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1、目目 录录第四节第四节 植物细胞催化系统植物细胞催化系统 酶（酶（Enzyme）1目目 录录一、酶的概念一、酶的概念n目前将生物催化剂分为两类目前将生物催化剂分为两类酶酶 、 核酶（脱氧核酶）核酶（脱氧核酶）n酶是一类由活细胞产生的，酶是一类由活细胞产生的，对对其特异底物具有高效催化作用其特异底物具有高效催化作用的的蛋白质。蛋白质。2目目 录录酶学研究简史酶学研究简史n n公元前两千多年，我国已有酿酒记载。公元前两千多年，我国已有酿酒记载。公元前两千多年，我国已有酿酒记载。公元前两千多年，我国已有酿酒记载。n n一一一一百百百百余余余余年年年年前前前前，PasteurPasteurPasteu
2、rPasteur认认认认为为为为发发发发酵酵酵酵是是是是酵酵酵酵母母母母细细细细胞胞胞胞生生生生命命命命活活活活动动动动的的的的结果。结果。结果。结果。n n1877187718771877年，年，年，年，KuhneKuhneKuhneKuhne首次提出首次提出首次提出首次提出EnzymeEnzymeEnzymeEnzyme一词。一词。一词。一词。n n1897189718971897年年年年，BuchnerBuchnerBuchnerBuchner兄兄兄兄弟弟弟弟用用用用不不不不含含含含细细细细胞胞胞胞的的的的酵酵酵酵母母母母提提提提取取取取液液液液，实实实实现现现现了发酵。了发酵。了发酵。
3、了发酵。n n1926192619261926年，年，年，年，SumnerSumnerSumnerSumner首次从刀豆中提纯出脲酶结晶。首次从刀豆中提纯出脲酶结晶。首次从刀豆中提纯出脲酶结晶。首次从刀豆中提纯出脲酶结晶。n n1982198219821982年年年年，CechCechCechCech首首首首次次次次发发发发现现现现RNARNARNARNA也也也也具具具具有有有有酶酶酶酶的的的的催催催催化化化化活活活活性性性性，提提提提出出出出核酶核酶核酶核酶(ribozyme)(ribozyme)(ribozyme)(ribozyme)的概念。的概念。的概念。的概念。n n199519951
4、9951995年年年年，Jack Jack Jack Jack W.SzostakW.SzostakW.SzostakW.Szostak研研研研究究究究室室室室首首首首先先先先报报报报道道道道了了了了具具具具有有有有DNADNADNADNA连连连连接酶活性接酶活性接酶活性接酶活性DNADNADNADNA片段，称为片段，称为片段，称为片段，称为脱氧核酶脱氧核酶脱氧核酶脱氧核酶(deoxyribozyme)(deoxyribozyme)(deoxyribozyme)(deoxyribozyme)。3目目 录录uu酶与一般催化剂的共同点酶与一般催化剂的共同点在反应前后没有质和量的变化；在反应前后没有
5、质和量的变化；只能催化热力学允许的化学反应；只能催化热力学允许的化学反应；只能加速可逆反应的进程，而不改只能加速可逆反应的进程，而不改变反应的平衡点。变反应的平衡点。二、酶作用的的特点二、酶作用的的特点4目目 录录（一）（一）高效率的催化活性高效率的催化活性比比非非催催化化反反应应高高10108 810102020倍倍，比比一一般般催化剂高催化剂高10107 710101313倍。倍。酶的催化不需要较高的反应温度。酶的催化不需要较高的反应温度。酶酶比比一一般般催催化化剂剂更更有有效效地地降降低低反反应应的的活化能。活化能。 5目目 录录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
