生化-课件第3章

酶和维生素

重庆医科大学基础医学院生物化学与分子生物学教研室刘先俊酶(Enzyme,E)是由活细胞合成的、对其特异底物起高效催化作用的蛋白质。又称为生物催化剂。基本概念：底物(Substrate,S)：被酶作用的物质。产物(Product,P)：底物通过酶的作用所转变成的物质关键酶：一条代谢途径中活性低的一个或几个酶，又称为限速酶。一、酶的分子结构与功能单体酶：由一条多肽链构成的酶。寡聚酶：由多个相同或不同亚基以非共价键连接的酶。多酶体系：在细胞内由几种不同功能的酶彼此聚合形成的多酶复合物。多功能酶：由一条多肽链组成但具有多种不同催化功能的酶。（一）酶的分子组成：组成酶分子的成分有：蛋白质部分和非蛋白质部分。单纯酶：仅由氨基酸残基构成的酶。结合酶：由蛋白质部分和非蛋白质部分组成。其蛋白质部分称为酶蛋白；非蛋白质部分称为辅助因子。结合酶只有两者结合在一起，才具有催化活性。辅助因子辅酶：与酶蛋白结合疏松辅基：与酶蛋白结合紧密辅助因子多为金属离子或小分子有机化合物,以，以金属原子或离子最多。金属离子：如Fe2+、Mg2+

、Zn2+

、Se2+等二价金属离子为主。小分子有机化合物：多为B族维生素的衍生物。维生素（Vitamin）定义：是维持机体正常功能所必需，但在机体不能合成或合成量不足，必需由食物供给的一组低分子量有机化合物。分类：脂溶性维生素－A、D、E、K

