生物大分子 生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能 正常人體功能課件

第二章生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能第一節(jié)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能主講人:XXX2.熟悉20種氨基酸名稱特點(diǎn)分類蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)。3.了解糖蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系，蛋白質(zhì)的呈色反應(yīng)。蛋白質(zhì)元素組成及平均含氮量，一、二、三、四級(jí)結(jié)構(gòu)概念及維系鍵。1.掌握一、蛋白質(zhì)的概念蛋白質(zhì)(protein)是由許多氨基酸(aminoacids)通過(guò)肽鍵(peptidebond)相連形成的高分子含氮化合物。概述第一節(jié)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能(一)組成蛋白質(zhì)的元素主要有C、H、O、N和S。有些蛋白質(zhì)含有少量磷或金屬元素鐵、銅、鋅、錳、鈷、鉬，個(gè)別蛋白質(zhì)還含有碘。一、蛋白質(zhì)的化學(xué)組成各種蛋白質(zhì)的含氮量很接近，平均為16％。100克樣品中蛋白質(zhì)的含量(g%)=每克樣品含氮克數(shù)×6.25×100(二)蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位---氨基酸1.氨基酸的一般結(jié)構(gòu)特點(diǎn)存在自然界中的氨基酸有300余種，但組成人體蛋白質(zhì)的編碼氨基酸僅有20種，且均屬L-氨基酸（甘氨酸除外）。2.氨基酸的分類根據(jù)側(cè)鏈R的性質(zhì)不同可分為四類：非極性氨基酸極性非電離氨基酸酸性氨基酸（天、谷）堿性氨基酸（賴、精、組）(三)肽鍵和多肽鏈肽鍵：是指由一分子氨基酸的α-羧基與另一分子氨基酸的α-氨基經(jīng)脫水而形成的共價(jià)鍵。氨基酸殘基：氨基酸分子在參與形成肽鍵之后，由于脫水而結(jié)構(gòu)不完整，稱為氨基酸殘基。氨基酸之間通過(guò)肽鍵聯(lián)結(jié)起來(lái)的化合物稱為肽。每條多肽鏈都有兩端，即自由氨基端(N端)與自由羧基端(C端)，肽鏈的書寫方向是N端→C端。肽的命名：有幾個(gè)氨基酸殘基就稱幾肽。生物活性肽：生物體內(nèi)存在的游離活性肽。如：谷胱甘肽促甲狀腺素釋放激素（TRH）催產(chǎn)素生長(zhǎng)素胸腺肽二、蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)與功能蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)包括：一級(jí)結(jié)構(gòu)(primarystructure)二級(jí)結(jié)構(gòu)(secondarystructure)三級(jí)結(jié)構(gòu)(tertiarystructure)四級(jí)結(jié)構(gòu)(quaternarystructure)空間結(jié)構(gòu)(一)蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)1.定義蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)指多肽鏈中氨基酸的排列順序。2.主要的化學(xué)鍵肽鍵，有些蛋白質(zhì)還包括二硫鍵。(二)蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)1.蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)定義蛋白質(zhì)分子中某一段肽鏈的局部空間結(jié)構(gòu)，即該段肽鏈主鏈骨架原子的相對(duì)空間位置，并不涉及氨基酸殘基側(cè)鏈的構(gòu)象。