速度可以用单位时间内、单位体积中底物的减少量或产物增加量，反应速度的单位：浓度/单位时间。一般用最大反应速度来衡量酶的活性 （2）酶的活力单位：
定义：一般指25?C，最适pH和底物浓度条件下，1分钟内能转化1?mol底物的最低酶量。 酶的比活力：每毫克酶蛋白所具有的酶活力单位数，称酶的比活力（U/mg蛋白质） 酶的转化数，每秒每酶分子，转化底物的微摩尔数kcat 酶的分类与命名： （1）习惯命名法：（缺点：命名重复严重，难以统一） ①依据底物命名：底物+“酶”，e.g. 淀粉酶、蛋白酶 ②来源+底物+“酶”： e.g. 唾液淀粉酶、胃蛋白酶 ③反应性质+“酶”： e.g. 转移酶、氧化酶
④底物+反应性质+“酶”： e.g. 琥珀酸脱氢酶、谷丙转氨酶 （2）系统命名法：（缺点：酶名太长，不便于记忆、书写、交流。“识繁写简”） ①底物+反应性质+“酶”
②列出全部底物，用“：”分隔
③反应性质按标准分类，出现同一底物同类反应时区分参与反应的基团 ④必要时列出反应的产物 酶的标准分类：
? 氧化还原酶类：脱氢酶、氧化酶
? 转移酶类：在底物之间交换或转移基团 ? 水解酶类：催化底物加水分解
? 裂合酶类：催化底物失去或添加基团 ? 异构化酶类：催化同分异构体的相互转化
? 连接酶类：与ATP分解相偶联，催化两个底物合成一个产物的反应 酶学编号：
? “EC”+酶大类编号+亚类底物编号+亚亚类号+序号 ? 之间用“.”分隔
? 可以通过酶学手册查出对应的标号。 酶的应用： （1）抗体酶
具有酶催化活性的抗体：利用目标底物作为半抗原，免疫动物获得抗体，筛选或改造抗体，获得有催化活性的抗体
应用价值：专一性破坏病原体或病变组织（包括血凝块、血栓、硬化斑块等）；制药中的立体异构筛选；蛋白质结构分析、 （2）酶工程：
定义：用工程学的手段和方法，改造酶或酶制剂，应用与生产的过程。 目前有化学酶工程和生物酶工程。
化学酶工程：天然酶；化学修饰酶；固定化酶；人工模拟酶 生物酶工程：基因工程大规模生产酶制剂（克隆酶）；基因修饰酶（突变酶）；全人工设计的新酶。
酶促反应动力学： 米氏方程的导出
（1）酶促反应的中间产物理论与“稳态平衡”假说：酶促反应可分为两个阶段，第一步：酶与底物形成中间产物；第二步：中间产物分解，形成产物，并释放游离酶。两步反应都是可
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逆的。各自具有反应平衡常数k1、k2、k3、k4。酶促反应处于稳态时，酶-底物中间产物的量相对稳定
（2）米氏方程：由中间产物理论可以得出酶促反应速度与底物浓度之间的关系。米氏方程的近似假设：底物浓度远大于酶浓度；稳态迅速建立；产物生成后立刻与酶分离；反应平衡倾向于底物?产物。 米氏方程：
（一）米氏常数的意义：
（1）Km是酶的一个特征性常数：其物理意义为酶反应速度达到最大反应速度一半时的底物浓度，单位为mol/L。只与酶的性质有关，与酶浓度无关。在固定的底物，一定的温度和pH条件下，一定的缓冲体系中测定的，不同条件下具有不同的Km值
（2）可近似地表示酶与底物的亲和力：Km越小，表示酶与底物的亲和力越大；Km越大，表示酶与底物的亲和力越小
（3）如果一个酶有多个底物，则每个底物有一个对应Km， Km最小的底物是该酶的最适底物
（4）若已知Km ，就可计算出在某一底物浓度时，vo相当于vmax的百分率，如[S]=3 Km则v0=0.75vmax
（5）在可逆反应中，两个值中最小的反应方向是该酶促反应的主要方向 （6）如果代谢途径各酶的Km值已知， Km值最大的酶是限速酶 （二）Km与vmax的确定：
双倒数作图（Lineweaver-Burk法）：将米氏方程两侧取倒数，可将方程形式转变为直线；该直线在纵轴上的截距为1/ vmax；直线延长线与横轴交点为-1/ Km；作图方便，但存在点分布不好的缺陷。
v- v/[S]作图（Eadic-Hofstee法）：将米氏方程改写成V与V /[S]的函数，方程形式为一直线；直线斜率为- Km；横轴截距为： vmax/ Km
