周 毅

尚志市人民醫(yī)院，黑龍江 尚志 150601

淺談酶促反應(yīng)方法與影響酶促反應(yīng)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(yīng)速度可反映酶活性的高低，酶促反應(yīng)的速度可受眾多因素的影響。影響酶促反應(yīng)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(duì)反應(yīng)速率的影響，推斷反應(yīng)物到產(chǎn)物之間可能進(jìn)行的歷程，具有重要的理論意義和臨床應(yīng)用價(jià)值。

酶促反應(yīng)速度；酶活性；因素

酶是生物體內(nèi)一類(lèi)具有催化活性的生物大分子，化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。酶所催化的反應(yīng)稱(chēng)為酶促反應(yīng)。被酶催化的物質(zhì)稱(chēng)為酶的底物［1］。認(rèn)為在初速率范圍內(nèi)，酶濃度遠(yuǎn)低于底物濃度，則酶底物復(fù)合物濃度也很低。除了反應(yīng)初期的瞬間，復(fù)合物的變化速率相對(duì)于產(chǎn)物濃度而言可以忽略外，反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后，復(fù)合物的生成和分解速率相同，達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。

1 酶的作用特點(diǎn)

酶是生物催化劑，其催化作用具有以下特點(diǎn)：

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(zhuān)一性

酶的專(zhuān)一性是指酶對(duì)底物及其所催化的反應(yīng)有一定的選擇性。酶的種類(lèi)很多，根據(jù)其對(duì)底物選擇性的嚴(yán)格程度不同，其專(zhuān)一性可分為三種類(lèi)型：絕對(duì)專(zhuān)一性，一種酶只對(duì)一種底物起作用，如脲酶只能催化尿素，而對(duì)甲基尿素則不起作用。相對(duì)專(zhuān)一性，一種酶可作用于一類(lèi)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(jiǎn)單的酯類(lèi)水解［2］。立體異構(gòu)專(zhuān)一性，一種酶只能催化底物的一種立體異構(gòu)體進(jìn)行反應(yīng)，而對(duì)另一種立體異構(gòu)體無(wú)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(duì)D-乳酸則無(wú)催化作用。

1.3 高度的不穩(wěn)定性

因?yàn)槊傅幕瘜W(xué)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(qiáng)酸、強(qiáng)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(yīng)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(yīng)的動(dòng)力學(xué)

2.1 米氏公式

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

2.2 米氏常數(shù)Km

Km是當(dāng)酶促反應(yīng)速度達(dá)最大反應(yīng)速度一半時(shí)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(wú)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(duì)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(cè)定的動(dòng)力學(xué)方法

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

3 影響酶促反應(yīng)速度的因素

酶促反應(yīng)速度可反映酶活性的高低，酶促反應(yīng)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(shí)，酶促反應(yīng)速度可達(dá)到最大，這一溫度稱(chēng)為酶的最適溫度。當(dāng)反應(yīng)溫度小于酶的最適溫度時(shí)，隨溫度的升高，酶活性逐漸升高；當(dāng)反應(yīng)溫度大于酶的最適溫度時(shí)，隨溫度的升高。溫血?jiǎng)游锝M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(shí)，酶的活性也很低，甚至低得表現(xiàn)不出來(lái)，但酶并沒(méi)有被破壞，一旦溫度回升，酶又可恢復(fù)活性［3］。所以手術(shù)時(shí)用低溫麻醉，可以降低酶活性，降低機(jī)體的代謝率，提高機(jī)體的耐受件。

3.2 pH的影響

酶對(duì)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(gè)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(shí)，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(duì)酶促反應(yīng)纂度V的影響。在S較低時(shí)，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(dá)到最大反應(yīng)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(yīng)速度的因素實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)［J］.海峽藥學(xué)，2003，15（2）：25-26.

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

［3］王燕.基于有機(jī)溶劑中的酶促反應(yīng)測(cè)定血清中維生素C含量［J］.山東科學(xué)，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