《酶第一二节课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《酶第一二节课件（51页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第 五五 章章 酶酶Enzyme1第一节第一节 酶的概念酶的概念第二节第二节 酶的分子结构与功能酶的分子结构与功能第三节第三节 影响酶促反应的因素影响酶促反应的因素第四节第四节 酶与医学的关系酶与医学的关系第第 五五 章章 酶酶2第一节第一节 酶的概述酶的概述一、酶的相关概念 酶酶酶酶是一类由活性细胞产生的具有催化能力的是一类由活性细胞产生的具有催化能力的是一类由活性细胞产生的具有催化能力的是一类由活性细胞产生的具有催化能力的一类特殊一类特殊一类特殊一类特殊蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质。简单说，酶是一类由活性细胞。简单说，酶是一类由活性细胞。简单说，酶是一类由活性细胞。简单说，酶是一类由活性细胞
2、产生的产生的产生的产生的生物催化剂生物催化剂生物催化剂生物催化剂。 酶促反应酶促反应 : :由酶催化的反应由酶催化的反应 底物底物 : :被酶催化的物质被酶催化的物质 产物产物 : :生成物质生成物质 酶的活性酶的活性 : :酶所具有的催化能力酶所具有的催化能力 酶丧失酶丧失 : :酶催化能力的丧失酶催化能力的丧失3二、酶促反应的特点与机制( (一一) ) 酶促反应的特点酶促反应的特点 酶与一般催化剂的共性酶与一般催化剂的共性酶与一般催化剂的共性酶与一般催化剂的共性 1 1 1 1只能催化热力学允许的反应只能催化热力学允许的反应只能催化热力学允许的反应只能催化热力学允许的反应 可以发生的反应可
3、以发生的反应可以发生的反应可以发生的反应 2 2 2 2不改变化学反应平衡常数不改变化学反应平衡常数不改变化学反应平衡常数不改变化学反应平衡常数 酶只催化热力学允许的化学反应，只能加速可酶只催化热力学允许的化学反应，只能加速可酶只催化热力学允许的化学反应，只能加速可酶只催化热力学允许的化学反应，只能加速可逆反应的进程，而不改变反应的平衡点，作用是缩逆反应的进程，而不改变反应的平衡点，作用是缩逆反应的进程，而不改变反应的平衡点，作用是缩逆反应的进程，而不改变反应的平衡点，作用是缩短反应达到平衡所需的时间。短反应达到平衡所需的时间。短反应达到平衡所需的时间。短反应达到平衡所需的时间。 3 3 3
4、3本身反应前后无变化本身反应前后无变化本身反应前后无变化本身反应前后无变化 酶与一般催化剂一样，在化学反应前后都没有酶与一般催化剂一样，在化学反应前后都没有酶与一般催化剂一样，在化学反应前后都没有酶与一般催化剂一样，在化学反应前后都没有质和量的改变。质和量的改变。质和量的改变。质和量的改变。4反应总能量改变反应总能量改变 非催化反应活化能非催化反应活化能 酶促反应酶促反应 活化能活化能 一般催化剂催一般催化剂催化反应的活化能化反应的活化能 能能量量反反 应应 过过 程程 底物底物 产物产物 酶促反应活化能的改变酶促反应活化能的改变 活化能活化能：底物分子从初态转变到活化态所需的能量底物分子从初
5、态转变到活化态所需的能量。5 酶的催化特性具体表现酶的催化特性具体表现 1. 1. 1. 1. 高度的催化效率高度的催化效率高度的催化效率高度的催化效率 酶催化效率比非催化反应高酶催化效率比非催化反应高酶催化效率比非催化反应高酶催化效率比非催化反应高101010108 8 8 8 10 10 10 1020202020倍；比一倍；比一倍；比一倍；比一般催化剂高般催化剂高般催化剂高般催化剂高101010107 7 7 7 10 10 10 1013131313倍。倍。倍。倍。如：碳酸酐酶，每摩尔每分钟能转化如：碳酸酐酶，每摩尔每分钟能转化如：碳酸酐酶，每摩尔每分钟能转化如：碳酸酐酶，每摩尔每分钟
