典型的酶促反应过程一般包括延滞期(lag phase)、线性期(linear phase)和非线性期(non linear phase)三个阶段。如果将酶反应过程中测得的[P]或[S]变化量对时间作图,可得酶促反应时间进程曲线。产物[P]或底物[S]变化曲线的斜率代表酶促反应的速率。酶促反应时间进程曲线见图4-1。
从酶促反应时间进程曲线可以看出,酶促反应的各期具有以下特点。
1.延滞期 在过量的底物存在下,底物与酶结合启动酶促反应。由于各种因素的影响,酶促反应的初始速率比较慢,经过一段时间后,反应速度加快并到达最大,这段时间称延滞期。一般来说,此期从几秒至几分钟,通常为1~3min。
2.线性期 酶促反应速度达到并保持恒定速率进行反应的时期。此时,反应速率不受底物浓度的影响,该反应阶段称为零级反应期(zero order)。由于底物消耗量或产物生成量与时间呈线性关系,而单位时间内的变化速率恒定不变,故又称线性反应期(linear phase)。此期酶活性与反应速率成正比,是酶活性测定的最佳时期,一般为1~5 min。
3.非线性期 随反应时间的延长,底物消耗越来越多,酶促反应速度明显下降,偏离线性而进入非线性期。此时,反应速率与底物[S]成正比,故称为一级反应期(first order)。如果反应速率受两种或两种以上物质浓度的影响,则反应可为一级、二级或多级反应。因产物[P]与时间t不成线性关系,又称非线性反应期。此期,酶促反应速率不再与酶活力成正比。
要准确测定酶活性,必须了解不同酶反应速率和时间的关系,确定酶促反应速率恒定的时间,避开延滞期和非线性反应期。传统的手工测定无法在零级反应期测定,故结果不准确。
图4-1 酶促反应时间进程曲线
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