6、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状底物分子从初态转变到活化状 态所需的能量态所需的能量。6目目 录录酶的特异性分为三类：酶的特异性分为三类：n绝对特异性绝对特异性：只能作用于特定结构的只能作用于特定结构的底物，进行一种专一的反应，生成一底物，进行一种专一的反应，生成一种特定结构的产物种特定结构的产物 。 n相对特异性：相对特异性：作用于一类化合物或一作用于一类化合物或一种化学键。种化学键。n立体结构特异性
7、：立体结构特异性：作用于立体异构体作用于立体异构体中的一种。中的一种。8目目 录录酶活力的调节（快速调节）酶活力的调节（快速调节）酶生物合成的调节（缓慢调节）酶生物合成的调节（缓慢调节） 调节方式调节方式 调节对象调节对象 关键酶关键酶（三）酶活性的（三）酶活性的可调节控制可调节控制适应机体对不断变化的内外环境适应机体对不断变化的内外环境和生命活动的需要。和生命活动的需要。9目目 录录1. 酶生物合成的调节酶生物合成的调节酶蛋白合成的诱导和阻遏酶蛋白合成的诱导和阻遏n诱导作用诱导作用(induction):(induction):在转录水平在转录水平促进酶合成的过程。促进酶合成的过程。n阻遏作
8、用阻遏作用(repression):(repression):在转录水平在转录水平抑制酶合成的过程。抑制酶合成的过程。10目目 录录酶促反应的机理酶促反应的机理酶酶-底物复合物的形成与诱导契合假说底物复合物的形成与诱导契合假说*诱导契合假说诱导契合假说(induced-fit hypothesis)酶底物复合物酶底物复合物 E+SE+PES 酶与底物接近酶与底物接近结构相互诱导结构相互诱导变形变形和相互适应和相互适应结合。结合。11目目 录录目目 录录12目目 录录羧羧肽肽酶酶的的诱诱导导契契合合模模式式 底物底物目目 录录13目目 录录酶的活性中心酶的活性中心n必需基团必需基团(essent
9、ial group) 酶分子中氨基酸残基侧链的化学基团中酶分子中氨基酸残基侧链的化学基团中，一些与酶活性密切相关的化学基团一些与酶活性密切相关的化学基团。n常见的必需基团：半胱氨酸的巯基、组氨常见的必需基团：半胱氨酸的巯基、组氨酸的咪唑基、丝氨酸的羟基、谷氨酸酸的咪唑基、丝氨酸的羟基、谷氨酸- -羧基羧基等。等。目目 录录2. 酶活力的调节酶活力的调节14目目 录录指指必需基团在空间结构上彼此靠必需基团在空间结构上彼此靠近，组成具有特定空间结构的区域，近，组成具有特定空间结构的区域，能与底物特异结合并将底物转化为能与底物特异结合并将底物转化为产物。产物。 (活性部位活性部位)酶的活性中心酶的活
10、性中心(active center)15目目 录录底底 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 目目 录录16目目 录录酶活性的调节酶活性的调节（一）酶原与酶原的激活（一）酶原与酶原的激活酶原酶原 (zymogen)：无活性的酶前体无活性的酶前体酶原的激活：酶原的激活：在一定条件下，酶原转在一定条件下，酶原转变为有活性酶的过程。变为有活性酶的过程。17目目 录录 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暴露出酶的活性中心形成或暴露出酶的活性中心 一个或几个特定的肽键断裂，水解一个或几个特定的肽键断
11、裂，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18目目 录录-S-S-X缬缬缬缬 天天天天 天天天天 天天天天 天天天天 赖赖赖赖 异异异异甘甘甘甘缬缬缬缬组组组组4646丝丝丝丝183183静电吸引静电吸引力或氢键力或氢键肠肠 激激 酶酶肠肠 激激 酶酶胰胰蛋蛋白白酶酶胰胰蛋蛋白白酶酶胰胰胰胰蛋蛋蛋蛋白白白白酶酶酶酶原原原原-S-S-X缬缬缬缬 天天天天 天天天天 天天天天 天天天天 赖赖赖赖异异异异缬缬缬缬丝丝丝丝胰胰胰胰蛋蛋蛋蛋白白白白酶酶酶酶S SS SS SS S组组组组活性中心活性中心活性中心活性中心游离的六肽游离的六肽游离的六肽游离的六肽胰蛋白酶原的激活过程胰蛋
