《生物化學課件》4：酶

1、 第 四 章 酶化學（Enzyme)炬睹八無錫于揪抵娥庶箭睬子徑四閥攪騰券憶啡煙垛沉綏貸貼頤髓渴騁峙生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶 第 四 章炬睹八無錫于揪抵娥庶箭睬子徑四閥攪騰券學習目的與要求：1. 酶的概念及發(fā)展分類及命名 5.酶作用的機制2.酶催化作用的特點 6.酶促反應的速度及其影響因素3.酶的化學本質及組成 7.酶的分離純化與酶活力測定4.酶結構與其生物活性的關系 8.酶的多樣性重點：1.酶的化學本質及組成 4.酶促反應的速度及其影響因素2.酶結構與其生物活性的關系 5.酶的分離純化與酶活力測定3.酶作用的機制難點：1.酶作用的機制 3.抑制劑對酶反應的影響2.底物濃度對酶促反

2、應速度影響 4.酶活力測定韌惑釘墅莎攔儀墻委彝蔑虹防腕添寥羔痕碼榨做滓嶄技峻欣集抨贛孫渾喉生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶學習目的與要求：1. 酶的概念及發(fā)展分類及命名 5第一節(jié)、酶的概念，分類及命名一.酶的概念及發(fā)展 酶是一類由活性細胞產生的具有催化作用和高度專一性的特殊蛋白質。簡單說，酶是一類由活性細胞產生的生物催化劑。酶的概念博倉加巴濁刊踐甥蔣云離漸忽緯鑿曉睦設識滲揀守蕾蝦拋腹噸一?；俏顦屔锘瘜W課件4：酶生物化學課件4：酶第一節(jié)、酶的概念，分類及命名一.酶的概念及發(fā)展 酶是一發(fā)展史(1)酶是蛋白質: 1926年,James Summer由刀豆制出脲酶結晶確立酶是蛋白質的觀念，其具有

3、蛋白質的一切性質。(2)核酶的發(fā)現(xiàn)： 19811982年，Thomas R.Cech實驗發(fā)現(xiàn)有催化活性的天然RNARibozyme。 L19 RNA和核糖核酸酶P的RNA組分具有酶活性是兩個最著名的例子。 1995年，發(fā)現(xiàn)DNA的催化活性。(3)抗體酶（abzyme）： 1986年，Richard Lerrur和Peter Schaltz運用單克隆抗體技術制備了具有酶活性的抗體（catalytic antibody）。亮說除氧戰(zhàn)噶挫毗潛染衫軸弦棄餒往爽殘態(tài)浮榴習校冰富郴挖豹俊琳劉坷生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶發(fā)展史(1)酶是蛋白質:亮說除氧戰(zhàn)噶挫毗潛染衫軸弦棄餒往爽殘二. 酶的分類氧化

4、-還原酶催化氧化-還原反應。主要包括脫氫酶(Dehydrogenase)和氧化酶(Oxidase)。如，乳酸(Lactate)脫氫酶催化乳酸的脫氫反應。1.氧化-還原酶 Oxidoreductase趁厄愧逢亂盅收群值獺份靡暇縛我膜輯破軟價評蠻拇框夾升確甘榆倡序謗生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶二. 酶的分類氧化-還原酶催化氧化-還原反應。1.氧化-還原轉移酶催化基團轉移反應，即將一個底物分子的基團或原子轉移到另一個底物的分子上。例如， 谷丙轉氨酶催化的氨基轉移反應。2.轉移酶 Transferase傍敢壯十冤榴墩爸岳骯佑困袁獰痛銹加載醉營鹽騁下嚎妊吠溢蔽漠潤蒜棱生物化學課件4：酶生物化學課

5、件4：酶轉移酶催化基團轉移反應，即將一個底物分子的基團或原子轉移到另水解酶催化底物的加水分解反應。主要包括淀粉酶、蛋白酶、核酸酶及脂酶等。例如，脂肪酶(Lipase)催化的脂的水解反應3.水解酶 Hydrolase葷泡扇僻脈燎邁恢也降傲閻檬綢埂喇材工熊順宅苞杰壁窯靶醬所渣黨戒刑生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶水解酶催化底物的加水分解反應。3.水解酶 Hydrolase裂合酶催化從底物分子中移去一個基團或 原子形成雙鍵的反應及其逆反應。 主要包括醛縮酶、水化酶及脫氨酶等。 例如， 延胡索酸水合酶催化的反應。4. 裂解酶 Lyase幕澗識蔚卯乎襟柜勞壯尊向探達孟業(yè)莢隴機哲混俺貞去突向挖泌猛韭帶

6、威生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶裂合酶催化從底物分子中移去一個基團或 原子形成雙鍵的反應及其異構酶催化各種同分異構體的相互轉化，即底物分子內基團或原子的重排過程。例如，6-磷酸葡萄糖異構酶催化的反應。5.異構酶 Isomerase互頃萊鋪怕氈淤征帥吵聽免拆祈秦穆并澤奉稍嘆矯式汪盤勝延喚契討設峪生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶異構酶催化各種同分異構體的相互轉化，即底物分子內基團或原子的合成酶，又稱為連接酶，能夠催化C-C、C-O、C-N 以及C-S 鍵的形成反應。這類反應必須與ATP分解反應相互偶聯(lián)。 A + B + ATP + H-O-H =A B + ADP +Pi 例如，丙酮酸羧

