酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)(kinetics of enzyme-catalyzed reactions)是研究酶促反應(yīng)速度及其影響因素的科學(xué)。這些因素主要包括酶的濃度、底物的濃度、pH、溫度、抑制劑和激活劑等。在研究某一因素對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響時(shí)，應(yīng)該維持反應(yīng)中其它因素不變，而只改變要研究的因素。但必須注意，酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)中所指明的速度是反應(yīng)的初速度，因?yàn)榇藭r(shí)反應(yīng)速度與酶的濃度呈正比關(guān)系，這樣避免了反應(yīng)產(chǎn)物以及其他因素的影響。
酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究有助于闡明酶的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系，也可為酶作用機(jī)理的研究提供數(shù)據(jù)；有助于尋找最有利的反應(yīng)條件，以最大限度地發(fā)揮酶催化反應(yīng)的高效率；有助于了解酶在代謝中的作用或某些藥物作用的機(jī)理等，因此對(duì)它的研究具有重要的理論意義和實(shí)踐意義。
一、酶濃度對(duì)反應(yīng)速度的影響
在一定的溫度和pH條件下，當(dāng)?shù)孜餄舛却蟠蟪^(guò)酶的濃度時(shí)，酶的濃度與反應(yīng)速度呈正比關(guān)系(圖2-7)。
二、底物濃度對(duì)反應(yīng)速度的影響
在酶的濃度不變的情況下，底物濃度對(duì)反應(yīng)速度影響的作用呈現(xiàn)矩形雙曲線(rectangular hyperbola)(圖2-8)。
圖2-7 酶濃度對(duì)反應(yīng)初速度的影響
圖2-8 底物濃度對(duì)反應(yīng)初速度的影響
在底物濃度很低時(shí)，反應(yīng)速度隨底物濃度的增加而急驟加快，兩者呈正比關(guān)系，表現(xiàn)為一級(jí)反應(yīng)。隨著底物濃度的升高，反應(yīng)速度不再呈正比例加快，反應(yīng)速度增加的幅度不斷下降。如果繼續(xù)加大底物濃度，反應(yīng)速度不再增加，表現(xiàn)為0級(jí)反應(yīng)。此時(shí)，無(wú)論底物濃度增加多大，反應(yīng)速度也不再增加，說(shuō)明酶已被底物所飽和。所有的酶都有飽和現(xiàn)象，只是達(dá)到飽和時(shí)所需底物濃度各不相同而已。醫(yī)學(xué).全在線zxtf.net.cn
(一)米曼氏方程式
解釋酶促反應(yīng)中底物濃度和反應(yīng)速度關(guān)系的最合理學(xué)說(shuō)是中間產(chǎn)物學(xué)說(shuō)。酶首先與底物結(jié)合生成酶椀孜鋦春銜?中間產(chǎn)物)，此復(fù)合物再分解為產(chǎn)物和游離的酶。
Michaelis和Menten在前人工作的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)，1913年前后提出了反應(yīng)速度和底物濃度關(guān)系的數(shù)學(xué)方程式，即著名的米椔戲匠淌?michaelis menten equation)．
V=Vmax[S]/Km+[S]
Vmax指該酶促反應(yīng)的最大速度，[S]為底物濃度，Km是米氏常數(shù)，V是在某一底物濃度時(shí)相應(yīng)的反應(yīng)速度。當(dāng)?shù)孜餄舛群艿蜁r(shí)，[S]《Km,則V≌Vmax/Km[S]，反應(yīng)速度與底物濃度呈正比。當(dāng)?shù)孜餄舛群芨邥r(shí)，[S]》Km，此時(shí)V≌Vmax，反應(yīng)速度達(dá)最大速度，底物濃度再增高也不影響反應(yīng)速度(圖2-9)。
圖2-9 酶與不同濃度的底物相互作用模式
