生物化学课件生物工程类之第三章酶Enzyme

一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行Chapter 3 酶酶 (Enzyme).一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行 Section 1 Section 1 Section 1 Section 1 酶酶酶酶 的的的的 基基基基 本本本本 性性性性 质质质质 一、一、酶酶是生物催化是生物催化剂 酶是生物细胞产生的、以蛋白质为主要成分的、能加快化学反应速度、使之迅速达到平衡、但不改变反应的平衡常数的生物催化剂。酶的催化活性受多种因素调节控制。二、二、酶酶能能加加快快细胞内的化学反胞内的化学反应速度速度 按照能量学的观点,一个化学反应并不是从反应物直接向产物生成的方向进行的。反反应的的发生生,即即产物的生成取决于物的生成取决于过渡渡态或或转换态(transition state)(transition state)的能量状况的能量状况。只有当反应物在空间定向上有利于反应以及反应物达到转换态所需的能量（即是否处在化学键的断裂或形成所需的范围内）时，反应才能发生。很很显然然,转换态越能有效的达到，反越能有效的达到，反应的速度就越大。的速度就越大。如图31所示,反反应物从基物从基态转变成成转换态的能量差的能量差值称称为活化能活化能(G(G)。毫无例外,每一种化学反应都有一个G G。.一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行 根据根据转换态的理的理论，一种催化，一种催化剂的作用在于以某种途径降低反的作用在于以某种途径降低反应的活化能而增高化学反的活化能而增高化学反应速度。速度。因此，在有催化剂存在的情况下，转换态能比较有效地达到，从而增高反应的速度。典型的酶促反应速度比无催化剂存在的反应要高出1061012倍。三、三、酶酶不能改不能改变化学反化学反应的平衡的平衡 反应速度和反应平衡之间有着重要的差别。催化剂的功能是增高反应的速度，而不会改变反应的平衡。酶的存在，象其他催化剂一样，只能降低达到转换态所需的活化能而不能改变反应的平衡，它唯一的作用是加速反应物和产物的相互转化。在反应中，酶不会被消耗，平衡点不会改变，但达到平衡的速度则要快得多。反反应的的平衡与平衡与G G0 0（产物与反物与反应物所固有的物所固有的标准自由能之差）有着密切的准自由能之差）有着密切的关系，但反关系，但反应速度速度则与与G G 有关。有关。四、四、酶酶的催化反的催化反应具有具有专一性一性 酶对所催化的底物具有不同程度的选择性。某一种酶往往只能对某一类物质起作用，或者只对某一种物质起催化作用。一般无机催化剂对它们所作用的底物没有这种严格的选择性。.一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行五五、酶酶的的组成成 1 1酶酶的的组成成 由单纯蛋白质所构成的酶由蛋白质和其他成分构成的酶:除了蛋白质成分(即酶酶蛋白蛋白apoenzyme)外，还含有一些对热稳定的非蛋白质小分子物质(即辅助因子助因子cofactor)。辅助因子助因子分辅酶酶和和辅基基(coenzyme&(coenzyme&prosthetic group)prosthetic group)，它们是这类酶的催化活性的必要条件，缺少它们，酶的催化作用就会消失。2.2.酶酶的活性中心、的活性中心、结合部位和催化部位合部位和催化部位 酶酶的活性中心通常是指的活性中心通常是指酶酶分子上直接与底物分子上直接与底物结合并与催化作合并与催化作用直接有关的部位，是由用直接有关的部位，是由酶酶分子上的某些氨基酸残基的分子上的某些氨基酸残基的侧链基基团共同构成。共同构成。酶的活性中心可分两部分：参与和底物结合的结合部合部位位(binding site)(binding site)及直接参与催化反应的催化部位催化部位(catalytic(catalytic site)site)。两者对酶活性都是必须的，前者决定酶的专一性，后者决定酶的催化能力。.一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行六、某些六、某些RNARNA具有催化活性具有催化活性 长期以来,人们都认为所有的酶都是蛋白质.但是近20年来，越来越多的例子表明某些RNA分子也是生物催化剂。这些具有具有催化活性的催化活性的RNARNA，叫做，叫做RibozymeRibozyme，意即，意即酶酶活性活性RNARNA。例如,RNase PRNase P是一种与tRNA前体加工成tRNA反应有关的酶。S.Altman发现，在体外，单独的蛋白质组分不能催化tRNA前体转变成tRNA，而RNA组分在适当的条件下能完成这种转变反应。另外一个例子是T.Cech发现四膜虫26S rRNA前体中的插入顺序的切除与两端片段的正确拼接不需要蛋白质的催化，是一种自我剪接的过程。该过程需要鸟苷或者鸟苷酸的存在.在体内，这种剪接方式可能只进行一次，但在体外，他象一种真正的酶一样能作用多次。H.F.Noller及其同事发现蛋白质合成时,肽键的形成很可能是50S核糖体亚基催化的。催化这一反应的酶叫做肽基转移酶。当把所有的蛋白质组分从50S核糖体亚基中去除后，23S 23S rRNArRNA能催化能催化这一一肽键的形成反的形成反应(图32).一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行七、催化抗体七、催化抗体-抗体抗体酶酶 抗体是免疫球蛋白。催化抗体(catalytic antibodies)又叫做抗体酶(abzymes)。