淺談酶促反應方法與影響酶促反應速度的因素

周 毅

尚志市人民醫(yī)院，黑龍江 尚志 150601

淺談酶促反應方法與影響酶促反應速度的因素

周 毅

尚志市人民醫(yī)院，黑龍江 尚志 150601

酶促反應速度可反映酶活性的高低，酶促反應的速度可受眾多因素的影響。影響酶促反應的因素主要有酶濃度、底物濃度、pH、溫度、電解質(zhì)及輔酶、激活劑及抑制劑等。對反應速率的影響，推斷反應物到產(chǎn)物之間可能進行的歷程，具有重要的理論意義和臨床應用價值。

酶促反應速度；酶活性；因素

酶是生物體內(nèi)一類具有催化活性的生物大分子，化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)。酶所催化的反應稱為酶促反應。被酶催化的物質(zhì)稱為酶的底物［1］。認為在初速率范圍內(nèi)，酶濃度遠低于底物濃度，則酶底物復合物濃度也很低。除了反應初期的瞬間，復合物的變化速率相對于產(chǎn)物濃度而言可以忽略外，反應進行一段時間后，復合物的生成和分解速率相同，達到動態(tài)平衡。

1 酶的作用特點

酶是生物催化劑，其催化作用具有以下特點：

1.1 高效催化性

酶的催化效能比一般催化劑高106～1012。

1.2 高度的專一性

酶的專一性是指酶對底物及其所催化的反應有一定的選擇性。酶的種類很多，根據(jù)其對底物選擇性的嚴格程度不同，其專一性可分為三種類型：絕對專一性，一種酶只對一種底物起作用，如脲酶只能催化尿素，而對甲基尿素則不起作用。相對專一性，一種酶可作用于一類化合物或一種化合鍵。例如脂肪酶不僅催化脂肪水解，也能催化簡單的酯類水解［2］。立體異構(gòu)專一性，一種酶只能催化底物的一種立體異構(gòu)體進行反應，而對另一種立體異構(gòu)體無作用。如體內(nèi)的乳酸脫氫酶只能催化L-乳酸脫氫生成丙酮酸，而對D-乳酸則無催化作用。

1.3 高度的不穩(wěn)定性

因為酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，所以一切能使蛋白質(zhì)變性的理化因素，如高溫、強酸、強堿、重金屬鹽、紫外線等都可使酶蛋白變性而失去催化活性。故在酶促反應中，酶的活性極易受各種因素的影響而發(fā)生改變。

2 酶促反應的動力學

2.1 米氏公式

酶促反應動力學是研究酶促反應的速度以及影響此速度的各種因素。酶促動力學的基本原理可歸納為一數(shù)學公式，稱為米氏公式：V＝［Vmax（S）］/［Km+（S）］式中Vmax為最大反應速度，Km為米氏常數(shù)，S為底物濃度，V為酶促反應速度。米氏公式表明了底物濃度與酶促反應速度間的定量關(guān)系。底物濃度是決定反應速度最重要因素之一，酶促反應的速度與底物濃度的關(guān)系。當?shù)孜餄舛容^低時（底物濃度從0逐漸增高），反應速度與底物濃度呈正比關(guān)系，此為一級反應。隨著底物濃度的增加，反應速度不再按正比升高，此為混合級反應。

2.2 米氏常數(shù)Km

Km是當酶促反應速度達最大反應速度一半時的底物濃度，是酶的極重要的特征性物理常數(shù)，只與酶的性質(zhì)有關(guān)，而與酶的濃度無關(guān)，它代表了酶和底物分子的親和力大小。Km值大，表示酶和底物分子間親和力低；Km值小，表示兩者親和力高。Km作為常數(shù)只是對一定的底物、一定的pH、一定的溫度條件而言的。

2.3 酶活性測定的動力學方法

由于測定酶量十分困難，目前臨床上大都采用酶活性間接測定酶量。酶活性即酶促反應速度，指在規(guī)定條件下單位時間內(nèi)底物的減少量或產(chǎn)物的生成量。只有當酶所催化的反應速度與酶濃度成正比而不受其他因素影響時，才能根據(jù)酶所催化的反應快慢來表示酶濃度的大小，這就是所謂的酶活性的最適條件，有在最適條件下測得酶活性的大小才能真實代表酶含量的多少。根據(jù)米氏公式，為使酶促反應初速度基本上接近Vmax，底物濃度S要＞＞Km，此時V∝[E]；E表示酶濃度。如果要通過測定底物濃度的下降或產(chǎn)物濃度的上升來反映酶活性的大小則必須是酶濃度與反應產(chǎn)物濃度或底物濃度的變化成正比。酶促反應中底物濃度S，產(chǎn)物濃度P及酶促反應速度V在不同時間的變化曲線。

3 影響酶促反應速度的因素

酶促反應速度可反映酶活性的高低，酶促反應的速度可受眾多因素的影響。

3.1 溫度的影響

在某一溫度時，酶促反應速度可達到最大，這一溫度稱為酶的最適溫度。當反應溫度小于酶的最適溫度時，隨溫度的升高，酶活性逐漸升高；當反應溫度大于酶的最適溫度時，隨溫度的升高。溫血動物組織中的酶的最適溫度一般在37℃～40℃。一般80℃以上酶完全失活。低溫時，酶的活性也很低，甚至低得表現(xiàn)不出來，但酶并沒有被破壞，一旦溫度回升，酶又可恢復活性［3］。所以手術(shù)時用低溫麻醉，可以降低酶活性，降低機體的代謝率，提高機體的耐受件。

3.2 pH的影響

酶對環(huán)境的pH十分敏感。每一種酶只能在一定范圍的pH內(nèi)才能發(fā)揮催化作用；如果pH超出這個范圍，酶即失去催化能力。

3.3 酶濃度的影響

在最適合的條件和底物濃度足夠大時，酶活性與酶濃度呈正比。

3.4 底物濃度的影響

在酶濃度及其他條件不變的情況下，底物濃度S對酶促反應纂度V的影響。在S較低時，V隨S的增高而增高，V與S成正比。隨著S的升高，V增加的幅度不斷下降，V與S不再呈正比例，若底物濃度繼續(xù)增大，V不再增加，達到最大反應速度Vm。

3.5 激活劑，抑制劑等。

［1］吳麗民，劉美龍，吳麗群.影響酶促反應速度的因素實驗的改進［J］.海峽藥學，2003，15（2）：25-26.

［2］余剛，胡麗，常明泉，等.酶促反應法考察顛胃酸口服液的體外活力［J］.醫(yī)藥導報，2013.32（6）：704-706.

［3］王燕.基于有機溶劑中的酶促反應測定血清中維生素C含量［J］.山東科學，2005，18（4）：55-57.

Analyzing Enzymatic Reaction Methods and Saffecting Factors of Enzymatic Reaction Rate

ZHOU Yi People’s Hospital in Shangzhi，Shangzhi Heilongjiang 150601，China

Enzymatic reaction rate is a reflection on enzymatic activity level， and it can be affected by several reasons，including enzyme concentration，substance concentration，PH， temperature，the electrolyte and coenzyme，activator and inhibitor and so on． Influence on the reaction rate and inference on the course between reactants and products have theoretical and clinical significance．

Enzymatic reaction rate，Enzymatic activity，F(xiàn)actors

G634．91

B

1674-9316（2014）23-0071-02

10．3969/J．ISSN．1674-9316．2014．23．042