主要的化學(xué)鍵氫鍵蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的主要形式-螺旋(-helix)-折疊(-pleatedsheet)-轉(zhuǎn)角(-turn)無(wú)規(guī)卷曲(randomcoil)-螺旋1951年根據(jù)X線衍射圖提出。以碳原子為轉(zhuǎn)折點(diǎn)，形成右手螺旋。(1)螺旋每圈含3.6個(gè)氨基酸殘基，殘基跨距0.15nm，螺距0.54nm。(2)螺旋以氫鍵保持穩(wěn)固。(3)各氨基酸殘基的R基團(tuán)均伸向螺旋外側(cè)。-折疊是多肽鏈一種比較伸展、成鋸齒狀的肽鏈結(jié)構(gòu)。兩條肽鏈走向相同，稱為順向平行結(jié)構(gòu)，反之，則稱為反向平行結(jié)構(gòu)。后者更為穩(wěn)定。-轉(zhuǎn)角肽鏈出現(xiàn)180°回折的部分形成β-轉(zhuǎn)角。無(wú)規(guī)卷曲無(wú)規(guī)卷曲是用來(lái)闡述沒有確定規(guī)律性的那部分肽鏈結(jié)構(gòu)。2.蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)定義整條肽鏈中全部氨基酸殘基的相對(duì)空間位置，即肽鏈中所有原子在三維空間的排布位置。只有具有三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈才能稱為蛋白質(zhì)。主要的化學(xué)鍵疏水鍵、離子鍵、氫鍵和VanderWaals力等。3.蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)定義蛋白質(zhì)分子中各亞基的空間排布及亞基接觸部位的布局和相互作用，稱為蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)。有些蛋白質(zhì)分子含有二條或多條多肽鏈，每一條多肽鏈都有完整的三級(jí)結(jié)構(gòu)，稱為蛋白質(zhì)的亞基(subunit)。主要化學(xué)鍵亞基之間的結(jié)合力主要是疏水作用，其次是氫鍵和離子鍵。H2NH3N+NbHCOO-OaCCCOOHSSHOHOCH2OaaCHCH3CHCH3CH3CH2CH3CH3CH3cccOOCcCH2OHCH2OHbNH2+H2NCOCO-abc氫鍵離子鍵疏水鍵N端C端肌紅蛋白(Mb)血紅蛋白的四級(jí)結(jié)構(gòu)(三)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系1.蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系部分氨基酸殘基側(cè)鏈構(gòu)成功能基團(tuán)；二是有的氨基酸殘基在蛋白質(zhì)中處于關(guān)鍵位置。如胰島素A鏈中1號(hào)氨基酸（甘氨酸）如去除，其活性降低90%；B鏈中28-30位的脯-賴-蘇殘基去除，對(duì)其活性無(wú)影響。再如被稱之為“分子病”的鐮刀狀紅細(xì)胞性貧血，即β亞基N端的第6號(hào)氨基酸殘基發(fā)生了變異（谷氨酸被纈氨酸代替）所造成的，這種變異來(lái)源于基因上遺傳信息的突變2.蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系蛋白質(zhì)多種多樣的功能與各種蛋白質(zhì)特定的空間構(gòu)象密切相關(guān)，蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象是其功能活性的基礎(chǔ)，構(gòu)象發(fā)生變化，其功能活性也隨之改變。蛋白質(zhì)變性時(shí)，由于其空間構(gòu)象被破壞，故引起功能活性喪失，變性蛋白質(zhì)如果構(gòu)象能復(fù)原，活性就能恢復(fù)三、蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)(一)兩性解離性質(zhì)及等電點(diǎn)兩性解離蛋白質(zhì)分子除兩端的氨基和羧基可解離外，氨基酸殘基側(cè)鏈中某些基團(tuán)，在一定的溶液pH條件下都可解離成帶負(fù)電荷或正電荷的基團(tuán)，故稱兩性解離。