水溶性维生素－B族、C脂溶性维生素的特点

*均为非极性疏水的异戊二烯衍生物*不溶于水，溶于脂类及脂肪溶剂*在食物中于脂类共存，并随脂类一同吸收*脂溶性维生素在血液中于脂蛋白或特异的结合蛋白结合运输*脂溶性维生素排泄缓慢，只有长期缺乏供应或吸收不良，才会出现缺乏症。而摄入过量又能引起中毒。名称富含食物主要功能活性形式缺乏症维生素A动物肝脏牛奶①构成视紫红质②维持上皮组织结构的完整③增强免疫力视黄醇视黄醛视黄酸夜盲症干眼病维生素D动物肝脏牛奶①调节钙、磷代谢②促进骨盐代谢与骨的正常生长1，25－(OH)2D3佝偻病软骨病维生素E植物油①抗氧化，保护生物膜②维持生殖功能③促进血红素生成生育酚动物发生不育症人类未发现维生素K动物肝脏绿色蔬菜促进肝合成凝血因子2－甲基1，4萘醌凝血障碍疾病皮下出血肌肉及胃肠出血水溶性维生素的特点*能溶于水*体内不能储存，随尿液排除，易出现缺乏症名称别名辅酶或辅基（活性形式）主要生化功能维生素B1硫胺素TPP(焦磷酸硫胺素)α-酮酸氧化脱羧酶的辅基维生素B2核黄素FMN(黄素单核苷酸)FAD(黄素腺嘌呤二核苷酸)黄素酶的辅基，参与生物氧化体系维生素PP尼克酰胺NAD+(尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸，辅酶Ⅰ)NADP+(尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，辅酶Ⅱ)脱氢酶的辅酶，参与生物氧化体系维生素B6吡哆醛吡哆胺磷酸吡哆醛，磷酸吡哆胺氨基酸脱羧酶和转氨酶的辅基；ALA合酶的辅酶；同型半胱氨酸分解代谢酶的辅基泛酸遍多酸CoA或HSCoA（辅酶A）ACP(酰基载体蛋白)辅酶A是酰基转移酶的辅酶；ACP参与脂肪酸的合成生物素生物素羧化酶的辅基叶酸FH4（四氢叶酸）FH4是一碳单位的载体，是一碳单位转移酶的辅酶维生素B12钴胺素钴胺素辅酶类甲硫氨酸合成酶的辅酶硫辛酸硫辛酸二氢硫辛酸乙酰转移酶的辅酶黄素单核苷酸转移的基团小分子有机化合物（辅酶或辅基）名称所含的维生素氢原子（质子）NAD＋（尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸，辅酶I尼克酰胺（维生素PP）之一NADP＋（尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，辅酶II尼克酰胺（维生素PP）之一FMN（黄素单核苷酸）维生素B2（核黄素）FAD（黄素腺嘌呤二核苷酸）维生素B2（核黄素）醛基TPP（焦磷酸硫胺素）维生素B1（硫胺素）酰基辅酶A（CoA）泛酸硫辛酸硫辛酸烷基钴胺素辅酶类维生素B12二氧化碳生物素生物素氨基磷酸吡哆醛吡哆醛（维生素B6之一）甲基、甲烯基、甲炔基、甲酰基等一碳单位四氢叶酸叶酸某些辅酶（辅基）在催化中的作用（二）酶的活性中心酶分子所形成的空间结构中，能与底物特异地结合并将底物转化为产物的特定三维结构区域，称为酶的活性中心(ActiveCenter)或活性部位(ActiveSite)。酶的活性中心是酶分子中的某些化学基团所形成的。酶分子中与酶活性密切相关的基团称为酶的必需基团(EssentialGroup)。这些必需基团在一级结构上可能相距很远，但在空间结构上彼此靠近，组成具有特定空间结构的区域，并能与底物特异地结合并将底物转化为产物。酶活性中心的必需基团：结合基团(BindingGroup)：与底物、辅酶结合。催化基团(CatalyticGroup)：催化底物发生化学反应并将其转变为产物。活性中心在酶分子表面往往形成凹陷或裂隙，类似于“口袋”。位于酶活性中心之外也有一些必需基团，它们虽然不参加活性中心的组成，但却为维持酶活性中心应有的空间结构所必需。结合酶的辅助因子也参与活性中心的形成。底物活性中心以外的必需基团结合基团催化基团活性中心举例：溶菌酶的活性中心溶菌酶的活性中心是一裂隙，可以容纳肽多糖的6个单糖基（A，B，C，D，E，F），并与之形成氢键和vanderwaals力。催化基团是35位Glu，52位Asp；结合基团是101位Asp和108位Trp。（三）酶的活性单位酶活性：酶对特定化学反应的催化能力。实验中通常在酶促反应的初速度时段内测定，以底物的消耗量或产物的生成量表示。国际单位（IU）：国际生化学会酶学委员会的规定：在特定条件下，在25℃每分钟催化1µmol底物转化为产物所需的酶量。催量单位(kat)：每秒钟使1mol底物转化为产物所需酶量。比活性：单位质量蛋白中的酶活性，以U/mg来表示。

