重要酶的知识

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1、生物化学中重要酶的简介黄素腺嘌呤二核苷酸 英文名称：flavin adenine dinucleotide;FAD 定义：核黄素的一种辅酶形式。通过接受来自于供体分子的两个电子和来自于溶液的两个质子，参与氧化反应。 黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD, flavin adenine dinucleotide） 是某些氧化还原酶的辅酶，含有核黄素属于需氧脱氢酶类。 黄素腺嘌呤二核苷酸 别名：活性型维生素 B2；核黄素-5- 腺苷二磷酸 一 、 糖 酵 解 过 程 中 需 要 的 酶1、 己 糖 激 酶 是 别 构 酶 ， 专 一 性 不 强 ， 受 葡 萄 糖 -6-磷 酸 和 ADP 的 抑 制 ，

2、Km 小 ， 亲 和 性 强 ， 可 以针 对 多 种 六 碳 糖 进 行 作 用 。2、 磷 酸 葡 糖 异 构 酶 编 号 ： EC 5.3.1.9。 糖 酵 解 的 第 二 步 反 应 中 ， 催 化 葡 萄 糖 -6-磷 酸 和 果 糖 -6-磷 酸 之 间 的 可 逆 转 化 的 酶 ，反 应 需 要 Mg2+， 也 可 催 化 D-葡 萄 糖 -6-磷 酸 的 - 异 构 。 有 绝 对 的 底 物 专 一 性 和 立 体 专 一 性 ， 该酶 的 活 性 部 位 的 催 化 残 基 可 能 为 赖 氨 酸 和 组 氨 酸 。 6-磷 酸 葡 糖 酸 （ 6PG） 、 赤 藓 糖

3、-4-磷 酸 （ E4P） 、景 天 庚 酮 糖 -7-磷 酸 （ S7P） 等 是 其 竞 争 性 抑 制 剂 。3、 磷 酸 果 糖 激 酶 PFK 编 号 ： EC 2.7.1.11。 催 化 糖 酵 解 的 限 速 步 骤 ， 将 ATP 上 的 磷 酰 基 转 移 给 6-磷 酸 果 糖 ， 生 成 1， 6-二 磷 酸 果 糖 的 酶 。 PFK 是 一 类 激 酶 ， 可 作 用 于 果 糖 -6-磷 酸 。 在 糖 酵 解 中 和 已 糖 激 酶 、 丙 酮 酸 激 酶一 样 催 化 的 都 是 不 可 逆 反 应 ， 因 此 这 三 种 酶 都 有 调 节 糖 酵 解 途 径

4、 的 作 用 。 可 分 为 两 种 ， 分 别 产 生 不 同产 物 ： 由 磷 酸 果 糖 激 酶 1 作 用 可 得 果 糖 -1,6-双 磷 酸 。 由 磷 酸 果 糖 激 酶 2 作 用 可 得 果 糖 -2,6-双 磷 酸 。 磷 酸 果 糖 激 酶 会 受 到 高 浓 度 ATP 的 抑 制 ， 高 的 ATP 浓 度 会 使 该 酶 与 底 物 果 糖 -6-磷 酸 的 结 合 曲 线 从双 曲 线 形 变 为 S 型 。 而 柠 檬 酸 就 是 通 过 加 强 ATP 的 抑 制 效 应 来 抑 制 磷 酸 果 糖 激 酶 的 活 性 ， 从 而 使 糖酵 解 过 程 减 慢

5、 。 因 此 磷 酸 果 糖 激 酶 是 糖 酵 解 作 用 的 限 速 酶 ， 因 此 ， 对 此 酶 的 调 节 是 调 节 酵 解 作 用 的关 键 步 骤 。 该 酶 需 要 Mg2+参 与 反 应 ， 其 他 二 价 金 属 离 子 的 作 用 效 果 低 。 他 是 一 种 变 构 酶 ， 它 的 催 化效 率 很 低 ， 糖 酵 解 的 速 率 严 格 地 依 赖 该 酶 的 活 性 。 当 PH 值 下 降 时 ， H+对 该 酶 有 抑 制 作 用 。 通 过H+可 以 阻 止 整 个 糖 酵 解 继 续 进 行 ， 从 而 防 止 乳 酸 的 继 续 生 成 ， 防 止 P

6、H 下 降 ， 避 免 酸 中 毒 。4、醛缩酶 编号：EC 4.1.2.13。一种醛裂合酶，在糖酵解作用中催化 1，6-二磷酸果糖与磷酸二羟丙酮及甘油醛-3- 磷酸的相互转变。裂解酶的一种，狭义的指催化裂解 1.6-二磷酸 D-果糖生成 3-磷酸-D-甘油醛与 -二羟丙酮磷酸反应的酶（同时在糖异生中也可催化这个反应的逆反应） ，即指 1.6-二磷酸-D-果糖醛缩酶（Ec 41213） 。 （广义的指催化同形式反应的酶，例如亦有将鼠李糖磷酸醛缩酶等统称为醛缩酶的） 。 此反应是可逆的醇醛缩合G=5.73 千卡。系一种几乎存在于一切生物的糖酵解上重要的酶。已从酵母、骨骼肌中提纯。来自酵母的标准样

