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第十章 酶作用的结构基础,第一节：酶活性中心结构： 一、酶活性中心概念： 二、酶活性中心组成： 结合中心：结合基团微环境 催化中心：催化基团微环境 三、酶活性中心的测定： 化学修饰法： 反应动力学法： 光谱法： 专一性抑制剂研究法： 差示标记法： 亲和标记法： X光衍射分析法：,第二节：酶和底物结合机理： 一、锁钥学说： 二、三点附着理论：,三、诱导契合学说： Induced-fit hypothesis,第三节、酶催化反应机理： 一、催化剂降低反应活化能的方式： 1. 中间态稳定化作用 2. 过渡态去稳定化作用：,1. 中间态稳定化作用,2. 过渡态去稳定化作用：,二、酶作用机理： 1.邻近效应和定向效应： 2.底物形变： 3.酸碱催化作用： 4.亲和亲电催化： 5.微环境的效应,一、邻近效应Proximity 、 定向效应Orientation,底物分子A、B 结合在酶活性中心，失去活动自由能， A、B反应 进入过渡态所需的能量大大降低。,a: 反应物的反应基团和催化基团不靠近，也 不彼此定向 b: 两个基团虽靠近, 但不定向,还不利反应 c: 两个基团即靠近又定向,有利于反应,c,化学反应分子轨道理论: 对称性匹配最高占据电子轨道 HOMO最低非占据电子轨道 LUMO能量相当、重叠最大、对称性允许酶催化反应：酶分子的参与，导致底物敏感键基团电子云密度增加或减少，改变敏感键电子组态，使敏感键产生电子张力，发生形变。酶分子构象也发生变化，形成酶底物复合物。适合于诱导契合学说。,二、底物形变(Distortion) 产生张力(Strain),底物发生形变,底物分子和酶分子都发生变化,三、酸碱催化和质子转移通路,酸碱催化：Acid-Base catalysis 狭义的酸碱催化剂(Specific acid-base catalyst): H+、OH- 广义的酸碱催化剂(General acid-base catalyst): 质子供体和质子受体的催化，电子受体和电子供体的催化。 Lewis 酸 和 Lewis碱的催化 咪唑基： 氨基： -NH3+ -NH2 + H+ 羧基： -COOH -COO- + H+ 巯基： -SH -S- + H+ 羟基： -OH -O- + H+ 酚基： -C6H4-OH -C6H4-O- + H+,羧基咪唑基磷酸之间质子转移通道：,四、共价催化:Cavalent catalysis 亲核反应：Nucleophilic reaction 亲电反应：Electrophilic reaction 酶的亲核催化作用：,丝氨酸酶：与底物酰基形成酰基酶 巯基酶：巯基与底物形成硫酯键 组氨酸类酶：咪唑基被磷酸化 赖氨酸类酶:氨基与底物的羰基形成西佛碱中间物,酶的亲电催化作用：,五、酶活性中心微环境的影响 酶活性中心的特殊环境，低介电常数的介质有利于电荷之间相互作用。 有利于酶底物中间
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