饮酒与酶ppt课件.ppt

饮酒与酶,喝酒脸红的人身体中的酶,1,喝酒脸红的人,现在的人们下班后的活动娱乐都是少不了酒的陪伴，但是有的人喝酒面不改色，有的人喝一点酒就脸红，而且，很久脸红的人看起来都很能喝，他们往往在喝了很多酒之后也不会醉，所以，很多人就认为喝酒脸红的人都很能喝。其实，这种说法是错误的。那么，到底是什么原因让人们喝酒后形成两种状态呢？这个要从人体对酒精（乙醇）的处理说起。,2,参与人体乙醇单鞋的两种酶,有两种酶跟处理乙醇有关：乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶如果一个人体内只有较多的乙醇脱氢酶而没有乙醛脱氢酶，他就是一个容易喝酒脸红的人。前一种酶负责将乙醇转化成乙醛，体内乙醛具有让面部毛细血管扩张的功能，造成脸红。停止喝酒12个小时后红色就会渐渐腿去，这是靠肝脏里的P450慢慢将乙醛转化成乙酸，然后进入TCA循环而被代谢。如果一个人体内两种酶都缺乏，他就不会脸红。这种人是靠体液来稀释酒精，所以个头越大感觉越能喝酒。往往在喝酒初期没有反应，而当酒精浓度超过0.1%时表现出昏迷。这种人很容易被酒精伤肝。如果一个人体内有高含量的这两种酶，他就是一个很能喝的人。喝酒后的表现主要为大量出汗。因为如果两个酶都高活性，酒精迅速变成乙酸进入TCA循环而发热，所以大量发热而出汗。这样的人不多，在人群中大概10万分之一左右。,3,乙醇脱氢酶,乙醇脱氢酶，大量存在于人和动物肝脏、植物及微生物细胞之中作为生物体内主要短链醇代谢的关键酶，它在很多生理过程中起着重要作用。是一种含锌金属酶，具有广泛的底物特异性。乙醇脱氢酶（Alcoholdehydrogenase，简称ADH）的系统名为：乙醇：辅酶I氧化还原酶（alcohol：NAD+oxidoreductase），大量存在于人和动物肝脏、植物及微生物细胞之中，是一种含锌金属酶，具有广泛的底物特异性。乙醇脱氢酶够以烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)为辅酶,催化伯醇和醛之间的可逆反应：CH3CH2OH+NAD+CH3CHO+NADH+H+。在人和哺乳动物体内,乙醇脱氢酶与乙醛脱氢酶(ALDH)构成了乙醇脱氢酶系,参与体内乙醇代谢，是人和动物体内重要的代谢酶。作为生物体内主要短链醇代谢的关键酶，它在很多生理过程中起着重要作用。它是一种广泛专一性的含锌金属酶。乙醇脱氢酶乙醇氧化体系是在肝脏中代谢酒精的一条主要途径。乙醇脱氢酶氧化体系包括醇脱氢酶(ADH)和醛脱氢酶(ALDH)。,4,首次分离出乙醇脱氢酶（ADH）是在1937年，是从酿酒酵母（面包酵母）中纯化得到的。HugoTheorell和他的同事研究了马肝脏中乙醇脱氢酶催化机理的很多方面。乙醇脱氢酶还是首先测定了氨基酸序列以及蛋白质三维结构的寡聚酶之一。在1960年初，在果蝇属果蝇中也发现了乙醇脱氢酶。乙醇脱氢酶是一个质量为80kDa的二聚体，包括一组同工酶，这些同工酶都能够将乙醇转化为乙醛。在哺乳动物中，这是一个涉及辅酶烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）的氧化还原反应。乙醇脱氢酶负责催化氧化伯醇和二级醇成为醛和酮，另外也可以影响它们的逆反应。但是对于伯醇，这种催化作用并不强，而在二级醇和环醇中催化作用较强。乙醇脱氢酶的最适作用pH值在7.0-10.0，pH值为8.0时酶活力达到最大,pH值为7.0时酶活力较为稳定；ADH的最适作用温度为37，温度为30-40时酶活力较稳定，温度超过45后酶活力急剧下降。,5,作用机制,结合辅酶NAD+通过锌结合乙醇底物His-51的去质子化烟酰胺核糖的去质子化Ser-48的去质子化乙醇的去质子化氢化物从醇盐离子转移至NAD+,使NADH和锌结合醛或酮释放产物醛。