12、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19目目 录录胃蛋白酶原的激活20目目 录录 酶原激活的生理意义酶原激活的生理意义n避免对细胞进行自身消化避免对细胞进行自身消化保护作用保护作用n酶在特定的部位和环境中发挥作用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保证体内代谢正常进行n酶原是部分酶的储存形式酶原是部分酶的储存形式21目目 录录（四）作用条件温和 酶由生物细胞产生，对周酶由生物细胞产生，对周围环境很敏感，围环境很敏感，一般都在比较一般都在比较温和的常温、常压和接近中性温和的常温、常压和接近中性的的pHpH值条件下进行值条件下进行22目目 录录三、三、 酶的分子
13、组成酶的分子组成蛋白质部分：酶蛋白蛋白质部分：酶蛋白 ( (apoenzyme)辅助因子辅助因子(cofactor) 金属离子金属离子小分子有机化合物小分子有机化合物全酶全酶(holoenzyme)n n结合酶结合酶 (conjugated enzyme)n n单纯酶单纯酶 (simple enzyme)23目目 录录* *结合酶各部分在催化反应中的作用结合酶各部分在催化反应中的作用qq酶蛋白酶蛋白决定反应的特异性决定反应的特异性qq辅助因子辅助因子决定反应的种类与性质决定反应的种类与性质金属酶金属酶(metalloenzyme)金属离子与酶结合紧密，提取过程中不金属离子与酶结合紧密，提取过程
14、中不易丢失。易丢失。 金属激活酶金属激活酶(metal-activated enzyme) 金属离子为酶的活性所必需，但与酶的金属离子为酶的活性所必需，但与酶的结合不甚紧密。结合不甚紧密。 24目目 录录金属离子的作用金属离子的作用稳定酶的构象；稳定酶的构象； 参与催化反应，传递电子；参与催化反应，传递电子；在酶与底物间起桥梁作用；在酶与底物间起桥梁作用；中和阴离子，降低反应中的静电斥力等。中和阴离子，降低反应中的静电斥力等。小分子有机化合物小分子有机化合物的作用的作用在反应中起运载体的作用，传递电在反应中起运载体的作用，传递电子、质子或其它基团。子、质子或其它基团。25目目 录录小分子有机化
15、合物在催化中的作用小分子有机化合物在催化中的作用 尼克酰胺（维生素尼克酰胺（维生素PP之一）之一）尼克酰胺（维生素尼克酰胺（维生素PP之一）之一）维生素维生素B2（核黄素）（核黄素）维生素维生素B2（核黄素）（核黄素）维生素维生素B1（硫胺素）（硫胺素）泛酸泛酸硫辛酸硫辛酸维生素维生素B12生物素生物素吡哆醛（维生素吡哆醛（维生素B6之一）之一）叶酸叶酸NAD+（尼克酰胺腺嘌呤二核（尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸，辅酶苷酸，辅酶I）NADP+（尼克酰胺腺嘌呤二核（尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，辅酶苷酸磷酸，辅酶II）FMN （黄素单核苷酸）（黄素单核苷酸）FAD（黄素腺嘌呤二核苷酸）（黄素腺嘌呤二核苷酸
16、）TPP（焦磷酸硫胺素）（焦磷酸硫胺素）辅酶辅酶A（CoA）硫辛酸硫辛酸钴胺素辅酶类钴胺素辅酶类生物素生物素磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛四氢叶酸四氢叶酸氢原子（质子）氢原子（质子）醛基醛基酰基酰基烷基烷基二氧化碳二氧化碳氨基氨基所含的维生素所含的维生素名名称称小分子有机化合物小分子有机化合物(辅辅 酶酶 或或 辅辅 基基)转移的基团转移的基团尼克酰胺（维生素尼克酰胺（维生素PP之一）之一）尼克酰胺（维生素尼克酰胺（维生素PP之一）之一）维生素维生素B2（核黄素）（核黄素）维生素维生素B2（核黄素）（核黄素）维生素维生素B1（硫胺素）（硫胺素）泛酸泛酸硫辛酸硫辛酸维生素维生素B12生物素生物素吡哆醛（维