（三）多底物的酶促反应：依次反应机理；随机反应机理；乒乓反应机理；动力学问题 酶抑制剂的反应动力学：
酶的失活与酶的抑制：因为变性因素而引起酶活性的丧失，称失活作用。一些物质与酶结合不引起酶蛋白变性，而导致酶活性的下降，称抑制作用，这些物质称抑制剂。 抑制剂的类型：
①可逆抑制剂：抑制剂与酶以非共价键结合；能用透析、超滤方法除去抑制剂，使酶的活性恢复；可分为竞争性抑制、非竞争性抑制、反竞争性抑制。
②不可逆抑制：抑制剂与酶以共价键结合；不能用透析、超滤方法除去抑制剂；酶的修饰抑制
可逆抑制剂的抑制原理与反应动力学：
（1）竞争性抑制：抑制剂与底物相似，可以竞争性地与酶的活性中心结合。增加底物的浓度可以解除抑制。抑制剂不影响酶促反应的最大反应速度，但减弱酶与底物的亲和性，提高Km
（2）非竞争性抑制：抑制剂与底物不相似，抑制剂是与活性中心外结合位点结合。可形成酶-抑制剂—底物三元复合物。不改变酶与底物的亲和性，Km不变；但会引起最大反应速度下降
（3）反竞争性抑制：酶与底物先结合，然后再与抑制剂结合。稳定酶与底物的复合物，抑制产物释放。增加酶与底物的亲和性， Km下降；最大反应速度下降。 三者的区别总结：
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不可逆抑制剂的作用：
作用特点：“全或无”的抑制方式；增加酶量可以解除不可逆抑制剂的影响 不可逆抑制剂的类型
? 有机磷化合物：作用于Ser、Thr羟基
? 有机汞、有机砷化合物：作用于含巯基的酶（包括辅酶、辅基） ? 氰化物、CO等：与Fe2+ 结合，抑制细胞呼吸相关的酶 ? 烷化剂：碘乙酸等，使巯基烷化
? Kcat型不可逆抑制：某些物质本身不具有抑制剂功能，但被酶催化发生反应后，转变为不可逆抑制剂，称为Kcat型不可逆抑制，也称“自杀性底物” 影响酶活性的其他因素：
（1）温度 酶活性与温度的关系
酶的温度范围与最适温度
（2）pH
酶活性与pH的关系 酶的最适pH
（3）酶的激活剂
凡能增强酶活性的物质称为激活剂
必需激活剂：激活剂与酶结合后酶才有活性
非必需激活剂：激活剂与酶的结合使酶活性由弱变强 包括：金属离子、阴离子、有机小分子
酶（II）——酶促反应机理与活性调节
酶促反应的专一性机理： 酶的活性中心：
? 存在于酶分子表面的具有结合和催化底物形成产物的空间区域 ? 活性中心=结合基团+催化基团
? 必须基团=结合必须基团+催化必须基团+活性中心外必须基团 ? 结合部位决定酶的专一性
? 催化部位决定酶所催化反应的性质 ? 活性中心在一级结构上不具有连续性 ? 酶活性与活性中心的高级构象关系密切 ? 底物与酶的结合一般是非共价的 研究酶活性部位的方法： （1）化学修饰法：
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? 用某些化学试剂与酶分子侧链基团以共价键结合，观察酶的活性改变，以确定活性中心的氨基酸残基
? 如果共价修饰后酶活性不受影响，则修饰的氨基酸残基不是活性中心内的；如果酶活性丧失或降低，则修饰的氨基酸残基可能位于活性中心内
? 修饰剂浓度与酶失活或降低的程度是否成正比，如果成正比，则修饰位于活性中心内 ? 底物或可逆抑制剂与酶鲒合后能否再被修饰剂共价修饰，如果能被修饰，则修饰部位不在活性中心内
（2）定点诱变法：
? 对于氨基酸或基因序列已知的酶，用改变氨基酸残基的方法确定活性部位的方法 ? 如果被代换的氨基酸不影响酶的活性，则该位置的氨基酸残基不是必须基团
? 如果被代换的氨基酸使酶活性丧失或降低，则该位置的原有氨基酸残基是必须基团 ? Vmax不变，Km值升高，该位置氨基酸为结合基团 ? Vmax降低，Km值不变，该位置氨基酸为催化基团 ? 酶活性完全丧失，该位置氨基酸为必须基团 （3）辅酶、辅基连接法：
? 辅酶、辅基一般连接于活性中心
? 对于共价连接的辅基，变性后仍然与原Aa相连
