【提問】當(dāng)[S]=4km時(shí),酶促反應(yīng)V與Vmax之比是多少？

A 1；5

B 2；5

C 3；5

D 4；5

E 1；1

【回答】學(xué)員jinjiguoguan，您好！您的問題答復(fù)如下：

酶促反應(yīng)速度與底物濃度的關(guān)系可用米氏方程來表示：ν= Vmax[S]/(Km+[S])。

以下是相關(guān)內(nèi)容

酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)（kinetics of enzyme-catalyzed reactions）：

酶反應(yīng)動(dòng)力學(xué)主要研究酶催化的反應(yīng)速度以及影響反應(yīng)速度的各種因素。在探討各種因素對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響時(shí)，通常測定其初始速度來代表酶促反應(yīng)速度，即底物轉(zhuǎn)化量<5%時(shí)的反應(yīng)速度。

1．底物濃度對(duì)反應(yīng)速度的影響：

⑴底物對(duì)酶促反應(yīng)的飽和現(xiàn)象：由實(shí)驗(yàn)觀察到，在酶濃度不變時(shí)，不同的底物濃度與反應(yīng)速度的關(guān)系為一矩形雙曲線，即當(dāng)?shù)孜餄舛容^低時(shí)，反應(yīng)速度的增加與底物濃度的增加成正比（一級(jí)反應(yīng)）；此后，隨底物濃度的增加，反應(yīng)速度的增加量逐漸減少（混合級(jí)反應(yīng)）；最后，當(dāng)?shù)孜餄舛仍黾拥揭欢繒r(shí)，反應(yīng)速度達(dá)到一最大值，不再隨底物濃度的增加而增加（零級(jí)反應(yīng)）。

⑵米氏方程及米氏常數(shù)：根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，Michaelis & Menten 于1913年推導(dǎo)出了上述矩形雙曲線的數(shù)學(xué)表達(dá)式，即米氏方程： ν= Vmax[S]/(Km+[S])。其中，Vmax為最大反應(yīng)速度，Km為米氏常數(shù)。

⑶Km和Vmax的意義：

①當(dāng)ν=Vmax/2時(shí)，Km=[S]。因此，Km等于酶促反應(yīng)速度達(dá)最大值一半時(shí)的底物濃度。

②當(dāng)k-1>>k+2時(shí)，Km=k-1/k+1=Ks。因此，Km可以反映酶與底物親和力的大小，即Km值越小，則酶與底物的親和力越大；反之，則越小。

③Km可用于判斷反應(yīng)級(jí)數(shù)：當(dāng)[S]<0.01Km時(shí)，ν=（Vmax/Km）[S]，反應(yīng)為一級(jí)反應(yīng)，即反應(yīng)速度與底物濃度成正比；當(dāng)[S]>100Km時(shí)，ν=Vmax，反應(yīng)為零級(jí)反應(yīng)，即反應(yīng)速度與底物濃度無關(guān)；當(dāng)0.01Km<[S]<100Km時(shí)，反應(yīng)處于零級(jí)反應(yīng)和一級(jí)反應(yīng)之間，為混合級(jí)反應(yīng)。

④Km是酶的特征性常數(shù)：在一定條件下，某種酶的Km值是恒定的，因而可以通過測定不同酶（特別是一組同工酶）的Km值，來判斷是否為不同的酶。

⑤Km可用來判斷酶的最適底物：當(dāng)酶有幾種不同的底物存在時(shí)，Km值最小者，為該酶的最適底物。

⑥Km可用來確定酶活性測定時(shí)所需的底物濃度：當(dāng)[S]=10Km時(shí)，ν=91%Vmax，為最合適的測定酶活性所需的底物濃度。

⑦Vmax可用于酶的轉(zhuǎn)換數(shù)的計(jì)算：當(dāng)酶的總濃度和最大速度已知時(shí)，可計(jì)算出酶的轉(zhuǎn)換數(shù)，即單位時(shí)間內(nèi)每個(gè)酶分子催化底物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物的分子數(shù)。

⑷Km和Vmax的測定：主要采用Lineweaver-Burk雙倒數(shù)作圖法和Hanes作圖法。

2．酶濃度對(duì)反應(yīng)速度的影響：當(dāng)反應(yīng)系統(tǒng)中底物的濃度足夠大時(shí)，酶促反應(yīng)速度與酶濃度成正比，即ν=k[E]。

