生物化学第三章酶仁济护本

1第1页，课件共47页，创作于2023年2月第三章酶Enzyme（E）EEEE2第2页，课件共47页，创作于2023年2月蛋白质（E）核酸类（核酶、脱氧核酶）生物催化剂是活细胞合成的一类蛋白质具有高度特异性和高度催化效率的生物催化剂。何谓酶？3第3页，课件共47页，创作于2023年2月第一节

酶的分子结构与催化功能4第4页，课件共47页，创作于2023年2月E的不同形式单体酶(monomericenzyme)寡聚酶(oligomericenzyme)多酶体系(multienzymesystem)多功能酶(multifunctionalenzyme)/串联酶(tandemenzyme)5第5页，课件共47页，创作于2023年2月一、E的分子组成常含有辅助因子单纯E(simpleenzyme)结合E(conjugatedenzyme)结合E蛋白部分：辅助因子E蛋白(apoenzyme)小分子有机化合物金属离子全E(holoenzyme)决定反应的特异性6第6页，课件共47页，创作于2023年2月二、E的活性中心是酶分子中执行其催化功能的部位必需基团(essentialgroup)E的活性中心(activecenter)/活性部位(activesite）活性中心内的必需基团活性中心外的必需基团

结合基团催化基团几个名词：7第7页，课件共47页，创作于2023年2月第二节

维生素与辅酶8第8页，课件共47页，创作于2023年2月维生素定义：

维生素(vitamin)是机体维持正常功能所必需，但在体内不能合成或合成量很少，必须由食物供给的一组低分子量有机物质。脂溶性维生素

(lipid-solublevitamin)——VitA、VitD、VitE、VitK水溶性维生素

(water-solublevitamin)

——VitB、VitC分类:9第9页，课件共47页，创作于2023年2月一、维生素B1（一）焦磷酸硫胺素是维生素B1的活性形式焦磷酸硫胺素(thiaminepyrophosphate,TPP)硫胺素(thiamine)10第10页，课件共47页，创作于2023年2月TPP是α-酮酸氧化脱羧酶的辅酶，也是转酮酶的辅酶1.生化作用脚气病，末梢神经炎（二）维生素B1在糖代谢中具有重要作用，缺乏可引起脚气病2.缺乏症11第11页，课件共47页，创作于2023年2月二、维生素B2维生素B2又名核黄素(riboflavin)体内活性形式为黄素单核苷酸(FMN)

黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)（一）FAD和FMN是维生素B2的是活性形式12第12页，课件共47页，创作于2023年2月生化作用：FMN及FAD是体内氧化还原酶(如脂酰CoA脱氢酶、琥珀酸脱氢酶、黄嘌呤氧化酶等）的辅基，主要起氢传递体的作用.

缺乏症：口角炎，唇炎，阴囊炎等（二）FMN和FAD是体内氧化还原酶的辅基13第13页，课件共47页，创作于2023年2月三、维生素PP维生素PP包括：

尼克酸(nicotinicacid)

尼克酰胺(nicotinamide)体内活性形式：尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)

尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP+)（一）维生素PP是NAD+和NADP+的组成成分14第14页，课件共47页，创作于2023年2月1.生化作用

（二）维生素PP缺乏可引起癞皮病2.缺乏症:

癞皮病NAD+及NADP+是体内多种不需氧脱氢酶（如苹果酸脱氢酶、乳酸脱氢酶）的辅酶，起传递氢的作用。15第15页，课件共47页，创作于2023年2月四、维生素B6（一）维生素B6的磷酸酯是其活性形式维生素B6包括吡哆醇(pyridoxine)、吡哆醛(pyridoxal)和吡哆胺(pyridoxamine)。活化形式：磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺16第16页，课件共47页，创作于2023年2月磷酸吡哆醛是氨基酸转氨酶及脱羧酶的辅酶，用于治疗小儿惊厥、妊娠呕吐和精神焦虑。磷酸吡哆醛也是-氨基-酮戊酸合酶（ALA合酶）的辅酶。缺乏导致低血色素小细胞性贫血和血清铁增高。磷酸吡哆醛是同型半胱氨酸分解代谢酶的辅酶，缺乏引起高同型半胱氨酸血症。（二）磷酸吡哆醛的辅酶作用多种多样1．磷酸吡哆醛是多种酶的辅酶17第17页，课件共47页，创作于2023年2月五、泛酸

泛酸(pantothenicacid)又名遍多酸体内活性形式为辅酶A(CoA)、酰基载体蛋白(ACP)（一）泛酸在辅酶A和酰基载体蛋白分子中发挥作用（二）泛酸参与酰基转移反应CoA及ACP是酰基转移酶的辅酶，参与酰基的转移作用。18第18页，课件共47页，创作于2023年2月六、生物素（一）生物素(biotin)的来源广泛（二）生物素是多种羧化酶的辅基生物素是体内多种羧化酶(如丙酮酸羧化酶、乙酰CoA羧化酶)的辅基。19第19页，课件共47页，创作于2023年2月叶酸(folicacid)又称蝶酰谷氨酸体内活性形式为四氢叶酸(FH4)七、叶酸（一）四氢叶酸是叶酸的活性形式（二）四氢叶酸是一碳单位的载体FH4是一碳单位转移酶的辅酶，参与一碳单位的转移。N5、N10