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)溶液處于某一pH時(shí)，蛋白質(zhì)解離成正、負(fù)離子的趨勢(shì)相等，即成為兼性離子，凈電荷為零，此時(shí)溶液的pH稱為蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)。pH=pI+OH-pH>pI+H++OH-+H+pH<pI氨基酸的兼性離子陽(yáng)離子陰離子CHNHCOOHRCHNH2COOHRCHNHCOORCHNH2COO-RCHNHCOORCHNH3COO-R+CHNHCOOHRCHNH3COOHR+(二)膠體性質(zhì)蛋白質(zhì)屬于生物大分子之一，分子量可自1萬(wàn)至100萬(wàn)之巨，其分子的直徑可達(dá)1～100nm，為膠粒范圍之內(nèi)。顆粒表面電荷水化膜蛋白質(zhì)膠體穩(wěn)定的因素+++++++帶正電荷的蛋白質(zhì)－－－－－－－－帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)在等電點(diǎn)的蛋白質(zhì)水化膜++++++++帶正電荷的蛋白質(zhì)－－－－－－－－帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)不穩(wěn)定的蛋白質(zhì)顆粒酸堿酸堿酸堿脫水作用脫水作用脫水作用溶液中蛋白質(zhì)的聚沉(三)變性、沉淀和凝固蛋白質(zhì)的變性(denaturation)在某些物理和化學(xué)因素作用下，其特定的空間構(gòu)象被破壞，也即有序的空間結(jié)構(gòu)變成無(wú)序的空間結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致其理化性質(zhì)改變和生物活性的喪失。變性的本質(zhì)即破壞非共價(jià)鍵和二硫鍵，不改變蛋白質(zhì)肽鏈的一級(jí)結(jié)構(gòu)。導(dǎo)致變性的因素如高溫、高壓、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、有機(jī)溶劑、重金屬離子、生物堿試劑及輻射等因素。、應(yīng)用舉例①臨床醫(yī)學(xué)上，變性因素常被應(yīng)用來(lái)消毒及滅菌②防止蛋白質(zhì)變性也是有效保存蛋白質(zhì)制劑（如疫苗等）的必要條件。復(fù)性若蛋白質(zhì)變性程度較輕，去除變性因素后，蛋白質(zhì)仍可恢復(fù)或部分恢復(fù)其原有的構(gòu)象和功能，稱為復(fù)性。沉淀在一定條件下，蛋白疏水側(cè)鏈暴露在外，肽鏈融會(huì)相互纏繞繼而聚集，因而從溶液中析出。變性的蛋白質(zhì)易于沉淀，有時(shí)蛋白質(zhì)發(fā)生沉淀，但并不一定變性。蛋白質(zhì)的凝固作用蛋白質(zhì)變性后的絮狀物加熱可變成比較堅(jiān)固的凝塊，此凝塊不易再溶于強(qiáng)酸或強(qiáng)堿中。(四)紫外吸收性質(zhì)由于蛋白質(zhì)分子中含有共軛雙鍵的酪氨酸和色氨酸，因此在280nm波長(zhǎng)處有特征性吸收峰。蛋白質(zhì)的OD280與其濃度呈正比關(guān)系，因此可作蛋白質(zhì)定量測(cè)定。240250260270280290300310光密度色氨酸酪氨酸(五)呈色反應(yīng)茚三酮反應(yīng)(ninhydrinreaction)蛋白質(zhì)經(jīng)水解后產(chǎn)生的氨基酸也可發(fā)生茚三酮反應(yīng)。

雙縮脲反應(yīng)(biuretreaction)蛋白質(zhì)和多肽分子中肽鍵在稀堿溶液中與硫酸銅共熱，呈現(xiàn)紫色或紅色，此反應(yīng)稱為雙縮脲反應(yīng)，雙縮脲反應(yīng)可用來(lái)檢測(cè)蛋白質(zhì)水解程度。Folin-酚試劑反應(yīng)蛋白質(zhì)分子中酪氨酸殘基在堿性條件下能與酚試劑反應(yīng)生成藍(lán)色化合物。該反應(yīng)的靈敏度比雙縮脲反應(yīng)高100倍。四、蛋白質(zhì)的分類(一)按組成分類(二)按分子形狀分類(三)按功能分類蛋白質(zhì)從組成上可以分為單純蛋白質(zhì)和結(jié)合蛋白質(zhì)。單純蛋白質(zhì)的分子中只含氨基酸殘基。