正确答案
影响酶促反应速度的因素包括:酶的Km值、底物种类、底物浓度、酶的浓度、pH值、温度、激活剂、抑制剂等,其中前三种因素在米氏方程中已涉及。
(1)pH对酶促反应速度的影响
最适pH值:酶反应达到最大速度时的pH值。同一酶的最适PH值不一定为常数,它受底物种类、浓度、缓冲液成分不同而有变化,且常与酶的 pI不一致。
(2)温度对酶促反应速度的影响
最适温度:酶反应达到最大速度时的温度。
(3)酶浓度对酶促反应速度的影响
在酶促反应中,如果底物浓度足够大,则反应速度与酶浓度成正比。
(4)激活剂、抑制剂对酶促反应速度的影响
①激活剂对酶促反应速度的影响
能提高酶活性的物质叫激活剂,多为离子或简单有机化合物。 激活剂可为在三类:
A.无机离子 金属离子:金属离子对酶的作用有两种:一是作为酶的辅基;二是作为酶的激活剂(如Mg2+是多种激酶及合成酶的激活剂)。这些金属离子有K+、Na+、Mg2+、Zn2+、Fe2+、Ca2+等,这些金属离子的原子序数在11-55之间。 氢离子也是一种酶的激活剂。
阴离子:较突出的是动物唾液中的α-淀粉酶受Cl-、Br-激活, 其中后一种作用较弱。 激活剂对酶的作用有选择性;有的离子之间可能出现拮抗现象。如Na+抑制K+的激活作用;Ca2+抑制Mg2+的激活作用等;有时金属离子间可能出现相互替代现象,如Mg2+、Mn2+都可作为激酶的激活剂,二者间可替代。
B.中等大小的有机分子 某些还原剂,如半胱氨酸、还原型谷胱甘肽能激活某些酶,使酶的二硫键还原成巯基(-SH),以提高酶的活性;另外EDTA(乙二胺四乙酸)是金属螯合剂,能除去酶中的重金属杂质,从而解除重金属离子对酶的抑制作用。
C.具有蛋白质性质的大分子物质
主要指可激活某些无活性酶原的激活剂(激活剂本身可能就是一种酶)。在这类物质的作用下,可使无活性的酶原转变为有活性的酶。
②抑制剂对酶促反应速度的影响
失活作用:使酶蛋白变性而引起酶活力丧失的作用。
抑制作用:使酶活力下降,但并不引起酶蛋白变性的作用。 抑制剂:能引起抑制作用的物质,可分为:
A.不可逆抑制作用:以比较牢固的共价键与酶蛋白中基团不可逆地结合,从而导致酶的失活。这种抑制作用不能通过透析、超过滤等物理方法除去抑制剂,以恢复酶活性,如有机磷化合物、有机汞化合物、有机砷化物、氰化物、重金属、烷化剂等。
B.可逆抑制作用:抑制剂与酶蛋白的结合是可逆的,可用透析、超过滤等物理方法除去抑制剂,以恢复酶活性的作用。
A.竞争抑制:是最常见的可逆抑制作用,其原因是酶蛋白不能同时与抑制剂和底物结合,当抑制剂占据了酶蛋白活性中心与底物的结合位点时,酶蛋白就不能与底物结合,这类抑制剂与底物的结构是很相似的。最典型的例子是丙二酸对琥珀酸脱氢酶的抑制。
利用竞争性抑制剂是药物设计的根据之一,如磺胺类药物、抗癌药阿拉伯糖胞甘、5-氟尿嘧啶等。
B.非竞争抑制:酶蛋白同时可与底物和抑制剂结合,二者不存在竞争关系,当酶蛋白的活性中心与底物结合后,抑制剂还可与酶蛋白活性中心以外的基团结合,但这样的中间产物不能进一步分解为产物,从而使酶活性降低。这类抑制剂与底物的结构不一定相似,如亮氨酸是精氨酸酶的非竞争抑制剂。
C.反竞争抑制剂:这是最不重要的抑制剂,酶只有在与底物结合后,才能与抑制剂结合,但这样的中间产物同样不能进一步分解为产物。