象其它抗体一样,抗体酶也是一种生物对叫做抗原(antigen)的某种外源分子作出应答的产物,只是只是这种抗原分子被有目的地改造成某种反种抗原分子被有目的地改造成某种反应的的转换态中中间物。物。推理推理是：是：一种能专一同某反应的转换态中间物结合的蛋白质，必定能启动正常反应物进入到活泼的转换态构象。因此,一种催化抗体便能促使它的底物形成转换态构象，从而加速这一反应。常规酶最显著的催化效力是因为它们对所催化的反应转换态中间物有很高的亲和力，因而抗体酶同它的专一性底物（抗原）必定有很高亲和力。.一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行 Section 2.Section 2.酶酶的命名与分的命名与分类 一一.命名原命名原则 1.1.习惯命名命名 例如：乙醇脱氢酶2.2.系系统命名命名 1).1).应标明酶的所有底物及催化的性质，并用:符号把底物分开。例如：乙醇：NAD+脱氢酶.2).2).不管催化正反应还是逆反应，一般都用同一名称。3).3).如果所催化的反应包含二种变化，则尽可能用同一种变化来表示,另一个功能附后。例如：L-谷氨脱氢酶催化的反应是：（图3-3）谷氨酸：NAD+脱氢酶(脱氨)。.一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行二.酶酶的分的分类(图3-3)1.1.氧化氧化还原原酶酶类:催化氧化还原反应：A2H +B A+B可分为 需氧脱需氧脱氢酶酶、氧化、氧化酶酶和不需氧脱不需氧脱氢酶酶。2.2.转移移酶酶类(transferanses)：催化功能基团的转移反应：AB+C A+BC 3.3.水解水解酶酶类(hydrolases):):催化水解反应:AB+HOH AOH+BH4.4.裂合裂合酶酶类(lyases)：催化底物裂解反应，并产生双键，或其逆反应，将一个基团加到双键上：AB A+B 例如：（图3-4）5.5.异构异构酶酶类(isomerases)：催化各种同分异构体的相互转变：A B 如异构酶和消旋酶催化的反应。6.6.合成合成酶酶(连接接酶酶)类(ligases)：这类酶催化一切必须与ATP分解相联，并由二种物质合成一种物质的反应：A+B+ATP AB+ADP+Pi(或 AMP+PPi)例如谷氨酰胺合成酶催化的反应：（图3-3）.一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行 Section 3 Section 3 Section 3 Section 3 酶酶酶酶反反反反应动应动力学力学力学力学一、一、酶酶活力与活力与酶酶的反的反应速度速度 要检查酶的存在及含量,不能直接用重量或体积来表示,要根据酶引起的某一特定的化学反应的能力来表示,即用酶的活力来表示.酶活力的高低是研究酶的特性、进行酶制剂的生产及应用时的一项不可缺少的指标.酶酶活力又叫活力又叫酶酶活性活性(activity)是指是指酶酶催化一定化学反催化一定化学反应的能力的能力.1.1.酶酶的活力的活力测定定 酶反应速度可以用单位时间内、单位体积中底物的减少量或产物的生成量表示,即用:-ds/dt -ds/dt 或或 dp/dtdp/dt 表示.研究酶反应速度或测定酶的活性应以酶促反应的初速度(initial rate)为准.初速度是指在初速度是指在酶酶浓度底物度底物浓度一定的条件下度一定的条件下,在最初一段在最初一段时间内内,产物的物的浓度随度随时间的增加而成比例的增加的增加而成比例的增加时的速度的速度（图3-6）。.一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行2.2.酶酶的活力的活力单位位.国际酶学委员会规定,一个一个酶酶活力活力单位位(unit,u)(unit,u)是指在是指在2525下下,其它条件如其它条件如pHpH及底物及底物浓度均采用最适条件度均采用最适条件,在在1 1分分钟内内转化化1mol1mol底物的底物的酶酶量量(或或转化化1mol1mol底物的有关基底物的有关基团的的酶酶量量).).但是，酶的活力单位常根据实际需要来规定。3 3、酶酶的比活力的比活力(specific activity)(specific activity)比活力比活力是指每mg蛋白质所具有的活力单位数,即活力活力单位位数数/mg/mg蛋白蛋白质.在酶的纯化过程中,每步纯化后都要测定酶的比活力,比活力高比活力高,表明表明酶酶的的纯度高。度高。酶酶的的纯度是用比活力表示的度是用比活力表示的：比活力比活力 =活力活力单位数位数/mg/mg蛋白蛋白 =总活力活力单位数位数/总mgmg蛋白蛋白.一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行例如,某酶经过四个纯化步骤后,获得如下的数据:纯化步骤：总活力：6 4 3 2 总蛋白：20 10 5 2 比活力：6/20 4/10 3/5 2/2 在提纯中，总活性在减少，总蛋白也在减少，但比活性在提高。此外此外此外此外,在酶的纯化工作中还要计算两个具有实际意义的项目,即纯化倍数和回收率纯化倍数和回收率(产量产量%)%)：纯化倍数纯化倍数 =每次比活力/第一次比活力 回收率（产量回收率（产量%）=(每次的总活力/第一次总活力)100作业：根据所学知识设计撰写某种酶分离纯化的技术报告。.一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行二二、酶酶反反应的基本的基本动力学力学 酶动力学研究的是酶催化反应的速度，描述酶作为催化剂的生物学作用,描述酶是怎样完成它们所催化的反应。由于酶的最基本特性就是加快生物化学反应速度，因此，所有酶的催化反应速度以及它们的催化效率都是可以定量的。这就是酶促反应动力学研究的基本内容。1.1.底物底物浓度度对酶酶促反促反应速度的影响速度的影响.底物浓度对酶促反应速度的影响如图3-7所示。.