03第三章酶01ppt课件

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1、第三章第三章 酶化学化学一、酶的概念及生物学特性一、酶的概念及生物学特性二、酶的化学组成、分类及命名二、酶的化学组成、分类及命名三、酶的结构功能三、酶的结构功能四、酶的作用机理四、酶的作用机理五、酶促反应动力学五、酶促反应动力学六、同工酶、调节酶、诱导酶、多酶复合物六、同工酶、调节酶、诱导酶、多酶复合物七、酶的活力测定七、酶的活力测定八、杂交酶、抗体酶、核酶、酶工程八、杂交酶、抗体酶、核酶、酶工程引言：引言： 新陈代谢是由无数的复杂而且高度有序新陈代谢是由无数的复杂而且高度有序的化学反应组成的，而这些反应几乎都是在的化学反应组成的，而这些反应几乎都是在酶的催化下进行的。它们以很高的速度和明酶的

2、催化下进行的。它们以很高的速度和明显的的方向性显的的方向性(有序性有序性)维持生命的正常活动：维持生命的正常活动：生长、发育、运动、繁殖等。生长、发育、运动、繁殖等。 酶在维持正常的生命活动的重要性是显酶在维持正常的生命活动的重要性是显而易见的，不仅如此，酶在人们日常生活中而易见的，不仅如此，酶在人们日常生活中及工、农、医各行业中均有越来越重要的应及工、农、医各行业中均有越来越重要的应用用,受到人们的普遍重视。受到人们的普遍重视。一、酶的概念及生物学特性(一一) 酶是生物催化剂酶是生物催化剂 酶：是一类具有催化活性的特殊蛋白质，是由活细胞产酶：是一类具有催化活性的特殊蛋白质，是由活细胞产生的，

3、在体内生的，在体内(in vivo)和体外和体外(in vitro)都能起作用的生物催都能起作用的生物催化剂。因此，酶的本质是蛋白质。化剂。因此，酶的本质是蛋白质。(二二) 酶的生物学特性酶的生物学特性 1、酶和一般催化剂相比具有的共性：、酶和一般催化剂相比具有的共性： 用量少而催化效率高。用量少而催化效率高。 不改变化学反应的平衡点不改变化学反应的平衡点,催化热力学上允许进行的反应。催化热力学上允许进行的反应。 可降低反应的活化能。可降低反应的活化能。酶具有巨大的的催化能力酶具有巨大的的催化能力(催化效率高催化效率高)：其催化效率比一般：其催化效率比一般的催化剂要高的催化剂要高1061013

4、倍。倍。酶具有高度专一性。酶对底物的严格选择性，叫做酶的专一酶具有高度专一性。酶对底物的严格选择性，叫做酶的专一性。性。 酶对环境条件极敏感，易失活。酶常要求较温和的反应酶对环境条件极敏感，易失活。酶常要求较温和的反应条件，如常温、常压、近中性环境等等。条件，如常温、常压、近中性环境等等。酶的催化活性往往与辅酶、辅基及金属离子有关。酶的催化活性往往与辅酶、辅基及金属离子有关。 酶催化反应无副产物，且自身在不断的自我更新。酶催化反应无副产物，且自身在不断的自我更新。 酶的催化活性是受调节控制的。酶的催化活性是受调节控制的。2、酶作为生物催化剂的特点：、酶作为生物催化剂的特点：二、酶的化学组成、分

5、类及命名二、酶的化学组成、分类及命名(一一) 酶的化学本质酶的化学本质蛋白质蛋白质 酶的化学本质问题在历史上曾引起长时间的激烈争论。酶的化学本质问题在历史上曾引起长时间的激烈争论。J.H.Northrop和和J.B.sumner这两位美国科学家作出了卓越的贡这两位美国科学家作出了卓越的贡献。献。Sumner于于1926年首次结晶出脲酶年首次结晶出脲酶(Vrease)，Northrop于于1930年结晶出胃蛋白酶年结晶出胃蛋白酶(Pepsin)，后来几年里又结晶出了胰蛋，后来几年里又结晶出了胰蛋白酶白酶(Trgpsin)和胰凝蛋白酶和胰凝蛋白酶(Chymotrypisn),并以确凿的证据证并以确

6、凿的证据证明了酶是蛋白质。直到明了酶是蛋白质。直到1934年以后，人们才真正确立酶的本年以后，人们才真正确立酶的本质。争论才宣告结束，二位学者也因此获得质。争论才宣告结束，二位学者也因此获得1949年诺贝尔化年诺贝尔化学奖。学奖。酶是蛋白质的证据：酶是蛋白质的证据：1、酶对热不稳定；、酶对热不稳定；2、酶是两性电解质；、酶是两性电解质；3、其他引起蛋白质变性的化学及物理因素，同样也能使酶、其他引起蛋白质变性的化学及物理因素，同样也能使酶丧失活性；丧失活性；4、酶具有胶体物质的一系列特性；、酶具有胶体物质的一系列特性；5、许多酶受蛋白水解酶作用而丧失活性；、许多酶受蛋白水解酶作用而丧失活性；6、

7、已经制得结晶的酶，均证明其催化活性与其蛋白质本性、已经制得结晶的酶，均证明其催化活性与其蛋白质本性密切联系在一起，虽经多次重结晶，它们的均一性和活力密切联系在一起，虽经多次重结晶，它们的均一性和活力也不改变；也不改变；7、许多酶的氨基酸序列已被陆续测定。、许多酶的氨基酸序列已被陆续测定。(二二) 酶的分类酶的分类1、根据酶蛋白质分子的结构特点将酶分为三类：、根据酶蛋白质分子的结构特点将酶分为三类：只有一条肽链的酶。其相对分子量为只有一条肽链的酶。其相对分子量为1300035000。这类酶不多，。这类酶不多，一般都是催化水解反应的酶。如：溶菌酶一般都是催化水解反应的酶。如：溶菌酶14600）、核

8、糖核酸）、核糖核酸酶酶(13700)等。等。由几个亚基甚至几十个亚基构成的酶。这些亚基由几个亚基甚至几十个亚基构成的酶。这些亚基 可以是相同的，可以是相同的，也可以是不同的，亚基间以非共价键相连，彼此易分开，分子也可以是不同的，亚基间以非共价键相连，彼此易分开，分子量从量从35000几百万。如：肌酸激酶几百万。如：肌酸激酶2个亚基，个亚基，40000）、磷酸）、磷酸化酶化酶a4个亚基，个亚基，92500）。）。是指几种酶彼此嵌合形成的复合体。一般由是指几种酶彼此嵌合形成的复合体。一般由26个功能相关的酶个功能相关的酶组成。它有利于一系列的反应的进行，以提高酶的催化效率，组成。它有利于一系列的反

9、应的进行，以提高酶的催化效率，同时便于对酶的活性进行调节。分子量都在几百万以上。如脂同时便于对酶的活性进行调节。分子量都在几百万以上。如脂肪酸合成酶系及丙酮酸脱氢酶系等多酶复合物。肪酸合成酶系及丙酮酸脱氢酶系等多酶复合物。单体酶单体酶寡聚酶寡聚酶多酶复合物多酶复合物酶酶单纯酶单纯酶结合酶结合酶 （全酶）（全酶）= 酶蛋白酶蛋白 + 辅因子辅因子辅因子辅因子辅酶辅酶 ：与酶蛋白结合得较松的小分子有机物。：与酶蛋白结合得较松的小分子有机物。辅基辅基 ：与酶蛋白结合得紧密的小分子有机物。：与酶蛋白结合得紧密的小分子有机物。金属离子金属离子辅因子通常是作为电子、原子或某些化学基团的载体。辅因子通常是作

10、为电子、原子或某些化学基团的载体。酶的催化专一性主要决定于酶蛋白部分酶的催化专一性主要决定于酶蛋白部分2、根据酶分子的化学组成分为二类、根据酶分子的化学组成分为二类 组成辅因子的有机物质组成辅因子的有机物质(辅酶、辅基辅酶、辅基)有有: NAD+(Co)、NADP+(Co)、TPP、CoA、FH4、 FMN、FAD、铁卟啉、生物素等。、铁卟啉、生物素等。辅辅 酶酶辅辅 基基组成辅因子的金属离子有：组成辅因子的金属离子有：Fe2+(3+)、Mn2+、Mg2+、Zn 2 +、Cu+(2+)、K+、Na+、Co2+等。等。3、国际、国际IUB系统的分类系统的分类(共分为六类共分为六类)： 氧化还原酶

11、类氧化还原酶类(oxido-reductases)：催化氧化还原反应的酶：催化氧化还原反应的酶类，其通式如下：类，其通式如下： A2H+B A+B2H 如：乳酸脱氢酶、琥珀酸脱氢酶、醇脱氢酶等。如：乳酸脱氢酶、琥珀酸脱氢酶、醇脱氢酶等。国际分类法如下：国际分类法如下：(共分为六类共分为六类) 转移酶类转移酶类(transferases)：催化功能基团的转移反应。通式：催化功能基团的转移反应。通式： AB+C A+BC 谷丙转氨酶、谷草转氨酶、转甲基酶等。谷丙转氨酶、谷草转氨酶、转甲基酶等。 水解酶类水解酶类(hyalrolases)：催化水解反应。通式：催化水解反应。通式： AB+H2O AO