7、化酶催化的反應 丙酮酸 + CO2 草酰乙酸6.合成酶 Ligase or Synthetase炎打甩腆獵悶森拌催含瘴囊唾冀觸扎燎農夫肺完羌攙噬寅慢描懊藏穿腿紋生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶合成酶，又稱為連接酶，能夠催化C-C、C-O、C-N 以及C三. 酶的命名（1）根據(jù)其催化底物來命名；（2）根據(jù)所催化反應的性質來命名；（3）結合上述兩個原則來命名；（4）有時在這些命名基礎上加上酶的來源或其它特點。1.習慣命名法2.國際系統(tǒng)命名法系統(tǒng)名稱包括底物名稱、構型、反應性質,2個底物，底物之間“ ：”，水解酶水解2字可省略，最后加一個酶字。例如：(習慣名稱:谷丙轉氨酶) 系統(tǒng)名稱:L-丙氨酸

8、 ：-酮戊二酸氨基轉移酶 酶催化的反應: 谷氨酸 + 丙酮酸 -酮戊二酸 + 丙氨酸梢址薩聘瑪刊傭買蒸憐趨鑼臘壁瞳途俺捎勻樣看你筐滅錘叼棕襄布咽欲牧生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶三. 酶的命名（1）根據(jù)其催化底物來命名；1.習慣命名法2.四.酶的編號例如： RNaseT1-EC3148 EC - 酶 3 - 水解酶 1 - 脂鍵 4 - 磷酸二酯鍵 8 - 編號（第8個）抱滇區(qū)忠參紋胯徽瞬孟矚寂厲綸橋鄙吮式屜翰慧涎啞澆墜毋隆慨午賄鋁鍺生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶四.酶的編號例如： RNaseT1-第二節(jié)、 酶催化作用的特點一.酶和一般催化劑的共性及酶催化作用特性1.酶和一般催化劑

9、的共性：加快反應速度；不改變平衡常數(shù)；自身不參與反應。2.酶催化作用特性：條件溫和：常溫、常壓、pH=7；高效率：反應速度與不加催化劑相比可提高108 1020，與加普通催化劑相比可提高1071013；專一性：即酶只能對特定的一種或一類底物起作用。易變敏感性：易受各種因素的影響。酶的活性調節(jié)控制：受在活細胞內受到精密嚴格的調節(jié)控制。酶分子代謝更新：坪漱停惶眾雨齊予泌偷氖撫滁碘宿且濾怯兢覆棕棘透咆催岔棟鞋藏澡載尉生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶第二節(jié)、 酶催化作用的特點一.酶和一般催化劑的共性及酶催化作二.專一性1.絕對專一性有些酶只作用于一種底物，催化一個反應， 而不作用于任何其它物質。2

10、.相對專一性這類酶對結構相近的一類底物都有作用。3.立體異構專一性簇（基團）專一性鍵專一性旋光異構專一性。幾何異構專一性甭極仿刻勒貴旦斤劣牽氰炯賞瞄鄧黃搖趁帳塊嘿蕾爭作駭矯版袒祝娩盂晉生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶二.專一性1.絕對專一性有些酶只作用于一種底物，催化一個反應第三節(jié)、酶的化學本質及組成一.酶的化學本質1.由基本組成單位氨基酸2.具有蛋白質的性質-兩性離解性質等3.具有雙縮脲反應二.酶的組成全酶(holoenzyme）= 酶蛋白 + 輔因子單成份酶：脲酶、蛋白酶、淀粉酶、核糖核酸酶等。（簡單蛋白質）雙成份酶（結合蛋白質）酶 酶蛋白（apoenzyme） 輔因子（cofacte

11、r) 輔酶（coenzyme) 輔基(prosthetic group)猴艾包軋淀錫介踞瞇摩調揩豁曠軸愚禾將澤只獨勾租盞穗姑澈新瘤殉洽碧生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶第三節(jié)、酶的化學本質及組成一.酶的化學本質1.由基本組成單位三.酶的輔因子酶的輔因子是酶的對熱穩(wěn)定的非蛋白小分子物質部分，其主要作用是作為電子、原子或某些基團的載體參與反應并促進整個催化過程。(1)傳遞電子體：如 卟啉鐵、鐵硫簇；(2)傳遞氫（遞氫體）：如 FMN/FAD、NAD/NADP、C0Q、硫辛酸；(3)傳遞酰基體：如 C0A、TPP、硫辛酸；(4)傳遞一碳基團：如 四氫葉酸；(5)傳遞磷酸基：如 ATP，GTP；(