可根據(jù)理化性質(zhì)及來(lái)源分為清蛋白，球蛋白，谷蛋白醇溶谷蛋白，精蛋白組蛋白，硬蛋白等。結(jié)合蛋白質(zhì)的分子中除氨基酸外，還有非氨基酸成分。按腹肌的不同結(jié)合，蛋白質(zhì)可分為核蛋白，磷蛋白，金屬蛋，白色蛋白等。從蛋白質(zhì)的形狀上可將它們分為球狀蛋白質(zhì)及纖維狀蛋白質(zhì)等。體內(nèi)蛋白質(zhì)種類繁多，有些蛋白質(zhì)只參與生物細(xì)胞或組織器官的組成，支持或保護(hù)作用。而許多其他蛋白質(zhì)。其活性的蛋白質(zhì)形式隨生命活動(dòng)的變化而被激活或抑制。第二章生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能第二節(jié)酶主講人:XXX2.熟悉酶的概念與組成。酶濃度，溫度，ph值。激活劑對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響。3.了解酶的分類和命名。酶催化作用的機(jī)制。酶催化作用的特點(diǎn)。酶的必須集團(tuán)與活性中心。酶原同工酶的概念。底物濃度抑制劑對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響。B族維生素及其功能。1.掌握酶酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的，對(duì)特異底物具有高效催化作用的蛋白質(zhì)。又稱為生物催化劑。生物催化劑分為兩類酶核酶(脫氧核酶)被酶催化的物質(zhì)稱底物(substrate,S)，催化所生成的物質(zhì)稱產(chǎn)物(product,P)。(Enzyme)一、酶的本質(zhì)與分類(一)酶的概念和屬性單體酶：僅具有三級(jí)結(jié)構(gòu)的酶。寡聚酶：由多個(gè)相同或不同亞基組成的酶。多酶體系：由不同功能的酶聚合形成的多酶復(fù)合體。多功能酶或串聯(lián)酶：具有多種不同催化功能的多酶體系稱為多功能酶。酶的不同形式蛋白質(zhì)部分：酶蛋白(apoenzyme)輔助因子(cofactor)金屬離子小分子有機(jī)化合物全酶(holoenzyme)只有蛋白質(zhì)部分，無(wú)輔助因子的酶即單純酶。(二)酶的化學(xué)組成1.單純酶2.結(jié)合酶即全酶輔助因子類型輔酶(coenzyme)：與酶蛋白結(jié)合疏松，可用透析或超濾的方法除去。

輔基(prostheticgroup)：與酶蛋白結(jié)合緊密，不能用透析或超濾的方法除去。結(jié)合酶的酶蛋白與輔助因子協(xié)同作用才能發(fā)揮催化作用。全酶各部分在催化反應(yīng)中的作用酶蛋白決定反應(yīng)的特異性。輔助因子決定反應(yīng)的種類與性質(zhì)。（1）習(xí)慣命名法——推薦名稱依據(jù)酶所催化的底物命名，如淀粉酶等。依據(jù)催化反應(yīng)類型命名，如脫氫酶、轉(zhuǎn)氨酶等。綜合上述兩項(xiàng)原則命名，如乳酸脫氫酶等。（2）系統(tǒng)命名法——系統(tǒng)名稱(三)酶的命名與分類1.酶的命名（1）氧化還原酶類(oxidoreductases)（2）轉(zhuǎn)移酶類(transferases)（3）水解酶類(hydrolases)（4）裂解酶類(lyases)（5）異構(gòu)酶類(isomerases)（6）合成酶類(ligases,synthetases)2.酶的分類酶與一般催化劑的共同點(diǎn)是：在反應(yīng)前后沒有質(zhì)和量的變化；只能催化熱力學(xué)允許的化學(xué)反應(yīng)；只能加速可逆反應(yīng)的進(jìn)程，而不改變反應(yīng)的平衡點(diǎn)。酶是蛋白質(zhì)或核酸，又具有一般催化劑所沒有的特征。一、酶促反應(yīng)的特點(diǎn)酶的催化效率通常比非催化反應(yīng)高108～1020倍，比一般催化劑高107～1013倍。酶的特異性(specificity)一種酶僅作用于一種或一類化合物，或一定的化學(xué)鍵，催化一定的化學(xué)反應(yīng)并生成一定的產(chǎn)物。酶的這種特性稱為酶的特異性或?qū)Ｒ恍?。根?jù)酶對(duì)其底物結(jié)構(gòu)選擇的嚴(yán)格程度又分為3種類型。(一)高度的催化效率(二)高度的特異性1.