催化反应动力学别构反应全解.ppt

酶学第一节单底物反应动力学
第二节抑制作用动力学
第三节多底物反应动力学
第四节别构酶动力学
第五节pH和温度对酶催化反应速度的影响第四节别构酶反应动力学例子主要内容一、配体（底物）与蛋白质结合中协同效应（二）配体与蛋白质结合2、与具多个结合部位的蛋白质结合Hill方程例：血红蛋白Hill系数虽与实验数据有偏，但此方程很好地适合了血红蛋白氧合曲线及其它别构蛋白的协同过程，因此其数据处理方法即Lg(Y/(1-Y))~lgPO2作图法（Hill作图法）得到应用。
血红蛋白氧合具高协同性，因此极高或极低氧下只结合一个氧分子，两端斜率为1;
中间氧浓度区协同性最好大，h=2.8,但曲线斜率总不会达4这个亚基数；
目前其结构基础已初步阐明：
1960，Perutz，4个结合位血红素完全分离，相互作用不可能，可能是亚基间作用，氧合中4个氧结合也不一样，第一个需打开盐键更多些，第4个更少，故呈S形曲线！二、别构酶的性质、结构及动力学特性（一）别构酶性质和结构3.6重要的酶效应物（effecter）———不作用于活性中心，而是活性中心以外的部位，引起分子构象变化，来调节酶活力。此效应物为别位效应剂(allostericeffecter)§3.6重要的酶特点：
①一般为寡聚酶
②有别构位和催化位
③作用曲线往往为S形别构酶结构特性：（二）动力学特性§3.6重要的酶S形曲线动力学特征§3.6重要的酶§3.6重要的酶§3.6重要的酶§3.6重要的酶三、别构效应主要内容1、别构效应生理调节功能协同效应之作用变构酶的动力学及变构酶对酶反应速度的调节2.另一类别构酶具有负协同效应，其动力学曲线在表现上与双曲线相似，但意义不同：
具有负协同效应的酶在底物浓度较低的范围内酶活力上升快，但再继续下去，底物浓度虽有较大的提高，但反应速度升高却较小。使得酶反应速度对底物浓度的变化不敏感§3.6重要的酶§3.6重要的酶§3.6重要的酶§3.6重要的酶§3.6重要的酶2、别构效应的类型判断法v~[S]双倒数作图Hill作图E+nSESnE+nPHanes作图法Eadiehofstee法（2）协同指数协同指数推导3、变构酶活性调节的机理与模型（1）MWC模型MWC模型示意图RR浓度[R0]，TT浓度[T0]；
R0T0
平衡常数L=[T0]/[R0]；
(1)当底物不与T态酶结合时:
R0+SR1R1+SR2
KR微观解离常数：
KR=2[S][R0]/[R1][R1]=2([S]/KR)[R0]
KR=[S][R1]/2[R2][R2]=([S]2/KR2)[R0]
饱和分数YS=[被底物占据的活性位]/[总活性位]
则有：

相应式子代入有：设α=[S]/KR(2)T状态也可和配体结合，解离常数KT：
KT=2[S][T0]/[T1]KT=[S][T1]/2[T2]；
一般地，n个亚基聚体，第i个配体结合时，有：

KT类似；
设c=KR/KT,a=[S]/KR
则处于R态的酶为：

T态酶亦然；
配体占据总活性位饱和分数：当n=2时:MWC模型解释（2）KNF模型以二亚基酶为例，O表示T态，口表示R态，
KtTR,T到R的平衡常数;
KSR,S与R结合的平衡常数;
KTR,S与T结合的络合常数;
过程如下：以OO为标准态,相对浓度为1,如要计算浓度则有:其它形式的酶相对浓度:代入以上各项式有:

用Y~[S]也得S形曲线;
MWC,KNF都只考虑了最简单情况(教材图4-46所示)。MWC和KNF模型结合通用模式别构酶实例(1)嘧啶合成途径的第一个酶；
ATP——正激活；
CTP——负抑制⑴每个催化亚基上有三个Asp的S结合部位。
（三聚体每条肽链上有一个）
⑵每个调节亚基上有两个别构效应剂（CTP、ATP）结合部位（二聚体每条肽链上有一个），研究发现S、ATP、CTP都可使ATCase产生别构效应。
（3）研究还发现ATCase与S结合，它就肿涨（swelling）成为R态；而当ATCase与CTP结合它就收缩成T态。有催化活性的构象PARTEND