酶化學(xué)zjg 課件

1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式單擊此處編輯母版文本樣式第二級第三級第四級第五級*酶 化 學(xué)張 金 國歡迎大家學(xué)習(xí)第二章6/24/20221第二章 酶化學(xué) (6學(xué)時(shí))第一節(jié) 酶的根本特征第二節(jié) 酶的命名和分類構(gòu)第三節(jié) 酶的催化作用機(jī)制第四節(jié) 酶促反響動(dòng)力學(xué)和影響因素第五節(jié) 酶活性的調(diào)節(jié)機(jī)制6/24/20222酶(enzyme)是一類具有高效率、高度專一性、活性可調(diào)節(jié)的生物催化劑。新陳代謝是維持生物體生長、繁殖、運(yùn)動(dòng)等生命活動(dòng)過程的化學(xué)變化的總稱。生物體同周圍環(huán)境不斷地進(jìn)行著物質(zhì)和能量的交換，它把吸收的養(yǎng)分轉(zhuǎn)化成自身的組成局部，稱為同化過程；生物體也在不斷地將自身的組成物質(zhì)分解，這是異化過程。新陳代謝失

2、調(diào)會(huì)引發(fā)疾病，新陳代謝停止那么意味著生命終結(jié)。體內(nèi)所有代謝反響都是酶催化的，酶是研究生命活動(dòng)的關(guān)鍵。酶學(xué)概述6/24/20223酶學(xué)研究簡史早在8000多年前禹時(shí)代，我國已有利用“ 酶 釀酒的記載。一百余年前，Pasteur認(rèn)為發(fā)酵是酵母細(xì)胞生命活動(dòng)的結(jié)果。1877年，威廉.屈內(nèi)Kuhne首次提出enzyme一詞。1897年，布赫納Buchner兄弟用不含細(xì)胞的酵母提取液進(jìn)行發(fā)酵，說明了發(fā)酵與細(xì)胞無關(guān)，而是由細(xì)胞外的物質(zhì)引起的。1913年Michaelis和Menten提出酶促動(dòng)力學(xué)原理米氏方程1926年，Sumner首次從刀豆中提純出脲酶結(jié)晶。6/24/20224一、酶的化學(xué)本質(zhì)和組成一酶的

3、化學(xué)本質(zhì)1、酶是蛋白質(zhì)1926年Sumner第一次從刀豆種子中提取了脲酶結(jié)晶，證明其具有蛋白質(zhì)性質(zhì)。30年代，Northrop又別離出結(jié)晶的胃蛋白酶、胰蛋白酶及胰凝乳蛋白酶，證明酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。第一節(jié) 酶的根本特征6/24/202252、酶是蛋白質(zhì)的證據(jù)： 1酶經(jīng)酸堿水解后的最終產(chǎn)物是氨基酸；元素分析，與蛋白質(zhì)的元素含量相似，可以用氨基酸人工合成，1969年人工合成了牛胰核糖核酸酶。2與蛋白質(zhì)的分子量相似，結(jié)構(gòu)相似，具有一、二、三、四級結(jié)構(gòu)。3凡使蛋白質(zhì)變性的因素也可使酶變性失活；酶能被蛋白酶水解而失活。4酶具有蛋白質(zhì)的特性，如：兩性解離、膠體性質(zhì)、加熱使酶變性、顏色反響等；不能通過半透

4、膜。6/24/20226但也發(fā)現(xiàn)：1982年，Cech首次發(fā)現(xiàn)RNA也具有酶的催化活性，提出核酶(ribozyme)的概念。1995年，Jack 紹斯塔克研究室首先報(bào)道了具有DNA連接酶活性DNA片段，稱為脫氧核酶(deoxyribozyme)。大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是由蛋白質(zhì)組成的。Ribozyme的化學(xué)本質(zhì)是RNA6/24/20227核酶的發(fā)現(xiàn)，改變了有關(guān)酶是蛋白質(zhì)的概念，即：“酶是具有催化功能的生物大分子蛋白質(zhì)或RNA。 酶分兩大類： 主要由蛋白質(zhì)組成蛋白類酶P酶 少數(shù)由核糖核酸組成核酸類酶R酶6/24/20228二酶的組成單純酶類(simple enzyme)：僅由蛋白質(zhì)組成脲酶、溶菌酶、

5、淀粉酶、脂肪酶、核糖核酸酶等結(jié)合酶類conjugated enzyme):全酶 = 酶蛋白+ 輔助因子輔酶、輔基超氧化物歧化酶Cu2+、Zn2+、乳酸脫氫酶NAD+酶蛋白決定酶專一性，輔助因子決定酶促反響的類型。6/24/20229 酶的輔助因子主要有金屬離子和有機(jī)化合物有機(jī)化合物：NAD，NADP，F(xiàn)AD，生物素，卟啉等金屬離子：Fe2+、Fe3+ 、 Zn2+、 Cu+、Cu2+、 Mn2+、Mn3+、Mg2+ 、K+、 Na+ 、Mo6+ 、Co2+等。輔酶(coenzyme)：與酶蛋白以非共價(jià)鍵結(jié)合，較松，可透析除去。輔基(prosthetic group)：與酶蛋白以共價(jià)鍵結(jié)合，較緊

6、，透析不能除去。6/24/2022106/24/2022116/24/202212三 同工酶在同一個(gè)生物體內(nèi)，能催化相同的化學(xué)反響，但在酶的分子結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)和生化特性如Km值、電泳行為等存在明顯差異的一組酶稱為同工酶isoenzyme。例如：哺乳動(dòng)物的乳酸脫氫酶LDH，催化乳酸脫氫生成丙酮酸，有5種形式： 分子形式：LDHl，LDH2，LDH3，LDH4，LDH5； 亞基組成：H4，H3M，H2M2，HM3，M4。乳酸脫氫酶同工酶分子都是四聚體，但其亞基組成不同。不同組織含量不同，用于疾病診斷。6/24/202213 臨床意義 1LDH1和LDH2升高：見于急性心肌堵塞(LDH1LDH21)