17、生素吡哆醛（维生素B6之一）之一）叶酸叶酸NAD+（尼克酰胺腺嘌呤二核（尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸，辅酶苷酸，辅酶I）NADP+（尼克酰胺腺嘌呤二核（尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，辅酶苷酸磷酸，辅酶II）FMN （黄素单核苷酸）（黄素单核苷酸）FAD（黄素腺嘌呤二核苷酸）（黄素腺嘌呤二核苷酸）TPP（焦磷酸硫胺素）（焦磷酸硫胺素）辅酶辅酶A（CoA）硫辛酸硫辛酸钴胺素辅酶类钴胺素辅酶类生物素生物素磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛四氢叶酸四氢叶酸氢原子（质子）氢原子（质子）醛基醛基酰基酰基烷基烷基二氧化碳二氧化碳氨基氨基一碳单位一碳单位所含的维生素所含的维生素名名称称小分子有机化合物小分子有机化合物(辅辅 酶酶
18、或或 辅辅 基基)转移的基团转移的基团26目目 录录辅助因子分类辅助因子分类（按其（按其与酶蛋白结合的紧密程度与酶蛋白结合的紧密程度） 辅酶辅酶 (coenzyme):与酶蛋白结合与酶蛋白结合疏松，可用疏松，可用透析或超透析或超滤的方法除去。滤的方法除去。 辅基辅基 (prosthetic group):与酶蛋白结合与酶蛋白结合紧密，不能用紧密，不能用透析透析或超滤的方法除去。或超滤的方法除去。27目目 录录（一）酶的命名（一）酶的命名1. 习惯命名法习惯命名法推荐名称推荐名称四、酶的命名与分类四、酶的命名与分类规则：将底物名字、或底物发生的反应、或该酶的生物来源等加在“酶”字前面组合而成的命
19、名法。举例：按催化反应类型分类：脱氢酶、脱羧酶、连接酶、聚合酶等。按组织来源及性质分类：胃蛋白酶/胰蛋白酶，酸/碱性磷酸酶等。 28目目 录录2. 系统命名法系统命名法系统名称系统名称n n规则：系统命名包括酶作用的底物名称和该酶的分类名称。n n若底物为两个或多个则通常用“：”号隔开，作为供n n体的底物，名字排在前，而受体名字在后。n n举例：乳酸脱氢酶的系统名称是L乳酸：NAD氧化脱氢酶29目目 录录（二）酶的分类1. 1.氧化还原酶类氧化还原酶类催化底物进行氧化还原反应的酶类催化底物进行氧化还原反应的酶类 如琥珀酸脱氢酶。如琥珀酸脱氢酶。2. 2.转移酶类转移酶类催化底物间进行基团转移
20、或交换的酶类催化底物间进行基团转移或交换的酶类 如氨基转移酶。如氨基转移酶。3. 3.水解酶类水解酶类催化底物发生水解反应的酶类催化底物发生水解反应的酶类如蛋白酶、淀粉酶等。如蛋白酶、淀粉酶等。4. 4.裂合酶类裂合酶类催化底物移去一个基团并留下双键的反应催化底物移去一个基团并留下双键的反应或其可逆反应的酶类，如碳酸酐酶。或其可逆反应的酶类，如碳酸酐酶。5. 5.异构酶类异构酶类催化各种同分异构体之间相互转化的酶类催化各种同分异构体之间相互转化的酶类 如磷酸丙糖异构酶。如磷酸丙糖异构酶。6. 6.合成酶类合成酶类催化两分子底物合成一分子化合物，同催化两分子底物合成一分子化合物，同 时偶联有时偶
21、联有ATPATP的磷酸键断裂释能的酶类，如谷氨酰胺合的磷酸键断裂释能的酶类，如谷氨酰胺合成酶成酶30目目 录录q酶促反应动力学酶促反应动力学概念概念研究各种因素对研究各种因素对酶促反应速度酶促反应速度的的影响，并加以定量的阐述。影响，并加以定量的阐述。q影响影响酶促反应速度酶促反应速度因素因素酶浓度、底物浓度、酶浓度、底物浓度、pH、温度、温度、抑制剂、激活剂等。抑制剂、激活剂等。 研究一种因素的影响时，其余各因素恒定研究一种因素的影响时，其余各因素恒定五、影响酶促反应速率的因素31vv在其他因素不在其他因素不变的情况下，变的情况下，底物浓度对反底物浓度对反应速度的影响应速度的影响呈呈矩形双曲