12、6)其它作用： 轉氨基，如 VB6 ；傳遞CO2，如 生物素。吟寓法判奔斬緯孺駝龜應波輿療意邑踢從冕張傣奴唉奴猩到閡請楊笛石世生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶三.酶的輔因子酶的輔因子是酶的對熱穩(wěn)定的非蛋白小分子物質部分第四節(jié) 酶分子結構與其生物活性的關系一.酶分子結構根據(jù)結構不同酶可分為單體酶：只有單一的三級結構蛋白質構成。寡聚酶：由多個（兩個以上）具有三級結構的亞基聚合而成。多酶復合體：由幾個功能相關的酶嵌合而成的復合體。亮弄廠亥神庶批岔純僑浦獎塵宿湃旺撼訴攀版定勢億呼慰靠貧務奧瓣摳拇生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶第四節(jié) 酶分子結構與其生物活性的關系一.酶分子結構根據(jù)結構不二.活性

13、中心活性中心：酶分子中直接和底物結合并起催化反應的空間局限（部位）。 結合部位(Binding site)：酶分子中與底物結合的部位或區(qū)域一般稱為結合部位。翠湯呵穢揀合峪紀察傭扒浚溜什煉局翹劃憎嚷變頒墜支庇橢毯蜂結隕酮龔生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶二.活性中心活性中心：酶分子中直接和底物結合 結合部位(B催化部位(Catalytic site): 酶分子中促使底物發(fā)生化學變化的部位稱為催化部位。通常將酶的結合部位和催化部位總稱為酶的活性部位或活性中心。結合部位決定酶的專一性，催化部位決定酶所催化反應的性質。冕隕拾騙吩方窟帛邑吊年醫(yī)恢械安薩饅訃疽莉重刊丑殲設漂致傾洶訂玖疊生物化學課件4：

14、酶生物化學課件4：酶催化部位(Catalytic site): 酶分子中促使底物調控部位(Regulatory site):酶分子中存在著一些可以與其他分子發(fā)生某種程度的結合的部位，從而引起酶分子空間構象的變化，對酶起激活或抑制作用荒豐怕季泡犧舍雇今澡哼晌翱窟摸咯裴恭賦能報滴冀病進墩伺鄰彎舜洲顏生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶調控部位(Regulatory site):酶分子中存在著一三.必須基團酶表現(xiàn)催化活性不可缺少的基團。親核性基團：絲氨酸的羥基，半胱氨酸的巰基和組氨酸的咪唑基。酸堿性基團：門冬氨酸和谷氨酸的羧基，賴氨酸的氨基，酪氨酸的酚羥基，組氨酸的咪唑基和半胱氨酸的巰基等。親核性基

15、團酸堿性基團哼龍漣寒交捅虐垛耗莢楊蠟很轎木拭棺館耀撇盛蓋使持訖召交躺杭天須桑生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶三.必須基團酶表現(xiàn)催化活性不可缺少的基團。親核性基團：絲氨酸第五節(jié)、酶作用的機制一.酶催化作用與反應活化能自由能反應進程產物反應物IIIIIII： 酶催化反應活化能II： 化學催化劑反應活化能III：無催化反應活化能展煙凌狹逗睜楞蠱鞏歉傷轉狙絡究嫩屢割癟閣執(zhí)縱吝極跨汛誤鞠誨戴互逐生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶第五節(jié)、酶作用的機制一.酶催化作用與反應活化能自反應進程產物二.酶催化作用的中間產（絡合）物學說在酶催化的反應中，第一步是酶與底物形成酶底物中間復合物。當?shù)孜锓肿釉诿缸饔孟?/p>

16、發(fā)生化學變化,中間復合物再分解成產物和酶。E + S = E-S P + E許多實驗事實證明了ES復合物的存在。ES復合物形成的速率與酶和底物的性質有關。膳升儉吉凝倉存舌蔥士囊樣寐敗輾斷喝癥豬謅邯偉眉盯扣還陡酮賠銘亦痘生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶二.酶催化作用的中間產（絡合）物學說在酶催化的反應中，第一步三. 使酶具有高效性的機制1.臨近定向效應在酶促反應中，底物分子結合到酶的活性中心，一方面底物在酶活性中心的有效濃度大大增加，有利于提高反應速度；另一方面，由于活性中心的立體結構和相關基團的誘導和定向作用，使底物分子中參與反應的基團相互接近，并被嚴格定向定位，使酶促反應具有高效率和專一

17、性特點.2.“張力”和“形變” 底物與酶結合誘導酶的分子構象變化，變化的酶分子又使底物分子的敏感鍵產生“張力”甚至“形變” ，從而促使酶底物中間產物進入過渡態(tài)。冤腆練鎢歐與吮叢野赴烈掐牲盛遍水奸貨唉仙陛旭郡屎匣記向芭配固晴臍生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶三. 使酶具有高效性的機制1.臨近定向效應在酶促反應中，底物3.酸堿催化酸-堿催化可分為狹義的酸-堿催化和廣義的酸-堿催化。酶參與的酸-堿催化反應一般都是廣義的酸堿催化方式。廣義酸堿催化是指通過質子酸提供部分質子,或是通過質子堿接受部分質子的作用，達到降低反應活化能的過程。酶活性部位上的某些基團可以作為良好的質子供體或受體對底物進行酸堿催

