三、温度对反应速度的影响 化学反应的速度随温度增高而加快。但酶是蛋白质，可随温度的升高而变性。在温度较低时，前一影响较大，反应速度随温度升高而加快，一般地说温度每升高10℃，反应速度大约增加一倍。但温度超过一定数值后，酶受热变性的因素占优势，反应速度反而随温度上升而减缓，形成倒V形或倒U形曲线。在此曲线顶点所代表的温度，反应速度最大，称为酶的最适温度(optimum temperature) 。酶的最适温度不是酶的特征性常数，这是因为它与反应所需时间有关，不是一个固定的值。酶可以在短时间内耐受较高的温度，相反，延长反应时间，最适温度便降低。 四、酶浓度对反应速度的影响 在一定的温度和pH条件下，当底物浓度大大超过酶的浓度时，酶的浓度与反应速度呈正比关系。 五、抑制剂对反应速度的影响 酶是蛋白质，凡可使酶蛋白变性而引起酶活力丧失的作用称为失活作用；凡可使酶的活性下降但不引起酶蛋白变性的作用称为抑制作用(inhibition)。抑制作用和变性作用不同。 凡能使酶的活性下降而不引起酶蛋白变性的物质称做酶的抑制剂(inhibitor)。使酶变性失活(称为酶的钝化)的因素如强酸、强碱等，不属于抑制剂。通常抑制作用分为可逆性抑制和不可逆性抑制两类。 (一)不可逆性抑制作用(irreversible inhibition) 抑制剂与酶活性中心必需基团共价结合，不能用透析、超滤等物理方法将其除去。常见抑制剂如巯基酶抑制剂和丝氨酸酶抑制剂。 碘乙酸（ICH2COOH）是一种烷化剂，可使巯基烷化：E-SH + I-CH2COOH → E-S-CH2COOH + HI，所以它是巯基酶的抑制剂，如抑制3-磷酸甘油醛脱31 / 53 氢酶、脲酶、a-淀粉酶等。
(二)可逆性抑制(reversible inhibition)?
抑制剂与酶以非共价键结合，在用透析等物理方法除去抑制剂后， 酶的活性能恢复，即抑制剂与酶的结合是可逆的。
竞争性抑制：抑制剂结构与底物结构相似，互相竞争酶的活性中心，从而抑制酶的活性。
非竞争性抑制作用：抑制剂和底物结构不相似，两者互不干扰同时与酶结合，从而抑制酶活性。
反竞争性抑制作用：抑制剂仅与酶-底物复合物（ES）结合，使酶失去催化活性。
一些重要的抑制剂：
不可逆抑制剂：有机磷化合物；有机汞、砷化合物；氰化物；重金属；烷化剂；有活化作用的不可逆抑制剂
可逆抑制剂：磺胺药；氨基乙酸；胆碱脂酶?
六、激活剂对酶促反应速度的影响
凡是能提高酶活性的物质都称谓激活剂（activator），其中大部分是离子或简单有机化合物。
? 无机离子：金属离子；阴离子；氢离子
? 有机分子：一些还原剂，EDTA（乙二胺四乙酸） ? 具有蛋白质性质的大分子物质
第三节酶的专一性和活性中心
一、酶的专一性
酶底物的专一性（Substrate specificity）是指酶对它的底物有严格的选择性，一种酶只能催化某一类，甚至只与某一种物质起化学变化。
酶专一性分类：
? 结构专一性：绝对专一性、相对专一性（基团专一性和键专一性） ? 立体结构专一性：旋光异构专一性、几何异构专一性
“诱导契合”假说：底物（S）和酶蛋白相互接近时，诱导酶蛋白发
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生空间构象的变化，而底物也可以变形适应酶的变化，它们相互诱导、相互变形、相互适应，进而相互结合。
二、酶的活性中心
指酶分子中直接和底物结合，并和酶催化总用直接相关的部位。 （1）酶活性中心的组成为：
? 由一些氨基酸残基的侧链基团组成，这些基团在一级结构上可能
相距很远，甚至可能不在一条肽链上，但在蛋白质空间结构上彼此靠近，形成具有一定空间结构的区域。
? 对于结合酶，辅助因子常常是活性中心的组成部分。 （2）酶活性中心的特点
? 活性中心在酶分子总体积中只占相当小的部分（约1%~2%），相当
于2~3个氨基酸残基。