12、H+BH 如淀粉酶、核酸酶、蛋白酶、脂肪酶等。如淀粉酶、核酸酶、蛋白酶、脂肪酶等。裂合酶类裂合酶类(或裂解酶类或裂解酶类 lyases) ：催化底物上分子键断裂：催化底物上分子键断裂或移去一个基团而形成两种化合物或双键及其逆反应。或移去一个基团而形成两种化合物或双键及其逆反应。 通式：通式： AB A+B 如：脱羧酶、脱氨酶等。如：脱羧酶、脱氨酶等。异构酶类异构酶类 (又称移接酶类又称移接酶类 isomerases) ：催化同分异构体：催化同分异构体 间的相互转化间的相互转化(应该包括拓扑异构酶应该包括拓扑异构酶)，其通式为：，其通式为： A B合成酶类合成酶类 (又称连接酶类又称连接酶类 l

13、igases) ：催化一些必需与：催化一些必需与ATP分解相偶联，并由两种物质分解相偶联，并由两种物质(双分子双分子)合成一种合成一种物质的反应的酶类。通式为：物质的反应的酶类。通式为： A+B+ATP AB+ADP+Pi留意：六大酶类的顺序不能搞错，也不能留意：六大酶类的顺序不能搞错，也不能颠倒位置，否则就不符合国际分类法。颠倒位置，否则就不符合国际分类法。在每一大类酶中，又可根据不同的原则，分为在每一大类酶中，又可根据不同的原则，分为几个亚类，每个亚类再分为几个亚亚类。然后再把几个亚类，每个亚类再分为几个亚亚类。然后再把原于这一亚亚类的酶按顺序排好，这样就把已知的原于这一亚亚类的酶按顺序排

14、好，这样就把已知的酶分门别类地排列一个表，叫做酶表。每一种酶在酶分门别类地排列一个表，叫做酶表。每一种酶在此表中的位置均可用一个统一的编号来表示，这种此表中的位置均可用一个统一的编号来表示，这种编号包括四个数字。编号包括四个数字。编号：编号：EC 11127酶酶学学委委员员会会CHOH表示第一大类即：氧化还原酶类。表示第一大类即：氧化还原酶类。表示第一亚类：被表示第一亚类：被 氧化氧化(脱氢脱氢)的基团为的基团为表示第一亚亚类：受氢体为表示第一亚亚类：受氢体为NAD+(Co)表示此乳酸脱氢酶在此亚亚基中的顺序号表示此乳酸脱氢酶在此亚亚基中的顺序号如：乳酸脱氢酶如：乳酸脱氢酶(EC 11127)

15、(三三) 酶的命名酶的命名在这些命名的基础上学加上酶的来源或酶的其它特征。如在这些命名的基础上学加上酶的来源或酶的其它特征。如胃蛋白酶胃蛋白酶(pepsin)，唾液淀粉酶，唾液淀粉酶(salivary amylase)等。等。1、习惯命名法：、习惯命名法： 1898年年Dudaux在底物的英文名词上加在底物的英文名词上加ase字字尾作为酶的名称尾作为酶的名称 ，此后逐渐形成了给酶命，此后逐渐形成了给酶命名的习惯方法。名的习惯方法。绝大多数的酶根据其底物来命名绝大多数的酶根据其底物来命名 。如催化水解淀粉的酶。如催化水解淀粉的酶叫淀粉酶叫淀粉酶(amylase),水解蛋白质的酶叫蛋白酶水解蛋白质

16、的酶叫蛋白酶(proteinase)。某些酶根据其催化的反应性质来命名。如催化脱氢反应的某些酶根据其催化的反应性质来命名。如催化脱氢反应的酶叫脱氢酶酶叫脱氢酶(dehydrogenase)。有些酶结合上述两个原则来命名。如乳酸脱氢酶有些酶结合上述两个原则来命名。如乳酸脱氢酶(lactate )，苹果酸脱氢酶，苹果酸脱氢酶(malic )等。等。2、酶的国际系统命名、酶的国际系统命名 按照国际命名按照国际命名 的原则，每一种酶有一个系统名称的原则，每一种酶有一个系统名称(sy-stematic name)和一个习惯名称和一个习惯名称(即推荐名称即推荐名称recommended name)。习惯名

17、称，使用方便。系统名称则规范统一。习惯名称，使用方便。系统名称则规范统一。 系统名称应明确标明酶的底物及催化反应的性质，因此系统名称应明确标明酶的底物及催化反应的性质，因此它包括两个部分：底物名称及反应的类型、底物之间用它包括两个部分：底物名称及反应的类型、底物之间用“：”隔开隔开,底物之一是水的底物之一是水的,可略去不写可略去不写.例如：催化下列反应的酶其例如：催化下列反应的酶其系统名称为：系统名称为： ATP：乙酸：乙酸(CH3COOH)磷酸基转移酶磷酸基转移酶 ATP+CH3COOH ADP+乙酰磷酸乙酰磷酸催化的反应催化的反应 丙氨酸丙氨酸+ -酮戊二酸酮戊二酸 谷氨酸谷氨酸+丙酮酸丙

18、酮酸习惯名习惯名 谷丙转氨酶谷丙转氨酶系统名系统名 丙氨酸：丙氨酸：-酮戊二酸氨基转移酶酮戊二酸氨基转移酶再如再如:三、酶的结构功能三、酶的结构功能 ( (一一) ) 酶的结构决定其具有高度专一性酶的结构决定其具有高度专一性1、绝对专一性：、绝对专一性： 有些酶对底物要求极为严格，只作用于一种底有些酶对底物要求极为严格，只作用于一种底物，催化一种反应这种专一性称为绝对专一性。物，催化一种反应这种专一性称为绝对专一性。 具体来讲，有的酶只能对一定的化学键的两端具体来讲，有的酶只能对一定的化学键的两端带有一定的原子或基团的化合物发生作用。如过氧带有一定的原子或基团的化合物发生作用。如过氧化氢酶只能

19、催化化氢酶只能催化H2O2分解。分解。脲酶：脲酶：H2NCNH2 + H2OO2NH3 + CO2键的专一性键的专一性2、相对的专一性：、相对的专一性： 酶作用于有关化合物中的特殊共价键或特殊基团所在酶作用于有关化合物中的特殊共价键或特殊基团所在的共价键的共价键 。故这种酶能催化某一类化合物或某一共价键。故这种酶能催化某一类化合物或某一共价键。这种不限定为一种底物的专一性，称相对的专一性。这种不限定为一种底物的专一性，称相对的专一性。 有的酶只对底物的某一共价键发生作用，而对这个有的酶只对底物的某一共价键发生作用，而对这个键两端的基团无严格要求。这种专一性称键的专一性。键两端的基团无严格要求。

20、这种专一性称键的专一性。 如：脂肪酶如：脂肪酶(lipase)对具有酯键的底物都能水解。对具有酯键的底物都能水解。RCOO- +R OH + H+酯酶：酯酶：RCOR + H2OO还有一些酶，不仅要求一定的化学键，而且要求该还有一些酶，不仅要求一定的化学键，而且要求该键两端所连的基团一方具有一定的结构，对另一方键两端所连的基团一方具有一定的结构，对另一方的要求不严格这种特异性的要求不严格这种特异性(专一性专一性)称为基团专一性。称为基团专一性。即对于化合物即对于化合物A-B间除要求一定的化学键外，对间除要求一定的化学键外，对A或或B结构要求严格。结构要求严格。 如：胰蛋白酶可水解肽键，它要求一

21、定是如：胰蛋白酶可水解肽键，它要求一定是Arg或或Lys的羧基与另一的羧基与另一AA的的NH2缩合形成的肽键。缩合形成的肽键。基团专一性基团专一性OCH2OHOHOHOH15-葡萄糖葡萄糖苷酶苷酶O R+H2OOCH2OHOHOHOHOH15+ ROH3、立体异构专一性、立体异构专一性 酶对底物要求特定的立酶对底物要求特定的立 体结构方能起催化作用。体结构方能起催化作用。这种对底这种对底 物空间结构具有高度的选择性与专一性称物空间结构具有高度的选择性与专一性称立体异构专一性。实际上也是一种绝对专一。立体异构专一性。实际上也是一种绝对专一。如：延胡索酸酶只能催化反丁烯二酸加水转化如：延胡索酸酶只

22、能催化反丁烯二酸加水转化成苹果酸成苹果酸,对顺丁烯二酸不起作用。对顺丁烯二酸不起作用。L-AA氧化酶只氧化酶只能催化能催化L-AA而而D-AA无作用。无作用。 立体异构专一性再细分可分为立体异构专一性再细分可分为旋光异构专一性旋光异构专一性几何异构专一性几何异构专一性 HCCOO CH2COO OOCCH CHOHCOO H2O延胡索酸水化酶延胡索酸水化酶 (二二) 酶的活性部位酶的活性部位(活性中心活性中心) 酶分子中直接和底物结合，并与催化作用直接有关的基团， 比较集中且构成特定构象的空间区域称为酶的活性部位(或活性中心)。 1、概念：、概念：活性部位活性部位结合部位结合部位(结合基团结合

23、基团)：决定酶的专一性：决定酶的专一性催化部位催化部位(催化基团催化基团)：决定酶催化反应的性质：决定酶催化反应的性质 有时结合部位与催化部位是难以明确分开的，也就是说有有时结合部位与催化部位是难以明确分开的，也就是说有的基团的基团(在活性部位中的基团在活性部位中的基团)既是结合基团，也是催化基团。既是结合基团，也是催化基团。 活性部位有两个功能部位：一个是直接与底物结合的部活性部位有两个功能部位：一个是直接与底物结合的部位称为结合部位。一个是直接与催化反应位称为结合部位。一个是直接与催化反应即底物的键在即底物的键在此处被此处被 打断或形成新的键，称为催化部位。打断或形成新的键，称为催化部位。