7、品可为 ，一双吡啶或半胱氨酸等失活，以Fe2+、Zn2+、Co2+ 、Cu2+ 激活的金属蛋白质，而肌肉或植物组织的酶不为双吡啶等所抑制，在骨骼肌中，此酶的分子量约 15 万，由 4 个主要的亚基组成。此外醛缩酶除上述反应以外，亦有使各种醛与二羟丙酮磷酸缩合的作用。例如： 磷酸二羟丙酮+D-甘油醛 1-磷酸-D-果糖磷酸二羟丙酮+L-甘油醛 1-磷酸-L- 山梨糖磷酸二羟丙酮+乙醛5-脱氧-1- 磷酸-L-木酮糖。5、丙糖磷酸异构酶 TIM 编号：EC 5.3.1.1。催化将不能进入糖酵解途径的磷酸二羟丙酮转化成 3-磷酸甘油醛，从而进入糖酵解途径的酶。 催化反应极其迅速，因此任何加速丙糖磷酸

8、异构酶催化效率的措施都不能再提高其速度。6、甘油醛-3-磷酸脱氢酶 英文名称：glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase 编号：EC 1.2.1.12。在糖酵解中，催化甘油醛 -3-磷酸在有 NAD+和磷酸时，被磷酸化并氧化，形成 1，3-二磷酸甘油酸的酶。7、磷酸甘油酸激酶 编号：EC 2.7.2.3。将 ATP 的磷酸基团转移给 3-磷酸甘油酸，生成 3-磷酸甘油磷酸和 ADP 可逆反应的酶。磷 酸 甘 油 酸 激 酶 (Phosphoglycerate kinase PGK)是 糖 酵 解 的 关 键 酶 ， 也 是 每 种 生 物 得 以 生 存

9、的 必 须 酶 ，该 酶 的 缺 乏 可 引 起 生 物 体 代 谢 等 功 能 的 紊 乱 。 PGK 是 一 个 单 体 的 、 高 度 柔 曲 性 的 糖 酵 解 酶 ， 它 主 要由 两 个 球 形 的 结 构 阈 构 成 ， 在 与 底 物 结 合 的 过 程 中 发 生 显 着 的 构 相 改 变 ， 最 终 发 生 催 化 效 应 。 该 酶 在一 些 细 菌 细 胞 中 只 有 一 种 ， 而 在 大 多 数 生 物 体 内 则 含 2 3 种 同 工 酶 ， 这 些 同 工 酶 除 在 生 物 体 内 的分 布 不 一 样 外 ， 还 表 现 出 独 特 的 生 物 学 功

10、能 。 磷 酸 甘 油 酸 激 酶 (Phosphoglycerate Kinase)缺 乏 可 导致 神 经 系 统 功 能 紊 乱 ， 非 球 形 红 细 胞 溶 血 性 贫 血 。 活 性 部 位 在 裂 缝 的 底 部 ， Mg+-ADP 结 合 位 点在 酶 的 一 个 结 构 域 中 。8、磷酸甘油酸变位酶 编号：EC 5.4.2.1。在糖酵解中，催化磷酰基从 3-磷酸甘油酸的 C-3 移至 C-2 的酶。其活性部位结合一个磷酸基团9、烯醇化酶 编号：EC 4.2.1.11。催化从 2-磷酸甘油酸形成高能化合物磷酸烯醇式丙酮酸的酶，是糖酵解中的关键酶之一。 在与底物结合前先与 2

11、价阳离子如 Mg2+或 Mn2+结合形成一个复合物才有活性。氟化物是该酶强烈的抑制剂10、丙酮酸激酶 编号：EC 2.7.1.40。催化 ATP 将高能磷酸键转移给丙酮酸形成磷酸烯醇式丙酮酸和 ADP 的酶。在糖酵解系统里，它是催化形成第二个 ATP 反应的酶。EC27140。能以磷酸烯醇（phosphoenolpyruv- ate）丙酮酸和 ADP 生成丙酮酸和 ATPGo1-7 5kcal。除需要二价金属离子外（Mg2和 Mn2）外，还需要一价金属离子（KRb，Cs） ，在生理上起作用的大概是 K。分子量约 25 万。是催化 ADP 为的形成，结果是形成丙酮酸的终产物。 其催化活性需要 2

