微生物第二章

第二节酶及其作用

一、酶的概念及其命名

1.发现：1896年，Buchner兄弟，酵母提取液发酵糖。

2.定义：由活细胞产生,具有催化活性的生物催化剂。绝大多数酶是具有催化功能的蛋白质（少数是RNA）。

3.命名

(1)系统命名法

原则：写明底物和反应性质。(2)习惯命名法

仍常用牛胰核糖核酸酶羧基肽酶二、酶的分类

(1)根据促反应性质分类

a.水解酶

如淀粉淀粉酶糖纤维素纤维素酶糖蛋白质蛋白酶

氨基酸

脂肪脂肪酶甘油+脂肪酸

b.氧化还原酶分类：脱氢酶类和氧化酶类

如：葡萄糖的好氧分解c.转移酶

催化分子间的基团转移，如谷丙转氨酶f.同分异构酶g.裂解酶h.合成酶

(2)根据酶的存在位置分类

a.

胞外酶：细胞内合成后，到细胞外起作用的酶类。

b.胞内酶：作用于细胞内物质的酶。

(3)根据酶的组分分类a.

单成分酶=蛋白质水解酶类

b.全酶=蛋白质+辅助因子(绝大多数酶)

蛋白质作用：识别底物，加速反应。辅助因子作用：传递电子、化学基团等。

图示为一种全酶蛋白质辅助因子：有机物或金属离子三、酶的作用特性1.作用特点

(1)只加速反应速度，而不改变反应平衡点；反应前后质量不变。

(2)高度专一性

(3)条件温和

(4)对环境极为敏感

(5)高效性

(6)活力的可调节性

2.酶的活性和活性中心

(1)酶活力(性)：酶催化一定化学反应的能力。

1酶活力单位：250C，最适pH及底物浓度等条件下，1min内转化1umol底物所需的酶量。(2)活性中心：酶蛋白质分子中与底物结合,并起催化作用的小部分氨基酸区域。结合部位：识别并结合底物分子活性中心催化部位：打开/形成化学键活性中心3.酶的作用机理诱导契合假说：

当酶与底物接近时，酶蛋白受底物分子的诱导，其构象发生有利于底物结合的变化，并形成了酶-底物中间复合物(中间产物)，酶与底物在此基础上互补契合、进行反应。最终形成反应产物。

E+S→ES→E+P底物酶中间产物产物四、影响酶活力(反应速度)的因素1.温度的影响

酶的最适温度：发挥酶的最大催化效率时的温度。

T<T最适,反应速度呈上升趋势，原因是温度升高利于底物的解离。T>T最适，反应速度呈下降趋势，原因是高温使酶变性。最适温度处2.pH值的影响

最适pH值：发挥酶的最大催化效率时的pH值。

最适pH处3.抑制剂的影响

抑制剂可逆抑制剂不可逆抑制剂：使酶遭到破坏的物质。如重金属离子竞争性抑制剂非竞争性抑制剂竞争性抑制剂：指与底物结构类似的物质，可争先与酶的活性中心结合。非竞争性抑制剂：与活性中心以外的结合位点结合后，底物仍可与酶的活性中心结合，但酶不显活性。4.底物浓度的影响底物浓度（S）反应速度(V)一级反应混合级反应零级反应1)米-哨门公颈式——煌解释寨了底盲物浓道度对势酶反裤应速俩度的劣影响当[S]割<染<K磁m时，V=Vma禽x[S]/擦Km械—仗—一级利反应当[S]逢>>滋Km时,V=Vma莫x——零级誓反应当V=Vma冠x[S]/对（菌Km+[S蔽]）时芬—还—混赌合级膨反应底物仅浓度最大衬反应垫速度反应朽速度米氏览常数米-标门公恋式的喊推导贼过程E莲+摘SES障E掀+位P散(1殊)K1K2K3我们剧所求召为V=季k3[E显S]森(2浩)ES的生荡成速桃度：k1([购E0]-烘[E依S]缸)[窃S]鼠(3丑)ES的分嗽解速嫁度：k2[E环S]茧+k3[E累S]夺(关4)反应周达平枯衡时k1([蚊E0]-蛛[E泻S]黑)[浓S]待=概k2[E揉S]茧+k3[E览S]够(甚5)(k3+k2)/则k1=([朴E0]-意[E弓S]叠)[饶S]派/列[E袍S]逼(莫6)则[ES孙]席=[凳E0]非[S秩]/炸(Km+[S努])购(7弯),将(7历)代入(2寄)则令Km=(围k2+k3)/悬k1并代婆入(6仔)V=k3[E0][S渗]/损(堂Km+[S壮]低)V=Vma烂x[S]/穗(职Km+[S钻])(当酶胶饱和糕时,[E0]=统[诸ES医]此时k3[E博S]梦=Vma秩x)当V=头1/则2Vma睬x,Km=毅[S巷],单位恐为mo骗l/旦L。2）米氏抱常数量（Km并）—因—半饱威和常超数a.意义：不同会的酶艳具有笛不同Km值，透它是准酶的厨一个顽重要收的特赖征物拥理常征数。Km值只供是在隆固定资的底顽物，孩一定管的温僚度和pH条件揭下，浓一定诸的缓烤冲体性系中莫测定自的，米不同科条件召下具窗有不们同的Km值。表示填酶与甩底物址之间拢的亲华和程畜度：Km值大堆，亲磁和程度度小偷。Km值小前，亲魄和程群度大龟。斜率派=Km乌/Vm德ax1/Vm讲ax1Km滥1闻1窑=忆+VVma润x[S柴]Vma男xb.米氏锅常数的求法——猫双倒斜数法1/S1/V3)莫诺级特方健程—斤—基底质浓焰度与甩微生束物比匠增长蓝速率丽的关允系=maxSKs+S比增载长速且率饱和汉常数最大病比增厚长速月率基质禽浓度5.酶的徐初始田浓度V=k3[E0][S壤]/创(需Km+[S宇]停)E0越大初