6、能转化3 3 3 35105105105107 7 7 7摩尔底摩尔底摩尔底摩尔底物或每秒钟物或每秒钟物或每秒钟物或每秒钟6106106106105 5 5 5摩尔底物。摩尔底物。摩尔底物。摩尔底物。 6 2.2.高度的专一性高度的专一性 作为一种生物催化剂，酶对其作用的底物作为一种生物催化剂，酶对其作用的底物作为一种生物催化剂，酶对其作用的底物作为一种生物催化剂，酶对其作用的底物有一定的要求，即一种酶只作用于一种或一类有一定的要求，即一种酶只作用于一种或一类有一定的要求，即一种酶只作用于一种或一类有一定的要求，即一种酶只作用于一种或一类特定的底物。酶的专一性分为两大类：特定的底物。酶的专一性
7、分为两大类：特定的底物。酶的专一性分为两大类：特定的底物。酶的专一性分为两大类： 绝对专一性：绝对专一性：绝对专一性：绝对专一性：只能作用于特定结构的底物，进只能作用于特定结构的底物，进只能作用于特定结构的底物，进只能作用于特定结构的底物，进 行一种专一的反应，生成一种特行一种专一的反应，生成一种特行一种专一的反应，生成一种特行一种专一的反应，生成一种特定结构的产物。定结构的产物。定结构的产物。定结构的产物。 相对专一性：相对专一性：相对专一性：相对专一性：作用于一类化合物或一种化学键。作用于一类化合物或一种化学键。作用于一类化合物或一种化学键。作用于一类化合物或一种化学键。7 立体结构专一性
8、立体结构专一性立体结构专一性立体结构专一性：作用于立体异构体中的一种。作用于立体异构体中的一种。作用于立体异构体中的一种。作用于立体异构体中的一种。 ( ( ( (对空间结构有严格的要求对空间结构有严格的要求对空间结构有严格的要求对空间结构有严格的要求) ) ) ) 乳酸脱氢酶的底物和酶的三点附着理论。乳酸脱氢酶的底物和酶的三点附着理论。乳酸脱氢酶的底物和酶的三点附着理论。乳酸脱氢酶的底物和酶的三点附着理论。 D(-) D(-) D(-) D(-)乳酸由于乳酸由于乳酸由于乳酸由于-OH-OH-OH-OH、 -COOH -COOH -COOH -COOH的位置正好相反，因此造成的位置正好相反，因
9、此造成的位置正好相反，因此造成的位置正好相反，因此造成与酶的三个基团不能完成结合，故而不能受酶的催化。与酶的三个基团不能完成结合，故而不能受酶的催化。与酶的三个基团不能完成结合，故而不能受酶的催化。与酶的三个基团不能完成结合，故而不能受酶的催化。 8 3 3高度的不稳定性，酶易失活高度的不稳定性，酶易失活 多数酶是蛋白质。决定酶的作用条件一般应多数酶是蛋白质。决定酶的作用条件一般应多数酶是蛋白质。决定酶的作用条件一般应多数酶是蛋白质。决定酶的作用条件一般应在在在在温和温和温和温和的条件下，如中性的条件下，如中性的条件下，如中性的条件下，如中性pHpHpHpH、常温和常压下进行。、常温和常压下进
10、行。、常温和常压下进行。、常温和常压下进行。强酸、强碱、高温条件下易使酶失去活性。强酸、强碱、高温条件下易使酶失去活性。强酸、强碱、高温条件下易使酶失去活性。强酸、强碱、高温条件下易使酶失去活性。 9 4 4酶活性的可调节性酶活性的可调节性 酶促反应受多种因素的调控，以适应机体对不酶促反应受多种因素的调控，以适应机体对不酶促反应受多种因素的调控，以适应机体对不酶促反应受多种因素的调控，以适应机体对不断变化的内外环境和生命活动的需要。其中包括三断变化的内外环境和生命活动的需要。其中包括三断变化的内外环境和生命活动的需要。其中包括三断变化的内外环境和生命活动的需要。其中包括三方面的调节。方面的调节
