生物化学中酶促不可逆反应及其相关问题辨析
抑制剂对酶促反应的影响(不可逆抑制)
抑制剂对酶活性的影响
乙酰胆碱积累，使一些以乙酰胆碱为传导介质的神经末梢分泌出于过度 兴奋状态，引起神经中毒症状 。
有机磷制剂与酶结合后不解离，属于专一性不可逆抑制。 但用解磷定（碘化醛肟甲基吡啶）或氯磷定（氯化醛肟甲基吡啶）能把 末梢的磷酸根除去，使酶复活。
抑制剂对酶活性的影响
非专一性不可逆抑制：非专一性不可逆抑制剂可作用于酶分子中的一 类或几类基团，这些基团中包含了必需基团，因而引起酶失活。 （ 如路易士气对巯基酶的抑制）。 低浓度的重金属离子(如Hg2+、Ag+等)及As3+可与酶分子中的巯
基非特异性结合，使酶失活。
化学毒气路易士气(Lewisite)是—种含砷的化合物，通过抑制体内 的巯基酶而使人畜中毒。
抑制剂对酶活性的影响
砷化合物引起的中毒可用富含巯基的药物予以防护和解毒。二巯基丙醇(BAL) 分子中含有2个-SH基，在体内达到一定浓度时可与毒剂结合，使酶恢复活性。
• 知识点：抑制剂对酶促反应的影响
• 情境七：蛋白质和酶 • 任务六：酶促反应速率及变化
• 课程：化学及生物物料的识用
抑制剂对酶活性的影响
使酶变性失 活的强酸、 强碱不属于 抑制剂
■概 念：凡能使酶活性下降或消失而不引起酶蛋白水解或变性
的物质均称做酶的抑制剂。
■作用机理：抑制剂常常与酶的活性中心内或外的某些基团特异地
结合，常见的如：羟基、巯基等，以抑制酶的催化活性
。
■作用特点： 除去抑制剂后，酶可恢复其催化活性。 ■分 类：不可逆性抑制作用；可逆性抑制作用
四抑制剂对酶活性的影响
1. 不可逆性抑制作用
• 抑制剂与酶分子的必需基团共价结合引起酶活性的抑制，且不能采用透析 等简单方法使酶活性恢复的抑制作用就是不可逆抑制作用。
生物化学(第三版)第九章 酶促反应动力学课后习题详细解答_ 复习重点
第九章酶促反应动力学提要酶促反应动力学是研究酶促反应的速率以及影响此速率各种因素的科学。
它是以化学动力学为基础讨论底物浓度、抑制剂、pH、温度及激活剂等因素对酶反应速率的影响。
化学动力学中在研究化学反应速率与反应无浓度的关系时，常分为一级反应、二级反应及零级反应。
研究证明，酶催化过正的第一步是生成酶-底物中间产物，Michaelis-Menten该呢举中间产物学说的理论推导出酶反应动力学方程式，即Km、Vmax、kcat、kcat/Km。
Km是酶的一个特征常数，以浓度为单位，Km有多种用途，通过直线作图法可以得到Km及Vmax。
Kcat称为催化常数，又叫做转换数（TN值），它的单位为s-1，kcat值越大，表示酶的催化速率越高。
kcat/Km常用来比较酶催化效率的参数。
酶促反应除了单底物反应外，最常见的为双底物反应，按其动力学机制分为序列反应和乒乓反应，用动力学直线作图法可以区分。
酶促反应速率常受抑制剂影响，根据抑制剂与酶的作用方式及抑制作用是否可逆，将抑制作用分为可逆抑制作用及不可逆抑制作用。
根据可逆抑制剂与底物的关系分为竞争性抑制、非竞争性抑制及反竞争性抑制3类，可以分别推导出抑制作用的动力学方程。
竞争性抑制可以通过增加底物浓度而解除，其动力学常数Kˊm变大，Vmax不变；非竞争性抑制Km不变，Vˊmax变小；反竞争性抑制Kˊm及Vˊmax均变小。
通过动力学作图可以区分这3种类型的可逆抑制作用。
可逆抑制剂中最重要的是竞争性抑制，过度态底物类似物为强有力的竞争性抑制剂。
不可逆抑制剂中，最有意义的为专一性Ks型及kcat型不可逆抑制剂。
研究酶的抑制作用是研究酶的结构与功能、酶的催化机制、阐明代谢途径以及设计新药物的重要手段。
温度、pH及激活剂都会对酶促反应速率产生重要影响，酶反应有最适温度及最适pH，要选择合适的激活剂。
在研究酶促反应速率及测定酶的活力时，都应选择酶的最适反应条件。
习题1.当一酶促反应进行的速率为Vmax的80%时，在Km和[S]之间有何关系？[Km=0.25[S]]解：根据米氏方程：V=Vmax[S]/(Km+[S])得：0.8Vmax=Vmax[S]/(Km+[S])Km=0.25[S]2.过氧化氢酶的Km值为2.5×10-2 mol/L，当底物过氧化氢浓度为100mol/L时，求在此浓度下，过氧化氢酶被底物所饱和的百分数。
生物化学反应和酶动力学
生物统计学：通过对生物化学反应和酶动力学的数据进行分析和建模，揭示其内在规律和机制
生物物理学：研究生物化学反应和酶动力学过程中的物理现象和原理，例如力、热、光、电等
汇报人：XX
反应速率：快慢程度，受反应物浓度、催化剂等影响
反应机理：各阶段的反应过程和中间产物
反应速率：表示反应快慢的物理量，单位为摩尔每升每秒（mol/(L·s)）。
