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1、第三章第三章 酶酶EnzymeEnzyme五、抑制剂五、抑制剂(I)(I)对对V V的影响的影响分类：根据分类：根据I I与与E E结合的紧密程度结合的紧密程度不可逆抑制不可逆抑制 可逆抑制可逆抑制1. 1. 概念概念 抑制剂通常抑制剂通常以共价键以共价键与与酶活性中心酶活性中心的必需的必需基团结合，使酶失活。基团结合，使酶失活。I I不能用透析、超滤不能用透析、超滤等等物理方法物理方法除去除去 不可逆抑制不可逆抑制2. 2. 举例举例有机磷化合物有机磷化合物抑制羟基酶活性抑制羟基酶活性低浓度重金属离子低浓度重金属离子抑制巯基酶抑制巯基酶有机磷化合物有机磷化合物乙酰胆碱乙酰胆碱 乙酸胆碱乙酸胆
2、碱胆碱胆碱酯酶酯酶路易士气路易士气失活的酶失活的酶巯基酶巯基酶失活的酶失活的酶酸酸BAL巯基酶巯基酶BAL与砷剂结合物与砷剂结合物Britishanti-lewisite 可逆性抑制可逆性抑制 概念：概念： 抑制剂通常以抑制剂通常以非共价键非共价键与与E E或或ESES可逆结合，可逆结合， 使酶活性下降。用透析等方法可除去使酶活性下降。用透析等方法可除去I I， 恢复酶活性。恢复酶活性。分类：根据分类：根据E E和和S S的关系，分成三类的关系，分成三类竞争性抑制、非竞争性抑制竞争性抑制、非竞争性抑制、反竞争性抑制、反竞争性抑制1. 1. 竞争性抑制（竞争性抑制（competitive inh
3、ibitioncompetitive inhibition） 概念概念： 抑制剂与抑制剂与S S结构相似结构相似，与，与S S竞争酶竞争酶活性中心活性中心，从而阻碍从而阻碍E E和和S S结合，降低反应速度。结合，降低反应速度。琥珀酸脱氢酶琥珀酸脱氢酶琥珀酸琥珀酸 延胡索酸延胡索酸典型例子典型例子： 丙二酸对琥珀酸脱氢酶的抑制丙二酸对琥珀酸脱氢酶的抑制 反应式反应式增加底物浓度可以消除竞争性抑制增加底物浓度可以消除竞争性抑制动力学特征：动力学特征： 斜率增大、斜率增大、VmVm不变、不变、 KmKm增大增大正常正常对氨基苯甲酸对氨基苯甲酸二氢蝶呤啶二氢蝶呤啶磺胺类药物磺胺类药物FH2FH2合成
4、酶合成酶FH2FH2还原酶还原酶 临床意义临床意义 某些药物的作用机理某些药物的作用机理甲氨蝶呤甲氨蝶呤MTXMTX四氢叶酸四氢叶酸2. 2. 非竞争性抑制非竞争性抑制（non-competitive inhibitionnon-competitive inhibition） 概念概念: : 抑制剂与酶抑制剂与酶活性中心外活性中心外某一部位某一部位结合，不影响结合，不影响E E和和S S结合，但结合，但E ES SI I复合物不能复合物不能分解为产物从而降低酶活性。分解为产物从而降低酶活性。 反应式反应式死端复合物死端复合物增加底物浓度能否消除抑制增加底物浓度能否消除抑制?动力学特征动力学特征
5、 斜率增大、斜率增大、 VmVm减小、减小、 KmKm不变不变 正常正常-1/Km-1/Km3. 3. 反竞争性抑制反竞争性抑制（uncompetitive inhibitionuncompetitive inhibition） 概念概念 抑制剂只与抑制剂只与ESES结合，结合，ESIESI不能产生产物，不能产生产物，从而降低酶促反应速度从而降低酶促反应速度 反应式反应式死端复合物死端复合物 动力学特征动力学特征斜率不变、斜率不变、VmVm减小、减小、KmKm减小减小正常正常各种可逆性抑制作用的比较各种可逆性抑制作用的比较 竞争性抑制竞争性抑制 非竞争性抑制非竞争性抑制抑制剂结构抑制剂结构与酶