7、、病毒性心肌炎、風(fēng)濕性心肌炎和克山病。 2LDH5和LDH4升高： (1)急性肝炎：LDH5明顯升高，LDH4輕度增高； (2)急性肝萎縮：LDH5和LDH4都明顯升高； (3)慢性肝炎、肝硬化：LDH5輕度升高； (4)骨骼肌急性損傷、皮肌炎：LDH5和LDH4都升高； (5)前列腺癌：LDH5升高，LDH5LDH11。 3LDH的五種同工酶都升高：見于胃癌、結(jié)腸癌和胰腺癌。6/24/202214四核酶核酶的發(fā)現(xiàn)，1982年，切赫河等人發(fā)現(xiàn)四膜蟲細(xì)胞的26s rRNA前體具有自我剪接功能，將這種具有催化活性的天然RNA稱為核酶Ribozyme。1983年， Altman等人發(fā)現(xiàn)核糖核酸酶P的

8、RNA組分具有加工tRNA前體的催化功能。而RNase P中的蛋白組分沒有催化功能，只是起穩(wěn)定構(gòu)象的作用。核酶的發(fā)現(xiàn)，改變了有關(guān)酶是蛋白質(zhì)的概念，Cech和Altman獲得1989年諾貝爾獎(jiǎng)。6/24/202215核酶在阻斷基因表達(dá)和抗病毒方面的應(yīng)用前景Ribozyme能特異性地切割靶RNA序列，核酶藥物選擇性地裂解癌細(xì)胞或病毒的RNA，從而阻斷它們合成蛋白質(zhì)。例如針對HIV病毒RNA序列和結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)出專門裂解HIV病毒的RNA的核酶，而這種核酶對正常細(xì)胞RKA那么沒有影響。核酶藥物使用劑量較少，毒性也較小，并且病毒較難產(chǎn)生耐受性。具有廣闊的應(yīng)用前景和極大的臨床實(shí)用價(jià)值。6/24/202216

9、五 模擬酶模擬酶model enzyme 用化學(xué)的方法合成具有催化功能的非蛋白質(zhì)分子或蛋白質(zhì)分子，來模擬酶的結(jié)構(gòu)、特性、作用原理以及酶在生物體內(nèi)的化學(xué)反響過程。酶是一類有催化活性的蛋白質(zhì)，具有許多優(yōu)點(diǎn)。但酶容易受到多種物理、化學(xué)因素的影響而失活，所以不能用酶廣泛取代工業(yè)催化劑。研究模擬酶是為了解決酶的以上缺點(diǎn)，是一個(gè)新的研究領(lǐng)域，是仿生高分子的一個(gè)重要的內(nèi)容。有以下幾方面：模擬酶的金屬輔基、模擬酶的活性功能基、模擬酶的高分子作用方式、模擬酶與底物的作用、模擬酶的性狀等。6/24/202217六抗體酶 abzyme抗體酶是一種人工酶，本質(zhì)上是一種具有催化能力的抗體。而單純的抗體沒有催化能力。通過

10、改變抗體中與抗原結(jié)合的微環(huán)境，并在適當(dāng)?shù)牟课灰胂鄳?yīng)的催化基團(tuán)，所產(chǎn)生的具有催化活性的抗體。獲得抗體酶的途徑：采用過渡態(tài)的底物類似物誘導(dǎo)；在現(xiàn)有的抗體根底上，通過化學(xué)修飾或通過蛋白質(zhì)工程向其配體結(jié)合部位導(dǎo)入催化基團(tuán)?？截惙??？贵w酶的研究，為人們提供了一條合理途徑去設(shè)計(jì)適合于市場需要的蛋白質(zhì)，即人為地設(shè)計(jì)制作酶，設(shè)計(jì)針對性強(qiáng)、藥效高的藥物。 6/24/202218二、酶催化作用的特點(diǎn)問題一：化學(xué)催化劑具有哪些特點(diǎn)？6/24/202219酶與非生物催化劑相比的幾點(diǎn)共性：參與反響，反響前后自身組成不變；能提高化學(xué)反響速率，但不改變化學(xué)反響平衡點(diǎn)；通過降低反響活化能，加快反響速度；只能催化熱力學(xué)允許的

11、反響。6/24/202220酶催化作用的特點(diǎn)：1 極高的催化效率；2 極高的催化專一性；3 可調(diào)節(jié)性 酶活性、酶量；4 反響條件溫和 常溫、常壓，中性pH環(huán)境。6/24/202221一酶催化作用的高效性1、催化效率酶催化反響速度與加普通催化劑相比可提高1061012倍，是相應(yīng)的無催化反響的108 1020倍。例如: 1mol馬肝過氧化氫酶在一定條件下可催化5106摩爾過氧化氫分解，在同樣條件下1mol鐵只能催化6104摩爾過氧化氫分解。因此，這個(gè)酶的催化效率是鐵的1010倍。也就是說，用過氧化氫酶在1秒內(nèi)催化的反響，同樣數(shù)量的鐵需要300年才能反響完。6/24/202222酶促反響的本質(zhì)降低反

12、響活化能例如：H2O2的分解，當(dāng)沒有催化劑時(shí)活化能為kJ/mol；用鈀作催化劑時(shí)活化能為kJ/mol；而用過氧化氫酶作催化劑時(shí)，活化能下降為kJ/mol以下。2、活化能與過渡態(tài)6/24/202223酶催化的反響稱為酶促反響。酶首先與底物反響物結(jié)合，生成不穩(wěn)定的中間產(chǎn)物ES A；然后分解為反響產(chǎn)物而釋放出酶。6/24/202224二酶催化作用的專一性1、概念及特點(diǎn)酶只催化某一類底物發(fā)生特定的反響，產(chǎn)生一定的產(chǎn)物，這種特性稱為酶的專一性。酶都有極高的專一性，幾乎沒有副反響發(fā)生。1絕對專一性：有些酶只作用于一種底物，催化一個(gè)反響， 而不作用于任何其它物質(zhì)。如：脲酶只能催化尿素的分解，對甲基尿素?zé)o作用

13、。再如：琥珀酸脫氫酶底物：琥珀酸6/24/2022252相對專一性：這類酶對結(jié)構(gòu)相近的一類底物都有作用。包括鍵專一性和基團(tuán)專一性。1鍵專一性如酯酶能水解不同脂肪酸形成的酯鍵6/24/2022262族專一性不但要求底物具有一定化學(xué)鍵，而且對此化學(xué)鍵兩端連接的兩個(gè)原子基團(tuán)亦有一定的要求如：a -葡萄糖苷酶，要求底物必須是a-糖苷鍵形成的糖苷。麥芽糖、蔗糖6/24/2022273 立體異構(gòu)專一性概念：酶除了對底物分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)有要求外，對其立體異構(gòu)也有一定的要求類別：旋光異構(gòu)專一性和幾何異構(gòu)專一性1旋光異構(gòu)專一性酶只作用于旋光異構(gòu)體的一種。如L-精氨酸酶只對L-精氨酸起分解作用，而對D -精氨酸那么