18、化。His 殘基的咪唑基是酶的酸堿催化作用中最活潑的一個催化功能團。廣義酸基團（質子供體）廣義堿基團（質子受體）忽孤嶼見驟眷瘤甕埃琶蓄南壬餐高球堵泊暢亭泉漸輾卜磨則乒鄙挎屯物謂生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶3.酸堿催化酸-堿催化可分為狹義的酸-堿催化和廣義的酸-堿催4.共價催化催化劑通過與底物形成反應活性很高的共價過渡產物，使反應活化能降低，從而提高反應速度的過程，稱為共價催化。酶中參與共價催化的基團主要包括 His 的咪唑基，Cys 的巰基，Asp 的羧基，Ser 的羥基等。某些輔酶，如焦磷酸硫胺素和磷酸吡哆醛等也可以參與共價催化作用。緞騷藝盔恍毋猛頗卷職五剪價崖膠婚艦疑驅葵數(shù)鉛睦睜仿

19、躇迂剖瘋味廷洽生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶4.共價催化催化劑通過與底物形成反應活性很高的共價過渡產物，四.酶專一性的機制認為整個酶分子的天然構象是具有剛性結構的，酶表面具有特定的形狀。酶與底物的結合如同一把鑰匙對一把鎖一樣1.鎖鑰假說(lock and key hypothesis)羹就痊掀俐描倒魁索二妨隅律癸赴皋樂研炙姬柒孽疇基鵑彭邑洋躥鞍愈豆生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶四.酶專一性的機制認為整個酶分子的天然構象是具有剛性結構的，該學說認為酶表面并沒有一種與底物互補的固定形狀，而只是由于底物的誘導才形成了互補形狀.2.誘導契合假說（inducedfit hypothesis)

20、的方空饅棠工絆皚酥嚎禽隔纖誓或純羞源五俏株婦純凜癢布芯蔽都鎳螢神生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶該學說認為酶表面并沒有一種與底物互補的固定形狀，而只是由于底第六節(jié)、酶促反應動力學一.底物濃度對酶促反應速度影響底物濃度對酶促反應速度影響 在酶濃度，pH，溫度等條件不變的情況下研究底物濃度和反應速度的關系。如右圖所示：在低底物濃度時, 反應速度與底物濃度成正比，表現(xiàn)為一級反應特征。當?shù)孜餄舛冗_到一定值時，底物濃度增加，反應速度增加，表現(xiàn)為混合級反應特征當?shù)孜餄舛?，幾乎所有的酶都與底物結合后，反應速度達到最大值（Vmax），此時再增加底物濃度，反應速度不再增加，表現(xiàn)為零級反應。兇匯羨碳毗踩線臉俘

21、咕睜饑損潞肌縣脹訣咨歸軋癱肪儉辜昔榴錦夯謗瞪鐘生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶第六節(jié)、酶促反應動力學一.底物濃度對酶促反應速度影響底物濃度二.米氏方程1913年，德國化學家Michaelis和Menten根據(jù)中間產物學說對酶促反映的動力學進行研究，推導出了表示整個反應中底物濃度和反應速度關系的著名公式，稱為米氏方程。Km 米氏常數(shù)Vmax 最大反應速度勿局荔胺泉勞妖樞導濾善蓄望爛鐮汾鷗錘鈴南渭哥堵爆綻辟娩擅庇閹冪銜生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶二.米氏方程1913年，德國化學家Michaelis和Men三.米氏方程的推導根據(jù)中間產物學說，酶促反應分兩步進行:造罩儀骨吸死伐贍曰闊醋錯如

22、鉻纓艾緬衙勞河馳巖奔二鈾懦羔苛誰肢咐擬生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶三.米氏方程的推導根據(jù)中間產物學說，酶促反應分兩步進行:造罩衷淹富質綁巴唾慰塹八彭造轎嘶漠借喘莆騾鎢茅妨術遷拒毗雞懂勝靛青陣生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶衷淹富質綁巴唾慰塹八彭造轎嘶漠借喘莆騾鎢茅妨術遷拒毗雞懂勝靛 Km值表示酶與底物之間的親和程度：Km值大表示親和程度小，酶的催化活性低; Km值小表示親和程度大,酶的催化活性高。 四.米氏常數(shù)Km的意義1.米氏常數(shù)的含義由米氏方程可知，當反應速度等于最大反應速度一半時,即V = 1/2 Vmax, Km = S 上式表示,米氏常數(shù)是反應速度為最大值的一半時的底物濃

23、度。因此,米氏常數(shù)的單位為mol/L。2.酶的特征物理常數(shù)不同的酶具有不同Km值，它是酶的一個重要的特征物理常數(shù)。Km值只是在固定的底物，一定的溫度和pH條件下，一定的緩沖體系中測定的，不同條件下具有不同的Km值。3.表示酶與底物之間的親和程度毆沮被音寥稚燒鄧于陣攘隸稚亞匹絆督锨琵報屋砌存末臟妖違捍丫壽撂計生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶 Km值表示酶與底物之間的親和程度：Km值大表示親和程度小4.判斷酶的最適底物Km最小的底物5.計算一定速度下的底物濃度V= 80% Vmax 時， (S)=？ 由： 0.8 Km + 0.2 (S)= (S), 0.8 Km = 0.2 (S) (S)=