6、结合部位与酶结合部位动力学特征动力学特征第第 四四 节节 酶酶 的的 调调 节节The Regulation of Enzyme 调节酶活性调节酶活性酶结构调节酶结构调节 酶含量调节酶含量调节调节现有酶的结构（快）调节现有酶的结构（快） 改变酶合成来调节（慢）改变酶合成来调节（慢） 快速调节快速调节 迟缓调节迟缓调节变构调节变构调节 酶的共价修饰调节酶的共价修饰调节改变酶的构象改变酶的构象来改变酶活性来改变酶活性通过加入或去掉一个通过加入或去掉一个化学基团来改变酶活性化学基团来改变酶活性（一）变构酶（一）变构酶(allosteric enzyme)(allosteric enzyme)1. 1
7、. 变构酶的结构特征变构酶的结构特征v 一般是寡聚酶一般是寡聚酶一、调节酶一、调节酶 -实现对酶促反应速率的快速调节实现对酶促反应速率的快速调节v酶分子中有二个独立的部位酶分子中有二个独立的部位 催化部位催化部位 调节部位调节部位（活性中心）（活性中心） （变构部位）（变构部位）功能：功能： 蛋白激酶蛋白激酶A AR R ： 调节亚基调节亚基C C ： 催化亚基催化亚基2. 2. 变构调节变构调节(allosteric regulation)(allosteric regulation) 调节物与酶活性中心以外的某一部位调节物与酶活性中心以外的某一部位可逆结合，使酶分子发生变构而改变其催化可逆
8、结合，使酶分子发生变构而改变其催化活性的过程活性的过程3. 3. 调节物（变构剂、效应剂）调节物（变构剂、效应剂） 化学本质：化学本质： 底物、产物、小分子代谢物底物、产物、小分子代谢物 分类：分类： 变构激活剂变构激活剂 变构抑制剂变构抑制剂 4. 4. 变构调节存在着协同效应变构调节存在着协同效应正协同效应：一个亚基与其配体结合后，大正协同效应：一个亚基与其配体结合后，大 大增加其它亚基与配体的亲和力大增加其它亚基与配体的亲和力负协同效应：一个亚基与其配体结合后，负协同效应：一个亚基与其配体结合后， 降低了其它亚基与配体的亲和力降低了其它亚基与配体的亲和力5. 5. 变构酶的动力学特征变构
9、酶的动力学特征不符合典型的米氏方程，绝大多数变构酶（具正协不符合典型的米氏方程，绝大多数变构酶（具正协同效应）的同效应）的V V S S 曲线曲线 ，呈呈 S S 形形 （二）酶的化学修饰调节（二）酶的化学修饰调节(chemical modification)(chemical modification)* * 概念概念： 酶蛋白肽链上的某些残基在酶蛋白肽链上的某些残基在另一种另一种酶酶的催化下发生的催化下发生可逆可逆的的共价共价修饰，从而改变修饰，从而改变酶活性的过程。酶活性的过程。* * 化学修饰的主要方式化学修饰的主要方式： 磷酸化磷酸化-去磷酸化（最主要的类型）去磷酸化（最主要的类型）
10、乙酰化乙酰化-脱乙酰化脱乙酰化甲基化甲基化-去甲基去甲基腺苷化腺苷化-脱腺苷脱腺苷 酶的磷酸化与脱磷酸化酶的磷酸化与脱磷酸化 -OHThrSerTyr脱磷酸化脱磷酸化H2OPi磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶 ATPADP蛋白激酶蛋白激酶ThrSerTyr-O-PO32-磷酸化磷酸化* *修饰过程：修饰过程： 共价调节酶通常有共价调节酶通常有二种形式二种形式：有活性（高活性）有活性（高活性） 无活性（低活性）无活性（低活性）( (三三) ) 酶原及酶原激活酶原及酶原激活 1. 1. 酶原（酶原（zymogenzymogen）: : 酶的无活性的前体酶的无活性的前体2. 2. 酶原激活酶原激活 酶原在一