二、酶的分类与命名（一）酶的分类：根据酶所催化的化学反应性质，酶分为6类：1.氧化还原酶类：催化底物进行氧化还原反应的酶类如乳酸脱氢酶、琥珀酸脱氢酶。2.转移酶类：催化底物之间进行某些基团的转移或交换的酶类如甲基转移酶、氨基转移酶、磷酸化酶。3.水解酶类：催化底物发生水解反应的酶类如淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶、磷酸酶。4.裂解酶类或裂合酶类：催化从底物移去一个基团并留下双键的反应或其可逆反应如碳酸酐酶、醛缩酶。5.异构酶类：催化各种同分异构体之间的相互转化的酶类如磷酸丙糖异构酶、消旋酶。6.合成酶类或连接酶类：催化两分子底物合成一分子化合物，同时偶联有ATP的磷酸键断裂释放能量的酶类如谷氨酰胺合成酶、氨酰tRNA合成酶。每一大类又进一步分为亚类、亚亚类等。（二）酶的命名早期，酶的名称多由发现者命名的（即习惯命名法，习惯名称）。通常多根据酶所催化的底物、反应的性质、酶的来源等确定。1961年，国际酶学委员会(EnzymeCommission，EC)提出了系统命名法（分类编号与系统名称）。每一个酶均有其分类编号与系统名称。酶的分类编号：用数字表示酶的大类、亚类、亚亚类以及亚亚类中的排序，并在数字前冠以EC如EC1.4.1.3。酶的系统名称要求标明酶的底物及催化的化学反应性质，若有多个底物，则底物与底物间用“：”间隔。如EC1.4.1.3的酶的系统名称为L-谷氨酸：NAD+氧化还原酶。酶的推荐名称：国际酶学委员会从每种酶的习惯名称中选定一个简便实用的名称，即为推荐名称。如L-谷氨酸：NAD+氧化还原酶的推荐名称为谷氨酸脱氢酶。三、酶促反应的特点与机制（一）酶促反应的特点一般催化剂：反应前后质与量不改变。微量的催化剂可发挥巨大的催化作用。只催化热力学上允许的反应。只加速反应的进程，不改变反应的平衡常数。反应机理为降低反应的活化能。活化能是指底物分子从初态转变为活化状态所需的能量。该能量愈低，底物愈容易转变为产物。酶促反应还具有的特点：1.在温和条件下具有极高的催化效率（高效性）：酶促反应的催化效率通常比非催化反应或一般催化剂催化的反应至少高107倍以上。如脲酶对尿素的水解速度（温度21℃）是H+对尿素的水解速度（温度62℃）的7×1012倍。酶与一般催化剂催化的作用机理相同，都是降低反应的活化能。2.高度专一性（特异性）：

酶对其所催化的底物具有严格的选择性，称为酶的特异性或专一性(Specificity)。一种酶仅作用于一种或一类化合物或一定的化学键，催化一定的化学反应并产生一定的产物。1）绝对专一性与相对专一性2）立体异构体专一性如延胡索酸酶仅催化反丁烯二酸（延胡索酸）转变为苹果酸，不能作用于顺丁烯二酸。3）光学异构体专一性如乳酸脱氢酶只能催化L-乳酸脱氢生成丙酮酸而不能作用于D-乳酸。3.对环境因素的敏感性。酶的作用需依赖其特定的空间结构，任何影响蛋白质的物质或环境条件，均可影响酶的作用。4.酶活性的可调节性：酶促反应受多种因素的调节控制如酶的区域化分布、酶的变构调节与酶的化学修饰、酶生物合成的诱导与阻抑、酶降解速度的加快与减慢等。（二）酶促反应的机理

1.酶-底物复合物与诱导锲合假说酶与底物结合形成酶-底物复合物。酶与底物的诱导锲合假说当酶分子与底物接近时，酶分子受底物分子的诱导，其构象发生有利于与底物结合的变化；与此同时，底物在酶的诱导下也发生变形（即相互诱导、相互变形、相互适应）。酶与底物在此基础上结合成复合物并促使底物发生化学反应转变为产物。称为酶与底物的诱导锲合假说(Induced-fitHypothesis)。羧肽酶的诱导契合模式底物2.邻近效应与定向排列使诸底物正确定位于酶的活性中心

酶在反应中将诸底物结合到酶的活性中心，使它们相互接近并形成有利于反应的正确定向关系。这种邻近效应与定向排列实际上是将分子间的反应变成类似于分子内的反应，从而提高反应速率。

邻近效应与定向排列：

酶的活性中心多是酶分子内部的疏水“口袋”，酶反应在此疏水环境中进行，使底物分子脱溶剂化，排除周围大量水分子对酶和底物分子中功能基团的干扰性吸引和排斥，防止水化膜的形成，利于底物与酶分子的密切接触和结合。这种现象称为表面效应。3.表面效应使底物分子去溶剂化4.酶的其它催化机制1）一般酸-碱催化作用2）共价催化作用3）亲核催化作用四、酶促反应动力学

酶促反应动力学是研究酶促反应速度及其影响因素。酶促反应速度是指酶催化底物转变为产物的快慢，其影响因素包括酶浓度、底物浓度、pH、温度、抑制剂、激活剂等。（一）酶促反应初速度酶活性是酶催化化学反应的能力，其衡量标准是酶促反应速度的大小。酶促反应速度是用单位时间内底物的消耗量或产物的生成量来表示。