24、胰凝乳蛋白酶的活性部位2、活性部位的特征、活性部位的特征活性部位存在于酶分子的表面，呈裂缝状，占每个酶分子活性部位存在于酶分子的表面，呈裂缝状，占每个酶分子体积的很小一部分。体积的很小一部分。活性部位的构象并非固定不变，因底物的诱导可发生一定活性部位的构象并非固定不变，因底物的诱导可发生一定的改变的改变(变化变化)。活性部位决定了酶的专一性和催化反应的性质。活性部位决定了酶的专一性和催化反应的性质。活性部位不是一个点，也不是一个面，而是一个错综复杂活性部位不是一个点，也不是一个面，而是一个错综复杂的三维结构的三维结构(空间区域空间区域)。3、必需基团：、必需基团： 是指酶分子中的有些基团，若被

25、化学修饰是指酶分子中的有些基团，若被化学修饰(如氧化、如氧化、 复原、酰化、烷化等复原、酰化、烷化等)而使其改变，则酶的活性丧失。这而使其改变，则酶的活性丧失。这 些基团称为必需基团。些基团称为必需基团。必需基团必需基团活性部位内基团活性部位内基团活性部位外一些基团：维持酶分子活性部位活性部位外一些基团：维持酶分子活性部位 构象所必需的基团构象所必需的基团结合基团结合基团(构成结合部位构成结合部位)： 直接与底物结合的基团直接与底物结合的基团催化基团催化基团(构成催化部位构成催化部位)： 直接催化反应的基团直接催化反应的基团(三三) 酶原激活酶原激活酶原：某些酶在细胞内合成或初泌时，没有酶原：

26、某些酶在细胞内合成或初泌时，没有催化活性。这种无活性的酶的前体物质称为催化活性。这种无活性的酶的前体物质称为酶原。酶原。 另外：同工酶、变构酶、共价调节酶等均充分另外：同工酶、变构酶、共价调节酶等均充分体现了酶的结构与功能关系，将在本章第六节详细体现了酶的结构与功能关系，将在本章第六节详细介绍。介绍。酶原激活是有协调性，不能任意激活。酶原激活是有协调性，不能任意激活。体内以酶原形式存在的主要是一些蛋白酶。体内以酶原形式存在的主要是一些蛋白酶。酶原激活：使无活性的酶原转变成有活性酶酶原激活：使无活性的酶原转变成有活性酶的过程称为酶原激活。的过程称为酶原激活。 见下一页见下一页上一页四、酶的作用机

27、理四、酶的作用机理（一）（一） 酶的作用与反应活化能的降低酶的作用与反应活化能的降低 酶和普通的催化剂相同酶和普通的催化剂相同,都是降低底物分子的活化能。都是降低底物分子的活化能。但酶能大大降低底物的活化能。但酶能大大降低底物的活化能。 在任何反应中在任何反应中,所有反应分子都有进行化学反应的可能性所有反应分子都有进行化学反应的可能性,但并非所有的分子都进行反应。只有那些含能量达到或超过某但并非所有的分子都进行反应。只有那些含能量达到或超过某一限度一限度(称为称为“能阈能阈”)的活化分子才能在碰撞中发生反应。所的活化分子才能在碰撞中发生反应。所以活化分子越多，反应速度越快。以活化分子越多，反应

28、速度越快。 活化能：活泼态与常态之间的能量差，即分子由常态转活化能：活泼态与常态之间的能量差，即分子由常态转变成活泼态所需的能量。变成活泼态所需的能量。 使分子使分子(反应物反应物)达达 到其一定能阈的途径有两条：到其一定能阈的途径有两条：对反应对反应体系加热或用光照射；体系加热或用光照射；使用适当的催化剂使用适当的催化剂,降低反应的能阈。降低反应的能阈。（二中间复合物学说（二中间复合物学说 酶如何使反应的活化能降低酶如何使反应的活化能降低?目前比较圆满的解释是中间目前比较圆满的解释是中间产物学说。产物学说。 设一反应设一反应 S P (1) 酶在催化此反应时，它首先与底物结合成一个不稳定的酶

29、在催化此反应时，它首先与底物结合成一个不稳定的中间产物中间产物ES(也称为中间络合物也称为中间络合物)。然后。然后ES再分解成产物和原再分解成产物和原来的酶。来的酶。 E+S ES E+P (2) 由于酶催化的反应由于酶催化的反应(2)的能垒比没有酶催化的反应的能垒比没有酶催化的反应(1)要低，要低，反响反响(2)所需的活化能亦比所需的活化能亦比(1)低，所以反应速度加快。低，所以反应速度加快。中间产物学说是否正确决定于中间产物是否确实存在。中间产物学说是否正确决定于中间产物是否确实存在。中间产物存在的证据：中间产物存在的证据： 1.同位素同位素32P标记底物法磷酸化酶与葡萄糖结合）；标记底物

30、法磷酸化酶与葡萄糖结合）； 2.吸收光谱法过氧化物酶与过氧化氢结合）。吸收光谱法过氧化物酶与过氧化氢结合）。 例如通过光谱法可以证实过氧化物酶和其底物过氧化例如通过光谱法可以证实过氧化物酶和其底物过氧化氢所形成的中间产物的存在。过氧化物酶催化下列反应：氢所形成的中间产物的存在。过氧化物酶催化下列反应： H2O2 + AH2 A + 2H2O过氧化物酶过氧化物酶式中式中AH2表示氢供体，如焦性没食子酸、抗坏血酸等。表示氢供体，如焦性没食子酸、抗坏血酸等。此酶为一铁卟啉蛋白，具有特征吸收光谱。它在此酶为一铁卟啉蛋白，具有特征吸收光谱。它在645、583、548、498nm处有处有4条吸收带。当向酶

31、溶液中加入过条吸收带。当向酶溶液中加入过氧化氢，光谱完全发生改变，只在氧化氢，光谱完全发生改变，只在561、530.5nm处显示处显示2条新吸带。发生种现象的唯一解释就是酶与底物之间发条新吸带。发生种现象的唯一解释就是酶与底物之间发生了某种作用。生了某种作用。同时，光谱又发生了改变，新的同时，光谱又发生了改变，新的2条吸收带消失，原来的条吸收带消失，原来的4条吸收带又重新条吸收带又重新出现，这说明中间产物已分解成产物和游离的酶。出现，这说明中间产物已分解成产物和游离的酶。过氧化物酶过氧化物酶+ H2O2 过氧化物酶过氧化物酶 H2O2 此时，若加入合适的氢供体，则反应进一步发生：此时，若加入合

32、适的氢供体，则反应进一步发生：过氧化物酶过氧化物酶 H2O2+ AH2 过氧化物酶过氧化物酶+A+2 H2O(三三) 诱导契合学说诱导契合学说 锁钥学说：酶与底物结合时，底物的结构必须和酶的锁钥学说：酶与底物结合时，底物的结构必须和酶的活性部位的结构非常吻合，就象锁和钥匙一样，这样才能紧活性部位的结构非常吻合，就象锁和钥匙一样，这样才能紧密结合形成中间产物。该假说不符合实际。密结合形成中间产物。该假说不符合实际。 诱导契合学说：酶与底物结合前，分子上不存在与底物紧密结合的活性部位；当与底物结合时，酶分子的构象因底物分子的诱导而发生变化，以致活性部位上有关其团达到正确的排列和空间，因而使酶和底物

33、契合而结合成中间复合物，从而催化专一的反应。 一般来讲诱导是双向的，即酶对底物的一般来讲诱导是双向的，即酶对底物的 诱导及底物对酶诱导及底物对酶的诱导，因酶是大分子，而底物是小分子，故主要是底物对酶的诱导，因酶是大分子，而底物是小分子，故主要是底物对酶的诱导。的诱导。1、广义的酸碱催化、广义的酸碱催化 在酸碱催化中，一个反应的加速是通过催化一在酸碱催化中，一个反应的加速是通过催化一个质子转移完成的。许多非酶的化学反应只有当在个质子转移完成的。许多非酶的化学反应只有当在强酸或强碱条件下才能进行，强酸条件下是因为必强酸或强碱条件下才能进行，强酸条件下是因为必须要将一个质子加到反应剂上，而强碱条件下

34、是要须要将一个质子加到反应剂上，而强碱条件下是要除去一个质子。的确绝大多数的非酶催化形式都涉除去一个质子。的确绝大多数的非酶催化形式都涉及质子的转移，通过酸加质子，通过碱除去质子，及质子的转移，通过酸加质子，通过碱除去质子，所以酸碱催化也普遍存在于酶促反应中。酶利用在所以酸碱催化也普遍存在于酶促反应中。酶利用在细胞的接近中性细胞的接近中性pH条件下可以给出或接受质子的条件下可以给出或接受质子的氨基酸侧链，在这种方式中，酶的活性部位可以提氨基酸侧链，在这种方式中，酶的活性部位可以提供一个相当于强酸或强碱溶液的生物环境。供一个相当于强酸或强碱溶液的生物环境。(四四) 使酶具有高效催化效率的因素使酶

35、具有高效催化效率的因素 用B：表示一个碱，或一个质子受体，而用BH表示相应的共轭酸，一个质子的供体。一个质子受体可以通过两种方式促进反应。它可以通过除去一个质子切断C-H键形成一个负碳离子图a）。也可以参与涉及碳的其它键的断裂，例如一个C-N键的断裂，通过B：在中性溶液中除去水分子的一个质子后产生的一个等价的OH来完成图b）。相反，当反应按照相反方向进行时，BH可以给出一个质子。因为在大多数蛋白质中，组氨酸侧链咪唑基解离的pK值是6到7，所以它是一个在中性pH下用于质子转移的理想的基团。天冬氨酸和谷氨酸的羧基在某些酶中也可以充当酸碱催化剂，因为这些羧基解离的pK值近似为4。上一页图a:图b2、