是一碳单位的结合位点。

20第20页，课件共47页，创作于2023年2月（三）缺乏症：

巨幼红细胞贫血可以降低胎儿脊柱裂和神经管缺乏的危险21第21页，课件共47页，创作于2023年2月维生素B12又称钴胺素(coholamine)体内活性形式为甲基钴胺素

5-脱氧腺苷钴胺素八、维生素B12（一）维生素B12的吸收需要内因子胃酸胃蛋白酶B12

B12蛋白质亲钴蛋白亲钴蛋白B12胰蛋白酶B12内因子IF-B12

回肠吸收22第22页，课件共47页，创作于2023年2月VitB12是N5-CH3-FH4转甲基酶（甲硫氨酸合成酶）的辅酶，催化同型半胱氨酸甲基化生成甲硫氨酸。VitB12缺乏：

相应缺乏症：巨幼红细胞贫血

（二）维生素B12影响一碳单位的代谢一是引起甲硫氨酸合成减少；二是影响四氢叶酸的再生。23第23页，课件共47页，创作于2023年2月第三节

酶促反应的特点与机制24第24页，课件共47页，创作于2023年2月（一）极高的催化效率（二）高度的特异性（三）可调节性（四）酶活性的不稳定一、酶反应的特点25第25页，课件共47页，创作于2023年2月二、酶促反应的机制（二）酶-底物复合物的形成与诱导契合假说（三）酶促反应的其它机制（一）酶比一般催化剂更有效地降低反应的活化能26第26页，课件共47页，创作于2023年2月27第27页，课件共47页，创作于2023年2月第四节酶促反应动力学28第28页，课件共47页，创作于2023年2月研究某一因素的影响时，其余各因素均恒定。何谓酶促反应动力学?研究各种因素对酶促反应速度V的影响，并加以定量的阐述。影响因素有:酶浓度[E]、底物浓度[S]、pH、温度T、抑制剂I及激活剂等。采用反应的初速度（initialvelocity）29第29页，课件共47页，创作于2023年2月一、[S]对V的影响[S]对V的影响呈矩形双曲线关系:此矩形双曲线可用米-曼氏方程表示（一）矩形双曲线与米—曼氏方程式30第30页，课件共47页，创作于2023年2月bca矩形双曲线和米-氏方程的对应关系Ｖ＝Vmax[S]

Km+[S]V与[S]成正比为一级反应ＶVmax

Km≈[S]

V不成正比例加速,介于a、c之间,

为混合级反应。达Vmax,V不再增加为零级反应ＶVmax≈a、b、c、[S]Km时,[S]

Km时，初速度VVmax底物浓度[S]1/2VmaxKm31第31页，课件共47页，创作于2023年2月（二）Km的意义（三）Ｋm值与Ｖmax值的测定32第32页，课件共47页，创作于2023年2月二、[E]对V的影响当[S]＞＞[E]，酶可被底物饱和的情况下，V与[E]成正比。关系式：V=K3[E]0V[E]当[S]>>[E]时，Vmax=k3[E][E]对V的影响33第33页，课件共47页，创作于2023年2月34第34页，课件共47页，创作于2023年2月三、T对V的影响四、pH对V的影响双重影响最适温度(optimumtemperature)：

—酶促反应速度最快时的环境温度低温的应用T升高→V↑最适pH(optimumpH)

—酶催化活性最大时的环境pH。T→酶蛋白变性→V↓35第35页，课件共47页，创作于2023年2月类型不可逆性抑制可逆性抑制竞争性抑制(competitiveinhibition)非竞争性抑制(non-competitiveinhibition)反竞争性抑制(uncompetitiveinhibition)五、抑制剂对酶促反应速率的影响酶的抑制剂(inhibitor/I)

—使酶的催化活性下降而不引起酶蛋白变性的物质36第36页，课件共47页，创作于2023年2月(一)不可逆性抑制作用什么是？抑制剂以共价键与酶活性中心的必需基团相结合，使酶失活；不能用物理方法去除抑制剂。举例：37第37页，课件共47页，创作于2023年2月（二）可逆性抑制作用什么是？三种类型抑制剂通常以非共价键与酶或酶-底物复合物可逆性结合，使酶的活性降低或丧失；抑制剂可用透析、超滤等方法除去。38第38页，课件共47页，创作于2023年2月1、竞争性抑制什么是？竞争性抑制的具体情形：举例:I与E的S结构相似共同竞争E的活性中心，防碍E与S的结合。39第39页，课件共47页，创作于2023年2月2、非竞争性抑制什么是？非竞争性抑制的具体情形：I与E活性中心以外的必需基团结合，不防碍E与S的结合，I与S之间无竞争

。40第40页，课件共47页，创作于2023年2月3、反竞争性抑制什么是？反竞争性抑制的具体情形：I只与ES结合成EIS，使ES的量减少，影响产物的生成和E的释放。41第41页，课件共47页，创作于2023年2月三种可逆性抑制及无抑制作用的比较与I结合的成分E

E、ES

ES动力学参数表观KmKm增大不变减小最大速度Vmax不变↓↓林-贝氏作图

斜率Km/Vmax

增大增大不变

纵轴截距1/Vmax不变增大增大

横轴截距-1/Km增大不变减小作用特征无I

竞非反III42第42页，课件共47页，创作于2023年2月六、激活剂可加快酶促反应速率激活剂(activator)使酶由无活性变为有活性或使酶活性增加的物质分为

激活剂大多数为金属离子如Mg2+、K+、Mn2+等，