当[S]>>Km时，v≅Vmax，即[S]↑而v不变
米氏常数Km的意义
（1）.物理意义：
Km值等于酶反应速度为最大速度一半时的底物浓度。
（2）.Km可以反映酶与底物亲和力的大小，即Km值越小，则酶与底物的亲和力越大；反之，则越小。
（3）.Km值是酶的特征性常数，在一定条件下（如底物、温度、pH、有无抑制剂等），某种酶的Km值是恒定的，因而可以通过测定不同酶的Km值，来判断是否为不同的酶。
（4）、Km可用来判断酶的最适底物：
当酶有几种不同的底物存在时，Km值最小者，为该酶的最适底物。
如蔗糖酶既可催化蔗糖水解（Km=28mmol/L）,也可催化棉子糖水解（Km=350mmol/L）,两者相比，蔗糖为该酶的天然底物。
（5）、Km可用来确定酶活性测定时所需的底物浓度：
当[S]=10Km时，V=91%Vmax，为最合适的测定酶活性所需的底物浓度。
（6）、Km和Vmax的测定：
主要采用Lineweaver-Burk双倒数作图法和Hanes作图法。
Km与Vm的测定
1.双倒数作图法（doublereciprocalplot），又称为林-贝氏（Lineweaver-Burk）作图法
二、酶浓度对反应速度的影响
Ø当[S]＞＞[E]，酶可被底物饱和的情况下，反应速度与酶浓度成正比。
Ø关系式为：
V=K3[E]
三、温度对反应速度的影响
❑双重影响
温度升高，酶促反应速度升高；温度升高10oC,反应速度增加一倍
由于酶的本质是蛋白质，温度升高，可引起酶的变性，从而反应速度降低。
❑最适温度（optimumtemperature）：
酶促反应速度最快时的环境温度。
温血动物：
35～40℃
TaqDNA聚合酶：
70～75℃可耐受100℃高温
此酶是从水生栖热菌ThermusAquaticus（Taq）中分离出的热稳定性DNA聚合酶，用于PCR反应。
低温的作用:
贮存生物制品、菌种等
v低温时由于活化分子数目减少，反应速度降低，但温度升高后，酶活性又可恢复。
临床上的低温麻醉
v减少组织细胞的代谢程度，使机体耐受手术时氧和营养物质的缺乏
四、pH对反应速度的影响
v解离状态：
Ø蛋白质的极性基团
Ø辅助因子的电荷状态
Ø底物的解离状态
而不同的解离状态或直接影响酶与底物的结合,或影响酶的空间结构,从而改变酶的活力
❑最适pH（optimumpH）：
酶催化活性最大时的环境pH。
•多数酶：
7.0左右胃蛋白酶：
1.8肝精氨酸酶：
9.8
五、抑制剂对反应速度的影响
Ø酶的抑制剂（inhibitor）
凡能使酶的催化活性下降而不引起酶蛋白变性的物质称为酶的抑制剂。
Ø区别于酶的变性
Ø抑制剂对酶有一定选择性
Ø引起变性的因素对酶没有选择性
Ø抑制作用的类型
不可逆性抑制（irreversibleinhibition）
可逆性抑制（reversibleinhibition）：
v竞争性抑制（competitiveinhibition）非竞争性抑制（non-competitiveinhibition）
v反竞争性抑制（uncompetitiveinhibition）
（一）不可逆性抑制作用
概念
抑制剂通常以共价键与酶活性中心的必需基团相结合，使酶失活。
不能用一般的物理方法解除抑制
（二）可逆性抑制作用
概念
抑制剂通常以非共价键与酶或酶-底物复合物可逆性结合，使酶的活性降低或丧失；抑制剂可用透析、超滤等方法除去。
类型
•竞争性抑制非竞争性抑制反竞争性抑制
１.竞争性抑制作用
定义
抑制剂与底物的结构相似，能与底物竞争酶的活性中心，从而阻碍酶底物复合物的形成，使酶的活性降低。
这种抑制作用称为竞争性抑制作用。
特点
⑴竞争性I往往是酶的底物结构类似物；
⑵抑制剂与酶的结合部位与底物与酶的结合部位相同——酶的活性中心
⑶抑制作用可以被高浓度的底物减低以致消除；
⑷（表观）Km值增大，Vm值不变
2.反竞争性抑制
v抑制剂不能与游离酶结合，但可与ES复合物结合
v反竞争性抑制的特点：
⑴反竞争性抑制剂的化学结构不一定与底物的分子结构类似；
⑵抑制剂与底物可同时与酶的不同部位结合；
⑶必须有底物存在，抑制剂才能对酶产生抑制作用；抑制程度随底物浓度的增加而增加；
抑制程度取决与抑制剂的浓度及底物的浓度
⑷动力学参数：
Km减小，Vm降低。
3.非竞争性抑制
反应模式
I与酶的活性中心外的位点结合也能与游离酶E结合
v非竞争性抑制的特点：
⑴非竞争性抑制剂的化学结构不一定与底物的分子结构类似；
⑵抑制剂与酶的活性中心外的位点结合；
⑶抑制剂对酶与底物的结合无影响，故底物浓度的改变对抑制程度无影响；
抑制程度取决于抑制剂的浓度
⑷动力学参数：
Km值不变，Vm值降低。
六、激活剂对反应速度的影响
Ø激活剂（activator）:
使酶由无活性变为有活性或使酶活性增加的物质。
•必需激活剂（essentialactivator）
•非必需激活剂（non-essentialactivator）
v金属离子：
K+、Na+、Mg2+、Cu2+、Mn2+、Zn2+、Se3+Co2+、Fe2+
v阴离子：
Cl-、Br
v有机分子还原剂：
抗坏血酸、半胱氨酸、谷胱甘肽
v金属螯合剂：