一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行1)1)中中间产物学物学说 酶动力学研究始于1902年，当时，A.Brown用酵母-呋喃果糖糖苷酶对蔗糖进行水解。他发现当蔗糖的浓度比酶的浓度高许多时，反应速度不再取决于蔗糖的浓度，即是说，反应速度相对于蔗糖来说是零级反应。因此，他提出，蔗糖水解的总反应是由两个基本反应构成，第一步是底物与第一步是底物与酶酶形成一种复合物，第二步是形成一种复合物，第二步是这种中种中间物物生成生成产物并物并释放出放出酶酶:k1 k2k1 k2 E +S ES P +E E +S ES P +E k-1 k-1 这里,E、S、ES和P分别代表酶、底、酶-底物复合物和产物。中中间产物学物学说认为,当酶催化某个反应时,酶和底物先结合形成一个中间复合物,然后中间复合物再分解,生成产物并释放出酶。一般以产物的生成速度代表整个酶催化反应速度，而产物的生成取决于中间物的浓度.因此因此,整个整个酶酶促反促反应的速度取决于中的速度取决于中间物的物的浓度度.一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行2)酶酶促反促反应的基本方程的基本方程-米氏方程米氏方程 根据中间产物学说的原理、并假定第二步反应是不可逆的，于是推导出了米氏方程：Vmax S（Km+S）v代表底物代表底物浓度度为S时的反的反应速度，速度，Vmax代表最大反代表最大反应速度，速度，Km为米氏常数，等于米氏常数，等于(k1k2)k1.米氏方程米氏方程米氏方程米氏方程表明了当Km和Vmax都已知时，酶反应速度与底物浓度间的关系。.一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行4.6.14.6.1米氏方程的推导米氏方程的推导米氏方程的推导米氏方程的推导假定存在一个时间周期，在此期间假定存在一个时间周期，在此期间假定存在一个时间周期，在此期间假定存在一个时间周期，在此期间 SS结合结合结合结合 E E的速度与的速度与的速度与的速度与 ESES解解解解离的速度相同。离的速度相同。离的速度相同。离的速度相同。此时此时此时此时ESES是个恒定值，因为是个恒定值，因为是个恒定值，因为是个恒定值，因为 ESES解离为解离为解离为解离为 E ESS或或或或 E EPP的速度等于由的速度等于由的速度等于由的速度等于由 E ESS形成形成形成形成 ESES的速度。由的速度。由的速度。由的速度。由E ESS形成形成形成形成 ESES的速度取决于游离酶的浓度，即等于的速度取决于游离酶的浓度，即等于的速度取决于游离酶的浓度，即等于的速度取决于游离酶的浓度，即等于EEtotaltotalESES。可写成：。可写成：。可写成：。可写成：（1 1 catcat）ESES 1 1（EEtotaltotalESES）SS（4.44.4）整理方程，将速度常数集中在一边，并定义为米氏常数整理方程，将速度常数集中在一边，并定义为米氏常数整理方程，将速度常数集中在一边，并定义为米氏常数整理方程，将速度常数集中在一边，并定义为米氏常数KKmm。（1 1 catcat）（EEtotaltotalESES）SS KKmm（4.54.5）11ESES从方程（从方程（从方程（从方程（4.54.5）：）：）：）：KKmmESES（EEtotaltotalESES）SSESES（KKmmSS）EEtotaltotalSS.一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行EEtotaltotalSSESES（4.64.6）KKmmSS由于酶促反应速度取决于由于酶促反应速度取决于由于酶促反应速度取决于由于酶促反应速度取决于ESES转换为转换为转换为转换为E EP P的速度。的速度。的速度。的速度。catcatESES（4.74.7）将方程（将方程（将方程（将方程（4.64.6）代入（）代入（）代入（）代入（4.74.7），），），），catcatEEtotaltotalSS （4.84.8）KKmmSS因为因为因为因为 catcatEEtotaltotalV Vmaxmax，代入方程（，代入方程（，代入方程（，代入方程（4.84.8），就得到了米氏方程。），就得到了米氏方程。），就得到了米氏方程。），就得到了米氏方程。V VmaxmaxSS （4.94.9）KKmmSS.一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行（1 1 catcat）KKmm 11如果如果如果如果 catcat比比比比 1 1或或或或 1 1小得多，小得多，小得多，小得多，catcat可以忽略，可以忽略，可以忽略，可以忽略，KKmm就变成了就变成了就变成了就变成了 1 1/1 1，这是，这是，这是，这是 ESES解离为解离为解离为解离为E ES S的平衡常数。的平衡常数。的平衡常数。的平衡常数。同同同同样样样样MichaelisMichaelis和和和和MentenMenten假假假假定定定定ESES与与与与E ES S处处处处于于于于快快快快速速速速的的的的平平平平衡衡衡衡中中中中，KKmm就就就就是是是是 ESES的的的的解解解解离离离离常常常常数数数数。因因因因此此此此 KKmm是是是是 EE对对对对 SS的的的的亲亲亲亲和和和和力力力力的的的的量量量量度度度度。如果如果如果如果 KKmm的值越小，表明的值越小，表明的值越小，表明的值越小，表明 EE与与与与 SS结合的越紧密。结合的越紧密。结合的越紧密。结合的越紧密。