36、共价催化作用、共价催化作用 共共价价催催化化是是第第二二种种类类型型的的化化学学催催化化模模式式，主主要要通通过过一一个个底底物物或或底底物物的的一一部部分分与与催催化化剂剂形形成成共共价价键键催催化化基基团团的的转转移移反反应应。在在酶酶作作用用下下的的共共价价催催化化中中，一一个个底底物物的的一一部部分分首首先先转转移移到到酶酶上上，然然后后再再转转移移到到第第二二个个底底物物上上。例例如如基基团团X从从分分子子A-X转转移移到到分分子子B上上就就是是经经共共价价ES复复合合物物X-E，按按如如下下两两个个步步骤骤进进行行的：的：A-XEAX-EX-EBB-XE3、底物靠近和定向于酶的活性

37、部位、底物靠近和定向于酶的活性部位 显然活性部位处的底物浓度越高越有利于反显然活性部位处的底物浓度越高越有利于反应。酶与底物结合有一定的方式，底物也包括辅应。酶与底物结合有一定的方式，底物也包括辅助因子的敏感键逐渐靠近活性部位的催化基团，助因子的敏感键逐渐靠近活性部位的催化基团，为的是定向于催化基团以便容易形成过渡态。活性为的是定向于催化基团以便容易形成过渡态。活性部位中结合底物的基团可以增加活性部位处底物的部位中结合底物的基团可以增加活性部位处底物的有效浓度，这是因为它们对底物有亲和力，能将有效浓度，这是因为它们对底物有亲和力，能将“捕获的底物分子定位于催化基团作用的部位。这捕获的底物分子定

38、位于催化基团作用的部位。这一靠近催化部位捕获底物的效应称之熵效应一靠近催化部位捕获底物的效应称之熵效应entropy effect）。除了结合底物外，活性部位还将）。除了结合底物外，活性部位还将底物定向以便使底物相对于催化基团处于最好的取底物定向以便使底物相对于催化基团处于最好的取向向orbital steering），增强酶催化作用，帮助酶），增强酶催化作用，帮助酶结合底物和以高速率进行正确的特异反应。结合底物和以高速率进行正确的特异反应。4、底物张力与变形、底物张力与变形 许多活性部位开始与底物并不相适合，但为了许多活性部位开始与底物并不相适合，但为了结合底物酶的活性部位不得不变形诱导契合

39、以结合底物酶的活性部位不得不变形诱导契合以适合底物。一旦与底物结合，酶可以使底物变形，适合底物。一旦与底物结合，酶可以使底物变形，使得敏感键易于断裂和促使新键形成。使得敏感键易于断裂和促使新键形成。五、酶促反应动力学五、酶促反应动力学酶促反应动力学是研究酶促反应速度，以及影酶促反应动力学是研究酶促反应速度，以及影响酶促反应速度的各种因素。响酶促反应速度的各种因素。（一酶促反应速度的测定（一酶促反应速度的测定测定初速度测定初速度 测定酶促反应速度方法和一般的化学反应一样，有两种测定酶促反应速度方法和一般的化学反应一样，有两种方法。（方法。（1测量单位时间内底物消耗的量；（测量单位时间内底物消耗的

40、量；（2测定单位测定单位时间内产物生成的量。以时间内产物生成的量。以“表示，单位是：浓度表示，单位是：浓度/单位时间单位时间（分、秒等）。（分、秒等）。斜率斜率=P/ t = V初速度初速度Pt 由上图看出：在开始的一段时间内反应速度几乎维持恒定。由上图看出：在开始的一段时间内反应速度几乎维持恒定。即产物的生成量与时间成直线关系正比例关系）。但是随着即产物的生成量与时间成直线关系正比例关系）。但是随着时间的延长，曲线斜降逐渐减小，酶促反应速度逐渐下降。引时间的延长，曲线斜降逐渐减小，酶促反应速度逐渐下降。引起下降的原因很多：底物浓度降低，产物的生成而逐渐增大逆起下降的原因很多：底物浓度降低，产

41、物的生成而逐渐增大逆反应；酶本身在反应中失活；产物抑制、反应；酶本身在反应中失活；产物抑制、pH、温度等对酶活、温度等对酶活力的影响等。力的影响等。酶促反应初速度：酶促反应初速度：各种干扰酶促反应速度尚未来得及起作用时的反应速度。各种干扰酶促反应速度尚未来得及起作用时的反应速度。（二影响酶促反应速度的因素（二影响酶促反应速度的因素1、酶浓度的影响：、酶浓度的影响： 在其一定条件时，如果底物足够大，是过量的，并且在其一定条件时，如果底物足够大，是过量的，并且反应体系中不含其它抑制剂或激活剂的作用时，酶促反应反应体系中不含其它抑制剂或激活剂的作用时，酶促反应的速度和酶浓度成正比。的速度和酶浓度成正

42、比。kE (E)其中其中K为比例常数。为比例常数。2、底物浓度的影响、底物浓度的影响（1底物浓度的影响及其数学表示底物浓度的影响及其数学表示米曼方程米曼方程 如果固定酶浓度，改变底物浓度，酶促反应的速度与底物浓度有什如果固定酶浓度，改变底物浓度，酶促反应的速度与底物浓度有什么样关系呢？现在我们来讨论在酶么样关系呢？现在我们来讨论在酶E的催化下一个底物的催化下一个底物S转化为转化为一个产物一个产物P的简单的酶促反应动力学问题。这个双分子反应起始时的的简单的酶促反应动力学问题。这个双分子反应起始时的反应可以写作把酶看作一个反应分子）：反应可以写作把酶看作一个反应分子）： k1 kcat ES ES

43、 EP （3.1） k1 方程中的速度常数方程中的速度常数k1为为S和和E的结合常数，的结合常数，k1是是ES的解离常数。的解离常数。kcat为第二步反应的速度常数，也称之催化常数或转换数）。由为第二步反应的速度常数，也称之催化常数或转换数）。由ES转转换为游离的酶和产物的反应是用单箭头表示的。这是因为在刚开始的时换为游离的酶和产物的反应是用单箭头表示的。这是因为在刚开始的时候，生成的产物非常少，所以可逆反应候，生成的产物非常少，所以可逆反应ESES可以忽略。此时测可以忽略。此时测定的速度称之起始速度。定的速度称之起始速度。ES复合物的形成和解离通常是很快的，因为只复合物的形成和解离通常是很快

44、的，因为只是非共价键的形成和断裂。相反底物转换为产物通常都是限速步骤。正是非共价键的形成和断裂。相反底物转换为产物通常都是限速步骤。正是在这一步反应过程中，底物发生了化学上的变化是在这一步反应过程中，底物发生了化学上的变化 首先在高浓度的底物下，酶被底物饱和，反应速度与底首先在高浓度的底物下，酶被底物饱和，反应速度与底物浓度无关。酶被底物饱和时的速度称之最大反应速度物浓度无关。酶被底物饱和时的速度称之最大反应速度Vmax，其次在低浓度底物情况下，反应相对于底物是一级，其次在低浓度底物情况下，反应相对于底物是一级反应反应first order reaction）。而当底物浓度处于中间范围时，）。

45、而当底物浓度处于中间范围时，相对于底物的反应是混合级反应相对于底物的反应是混合级反应mixed order reaction）。）。当底物浓度增加时，反应由一级反应向零级反应当底物浓度增加时，反应由一级反应向零级反应zero order reaction过渡。当底物浓度过渡。当底物浓度S逐渐增大时，速度逐渐增大时，速度 相相对于对于S的曲线为一双曲线下列图）。的曲线为一双曲线下列图）。 这这个个方方程程称称之之Michaelis-Menten方方程程， 是是Michaelis和和Menten提提出出的的酶酶动动力力学学基基本本原原理理的的一一个个数数学学表表达达式式，其其中中 Km 值值称称之

46、之米米氏氏常常数数，Vmax是是酶酶被被底底物物饱饱和和时时的的反反应应速速度度。当当底底物物浓浓度度非非常常大大时时，反反应应速速度度接接近近于于一一个个恒恒定定值值。在在曲曲线线的的这这个个区区域域，酶酶几几乎乎被被底底物物饱饱和和，反反应应相相对对于于底底物物S是是个个零零级级反反应应。就就是是说说再再增增加加底底物物对对反反应应速速度度没没有有什什么么影影响响。只只有有当当底底物物浓浓度度非非常常高高时时再再增增加加酶酶的的量量才才能能使使反反应应速速度度增增加加。反反应应速速度度逐逐渐渐趋趋近近的的恒恒定定值值称称之之最最大大反反应应速速度度Vmax，对对于于给给定定酶酶量量的的Vm

47、ax可可以以定定义义为为处处于于饱饱和和底底物浓度的起始反应速度物浓度的起始反应速度初速度。初速度。 简简单单的的酶酶促促反反应应ES ES EP时时，双双曲曲线线方方程程可可以写成：以写成： VmaxS （3.2） KmS（2Michaelis-Menten方程的推导方程的推导Leonor Michaelis（18751949） MaudMenten（18791960）因为因为ES解离为解离为ES或或EP的速度等于由的速度等于由ES形成形成ES的速度。由的速度。由ES形成形成ES的的速速度度取取决决于于游游离离酶酶的的浓浓度度，即即等等于于EtotalES。关关于于稳稳态态的的表表述述可可以

48、用下面的代数式表示。以用下面的代数式表示。 （ 1 cat ）ES 1（EtotalES）S （3.4）整理方程整理方程3.4），将速度常数集中在一边，并定义为米氏常数），将速度常数集中在一边，并定义为米氏常数Km。 （ 1 cat ） （EtotalES）S Km （3.5） 1 ES从方程从方程3.5可以解出可以解出ES: KmES（EtotalES）S ES（KmS）EtotalS EtotalS ES （3.6） KmS k 1 kcatES ES EP k1 由于酶促反应速度取决于由于酶促反应速度取决于ES转换为转换为EP的速度。的速度。 catES （3.7）将方程将方程3.6代入