11、定条件下，水解一个或几个特酶原在一定条件下，水解一个或几个特定肽键，致使构象改变，定肽键，致使构象改变，形成或暴露活性中形成或暴露活性中心心，表现出酶活性的过程。，表现出酶活性的过程。赖赖缬缬天天天天天天天天甘甘异异赖赖缬缬天天天天天天天天缬缬组组丝丝S SS SS SS S464618183 3甘甘异异缬缬组组丝丝S SS SS SS S肠激酶肠激酶肠激酶肠激酶胰蛋白酶胰蛋白酶胰蛋白酶胰蛋白酶活性中心活性中心活性中心活性中心胰蛋白酶原的激活过程胰蛋白酶原的激活过程胰蛋白酶原的激活过程胰蛋白酶原的激活过程 酶原激活的生理意义酶原激活的生理意义避免细胞产生的酶对细胞进行自身消避免细胞产生的酶对细
12、胞进行自身消化，并使酶在特定的部位和环境中发挥作化，并使酶在特定的部位和环境中发挥作用，保证体内代谢正常进行。用，保证体内代谢正常进行。第第 十十 八八 章章 维生素维生素Vitamins 1.1.概念：概念： 机体维持正常功能所必需，但体内不能合成机体维持正常功能所必需，但体内不能合成或合成量很低，必须由食物供给的一组低分子或合成量很低，必须由食物供给的一组低分子量有机物质量有机物质2.2.分类分类 根据溶解度分为二大类根据溶解度分为二大类脂溶性维生素脂溶性维生素 VitAVitA、VDVD、VEVE、VKVK水溶性维生素水溶性维生素 VBVB族、族、 VCVC缺乏症缺乏症： VA VA 夜
13、盲症，干眼病夜盲症，干眼病 VD VD 佝偻病，软骨病佝偻病，软骨病VA,VDVA,VD过量，蓄积中毒过量，蓄积中毒B B族维生素族维生素 维生素维生素B B1 1维生素维生素B B1 1又名又名硫胺素硫胺素体内体内活性形式活性形式: :焦磷酸硫胺素焦磷酸硫胺素( (TPPTPP) )* * 缺乏症缺乏症：脚气病：脚气病维生素维生素B B2 2* 缺乏症缺乏症：口角炎：口角炎维生素维生素B B2 2又名又名核黄素核黄素活性形式：活性形式：黄素单核苷酸黄素单核苷酸( (FMNFMN) )黄素腺嘌呤二核苷酸黄素腺嘌呤二核苷酸( (FADFAD) )FAD: FAD: 黄素腺嘌呤二核苷酸黄素腺嘌呤二
14、核苷酸 FMN: FMN: 黄素单核苷酸黄素单核苷酸AMP异咯嗪环异咯嗪环递氢体递氢体维生素维生素PPPP维生素维生素PPPP包括：包括：尼克酸、尼克酰胺尼克酸、尼克酰胺活性形式：活性形式：NADNAD+ +、NADPNADP+ +* * 缺乏症缺乏症：癞皮病癞皮病NADNAD+ +: :尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸NADPNADP+ + : :尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸P一一递氢体递氢体泛泛酸酸- -巯基乙醇巯基乙醇叶酸叶酸FHFH4 4：一碳单位载体一碳单位载体缺乏症：巨幼红细胞贫血缺乏症：巨幼红细胞贫血活性形式：活性形式：四氢叶酸四氢叶酸( (FHFH4 4) )谷氨酸谷氨酸对氨基苯甲酸对氨基苯甲酸2-2-氨基氨基-4-4-羟基羟基-6-6-亚甲基蝶呤亚甲基蝶呤复习题：复习题：1.1.活性中心、同工酶活性中心、同工酶2.2.酶原、酶原激活及其意义酶原、酶原激活及其意义3.3.米氏方程及其米氏方程及其KmKm意义意义4.4.竞争性与非竞争性抑制的比较竞争性与非竞争性抑制的比较