如如如如果果果果一一一一个个个个酶酶酶酶可可可可作作作作用用用用几几几几个个个个底底底底物物物物，例例例例如如如如己己己己糖糖糖糖激激激激酶酶酶酶对对对对葡葡葡葡萄萄萄萄糖糖糖糖的的的的KKmm值值值值为为为为1.5101.5104 4；对对对对果果果果糖糖糖糖的的的的KKmm值值值值为为为为1.5101.5103 3，显显显显然然然然酶酶酶酶对对对对葡葡葡葡萄糖的亲和性更高，葡萄糖就称之为己糖激酶的天然底物。萄糖的亲和性更高，葡萄糖就称之为己糖激酶的天然底物。萄糖的亲和性更高，葡萄糖就称之为己糖激酶的天然底物。萄糖的亲和性更高，葡萄糖就称之为己糖激酶的天然底物。.一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行3)3)K Km m和和V Vmaxmax的求解：的求解：当反应速度达到最大反应速度一半时，即V=VmaxV=Vmax2 2 时，得到：Vmax2=VmaxS(Km S),即 K Km mS S可见，Km 值本身的含义是：酶酶反反应速度达到最大反速度达到最大反应速度速度一半一半时的底物的底物浓度。度。Km 的单位与底物浓度的单位一致。为了准确地求出Km，可把米氏方程改成直线方程，用图解法求出Km，常用双倒数作图法：1/v=(Km S)VmaxS即 1/v=1/v=（K Km mV Vmaxmax）（1/S 1/S）+1/V+1/Vmaxmax 以1/v对1/S作图即可得到如如图3-8a所示的结果。.一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行4)Km 4)Km 的意的意义Km是酶的一个基本的特征性常数，只与酶的性质有关，与酶的浓度无关，但与pH、温度等因素有关；不同酶有不同的Km。如果一种酶可作用于几种底物，就有几个不同的Km，Km值小的底物一般作为该酶的最适底物或天然底物。如果k2k-1时，k2可忽略不计，那么，KmKmk k-1-1k k1 11 1k k亲和力和力ksks (1)这里，ks代表ES解离的平衡常数。这个假定的提出，仅仅针对 E+SES，此时,Km Km 的大小的大小(或或 1/Km1/Km的大小的大小)，可近似地，可近似地说明明酶酶与底物与底物亲和力的大小和力的大小。从Km 的大小可知正确测定酶活力时所需的底物浓度。如果要求反应速度达到Vmax的90%，底物浓度应为：90%=100%S(Km+S),S=9 Km ；而要达到最大反应速度的99%，底物浓度应为：99%=100%S(Km+S),S=99Km .一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行5)5)酶酶的的转换数数 酶的转换数（turnover number,即k kcatcat）又称为酶的摩尔活性或者催化中心活性,用来表示酶的催化效力(catalytic power),其定义为:每摩每摩尔尔的的酶酶(单体体酶酶)或每摩或每摩尔尔的的酶酶活性中心活性中心(含有多个含有多个活性中心的活性中心的酶酶)在在单位位时间内内转化底物的摩化底物的摩尔尔数数.假定反应混合物中的酶浓度(ET)是已知道,在饱和的S下,v Vmax k2ET，Vmax揭示了转换数。因此,k k2 2 Vmax/EVmax/ET T k kcatcat 6)k6)kcatcat/K/Km m.动力学参数k kcatcat和K Km m对于不同酶的研究和比较具有普遍性用途。每一种酶都有最适合的kcat和Km值,反映出细胞环境、体内被酶正常遭遇到的底物浓度以及被催化的化学反应等。不同酶的催化效率的比较需要选择适当的参数。常数kcat并不令人满意。两种催化不同反应的酶可能有相同的kcat，然而它们非催化的速度也许是不同的。.一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行因此,由酶所引起的速度提高可能有很大的差别,而且k k k kcatcatcatcat反映的反映的反映的反映的是一种酶当它被饱和时的性质是一种酶当它被饱和时的性质是一种酶当它被饱和时的性质是一种酶当它被饱和时的性质。在低S下，它则失去意义。常数Km由于它自身的原因也不很令人满意。由于当v Vmax/2时,Km S,Km必须对细胞内的正常S有某种关系。一种能与以很低的浓度存在于细胞中的底物作用的酶,倾向于有较低的Km(与该酶处在正常丰度的底物下相比)。对于讨论催化效率来说,最有用的最有用的参数参数应该包含包含k kcatcat和和KmKm两者两者。根据米氏方程的推导,V Vmaxmax k kcatcatEET T,代入米曼氏方程得到 v v k kcatcatEET TS/(KS/(Km m S)S)当S Km时,游离酶的浓度E大体上接近ET,于是就得到 v v k kcatcatEET TS/KS/Km m （k kcatcat/K/Km m）ESES 在在这种情况下种情况下,v v取决于两种反取决于两种反应物物E E和和S S的的浓度度,因而因而这是一是一种二种二级反反应,常数常数kcat/Kmkcat/Km是二是二级速度常数。速度常数。k kcatcat/K/Km m一般一般认为是用是用来比来比较催化效率的最好的催化效率的最好的动力学参数。力学参数。对于kcat/Km来说,它有一个上限,由E和S在水溶液中扩散相遇所限制.因为一种酶的催化效率不可能超过E和S结合形成ES的扩散控制限制.这种扩散控制限制(diffusion-controlled limit)大约是108109 molL-1S-1。许多酶的kcat/Km值接近这一范围.一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行2.pH2.pH对酶酶促反促反应的影响的影响 酶只能在一定的pH下才能很好的工作。能表能表现出最大出最大催化活性的催化活性的pH,pH,称作称作该酶酶的最适的最适pH(optimum pH).pH(optimum pH).pH对酶反应速度的影响如图3-9所示。