22、线矩形双曲线关系关系。SSV VVmaxVmax（一）底物浓度（一）底物浓度32当底物浓度较低时当底物浓度较低时反应速度与底物浓度成正比；反应速度与底物浓度成正比；反应为一级反应。反应为一级反应。SSV VVmaxVmax目目 录录33随着底物浓度的增高随着底物浓度的增高反应速度不再成正比例加速；反应速度不再成正比例加速；反应为混合级反应。反应为混合级反应。SSV VVmaxVmax目目 录录34当底物浓度高达一定程度当底物浓度高达一定程度反应速度不再增加，达最大速度；反应速度不再增加，达最大速度；反应为零级反应反应为零级反应SSV VVmaxVmax目目 录录35目目 录录米曼氏方程式米曼氏
23、方程式中间产物中间产物 酶促反应模式酶促反应模式中间产物学说中间产物学说E + S k1k2k3ESE + P36目目 录录1913年年Michaelis和和Menten提提出出反反应应速速度度与与底底物物浓浓度度关关系系的的数数学学方方程程式式，即即米米曼曼氏氏方方 程程 式式 ， 简简 称称 米米 氏氏 方方 程程 式式 (Michaelis equation)。S：底物浓度底物浓度V：不同不同S时的反应速度时的反应速度Vmax：最大反应速度最大反应速度(maximum velocity)m：米氏常数米氏常数(Michaelis constant)VmaxS Km + S 37目目 录录n
24、 n米氏方程解释米氏方程解释S对对V的影响的影响 Vmax S Km + S当当SKm时，略去分母SV=S V与S成正比，一级反应当当 SKm时，略去Km,V=Vmax V与S无关，零级反应V=VmaxKm38目目 录录（二）（二）Km与与Vmax的意义的意义 K Km m的定义：的定义： K Km m等于酶促反应速度等于酶促反应速度为最大反应速度一半时的底物浓为最大反应速度一半时的底物浓度。度。单位单位mol/L。v = VmaxmaxKmS 2Km + S Vmax VmaxSV Vmaxmaxv vSSKKmmV Vmaxmax/2 /2 39目目 录录（二（二) K) Km m值意义：
25、值意义：A)A) K Km m是酶的特征性常数之一，是酶的特征性常数之一，KmKm只与酶的结构、酶所催化的只与酶的结构、酶所催化的底物、反应环境有关，而与酶底物、反应环境有关，而与酶的浓度无关。的浓度无关。40目目 录录B B）K Km m可近似表示酶对底物的亲和力可近似表示酶对底物的亲和力K2+K3 KmK1E + S k1k2k3ESE + P当K2 K3时，时， ES解离为解离为E+S的速的速度大大超过生成度大大超过生成E+P的速度，忽略的速度，忽略K3，Km=K2/K1（ES解离常数解离常数Ks）。）。41目目 录录C C C C）n n同一酶对于不同底物有不同的同一酶对于不同底物有不
26、同的KmKm值。值。最适底物的最适底物的KmKm最小；催化可逆反应最小；催化可逆反应的酶，对正、逆两向反应底物的的酶，对正、逆两向反应底物的KmKm不同，催化的主要方向不同，催化的主要方向KmKm小。小。n n同工酶的同工酶的KmKm不同。不同。n n催化连锁进行的代谢途径的一系列催化连锁进行的代谢途径的一系列酶中，限速酶的酶中，限速酶的KmKm最小。最小。42目目 录录 Vmax定义：定义：Vm是酶完全被底物饱和时的反应是酶完全被底物饱和时的反应速度，与酶浓度成正比。速度，与酶浓度成正比。意义：意义：Vmax=K3 E如果酶的总浓度已知，可从如果酶的总浓度已知，可从Vmax计计算算 酶的转换