浓度：反应物的浓度越高，反应速率越快。
温度：温度越高，反应速率越快。
影响因素：浓度、温度、催化剂等。
酶促反应的能量变化：与反应速度的关系
吸热反应和放热反应：生物化学反应中的能量交换
新型酶资源的挖掘：除了传统的酶资源外，科学家们还在不断探索和挖掘新型酶资源，如极端环境下的微生物、基因编辑技术等。这些新型酶资源具有更广泛的用途和更高的催化效率，为生物化学反应和酶动力学的发展提供了新的可能性和机遇。
酶的定向进化：通过基因工程技术对酶进行定向进化，可以提高酶的催化效率和适应性。这种技术可以应用于工业生产中，提高生产效率和降低成本。
酶的组合催化：将不同种类的酶组合在一起，可以实现多步生物化学反应的连续催化，提高反应效率和产物纯度。这种技术可以应用于制药、生物燃料等领域。
酶促反应过程优化：通过基因工程技术、蛋白质工程技术和计算模拟等方法，对酶促反应过程进行优化，提高酶的活性和稳定性，降低生产成本，提高生物制造过程的效率和经济效益。
酶分子的改造：通过蛋白质工程技术对酶分子进行定向进化，改变酶的催化特性，以适应特定反应的需要，应用于药物研发和生物医学研究中。
酶在药物生产中的应用：通过酶促反应，可以合成许多药物，如抗生素、维生素等。
酶在药物代谢中的作用：酶可以参与药物的代谢，使其在体内更好地发挥作用。
【生物化学】第六章 酶促反应动力学
本章纲要
一、化学动力学基础 二、底物浓度对酶反应速度的影响 三、抑制剂对酶反应速度的影响 四、激活剂对酶反应速度的影响 五、温度对酶反应速度的影响 六、pH对酶反应速度的影响
一、化学动力学基础
了解反应速率及其测定 反应分子数和反应级数
一、化学动力学基础
㈠ 反应速率及其测定
单位时间内反应物的减少量或生成物的增加量用瞬时速率表示, 单位: 浓度/时间,研究酶反应速度以酶促反应的初速度为准。
第六章 酶促反应动力学
Enzyme kinetics
概述
研究酶促反应的速率以及影响此速率的各 种因素的科学,是酶工程中的重要内容
研究酶结构和功能的关系以及酶的作用机 制，需要动力学提供实验数据
发挥酶促反应的高效率，寻找最为有利的 反应条件
酶在代谢中的作用和某些药物的作用机制 具有理论研究的意义和实践价值
C是反应物的浓度变化, K为速率常数，是时间的倒数 基元反应:反应物分子在碰撞中一步直接转化为生成物分子的反应。
一、化学动力学基础
2. 反应级数：实验测得的表示反应速率与反应浓度之间关系的概念。 对于基元反应
1.一级反应单分子反应符合V=KC的反应
蔗糖+水
葡萄糖+果糖 V=KC蔗糖C水
由于水的浓度变化影响可忽略（非限制性因素）则V=KC蔗糖
二、底物浓度对酶反应速度的影响
㈠ 中间络合物学说
L.米歇利斯和L.M.门腾(1913)基于酶被底 物饱和的现象，提出“中间产物”学说:
酶与底物反应时，通过特异识别作用，先 形成酶底物复合物，然后再形成产物和酶分 子，酶分子重新结合底物。
该学说已得到大量实验证实
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高中生物学中不可逆性问题分析
２０１６年第３０期
高中生物学中不可逆性问题分析
李佳颖
武汉市第六中学 湖北 武汉 430063 摘 要：在学习高中生物学的过程中，“不可逆问题”一直是学习的重点，只有掌握了有效的学习方法，并按照老师 的指导有效总结，才能在高考中不丢分。在高中生物学中，主要的不可逆问题就是方向类的不可逆问题、顺序类的不可逆问 题以及转化类的不可逆问题，要对知识点深度解析，从而建立贴合于学生自己做题习惯的解题策略。 关键词：高中生物学；不可逆性；问题
四、结束语
总而言之，在学习高中物理时，要对一些知识点进行反 复夯实，确保认知结构的完整度，并且要及时针对模糊概念 询问老师。在高中生物中还有很多的不可逆性问题，内环境 成分转化不可逆、光学显微镜使用顺序不可逆、细胞分化不 可逆等，也需要同学们对其给予一定重视。
参考文献：
[1] 许波,唐湘华,王重力等.高师"发酵工程实验"教学改革与高中生物 教师职业技能的培养[J].教育探索,2014,15(12):91-92. [2] 何金华.潘沈元.“国培计划”高中生物骨干教师研修项目培训方 案的设计与实践[J].继续教育研究,2013,22(09):70-72. [3] 程佳莉,汪忠.美国高中生物教材《Biology-Principles & Explorations》介绍[J].外国中小学教育,2016,29(07):58-62. [4] 许思安,高慧冰,吴清霖等.随机通达教学策略对高中生物新教材学 习迁移影响的探讨[J].中国电化教育,2015,10(09):60-62.