pHpH影响影响酶酶活性的原因活性的原因:在在酶酶促反促反应中中,游离游离酶酶、底物及、底物及酶酶-底物复合物都可底物复合物都可能能受受环境境pHpH的改的改变而影响其解离状而影响其解离状态。在最适pH范围内,酶活性中心基团的解离与底物的解离可能处于最佳结合状态；酶活性中心基团的解离可能最有效地发挥酸-碱催化的效率或它们的亲核性或亲电性.一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行4酶浓度对酶促反应速度的影响浓度对酶促反应速度的影响 v=k2 ET S/(km+S)3.3.温度对酶促反应的影响温度对酶促反应的影响 每一种酶在一定条件下,只有在某一温度下才表现最大活力，这个温度称作该酶的最适温度(optimum temperature).温度影响酶的稳定性，酶只有在一定的温度下才是稳当的。温度对酶反应速度的影响如图3-10所示。.一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行三多底物三多底物酶酶促促动力学力学 通常，酶催化反应涉及两个(少数情况下三个)底物。现在我们考虑一个涉及两种底物和两种产物的酶促反应.A +B P +QA +B P +Q这样的反应叫双底物反应。约60%的已知生物化学反应属于双底物酶促反应。一般来说,双底物反双底物反应以下面两种可能路以下面两种可能路线进行：行：1 1顺次反次反应:所有底物都必须在反应发生前以及产物释放之前与酶结合的反应称为顺次反应。在反应中,被转移的基团直接从底物A进入到底物B,生成产物P和Q。这样的反应又叫单置换(取代)反应。顺次反次反应(sequential reaction)(sequential reaction)又可分又可分为有序有序顺次反次反应(ordered reaction)(ordered reaction)和随机和随机顺次反次反应(random reaction)(random reaction)两种机制两种机制.有序有序顺次反次反应（如图311a所示）这里A和B分别可被说成是先导底物和后随底物，Q是A的产物,最后被释放。A和Q竞争同游离E结合,但A和B则不会（或者Q和B也不会）。依赖烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD和NADP）的脱氢酶服从有序顺次的双底物反应机制。.一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行随机随机顺次反次反应（如图311b所示）A和B两个底物无论哪个先同酶结合都没关系；同样地，产物P和Q谁先释放也不重要。某些激酶例如肌酸激酶服从随机顺次反应机制，也（可能）有某些脱氢酶反应亦属于此类。2.2.乒乓反反应 在在这种反种反应中，在所有底物加入之前中，在所有底物加入之前,一种一种产物被物被释放的基放的基团转移反移反应叫做叫做乒乓反反应，如图311c所示.这里,第一个底物A(相当于PX)的功能基团(X)被酶从底物上置换,产生第一个产物P和一个稳定的酶形式F(相当于EX).在F中,X是紧密地(往往共价地)同酶结合(乒).在反应的第二阶段,X被第二种底物B从酶分子上取代,生成第二个产物Q(BX),酶也恢复到最初的形式(乓).这样的反应因此而叫做双置双置换(取代取代)反反应.注意,在乒乓反应中,底物A和B并不彼此在酶分子上相遇.许多酶,包括转氨酶、某些黄素酶都具乒乓反应机制.一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行 Section 4 Section 4 酶酶的抑制作用的抑制作用一一.酶酶抑制作用及其抑制作用及其类型型 酶的催化反应速度因某种物质同酶结合后而降低的现象称之为抑制作用抑制作用(inhibition)(inhibition)。造成抑制作用的物质称为抑制抑制剂(inhibitor).酶的抑制作用和酶的变性作用是不相同的.酶酶抑制作用的抑制作用的类型：型：根据抑制剂与酶作用的特点,可将抑制作用分为两大类:不可逆抑制作用和可逆抑制作用。不可逆抑制作用和可逆抑制作用。二二.不可逆抑制作用不可逆抑制作用 这类抑制剂与酶的某些基团以共价键的方式结合。必须通过其他的化学反应才能把抑制剂从酶分子上除去。该抑制作用是因为降低了酶的Vmax，故有时也称作非竞争性抑制作用。不可逆抑制剂有：有机磷、有机汞、有机砷、氰化物、烷化剂等化合物。有机磷化合物能同有机磷化合物能同酶酶蛋白分子中的或蛋白分子中的或酶酶活性中心上的活性中心上的serser残基的残基的侧链-OH-OH结合，从而抑制合，从而抑制酶酶活性。例如能抑制活性。例如能抑制酯酶酶或或某些蛋白某些蛋白酶酶的活性的活性。.一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行 乙酰胆碱酯酶能催化乙酰胆碱水解成胆碱和乙酸：CH3-C-O-CH2CH2N(CH3)3 CH3COOH+HO-CH2CH2N(CH3)3 在二异丙基氟磷酸（DIFP）存在下，抑制该酶的活性（图3-12）有机汞、有机砷化合物能抑制含巯基的酶的活性。主要是能与-SH结合，使酶失活。例如对氯汞苯甲酸：酶-SH+Cl-Hg-苯环-COOH 酶-S-Hg-苯环-COOH+HCl 烷化剂如碘乙酸(ICH2-COOH)、碘乙酰胺(ICH2-CO-NH2)也能抑制含-SH的酶的活性，也能与酶活性中心的His的咪唑基共价结合而使酶失活，氰化物能同含铁卟啉的酶的Fe2+结合，使酶失活。例如细胞色素氧化酶等。三、可逆抑制作用三、可逆抑制作用 这类抑制剂与酶的结合是可逆的，抑制剂结合后可用透析等方法除去，使酶的活性恢复。这类结合往往是非共价的。根据抑制剂及底物与酶的关系，分为：竞争性抑制、反争性抑制、反竞争性抑制和非争性抑制和非竞争性抑制。