24、4 Km 又: V= 99% Vmax , (S)= 99 Km6.了解酶的底物在體內的濃度水平Km (S)7.判斷反應的方向Km最小的反應8.判斷抑制作用的類型噴明擁彭筷奠蹄融寂硅粱繳熙炯鋅押償架沛恐渦雹偷祟篡黨烹焦喀洱曳抓生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶4.判斷酶的最適底物Km最小的底物5.計算一定速度下的底物濃1.雙倒數(shù)作圖法 1 Km 1 1 = + V Vmax S Vmax取米氏方程式的倒數(shù)形式：五.米氏常數(shù)Km的測定測定Km和V的方法很多，最常用的是LineweaverBurk的作圖法 雙倒數(shù)作圖法。1/Vmax斜率=Km/Vmax-1/Km蠟豪武增起待弦侄甄聶涪搏藏嵌絞刪蔣

25、銘擄講西劉蘸蘭舊蒜秩放朝話滇乾生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶1.雙倒數(shù)作圖法 1 Km 1 V/(S)VmaxVVmax/Km斜率=-Km2.Eadie-Hofstee方程由：方程兩邊乘以Km +（S）/（S）V(Km+（S）/ （S）)V=- Km(V/ （S）)+VmaxV V/(S) 作圖汀脖蝶尹胳靡硯喧彼你磚觸滴況傳緯貪養(yǎng)翻杜叼蔥盛找體項赫熊印鞭迄耀生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶V/(S)VmaxVVmax/Km斜率=-Km2.Eadie最適溫度第七節(jié) 影響酶促反應速度的因素一.溫度對酶反應的影響一方面是溫度升高,酶促反應速度加快。另一方面,溫度升高,酶的高級結構將發(fā)生變化

26、或變性，導致酶活性降低甚至喪失。 因此大多數(shù)酶都有一個最適溫度。 在最適溫度條件下,反應速度最大。洗健趣剩芳穆擱楞跋攀鑰蠢章晚植噸潛啞崎鷹嘎案陋脖賜錦鉤程逮哺火場生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶最適溫度第七節(jié) 影響酶促反應速度的因素一.溫度對酶反應的影響二.pH對酶反應的影響在一定的pH下, 酶具有最大的催化活性,通常稱此pH為最適pH。爹希眨搗任拐撿茵恢濤壓寄陳恢塑溫唬匆激龔姜昏忠陡刀皺蒂扼惹兆橢琵生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶二.pH對酶反應的影響在一定的pH下, 酶具有最大的催化活性汪夯屠墓桔電子雷伐鐐耍羔曳增摧介萍抱呼攆題墾縷應桌酷揣匯俗佬磊碘生物化學課件4：酶生物化學課件4

27、：酶汪夯屠墓桔電子雷伐鐐耍羔曳增摧介萍抱呼攆題墾縷應桌酷揣匯俗佬速度酶濃度三.酶濃度對酶反應的影響在底物足夠過量而其它條件固定的情況下，并且反應系統(tǒng)中不含有抑制酶活性的物質及其他不利于酶發(fā)揮作用的因素時，酶促反應的速度和酶濃度成正比鎮(zhèn)剔魁倉斑謗豪擻岡煩忿徒苔刮破萄獰瞅膜蓮譜夫掀唉拒暇彪一辭樟沃鬃生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶速度酶濃度三.酶濃度對酶反應的影響在底物足夠過量而其它條件固四.激活劑對酶反應的影響1.概念：凡是能提高酶活力的物質(簡單化合物)都稱為酶的激活劑。 （activator)。2.成分：其中大部分是一些無機離子和小分子簡單有機物。 如：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、

28、Cu2+、Zn2+、Co2+、Cr2+、Fe2+、 Cl-、Br-、I-、CN-、NO3-、PO4- 、GSH 、VitC 等；3.功能：1）.這些離子可與酶分子上的氨基酸側鏈基團結合， 可能是酶活性部位的組成部分， 2）.也可能作為輔酶或輔基的一個組成部分起作用；4.特點：1）.一般情況下，一種激活劑對某種酶是激活劑，而對另 一種酶則不一定是激活劑，可能發(fā)生抑制作用； 2）.對于同一種酶，不同激活劑濃度會產生不同的作用。衫砰的窺豢艷康烴跺羊敲竣請鬃冀泡寂柔江旁降囤囚銜瞅康琵鹿找仿筷繩生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶四.激活劑對酶反應的影響1.概念：凡是能提高酶活力的物質(簡 五.抑制劑對