14、無作用。6/24/2022282幾何異構(gòu)專一性當(dāng)?shù)孜锞哂袔缀萎悩?gòu)體時(shí)，酶只作用其中的一種。例如，琥珀酸脫氫酶只能催化琥珀酸生成延胡索酸反丁烯二酸，而不促成順丁烯二酸。酶催化作用專一性具有非常重要的意義6/24/2022292、酶作用專一性假說-酶與底物的結(jié)合1鎖鑰模型(lock-key hypothesis) Fisher 1894認(rèn)為：底物分子或其一局部像鑰匙一樣，專一地插入酶活性中心，通過多個(gè)結(jié)合位點(diǎn)的結(jié)合，形成酶底物復(fù)合物。酶活性中心的催化基團(tuán)正好對準(zhǔn)底物的有關(guān)敏感鍵，進(jìn)行催化反響。6/24/2022306/24/202231鎖鑰模型將酶分子結(jié)構(gòu)看成是互補(bǔ)的、剛性的，較好地解釋了立體異構(gòu)

15、專一性；但未能解釋可逆反響，即許多酶可以同時(shí)催化正、負(fù)反響，鎖鑰模型無法解釋當(dāng)酶與底物結(jié)合后，再與產(chǎn)物結(jié)合的事實(shí)。6/24/2022322誘導(dǎo)楔合模型induced-fit hypothesis Koshland ， 1958認(rèn)為：酶活性部位的形狀與底物的形狀并非完全互補(bǔ)，當(dāng)酶分子與底物分子接近時(shí)，酶蛋白質(zhì)受底物分子誘導(dǎo)，構(gòu)象發(fā)生有利于與底物結(jié)合的變化，酶與底物在此根底上互補(bǔ)楔合，進(jìn)行反響。認(rèn)為酶具有一定的柔性。6/24/2022336/24/202234三、 酶活力測定一 酶活力的概念1、酶活力enzyme activity ：酶催化底物發(fā)生化學(xué)反響的能力，也稱酶活性。測定酶活力，實(shí)際上就是

16、測定酶促反響進(jìn)行的速度。酶促反響速度越快，酶活力就越大；反之，速度越慢，酶活力就越小。 6/24/202235酶促反響的初速度: 底物開始反響之后，很短一段時(shí)間內(nèi)的反響速度。反響時(shí)間一般采用5-10min。 引起酶促反響速度增加或下降的原因很多，如：底物濃度下降、產(chǎn)物對酶的抑制、由于產(chǎn)物濃度增加而加速了逆反響、酶變性等。因此，為了排除上述干擾，酶活力應(yīng)該用酶促反響的初速度來表示。6/24/2022362、酶活力單位1國際單位國際生物化學(xué)協(xié)會(huì)酶學(xué)委員會(huì)對酶活力單位作了以下規(guī)定：在25、最適pH、飽和底物濃度的反響條件下，1min內(nèi)將1微摩爾(mol)的底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需要的酶量，定為一個(gè)國際單位

17、， 1U1molmin 。 如果底物分子有一個(gè)以上可被作用的化學(xué)鍵，那么一個(gè)酶活力單位，便是 1min 使 1mol 有關(guān)基團(tuán)轉(zhuǎn)化所需要的酶量。6/24/2022372Kat為了使酶活力單位與國際單位制中的反響速度mol /s 相一致，1972 年國際酶學(xué)委員會(huì)正式推薦用 KatKatal，催量作為酶活力單位。 規(guī)定為：在最適條件下，每秒鐘內(nèi)能使 1mol 底物轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物所需要的酶量，定為一個(gè)Kat 單位1Kat 1mo1s。Kat 與國際單位 (IU ) 的互算關(guān)系如下： 1 Kat 6107 U 1 U 16.6710-9 Kat 16.67 nKat6/24/2022383習(xí)慣酶活力單位

18、在實(shí)際使用中，比較方便、直觀，規(guī)定的酶活力單位。不同酶有各自的規(guī)定，如：-淀粉酶活力單位：每小時(shí)分解1g可溶性淀粉的酶量為一個(gè)酶單位。糖化酶活力單位：在規(guī)定條件下，每小時(shí)轉(zhuǎn)化可溶性淀粉產(chǎn)生1mg復(fù)原糖以葡萄糖計(jì)所需的酶量為一個(gè)酶單位。蛋白酶：規(guī)定條件下，每分鐘分解底物酪蛋白產(chǎn)生1g酪氨酸所需的酶量。DNA限制性內(nèi)切酶：推薦反響條件下，一小時(shí)內(nèi)可完全消化1g純化的DNA所需的酶量。6/24/202239酶的比活力每毫克酶蛋白酶制劑所含的酶活力單位數(shù)稱為酶的比活力，用 Umg 蛋白表示。酶的比活力是酶制劑的一個(gè)純度指標(biāo)。對同一種酶來說，比活力愈高，說明酶純度愈高。6/24/202240酶活力的測定

19、方法： 分光光度法、熒光分光光度法 、同位素標(biāo)記法、電化學(xué)法、紫外可見分光光度法、 酶偶聯(lián)法 等主要是測反響初速度反響時(shí)間一般采用5-10min。只要測定方法足夠靈敏準(zhǔn)確，原那么上，反響時(shí)間愈短愈好。二酶活力的測定方法6/24/202241四、酶的別離和純化酶在生物細(xì)胞中的分布，分兩類1胞內(nèi)酶：在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生，并在細(xì)胞內(nèi)起催化作用。疾病診斷指標(biāo)2胞外酶：在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生后分泌到細(xì)胞外發(fā)揮作用。大都是水解酶，如胃蛋白酶、胰蛋白酶、溶菌酶。6/24/202242酶別離純化的原那么：在整個(gè)別離純化過程中要始終保持酶的活性。防止變性失活！低溫、快速酶活性的測定應(yīng)始終貫穿于整個(gè)別離純化過程中，以便于監(jiān)測酶活性

