反应速率升高浓度怎么变化

在酶浓度与其他因素不变的情况下，底物浓度［S］对酶促反应速度（V）的影响呈矩形双曲线（图3－3）。在［S］较低时，V随［S］的增加而增加，V与［S］呈正比，反应呈一级反应；随［S］的增加，反应速度增加的幅度逐渐下降，V的增加不再呈正比关系，反应为混合级反应；如果继续加大底物浓度，反应速度将不再增加，达到最大（Vmax），表现出零级反应，此时酶的活性中心已被底物饱和。

（一）米－曼氏方程式

中间产物学说可以解释酶被底物饱和的现象。根据中间产物学说，酶（E）首先与底物（S）结合形成酶－底物中间复合物（ES），ES再分解为产物（P）和释放出游离的酶（E）。

图3－3　底物浓度对酶促反应速度的影响

1913年Leonor Michaelis和Maud L Menten提出了酶促反应速度与底物浓度关系的数学方程式，即著名的米－曼氏方程式，简称米氏方程：

式中Vmax为最大反应速度，［S］为底物浓度，Km为米氏常数，V是在不同［S］浓度时的反应速度。当底物浓度很低反应速度与底物浓度呈正比。当底物浓度很高，即反应速度达最大速度，再增加底物浓度也不再影响反应速度。

（二）Km与Vmax的意义

1．Km等于酶促反应速度为最大反应速度一半时的底物浓度　当反应速度为最大反应速度一半时，将V＝1／2Vmax代入上述米氏方程，得Km＝［S］。Km的单位是mol／L，与底物浓度的单位一样。各种酶的Km值范围大致在10－6　mol／L～10－2　mol／L之间。

2．Km值可以近似地表示酶与底物的亲和力　Km愈大表示酶与底物亲和力愈小；Km愈小表示酶与底物亲和力愈大。这表示不需要较高的底物浓度便可容易达到最大反应速度。

3．Km值是酶的特征性常数之一　Km只与酶的结构、酶所催化的底物和反应环境（温度、pH、缓冲液的离子强度）有关，而与酶的浓度无关。对于同一底物，不同的酶有不同的Km值；多底物反应的酶对不同底物的Km值也各不相同，以Km值最小者，作为该酶作用的最适底物。

4．Vmax是酶完全被底物饱和时的反应速度　与酶浓度呈正比。

（三）Km和Vmax的测定

如图3－3所示，底物浓度曲线是矩形双曲线，其图形为渐进线，很难准确地测得Km值和Vmax值。若将米氏方程式进行某种变换，将曲线作图改为直线作图，便可容易地用图解法准确求得Km值和Vmax值。

双倒数作图法又称为林－贝氏（Lineweaver－Burk）作图，是将米氏方程式等号两边取倒数，所得到的双倒数方程式称为林贝氏方程式：

以1／V对1／［S］作图（图3－4），得一直线，其纵轴上的截距为1／Vmax，横轴上的截距为－1／Km。此作图法除用于求Km值和Vmax以外，还可用于判断可逆性抑制反应的性质。

图3－4　林－贝氏作图法