3．溫度對(duì)反應(yīng)速度的影響：一般來說，酶促反應(yīng)速度隨溫度的增高而加快，但當(dāng)溫度增加達(dá)到某一點(diǎn)后，由于酶蛋白的熱變性作用，反應(yīng)速度迅速下降。酶促反應(yīng)速度隨溫度升高而達(dá)到一最大值時(shí)的溫度就稱為酶的最適溫度。酶的最適溫度與實(shí)驗(yàn)條件有關(guān)，因而它不是酶的特征性常數(shù)。低溫時(shí)由于活化分子數(shù)目減少，反應(yīng)速度降低，但溫度升高后，酶活性又可恢復(fù)。

4．pH對(duì)反應(yīng)速度的影響：觀察pH對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響，通常為一鐘形曲線，即pH過高或過低均可導(dǎo)致酶催化活性的下降。酶催化活性最高時(shí)溶液的pH值就稱為酶的最適pH。人體內(nèi)大多數(shù)酶的最適pH在6.5～8.0之間。酶的最適pH不是酶的特征性常數(shù)。

5．抑制劑對(duì)反應(yīng)速度的影響：

凡是能降低酶促反應(yīng)速度，但不引起酶分子變性失活的物質(zhì)統(tǒng)稱為酶的抑制劑。按照抑制劑的抑制作用，可將其分為不可逆抑制作用和可逆抑制作用兩大類。

⑴不可逆抑制作用：

抑制劑與酶分子的必需基團(tuán)共價(jià)結(jié)合引起酶活性的抑制，且不能采用透析等簡單方法使酶活性恢復(fù)的抑制作用就是不可逆抑制作用。如果以ν～[E]作圖，就可得到一組斜率相同的平行線，隨抑制劑濃度的增加而平行向右移動(dòng)。酶的不可逆抑制作用包括專一性抑制（如有機(jī)磷農(nóng)藥對(duì)膽堿酯酶的抑制）和非專一性抑制（如路易斯氣對(duì)巰基酶的抑制）兩種。

⑵可逆抑制作用：

抑制劑以非共價(jià)鍵與酶分子可逆性結(jié)合造成酶活性的抑制，且可采用透析等簡單方法去除抑制劑而使酶活性完全恢復(fù)的抑制作用就是可逆抑制作用。如果以ν～[E]作圖，可得到一組隨抑制劑濃度增加而斜率降低的直線?？赡嬉种谱饔冒ǜ偁幮浴⒎锤偁幮院头歉偁幮砸种茙追N類型。

① 競爭性抑制：抑制劑與底物競爭與酶的同一活性中心結(jié)合，從而干擾了酶與底物的結(jié)合，使酶的催化活性降低，這種作用就稱為競爭性抑制作用。其特點(diǎn)為：a.競爭性抑制劑往往是酶的底物類似物或反應(yīng)產(chǎn)物；b.抑制劑與酶的結(jié)合部位與底物與酶的結(jié)合部位相同；c.抑制劑濃度越大，則抑制作用越大；但增加底物濃度可使抑制程度減??；d.動(dòng)力學(xué)參數(shù)：Km值增大，Vm值不變。典型的例子是丙二酸對(duì)琥珀酸脫氫酶（底物為琥珀酸）的競爭性抑制和磺胺類藥物（對(duì)氨基苯磺酰胺）對(duì)二氫葉酸合成酶（底物為對(duì)氨基苯甲酸）的競爭性抑制醫(yī)`學(xué)教育網(wǎng)搜集整理。

② 反競爭性抑制：抑制劑不能與游離酶結(jié)合，但可與ES復(fù)合物結(jié)合并阻止產(chǎn)物生成，使酶的催化活性降低，稱酶的反競爭性抑制。其特點(diǎn)為：a.抑制劑與底物可同時(shí)與酶的不同部位結(jié)合；b.必須有底物存在，抑制劑才能對(duì)酶產(chǎn)生抑制作用；c.動(dòng)力學(xué)參數(shù)：Km減小，Vm降低。

③ 非競爭性抑制：抑制劑既可以與游離酶結(jié)合，也可以與ES復(fù)合物結(jié)合，使酶的催化活性降低，稱為非競爭性抑制。其特點(diǎn)為：a.底物和抑制劑分別獨(dú)立地與酶的不同部位相結(jié)合；b.抑制劑對(duì)酶與底物的結(jié)合無影響，故底物濃度的改變對(duì)抑制程度無影響；c.動(dòng)力學(xué)參數(shù)：Km值不變，Vm值降低。

6．激活劑對(duì)反應(yīng)速度的影響：能夠促使酶促反應(yīng)速度加快的物質(zhì)稱為酶的激活劑。酶的激活劑大多數(shù)是金屬離子，如K+、Mg2+、Mn2+等，唾液淀粉酶的激活劑為Cl-。

★問題所屬科目：口腔執(zhí)業(yè)助理醫(yī)師---生物化學(xué)