11、。方面的调节。方面的调节。n n 对酶生成与降解量的调节对酶生成与降解量的调节对酶生成与降解量的调节对酶生成与降解量的调节n n 酶催化效力的调节酶催化效力的调节酶催化效力的调节酶催化效力的调节n n 通过改变底物浓度对酶进行调节等通过改变底物浓度对酶进行调节等通过改变底物浓度对酶进行调节等通过改变底物浓度对酶进行调节等 101.1.1.1.酶比一般催化剂能更有效地降低反应酶比一般催化剂能更有效地降低反应活化能活化能。u底物分子从初态转变到活化态所需的能量，称为“活化能”。u酶和普通催化剂一样，加速反应的作用都是通过降低反应的活化能实现的。( (二二) )、酶、酶促反应促反应机制（工作原理）机
12、制（工作原理）11酶的催化机理是降低活化能酶的催化机理是降低活化能12能能量量反反 应应 过过 程程 酶促反应活化能的改变酶促反应活化能的改变 酶促反应酶促反应 活化能活化能 反应总能量改变反应总能量改变 非催化反应活化能非催化反应活化能 一般催化剂催一般催化剂催化反应的活化能化反应的活化能 底物底物 产物产物 13( (二二) )、酶促反应机制（工作原理）、酶促反应机制（工作原理）2. 2. 中间产物学说与诱导契合假说中间产物学说与诱导契合假说 中间产物学说（中间复合物学说） 酶在完成催化反应时，首先与底物结合形成酶-底物复合物（中间产物），此产物再分解为产物和游离的酶，从而完成了催化反应。
13、E+S k1k2k3ESE+P142. 2. 中间产物学说与诱导契合假说中间产物学说与诱导契合假说 锁锁钥钥学学说说：将将酶酶的的活活性性中中心心比比喻喻作作锁锁孔孔，底底物物分分子象钥匙，底物能专一性地插入到酶的活性中心。子象钥匙，底物能专一性地插入到酶的活性中心。 诱诱导导契契合合学学说说：酶酶的的活活性性中中心心在在结结构构上上具具柔柔性性，底底物物接接近近活活性性中中心心时时，可可诱诱导导酶酶蛋蛋白白构构象象发发生生变变化化，这这样样就就使使酶酶活活性性中中心心有有关关基基团团正正确确排排列列和和定定向向，使使之之与与底物成互补形状有机的结合而催化反应进行。底物成互补形状有机的结合而催
14、化反应进行。15酶专一性的“锁钥学说”16酶专一性的“诱导契合学说”17酶酶-底物诱导契合作用底物诱导契合作用181. 酶的命名(1)(1)、习惯命名法、习惯命名法: :1.根据其催化底物来命名；2.根据所催化反应的性质来命名；3.结合上述两个原则来命名；4.有时在这些命名基础上加上酶的来源或其它特点。三、酶的命名与分类19(2)(2)国际系统命名法国际系统命名法n n系统名称包括底物名称、构型、反应性系统名称包括底物名称、构型、反应性质，最后加一个酶字。例如：质，最后加一个酶字。例如： 习惯名称习惯名称: :谷丙转氨酶谷丙转氨酶 系统名称系统名称: :丙氨酸：丙氨酸： - -酮戊二酸氨基转移
15、酶酮戊二酸氨基转移酶 酶催化的反应酶催化的反应: : 谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸 + + + + 丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸 - - - -酮戊二酸酮戊二酸酮戊二酸酮戊二酸 + + + + 丙丙丙丙氨酸氨酸氨酸氨酸20（1 1）氧化氧化-还原酶还原酶 氧化氧化氧化氧化- -还原酶催化氧化还原酶催化氧化还原酶催化氧化还原酶催化氧化- -还原反应。还原反应。还原反应。还原反应。 主要包括脱氢酶和氧化酶。主要包括脱氢酶和氧化酶。主要包括脱氢酶和氧化酶。主要包括脱氢酶和氧化酶。 如，乳酸脱氢酶催化乳酸的脱氢反应。如，乳酸脱氢酶催化乳酸的脱氢反应。如，乳酸脱氢酶催化乳酸的脱氢反应。如，乳酸脱氢酶催化乳酸的脱
16、氢反应。2. 酶的分类国际分类国际分类21a. 氧化酶类：氧化酶类：催化底物脱氢，并氧化生成催化底物脱氢，并氧化生成H2O或或H2O2 。2A2H+O2 2A+2H2O A2H+O2 A+H2O2 22邻苯二酚氧化酶（邻苯二酚氧化酶（EC 1.10.3.1，邻苯二酚：氧氧化酶），邻苯二酚：氧氧化酶） 邻苯二酚邻苯二酚邻苯醌邻苯醌例：例：23b. 脱氢酶类：直接催化底物脱氢脱氢酶类：直接催化底物脱氢 A2H + B A + B2H 例：乳酸脱氢酶（例：乳酸脱氢酶（EC 1.1.1.27，L-乳酸：乳酸：NAD+氧化还原酶）氧化还原酶） 乳酸乳酸丙酮酸丙酮酸24(2)(2)(2)(2) 转移酶转移