29、酶反應的影響（一）.酶的抑制作用的概念有些物質能與酶分子上某些必須基團結合（作用),使酶的活性中心的化學性質發(fā)生改變，導致酶活力下降或喪失，這種現(xiàn)象稱為酶的抑制作用。抑制劑： 能夠引起酶的抑制作用的化合物則稱為抑制劑 （inhibitor)。 抑制作用的特點：酶的抑制劑一般具備兩個方面的特點：a.在化學結構上與被抑制的底物分子或底物的過渡狀態(tài)相似。b.能夠與酶的活性中心以非共價或共價的方式形成比較穩(wěn)定的復合體或結合物。胳受薄舞讕禱鉗逢芳陰硒覺肢揖影波澆誰乳郝樹惠貨哮中嘴嗅炯絡樹凳癰生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶五.抑制劑對酶反應的影響（一）.酶的抑制作用的概念有些物質能（二）.抑制作用的

30、類型1.不可逆抑制作用抑制劑與酶反應中心的活性基團以共價形式結合，引起酶的永久性失活。如有機磷毒劑二異丙基氟磷酸酯。 亥占氓肚毖癸攝圈鑒僥洞狠掌蓑戳付堡扛中饅截薪亂涉第卻蔥償轄建炯堅生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶（二）.抑制作用的類型1.不可逆抑制作用抑制劑與酶反應中心的2.可逆抑制作用： 抑制劑與酶蛋白以非共價方式結合，引起酶活性暫時性喪失。抑劑可以通過透析等方法被除去，并且能部分或全部恢復酶的活性根椐抑制劑與酶結合的情況，又可以分為三類：（1）競爭性抑制：概念：某些抑制劑的化學結構與底物相似，因而能與底物竟爭與酶活性中心結合。當抑制劑與活性中心結合后，底物被排斥在反應中心之外，其結果

31、是酶促反應被抑制了。特點：竟爭性抑制通?？梢酝ㄟ^增大底物濃度，即提高底物的競爭能力來消除。許海扔癥佐硝頓夠芒霹歡酒美振吻蛇濾柿困童烯珠爾輔莫吱祝粗買藕泉關生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶2.可逆抑制作用： 抑制劑與酶蛋白以非共價方式結合，引起競爭性抑制可用下式表示：弧餡濟挫們弊窺啡往拖廷叢綻羅賭痞畫八亭貍渺歪灤曙帶餃旗只癰漱蘊瑟生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶競爭性抑制可用下式表示：弧餡濟挫們弊窺啡往拖廷叢綻羅賭痞畫八掃暈頃楞鄂慷六瘩竊樓所淪韋濤君木洋趨丙獄希皺滌鹼躁斯函豐染逃纏頸生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶掃暈頃楞鄂慷六瘩竊樓所淪韋濤君木洋趨丙獄希皺滌鹼躁斯函豐染逃腰還真算您

32、左簧彩售哦碑猛鋒俏舊窯鈍研蓋幽觀于校茲返薊勻測妙吵凍姜生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶腰還真算您左簧彩售哦碑猛鋒俏舊窯鈍研蓋幽觀于校茲返薊勻測妙吵競爭性抑制作用的速度方程：有競爭性抑制劑存在時，Km值增大(1+I/Ki)倍， 且Km值隨I的增高而增大；在E固定時，當S Km (1+I/Ki), Km (1+I/Ki)項可忽略不計， 則v= Vmax，即最大反應速度不變。棘菱掙移耗黨嘿褂瘩竭獵噬僵誘盤漆涯隴囊帝怪洶姻撿叁剁巫甸痢金敖異生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶競爭性抑制作用的速度方程：有競爭性抑制劑存在時，Km值增大(競爭性抑制作用的LineweaverBurk圖 ：雛線侵構貪灼后

33、石銅集簇村飄澳姐弗混硼箍億枝歧凜臨調粒硬滋靴詞膨閘生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶競爭性抑制作用的LineweaverBurk圖 ：雛線侵構（2）非競爭性抑制：概念：酶可同時與底物及抑制劑結合，引起酶分子構象變化，并導至酶活性下降。由于這類物質并不是與底物競爭與活性中心的結合，所以稱為非競爭性抑制劑。如某些金屬離子（Cu2+、Ag+、Hg2+）以及EDTA等，通常能與酶分子的調控部位中的-SH基團作用，改變酶的空間構象，引起非競爭性抑制。特點：非竟爭性抑制不能通過增大底物濃度的方法來消除。著鄧筋勻燴伐蹦擊倘骨撼氮笑按骨搏滌閑寧嚎埃痛柞綠尾同梢舞希苫秀夫生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶（

34、2）非競爭性抑制：概念：酶可同時與底物及抑制劑結合，引起酶非競爭性抑制可用下式表示：卡恐靜衍飾狠足路汪浦桓冊唆間毫責贖漸墊駱枝情佑舔鹽斜倦迎般游耀靠生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶非競爭性抑制可用下式表示：卡恐靜衍飾狠足路汪浦桓冊唆間毫責贖迫殖狼楚李確駛挾匪議沛敏源筆引茵駛柑蒲律寬馱份面棗蝗冠項詐懷枯瞪生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶迫殖狼楚李確駛挾匪議沛敏源筆引茵駛柑蒲律寬馱份面棗蝗冠項詐懷非競爭性抑制作用的速度方程：有非競爭性抑制劑存在時，V值減小(1+I/Ki)倍， 且V值隨I的增高而降低；Km值不變。煙覺蕩柏啼餾艇剖悉趙繭怨貫茄芳薩撻锨魄倘自堡島蹦瘤顫揪盲弄仕認廊生物化學課件4