争性抑制。.一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行1 1竞争性抑制争性抑制剂只同自由只同自由酶酶结合合 竞争性抑制剂(competitive inhibition)与底物竞争酶的活性中心，阻止底物与酶的结合，这类抑制作用称为竞争性抑制争性抑制.在正常情况下：E+S ES P+E 当有抑制剂存在时：E+I EI；EI不能转变为产物，实际上降低了酶的浓度，因而使反应速度下降。这类抑制抑制剂的的结构往往与构往往与酶酶所作用的底物的所作用的底物的结构相似，其抑构相似，其抑制程度主要取决于抑制制程度主要取决于抑制剂和底物各自的相和底物各自的相对浓度及与度及与酶酶的的亲和力和力的大小。的大小。这类抑制作用可用增加底物抑制作用可用增加底物浓度来减弱或解除。度来减弱或解除。例如，丙二酸或戊二酸的结构与琥珀酸相似，是琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制剂。在反应中加入丙二酸或戊二酸后，就竞争性抑制了该酶的活性。当反应中增加琥珀酸的浓度后，可把与丙二酸结合的酶取代出来，减弱或解除抑制作用。竞争性抑制的效争性抑制的效应在于增大在于增大Km,Km,而不改而不改变VmaxVmax（图3-13）。因为在I和S间竞争同一活性中心，所以需要更大的S才能达到 Vmax/2，即增高Km。当该系统被底物饱和时，Vmax不应受影响。.一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行竞争性抑制剂只与游离的酶结合竞争性抑制剂只与游离的酶结合竞争性抑制剂只与游离的酶结合竞争性抑制剂只与游离的酶结合 可逆抑制剂通过非共价键与酶结合可逆抑制剂通过非共价键与酶结合可逆抑制剂通过非共价键与酶结合可逆抑制剂通过非共价键与酶结合.一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行竞争性抑制剂一与酶结合就阻止了底物与酶的结合，竞争性抑制剂一与酶结合就阻止了底物与酶的结合，所以说底物、抑制剂与酶的结合是竞争性的。所以说底物、抑制剂与酶的结合是竞争性的。只要底物浓度浓度足够大，酶仍然可以被底物饱只要底物浓度浓度足够大，酶仍然可以被底物饱和，就象没有抑制剂存在时一样，即最大反应速度应和，就象没有抑制剂存在时一样，即最大反应速度应当是不变的。当是不变的。因此在有竞争性抑制剂存在下，因此在有竞争性抑制剂存在下，V Vmaxmax不变，但不变，但KKmm增加。增加。吲哚是胰凝乳蛋白酶的竞争性，这是由于酶作用吲哚是胰凝乳蛋白酶的竞争性，这是由于酶作用的底物的底物Trp的侧链中含有吲哚基。的侧链中含有吲哚基。.一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行2.2.反反竞争性抑制争性抑制剂只能同只能同ESES结合合 反竞争性抑制剂(uncompetitive inhibitor)仅能同ES结合,不同游离酶结合。在反竞争性抑制作用中,Vmax减小(1/Vmax增大),因为一些酶分子转变成了无活性的ESI。由于由于是是ESES复合物同复合物同I I结合合,V,Vmaxmax的降低不能通的降低不能通过加入更多的底物使加入更多的底物使其其发生逆生逆转。反反竞争性抑制争性抑制剂也能降低也能降低Km,Km,因为ES和ESI两者形成的平衡由于I的结合有利于向ESI复合物方向移动。代表反竞争性抑制剂浓度变化的双倒数图上的直线都有相同的斜率,这是Km和Vmax按比例减小的一种图像特征（图3-14）。这类抑制作用通常仅出现在多底物反应中。反竞争性抑制剂不需要与底物相似。.一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行反竞争性抑制剂只与反竞争性抑制剂只与反竞争性抑制剂只与反竞争性抑制剂只与ESES结合结合结合结合反竞争性抑制剂只与反竞争性抑制剂只与反竞争性抑制剂只与反竞争性抑制剂只与ESES结合，而不与游离酶结合。结合，而不与游离酶结合。结合，而不与游离酶结合。结合，而不与游离酶结合。.一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行在在在在反反反反竞竞竞竞争争争争性性性性抑抑抑抑制制制制作作作作用用用用中中中中，V Vmaxmax减减减减小小小小（1/V1/Vmaxmax增增增增大大大大），KKmm减减减减小小小小（即（即（即（即1/K1/Kmm的绝对值增大）。的绝对值增大）。的绝对值增大）。的绝对值增大）。.一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行3.3.非竞争性抑制剂既能同酶结合又能同非竞争性抑制剂既能同酶结合又能同ESES结合结合 酶可同时与底物和抑制剂结合，两者无竞争作用，故称为非竞争性抑制作用非竞争性抑制作用(noncompetitive inhibition)(noncompetitive inhibition)。酶与底物结合后也可和抑制剂结合：ES+I-ESI；酶与抑制剂结合后也可和底物结合：EI+S-ESI；可见：底物和抑制剂与酶的结合部位不同。但酶-底物-抑制剂复合物不能再转变成产物，故酶的活性下降。这类抑制剂与酶的活性中心以外的基团结合，其结构与底物无类似之处，其抑制作用不能用提高底物浓度来解除。其抑制效应在于降低其抑制效应在于降低VmaxVmax而不改变而不改变KmKm（图3-15）。.