內(nèi)容分析教案

濤酶的概其底物具有高度特異性和高度催化效能的酶學(xué)研究簡(jiǎn)一百余年前，Pasteur認(rèn)為發(fā)酵是酵母細(xì)胞生命活1897年，Eduard Buchner用不含細(xì)胞的酵母提取1926Sumner首次從刀豆中提純出脲酶結(jié)晶1982年，Cech首次發(fā)現(xiàn)RNA也具有酶的催化活性，1995年，JackW.Szostak研究室首先了具有DNA連接酶活性DNA片段，稱為脫氧核酶TheMolecularStructureandof酶的不同形式單體酶(monomericenzyme)：寡聚酶(oligomericenzyme)：由多個(gè)相同或不同亞基以非共價(jià)多酶體系(multienzymesystem)：多功能酶(multifunctionalenzyme)或串聯(lián)酶(tandemenzyme)：一些多酶體系在進(jìn)化過(guò)程中由于 的融合，多種不同催化

輔基(prosthetic 小分子有機(jī)化合物（輔酶或輔基 氫原子（質(zhì)子

FMN（黃素單核苷酸 維生素B2（核黃素FAD（黃素腺嘌呤二核苷酸）維生素B2（核黃素 維生素B1（硫胺素 輔酶 鈷胺素輔酶 維生素 磷酸吡哆 吡哆醛（維生素B6之一 金屬 金屬離 金屬激活 金屬離過(guò)氧化氫過(guò)氧化物

酸激酸羧化

K+、Mn2+、固氮核糖核苷酸原

蛋白激 Mg2+、 己糖激 磷脂酶 羧基肽

細(xì)胞色素氧酶

碳酸酐堿性磷酸

脲檸檬酸合

(active site）(bindinggroup)

(catalytic底物

溶菌酶的活性中心是一裂隙，可以容納肽多糖的6個(gè)單糖基（A，B，C，D，E，F(xiàn)），并與之形成氫鍵和van催化基團(tuán)是35101位Asp和108位同工酶(isoenzyme)是指催化相同的化因編碼的多肽鏈，或由同一轉(zhuǎn)錄生成的不同工酶存在于同一種屬或同一的不同組織 謝特征。這為同工酶用來(lái)診斷不同的疾病

MM LDH同LDH同工紅細(xì)白骨骼心肺腎肝脾LDH102LDH20453LDH416051LDH500005 活 活重要的作用

心肌梗死和肝 同工酶譜的變 MB MM (creatinekinaseCKTheMechanismofEnzyme（一）酶對(duì)底物具有極高的效的活化能(activationenergy)。酶比一般催化劑

2.4×10-8.5×10-

7.4×10- 5.0×106 為兩種類型：生成CO2和NH3反應(yīng)。例如乳酸脫氫酶僅催化L-乳酸脫氫生成酸，種類有選擇性，而對(duì)具體的底物蛋白質(zhì)種類無(wú)嚴(yán)格要求。（三）酶的活性與酶量具有可調(diào)節(jié)磷酸果糖激酶-1的活性受AMP的別構(gòu)激（四）酶具有不穩(wěn)定（一）酶比一般催化劑更有效地降低反應(yīng)活化用都是通過(guò)降低反應(yīng)的活化能(activation能量

（二）酶與底物結(jié)合形成中間產(chǎn)E+

E+ 這種鄰近效應(yīng)(proximityeffect)與定向排列化(desolvation)，排除周?chē)罅克肿訉?duì)酶和底物分子能基團(tuán)的干擾性吸引和排斥，防止水合。這種現(xiàn)象稱為表面效應(yīng)(surfaceeffect)。（三）酶的催化機(jī)制呈多元催化作2）共價(jià)催化作用(covalentcatalysis)3KineticsofEnzyme-Catalyzed VV VV VV①②酶促反應(yīng)速率一般在規(guī)定的反應(yīng)條件下，用③④E+

E+1913年Michaelis和Menten提出反應(yīng)速率與底物稱米氏方程式(Michaelisequation)。Ｖ Km+ umＫm：米氏常數(shù)(MichaelisE與S形成ES復(fù)合物的反應(yīng)是快速平衡反應(yīng)，而ES分解為E及P的反應(yīng)為慢反應(yīng)，反應(yīng)速率取決于慢反應(yīng)即V=k3[ES]。(1)初始階段，S的濃度可認(rèn)為不變即[S]=[St]。k1([Et]－[ES])[S]=k2[ES]+k3整理得：