17、酶转移酶转移酶n n催化底物之间进行某些基团转移或交换的酶类。催化底物之间进行某些基团转移或交换的酶类。催化底物之间进行某些基团转移或交换的酶类。催化底物之间进行某些基团转移或交换的酶类。例如，例如，例如，例如， 谷丙转氨酶催化的氨基转移反应。谷丙转氨酶催化的氨基转移反应。谷丙转氨酶催化的氨基转移反应。谷丙转氨酶催化的氨基转移反应。252、转移酶类、转移酶类催化基团的转移催化基团的转移 例：谷丙转氨酶（例：谷丙转氨酶（GPT）（）（EC 2.6.1.2，L-丙氨酸：丙氨酸： 酮戊二酸氨基转移酶）酮戊二酸氨基转移酶） 26（3 3）水解酶水解酶 n n催化底物进行水解的酶类。催化底物进行水解的酶
18、类。催化底物进行水解的酶类。催化底物进行水解的酶类。n n主要包括淀粉酶、蛋白酶、蔗糖酶及脂肪酶等。主要包括淀粉酶、蛋白酶、蔗糖酶及脂肪酶等。主要包括淀粉酶、蛋白酶、蔗糖酶及脂肪酶等。主要包括淀粉酶、蛋白酶、蔗糖酶及脂肪酶等。n n例如，脂肪酶例如，脂肪酶例如，脂肪酶例如，脂肪酶(Lipase)(Lipase)(Lipase)(Lipase)催化脂的水解反应催化脂的水解反应催化脂的水解反应催化脂的水解反应27(4)(4) 裂解酶裂解酶 n n 裂裂裂裂解解解解酶催化从底物分子中移去一个基团或酶催化从底物分子中移去一个基团或酶催化从底物分子中移去一个基团或酶催化从底物分子中移去一个基团或 原子原
19、子原子原子形成双键的反应及其逆反应。形成双键的反应及其逆反应。形成双键的反应及其逆反应。形成双键的反应及其逆反应。n n 主要包括醛缩酶、水化酶、脱羧酶及脱氨酶等。主要包括醛缩酶、水化酶、脱羧酶及脱氨酶等。主要包括醛缩酶、水化酶、脱羧酶及脱氨酶等。主要包括醛缩酶、水化酶、脱羧酶及脱氨酶等。n n 例如，例如，例如，例如， 延胡索酸水合酶催化的反应。延胡索酸水合酶催化的反应。延胡索酸水合酶催化的反应。延胡索酸水合酶催化的反应。28(5)(5) 异构酶异构酶 n催化各种同分异构体之间相互转化的酶类，即底催化各种同分异构体之间相互转化的酶类，即底催化各种同分异构体之间相互转化的酶类，即底催化各种同分
20、异构体之间相互转化的酶类，即底物分子内基团或原子的重排过程。物分子内基团或原子的重排过程。物分子内基团或原子的重排过程。物分子内基团或原子的重排过程。例如，例如，例如，例如，6-6-6-6-磷酸葡萄糖异构酶催化的反应。磷酸葡萄糖异构酶催化的反应。磷酸葡萄糖异构酶催化的反应。磷酸葡萄糖异构酶催化的反应。29(6)(6)(6)(6) 合成酶合成酶 Ligase or Synthetase Ligase or Synthetasen n合成酶，又称为连接酶，能够催化合成酶，又称为连接酶，能够催化合成酶，又称为连接酶，能够催化合成酶，又称为连接酶，能够催化C-CC-CC-CC-C、C-OC-OC-OC
21、-O、C-N C-N C-N C-N 以及以及以及以及C-S C-S C-S C-S 键的形成反应。这类反应必须与键的形成反应。这类反应必须与键的形成反应。这类反应必须与键的形成反应。这类反应必须与ATPATPATPATP分解分解分解分解反应相互偶联。反应相互偶联。反应相互偶联。反应相互偶联。 A + B + ATP =AB + ADP +Pi A + B + ATP =AB + ADP +Pi A + B + ATP =AB + ADP +Pi A + B + ATP =AB + ADP +Pi 例如，丙酮酸羧化酶催化的反应例如，丙酮酸羧化酶催化的反应例如，丙酮酸羧化酶催化的反应例如，丙酮酸