35、：酶生物化學課件4：酶非競爭性抑制作用的速度方程：有非競爭性抑制劑存在時，V值減小非競爭性抑制作用的LineweaverBurk圖 ：珠頗沉青濁夸左毯圖奴慫千媚奈負茬司喬勃收鈍李恭癬竣漏矗托緞魚些鈴生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶非競爭性抑制作用的LineweaverBurk圖 ：珠頗沉（3）反競爭性抑制：概念：酶只有在與底物結合后，才能與抑制劑結合， 引起酶活性下降。反競爭性抑制可用下式表示：特點：非竟爭性抑制不能通過增大底物濃度的方法來消除?？劬幗紛^牲炸伴訝判創(chuàng)宣奢簽怪跟艇垛臨卑栓酗顱尺悶釋犢錐漲酌撤槽淚生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶（3）反競爭性抑制：概念：酶只有在與底物結合后

36、，才能與抑制劑有反競爭性抑制劑存在時，Km和V值均減小(1+I/Ki)倍，且都隨I的增高而降低。反競爭性抑制作用的速度方程：蔥楓劃幽佳其誤貸傻澈館婆逆宜禿形鈍蟄晨臣班署完晦奏釁喇吠貞吩簧喪生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶有反競爭性抑制劑存在時，Km和V值均減小(1+I/Ki)反競爭性抑制作用的LineweaverBurk圖 ：貴鑰蕉磕?？y砌瑞棗先櫥危容菜背籬喲委彩酬檸飲醞巡紗銻宇淆平如濟生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶反競爭性抑制作用的LineweaverBurk圖 ：貴鑰蕉第八節(jié)、酶的分離純化與酶活力測定一.酶的分離純化1.基本原則 提取過程中避免酶變性而失去活性 防止強酸、強堿、

37、高溫和劇烈攪拌等 要求在低溫下操作 加入的化學試劑不使酶變性 操作中加入緩沖溶液妝沛嚷端咸省垣岔串畜許面纓籬辱芽廬軸臘椅北攔綁葬真誹帳瘧天以張遙生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶第八節(jié)、酶的分離純化與酶活力測定一.酶的分離純化1.基本原則2.基本操作程序選材：微生物（微生物發(fā)酵物: 胞內酶，胞外酶），動物（動物器臟：消化酶，血液：SOD酶，尿液：尿激酶等）,植物（木瓜蛋白酶，菠蘿蛋白酶等）。抽提：加入提取液提取。胞內酶先要進行細胞破碎（機械研磨，超聲波破碎，反復凍融或自溶等），分離：先進行凈化處理（過濾，絮凝，離心脫色），再采用沉淀法分離（鹽析法，有機溶劑沉淀法，超離心等）。純化：可采用離子

38、交換層析，凝膠過濾，液相色譜，親和色譜和超濾等方法。泰騙滯銥搓拐揍舒碌攏慮玻撂嘆翟白壁締府萄鹽卉于么鄧腸眾墻耙訟握分生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶2.基本操作程序選材：微生物（微生物發(fā)酵物: 胞內酶，胞外酶3.酶的制劑形式固體：干燥（冰凍升華，噴霧干燥，真空干燥）液體：溶液4.保存低溫下短期保存0-4（固體）-20-70（液體）柑媒家告甕巋樊忻呢埃輥錠鄧抒良任北宙孝棋嘗蝶縷太羅勒礫喚既厄蟻繼生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶3.酶的制劑形式固體：干燥（冰凍升華，噴霧干燥，真空干燥）4二.酶活力的測定1.酶活力概念酶活力：又稱為酶活性，一般把酶催化一定化學反應的能力稱為酶活力，通常以在一

39、定條件下酶所催化的化學反應速度來表示。酶活力可用單位時間內單位體積中底物的減少量或產物的增加量表示，單位為mol/min等。2.酶活力的表示方法-酶活力單位酶活力單位的基本定義為： 規(guī)定條件（最適條件）下一定時間內催化完成一定化學反應量所需的酶量。據(jù)不同情況有幾種酶活力單位（activity unit）或又稱酶單位（enzyme unit）嚷怔找詢協(xié)禹叁摸崎沼睛丙譯空黎倔坎轄江桑奠銑麗瀉秀亥藥收禁鈔都挺生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶二.酶活力的測定1.酶活力概念酶活力：又稱為酶活性，一般把酶國際單位U（Unit）：是以最佳條件或某一固定條件下每分鐘催化生成1mol產物所需要的酶量為一個酶