一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行非竞争性抑制剂与非竞争性抑制剂与非竞争性抑制剂与非竞争性抑制剂与ESES和和和和E E都结合都结合都结合都结合非竞争性抑制剂与底物结合部位不同，所以他既可与非竞争性抑制剂与底物结合部位不同，所以他既可与非竞争性抑制剂与底物结合部位不同，所以他既可与非竞争性抑制剂与底物结合部位不同，所以他既可与E E结合，结合，结合，结合，也可与也可与也可与也可与ESES结合，生成的结合，生成的结合，生成的结合，生成的EIEI和和和和ESIESI都是失活形式的复合物。都是失活形式的复合物。都是失活形式的复合物。都是失活形式的复合物。.一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行在非竞争性抑制作用中，在非竞争性抑制作用中，在非竞争性抑制作用中，在非竞争性抑制作用中，KKmm不变，不变，不变，不变，V Vmaxmax变小变小变小变小。.一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行可逆的酶抑制剂常用于酶学研究和临床可逆的酶抑制剂常用于酶学研究和临床临床上通过改变酶活性可以提供非常有效的治疗手段。临床上通过改变酶活性可以提供非常有效的治疗手段。临床上通过改变酶活性可以提供非常有效的治疗手段。临床上通过改变酶活性可以提供非常有效的治疗手段。在癌症和微生物或病毒感染中，药物治疗的目的是在不伤害在癌症和微生物或病毒感染中，药物治疗的目的是在不伤害在癌症和微生物或病毒感染中，药物治疗的目的是在不伤害在癌症和微生物或病毒感染中，药物治疗的目的是在不伤害宿主细胞的条件下防止受侵害细胞或病毒的繁殖。例如通过宿主细胞的条件下防止受侵害细胞或病毒的繁殖。例如通过宿主细胞的条件下防止受侵害细胞或病毒的繁殖。例如通过宿主细胞的条件下防止受侵害细胞或病毒的繁殖。例如通过抑制病毒抑制病毒抑制病毒抑制病毒DNADNA合成所需要的酶就可使病毒感染减轻。合成所需要的酶就可使病毒感染减轻。合成所需要的酶就可使病毒感染减轻。合成所需要的酶就可使病毒感染减轻。核苷核苷核苷核苷3 3-叠氮叠氮叠氮叠氮-2-2,3 3-脱氧胸腺嘧啶（脱氧胸腺嘧啶（脱氧胸腺嘧啶（脱氧胸腺嘧啶（AZT,AZT,）是第一个用于）是第一个用于）是第一个用于）是第一个用于治疗获得性免疫缺陷综合症（治疗获得性免疫缺陷综合症（治疗获得性免疫缺陷综合症（治疗获得性免疫缺陷综合症（AIDSAIDS）的药物，它通过代谢可）的药物，它通过代谢可）的药物，它通过代谢可）的药物，它通过代谢可转换为相应的转换为相应的转换为相应的转换为相应的AZT5AZT5-三磷酸，该三磷酸化合物抑制催化由病三磷酸，该三磷酸化合物抑制催化由病三磷酸，该三磷酸化合物抑制催化由病三磷酸，该三磷酸化合物抑制催化由病毒毒毒毒RNARNA模板合成模板合成模板合成模板合成DNADNA的逆转录酶。的逆转录酶。的逆转录酶。的逆转录酶。.一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行氨甲蝶呤和三甲氧苄二氨嘧啶都是氨甲蝶呤和三甲氧苄二氨嘧啶都是氨甲蝶呤和三甲氧苄二氨嘧啶都是氨甲蝶呤和三甲氧苄二氨嘧啶都是二氢叶酸还原酶二氢叶酸还原酶二氢叶酸还原酶二氢叶酸还原酶的的的的竞争性抑制剂，该酶是胸腺嘧啶单磷酸（竞争性抑制剂，该酶是胸腺嘧啶单磷酸（竞争性抑制剂，该酶是胸腺嘧啶单磷酸（竞争性抑制剂，该酶是胸腺嘧啶单磷酸（TMPTMP）合成所必）合成所必）合成所必）合成所必需的酶。需的酶。需的酶。需的酶。氨甲蝶呤氨甲蝶呤氨甲蝶呤氨甲蝶呤可以抑制脊椎动物二氢叶酸还原酶和被用于可以抑制脊椎动物二氢叶酸还原酶和被用于可以抑制脊椎动物二氢叶酸还原酶和被用于可以抑制脊椎动物二氢叶酸还原酶和被用于选择性杀伤快速分裂的细胞，是最成功的癌症化疗制剂之选择性杀伤快速分裂的细胞，是最成功的癌症化疗制剂之选择性杀伤快速分裂的细胞，是最成功的癌症化疗制剂之选择性杀伤快速分裂的细胞，是最成功的癌症化疗制剂之一。一。一。一。三甲氧苄二氨嘧啶三甲氧苄二氨嘧啶三甲氧苄二氨嘧啶三甲氧苄二氨嘧啶是原核生物二氢叶酸还原酶的一个是原核生物二氢叶酸还原酶的一个是原核生物二氢叶酸还原酶的一个是原核生物二氢叶酸还原酶的一个有潜力的选择性抑制剂，但对人的还原酶的抑制很弱，所有潜力的选择性抑制剂，但对人的还原酶的抑制很弱，所有潜力的选择性抑制剂，但对人的还原酶的抑制很弱，所有潜力的选择性抑制剂，但对人的还原酶的抑制很弱，所以常被用于某些细菌感染和疟疾的治疗。以常被用于某些细菌感染和疟疾的治疗。以常被用于某些细菌感染和疟疾的治疗。以常被用于某些细菌感染和疟疾的治疗。.一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行.一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行另外，磺胺药是以另外，磺胺药是以对氨基苯磺酰胺对氨基苯磺酰胺为主要成分的消为主要成分的消炎药（杀菌药），它的结构非常类似于细菌生长繁殖所炎药（杀菌药），它的结构非常类似于细菌生长繁殖所需要的叶酸中对氨基苯甲酸，叶酸在需要的叶酸中对氨基苯甲酸，叶酸在二氢叶酸合成酶二氢叶酸合成酶二氢叶酸合成酶二氢叶酸合成酶的的催化下生成二氢叶酸，所以磺胺药与叶酸竞争结合二氢催化下生成二氢叶酸，所以磺胺药与叶酸竞争结合二氢叶酸合成酶，因此磺胺药是细菌二氢叶酸合成酶的竞争叶酸合成酶，因此磺胺药是细菌二氢叶酸合成酶的竞争性抑制剂。性抑制剂。人由于可以直接从食物中获得叶酸，所以基本上不人由于可以直接从食物中获得叶酸，所以基本上不受磺胺药的作用。但细菌不能利用外源的叶酸。受磺胺药的作用。但细菌不能利用外源的叶酸。.一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行磺胺药中的主要成分磺胺药中的主要成分叶叶酸酸.