20、的變化、掌握酶的純化程度，選擇和確定酶的別離純化方法。6/24/202243酶的提取、別離純化技術(shù)路線細(xì)胞破碎酶提取酶別離純化酶濃縮酶貯存動(dòng)物、植物或微生物細(xì)胞發(fā)酵液離心別離，過濾別離，沉淀別離，層析別離，電泳別離，萃取別離，結(jié)晶別離等。6/24/202244一材料選擇和預(yù)處理酶的別離純化在材料選擇、細(xì)胞破碎、粗制品的獲得以及別離純化方面與蛋白質(zhì)十分相似。6/24/202245二細(xì)胞破碎許多酶存在于細(xì)胞內(nèi)。為了提取這些胞內(nèi)酶，首先需要對細(xì)胞進(jìn)行破碎處理。1機(jī)械破碎2物理破碎3化學(xué)破碎4酶解破碎JY92-II D超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)細(xì)胞破碎珠高壓細(xì)胞破碎機(jī)DY89-I型 電動(dòng)玻璃勻漿機(jī)6/24/20

21、2246機(jī)械破碎搗碎法研磨法勻漿法 物理破碎溫度差破碎法壓力差破碎法超聲波破碎法 化學(xué)破碎有機(jī)溶劑：甲苯、丙酮丁醇、氯仿外表活性劑：Triton、Tween酶促破碎自溶法外加酶制劑法通過機(jī)械運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的剪切力，使組織、細(xì)胞破碎。通過各種物理因素的作用，使組織、細(xì)胞的外層結(jié)構(gòu)破壞，而使細(xì)胞破碎。通過各種化學(xué)試劑對細(xì)胞膜的作用，而使細(xì)胞破碎通過細(xì)胞本身的酶系或外加酶制劑的催化作用，使細(xì)胞外層結(jié)構(gòu)受到破壞，而到達(dá)細(xì)胞破碎細(xì)胞破碎方法及其原理本章目錄6/24/202247酶的提取是指在一定的條件下，用適當(dāng)?shù)娜軇┗蛉芤禾幚砗冈?，使酶充分溶解到溶劑或溶液中的過程。也稱為酶的抽提。酶提取時(shí)首先應(yīng)根據(jù)酶的結(jié)

22、構(gòu)和溶解性質(zhì)，選擇適當(dāng)?shù)娜軇?、水提取法：酶都能溶解于水，通常可用水或稀酸、稀堿、稀鹽溶液等進(jìn)行提取，2、有機(jī)溶劑提取法：有些酶與脂質(zhì)結(jié)合或含有較多的非極性基團(tuán)，那么可用有機(jī)溶劑提取。 提高溫度，降低溶液粘度、增加擴(kuò)散面積、增大濃度差等都有利于提高酶分子的擴(kuò)散速度，從而增大提取效果。為了提高酶的提取率并防止酶的變性失活，在提取過程中還要注意控制好溫度、pH值等提取條件。三酶的提取6/24/202248四別離純化鹽析法、等電點(diǎn)沉淀法、色譜法均可用于酶的別離純化，特別是親和層析法在酶的別離純化過程中占有重要地位。6/24/202249五酶的保存1枯燥：枯燥器加枯燥劑2低溫：04冰箱、低溫冰箱-2

23、5-50、液氮-1963防腐劑和穩(wěn)定劑防腐劑：甲苯、氯仿、苯甲酸、苯甲酸鈉、山梨酸、山梨酸鉀、丙酸鈣穩(wěn)定劑：硫酸銨、甘油、蔗糖或酶的底物輔基等6/24/202250第二節(jié) 酶的命名與分類目前已發(fā)現(xiàn)4000種酶。一、酶的命名1、習(xí)慣命名法1底物名稱， 脲酶、淀粉酶、蛋白酶2反響性質(zhì)， 脫氫酶、加氧酶、轉(zhuǎn)氨酶3兩者結(jié)合， 琥珀酸脫氫酶、谷丙轉(zhuǎn)氨酶4酶的來源， 胃蛋白酶、木瓜蛋白酶 混亂6/24/2022512.國際系統(tǒng)命名法根本原那么：明確標(biāo)明酶的底物及催化反響的性質(zhì)底物為水時(shí)可略去不寫。底物1：底物2 反響類型 如：琥珀酸：FAD氧化復(fù)原酶6/24/2022523、 國際系統(tǒng)分類法及編號EC編號

24、1按反響性質(zhì)分六大類，用1、2、3、4、5、6表示。2根據(jù)底物中被作用的基團(tuán)或鍵的特點(diǎn)，將每一大類分為假設(shè)干個(gè)亞類，編號用1、2、3 等。3每個(gè)亞類又可分為假設(shè)干個(gè)亞一亞類，用編號1、2、3等表示。每一個(gè)酶的編號由4個(gè)數(shù)字組成，中間以“隔開。第一個(gè)數(shù)字表示大類，第二個(gè)數(shù)字表示亞類，第三個(gè)表示亞-亞類，第四個(gè)數(shù)字表示在亞-亞中的編號?？梢陨暇W(wǎng)/enzyme/查到酶的系統(tǒng)名稱和EC編號。6/24/202253例如：乙醇脫氫酶EC1.1.1.1 ，乳酸脫氫酶EC1.1.1.27 ， 蘋果酸脫氫酶第一個(gè)數(shù)字表示大類： 氧化復(fù)原第二個(gè)數(shù)字表示反響基團(tuán)：醇基第三個(gè)數(shù)字表示電子受體：NAD+或NADP+第四

25、個(gè)數(shù)字表示此酶底物：乙醇，乳酸，蘋果酸。 6/24/202254一根據(jù)酶蛋白結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類可分為：單體酶、寡聚酶、多酶復(fù)合體1單體酶由一條多肽鏈組成的酶分子，通常為水解酶。相對分子量104104如：溶菌酶、羧肽酶等 牛胰RNase 124aa 單鏈 雞卵清溶菌酶 129aa 單鏈二、酶的分類與常見酶實(shí)例6/24/2022556/24/2022562 寡聚酶含多條肽鏈、多個(gè)亞基。相對分子量3.5104。 含相同亞基的寡聚酶：蘋果脫胱氫酶鼠肝，2個(gè)相同的亞基含不同亞基的寡聚酶：琥珀酸脫氫酶牛心，、2個(gè)亞基寡聚酶中亞基的聚合，有的與酶的專一性有關(guān)，有的與酶活性中心形成有關(guān)，有的與酶的調(diào)節(jié)性能有關(guān)。大多