49、代入3.7），）， cat EtotalS （3.8） KmS由由于于 cat EtotalVmax，代代入入方方程程3.8），就就得得到到了了米米氏氏方程。方程。 VmaxS （3.9） KmS （ 1 cat ） Km 1 假假设设 cat比比 1或或 1小小得得多多，实实际际情情况况常常常常是是这这样样， cat可可以以忽忽略略，Km就就变变成成了了 1/ 1，这这是是ES解解离离为为ES的的平平衡衡常常数数。同同样样Michaelis和和Menten在在他他们们的的有有限限制制的的推推导导过过程程中中，他他们们假假定定ES与与ES处处于于快快速速的的平平衡衡中中， Km就就是是ES的的

50、解解离离常常数数。因因此此 Km是是E对对S的的亲亲和和力力的的量量度度。假假设设 Km的的值值越越小小，表表明明E与与S结结合合的的越越紧紧密密。 Km值值有有时时被被用用于于区区别别具具有有同同样样功功能能的的酶酶。例例如如哺哺乳乳动动物物中中存存在在着着几几种种形形式式的的乳乳酸酸脱脱氢氢酶酶，虽虽然然催催化化相相同同的的反反应应，但但它它们们对对底底物物的的 Km值值却却不不同同。酶酶对对底底物物的的Km值值一一般般是是接接近近细细胞胞内内的的底底物物浓浓度度，由由于于Km处处于于酶酶速速度度曲曲线线的的快快速速上上升升区区的的中中点点，所所以以酶酶具具有有很很强强的的适适应应底底物物

51、变变化化的的能能力力。从从生生理理学学上上讲讲，这这有有助助于于防防止止当代谢条件变化时底物的积累。当代谢条件变化时底物的积累。上一页（3米氏常数米氏常数Km值的意义值的意义Km值：值： 当当 =1/2 Vmax时，代入米氏方程可得时，代入米氏方程可得 Km S Km值：反应速度达到最大反应速度一半时的底物浓度。值：反应速度达到最大反应速度一半时的底物浓度。 单位为浓度单位单位为浓度单位mol/L或或m mol/L。Km值意义：值意义：Km值是酶的特征之一。只与酶本身性质有关，而与酶的浓值是酶的特征之一。只与酶本身性质有关，而与酶的浓度无关，在一定的条件下即在一定的底物、一定的度无关，在一定的

52、条件下即在一定的底物、一定的pH、一定的温度），对某一底物有一定的一定的温度），对某一底物有一定的Km值故通达测定值故通达测定Km值值可鉴别酶。一种酶有几个底物就有几个可鉴别酶。一种酶有几个底物就有几个Km值。值。 Km值可以近似的表示酶对底物的亲和力的大小。值可以近似的表示酶对底物的亲和力的大小。 Km值越值越 大，表示酶的亲和力弱；大，表示酶的亲和力弱； Km值小，表示亲和力越大。值小，表示亲和力越大。（4） Km和和Vmax可以用双倒数作图法确定：可以用双倒数作图法确定：通通过过几几种种方方法法都都可可很很容容易易地地测测量量酶酶促促反反应应中中的的Km和和Vmax值值。通通过过固固定定

53、反反应应中中的的酶酶浓浓度度，然然后后分分析析几几种种不不同同底底物物浓浓度度下下的的起起始始速速度度，就就可可获获得得Km和和Vmax值值。为为了了使使测测量量的的动动力力学学常常数数可可靠靠，选选择择的的S的的点点应应当当分分散散些些，Km值值之之上上和和以以下下的的S值值都都可可以以形形成成双双曲曲线线。但但直直接接从从起起始始速速度度对对底底物物浓浓度度的的图图中中确确定定Km或或Vmax值值是是很很困困难难的的，因因为为曲曲线线接接近近Vmax时时是是个个渐渐进进过过程程。当当然然，利利用用合合适适的的计计算算机机程程序序，通通过过向向表表示示双双曲曲线线的的方方程程中中代代入测量的

54、实验数值，也是可以获得精确的入测量的实验数值，也是可以获得精确的Km和和Vmax值的。值的。 在在计计算算机机广广泛泛应应用用之之前前，通通常常都都是是利利用用米米氏氏方方程程的的转转换换形形式式求求出出Km和和Vmax值值。常常用用的的米米氏氏方方程程转转换换形形式式是是Lineweaver-Burk方方程程，也也称称之之双双倒数方程。倒数方程。 1 Km 1 1 Vmax S Vmax 使使1/ 对对1/S作作图图，可可以以获获得得一一条条直直线线下下列列图图）。从从直直线线与与x轴轴的的截截距距可可以以得得到到1/Km的的绝绝对对值值；而而1/Vmax是是直直线线与与y轴轴的的截截距距。

55、虽虽然然由由双双倒倒数数作作图图得得到到的的Km和和Vmax值值的的精精确确性性要要比比计计算算机机计计算算给给出出的的值值差差，但但双双倒倒数数作图直观、容易理解，为酶抑制研究提供了易于识别的图形。作图直观、容易理解，为酶抑制研究提供了易于识别的图形。3、pH值对酶作用的影响值对酶作用的影响 pH对对一一个个酶酶的的反反应应速速度度有有影影响响表表明明可可解解离离的的氨氨基基酸酸残残基基处处于于酶酶的的活活性性部部位位。对对pH的的敏敏感感性性反反映映了了一一个个或或几几个个参参与与催催化化和和偶偶尔尔参参与与底底物物结结合合的的氨氨基基酸酸残残基基的的离离子子化化状状态态的的变变化化。当当

56、然然极极端端的的pH会会引引起起酶酶的的变变性性。在在不不使使酶酶变变性性的的pH条条件件下下，反反应应的的起起始始速速度度对对pH作作图图，大大多多数数情情况况下下可可得得到到一一个个钟钟型型曲曲线线。从从曲曲线线可可以以看看出出，在在某某一一pH下下，反反应应速速度度可可达达到到最最大大，这这一一pH称称之之酶酶的的最最适适pH。但但最最适适pH不不是是酶酶的的特特征征常常数数，会会受到酶的浓度、底物以及缓冲液的种类等因素的影响。受到酶的浓度、底物以及缓冲液的种类等因素的影响。pH对酶作用的影响机制：对酶作用的影响机制：1.环境过酸、过碱使酶变性失活；环境过酸、过碱使酶变性失活；2.影响酶

57、活性基团的解离；影响酶活性基团的解离；3.影响底物的解离。影响底物的解离。v不同酶最适pH不同v一般在6-8v动物多在6.5-8.0v植物多在4.5-6.5v也有许多酶的pH偏酸或偏碱,例如:胃蛋白酶1.9;肝脏中的Arg酶9.0-9.7胃蛋白酶胃蛋白酶木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶胆碱脂酶胆碱脂酶4、温度对酶作用影响、温度对酶作用影响 温度对酶的作用有两种不同的影响：（温度对酶的作用有两种不同的影响：（1和一般化学反和一般化学反应相同，酶促反应在一定温度范围内应相同，酶促反应在一定温度范围内040），其速度随），其速度随温度的升高而加快，一般经验为每升高温度的升高而加快，一般经验为每升高10，反应速度

58、增快，反应速度增快1倍。（倍。（2酶是蛋白质，遇高温易变性失去活性，绝大多数酶酶是蛋白质，遇高温易变性失去活性，绝大多数酶在在60以上即失活。以上即失活。 温度对酶促反应的影响是上述二种影响的综合结果。温度对酶促反应的影响是上述二种影响的综合结果。Tv最适温度最适温度最适温度最适温度最适温度：在一定条件下，每一种酶，某一温度，其活力最最适温度：在一定条件下，每一种酶，某一温度，其活力最大，这一温度称之为最适温度。大，这一温度称之为最适温度。 留意：酶的最适温度不是固定常数，其数值受底物种类，作留意：酶的最适温度不是固定常数，其数值受底物种类，作用时间长短等因素影响。用时间长短等因素影响。 温度

59、影响曲线为近钟型曲线，但与温度影响曲线为近钟型曲线，但与pH影响曲线有区别，左边影响曲线有区别，左边较缓，右边较陡。也有的酶温度曲线不是钟型，例如胃蛋白酶，较缓，右边较陡。也有的酶温度曲线不是钟型，例如胃蛋白酶，它的温度曲线是个偏向酸性区的半钟型曲线。它的温度曲线是个偏向酸性区的半钟型曲线。5、激活剂对酶促反应的影响、激活剂对酶促反应的影响（1激活剂不同于辅因子激活剂不同于辅因子 凡能提高凡能提高 酶活性的物质，都称为激活剂，激活剂不同于辅酶活性的物质，都称为激活剂，激活剂不同于辅因子，辅因子或辅因子的部分通常参与活性部位的形成；而激因子，辅因子或辅因子的部分通常参与活性部位的形成；而激活剂则

60、一般是可逆地与活剂则一般是可逆地与 酶催化的反应的系统中的某种组分包酶催化的反应的系统中的某种组分包括底物、酶、括底物、酶、ES复合物相结合以提高催化能力，激活剂通复合物相结合以提高催化能力，激活剂通常是与酶的活性部位以外的部分结合，通过结合使酶的活性部常是与酶的活性部位以外的部分结合，通过结合使酶的活性部位更适于与底物结合，提高活性，加速反应。位更适于与底物结合，提高活性，加速反应。（2激活剂分为三类：激活剂分为三类：无机离子：可分为阳离子和阴离子。无机离子：可分为阳离子和阴离子。小分子有机化合物：如半胱氨酸、小分子有机化合物：如半胱氨酸、GSH等能激活某些酶。等能激活某些酶。使酶分子中的二