一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行Section5 酶酶 作作 用用 的的 机机 制制 两个基本的两个基本的且相互关且相互关联的原理的原理为酶酶的作用机制提供的作用机制提供了普遍性的解了普遍性的解释：酶的催化效率最终源自发生在酶和它的底物之间的多种弱的作用的形成和相互作用所释放的自由能。这种结合能结合能结合能结合能既贡献于酶作用的专一性，又贡献于它的催化作用；在反应的转换态中使这样的弱的相互作用处于最佳状态。酶酶的活性部位本身与底物是互不相的活性部位本身与底物是互不相补的，但的，但对反反应转换态来来说则是互是互补的，是可以被催化的的，是可以被催化的.一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行一一.酶和底物间的相互作用力是催化作用的关键酶和底物间的相互作用力是催化作用的关键1.1.底物与酶的邻近极大地有利于酶促反应底物与酶的邻近极大地有利于酶促反应 化学反应的速度取决于反应物分子的有效碰撞。处在溶液中的反应物分子只有通过彼此扩散相遇才有可能发生反应。在生理条件下，一个典型的溶质分子和酶分子活性部位的结合的频率大约是108109 molL-1S-1。如果反应物之间有如果反应物之间有静静电吸引电吸引，相遇的频率可能是很高的底物同酶的结合是一种，相遇的频率可能是很高的底物同酶的结合是一种非常快速的二级反应如果因酶的存在能加快底物分子的扩非常快速的二级反应如果因酶的存在能加快底物分子的扩散相遇的频率，酶促反应速度就能加快散相遇的频率，酶促反应速度就能加快19751975年，年，W.JencksW.Jencks提出了魔力效应（提出了魔力效应（circe effectcirce effect）解释酶活性部位对底物分）解释酶活性部位对底物分子的强烈吸引力子的强烈吸引力目前对这种效应的证实尚缺乏证据，但认为可能涉及两者间的静电吸引力静电吸引力。.一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行 对于多底物酶来说，底物分子在酶活性部位的集中，使它们的有效浓度超过了它们处在溶液中的浓度同样的道理，底物结合在催化部位的氨基酸残基附近,增高了两个反应物的浓度.高度有效的底物高度有效的底物浓度有利于度有利于转换态更更为频繁的形成繁的形成。这种现象叫做邻邻近效近效近效近效应应(proximity effect)(proximity effect)(proximity effect)(proximity effect)。邻近效近效应需要底物分子同需要底物分子同酶酶弱的弱的结合，即合，即这种种结合是低合是低亲和力的。和力的。因为非常紧密的结合会使催化变得无效。实验表明，邻近效应对酶促反应的贡献是使反应的效率提高提高10104 410105 5。.一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行2.2.酶酶-底物复合物的形成伴随着熵减和去稳定底物复合物的形成伴随着熵减和去稳定 转换态出现在活化屏障峰的顶点，必须超过这一能量屏障才能进行反应。如图3-16所示，在没有催化剂存在的情况下，能障是S和S(或X)之间的能量差。同样地,在在有酶催化的反应中有酶催化的反应中(图图3 316)16),能障是能障是ESES和和ESES(或或EXEX)的能量差。这种能量差越小，就越容易达到转换态，转换的能量差。这种能量差越小，就越容易达到转换态，转换态的浓度越高，反应的速度就越快。酶的存在能够降低底态的浓度越高，反应的速度就越快。酶的存在能够降低底物和它的转换态之间的能量差物和它的转换态之间的能量差.如图3-16,在S转变成ES之前,先与酶(E)形成酶-底物复合物(ES),然后才能转变成ES(或EX)，ES(或EX)具有的自由能显然比S的低。.一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行 ES与转换态(ES)是不同的。由于由于酶酶促反促反应速度由速度由ESES和和ESES 之之间的能量差决定的能量差决定,因此因此,这个差个差值越小越小,酶酶促反促反应速度就越快。速度就越快。ES复合物的能量水平的升高是通过两种途径达到的：由由S S和和E E的的结合所造成的合所造成的熵减；减；ESES复合物由于复合物由于张力、力、变形、去溶形、去溶剂化等化等效效应所引起的去所引起的去稳定作用。定作用。熵减源于这样一个事实，即ES复合物是高度组织化的、低熵的统一体，而溶液中的E和S是处在无序的、高熵的状态。底物进入到酶的活性部位引起反应基团及其他相关基团与底物一起进入合适的位置。这种从无序到有序的转变必然导致熵的减少。因结构张力或变形引起了ES复合物的去稳定作用是基于这样一个事实，即酶同转换态的结合比同底物的结合更紧密。当底物结合时，“契合”(fit)的不完全性质导致底物、酶或者酶和底物变形或产生张力。这就意味着构成酶活性部位的氨基酸残基将进一步定向地使转换态的结构完善。.一旦我单位在贵局承办的“海峡两岸渔业资源增殖放流活动”放流苗种招标中中标，我单位将严格按照招标方案的要求和合同的约定执行二酶酶能使能使转换态稳定定 锁-钥模型最初提出时，是用来解释酶作用的专一性，该模型认为，酶-底物复合物是一种完全互补的形式，就象锁和钥那样。但是一种酶和它的底物是不可能完全互补的。这种完全互补会导致酶不能对底物进行催化。酶酶与与转换态的的结合是互合是互补的的，如果转换态是钥，酶就能专一地催化反应了。S、E、ES以及ES与催化的关系可以用假想的“磁酶”和它的底物“金属棒”之间的关系来解释（图3-17）。ES复合物是不太稳定的，它容易解离成 ES。这是由于前面我们已经讨论过的，即在ES复合物中，底物与酶的结合并不是处于最适状态，即不是处于完全互补的状态。换句话说，酶活性部位的基团以及能与底物发生弱的相互作用的氨基酸残