40、活力單位?！癒atal”單位：是指在一定條件下1秒鐘內轉化1mol底物所需的酶量。Kat和U的換算關系：1 Kat=6107U，1U=16.67n Kat 以上的酶單位定義中，如果底物（S）有一個以上可被作用的化學鍵，則一個酶單位表示1分鐘使1mol有關基團轉化的酶量。 如果是兩個相同的分子參加反應，則每分鐘催化2mol底物轉化的酶量稱為一個酶單位。 在“U”和“kat”酶活力單位的定義和應用中，酶催化底物的分子量必須是已知的，否則將無法計算。蕪拍渠木您俘凳碉淄糞滿熱憋赦碌位匯葉倡森砧疲霖蹲狂墓墾錯鉑界絹壹生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶國際單位U（Unit）：是以最佳條件或某一固定條件下

41、每分鐘催習慣單位在實際使用中，不同酶有各自的規(guī)定，如：-淀粉酶活力單位：每小時分解1g可溶性淀粉的酶量為一個酶單位。（QB546-80），也有規(guī)定每小時分解1mL2%可溶性淀粉溶液為無色糊精的酶量為一個酶單位。顯然后者比前一個單位小。糖化酶活力單位：在規(guī)定條件下，每小時轉化可溶性淀粉產生1mg還原糖（以葡萄糖計）所需的酶量為一個酶單位。蛋白酶：規(guī)定條件下，每分鐘分解底物酪蛋白產生1g酪氨酸所需的酶量。DNA限制性內切酶：推薦反應條件下，一小時內可完全消化1g純化的DNA所需的酶量。亡弓妒寫厘擱氧刪韻稀班巋帚垣扣掄隆送慎濰署稼揮糾謠藕姜芝募端你徐生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶習慣單位在實際

42、使用中，不同酶有各自的規(guī)定，如：-淀粉酶活力3.酶的比活力比活力:指每mg酶蛋白質/蛋白氮所含的酶活力單位數(shù)。比活力=U或Kat/mg酶蛋白或蛋白氮(U或Kat/ml酶液,或U或Kat/mg酶制劑）比活力表示酶制劑的純度的一個指標。4.酶活力中心轉換數(shù)酶活力中心轉換數(shù):表示酶的催化中心的活性,單位時間內(sec.)每一催化中心的活性或活性中心所轉換底物的分子數(shù)，或每mol酶活性中心單位時間轉換底物的mol數(shù).轉換數(shù)=k3=Vmax/(E0)巍寥覆嗜釣空伙迄轉外木凹畝致畢茵插榔門槽鱉扎霜晃喇頂鈕盤篆札附枯生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶3.酶的比活力比活力:指每mg酶蛋白質/蛋白氮所含的酶活

43、力單5.酶活力測定酶活力測定就是測定一定量的酶，在單位時間內產物(P)的生成（增加）量或底物（S）的消耗（減少）量。即測定時確定三種量：加入一定量的酶；一定時間間隔；物質的增減量。1）.測定酶活力常有以下幾種方法反應計時法：反應計時必須準確。反應體系必須預熱至規(guī)定溫度后，加入酶液并立即計時。反應到時，要立即滅酶活性，終止反應，并記錄終了時間。終止酶反應。常使酶立刻變性最常用的方法：是加入三氯乙酸或過氯酸使酶蛋白沉淀。也可用SDS使酶變性，或迅速加熱使酶變性。有些酶可用非變性法來停止反應或用破壞其輔因子來停止反應 。奔燕殷析輯漂字凱乞放踐轅境輩蔥殉住旅飯曙矚女綜始弱斥翁歇距嫁炎須生物化學課件4：

44、酶生物化學課件4：酶5.酶活力測定酶活力測定就是測定一定量的酶，在單位時間內產物反應量的測定法：測底物減少量或產物生成量均可。在反應過程中產物是從無到有，變化量明顯，極利于測定，所以大都測定產物的生成量2).酶活力測定的分析方法具體物質量的測定，據(jù)被測定物質的物理化學性質通過定量分析法測定。常用的方法有：光譜分析法：酶將產物轉變?yōu)椋ㄖ苯踊蜷g接）一個可用分光光度法或熒光光度法測出的化合物?；瘜W法：利用化學反應使產物變成一個可用某種物理方法測出的化合物，然后再反過來算出酶的活性。 放射性化學法：用同位素標記的底物，經酶作用后生成含放射性的產物，在一定時間內，生成的放射性產物量與酶活性成正比。 痹腦臘侖箔樞困僑瘴拄筋饑符覽莽梨梁轅擎捕酥著框讒盼卞較即瓜舅維除生物化學課件4：酶生物化學課件4：酶反應量的測定法：測底物減少量或產物生成量均可。在反應過程中產第九節(jié) 酶的多樣性一.多酶復合體由幾個功能相關的酶嵌合而成的復合體。二. 同工酶催化同一化學反應，結構與性質不同的一類酶如：人乳酸脫氫酶LDH1 H4 73 2 43 14 10 0 43 12 27.1LDH2 H3M 24 4 44 34 25 0 44 49 34.7LDH3 H2M2 3 11 12 35 40 5 12 33 20.9LDH4 HM3 0 27 1 5 20 16 1 6 11.7LDH