酶促反应的初速度：酶促反应刚刚开始时，时间进程曲线为直线部分时的反应速度。一般测定底物消耗小于5%反应时段内的平均速度表示初速度。（二）酶浓度对酶促反应速度的影响当底物浓度足够大时，酶浓度与酶促反应速度呈正比关系（直线关系）。（三）底物浓度对酶促反应速度的影响在酶浓度不变时，不同底物浓度对酶促反应速度的有不同影响：底物浓度很低时，酶促反应速度随底物浓度增加而迅速增加，两者呈线性关系（正比例关系）；随着底物浓度的进一步增加，酶促反应速度不再呈正比例增加，而是增加的幅度不断变小；如果继续增大底物浓度，酶促反应速度不再继续增加，此时，酶的活性中心已被底物饱和。如以底物浓度对酶促反应速度作图，呈现矩形双曲线。当底物浓度较低时：反应速率与底物浓度成正比。[S]VVmax随着底物浓度的增高：反应速率不再成正比例加速。[S]VVmax当底物浓度高达一定程度：反应速率几乎不再增加，接近最大速率。[S]VVmax1.米-曼氏方程式

式中：V为酶促反应速度，[S]为底物浓度

Km为米氏常数，Vm为最大反应速度当底物浓度很低时（即[S]«Km，[S]忽略不计），V=[Vm/Km]·[S]，反应速度与底物浓度呈正比；当底物浓度很高时（即[S]»Km，[Km]忽略不计），V≈Vm，反应速度达最大反应速度，如果继续增大底物浓度，酶促反应速度不再继续增加。2.Km与Vm的意义(1)当反应速度为最大反应速度的一半时，即V=1/2Vm，代入米氏方程式，变换为:Km=[S]。可见，Km值等于酶促反应速度为最大速度一半时的底物浓度。

(2)酶促反应可表示为：当K2»K3(ES解离成E和S的速度大大超过分解成E和P的速度时)，Km=K2/K1

此时，Km值近似于ES的解离常数。在这种情况下，Km值可用来表示酶对底物的亲和力。Km值愈小，酶对底物的亲和力愈大。（3）Km值是酶的特征性常数之一，只与酶的结构、酶所催化的底物和反应环境（如pH、温度、离子强度等）有关，与酶的浓度无关。对于同一底物，不同的酶有不同的Km值；多底物反应的酶，对于不同的底物也有不同的Km值。（4）Vm是酶完全被底物饱和时的反应速度，与酶浓度成正比。3.Km值和Vm值的测定由于底物浓度对酶促反应速度作图呈矩形双曲线，因此，很难准确测得Km值和Vm值。若将米氏方程进行变换，使其由双曲线变为直线，则很容易测得Km值和Vm值。双倒数作图法（林-贝氏作图法）最常用：若以1/V对1/S作图，可得一条直线，其纵轴上的截距为1/Vm，横轴上的截距为-1/Km，直线斜率为Km/Vm。（四）温度对酶促反应速度的影响通常化学反应都是随着温度的增加，反应速度加快。但酶促反应有其特殊性。因为酶是蛋白质，随着温度的增加，酶蛋白变性速度加快，反而酶促反应速度降低。所以，温度太低或太高，酶促反应速度都降低。酶活性最高时的温度称为酶作用的最适温度如人体内酶的最适温度大多数是37℃。低于最适温度时，随着温度增加，酶活性增大；高于最适温度时，随着温度增加，酶活性降低。

低温时酶活性虽然也低，但当温度恢复至最适温度后，酶活性可恢复。1）低温时反应活化能高；2）低温时酶分子的热运动和分子内化学键的震动速度降低，使酶将底物转化为产物的能力降低。但低温时酶发生变性而失去活性的速度也降低，操作稳定性更好，有利于酶蛋白的较长时间保存。