27、数酶的转换数(turnover number)，即动，即动力学常数力学常数K3。43目目 录录（二）酶浓度（二）酶浓度当当SE，酶酶被被底底物物饱饱和和时时，反反应应速速度度与与酶酶浓浓度成正比。度成正比。关系式为：关系式为： V = K3 3 E0 V E 当当SE时，时，Vmax = k3 E 酶浓度对反应速度的影响酶浓度对反应速度的影响 44目目 录录（三）温度对反应速度的影响（三）温度对反应速度的影响酶酶活活性性0.51.02.01.50 10 20 30 40 50 60 温度温度 C 温度对淀粉酶活性的影响温度对淀粉酶活性的影响45目目 录录n n双重影响：双重影响：温度升高，反应
28、速度加快温度升高，反应速度加快（T10 ,V 1T10 ,V 12 2倍）；倍）；超过超过6060酶酶开始变性开始变性，80 80 多数酶完全变性。多数酶完全变性。n n酶的最适温度酶的最适温度：酶促反应速度最大时的环：酶促反应速度最大时的环境温度。是上述双重影响的综合结果。多境温度。是上述双重影响的综合结果。多数温血动物酶的最适温度在数温血动物酶的最适温度在353540 40 之间。之间。n n酶的最适温度受时间影响，不是酶的特征酶的最适温度受时间影响，不是酶的特征常数。常数。n n低温时酶的活性下降但不破坏酶。低温时酶的活性下降但不破坏酶。46目目 录录（四）（四）pH对反应速度的影响对反
29、应速度的影响q最适最适pH(optimumpH(optimum pH) pH)：酶催化活性最大时的环境酶催化活性最大时的环境pHpH。n酶的最适酶的最适pHpH受受S S、缓冲液的种、缓冲液的种类与浓度、酶的纯度等的影响而不类与浓度、酶的纯度等的影响而不是特征常数。是特征常数。n植物、微生物酶多在植物、微生物酶多在4.54.56.56.5；多数动物酶在多数动物酶在 6.5 6.5 8.0 8.0。47目目 录录0酶酶活活性性 pH pH对某些酶活性的影响对某些酶活性的影响 胃蛋白酶胃蛋白酶胃蛋白酶胃蛋白酶 淀粉酶淀粉酶淀粉酶淀粉酶 胆碱酯酶胆碱酯酶胆碱酯酶胆碱酯酶 24681048目目 录录(
30、五五)抑制剂对反应速度的影响抑制剂对反应速度的影响酶的抑制剂酶的抑制剂(inhibitor)：凡能使酶的催凡能使酶的催化活性下降而不引起酶蛋白变性的物化活性下降而不引起酶蛋白变性的物质称为酶的抑制剂。质称为酶的抑制剂。 区别于酶的变性区别于酶的变性 抑制剂对酶有一定选择性抑制剂对酶有一定选择性 引起变性的因素对酶没有选择性引起变性的因素对酶没有选择性49目目 录录 两类抑制作用两类抑制作用不可逆性抑制不可逆性抑制可逆性抑制可逆性抑制 ：竞争性抑制竞争性抑制 非竞争性抑制非竞争性抑制反竞争性抑制反竞争性抑制50目目 录录1.1.不可逆性抑制不可逆性抑制* * 概念概念抑抑制制剂剂通通常常以以共共
31、价价键键与与酶酶活活性性中中心心的必需基团相结合，使酶失活。的必需基团相结合，使酶失活。 例如：例如：有机磷化合物有机磷化合物 羟基酶羟基酶 解毒解毒 - - - - - - 解磷定解磷定(PAM)(PAM)重金属离子及砷化合物重金属离子及砷化合物 巯基酶巯基酶 解毒解毒 - - - - - - 二巯基丙醇二巯基丙醇(BAL)(BAL) 51目目 录录R-OOR-OOP+HO-EP+HXR-OXROO-E有机磷化合物有机磷化合物 胆碱酯酶胆碱酯酶 失活的酶失活的酶n有机磷农药特异结合胆碱酯酶活性中心丝氨酸-OH，乙酰胆碱蓄积。52目目 录录（二异丙基氟磷酸）53目目 录录NCH3CH=NOH解
32、磷定（PAM）NCH3CH=NOPORORO磷酰化PAM54目目 录录 Cl SH SCl SH S As-CH=CH.Cl+ E E As- As-CH=CH.Cl+ E E As-CH=CH.Cl+2HClCH=CH.Cl+2HCl Cl SH S Cl SH SLewisiteLewisite巯基酶巯基酶失活的酶失活的酶n n二巯基丙醇（二巯基丙醇（british anti-Lewisite BALbritish anti-Lewisite BAL）可与）可与毒剂结合，使酶恢复活性。毒剂结合，使酶恢复活性。SCHSCH2 2-SHSHCH-SHSHCH2 2-S-SEEAs-CH=CH.