61、硫键还原成硫基而提高酶的活性。使酶分子中的二硫键还原成硫基而提高酶的活性。某些蛋白质的大分子：这些激活剂主要是指能使酶原转某些蛋白质的大分子：这些激活剂主要是指能使酶原转变成有活性的酶这种大分子。由此看出，酶原激活属于激活变成有活性的酶这种大分子。由此看出，酶原激活属于激活剂对酶影响的范畴。剂对酶影响的范畴。6、抑制剂对酶促反应的影响、抑制剂对酶促反应的影响（1抑制作用与抑制剂抑制作用与抑制剂 凡能使酶的活性下降，甚至丧失活性而不引起酶蛋白质凡能使酶的活性下降，甚至丧失活性而不引起酶蛋白质变性的作用统称为抑制作用。这种能引起抑制作用的物质称变性的作用统称为抑制作用。这种能引起抑制作用的物质称为

62、抑制剂为抑制剂inhibitor,简称简称“ I ”）抑制作用可分为两大类抑制：不可逆抑制作用和可逆抑抑制作用可分为两大类抑制：不可逆抑制作用和可逆抑制作用。制作用。（2不可逆抑制作用：不可逆抑制作用： 抑制剂与酶分子的某些必需基团以共价键方式结合，使抑制剂与酶分子的某些必需基团以共价键方式结合，使 酶的活性丧失，用透析等物理方法而不能除去抑制剂而恢复活酶的活性丧失，用透析等物理方法而不能除去抑制剂而恢复活 性。这样的抑制叫不可逆抑制作用。性。这样的抑制叫不可逆抑制作用。不不可可逆逆抑抑制制抑抑制制剂剂与与酶酶分分子子形形成成一一个个稳稳定定的的共共价价键键，事事实实上上它它是是结结合合于于酶

63、酶的的活活性性部部位位使使酶酶失失活活的的。有有机机磷磷化化合合物物、有有机机汞汞、有有机机砷砷化化合合物物、氰氰化化物物等等都都是是酶酶的的不不可可逆逆抑抑制制剂剂。有有机机磷磷化化合合物物可可以以使使以以可可反反应应的的丝丝氨氨酸酸为为活活性性部部位位残残基基的的水水解解酶酶失失活活。这这些些水水解解酶酶称称之之丝丝氨氨酸酸蛋蛋白白酶酶或或丝丝氨氨酸酸酯酯酶酶。某某些些有有机机磷磷化化合合物物可可以以作作为为杀杀虫虫剂剂用用于于农农业业上上。神神经经毒毒剂剂二二异异丙丙基基氟氟磷磷酸酸diisopropyl fluorophosphate，DFP是是有有机机磷磷化化合合物物中中的的一一员员

64、。DFP与与酶酶活活性性部部位位的的丝丝氨氨酸酸残残基基反反应应生生成成二二异异丙丙基基磷磷酰酰丝丝氨氨酸酸。所所以以可可以以用用DFP来来鉴鉴定定这这类类酶酶活活性性部部位位的的丝丝氨氨酸酸残残基基。这这类类有有机机磷磷化化合合物物生生物物学学的的作作用用主主要要是是不不可可逆逆抑抑制制乙乙酰酰胆胆碱碱酯酯酶酶，使使乙乙酰酰胆胆碱碱不不能能分分解解为为乙乙酸酸和和胆胆碱碱，乙乙酰酰胆碱的堆积引起一系列神经中毒症状，所以也称为神经毒剂。胆碱的堆积引起一系列神经中毒症状，所以也称为神经毒剂。根根据据了了解解的的乙乙酰酰胆胆碱碱酯酯酶酶活活性性部部位位的的结结构构，可可以以设设计计一一个个用用于于

65、治治疗疗神神经经毒毒气气中中毒毒的的解解毒毒药药。强强的的亲亲核核物物质质，例例如如羟羟胺胺NH2OH可可以以取取代代磷磷酸酸和和重重新新激激活活取取代代的的酶酶。低低浓浓度度的的吡吡啶啶醛醛肟肟甲甲碘碘化化物物pyridine aldoximine methiodide，PAM可可以以象象高高浓浓度度的的NH2OH那那样样有有效效，因因为为带带正正电电荷荷的的甲甲基基吡吡啶啶基基团团可可以以与与乙乙酰酰胆胆碱碱酯酯酶酶的的阴阴离离子子部部位位结结合合，取取代代靠靠近近有有机机酯酯的的磷磷原子的亲核氧，使酶恢复活性。原子的亲核氧，使酶恢复活性。（3可逆抑制作用：可逆抑制作用： 指这类抑制剂与酶

66、蛋白的结合是可逆的，可用透指这类抑制剂与酶蛋白的结合是可逆的，可用透析方法除去抑制剂，恢复酶的活性。这种抑制称为可析方法除去抑制剂，恢复酶的活性。这种抑制称为可抑制作用。抑制作用。 根据抑制剂与酶的底物的关系，可分为三种类型。根据抑制剂与酶的底物的关系，可分为三种类型。竞争性抑制作用：竞争性抑制作用：竞竞争争性性抑抑制制剂剂是是生生物物化化学学中中最最常常见见的的抑抑制制剂剂。在在竞竞争争性性抑抑制制作作用用中中，抑抑制制剂剂I只只与与未未配配位位的的酶酶分分子子结结合合，其其作作用用示示意意图图如如下下一一页页图图所所示示。当当一一个个竞竞争争性性抑抑制制剂剂与与酶酶结结合合后后，就就阻阻止

67、止了了底底物物与与酶酶的的结结合合；反反之之底底物物与与酶酶的的结结合合也也阻阻止止了了抑抑制制剂剂与与酶酶的的结结合合，就就是是说说S和和I与与酶酶的的结结合合是是竞竞争争性性的的。当当S和和I都都存存在在于于溶溶液液中中时时，酶酶能能够够形形成成ES的的比比例例取取决决于于S和和I的的相相对对浓浓度度和酶对它们的亲和性。和酶对它们的亲和性。竞争性抑制剂举例竞争性抑制剂举例 实例：磺胺药物的药用机理H2N- -SO2NH2对氨基苯磺酰胺对氨基苯磺酰胺H2N- -COOH对氨基苯甲酸对氨基苯甲酸对氨基苯甲酸对氨基苯甲酸谷氨酸谷氨酸蝶呤蝶呤叶酸叶酸对氨基苯磺酰胺与对氨基苯甲酸竞争性地与二氢叶酸合

68、成酶结合对氨基苯磺酰胺与对氨基苯甲酸竞争性地与二氢叶酸合成酶结合,阻碍二氢阻碍二氢叶酸的合成叶酸的合成,从而阻碍细菌核苷酸的合成从而阻碍细菌核苷酸的合成,细菌繁殖受到抑制细菌繁殖受到抑制,达到治病的效达到治病的效果果.而人可以从食物中获得叶酸而人可以从食物中获得叶酸,细菌却不能利用外源叶酸细菌却不能利用外源叶酸,只能利用自身的对只能利用自身的对氨基苯甲酸合成二氢叶酸氨基苯甲酸合成二氢叶酸非竞争性抑制作用：非竞争性抑制作用： 非非竞竞争争性性抑抑制制剂剂既既可可与与E结结合合，也也可可与与ES结结合合，生生成成的的EI和和ESI都都是是失失活活形形式式的的复复合合物物。当当非非竞竞争争性性抑抑制

69、制剂剂与与E和和ES的的亲亲和和性性都都一一样样时时如如图图a所所示示，此此时时Ki=Ki，Ki是是ESESI的的抑抑制制常常数数），这这样样的的抑抑制制作作用用称称之之纯的非竞争性抑制作用。纯的非竞争性抑制作用。反竞争性抑制作用：反竞争性抑制作用： 反竞争性抑制剂只与ES结合，而不与游离酶结合。在反竞争性抑制作用中，某些酶分子转换为非活性形式ESI，Vmax减小了1/Vmax增大）。因为ES复合物结合I，所以加入再多的底物也不能扭转Vmax减小。反竞争性抑制作用也使Km减小即1/Km的绝对值增大），这是由于ES和ESI形成的平衡倾向于结合I的复合物的形成。 图给出了反竞争性抑制作用的双倒数图

70、，从图中可以看出，无论反竞争性抑制剂的浓度如何变化，但画出的速度直线的斜率都是一样的，表明Km和Vmax值都是按同样比例减小.这种抑制作用通常只出现在多底物的反应中. 可逆抑制作用小结：六、同工酶、调节酶、诱导酶、多酶复合物（一同工酶：（一同工酶： 1、概念：、概念： 是指酶蛋白质的分子结构有差异，但能催化是指酶蛋白质的分子结构有差异，但能催化同一反应的一组酶。或者讲，具有同样的专一性同一反应的一组酶。或者讲，具有同样的专一性而结构不同，比如具有不同的反应动力学常数，而结构不同，比如具有不同的反应动力学常数，不同的代谢调控，因而在代谢中起着不同的功能不同的代谢调控，因而在代谢中起着不同的功能

71、。2、举例：、举例： 例例如如乳乳酸酸脱脱氢氢酶酶Lactate dehydrogenase LDH是是一一个个四四聚聚体体，从从不不同同组组织织可可分分离离到到5种种LDH。这这些些同同功功酶酶是是由由两两种种类类型型的的亚亚基基组组装装成成的的，一一种种是是在在心心肌肌中中占占优优势势H型型亚亚基基，另另一一种种是是在在骨骨骼骼肌肌中中占占优优势势的的M型型亚亚基基，5种种同同功功酶酶都都是是由由这这两两种种亚亚基基按按不不同同比比例例组组装装成成的的四四聚聚体体，即即H4心心肌肌中中）、H3M、H2M2、HM3和和M4骨骨骼骼肌肌中中），它它们们都都催催化化丙丙酮酮酸酸还还原原成成乳乳酸