12、 价阳离子如 Mg2+或 Mn2+，它是糖酵解途径中的一个重要变构调节酶，ATP、长链脂肪酸、乙酰辅酶 A、丙氨酸都对该酶有抑制作用；而果糖-1,6- 二磷酸和磷酸烯醇生丙酮酸对该酶都有激活作用。丙酮酸激酶催化磷酸烯醇丙酮酸酯和 ADP 转变成丙酮酸和 ATP 的磷酸基转移酶，是糖酵解过程中的主要限速酶之一，有 M 型和 L 型两种同工酶，M 型又有 M1 及 M2 亚型。M1 分布于心肌、骨骼肌和脑组织；M2 分布于脑及肝脏等组织。L 型同工酶主要存在于肝、肾及红细胞内。心肌细胞坏死后，PK 释放入血，PK 的测定可用于诊断心肌梗死。11、乳酸脱氢酶 LDH 定义：广泛存在的催化乳酸和丙酮酸

13、相互转换的酶。L-乳酸脱氢酶(编号：EC 1.1.1.27)作用于 L-乳酸；D-乳酸脱氢酶(编号：EC 1.1.1.28)作用于 D-乳酸，两者均以 NAD为氢受体。在厌氧酵解时，催化丙酮酸接受由 3-磷酸甘油醛脱氢酶形成的 NADH 的氢，形成乳酸。乳酸脱氢酶是一种糖酵解酶。乳酸脱氢酶存在于机体所有组织细胞的胞质内，其中以肾脏含量较高。乳酸脱氢酶是能催化乳酸脱氢生成丙酮酸的酶，几乎存在于所有组织中。同功酶有五种形式，即LDH 1（H4） 、LDH-2 （H3M） 、LDH3（H2M2） 、LDH-4（HM3）及 LDH-5（M4） ，可用电泳方法将其分离。LDH 同功酶的分布有明显的组织特

14、异性，所以可以根据其组织特异性来协用诊断疾病。正常人血清中 LDH2， LDH1 。如有心肌酶释放入血则 LDH1LDH2，利用此指标可以观察诊断心肌疾病。12、丙酮酸脱羧酶 编号：EC 4.1.1.1。一种羧基裂解酶，催化 酮酸脱羧成乙醛和二氧化碳，硫胺素焦磷酸（TPP）为其必需辅基。以非共价键和酶紧密结合。 作 用 于 -酮 酸 的 羧 化 酶 的 一 种 ， 有 时 也 简 称 -羧 化 酶 。 EC4 1 1 1。 可 作 用 于 丙 酮 酸 形 成 CO2和 乙 醛 ： CH3COCOOH CH3CHO CO2。 它 与 酒 精 发 酵 的 某 一 阶 段 有 关 ， 存 在 于 酵

15、 母 和 植 物 体 中 。广 泛 地 作 用 于 -酮 酸 而 产 生 醛 ， 但 有 醛 存 在 时 ， 则 能 以 硫 胺 素 焦 磷 酸 为 辅 酶 ， 同 时 需 要 Mg2 和Mn2 的 参 与 ， 形 成 偶 姻 （ acyloins） 化 合 物 ： RCOCOOH RCHO RCOCHOHR CO2。13、乙 醇 脱 氢 酶简 称 ADH） 的 系 统 名 为 ： 乙 醇 ： 辅 酶 I 氧 化 还 原 酶 （ alcohol： NAD+ oxidoreductase） ， 大 量 存 在 于人 和 动 物 肝 脏 、 植 物 及 微 生 物 细 胞 之 中 ， 是 一 种

16、含 锌 金 属 酶 ， 具 有 广 泛 的 底 物 特 异 性 。 乙 醇 脱 氢 酶够 以 烟 酰 胺 腺 嘌 呤 二 核 苷 酸 (NAD)为 辅 酶 ,催 化 伯 醇 和 醛 之 间 的 可 逆 反 应 ： CH3CH2OH+ NAD+ CH3CHO +NADH+ H+。 在 人 和 哺 乳 动 物 体 内 ,乙 醇 脱 氢 酶 与 乙 醛 脱 氢 酶 (ALDH)构 成 了 乙 醇 脱 氢 酶系 ,参 与 体 内 乙 醇 代 谢 ， 是 人 和 动 物 体 内 重 要 的 代 谢 酶 。 作 为 生 物 体 内 主 要 短 链 醇 代 谢 的 关 键 酶 ， 它在 很 多 生 理 过 程 中 起 着 重 要 作 用 。 它 是 一 种 广 泛 专 一 性 的 含 锌 金 属 酶 。 乙 醇 脱 氢 酶 乙 醇 氧 化 体 系 是 在肝 脏 中 代 谢 酒 精 的 一 条 主 要 途 径 。 乙 醇 脱 氢 酶 氧 化 体 系 包