酶的最适温度不是酶的特征性常数。因为它与反应所需的时间有关，酶可以在较短时间内耐受较高温度；相反，延长反应时间，最适温度便减低。（五）pH对酶促反应速度的影响环境pH对酶活性影响很大：（1）pH的改变影响酶分子中必需基团的解离。酶分子中含有许多极性基团，在不同pH条件下，这些基团的解离状态不同，其所带的电荷的种类和数量也不同，酶活性中心的某些必需基团往往仅在某一解离状态时才最容易同底物结合。

（2）pH的改变影响底物与辅酶的解离状态，从而影响其与酶的结合能力。不同pH条件下，酶活性差异较大。酶催化活性最大时的环境pH值称为酶的最适pH。如动物体内大多数酶的最适pH都接近中性。酶的最适pH值不是酶的特征性常数，它与底物浓度、缓冲液种类和浓度、酶的纯度等有关。（六）抑制剂对酶促反应速度的影响凡能使酶的催化活性下降但不引起酶蛋白变性（或酶蛋白构象的显著性改变）的物质称为酶的抑制剂(Inhibitor)。抑制剂多与酶分子中的必需基团结合从而抑制酶的活性。除去抑制剂后，酶的活性得以恢复。根据抑制剂与酶结合的紧密程度不同，酶的抑制作用可分为可逆性抑制作用与不可逆性抑制作用。1.不可逆性抑制作用该抑制剂通常与酶活性中心的必需基团以共价键的形式结合而使酶失去活性，它不能用透析、超滤等方法去除。

有机磷化合物（如敌敌畏、乐果等）可特异性地与胆碱酯酶活性中心丝氨酸残基的羟基结合，使酶失活。造成乙酰胆碱堆积，出现迷走神经兴奋的中毒症状如恶心、呕吐、多汗、肌肉震颤、瞳孔缩小等。

临床上可以乙酰胆碱拮抗剂（阿托品）或胆碱酯酶复活剂（解磷定，PAM)解除有机磷化合物对羟基酶的抑制作用；

低浓度的重金属离子（如Hg2+、Ag+等）及As3+可与酶分子的巯基结合，使酶失去活性。

二巯基丙醇(BAL)可解除重金属盐对巯基酶的抑制作用。2.可逆性抑制作用抑制剂与酶以非共价键结合而引起酶活性的降低或丧失，能用物理方法（如透析、超滤、稀释等）去除或降低抑制剂浓度而使酶复活者称为可逆性抑制作用。（1）竞争性抑制作用抑制剂与酶的底物结构相似，可与底物竞争酶的活性中心，从而阻碍酶与底物结合形成酶-底物复合物，使酶的活性降低或丧失，称为竞争性抑制作用(CompetitiveInhibition)。

竞争性抑制作用的抑制程度取决于抑制剂与酶的相对亲和力以及与底物浓度的相对比例。

竞争性抑制的动力学特点：⑴竞争性抑制剂不改变酶的最大反应速度。无论竞争性抑制剂的浓度多少，各直线在纵轴上的截距相等，并与无抑制剂时相同，均为1/Vm。（2）竞争性抑制时酶的Km值增大。竞争性抑制剂存在时在横轴上的截距随抑制剂浓度的增大而加大，为无抑制剂时斜率的（1+[I]/Ki）倍。COOHCH2COOHCH2CH2COOHCOOH

琥珀酸丙二酸

琥珀酸脱氢酶催化琥珀酸脱氢，产生延胡索酸。丙二酸与琥珀酸结构相似，可竞争性地与琥珀酸脱氢酶结合，但不能转变为产物，从而抑制琥珀酸脱氢酶的活性。丙二酸与琥珀酸脱氢酶的亲和力远大于琥珀酸与酶的亲和力。增大丙二酸的浓度，则抑制作用增强；增大琥珀酸的浓度，则抑制作用减弱，当琥珀酸的浓度足够大时，可消除其抑制作用。