72、酸或或其其逆逆反反应应。各各组组织织器器官官中中LDH同同工工酶酶的的分分布布及及含含量量不不同同见见下下页页表表），各有其特定的分布酶谱。各有其特定的分布酶谱。乳酸脱氢酶同工酶形成示意图乳酸脱氢酶同工酶形成示意图多肽多肽亚基亚基mRNA四聚体四聚体结构基因结构基因a bMHM4M3HM2H2MH3H4 同工酶分布上的不同对生物体内反应的调节具有重要的意同工酶分布上的不同对生物体内反应的调节具有重要的意义。例如肌肉中富含义。例如肌肉中富含LDH5，它对丙酮酸的亲和力高，利于丙，它对丙酮酸的亲和力高，利于丙酮酸转化为乳酸；而心肌中富含酮酸转化为乳酸；而心肌中富含LDH1，利于乳酸转化成丙酮，利于

73、乳酸转化成丙酮酸，代谢上有其组织器官上的特异性。在临床上可根据酸，代谢上有其组织器官上的特异性。在临床上可根据LDH酶谱的变化诊断疾病。酶谱的变化诊断疾病。 血液中同工酶活性的测定常用于临床疾病的诊断，例如人血液中同工酶活性的测定常用于临床疾病的诊断，例如人心脏中心脏中H4和和H3M的含量最多，当心肌受损时，它们就会被释的含量最多，当心肌受损时，它们就会被释放到血液中，如果血液中的放到血液中，如果血液中的H4对其它的同功酶的比例增加，对其它的同功酶的比例增加，可能被诊断为心肌梗塞。当肝脏受损时，可能被诊断为心肌梗塞。当肝脏受损时，M4的量将增加，表的量将增加，表明肝充血，主要原因可能是心肌梗塞

74、或其它肝损伤，例如肝硬明肝充血，主要原因可能是心肌梗塞或其它肝损伤，例如肝硬化或肝炎。化或肝炎。（二调节酶：（二调节酶：1、概念：、概念： 有些酶可以在很短的时间内有些酶可以在很短的时间内(几秒或几分种内几秒或几分种内)对组织或细胞的代谢变化作出迅速反应，给予调节对组织或细胞的代谢变化作出迅速反应，给予调节，这类酶称为调节酶。，这类酶称为调节酶。 主要是指别构酶及共价调主要是指别构酶及共价调节酶。节酶。 一一个个重重要要的的代代谢谢调调控控涉涉及及调调节节酶酶的的活活性性的的快快速速、可可逆逆修修饰饰，该该调调节节酶酶位位于于代代谢谢途途径径的的关关键键环环节节。当当底底物物浓浓度度增增大大时

75、时这这些些酶酶的的活活性性升升高高，而而当当它它们们代代谢谢途途径径中中的的产产物物堆堆积积时时，酶酶的的活活性性降降低低。有有时时这这些些酶酶被被代代谢谢物物激激活活或或抑制。抑制。 下下面面是是一一个个线线形形多多酶酶催催化化途途径径，总总的的结结果果是是由由A生生成成P。终终产产物物是是调调节节酶酶E1的一个别构抑制剂，调节酶的一个别构抑制剂，调节酶E1催化第一个关键的反应。催化第一个关键的反应。 这种类型的调节称之反馈抑制。一个调节酶有一个离开它的催化中心这种类型的调节称之反馈抑制。一个调节酶有一个离开它的催化中心的第二个配体结合部位，这个部位称之调节部位。构象的变化是与一个别的第二个

76、配体结合部位，这个部位称之调节部位。构象的变化是与一个别构激活剂或抑制剂与酶的调节部位的结合有关，这种构象的变化传递给酶构激活剂或抑制剂与酶的调节部位的结合有关，这种构象的变化传递给酶的活性部位，活性部位形状的变化改变了酶的活性。的活性部位，活性部位形状的变化改变了酶的活性。2、别构酶、别构酶(变构酶变构酶)：具有别构效应的酶。：具有别构效应的酶。（1别构酶的主要特征：别构酶的主要特征：它们一般是寡聚酶，常常由两个或多个亚基组成，其分子它们一般是寡聚酶，常常由两个或多个亚基组成，其分子比一般非调节酶要大些、复杂些。在酶分子上除了有和底物比一般非调节酶要大些、复杂些。在酶分子上除了有和底物结合的

77、活性部位以外，还有和底物以外的某种或某些物质特结合的活性部位以外，还有和底物以外的某种或某些物质特异结合的调节部位异结合的调节部位(别构部位别构部位)，这两种部位或者在酶的不同，这两种部位或者在酶的不同亚基上或者在同一亚基的不同部位上。亚基上或者在同一亚基的不同部位上。具有别构效应。当底物或底物以外的物质和别构酶分子上具有别构效应。当底物或底物以外的物质和别构酶分子上的相应部位非共价地结合后，通过酶分子构象的变化影响酶的相应部位非共价地结合后，通过酶分子构象的变化影响酶的催化活性，这种效应称为别构效应，引起别构效应的物质的催化活性，这种效应称为别构效应，引起别构效应的物质称为别构效应剂。凡是和

78、酶分子结合后使酶反应速度加快的称为别构效应剂。凡是和酶分子结合后使酶反应速度加快的别构效应剂就称为别构激活剂别构效应剂就称为别构激活剂(正效应剂正效应剂)。反之，称为别构。反之，称为别构抑制剂抑制剂(负效应剂负效应剂)。正效应剂常常是别构酶的底物，负效应。正效应剂常常是别构酶的底物，负效应剂一般是代谢反应序列的终产物。剂一般是代谢反应序列的终产物。别构酶的反应初速度对底物浓度别构酶的反应初速度对底物浓度(v对对S)作图不服从作图不服从Michaelis-Menten关系式，不呈直角双曲线。许多别构酶关系式，不呈直角双曲线。许多别构酶的，的，v对对S)作图常呈作图常呈S形曲线，有些别构酶的形曲线

79、，有些别构酶的v对对S作图作图则呈比较平坦的曲线则呈比较平坦的曲线(分别见图分别见图519曲线曲线1、2、3)。它们。它们这种动力学性质对酶反应速度的调节是很有利的。这种动力学性质对酶反应速度的调节是很有利的。3、共价调节酶、共价调节酶某些酶受磷酸化作用控制某些酶受磷酸化作用控制 除除了了别别构构相相互互作作用用以以外外，还还存存在在一一些些其其它它的的可可以以调调节节酶酶活活性性的的方方式式。酶酶原原激激活活作作用用可可以以控控制制酶酶的的活活性性，也也可可以以通通过过调调节节酶酶的的合合成成或或降降解解的的速速度度来来控控制制。这这些些类类型型的的控控制制要要比比别别构构调调节节慢慢得得多

80、多。对对于于某某些些酶酶可可以以通通过过共共价价修修饰饰来来调调控控，磷磷酸酸化作用是最常见的共价修饰调节类型。化作用是最常见的共价修饰调节类型。 最常见的共价修饰是酶的一个特定的丝氨酸残基的磷酸最常见的共价修饰是酶的一个特定的丝氨酸残基的磷酸化。一个典型的哺乳动物细胞中大约化。一个典型的哺乳动物细胞中大约1/3的蛋白质都可能含有的蛋白质都可能含有共价结合的磷酸。蛋白激酶催化共价结合的磷酸。蛋白激酶催化ATP末端的磷酸基团转移到末端的磷酸基团转移到酶的特定的丝氨酸残基上。酶的磷酸丝氨酸经蛋白磷酸化酶酶的特定的丝氨酸残基上。酶的磷酸丝氨酸经蛋白磷酸化酶水解释放出磷酸基团后，又还原为脱磷酸的状态。

81、降解途径水解释放出磷酸基团后，又还原为脱磷酸的状态。降解途径中的酶通常是受磷酸化作用激活，通过脱磷酸化作用而失活，中的酶通常是受磷酸化作用激活，通过脱磷酸化作用而失活，合成代谢途径中的大多数酶经磷酸化作用失活，脱磷酸化作合成代谢途径中的大多数酶经磷酸化作用失活，脱磷酸化作用使其恢复活性。下图给出了通过共价修饰调节丙酮酸脱氢用使其恢复活性。下图给出了通过共价修饰调节丙酮酸脱氢酶所涉及的反应。酶所涉及的反应。 丙酮酸脱氢酶催化葡萄糖降解中的一步关键反应，丙酮酸脱羧生成乙酰辅酶A和二氧化碳。这个反应将酵解途径与柠檬酸循环联系起来。丙酮酸脱氢酶的磷酸化是一个别构酶丙酮酸脱氢酶激酶催化的，结果使脱氢酶失

82、活。激酶可以被几种代谢物激活。磷酸化的丙酮酸脱氢酶可以通过酶中磷酸丝氨酸残基水解而恢复活性，反应是由丙酮酸脱氢酶磷酸化酶催化的，该磷酸酶受Ca 2+激活。无活性无活性有活性有活性磷酸化酶磷酸化酶b b 无活性无活性磷酸化酶磷酸化酶a a 有活性有活性（三诱导酶：（三诱导酶：1、诱导酶与结构酶：根据酶的合成与代谢的关系，、诱导酶与结构酶：根据酶的合成与代谢的关系，人们把酶相对的分为：人们把酶相对的分为：酶酶结构酶：细胞中天然存在，含量稳定，受外界影结构酶：细胞中天然存在，含量稳定，受外界影 响小的酶。响小的酶。诱导酶：是指细胞中加入特定诱导物质诱导产生诱导酶：是指细胞中加入特定诱导物质诱导产生

