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學習重點 分清 Km 與 Vmax：Km 是反應速率達 Vmax 一半時的受質濃度；Vmax 是最大反應速率。 掌握溫度與 pH 的影響：未變性前，升溫 10℃，反應速率約變成 2 倍；多數酵素的速率對 pH 呈兩端下垂的鐘形曲線。 區分反應條件與量測參數：溫度、pH、受質、輔因子及抑制劑會影響催化反應；各成分濃度固定時，反應總體積本身不影響單位體積活性，偵測波長也不是催化速率的決定因素。 熟記 ALP 的檢體限制：EDTA、oxalate 不適合用於 ALP 活性測定；檢體 CO2 流失或室溫放置數日，測得活性可升高。 連結同功酶與檢體干擾：胎盤型 ALP 比肝型耐熱；溶血會使 LDH 偏高；amylase 有胰型與唾液腺型同功酶。 核心觀念 一、酵素、受質與反應速率 酵素先與受質形成酵素－受質複合物，再產生產物。在其他條件固定時，反應速率與酵素－受質複合物濃度成正比，可表示為 v＝kcat[ES]。 對遵守 Michaelis-Menten 動力學的酵素，v＝Vmax[S]／（Km＋[S]）。受質濃度低時，增加受質可明顯加快反應；受質足夠多、酵素接近飽和時，速率逐漸接近平台。 概念正確定義判斷關鍵 Km反應速率達 Vmax／2 時的受質濃度是濃度，不是反應速率 Vmax酵素被受質飽和時的最大反應速率酵素總量增加，Vmax 隨之增加 對受質呈零級反應受質充分飽和，繼續增加受質不再明顯增加速率速率仍與活性酵素濃度成正比 臨床測定酵素活性時，常提供足量受質，使受質不成為限制因素，才能藉反應速率反映檢體中的酵素活性。「零級」是針對受質濃度而言，不表示速率不受任何因素影響。 二、溫度：先加速，再因變性下降 低溫使分子運動與有效碰撞減少，反應變慢；在尚未變性的範圍內升溫，通常可加快反應。溫度過高則可能破壞酵素構形，使活性下降。低溫造成的反應減慢通常可逆，高溫變性則可能不可逆。 對大多數酵素，未變性前常用的近似關係是：溫度每升高 10℃，反應速率約變成原來的 2 倍，即 Q10 約為 2。這不是每升高 1℃ 就增加 10%，也不是升高 1℃ 或 2℃ 就加倍。 一般臨床生化考題常以10℃ 以下活性很低、升至約 40℃ 後多數酵素活性可能開始下降、60℃ 以上多數酵素易失活作概括描述。這些不是所有酵素共同的絕對界線；最適溫度與耐熱性會因酵素種類、反應時間及測定條件而異。尤其不能認為 30～37℃ 之間的活性都一樣。 三、pH：多數呈鐘形曲線 pH 會改變酵素活性部位與受質的解離及電荷狀態，影響結合與催化；過酸或過鹼也可能造成變性。以 pH 為橫軸、反應速率為縱軸，多數酵素呈兩端下垂、中間較高的鐘形曲線。 不同酵素有不同的最適 pH。鹼性磷酸酶（ALP）適合鹼性環境，酸性磷酸酶（ACP）則適合酸性環境，不能將所有酵素套用同一最適 pH。 四、輔因子、抑制劑、體積與波長 輔因子：部分酵素需要金屬離子或輔酶才能正常作用，缺乏時活性降低；其濃度是必須控制的反應條件。 抑制劑：可藉由干擾受質結合、改變酵素構形或移除必要金屬離子等方式降低活性。 反應總體積：酵素、受質及其他成分濃度與反應條件相同時，單純等比例放大體積，不改變單位體積的反應速率。總產物生成量可隨體積增加，須與單位體積活性區分。若加液造成稀釋，則是濃度改變影響結果。 偵測波長：依受質、產物或指示反應的吸收特性選定，屬於量測參數。選錯波長會使讀值失準，但不等於酵素本身的催化速率改變。 五、ALP 的添加劑與保存效應 ALP 是含鋅的金屬酵素，鎂離子也與其活性有關。因此，會移除或干擾必要金屬離子的添加劑，可能使 ALP 測得活性偏低。 檢體情況對 ALP 的判讀重點 含 EDTA 的血漿不適合測定EDTA 螯合鋅、鎂等金屬離子，抑制活性 含 oxalate（草酸鹽）的檢體不適合測定草酸鹽會干擾 ALP 活性，不宜作為此項檢測的添加劑 檢體 CO2 流失至空氣測得活性可升高CO2 流失可使檢體 pH 上升，與 ALP 活性變化有關 血清室溫保存三天測得活性可升高屬於檢體放置造成的體外變化，不代表病人體內酵素量增加 比較 heparin、iodoacetate、oxalate 與 thrombin activator 時，應掌握oxalate 不適合 ALP 活性測定。實務上仍須依檢驗方法選擇檢體，不能由此推論其他添加劑適用於所有酵素檢測。 六、同功酶與溶血干擾 ALP 耐熱性：胎盤型比肝型耐熱，不能顛倒。 LDH 與溶血：紅血球含有大量 LDH，溶血會釋出細胞內 LDH，使血清測定結果偏高。 amylase 同功酶：主要有胰型與唾液腺型，因此「amylase 沒有同功酶」錯誤。 常考陷阱 「速率達 1／2 Km」：Km 是濃度，不能當成速率；正確關係是 [S]＝Km 時，v＝Vmax／2。 「零級反應與酵素量無關」：零級僅表示對受質濃度不敏感，速率仍與活性酵素濃度成正比。 「每升高 1℃，速率增加 10%」：應記未變性前升高 10℃ 約為 2 倍，不能改成逐度增加固定百分比。 「30～37℃ 活性完全相同」：即使未發生變性，溫度改變仍會影響反應速率。 「體積與波長都會改變催化活性」：須區分濃度固定時的體積、真正反應速率，以及儀器量測訊號。 「EDTA 血漿適合測 ALP」：ALP 需要金屬離子，EDTA 與草酸鹽均應避開。 「檢體放久，所有酵素活性只會下降」：ALP 是重要例外；室溫放置或 CO2 流失後，測得活性可升高。 「肝型 ALP 較耐熱、溶血不影響 LDH、amylase 無同功酶」：三者皆錯，應分別記為胎盤型耐熱、溶血使 LDH 偏高、amylase 有同功酶。 記憶口訣 「半速濃度叫 Km，受質飽和看酵素；十度兩倍須未變，酸鹼兩端活性低。」 「ALP 怕螯合，放久可能高；胎盤較耐熱，溶血 LDH 高；澱粉酶分胰、唾液。」