33、ClAs-CH=CH.Cl+CH-SHE+CH-S+CH-SHE+CH-SSCHSCH2 2-OHSHCH-OHSHCH2 2OHOHAs-CH=CHCln重金属离子（重金属离子（Hg2+Hg2+、Ag+Ag+）、砷、砷化）、砷、砷化物如路易斯气对巯基酶的抑制物如路易斯气对巯基酶的抑制55目目 录录2.2.可逆性抑制作用可逆性抑制作用* * * * 概念：概念：概念：概念：抑抑制制剂剂通通常常以以非非共共价价键键与与酶酶或或酶酶- -底底物物复复合合物物可可逆逆性性结结合合，使使酶酶的的活活性性降降低低或或丧丧失；抑制剂可用透析、超滤等方法除去。失；抑制剂可用透析、超滤等方法除去。竞争性抑制竞
34、争性抑制非竞争性抑制非竞争性抑制反竞争性抑制反竞争性抑制 * * * * 类型类型56目目 录录Ki：EI的解离常数，抑制常数EI不能转变成产物 竞争性抑制作用竞争性抑制作用+IEIE + SE + PES反应模式反应模式定定定定义义义义: : : :抑抑制制剂剂与与底底物物的的结结构构相相似似，能能与与底底物物竞竞争争酶酶的的活活性性中中心心，阻阻碍碍酶酶底底物物复复合合物的形成，使酶的活性降低。物的形成，使酶的活性降低。57目目 录录n n特点特点1）I和S具有结构相似性，争夺酶的活性中心。2） I存在时影响酶与底物结合，表观Km随I增加而增加。2）抑制作用的强度取决于I与E的相对亲和力及
35、S和I比。与I 成正比；与S成反比。S极大时抑制作用解除。 Vmax不变58目目 录录 非竞争性抑制非竞争性抑制* * * * 反应模式反应模式反应模式反应模式E+SE+SESESE+PE+P+ +I IE EI I+S +S E EI IS S + +I I59目目 录录n特点：特点：1）抑制剂结合酶活性中心外必需基团， I既可结合E，也可结合ES。 I不影响S与E的结合（Km不变）2） ESI不能转变成产物3）抑制作用只与I成正比（V 随I增加而增加）。与底物浓度无关（Vmax）60目目 录录(六六)激活剂对反应速度的影响激活剂对反应速度的影响激活剂激活剂(activator)使酶由无活性
36、变为有活性或使酶由无活性变为有活性或使酶活性增加的物质。使酶活性增加的物质。 必需激活剂必需激活剂 非必需激活剂非必需激活剂61目目 录录六、六、 同工酶同工酶* * 定义定义同工酶同工酶(isoenzyme)是指催化相同的是指催化相同的化学反应，而酶蛋白的分子结构、理化化学反应，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。性质乃至免疫学性质不同的一组酶。62目目 录录* * 举例：举例：乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶(LDH1 LDH5)H HH HH HH HH HH HH HMMH HH HMMMMH HMMMMMMMMMMMMMMLDHLDH1 1 (H(H4 4) )LDHLDH2 2(H(H3 3M)M) LDH LDH3 3(H(H2 2MM2 2) )LDHLDH4 4(HM(HM3 3) )LDHLDH5 5 (M(M4 4) )分布 心心肾RBCRBC心肾胰脾子宫肝肌肉肺肝肌肉肝肌肉电泳 +12345结结构构63目目 录录实践意义实践意义为生物研究提供良好的工具，为生物研究提供良好的工具，如研究基因突变如研究基因突变反映在发育过程中基因如何反映在发育过程中基因如何 表达表达研究生物进化、地理分布、群研究生物进化、地理分布、群体遗传和代谢的调节控制体遗传和代谢的调节控制6465
