酶动力学

如题所述

酶动力学是一门研究酶与底物结合能力及其催化反应速率的科学。通过酶反应分析法,科学家们获取反应速率数据,以便深入探讨酶的特性。1902年,维克多·亨利提出了酶动力学的定量理论,随后这一理论得到了证实并发展为著名的米氏方程。亨利的贡献在于他首次阐述了酶催化反应分为两个步骤:首先,底物与酶形成可逆的酶-底物复合物;接着,酶催化化学反应并释放产物。


酶的初始反应速率(V)与底物浓度([S])之间存在关系。随着底物浓度增加,反应速率逼近最大反应速率(Vmax),比如乳清酸核苷5'-磷酸脱羧酶的例子,无酶情况下反应需7800万年,而加入酶后只需25毫秒。酶的催化速率受反应条件影响,高温、极端pH和高盐浓度会降低其活性。在底物浓度固定的条件下,提高底物浓度会加快反应速率,直到所有酶分子的活性位点饱和,此时反应速率达到最大值(Vmax)。此外,米氏常数(Km)是衡量达到Vmax一半反应速率所需的底物浓度,是酶特性的关键指标。


酶的催化效率可以用kcat/Km来衡量,它反映酶的亲和力和催化能力。特异性常数,即kcat/Km,理论最大值约为108至109 M−1s−1,称为扩散极限,这时分子扩散速率决定产物生成。有些酶的催化效率甚至超过了分子扩散速率,这需要借助额外效应或量子理论中的穿隧效应来解释。尽管存在争议,一些研究者提出酶催化过程中可能存在穿隧效应,但这在酶催化反应中的普遍性尚未定论。


扩展资料

酶(enzyme)催化特定化学反应的蛋白质、RNA或其复合体。是生物催化剂,能通过降低反应的活化能加快反应速度,但不改变反应的平衡点。绝大多数酶的化学本质是蛋白质。具有催化效率高、专一性强、作用条件温和等特点。酶参与人体所有的生命活动:比如思考,运动,睡眠,呼吸,愤怒,喜悦或者分泌荷尔蒙等都是以酶为中心的活动结果。酶的催化作用催动着机体充满活力的生化反应,催动着生命现象不断健康的运行。同时,国内权威医学证明,酶是人体内新陈代谢的催化剂,只有酶存在,人体内才能进行各项生化反应。人体内酶越多,越完整,其生命就越健康。而都市人普遍存在着缺酶的现象。

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