22、羧化酶催化的反应 丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸 + + + + COCOCOCO2 2 2 2 草酰乙酸草酰乙酸草酰乙酸草酰乙酸30组成分类组成分类根据结构与功能根据结构与功能根据结构与功能根据结构与功能uu单体酶单体酶单体酶单体酶：只有一条肽链即可构成有活性的酶，故：只有一条肽链即可构成有活性的酶，故单体酶仅具有三级结构。单体酶仅具有三级结构。uu寡聚酶寡聚酶寡聚酶寡聚酶：由多个相同或不同亚基以非共价键连接：由多个相同或不同亚基以非共价键连接组成的酶。组成的酶。uu多酶体系多酶体系多酶体系多酶体系：由几种不同功能的酶彼此聚合形成的：由几种不同功能的酶彼此聚合形成的多酶复合物。多酶复合物。uu多功
23、能酶多功能酶多功能酶多功能酶或串联酶：一些多酶体系在进化过程中或串联酶：一些多酶体系在进化过程中由于基因的融合，多种不同催化功能存在于一条由于基因的融合，多种不同催化功能存在于一条多肽链中，这类酶称为多功能酶。多肽链中，这类酶称为多功能酶。31依据酶的分子组成依据酶的分子组成依据酶的分子组成依据酶的分子组成u单纯酶单纯酶：仅由氨基酸残基即可组成有活性的酶分子。u结合酶结合酶：由蛋白质与非蛋白质部分组成的有活性的酶分子。32结合蛋白质酶类结合蛋白质酶类酶蛋白质酶蛋白质（蛋白质部分）（蛋白质部分）辅助因子辅助因子（非蛋白质部分）（非蛋白质部分）（辅酶或辅基）（辅酶或辅基）金属离子金属离子小分子有机
24、化小分子有机化合物合物全酶 = 酶蛋白 + 辅因子辅酶辅酶：与酶蛋白结合比较松弛，用透析法可以除去的小分子有机物。与酶蛋白结合比较松弛，用透析法可以除去的小分子有机物。辅基辅基：与酶蛋白结合比较紧密，用透析法不易除去的小分子物质。往：与酶蛋白结合比较紧密，用透析法不易除去的小分子物质。往 往以共价键和酶蛋白结合，如细胞色素氧化酶中的铁卟啉、黄往以共价键和酶蛋白结合，如细胞色素氧化酶中的铁卟啉、黄 素蛋白中的素蛋白中的FAD等。等。第二节第二节 酶的分子结构与功能酶的分子结构与功能一、酶分子的组成一、酶分子的组成一、酶分子的组成一、酶分子的组成33 酶的活性中心是指酶分子结构中，能直接与底物酶的
25、活性中心是指酶分子结构中，能直接与底物酶的活性中心是指酶分子结构中，能直接与底物酶的活性中心是指酶分子结构中，能直接与底物结合，并和酶催化作用直接有关的部位。结合，并和酶催化作用直接有关的部位。结合，并和酶催化作用直接有关的部位。结合，并和酶催化作用直接有关的部位。 酶活性中心是酶分子中具有三维结构的区域，或酶活性中心是酶分子中具有三维结构的区域，或酶活性中心是酶分子中具有三维结构的区域，或酶活性中心是酶分子中具有三维结构的区域，或为裂缝，或为凹陷，深入到酶分子内部，常为氨为裂缝，或为凹陷，深入到酶分子内部，常为氨为裂缝，或为凹陷，深入到酶分子内部，常为氨为裂缝，或为凹陷，深入到酶分子内部，常
26、为氨基酸残基的疏水基团组成的。基酸残基的疏水基团组成的。基酸残基的疏水基团组成的。基酸残基的疏水基团组成的。 二、活性中心二、活性中心34必需基团必需基团酶分子中氨基酸残基侧链酶分子中氨基酸残基侧链的化学基团中，一些与酶活性密的化学基团中，一些与酶活性密切相关的化学基团。切相关的化学基团。这些必需基团在一级结构这些必需基团在一级结构这些必需基团在一级结构这些必需基团在一级结构上可能相距很远，但在空间结构上可能相距很远，但在空间结构上可能相距很远，但在空间结构上可能相距很远，但在空间结构上彼此靠近，上彼此靠近，上彼此靠近，上彼此靠近，组成具有特定空间组成具有特定空间组成具有特定空间组成具有特定空
