2酶促反应动力学高等教育生物学.pdf

2 酶促反应动力学 教学基本内容： 酶促反应的特点；单底物酶促反应动力学方程（米氏方程）的推导；抑制剂 对酶促反 应的影响， 竞争性抑制和非竞争性抑制酶促反应动力学方程的推导； 产 物抑制、 底物抑 制的概念， 产物抑制和底物抑制酶促反应动力学方程的推导； 多 底物酶促反应的机制， 双 底物酶促反应动力学的推导； 固定化酶的概念， 常见的 酶的固定化方法， 固定化对酶性 质的影响及固定化对酶促反应的影响， 外扩散过 程和内扩散过程分析；酶的失活动力学。 2.1 酶促反应动力学的特点 2.2 均相酶促反应动力学 2.2.1 酶促反应动力学基础 2.2.2 单底物酶促反应动力学 2.2.3 抑制剂对酶促反应速率的影响 2.2.4 多底物酶促反应动力学 2.3 固定化酶促反应动力学 2.4 酶的失活动力学 授课重点： 1. 酶的应用研究与经典酶学研究的联系与区别 2. 米氏方程。 3 竞争性抑制酶促反应动力学方程。 4. 非竞争性抑制酶促反应动力学方程。 5. 产物抑制酶促反应动力学方程。 6. 底物抑制酶促反应动力学方程。 7. 双底物酶促反应动力学方程。 8. 外扩散对固定化酶促反应动力学的影响， Da 准数的概念。 9. 内扩散对固定化酶促反应动力学的影响， ©准数的概念。 10. 酶的失活动力学。 难点： 1. 采用稳态法和快速平衡法建立酶促反应动力学方程。 2. （ 固定化对酶促反应的影响，五大效应 分子构象的改变、位阻效应、微扰 效应、 ） 分配效应及扩散效应 的区分。 3. 内扩散过程分析，涉及到对微元单位进行物料衡算和二阶微分方程的求 解、无因次变换、解析解与数值解等问题。 4. 温度对酶促反应速率和酶的失活速率的双重影响，最适温度的概念。温度 和时间 对酶失活的影响。 本章主要教学要求 ： 1. 掌握稳态法和快速平衡法推导酶促反应动力学方程。 2. 了解酶的固定化方法。 理解固定化对酶促反应速率的影响。 掌握 Da 准数 的概 念及©准数的概念，理解外扩散和内扩散对酶促反应速率的影响。 3. 了解酶的一步失活模型与多步失活模型，反应过程中底物对酶稳定性的 影响。 2 酶促反应动力学 2.1 酶促反应动力学的特点 2.1.1 酶的基本概念 2.1.2 酶的稳定性及应用特点 酶是以活力、而不是以质量购销的。 酶有不同的质量等级：工业用酶、食品用酶、医药用酶。 酶的实际应用中应注意，没有必要使用比工艺条件所需纯度更高的酶。 2.1.3 酶的应用研究与经典酶学研究的联系与区别 经典酶学研究中，酶活力的测定是在反应的初始短时间内进行的， 并且酶浓 度、底物浓度较低，且为水溶液，酶学研究的目的是探讨酶促反应的机制。工业 上, 为保 证酶促反应高效率完成，常需要使用高浓度的酶制剂和底物， 且反应要 持续较长时间，反应体系多为非均相体系，有时反应是在有机溶剂中进行。 2.2 均相酶促 反应动力学 均相酶促反应动力学是以研究酶促反应机制为目的发展起来的。 作为酶工程 技术人员，如果仅仅比较详细地解释了酶促反应机制和过程是不够的， 还应对影 响其反应速率的 因素进行定量的分析 ， 建立可信赖的反应速率