26、數(shù)寡聚酶是胞內(nèi)酶，而胞外酶一般是單體酶。6/24/2022576/24/2022583 多酶復(fù)合體多酶體系由兩個(gè)或兩個(gè)以上的酶，相互組織而成，其中每一個(gè)酶催化一個(gè)反響，所有反響依次進(jìn)行，構(gòu)成一個(gè)代謝途徑或代謝途徑的一局部。例如：大腸桿菌丙酮酸脫氫酶復(fù)合體由三種酶組成丙酮酸脫氫酶E1 ， 以二聚體存在 29600硫辛酸轉(zhuǎn)乙?；窫2 70000二氫硫辛酸脫氫酶E3 ， 以二聚體存在 256000 12個(gè)E1 二聚體 2496000 24個(gè)E2 單體 2470000 6個(gè)E3 二聚體 1256000 總分子量：560萬6/24/202259第二節(jié) 酶的分類和命名二按照催化反響的類型分類國際酶學(xué)委員

27、會(huì)制定的“國際系統(tǒng)分類法將酶分為六大類:1.氧化復(fù)原酶: 催化氧化復(fù)原反響的酶。如，乳酸脫氫酶催化乳酸的脫氫反響6/24/2022602.轉(zhuǎn)移酶：催化基團(tuán)轉(zhuǎn)移反響，即將一個(gè)底物分子上的基團(tuán)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)底物的分子上。例如，谷丙轉(zhuǎn)氨酶催化的氨基轉(zhuǎn)移反響：6/24/2022613.水解酶：催化底物的加水分解反響。包括淀粉酶、蛋白酶、核酸酶及脂酶等。例如，脂肪酶催化的脂的水解反響：6/24/2022624.裂解酶裂合酶：催化從底物上移去某些基團(tuán)而形成雙鍵的非水解性反響或其逆反響的酶。主要包括醛縮酶、水化酶及脫氨酶等。 例如：醛縮酶裂解 1, 6-二磷酸果糖，生成磷酸二羥丙酮和3-磷酸甘油醛6/24/2

28、022635.異構(gòu)酶：催化同分異構(gòu)體的相互轉(zhuǎn)變，即底物分子內(nèi)基團(tuán)或原子的重排過程的酶。例如，6-磷酸葡萄糖異構(gòu)酶催化的反響。6/24/2022646.合成酶：又稱為連接酶，能夠催化C-C、C-O、C-N 以及C-S 鍵的形成反響。這類反響必須與ATP分解反響相互偶聯(lián)。 A + B + ATP + H-O-H =AB + ADP +Pi 例如，丙酮酸羧化酶催化的反響。 丙酮酸 + CO2 草酰乙酸6/24/2022656/24/202266一、酶的活性部位一酶的活性中心酶分子量很大，直接與底物接觸和起催化作用的只是很小局部，占酶總體積的1%2%。酶活性中心：酶分子中結(jié)合底物并起催化作用的部位。包

29、括底物結(jié)合部位、催化部位。活性中心出現(xiàn)頻率最高的氨基酸殘基：Ser、His、Cys、Tyr酪、Asp、Glu、Lys。第三節(jié) 酶的催化機(jī)理6/24/2022676/24/202268酶的必需基團(tuán)與非必需基團(tuán)表現(xiàn)酶催化活力所必需的局部稱為必需基團(tuán)。必需基團(tuán)包括活性中心和維持酶分子高級結(jié)構(gòu)所需的基團(tuán)。酶分子分為4類殘基：1接觸殘基：2輔助殘基：3結(jié)構(gòu)殘基：4非奉獻(xiàn)殘基：6/24/2022691接觸殘基：結(jié)合基團(tuán)，催化基團(tuán)，負(fù)責(zé)底物的結(jié)合與催化。2輔助殘基：不與底物接觸，輔助酶與底物結(jié)合，協(xié)助接觸殘基。上述兩類殘基構(gòu)成酶活性中心。3結(jié)構(gòu)殘基：維持酶分子三維構(gòu)象，與酶活性相關(guān)，但不在酶活性中心范圍內(nèi)，

30、屬于酶活性中心以外的必需殘基上述三類殘基統(tǒng)稱酶的必需基團(tuán)4非奉獻(xiàn)殘基非必需基團(tuán)：與酶活性無關(guān)，可能對酶的免疫、活性調(diào)節(jié)、運(yùn)輸、壽命、防止降解等方面起作用。 6/24/2022706/24/202271接觸殘基：R1、R2、R6、R8、R9、R163輔助殘基：R3、R4、R5、R164、R165結(jié)構(gòu)殘基：R10、R162、R169非奉獻(xiàn)殘基：其它6/24/202272二研究酶活性中心的方法酶活性中心的測定1切除法2化學(xué)修飾法：此方法是研究最早，應(yīng)用最廣泛的方法。原那么上講，酶分子側(cè)鏈上的各種基團(tuán)，如羧基、羥基、巰基和咪唑基等均可由特定的化學(xué)試劑進(jìn)行共價(jià)修飾。當(dāng)它被某一化學(xué)試劑修飾后，假設(shè)酶活性顯

31、著下降或喪失，那么可初步推斷該基團(tuán)為酶的必需基團(tuán)。 6/24/2022736/24/2022743X射線衍射法 采用X射線衍射法在研究酶活性中心空間構(gòu)象時(shí)，通常是將酶與底物類似物或?qū)Ｒ恍砸种苿┬纬蓮?fù)合物，而后作X射線衍射分析，從而得到有關(guān)酶活性中心構(gòu)象、酶與底物的接觸狀況以及催化機(jī)理的信息。6/24/202275二、影響酶催化效率的有關(guān)因素一底物和酶的鄰近效應(yīng)與定向效應(yīng)變分子間反響為分子內(nèi)反響鄰近效應(yīng)：酶與底物形成中間復(fù)合物后使底物之間、酶的催化基團(tuán)與底物之間相互靠近，提高了反響基團(tuán)的有效濃度。定向效應(yīng)：由于酶的構(gòu)象作用，底物的反響基團(tuán)之間、酶與底物的反響基團(tuán)之間正確取向的效應(yīng)酶把底物分子從溶