27、间结构的区域结构的区域结构的区域结构的区域，能与底物特异地结，能与底物特异地结，能与底物特异地结，能与底物特异地结合并将底物转化为产物。合并将底物转化为产物。合并将底物转化为产物。合并将底物转化为产物。对于结对于结对于结对于结合酶来说，辅酶或辅基参与酶活合酶来说，辅酶或辅基参与酶活合酶来说，辅酶或辅基参与酶活合酶来说，辅酶或辅基参与酶活性中心的组成。性中心的组成。性中心的组成。性中心的组成。35n n活性中心内的必需基团活性中心内的必需基团活性中心内的必需基团活性中心内的必需基团结合基团结合基团与底物相结合与底物相结合与底物相结合与底物相结合催化基团催化基团催化底物转变成产物催化底物转变成产物
28、 位于活性中心以外，维持酶活性中心应有位于活性中心以外，维持酶活性中心应有的空间构象所必需。的空间构象所必需。 活性中心外的必需基团活性中心外的必需基团常见：常见：His His 咪唑基；咪唑基；Ser Ser 羟基；羟基； Cys Cys 巯基；巯基；Glu Glu 羧基羧基36n n与催化作用相关的结构特点(1)(1)活性中心：酶分子中直接和底物结合并起催化反活性中心：酶分子中直接和底物结合并起催化反应的空间局限（部位）。应的空间局限（部位）。 结合部位结合部位 酶分子中与底物结酶分子中与底物结合的部位或区域一合的部位或区域一般称为结合部位。般称为结合部位。3738n n催化部位催化部位:
29、 : 酶分子中促使底物发生酶分子中促使底物发生化学变化的部位称为化学变化的部位称为催化部催化部位位。 通常将酶的结合部位和通常将酶的结合部位和催化部位总称为酶的催化部位总称为酶的活性部活性部位或活性中心。位或活性中心。 结合部位结合部位决定酶的专一决定酶的专一性，性， 催化部位催化部位决定酶所催化决定酶所催化反应的性质。反应的性质。 3940底底 物物 活性中心以外活性中心以外的必需基团的必需基团结合基团结合基团催化基团催化基团 活性中心活性中心 41 三、酶原和酶原三、酶原和酶原激活激活n n酶原：没有活性的酶的前体。n n酶原的激活：酶原在一定条件下经适当的物质作用可转变成有活性的酶。酶原
30、转变成酶的过程称为酶原的激活。n n本质：酶原的激活实质上是酶活性部位形成或暴露的过程。42 酶原激活的机理酶原激活的机理酶酶 原原分子构象发生改变分子构象发生改变形成或形成或暴露出酶的活性中心暴露出酶的活性中心 一个或几个特定的一个或几个特定的肽键断裂肽键断裂，水解，水解掉一个或几个短肽掉一个或几个短肽在特定条件下在特定条件下43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
31、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44 在组织细胞中，某些酶以酶原形式存在，具有重要的生物学意义： 保护分泌酶原的组织不被水解破坏； 酶原激活是有机体调控酶活的一种形式。 酶原激活进一步说明了酶的功能是以酶的结构为基础的。 酶原的激活具有重要的生理意义P54.45 四、同工酶四、同工酶n n 指催化相同的化学反应，而酶蛋白的分子结构、理化性质乃至免疫学性质不同的一组酶，互称为“同工酶同工酶”。是长期进化过程中基因分化的产物n n 同工酶存在于同一种属或同一个体的不同组织或同一细胞的不同亚细胞结构中，由不同基因编码，或由同一基因转录生成的不同mRNA所翻译的不同多肽链组
32、成的蛋白质。46乳酸脱氢酶的同工酶乳酸脱氢酶的同工酶n n 乳酸脱氢酶催化的反应乳酸脱氢酶催化的反应NAD+NADH+H+乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶COOHCH-OHCH3乳酸乳酸COOHC=OCH3丙酮酸丙酮酸【无【无O2】2ATP葡萄糖葡萄糖【O2】15ATPCO2 + H2OHHHHLDH1 (H4)HHH MLDH2(H3M)HHMM LDH3(H2M2)HMMMLDH4(HM3)MMMMLDH5 (M4)47* *生理及临床意义生理及临床意义在代谢调节上在代谢调节上起着重要的作用；起着重要的作用；用于解释发育用于解释发育过程中阶段特有的过程中阶段特有的代谢特征；代谢特征；同工酶谱同工酶谱的