这些步骤是基于动力学的研究得出，在酵母和细菌中，以上步骤刚好相反。,6,乙醇脱氢酶的应用,疾病诊断人体内ADH主要在肝脏生成，所以肝脏疾患可能与血清ADH活性相关。用分光光度法测定血清中ADH的活性并结合临床探讨该项指标在肝脏疾病的诊断上有重要意义。通过实验测定血清ADH活性，从而反应出肝脏功能正常与否。通过对肝脏病人血清中ADH的测定表明，结果均显著高于健康人参考值。,7,酒精浓度日常交际生活中，人们不可避免地要接触酒精。酒后驾车造成的交通事故已是屡见不鲜。另外，饮酒过量可引起酒精中毒。鉴于酒后事故及酒精中毒的严重后果，所以迅速测定血浆中乙醇浓度，对预防事故的发生及早期诊断和处理急性酒精中毒具有非常重要的临床价值。报道了一种新的酶终点法测定血浆中乙醇浓度的方法，无需去除蛋白，整个检测过程仅需90s，可用于自动生化分析仪及手工操作，适于临床常规运用。实验中他们选用三（羟甲基）氨基甲烷盐酸（Tris-HCL）作为缓冲体系，在碱性条件下，乙醇脱氢酶（ADH）催化乙醇转化成乙醛，同时生成还原型辅酶（NADH）。在340nm波长处检测吸光度的变化，对照标准计算乙醇的浓度。,8,催化剂在化学工业中,利用ADH的催化特性生产许多原材料及中间反应物。在二氧化碳转化合成甲醇的过程中，ADH就发挥了酶的催化作用。为实现CO2向甲醇的转化，研究者曾尝试了多种方法，其中酶催化法以其高效、专一及反应条件温和等优点，近些年来备受关注，在CO2的固定和还原反应中已有应用。许松伟等采用甲酸脱氢酶、甲醛脱氢酶和ADH为催化剂，以NADH作为电子供体，通过三步串连反应将CO2转化为甲醇,探索出了CO2利用的新途径。,9,乙醛脱氢酶,乙醛脱氢酶（缩写ALDH）（EC1.2.1.10）（CAS9028-91-5），醛脱氢酶的一种，负责催化乙醛氧化为乙酸的反应，肝中的乙醇脱氢酶负责将乙醇（酒的成分）氧化为乙醛，生成的乙醛作为底物进一步在乙醛脱氢酶催化下转变为无害的乙酸（即醋的成分）。一种含锌酶类。其分子由两个亚基组成，其中一个位于酶的活性中心，另一个起稳定四级结构的作用。在辅酶I存在的条件下，它催化包括乙醇在内的某些一级或二级醇、醛和酮的脱氢反应，催化正丁醛、肉桂醛、苯甲醛脱氢反应速度比乙醛大。脱下的氢由NAD接受，使之成为还原型辅酶I。血清中乙醇脱氢酶活力是急性肝炎实质细胞损伤有诊断价值的指标。正常人或无继发性肝病患者的血清酶活力为阴性,10,作用,肝中的乙醇脱氢酶负责将乙醇（酒的成分）氧化为乙醛，生成的乙醛作为底物进一步在乙醛脱氢酶催化下转变为无害的乙酸（即醋的成分）。乙醛毒性高于乙醇，是造成宿醉的主要原因之一。而且乙醛被怀疑具有致癌性，它与人类肿瘤的发生存在一定的关系。负责人体内乙醛转化的主要是肝中的乙醛脱氢酶（ALDH），ALDH1与ALDH2在催化速率上有很明显的差异，ALDH2对乙醛的K_M低于ALDH1，约后者的1/10，是主要负责乙醛转化的同工酶。,11,喝酒脸红的人对健康的影响,喝酒脸红的人是体内缺少解酒的物质，脸红是中毒的症状，这样的人喝酒比其他人患食道癌的概率多16到28倍。酒精代谢主要靠肝脏里的乙醛脱氢酶2(ALDH2)。酒量大的人，体内的乙醛脱氢酶2相对够用。而喝酒红脸的人，说明肝脏内的乙醛脱氢酶2偏少，酒精代谢会因此减慢、受阻，存留体内的酒精刺激血管扩张,导致脸色、及身体其它部位的皮肤发红(如颈部)，另外还会出现心跳加快、恶心等醉酒症状。,12,面部皮肤潮红是因为皮下暂时性血管扩张所致，主要原因是乙醛引起的，医学上把这种现象称之为“饮酒性面红”。乙醛具有让毛细血管扩张的功能，而脸部毛细血管的扩张才是脸红的原因。而喝酒脸红的人能迅速将乙醇转化成乙醛