EDTA-
激活剂的作用特点：
v选择性拮抗作用可相互替代与浓度有关
激活剂的作用机制：
v辅酶或辅基的一个组成部分
v酶活性部位的组成部分
第三部分酶的作用机制和酶活调节
v1.酶的活性部位2.酶活性的调节机制3.酶含量的调节4.同工酶
酶的活性中心（activecenter）
或称活性部位（activesite），指必需基团在一级结构上可能相距遥远，但在空间结构上彼此靠近，组成具有特定空间结构的区域，能与底物特异结合并将底物转化为产物。
酶促反应的机理
（一）锁－匙学说
（二）酶-底物复合物的形成与诱导契合假说
诱导契合假说（induced-fithypothesis）
酶与底物相互接近时，其结构相互诱导、相互变形和相互适应，进而相互结合。
这一过程称为酶-底物结合的诱导契合假说。
二、酶活性的调节作用
Ø调节方式
（一）酶原与酶原的激活
Ø酶原（zymogen）
有些酶在细胞内合成或初分泌时只是酶的无活性前体，此前体物质称为酶原。
Ø酶原的激活
在一定条件下，酶原向有活性酶转化的过程。
Ø酶原激活的机理
酶原
Ø酶原激活的生理意义
消化道内的蛋白酶原：
避免细胞的自身消化，使酶在特定的部位和环境中发挥作用，保证体内代谢正常进行。
凝血系统和纤维蛋白溶解酶：
有的酶原可以视为酶的储存形式。
在需要时，酶原适时地转变成有活性的酶，发挥其催化作用。
（二）别构酶
别构调节（allostericregulation）:
一些代谢物可与某些酶分子活性中心外的某部分可逆地结合，使酶构象改变，从而改变酶的催化活性，此种调节方式称别构调节。
别构酶（allostericenzyme）别构部位（allostericsite）别构效应剂（allostericeffector）
别构调节的方式：
v别构酶通常为代谢途径的起始关键酶，而变构剂则为代谢途径的终产物。
因此，变构剂一般以反馈方式对代谢途径的起始关键酶进行调节，最常见的为负反馈调节。
别构调节的特点
⑴酶活性的改变通过酶分子构象的改变而实现；⑵酶的变构仅涉及非共价键的变化；
⑶调节酶活性的因素为代谢物；⑷为一非耗能过程；⑸无放大效应。
（三）酶的共价修饰调节
共价修饰（covalentmodification）:
在其他酶的催化作用下，某些酶蛋白肽链上的一些基团可与某种化学基团发生可逆的共价结合，从而改变酶的活性，此过程称为共价修饰。
常见类型
磷酸化与脱磷酸化（最常见）乙酰化和脱乙酰化
甲基化和脱甲基化腺苷化和脱腺苷化－SH与－S－S互变
共价修饰调节的特点：
⑴酶以两种不同修饰和不同活性的形式存在；⑵有共价键的变化；
⑶一般为耗能过程⑷受其他调节因素（如激素）的影响⑸存在放大效应
三、酶含量的调节
（一）酶蛋白合成的诱导和阻遏
诱导作用（induction）：
诱导物使酶合成增加的过程
阻遏作用（repression）：
阻遏物使酶合成减少的过程
（二）酶降解的调控
降解：
使酶的半寿期发生改变酶的降解就是蛋白质和氨基酸分解代谢的过程
四、同工酶
定义:
同工酶（isoenzyme）是指催化相同的化学反应，而酶蛋白的分子结构理化性质乃至免疫学性质不同的一组酶。
v国际生化学会：
v由不同基因或者等位基因编码的多肽链
v由同一基因编码，生成不同的mRNA翻译而来的
v不包括翻译水平修饰所形成的多分子形式
v同工酶：
v通常存在于同一种属或者同一个体的不同组织或者细胞的不同亚细胞结构中
生理及临床意义:
在代谢调节上起着重要的作用；用于解释发育过程中阶段特有的代谢特征；
同工酶谱的改变有助于对疾病的诊断；同工酶可以作为遗传标志，用于遗传分析研究。
第六节酶与医学的关系TheRelationofEnzymeandMedicine
一、酶与疾病的关系
（一）酶与疾病的发生
（二）酶与疾病的诊断（三）酶与疾病的治疗
二、酶在医学上的其他应用
（一）酶作为试剂用于临床检验和科学研究
1．酶法分析即酶偶联测定法（enzymecoupledassays），是利用酶作为分析试剂，对一些酶的活性、底物浓度、激活剂、抑制剂等进行定量分析的一种方法。
2．酶标记测定法酶可以代替同位素与某些物质相结合，从而使该物质被酶所标记。
通过测定酶的活性来判断被标记物质或与其定量结合的物质的存在和含量。
3．工具酶除上述酶偶联测定法外，人们利用酶具有高度特异性的特点，将酶做为工具，在分子水平上对某些生物大分子进行定向的分割与连接。
（二）酶作为药物用于临床治疗
（三）酶的分子工程
1．固定化酶（immobilizedenzyme）
将水溶性酶经物理或化学方法处理后，成为不溶于水但仍具有酶活性的一种酶的衍生物。
固定化酶在催化反应中以固相状态作用于底物，并保持酶的活性。
2．抗体酶
抗原－抗体底物－酶
以底物的过渡态类似物为抗原，制备抗体，则这种抗体与底物的结合，可能会引起催化反应，这种具有催化功能的抗体分子称为抗体酶（abzyme）
3．模拟酶
模拟酶是根据酶的作用原理，利用有机化学合成方法，人工合成的具有底物结合部位和催化部位的非蛋白质有机化合物。
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