32、液中富集出來，使它們固定在活性中心附近，反響基團(tuán)相互鄰近，同時(shí)使反響基團(tuán)的分子軌道以正確方位相互交疊，反響易于發(fā)生。6/24/2022766/24/202277鄰近效應(yīng)與定向效應(yīng)對反響速度的影響：使底物濃度在活性中心附近很高酶對底物分子的電子軌道具有導(dǎo)向作用酶使分子間反響轉(zhuǎn)變成分子內(nèi)反響鄰近效應(yīng)和定向效應(yīng)對底物起固定作用 6/24/202278二底物的形變和誘導(dǎo)契合 酶中某些基團(tuán)可使底物分子的敏感鍵中某些基團(tuán)的電子云密度變化，產(chǎn)生電子張力，降低了底物的活化能酶從低活性形式轉(zhuǎn)變?yōu)楦呋钚孕问?，利于催化。底物形變，利于形成ES復(fù)合物。底物構(gòu)象變化，過度態(tài)結(jié)構(gòu)，大大降低活化能。6/24/202279三

33、 酸堿催化酶分子的一些功能基團(tuán)起瞬時(shí)質(zhì)子供體或質(zhì)子受體的作用。如：Asp、Glu、His、Lys、Ser、Arg等影響酸堿催化反響速度的兩個(gè)因素1酸堿強(qiáng)度(pK值。組氨酸咪唑基的解離常數(shù)為6，在pH6附近給出質(zhì)子和結(jié)合質(zhì)子能力相同，是最活潑的催化基團(tuán)。2給出質(zhì)子或結(jié)合質(zhì)子的速度。咪唑基最快，半壽期小于10-10秒6/24/202280四 共價(jià)催化酶作為親核基團(tuán)或親電基團(tuán)，與底物形成一個(gè)反響活性很高的共價(jià)中間物ES 。 下頁表列出能形成共價(jià)ES復(fù)合物的某些酶酶親核基團(tuán)：Ser-OH、Cys-SH、His-N：底物親電中心：磷酰基-P=O、?；?C=O、糖基Glu-C-OH6/24/2022816

34、/24/202282五 活性中心的微環(huán)境效應(yīng)1疏水環(huán)境介電常數(shù)低，加強(qiáng)極性基團(tuán)間的作用。2電荷環(huán)境在酶活性中心附近，往往有一電荷離子，可穩(wěn)定過渡態(tài)的離子 6/24/202283第四節(jié) 酶促反響動(dòng)力學(xué)和影響因素酶促反響動(dòng)力學(xué)：研究酶促反響的速度以及影響酶促反響速度的各種因素。影響酶促反響速度的因素：底物濃度、酶濃度、pH、溫度、激活劑與抑制劑等。6/24/202284一、酶反響速率反響速率是以單位時(shí)間內(nèi)反響物或生成物濃度的改變來表示。隨著反響的進(jìn)行，反響物逐漸消耗，分子碰撞的時(shí)機(jī)也逐漸漸小，因此反響速率也隨著減慢因?yàn)槊恳凰查g的反響速率都不相同，所以用瞬時(shí)速率表示反響速率。6/24/202285反

35、響分子數(shù)和反響級數(shù)1.反響分子數(shù)2.反響級數(shù)反響分子數(shù)是在反響中真正相互作用的分子數(shù)目。有一個(gè)反響的分子參加的反響為單分子反響。有兩個(gè)反響的分子參加的反響為雙分子反響。3個(gè)分子同時(shí)反響的幾率很小?？偡错懰俾逝c濃度的關(guān)系能以單分子反響的速率方程式表示，為一級反響。以雙分子反響的速率方程式表示，為二級反響。6/24/202286各級反響的特征一一級反響 反響速率與反響物濃度呈正比。一級反響的半衰期與反響的速率常數(shù)k成反比，而與反響物的起始濃度無關(guān)。對于一個(gè)給定的反響，根據(jù)t12可判斷一個(gè)反響是否是一級反響。反響物反響到一半的時(shí)間是個(gè)常數(shù)，稱為半衰期t1/26/24/202287二二級反響 反響速率

36、與反響物濃度的二次方兩種底物濃度的乘積成正比。二級反響 的半衰期不僅與反響速率常數(shù)有關(guān)，而且與初始反響物濃度有關(guān)。6/24/202288三零級反響 反響速率與反響物濃度無關(guān)。零級反響的半衰期與底物初始濃度成正比，與反響速率常數(shù)成反比。6/24/202289四反響速率、平衡常數(shù)與活化能之間的關(guān)系反響平衡常數(shù)與活化能成反比，平衡常數(shù)越大越利于平衡。反響速率與活化能成反比，活化能越低，反響速率越高。6/24/202290二、酶反響動(dòng)力學(xué)影響酶促反響速度的各種因素，包括：底物濃度、酶濃度、pH、溫度、 激活劑與抑制劑等。底物濃度對酶促反響速度的影響1902年，Brown等在研究-呋喃糖苷酶水解蔗糖時(shí)發(fā)

37、現(xiàn)，當(dāng)蔗糖濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于酶濃度時(shí)，反響速率與蔗糖濃度無關(guān)，即零級反響。6/24/202291酶的中間產(chǎn)物學(xué)說Brown1902和Henri1903提出：酶的高效催化效率是由于酶E首先與底物S結(jié)合，生成不穩(wěn)定的中間產(chǎn)物ES ；然后分解為反響產(chǎn)物P而釋放出酶。式中：E：酶 S：底物 P：產(chǎn)物 ES：中間產(chǎn)物 K1、K2、K3： 分別代表反響速度常數(shù)6/24/202292酶的中間產(chǎn)物學(xué)說的直接證據(jù)：胰凝乳蛋白酶又稱糜蛋白酶催化對硝基苯乙酸酯的水解，得到中間產(chǎn)物在PH3時(shí)乙酰凝乳蛋白酶。6/24/202293底物濃度與反響速度的關(guān)系曲線： 20世紀(jì)初由實(shí)驗(yàn)觀察到，底物對酶促反響的飽和現(xiàn)象：在酶濃度不變時(shí)

38、，不同的底物濃度與反響速度的關(guān)系曲線。 1即當(dāng)?shù)孜餄舛容^低時(shí)，反響速度的增加與底物濃度的增加成正比一級反響；2隨底物濃度的增加，反響速度的增加量逐漸減少混合級反響、正變；3當(dāng)?shù)孜餄舛仍黾拥揭欢繒r(shí)，反響速度到達(dá)一最大值，不再隨底物濃度的增加而增加零級反響。6/24/2022946/24/202295一 米氏方程的提出Michaelis和Menten 1913年式中：v為反響速率； Vmax為最大反響速率； S為底物濃度； Km為底物解離常數(shù)米氏常數(shù)。6/24/202296米式方程很好地解釋了v和S的關(guān)系曲線矩形雙曲線當(dāng) S Km時(shí)， v與S 成正比；當(dāng) S 繼續(xù)增加， v與S 正變；當(dāng) S K