33、改的改变有助于对疾病的变有助于对疾病的诊断；诊断；同工酶可以作同工酶可以作为遗传标志，用于为遗传标志，用于遗传分析研究。遗传分析研究。心肌梗死和肝病病人血清心肌梗死和肝病病人血清LDHLDH同工酶谱的变化同工酶谱的变化1 1酶酶活活性性心肌梗死酶谱心肌梗死酶谱正常酶谱正常酶谱肝病酶谱肝病酶谱2 23 34 45 548小小 结结1 1 酶的催化性质酶的催化性质1.1 1.1 酶是生物催化剂，酶的催化特点酶是生物催化剂，酶的催化特点( (高效性、专一性、可调高效性、专一性、可调节、作用条件温和节、作用条件温和) )。1.2 1.2 酶的专一性酶的专一性 结构专一性：相对专一性和绝对专一性结构专一
34、性：相对专一性和绝对专一性; ; 立体异构专一性；旋光异构专一性、几何异构专一性。立体异构专一性；旋光异构专一性、几何异构专一性。1.3 1.3 酶的化学本质：酶的化学本质： 酶是蛋白质；酶可分为单纯酶和结合酶两大类，结合酶含酶是蛋白质；酶可分为单纯酶和结合酶两大类，结合酶含有辅助因子有辅助因子( (辅酶、辅基辅酶、辅基) )；单体酶、寡聚酶和多酶复合体。；单体酶、寡聚酶和多酶复合体。2 2 酶的分类和命名酶的分类和命名2.1 2.1 酶的分类：氧化酶的分类：氧化- -还原酶类；转移酶类；水解酶类；裂合还原酶类；转移酶类；水解酶类；裂合酶类；异构酶类；合成酶类。酶类；异构酶类；合成酶类。2.2
35、 2.2 酶的命名：习惯命名法；系统命名法。酶的命名：习惯命名法；系统命名法。493 3 酶的作用机理酶的作用机理3.1 3.1 酶的催化作用与分子活化能酶的催化作用与分子活化能 酶通过改变反应途径降低反应活化能。酶通过改变反应途径降低反应活化能。3.23.2酶的活性部位和必需基因酶的活性部位和必需基因 底物结合在酶的活性中心，活性中心还有催化部底物结合在酶的活性中心，活性中心还有催化部位，活性中心的结构，酶的专一性机理，必需基位，活性中心的结构，酶的专一性机理，必需基团对维持活性中心构象有重要作用。团对维持活性中心构象有重要作用。3.33.3中间产物学说：酶通过形成中间产物改变反应途中间产物
36、学说：酶通过形成中间产物改变反应途径。径。3.4 3.4 诱导契合学说：酶反应可逆的机理，活性中心的诱导契合学说：酶反应可逆的机理，活性中心的进一步阐述。进一步阐述。3.5 3.5 使酶具有高催化效率的因素使酶具有高催化效率的因素3.6 3.6 胰凝乳蛋白酶的催化机理：酶催化机理实例。胰凝乳蛋白酶的催化机理：酶催化机理实例。3.7 3.7 酶原激活：酶活性中心的形成。酶原激活：酶活性中心的形成。504 4 影响酶促反应速度的因素影响酶促反应速度的因素4.1 4.1 酶促反应速度的测量：产物量与时间作图。酶促反应速度的测量：产物量与时间作图。4.2 4.2 酶活力的测定酶活力的测定 酶活力与酶反
37、应速度；酶的活力单位；酶的比活力；酶的酶活力与酶反应速度；酶的活力单位；酶的比活力；酶的转换数转换数(Kat)(Kat)。4.3 4.3 酶浓度对酶作用的影响酶浓度对酶作用的影响4.4 4.4 底物浓度对酶作用的影响和米氏方程底物浓度对酶作用的影响和米氏方程 米氏方程：假设的条件、方程式的推导以及米氏方程：假设的条件、方程式的推导以及KmKm的意义和的意义和双倒数作图法。双倒数作图法。4.5 pH4.5 pH对酶作用的影响：最适对酶作用的影响：最适pHpH，pHpH影响机理。影响机理。4.6 4.6 温度对酶的作用的影响：最适温度、机理。温度对酶的作用的影响：最适温度、机理。4.7 4.7 激活剂对酶作用的影响激活剂对酶作用的影响4.8 4.8 抑制剂对酶作用的影响抑制剂对酶作用的影响 51