? 都是酶分子表面的一个凹穴，有一定的大小和形状，但不是刚性
的，而具有一定的柔性。
? 活性中心为非极性的微环境，有利于与底物结合。 （3）活性中心有两个功能部位
? 一个是结合部位，一定的底物靠此结合到酶分子上；
? 一是催化部位，底物的健在此处被打断或形成新的键，从而发生
一定化学变化。一个酶的催化部位可以不止一个。
第四节酶的作用机理
一、酶作用在于降低反应活化能
在任何化学反应中，反应物分子必须超过一定的能阈，成为活化的状态，才能发生变化，形成产物。这种提高低能分子达到活化状态的能量，称为活化能。催化剂的作用，主要是降低反应所需的活化能，以致相同的能量能使更多的分子活化，从而加速反应的进行。
酶能显著地降低活化能，故能表现为高度的催化效率。例如H2O2酶的例子，可以显著地看出，酶能降低反应活化能，使反应速度增高千百万倍以上。
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二、中间复合物学说
ES的形成，改变了原来反应的途径，可使底物的活化能大大降低，从而使反应加速。酶活性中心与底物形成瞬时的次级键，每生成一个次级键可产生4—30kJ/mol的结合能, 抵消活化能.
三、酶作用高效率的机理
1.趋近效应(approximation)和定向效应(oientation)
两个底物分子相邻近，大大提高了底物的有效浓度——邻近效应 底物分子还在活性中心“定向”排布，有利于原子轨道的重叠——轨道定向，使分子间反应近似于分子内反应。 2.张力作用(distortion or strain)?
底物的结合可诱导酶分子构象发生变化，比底物大得多的酶分子的三、四级结构的变化，也可对底物产生张力作用，使底物扭曲，促进ES进入活性状态。
3.酸碱催化(acid-base catalysis)
酶活性部位上的某些基团可以作为质子供体(或质子受体)对底物进行酸或碱催化——酸碱催化
4.共价催化作用(covalent catalysis)?
某些酶在催化反应时，本身能放出或吸取电子并作用于底物的缺电子或负电子中心，并与底物形成共价连结的共价中间物，使反应活化能大大降低。
第五节例题
一、填空题
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1．酶是活细胞产生的，具有催化活性的蛋白质。 2．结合酶是由酶蛋白和辅助因子两部分组成，其中任何一部分都没有催化活性，只有全酶才有催化活性。 3．有一种化合物为Ａ－Ｂ，某一酶对化合物的Ａ，Ｂ基团及其连接的键都有严格的要求，称为绝对专一性，若对Ａ基团和键有要求称为基团专一性，若对Ａ，Ｂ之间的键合方式有要求则称为键专一性。 4．酶发生催化作用过程可表示为Ｅ＋Ｓ→ＥＳ→Ｅ＋Ｐ，当底物浓度足够大时，酶都转变为ES，此时酶促反应速成度为最大。 5．竞争性抑制剂增加底物浓度可使酶促反应的km变大，而Vmax不变。 6．当底物浓度远远大于km，酶促反应速度与酶浓度成正比。 7．PH对酶活力的影响，主要是由于它影响酶和底物的基团解离。 8．温度对酶作用的影响是双重的：①温度增加，速度加快；②温度增加，变性加快。 9．与酶高催化效率有关的因素有诱导契合与底物变形、趋近与定向效应、酸碱催化、共价催化和活性中心的疏水微环境。 10．能催化多种底物进行化学反应的酶有多个km值，该酶最适底物的km值最小。 11.与化学催化剂相比，酶具有高效性、专一性、温和性和调节性等催化特性。 12．影响酶促反应速度的因素有底物浓度、温度、PH值、酶浓度、抑制剂、激活剂 二、选择题 1．酶催化底物时将产生哪种效应（B） A、提高产物能量水平 B、降低反应的活化能 C、提高反应所需活化能 D、降低反应物的能量水平 2．下列不属于酶催化高效率的因素为：（A） A、对环境变化敏感B、共价催化 C、趋近及定向D、微环境影响 35 / 53