? 非共价结合的辅酶，可以共价交联剂，将其与周围Aa交联，进而研究比邻关系 酶促反应的专一性机理： 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、族专一性、键专一性） 立体异构专一性：旋光异构专一性、几何异构专一性 诱导契合假说：
当酶活性中心与底物相互接近的时候，酶和底物之间相互诱导，使彼此的构象发生有利于相互结合的变化，酶与底物在此基础上互补契合，进行反应
动力学原理：诱导契合比简单的刚性契合“模板”假说更能解释酶的催化高效性
主要证据：酶的活性取决于活性中心的构象；活性中心构象比其他部分更容易发生变化，这与酶—底物的诱导契合相一致；X-衍射的结果显示：酶活性中心结合底物之前，和结合底物之后的构象有较大的变化。
在大多数情况下酶分子要比底物分子大，所以一般构象改变以酶为主。 酶促反应的催化原理： 常见的催化机理： ? 邻近定向效应 ? 形变与张力 ? 共价催化 ? 酸碱催化
? 酶活性中心是低介电区域 几个酶的催化实例： ① 溶菌酶 ② 丝氨酸蛋白酶家族：活性中心包含Ser催化基团：胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、弹性蛋白
酶、凝血酶、纤溶酶 ③ 天门冬氨酸蛋白酶家族：活性中心包含2个Asp催化基团：胃蛋白酶、凝乳酶、肾素、
HIV-1蛋白酶 酶活性调节：
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酶的别构调节效应：
（1）别构酶：某些酶分子在活性中心外存在另一配体的结合部位(别构部位)称为别构酶；由多个亚基构成，有四级结构；不遵循米氏方程
（2）别构调节剂：能与别构部位结合的配体称别构效应剂，具有别构效应的酶称别构酶。别构效应有别构激活(正协同效应)和别构抑制(负协同效应)两种。代谢底物经常是别构酶的别构激活剂，代谢产物往往是别构抑制剂 （4）别构酶的动力学曲线及其意义：
正协同效应，S型曲线，在较小的底物浓度变化范围内产生较大的反应速度差异，实现对酶促反应的有效控制
负协同效应，与米氏方程类似，但表现出低浓度对底物浓度依赖性较大，高浓度则对底物浓度不敏感
（5）别构酶的动力学模型： 齐变模型， MWC模型 序变模型，KNF模型
（6）反馈调节与别构酶： 连续代谢过程的反馈调节 限速酶（别构酶） 效应物
共价调节酶：
定义与特点：可以通过共价修饰改变活性的酶称共价调节酶。在修饰过程中，酶的活性在无活性(或低活性)与有活性(或高活性)两种状态中改变。共价修饰的互变是由不同的酶催化的。属于酶活性的快速调节。由激素信号启动的共价修饰会引起级联放大效应 常见调节方式：磷酸化与去磷酸化；甲基化与脱甲基化；腺苷化与脱腺苷化；—SH与—S—S—互变
动力学改变：满足米氏方程；修饰前后，Km、Vmax将发生改变。
酶原的激活：定义：许多酶在体内存在无活性的前体形式，称酶原；酶原转变为有活性的酶的过程称酶原的激活
常见形式：切去多余的肽段。与共价修饰相比最大区别在于不可逆
生物学意义：酶的储存形式；肌体自我保护；对外界刺激快速反应；增加基因表达后调控的形式
实例：消化酶的激活；凝血过程。 酶的其他调节方式： （1）多酶体系
? 连续的代谢反应链的若干催化酶相互聚集在一起，形成一个反应链体系，称多酶体系 ? 可分为：可溶性的、结构化的、在细胞结构上有定位关系的三种。 ? 多酶体系的自我调节：终产物的反馈调节
? 限速步骤：多酶体系总速度取决于其中反应速度最慢的一步，称限速步骤。 （2）同工酶
? 催化同一种化学反应，但酶蛋白的分子结构组成却有所不同的一组酶。 ? 乳酸脱氢酶（LDH）：4个亚基构成、有两种不同的亚基类型（H、M），形成5种不同的同工酶，它们对底物的Km值是不同的。
? 生物意义：代谢调控；遗传分化；疾病治疗
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