细菌不能直接利用环境中的叶酸。在细菌体内，以对氨基苯甲酸为原料，在二氢叶酸合成酶的作用下合成二氢叶酸。二氢叶酸是辅酶四氢叶酸的前身。四氢叶酸是核苷酸合成过程中的重要辅酶之一。磺胺类药物与对氨基苯甲酸的结构类似，可竞争性地与二氢叶酸合成酶结合从而抑制其活性。使细菌合成二氢叶酸受阻，导致细菌不能合成核苷酸与核酸而影响其生长繁殖。人类可直接利用食物中的叶酸而不受干扰。此外，抗肿瘤药6-巯基嘌呤、5-氟尿嘧啶等与正常嘌呤、嘧啶结构类似。（2）非竞争性抑制作用抑制剂与酶活性中心以外的部位可逆地结合，使酶的活性降低或丧失，称为非竞争性抑制作用(petitiveInhibition)。抑制剂与酶的结合不影响酶对底物的结合即酶与抑制剂结合后，抑制剂-酶复合物可再与底物结合；或酶与底物结合后，酶-底物复合物可再与抑制剂结合，但是，酶-底物-抑制剂复合物不能进一步转化为产物，使酶活性受到抑制。反应模式+S－S+S－S+ESIEIEESEPE+SESE+P+IEI+SEIS+I非竞争性抑制的动力学特点：⑴Vm降低：降低的多少与抑制剂的浓度有关，其等于无抑制剂时的Vm除以（1+[I]/Ki）。⑵Km值不变：无论抑制剂的浓度多少，在横轴上的截距与无抑制剂时相同。（3）反竞争性抑制作用抑制剂只能与酶-底物复合物结合，形成抑制剂-酶-底物三者的复合物，后者不能转化为产物，从而降低或抑制酶的活性成为反竞争性抑制作用。反竞争性抑制剂不能与酶单独结合；增大底物浓度时，也有利于EIS的形成。因而与竞争性抑制作用相反。

反竞争性抑制的动力学特点：⑴Vm降低：降低的多少与抑制剂的浓度有关，其等于无抑制剂时的Vm除以（1+[I]/Ki）。⑵Km值降低（七）激活剂对酶促反应速度的影响使酶由无活性变为有活性或者使酶活性增加的物质称为酶的激活剂(Activator)。如金属离子、有机化合物、蛋白质或多肽等。必需激活剂非必需激活剂

五、酶活性调节1.酶原与酶原激活体内某些酶，刚合成后以无活性的前体形式存在，它们必须在一定条件下，通过水解一个或多个特定肽键，致使其构像发生一定的改变，才能转变为有活性的酶。这种无活性的酶的前体称为酶原(Zymogen)。酶原向有活性酶转变的过程称为酶原激活。酶原激活的过程实质上是酶的活性中心的形成或暴露的过程。酶原激活的机理酶原分子构象发生改变形成或暴露出酶的活性中心

一个或几个特定的肽键断裂，水解掉一个或几个短肽在特定条件下赖缬天天天天甘异赖缬天天天天缬组丝SSSS46183甘异缬组丝SSSS肠激酶胰蛋白酶活性中心胰蛋白酶原的激活过程

酶原激活的生理意义：（1）消化道内的蛋白酶以酶原的形式分泌，不仅可保护消化器官免受酶的破坏，也保证酶在其特定的部位与环境发挥其催化作用。（2）酶原为酶的储存形式。2.别构调节（变构调节）一些小分子物质可与某些酶分子活性中心外的某一部位可逆结合，使酶蛋白分子构象与催化活性发生改变。具有这些特性的酶称为变构酶或别构酶。对酶催化活性的这种调节方式称为变构调节。导致变构效应的小分子物质成为变构效应剂。变构效应剂通常是代谢产物或酶的底物。变构酶都含有一个以上相同或不同的亚基，也有两个功能相关的部位：催化部位与调节部位。

