请专家帮我解答一道生物化学的题!急!

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(1)既然假定其Hill系数为2,那么其方程为:V / Vmax = [S]^n / Km+[S]^n [1],实际上其推导并非通过稳态平衡,而是通过类比得到。因为Hill系数即是通过这个方程,变换形式后作图得到n值。而题目反过来问,有点本末倒置。其实如果问题改为“已知酶有两个相同的亚基,推导其动力学方程”才合理。但这个推导十分复杂,非研究生考试所能涵盖。(2)那么在实际科研中遇到一未知酶,如果盲目用双倒数作图法,可能会出现线性偏离,图形为一曲线。这样的结果只能判断正协同或是负协同,无法准确求出Km、Vmax。但最严重的问题是有时由于取点的不当,出现伪线性图形,籍此求出的Km、Vmax不准确。(3)首先应该通过[1]式的变换方程(不妨成为Hill变换):lg(V / Vmax-V)= n lg[S] – lg Km [2]。lg(V / Vmax-V)对 lg[S]作图,求出n值,并通过V=1/2 Vmax时,Km = [S50%]^n,求出Km。(可以参考沈同教材的血红蛋白Hill作图部分)

这里的关键是求出Vmax,在血红蛋白中Vmax是在高压氧时,血红蛋白计的值,V是在一定氧分压下的氧化血红蛋白值,很容易测,而且人体动脉血的血氧饱和度即接近Vmax,Y就是血氧饱和度,非常容易确定。

但对于酶的Vmax在不能通过作图得到时,必须先行得到。这里介绍一种方法为试探法,假设在此时[S]已经很大(要试探Vmax,[S]肯定要很大,大于10 Km)。此时协同效应已不明显,即处于Hill作图的n=1的阶段,满足V / Vmax = [S] / Km+[S] ,此时加倍[S],则V对于Vmax的%数增加与[S]的增加倍数(为1)之比满足:
dV / Vmax = Km/( Km+[S])2 *d[S]
=> (dV / Vmax) / (d[S]/ 0.5[S])= Km*[S] / 2( Km+[S])2 ,又[S]》Km,故
=> T=(dV / Vmax) / (d[S]/ 0.5[S])=Km/2[S],因为[S]=99 Km时再加倍[S],T=1/200,因此当加倍[S]而T增加小于0.5%时,认为此时已达Vmax,以此估量误差非常小。另外在[S] = 9Km时,达到90%Vmax,此时n=1,故在此点后取适当点集,可以双倒数法作图,外推得Vmax。那么在求得Vmax后,可以作Hill图,求得n值。

当然用假设V / Vmax = [S] / Km+[S]成立,用Michaelis-Menten作图,求出10%Vmax、90%Vmax时的[S]值(粗略),再根据[S0.9]/[S0.1]=811/n,求出n值也可。

总之在对未知酶进行作图时,必须考察其协同性,如有协同效应用上述方法求得Vmax,用Hill作图求得n值、Km。如果为了更精确,建议以[S]n代替[S]进行双倒数作图。但这种必要性尚值得探讨。

顺便复习一下各种作图方式:

1. 1/V = Km/Vmax*1/[S] + 1/Vmax [3] 以 1/V对1/[S]作图,Lineweaver-Burk Plots
为最常用作图方法,但在[S]太大时点过于密集,而过小时往往不准确,而且不易出现线性偏离现象,容易遗漏协同效应。

2. V = Km *V/[S] + Vmax [4] 以 V对V/[S]作图, Eadie-Hofstee Plots
3. [S]/V = [S]/Vmax + Km/Vmax [5] 以 [S]/V对 [S]作图,Hanes-Woolf Plots
以上两种作图适用于判断是否有协同,比较敏感。但即使无协同,求出的Km、Vmax也不够准确。

4. Vmax = V/[S]* Km +V [6] 以Vmax对Km作图,取各直线交点的统计均值。
Eisenthal-Cornish-Bowden Plot
此种方法一旦确认为无协同,所求出的Km、Vmax值最准确。

5. V/[S] = Vmax/Km – V/Km [7] 或 [ES]/[S] = [Eo]/Km – [ES]/Km [8],以[ES]/[S]对[ES](或V/[S]对V)作图。 Scatchard Plot
此方法也可用来判断协同,求出n。以[8]为例,已知[Eo]、[So],将酶和底物放入透析袋中,平衡时,测定透析袋外的[S],即为游离的底物,又[ES]=[So] – [S],可以根据此判断有无协同,并求得n值。由图外推[ES]/[S]=0时,[ES]=[ESe](平衡时),n = [ESe]/[Eo]。

酶动力学研究是一项非常有意思的事情。其中还有很多问题尚待解决,关于多亚基的酶动力学方程非常复杂。注意Hill系数n肯定小于亚基总数。

答辩用的吧?不会。。。

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