二、高中生物学不可逆性问题之反应顺序不可逆
（一）双缩脲试剂反应顺序不可逆性问题 在研究蛋白质特性时 ， 双缩脲反应是非常关键的知识 点 ， 当蛋白质和双缩脲试剂反应后会产生紫色络合物 。 该 反应在碱性环境下进行，由于硫酸铜会与2个或者是2个以上 的肽键反应，在络合物形成后，整个溶液呈现出紫色。在这 个实验中，最重要的操作就是硫酸铜和双缩脲试剂的添加顺 序。若是首先加入硫酸铜溶液，再加入氢氧化钠溶液，基会 导致碱性环境被破坏，分解反应生成氢氧化铜蓝色沉淀。因 此，要保证实验中先添加双缩脲试剂，再添加氢氧化钠创设 碱性环境，待两种溶剂混合后，向混合溶液中滴加3到4滴硫 酸铜溶液。 （二）细胞分类间期和分裂期顺序不可逆性问题 细胞周期的分类期一直是高考重点，在学习分裂期细胞 形态的同时，也要注意分裂期的顺序。细胞完整分裂周期主 要分为细胞分裂间期和细胞分裂期。细胞分裂间期是为细胞
生物化学中的酶反应和代谢途径
生物化学中的酶反应和代谢途径酶反应和代谢途径是生物化学中非常重要并且复杂的两个概念。
酶反应指的是生物体内酶与底物作用反应，最终生成产物的过程。
而代谢途径是指生物体内所进行的一系列化学反应，从而使得营养物质得以转化为能量和其他有机物的过程。
下面将从酶反应和代谢途径两个方面来更加深入地探讨这两个生物化学重要概念。
一、酶反应酶是指生物体内的催化剂，可以促进化学反应的进行。
对于生物体而言，酶是维持生物活动的重要因素之一。
酶反应涉及的主要过程包括底物结合、底物改变、底物分解和生成产物等。
酶反应可以分为两种类型：同化反应和异化反应。
同化反应是指将小分子化合物转换为大分子化合物，例如葡萄糖转化为淀粉，而异化反应则是指将大分子化合物转化为小分子化合物，如淀粉转化为葡萄糖。
酶反应的速率取决于酶的浓度、底物浓度、温度和pH等因素。
一般来说，当酶浓度越高、底物浓度越大、温度越高、pH值越适合时，反应会更快。
二、代谢途径代谢途径是指化学变换过程，将营养物质转化为能量和其他有机物质。
代谢途径包括有氧呼吸和无氧呼吸两种方式。
有氧呼吸是指将氧气用于各种化学反应过程来产生能量和其他有机物质的过程。
无氧呼吸是指在缺氧的条件下，使用有机产物代替氧气作为氧化剂，从而产生能量和其他有机物质。
无论是有氧呼吸还是无氧呼吸，都需要酶的催化作用来促进化学反应的进行。
代谢途径中也涉及到一些重要的化学反应过程，如糖原的分解和合成过程、脂肪的储存和消耗过程、蛋白质的降解和合成过程等。
这些代谢途径的主要功能是为生物体提供能量，并维持各种生物过程的进行。
三、酶反应和代谢途径的关系酶反应和代谢途径之间的关系非常密切。
酶反应是代谢途径过程中的必需环节之一。
在代谢途径中，酶催化下的化学反应将营养物质转化为能量和其他有机物质。
同时，代谢途径的复杂过程也需要酶催化下的化学反应的参与。
例如，三磷酸腺苷（ATP）的合成就需要多个酶的协同作用才能完成。
总的来说，酶反应和代谢途径是生物体内化学反应过程中的两个重要方面。
生物化学--酶促反应的速率和影响因素 PPT课件
一个酶的活性中心不是一 个点、一条线或一个面， 而是一个空间部位。 酶活性中心的氨基酸残基 在一级结构上可以相距较 远，但通过肽键的盘绕折 叠，在空间结构中都处于 邻近位置。
酶活性中心的必需基团
酶活性中心含有多种不同的基团，其中 一些基团是酶的催化活性必需的，称为 必需基团。 在酶的催化过程中，这些必需基团与底 物分子通过非共价力等方式，起催化作 用。