39、m時(shí)， vVmax，與S 無關(guān)；6/24/202297二米氏常數(shù)的意義1、Km的實(shí)際意義是：當(dāng)反響速度到達(dá)最大反響速度一半時(shí)底物的濃度。即當(dāng)反響速度v=1/2 Vmax時(shí)， Km = S，單位：molL-1或mmolL-1下表列出 一些酶的Km值。6/24/2022986/24/2022996/24/20221002、 Km可以用來判斷酶促反響的級數(shù)。如果KmS, 反響速率與底物濃度無關(guān)，表現(xiàn)為零級反響。如果Km S,反響速率與底物濃度成正比，表現(xiàn)為一級反響。3、Km是酶的特征常數(shù)之一。 對固定的底物、溫度、pH，Km值是唯一的。4、Km可以近似地表示酶對底物親和力的大小。 Km值小，說明親和

40、力大；Km值大，說明親合力小5、Km可以判斷到達(dá)最大催化效率時(shí)需要的底物濃度。6/24/20221016、 Km可以用來確定天然底物。同一種酶有幾種底物就有幾個(gè)Km ，Km最小的底物稱該酶的最適底物或天然底物。7、kcat/ Km可以用來比較酶催化的效率，常常將kcat和 Km一起用于酶動(dòng)力學(xué)研究。Kcat酶的催化常數(shù)或酶的轉(zhuǎn)換數(shù)，等于每個(gè)酶分子或是每個(gè)活性部位每秒鐘轉(zhuǎn)換底物轉(zhuǎn)換成產(chǎn)物的最大分子數(shù)，在數(shù)值上kcat等于Vmax除以總酶濃度。6/24/2022102三米氏方程的適用范圍雙底物反響米氏方程是根據(jù)單底物推導(dǎo)出來的，但也適用于雙底物反響。較為常見的是雙底物雙產(chǎn)物反響，稱為bibi反響：

41、 A+BP+Q雙底物反響按動(dòng)力學(xué)機(jī)制可分為：順序序列反響、隨機(jī)序列反響、乒乓反響。6/24/20221031、順序序列反響依次反響機(jī)理如：需要NAD+或NADP+的脫氫酶的反響就屬于這種類型。輔酶作為底物A先與酶生成EA，再與底物B生成三元復(fù)合物EAB，脫氫后生成產(chǎn)物P，最后放出復(fù)原型輔酶NADH或NADPH。6/24/20221042、隨機(jī)序列反響底物的參加和產(chǎn)物的放出都是隨機(jī)的，無固定順序。如肌酸激酶(CK)催化的反響：6/24/20221053.乒乓反響底物和產(chǎn)物是交替地與酶結(jié)合或從酶釋放，好似打乒乓球一樣，故稱乒乓反響。如己糖激酶HK催化的反響：6/24/2022106四 Km和Vma

42、x的求解方法Lineweaver-Burk 雙倒數(shù)作圖法6/24/2022107三、 抑制劑對酶促反響速度的影響變性作用(denaturation)：抑制作用(inhibiton)：在酶不變性情況下，使酶的活性降低或喪失的現(xiàn)象，稱為酶的抑制作用。能夠引起酶的抑制作用的物質(zhì)稱為抑制劑。 6/24/2022108研究抑制劑對酶的作用有重大的意義：1藥物作用機(jī)理和抑制劑型藥物的設(shè)計(jì)與開發(fā)2了解生物體的代謝途徑，進(jìn)行人為調(diào)控或代謝控制發(fā)酵3通過抑制劑試驗(yàn)，研究酶活性中心的構(gòu)象及其化學(xué)功能基團(tuán)，不僅可以設(shè)計(jì)藥物，而且也是酶工程和化學(xué)修飾酶、酶工業(yè)的根底6/24/2022109一抑制作用的類型根據(jù)抑制劑與

43、酶的作用方式以及抑制作用是否可逆，分為兩種類型：可逆抑制作用、不可逆抑制作用。二可逆的抑制作用 抑制劑與酶蛋白非共價(jià)鍵結(jié)合，可以用透折、超濾等物理方法除去抑制劑而使酶復(fù)活?？煞譃椋喝N類型競爭性抑制劑、非競爭性抑制劑、反競爭性抑制劑。6/24/20221101、競爭性抑制Competitive inhibition抑制劑I具有與底物類似的結(jié)構(gòu)，競爭酶的活性中心，并與酶形成可逆的EI復(fù)合物，阻止底物與酶結(jié)合。例如：丙二酸、戊二酸對琥珀酸脫氫酶的競爭性抑制6/24/2022111競爭性抑制作用的米氏方程：6/24/2022112交于y軸Vmax不變Km變大，而且隨I濃度的增大而增大6/24/202

44、2113競爭性抑制作用特點(diǎn)：1抑制劑與底物結(jié)構(gòu)相似；2I一定，增加S，可減少抑制程度；3酶的Vmax不變，Km變大。6/24/20221142、非競爭性抑制底物和抑制劑可以同時(shí)與酶結(jié)合，但是，中間的三元復(fù)合物ESI不能進(jìn)一步分解為產(chǎn)物，因此，酶的活性降低。抑制劑與酶活性中的以外的基團(tuán)結(jié)合，其結(jié)構(gòu)可能與底物無關(guān)。6/24/2022115不能通過增加底物的濃度的方法來消除非競爭性抑制作用某些重金屬離子對酶的抑制屬于非競爭性抑制：Cu2+、Hg2+、Pb2+。非競爭性抑制作用的米氏方程：6/24/2022116交于x軸 特點(diǎn)：Km不變，Vmax下降 非競爭性抑制較為復(fù)雜， 上圖KI=KI,；教材p8

45、1圖2-15 KIKI。6/24/20221176/24/20221183、反競爭性抑制抑制劑不能與游離酶結(jié)合，只與ES復(fù)合物結(jié)合形成ESI，形成的ESI不能轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物。常見于多底物的酶促反響中。6/24/2022119特點(diǎn)：Km減小，Vmax減小6/24/20221206/24/20221214、常見的可逆抑制劑1磺胺類藥物磺胺類藥物是競爭性抑制劑，如對氨基苯磺胺。它與對氨基苯甲酸相似，可抑制細(xì)菌二氫葉酸合成酶，從而抑制細(xì)菌生長繁殖。如復(fù)方新諾明(復(fù)方磺胺甲基異噁唑、CoSMZ)。人體可利用食物中的葉酸，而細(xì)菌不能利用外源的葉酸，所以對此類藥物敏感?？咕鲂㏕MP可增強(qiáng)磺胺的藥效，因?yàn)槠浣Y(jié)