若催化部位和调节部位位于不同的亚基上，则称为催化亚基与调节亚基；位于相同的亚基上，则称为催化部位与调节部位。催化亚基或催化部位和底物结合；调节亚基或调节部位和变构效应剂结合。变构酶的协同效应：酶蛋白和一个变构效应剂分子结合后，可影响酶和另一个变构效应剂分子的结合能力，称为协同效应(Cooperativeeffect)。当一个变构效应剂分子与酶蛋白的一个亚基结合后，导致该亚基变构，变构的亚基又影响其它亚基的构象，从而影响其它亚基与变构效应剂分子的结合。若增强其结合者称为正协同效应；如抑制后继分子与酶结合者成为负协同效应。

如果某变构效应剂引起的协同效应是使酶对底物的亲和力增加，从而加快反应速度，此效应称为变构激活效应，该效应剂称为变构激活剂；相反，若降低反应速度，此效应称为变构抑制效应，该效应剂称为变构抑制剂。如糖分解代谢途径中的磷酸果糖激酶-1，ATP和柠檬酸是其变构抑制剂；ADP、AMP是其变构激活剂。

3.酶的共价修饰酶蛋白肽链上的某些基团可与某种化学基团发生可逆的共价结合，从而改变酶的活性，称为酶的共价修饰(CovalentModification)。该过程在另外酶的催化下完成。常见的有：磷酸化与去磷酸化、乙酰化与去乙酰化、甲基化与去甲基化等。在此过程中，酶活性在无活性（低活性）和有活性（高活性）两种形式间变化。变构酶调节与酶的共价修饰调节都是体内酶活性快速调节的方式。4.同工酶在同一个体内可催化相同的化学反应，但酶分子结构，理化性质及免疫学特性不同的一组酶。乳酸脱氢酶(LDH)由四个亚基组成的四聚体酶。其亚基有2种：M型（骨骼肌型）和H型（心肌型）。这2种亚基以不同的比例组成了5种同功酶：LDH1(H4)、LDH2(H3M)、LDH3(H2M2)、LDH4(HM3)、LDH5(M4)五种。它们的电泳速度不等、对同一底物表现出不同的Km值、在组织细胞中的含量与分布不同。HHHHHHHMHHMMHMMMMMMMLDH1

(H4)LDH2(H3M)LDH3(H2M2)LDH4(HM3)LDH5

(M4)乳酸脱氢酶的同工酶5.酶含量调节(1)酶蛋白合成的诱导与阻遏一般来说，在基因转录水平上促进酶蛋白生物合成的化合物称为诱导剂(Inducer)。诱导剂诱导酶蛋白生物合成的作用称为诱导作用。在基因转录水平上减少酶蛋白生物合成的化合物称为辅阻遏剂(Corepressor)。辅阻遏剂与无活性的阻遏蛋白结合，影响基因的转录，此过程称为阻遏作用。

由于酶蛋白合成的诱导与阻遏影响酶蛋白量需要一定时间，其效应出现较迟。因而属于缓慢而长效的调节。(2)酶降解的调控通过改变酶蛋白的降解速度来调节细胞内酶的含量。细胞内酶蛋白的降解速度主要由激素、机体的营养状态有关。六、酶与医学的关系1.酶与疾病的发生

酶的质、量与活性的异常均可引起某些疾病有些疾病的发病机理直接或间接和酶的异常或酶活性受到抑制相关。许多疾病也可引起酶的异常，这种异常又使病情加重。激素代谢障碍或维生素缺乏可引起某些酶的异常。酶活性受到抑制多见于中毒性疾病。2.酶与疾病的诊断

酶的测定有助于对许多疾病的诊断

许多组织器官的疾病表现为血液中相应酶活性的异常，主要原因有：1）细胞受到损害，使细胞通透性增加或细胞完整性受到破坏；2）细胞半衰期缩短或细胞增殖增快；3）酶蛋白诱导合成增多；4）血清酶不能正常清除，半衰期延长；5）肝功能严重障碍，某些酶合成减少血清酶对某些疾病的诊断具有更重要的价值血清酶酶水平的改变病毒性肝炎胆管阻塞肌营养不良急性心肌梗死急性胰腺炎肿瘤转移到其他肝骨胆碱酶酯

或

有机磷化合物中毒

丙氨酸转氨酶

或

或

天冬氨酸转氨酶

碱性磷酸酶