=

Km（米氏常數(shù)則(2)變?yōu)?([Et]－[ES])[S]=Km

[ES]=Km+

V=將(3)代入(1) KmV=

即[Et]=[ES]，反應(yīng)達(dá)最大速率Vmax=k3[ES]= Vmax將(5)代入(4)得米氏方程式Km+（二）Km與Vm是重要的酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參V2

=Km+Km=

酶4D-葡萄51.52.61.082.5-4.02.56.0k3[Et]（三）Ｋm值與Ｖmax常通過(guò)林-貝氏作圖法求雙倒數(shù)作圖法(doublereciprocalplot)，又稱為林-貝氏(Lineweaver-Burk)作圖法V

1/[S]+

-

[S]/V=Km/Vmax+

V 關(guān)系式為：Vk3

當(dāng)[S]>>[E]時(shí)，Vmaxk3的最適pH(optimumpH)。度、緩沖液種類與濃度、以及酶純度等因(irreversible(reversible競(jìng)爭(zhēng)性抑制(competitive非競(jìng)爭(zhēng)性抑制 petitive反競(jìng)爭(zhēng)性抑制 petitive（一）不可逆性抑制劑與酶共價(jià)結(jié)有機(jī)磷化合物 解 解磷定 如：敵百蟲(chóng) 、樂(lè)果和馬 P

X

P

有機(jī)磷化合 羥基 低濃度重金屬離子和砷化合

S 巰基*

S CHClS

+CH

（二）可逆性抑制劑與酶非共價(jià)結(jié)抑制劑通常以非共價(jià)鍵與酶或酶-底物

間產(chǎn)物，這種抑制作用稱為競(jìng)爭(zhēng)性抑制作

E++I

E+P

VV1V(1[I])1 1酶的活性中心；抑制程度取決于抑制劑與酶的相對(duì)親和力及底物動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)：Vmax不變，表觀

丙二

二氫蝶呤啶＋對(duì)氨基苯甲酸＋

磺胺類藥物之間無(wú)競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。但酶底物抑制劑復(fù)合物(ESI)不能進(jìn)一步釋放出產(chǎn)物。這種抑制作用

+I

+I + S+ S11V(1[I])1 1(1[I]合，底物與抑制劑抑制程度取決于抑動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)：Vmax降低，表觀

1/

+

抑制劑只與酶－底抑制程度取決與抑制劑的濃度及動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)：Vmax降低，表觀

?

各種可逆性抑制作用的比作用特 無(wú)抑制 競(jìng)爭(zhēng)性抑 非競(jìng)爭(zhēng)性抑 反競(jìng)爭(zhēng)性抑

E、 表觀 增 不 減最大速林-貝氏斜橫軸截

不 降 降 增 增 不 不 增 增- 增 不 減使酶由無(wú)活性變?yōu)橛谢钚曰蚴姑富钚?essentialTheRegulationof(allosteric逆地結(jié)合，使酶構(gòu)象改變，從而改變酶的催化活性，此(allosteric(allosteric

別構(gòu)酶的Ｓ形曲線[S]酶蛋白肽鏈上的一些基團(tuán)可在其他酶的催化酶的化學(xué)修飾（chemicalmodification）調(diào)節(jié)。

-O-PO33

酶 H+或胃

胰凝乳蛋白酶 有的酶原可以視為酶的形式。在需要二、酶含量的調(diào)節(jié)是對(duì)酶促反應(yīng)速率的緩慢（一）酶蛋白合成可被誘導(dǎo)或阻誘導(dǎo)作用(induction)：在轉(zhuǎn)錄水平上能促進(jìn)酶合 （二）酶降解與一般蛋白質(zhì)降解途徑相 名與分TheNamingandClassification氧化還原酶類 (transferases水解酶類裂解酶類異構(gòu)酶類(synthetases, mended稱氧化還原NADH+乙醇脫 氨轉(zhuǎn)移酶 草酰乙酸+L-氨

L-天冬氨酸：-酮戊基轉(zhuǎn)移

天冬氨轉(zhuǎn)氨水解酶 D-葡萄糖醛裂解酶 磷酸二 醛

- 葡葡 磷酸水解酮 磷酸酮 磷酸裂解

葡糖6-酸醛縮構(gòu)異構(gòu)酶 D-果糖-6-磷 D-葡糖-6-磷酸酮-醇構(gòu)

磷酸果異構(gòu)磷連接酶 L-谷氨酰胺磷ADP

L-谷氨酸：氨連