83、的酶。它的含量在诱导物存在下显著提的酶。它的含量在诱导物存在下显著提 高。这种诱导物往往是该酶的底物或底高。这种诱导物往往是该酶的底物或底 物类似物。物类似物。 2、举例：大肠杆菌的、举例：大肠杆菌的 -半乳糖苷酶的合成要有半乳糖苷酶的合成要有乳糖的存在，乳糖对乳糖的存在，乳糖对 -半乳糖苷酶的生成起诱半乳糖苷酶的生成起诱导作用，是诱导剂，而导作用，是诱导剂，而 -半乳糖苷酶称为诱导半乳糖苷酶称为诱导酶。详细内容在后续内容中讲解。酶。详细内容在后续内容中讲解。（四多酶复合物（四多酶复合物主要指多个酶彼此有机地组合在一起，精巧的镶嵌成一主要指多个酶彼此有机地组合在一起，精巧的镶嵌成一定的结构，形

84、成的复合物。在功能上，各个酶相互配合，第定的结构，形成的复合物。在功能上，各个酶相互配合，第一种酶的反应产物即为第二种酶的底物，如此依次进行，直一种酶的反应产物即为第二种酶的底物，如此依次进行，直到全系统的各种酶都参加了各自承担的催化反应为止。例如到全系统的各种酶都参加了各自承担的催化反应为止。例如大肠杆菌的丙酮酸脱氢酶系等。大肠杆菌的丙酮酸脱氢酶系等。七、酶的活力测定七、酶的活力测定2、测定酶活力就是测定酶促反应初速度：、测定酶活力就是测定酶促反应初速度：测酶活力时，条件固定且一般为最适条件。测酶活力时，条件固定且一般为最适条件。可测定底物消耗量，但通常测定产物生成量。可测定底物消耗量，但通

85、常测定产物生成量。测定方法手段多种多样，如分光光度法、电化学测定方法手段多种多样，如分光光度法、电化学法、萤光法、法、萤光法、 化学滴定法、同位素技术等。化学滴定法、同位素技术等。(一一) 酶活力与酶促反应速度酶活力与酶促反应速度1、酶活力：酶加速其催化的化学反应的能力。催化、酶活力：酶加速其催化的化学反应的能力。催化反应速反应速 度越大，活力越高，反之，则低。故测定酶的活度越大，活力越高，反之，则低。故测定酶的活力，本质力，本质 上是测定酶的反应速度。上是测定酶的反应速度。2、开特、开特(katal,简称简称kat):1开特开特=6107U1U=16.6710-9开特开特1开特：是指每秒钟转

86、化开特：是指每秒钟转化1摩尔底物所需要的酶量。或摩尔底物所需要的酶量。或1分钟分钟内催化内催化60mol的底物转化。的底物转化。3、自定义单位：、自定义单位： 最常用的，但有弊端易引起混乱，如最常用的，但有弊端易引起混乱，如 -淀粉酶可定义：淀粉酶可定义：可用每小时催化可用每小时催化1g可溶淀粉水解所需的酶量为一个酶的单位，可溶淀粉水解所需的酶量为一个酶的单位，也可用每小时催化也可用每小时催化1ml 2%溶液所需的酶量为一个酶单位。溶液所需的酶量为一个酶单位。(二二) 酶活力单位酶活力单位 1、国际酶单位：在最适条件下、国际酶单位：在最适条件下(pH为最适，但温度规定为为最适，但温度规定为25

87、)每分钟催化每分钟催化1微摩尔底物转化为产物所需要的酶量为微摩尔底物转化为产物所需要的酶量为1个个国际酶单位国际酶单位(enzyme unit)简称简称“U”。(三三) 比活力比活力 是指每是指每mg酶蛋白质所具有的酶活力酶蛋白质所具有的酶活力 ，可用国际单位，可用国际单位(u/mg蛋白质蛋白质)表示。同一酶的比活力越高，表明酶越纯。表示。同一酶的比活力越高，表明酶越纯。即，比活力越高，酶的纯度越高即，比活力越高，酶的纯度越高;比活力越低，纯度越低。比活力越低，纯度越低。比活力比活力=酶活力单位数酶活力单位数酶蛋白质酶蛋白质mg数数酶制品纯度酶制品纯度(%)=酶制品比活力酶制品比活力纯酶的比活

88、力纯酶的比活力100%酶的酶的“纯化倍数纯化倍数”=酶制品的比活力酶制品的比活力(纯化后纯化后)抽提液的比活力抽提液的比活力(纯化前纯化前)酶的酶的“回收率回收率”=酶制品的总活力酶制品的总活力(纯化后纯化后)抽提液的总活力抽提液的总活力(纯化前纯化前)100% 一个好的酶的分离纯化方法应当是纯化倍数一个好的酶的分离纯化方法应当是纯化倍数高，总活力的回收率大。前者表示浓缩纯化的方高，总活力的回收率大。前者表示浓缩纯化的方法好，后者表示纯化过程中酶的损失小。法好，后者表示纯化过程中酶的损失小。(四四) 催化中心活性催化中心活性酶的转换数酶的转换数 当当酶被底物完全被底物完全饱和和时，每，每单位位

89、时间内内每个每个酶分子或每一活性中心所能分子或每一活性中心所能转换的的底物分子数。底物分子数。酶的转化数酶的转化数(Kcat)：指的是：指的是“分子活力或分子活力或“摩尔活力摩尔活力”。 在最适条件下每摩尔每分钟转换的底物摩尔数对多亚基的在最适条件下每摩尔每分钟转换的底物摩尔数对多亚基的酶酶(多个活性中心多个活性中心) 则为每摩尔活性中心在最适条件下每分钟转则为每摩尔活性中心在最适条件下每分钟转换成底物的摩尔数换成底物的摩尔数摩尔活性。摩尔活性。 一般来说，一般来说，Vmax不是酶的特征常数。但当酶的浓度一不是酶的特征常数。但当酶的浓度一定，且底物浓度远远大于酶的总浓度定，且底物浓度远远大于酶

90、的总浓度Et的情况下，对酶的特的情况下，对酶的特定底物而言，其最大反应速度一定；当酶被底物完全饱和时，定底物而言，其最大反应速度一定；当酶被底物完全饱和时，每单位时间内每一活性中心或每分子酶所能转换的底物分子每单位时间内每一活性中心或每分子酶所能转换的底物分子数表示一个酶的转换数，因为数表示一个酶的转换数，因为Vmax= catEt）,故转换数故转换数可用下式表示：可用下式表示： 转换数（转换数（ cat ）= Vmax / （Et） 如碳酸酐酶的浓度为如碳酸酐酶的浓度为10-6mol/L。当它完全被底物饱和。当它完全被底物饱和时，每秒可催化时，每秒可催化0.6mol碳酸产生，那么碳酸产生，那

91、么 cat =6105/s。 酶的酶的Kcat指每一个酶分子在单位时间内所能转换的底指每一个酶分子在单位时间内所能转换的底物分子数物分子数分子活力。分子活力。八、杂交酶、抗体酶、核酶、酶工程八、杂交酶、抗体酶、核酶、酶工程1、杂交酶、杂交酶改变酶特异性改变酶特异性(专一性专一性)的新尝试的新尝试 最初是最初是1988年美国加州大学年美国加州大学Berkeley分校的分校的Schultz小组，小组，将一小段人工合成的寡聚核苷酸链经过化学方法连接到链球菌将一小段人工合成的寡聚核苷酸链经过化学方法连接到链球菌来源的来源的RNA酶水解酶水解RNA酶酶116位半胱氨酸残基上，获得的位半胱氨酸残基上，获得

92、的核酸片断与酶的杂交复合体称为杂交酶。该杂交酶借助寡聚核核酸片断与酶的杂交复合体称为杂交酶。该杂交酶借助寡聚核苷酸片断的碱基互补关系。显示出对苷酸片断的碱基互补关系。显示出对RNA特定部位的水解作用，特定部位的水解作用，因而创造因而创造 了一个非天然来源的限制性了一个非天然来源的限制性RNA内切酶。内切酶。2、抗体酶、抗体酶(abzyme) 至少有三种方法可将抗体转变为酶，使抗体具有某种催至少有三种方法可将抗体转变为酶，使抗体具有某种催化功能，这种抗体酶除具有酶的催化性质外，仍得保留着识化功能，这种抗体酶除具有酶的催化性质外，仍得保留着识别抗原并与之结合的而相互作用的功能别抗原并与之结合的而相

93、互作用的功能 。鉴于这一类蛋白质。鉴于这一类蛋白质分子抗体与酶的性质兼而有之，故研究者将这类蛋白质称为分子抗体与酶的性质兼而有之，故研究者将这类蛋白质称为abzyme(抗体酶抗体酶)。3、核酶、核酶:（在核酸一章中介绍）（在核酸一章中介绍）4、酶工程：、酶工程：酶工程酶工程化学酶工程化学酶工程(初级酶工程初级酶工程)：由酶学与化学工程技术：由酶学与化学工程技术 相结合而形成。如固定相结合而形成。如固定 化酶、修饰酶等。化酶、修饰酶等。生物酶工程生物酶工程(高级酶工程高级酶工程)：以酶学和：以酶学和DNA重组技术重组技术 相结合的产物。相结合的产物。生物酶工程生物酶工程 主要包括主要包括用用DNA重组技术大量地产生酶重组技术大量地产生酶(clone酶酶)对酶基因修饰，产生遗传突变酶。对酶基因修饰，产生遗传突变酶。设计新的酶基因，合成自然界不存在的催化效设计新的酶基因，合成自然界不存在的催化效 率更高的酶。率更高的酶。