按照酶活性部位的功能，分为
1.结合部位：是活性中心，决定酶的专一性 结合部位在空间形状和氨基酸残基组成上有利于与底物形 成复合物使参加化学变化的反应基团相互接近并定向。 2.催化部位：是活性中心，决定酶的催化能力 酶的催化部位与结合部位重叠或者靠近。催化部位含有多 种具有活性侧链的氨基酸残基，如Ser,His,Asp,Cys等，及 辅酶和金属离子。作用是使底物的价键发生形变或极化， 降低过渡态活化能。 3.调控部位：不是酶的活性中心，调控部位的作用是调节 酶促反应的速率或方向。可以与底物以外的分子发生某种 程度的结合，引起酶分子空间构象的变化，对酶起激活或 抑制作用。
米氏常数Km
Km=(k2+k3)/k1
Vmax [S] v K m [S]
当反应速率等于最大速率一半时，即v=1/2vmax 米氏方程可以表示为Km=[S]，Km的物理意义 是当酶促反应初速度达到最大反应速率一半时 的底物浓度，单位为浓度单位.
米氏常数Km是酶学研究中的重要数据
1. 不同的酶具有不同的Km值，它是酶的一个重 要的物理常数。只与酶的性质有关，与酶的浓度 无关。 可以用来鉴别酶。
酶活力
即酶活性，指酶催化某一化学反应的能 力
酶活力的大小可以用在一定条件下所催 化的某一化学反应的反应速率来表示.
单位时间内底物的减少量或产物的增加量
生物化学反应与酶的作用
生物化学反应与酶的作用在生物体内，各种化学反应不可避免地发生着，并且为生命的维持和正常功能的发挥发挥着关键作用。
而酶作为一类生物催化剂，能够加速和调节这些化学反应的进行，起到至关重要的作用。
1. 生物化学反应的基本概念与分类生物化学反应指的是生物体内发生的一系列化学反应，这些反应负责维持和调节生物体内的代谢和生命活动。
这些反应可以被分为两类：合成反应和分解反应。
合成反应是指通过化学合成将相对较简单的物质转化为较为复杂的物质，例如合成蛋白质和核酸等大分子化合物。
而分解反应则是相反的过程，将较为复杂的物质分解为更简单的物质，释放能量或废物。
2. 酶的基本概念与特点酶是一类具有催化活性的蛋白质，它们能够加速生物体内化学反应的进行，而自身本身并不被反应物消耗。
酶可以在化学反应中作为催化剂，降低活化能，使反应更容易发生。
酶的特点包括选择性、高效性、可调节性等。
酶对不同的底物具有特异性，只催化特定的反应。
此外，酶的催化速度非常高，在正常生理情况下能够以秒级甚至更快的速度完成反应。
另外，酶的活性可以通过调节机制进行调控，以适应生物体内不同条件下的代谢需求。
3. 酶促反应的机理酶参与的生物化学反应可以通过酶促反应的机理来解释。
酶通过与反应物结合形成酶底物复合物，然后通过降低反应物的活化能促进化学反应的进行。
在酶底物复合物中，酶与反应物之间的相互作用使得键的断裂和新键的形成变得更加容易，从而促进了化学反应的进行。
在反应结束后，酶与生成物分离，酶回归到初始状态，可以继续催化其他反应。
4. 酶的调节机制酶的活性可以通过多种方式进行调节，以适应生物体内部复杂的代谢需求。
其中，最常见的调节方式为反馈抑制和激活。
当产物过多时，产物能够与酶底物复合物相互作用，从而抑制酶的活性，以避免反应继续进行。
而当代谢物质不足时，底物或某些辅助物质则能够与酶结合，激活酶的活性，从而促进反应的进行。
此外，酶的活性还受到温度、pH值等环境因素的影响。