第七章-酶(1).ppt

1、第7章酶、Enzyme、酶(Enzyme ) :生物活性细胞产生的有催化作用的蛋白质，也被称为生物催化剂。 核糖酶：有催化作用的核酸。 酶(e )和酶的基质(s )，酶的本质，促进酶反应，第一节酶的分子结构和活性中心，酶的存在形式：多功能酶： (多功能酶系统)，低聚酶： (oligomeric enzyme )， 仅由多肽链组成的酶多个相同或不同的亚基以非共价键连接在一起的酶、几个不同功能的酶相互聚合而形成的酶复合体、一个多肽链具有多个催化功能的酶、也称为串联酶的酶、单质酶： (monomeric enzyme )、酶， 单纯酶、结合酶、(全酶)、辅助因子、决定了酶反应的特异性，酶蛋白、一、酶

2、的分子组成酶的辅助因子：辅助酶和辅助基、蛋白质辅助酶、无机金属离子： Mg2、Cu2、Fe2等小分子有机物：维生素、铁卟啉等含有b族维生素的辅助及其在催化剂中的作用、必需基：酶分子与酶活性相关，酶活性所需的基团羟基、巯基、咪唑基和羧基活性中心内的必需基与s活性中心以外的必需基结合，进行催化，维持酶的构象，二、酶的活性中心、酶的活性中心：酶分子上与酶活性相关的必要基远离一次结构，在空间结构中相互靠近，与基质特异性结合，形成能把基质转化为产物的区域，这一区域称为酶的活性中心。 结合基催化剂基、溶菌酶活性中心、溶菌酶活性中心为裂缝，容纳了多肽多糖的6个单糖基(a、b、c、d、e、f )，并与氢键形成

3、van derwaals力。 催化剂基为35位Glu、52位Asp的101位Asp和108位Trp为结合基。 第二节酶促反应的特征和机理，一、酶的差异和一般催化特征：酶的催化效率极高，不稳定性高，酶促反应高的特异性，酶的催化活性调节性，酶的特异性分为三种：立体异性特异性，绝对特异性，相对特异性，二， 酶促反应机制酶作用特异性机制诱导调和的基质浓度S酶的浓度E温度(T) pH激活剂(a )抑制剂(I )，第三节酶促进反应动力学，另一方面，基质浓度对反应速度的影响，反应速度v和基质浓度S 的关系： 1913年Km 米常数Vmax的最大反应速度，=1/2 Vmax，Km=S，Km单位： mol/L，

4、米常数Km的意思：2. Km为e和s的亲和力(Km越小，e和s的亲和力越大； 相反，亲和力越小，3. Km为酶的特征常数(酶的种类不同，Km值不同)，Km为酶的反应速度为最大反应速度的一半时的基质浓度，Km值和Vmax值的求出方法双倒数作图法(林-贝叶斯图法)，(y=a x b )，二， 酶浓度对酶反应速度的影响，S E的情况下，V E (比例)三、温度对酶反应促进速度的影响双重性、最佳温度： v最大时的反应温度(不是酶的特征常数)、四、pH对酶反应促进速度的影响、酶侧链基、基质、辅助因子等的解离程度在体外实验中选择适当的缓冲液，即使pH的酶反应促进速度达到最大时的溶液的pH、五、活化剂增强酶

5、活性，物质活化剂提高酶活性的物质Cl-唾液淀粉酶、六、抑制剂、降低酶活性，也能改性酶蛋白质、不可逆、抑制作用、可逆性、反竞争抑制作用、竞争抑制作用、非特异性：某重金属离子、特异性：有机磷农药等，(一)不可逆抑制作用，概念：抑制剂与酶活性中心的必要基团共价键，不能用透析、超滤等物理方法恢复酶活性。常见抑制剂：巯基酶抑制剂(如某些重金属离子、路易斯士气等) 解毒：二巯基丙醇丝氨酸酶抑制剂(如有机磷农药) 解毒：分解磷酸，胆碱酯酶失活和复活，乙酰胆碱H2O 胆碱能神经兴奋、中毒(肌肉震颤、瞳孔缩小、唾液、多汗、呼吸困难)、有机磷农药中毒机理：概念：用抑制剂与酶非共价键、透析、超滤等方法去除，恢复酶活