46、構(gòu)與二氫葉酸類似，可抑制細(xì)菌二氫葉酸復(fù)原酶，但很少抑制人體二氫葉酸復(fù)原酶。6/24/20221226/24/20221232膽堿酯酶的競爭性抑制劑植物中的某些生物堿如蕈(xun)毒堿、毒扁豆堿是膽堿酯酶的競爭性抑制劑，含季銨基團(tuán)，與乙酰膽堿類似，能抑制膽堿酯酶活力。3抗癌藥物：5-氟尿嘧啶、氨基葉酸也是競爭性抑制劑6/24/2022124三 不可逆抑制抑制劑與酶反響中心的活性基團(tuán)以比較牢固的共價(jià)鍵和酶結(jié)合，引起酶的永久性失活。不能用透析的方法除去。按照不可逆抑作用的選擇性不同,又可分為專一性不可逆抑制和非專一性不可逆抑制兩類。專一性不可逆抑制只能與活性部位的基團(tuán)反響，非專一性不可逆抑制可與多種

47、基團(tuán)反響。如對活性部位基團(tuán)的親和力比對其他基團(tuán)大三個(gè)數(shù)量級，即為專一性抑制劑。有時(shí)因作用對象及條件不同，某些非專一性抑制劑會(huì)轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生專一性抑制作用。6/24/2022125常見的不可逆抑制劑1有機(jī)磷化合物 可與酶中與酶活力直接相關(guān)的絲氨酸上的羥基牢固結(jié)合，從而抑制某些蛋白酶及酯酶，是專一性抑制劑。此類化合物強(qiáng)烈抑制膽堿酯酶，使乙酰膽堿堆積，引起一系列神經(jīng)中毒病癥，又稱為神經(jīng)毒劑。二戰(zhàn)中使用過的DFP二異丙基氟磷酸 及有機(jī)磷殺蟲劑都屬于此類。當(dāng)有大量底物存在時(shí)，底物先與酶的活性部位結(jié)合，抑制作用就會(huì)減弱，稱為底物保護(hù)作用。有機(jī)磷與酶結(jié)合后雖不解離，但有時(shí)可用肟化物含-CH=NOH基或羥肟酸把酶

48、上的磷酸鏟除去，使酶恢復(fù)活性。臨床上用的解磷定(PAM)就是此類化合物。6/24/20221262有機(jī)砷、汞化合物 此類物質(zhì)與巰基作用，抑制含巰基的酶。如對氯汞苯甲酸，可用過量巰基化合物如半胱氨酸或復(fù)原型谷胱甘肽解除。砷化物可破壞硫辛酸輔酶，從而抑制丙酮酸氧化酶系統(tǒng)。路易斯毒氣(CHCl=CHAsCl2)能抑制幾乎所有的巰基酶。砷化物的毒性不能用單巰基化合物解除，可用過量雙巰基化合物解除，如二巰基丙醇等，是臨床上重要的砷化物及重金屬中毒的解毒劑。6/24/20221273氰化物 與含鐵卟啉的酶如細(xì)胞色素氧化酶中的Fe2+結(jié)合，使酶失活而抑制細(xì)胞呼吸。4重金屬 銀、銅、鉛、汞等鹽類能使大多數(shù)酶失

49、活，可用螯合劑如EDTA解除?？赡苁桥c酶分子中的巰基發(fā)生反響，或置換酶中的金屬離子。5烷化劑 主要是含鹵素的化合物，如碘乙酸、碘乙酰胺、鹵乙酰苯等，是一種非專一性抑制劑，可以烷化巰基，使酶失活。常用于鑒定酶中巰基。 6/24/2022128四、 溫度對酶促反響速度的影響最適溫度及影響因素 溫度對酶促反響速度的影響有兩個(gè)方面： 提高溫度，加快反響速度；提高溫度，酶變性失活。溫度系數(shù)Q10：溫度升高10，反響速度與原來的反響速度之比，大多數(shù)酶的Q10一般為12。溫血?jiǎng)游锏拿?，最適溫度3540，植物酶最適溫度4050，細(xì)菌Taq DNA聚合酶70。6/24/20221296/24/20221306/

50、24/2022131最適溫度是使酶促反響速度到達(dá)最大時(shí)的溫度。最適溫度不是酶的特征常數(shù)，它與底物種類、作用時(shí)間、pH、離子強(qiáng)度 等因素有關(guān)。酶的保存：酶濃度高、有底物、抑制劑和保護(hù)劑會(huì)使穩(wěn)定。液體酶制劑可以利用上述因素，低溫短暫保存。凍干粉可在在低溫冰箱中較長期保存。6/24/2022132五、 pH對酶促反響速度的影響1. pH影響酶活力的因素影響酶蛋白構(gòu)象，過酸或過堿會(huì)使酶變性。影響酶和底物分子解離狀態(tài)，尤其是酶活性中心的解離狀態(tài)，最終影響ES形成。影響酶和底物分子中另外一些基團(tuán)解離，這些基團(tuán)的離子化狀態(tài)影響酶的專一性及活性中心構(gòu)象。 6/24/20221332酶的最適pH和穩(wěn)定性pH最適

51、pH：使酶促反響速度到達(dá)最大時(shí)介質(zhì)的pH。6/24/2022134最適pH與底物種類、濃度及緩沖液成分有關(guān)。雖然大局部酶的pH酶活曲線是鐘形，但也有半鐘形甚至直線形。6/24/2022135六、 激活劑對酶促反響速度的影響但凡能提高酶活性的物質(zhì)，都稱為激活劑。1、無機(jī)離子如Mg2+、K+、Mn2+、Co2+、Cl-等2、簡單有機(jī)化合物對酶的激活3、蛋白質(zhì)對酶原的激活6/24/20221361、 無機(jī)離子的激活作用1金屬離子：K+ 、Na+、Mg2+ 、Zn2+、Fe 2+ 、Ca2+2陰離子：cl-、Br -、PO43-3氫離子不同的離子激活不同的酶。不同離子之間有拮抗作用和可替代作用，如Na+與K+、Mg2+與Ca2+之間常常拮抗，但Mg2+與Zn2+?？?/p>