6、性。 类型：竞争抑制作用非竞争抑制作用、可逆抑制作用、1 .竞争抑制、抑制剂和底物结构相似，两者与酶的活性中心结合，抑制剂和酶结合时，阻碍酶和底物的结合，降低酶的催化活性。 竞争抑制的特征：(1)抑制剂和基质的结构相似(2)抑制剂和基质相互竞争与酶活性中心结合(3)抑制的程度，依赖于I/S的相对比例，(4)通过增加基质浓度，可以减少或解除抑制作用(5)Km值增大，VMA 竞争抑制作用，竞争抑制作用的例子：丙二酸对琥珀酸脱氢酶的竞争抑制作用，氨基磺酸类药物对二氢叶酸合成酶的竞争抑制作用，氨基磺酸药和PABA相互竞争与FH2合成酶结合，抑制敏感细菌的生长繁殖，氨基磺酸类药物的抗菌机制，(甲氨蝶呤蛋

7、白质核酸、抑制剂与活性中心以外的必要基结合，改变酶的构象，失去活性，称为非竞争抑制作用。 2、非竞争抑制，(1)基质和抑制剂结构不相似(2)基质和抑制剂能同时与酶的不同部位结合(3)抑制的程度，I (4)不能去除增加S抑制作用(5)Km的值不变，Vmax的值下降，非竞争抑制的特征：非竞争抑制作用， 这些抑制剂只能与ES复合物结合，不能直接与e结合，主要影响抑制催化功能的基质结合部位，3、抑制反竞争，抑制反竞争作用，1 Vm，1 Km，Km变小，Vm变小，各种可逆性抑制作用比较困难，常用的测定方式：酶在最佳条件下，单位酶的活性单位：Kat单位：将1mol基质转换为1秒钟所需的酶量1 Kat=1m

8、ol/sec 1 IU=16.6710-9Kat，国际单位(iu ) :将1mol基质转换为1分钟所需的酶量为国际单位(1IU )，即1mol/min，7 E1活性低E2活性高E3活性高，在代谢途径中单方面反应，催化速度慢的酶：关键酶和限制酶，代谢途径：第四节酶的调节，体内代谢物(结构变化效应剂)和酶蛋白质分子活性中心以外的某些部位可逆地结合，引起酶蛋白质分子的结构变化1 .概念，一，另一结构调节，变结构酶(另一结构酶)变结构部位变结构效应剂(变结构活性剂，变结构抑制剂)，2 .另一结构调节机制，变结构效应剂，酶结构变化，防止酶活性变化，防止产物过剩代谢物的合理配合和有效利用，3 .另一结构调

9、节的意义，细胞水平1、概念：酶蛋白肽链的部分基团在酶的催化下与部分化学基团发生可逆的共价键，使酶活性发生变化。二、酶促化学修饰调节(共享修饰调节)，二.共享修饰类型：(1)磷酸化和脱磷酸(最常见) (2)乙酰化和脱乙酰化(3)甲基化和脱甲基化(4)腺苷化和脱腺苷化(5)SH和-S-S相互转换，thr ser ty 蛋白激酶、ATP、Pi、ADP、H2O、磷酸化的酶蛋白质、-OH、-O-PO3H2、酶的磷酸化和脱磷酸化、cAMP信号和糖原分解、1 .酶蛋白质合成的诱导和抑制剂、诱导作用抑制剂、抑制作用2 .酶分解的控制酶活性的调节(快速调节)，酶含量的调节(缓慢调节)酶原(zymogen ) :

10、惰性酶前体的酶原将：个酶原活性化的过程，四，酶原和酶原的活性化，酶原活性化的本质：活性中心的形成和暴露，意义： (1)保护自身(2)酶的储藏形式，五， 同工酶，催化同一化学反应，但酶分子组成、理化性质、免疫学性质、电泳行为等不同的一组酶。 乳酸脱氢酶(LDH )同工酶：人体某些组织LDH同工酶的电泳图谱，心肌梗塞血清LDH1染色斑点大，深肝癌血清LDH5染色斑点大，意义：第5节酶的命名、分类和活性测定，第1，酶的命名：习惯命名法的系统命名法， 第6节酶与医学的关系，酶与某种疾病的关系酶在疾病诊断中的应用，The end，酶反应的有效机制：激活能，有效地降低胰蛋白酶原的激活，急性胰腺炎是在胰内胰酶被激活后引起胰脏组织自身消化的化学炎症临床以急性上腹痛、恶心、呕吐、发热、血和尿淀粉酶上升为特征。 PKU患者苯丙氨酸羟化酶缺陷，智力低下，60%患儿脑波异常，头发细黄色，肤色淡，虹膜浅黄色，痉挛，尿有“霉”味，有小鼠尿味。 皮肤乳白色、毛发淡黄或银白色、瞳孔淡红、虹膜淡灰或淡红、半透明视网膜缺乏色素。 白化症酪氨酸酶缺陷、蚕豆症G6PDH缺陷症、血清