絕對(duì)特異性(absolutespecificity)一種酶只能作用于一種特定的底物，生成一種特定的產(chǎn)物。2.相對(duì)特異性(relativespecificity)：一種酶可作用于一類化合物或一種化學(xué)鍵。3.立體結(jié)構(gòu)特異性(stereospecificity)一種酶只能作用于一種立體異構(gòu)底物。對(duì)酶生成與降解量的調(diào)節(jié)。酶催化活性的調(diào)節(jié)。通過(guò)改變底物濃度對(duì)酶進(jìn)行調(diào)節(jié)等。酶促反應(yīng)受多種因素的調(diào)控，以適應(yīng)機(jī)體對(duì)不斷變化的內(nèi)外環(huán)境和生命活動(dòng)的需要。其中包括三方面的調(diào)節(jié)。酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，凡是影響蛋白質(zhì)生物學(xué)活性的因素都能影響酶的活性。(三)酶活性的不穩(wěn)定性(四)酶催化活性的可調(diào)節(jié)性三、輔酶與維生素維生素(vitamin)是維持機(jī)體正常功能所必需，體內(nèi)不能合成或合成量很少，必須由食物供給的低分子有機(jī)物質(zhì)。命名1.按發(fā)現(xiàn)先后以拉丁字母命名，如維生素A、B、C、D、E、K等。有些在發(fā)現(xiàn)時(shí)認(rèn)為是一種，后經(jīng)證明是多種維生素混合體，命名時(shí)便在其原拉丁字母下標(biāo)注1、2、3等加以區(qū)別，如B1、B2、B6等。2.根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)命名，如視黃醇、硫胺素、核黃素等。3.根據(jù)功能作用命名，如抗干眼病維生素、抗癩皮病維生素、抗壞血酸等。分類可按溶解性分為脂溶性和水溶性兩大類維生素(一)維生素B1維生素B1又名硫胺素(thiamine)化學(xué)本質(zhì)及性質(zhì)體內(nèi)活性形式為焦磷酸硫胺素(TPP)為白色結(jié)晶，易被氧化，酸性環(huán)境中穩(wěn)定，堿性環(huán)境中加熱易破壞。NNH3CCH2NH2·HClN＋SCH3CH2CH2OHNNH3CCH2NH2N＋SCH3CH2CH2-O-P-O-P-OHOOHOOH（1）TPP是α-酮酸氧化脫羧酶的輔酶，也是轉(zhuǎn)酮醇酶的輔酶。（2）在神經(jīng)傳導(dǎo)中起一定的作用，抑制膽堿酯酶的活性。生化作用及缺乏癥生化作用缺乏癥缺乏時(shí)可出現(xiàn)多發(fā)性神經(jīng)炎、心力衰竭、四肢無(wú)力、肌肉萎縮、下肢浮腫等癥狀即腳氣病。來(lái)源在谷類、豆類的種皮中如米糠中含量豐富。(二)維生素B2化學(xué)本質(zhì)及性質(zhì)維生素B2又名核黃素(riboflavin)活性形式為性質(zhì)耐熱，酸性環(huán)境下穩(wěn)定，對(duì)光敏感、易破壞。黃素單核苷酸(FMN）黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD）FADH2COOCH3OHOHNNNNNH2CH3NNCNHNCOOCH3CH3HCOHHCOHHCOHPOHOPOHOFAD與FMN結(jié)構(gòu)生化作用及缺乏癥來(lái)源米糠、酵母、肝、蛋黃中含量豐富。生化作用FMN及FAD是體內(nèi)氧化還原酶的輔基，主要起氫傳遞體的作用。缺乏癥缺乏時(shí)可出現(xiàn)口角炎、舌炎、唇炎、結(jié)膜炎、陰囊炎、脂溢性皮炎、視物模糊等。(三)維生素PP維生素PP包括尼克酸(nicotinicacid)尼克酰胺(nicotinamide)體內(nèi)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+)化學(xué)本質(zhì)及性質(zhì)性質(zhì)：穩(wěn)定、不易被酸堿和加熱破壞。NAD+：R為HNADP+：R為尼克酰胺POOHOHN+OCH2OPOOHPOOOHOHOHCONH2ONNNNNH2OCH2OOHRHH生化作用及缺乏癥來(lái)源廣泛存在于動(dòng)、植物組織中。如米糠、豆類、蔬菜、肉類中含量豐富。生化作用（1）NAD+及NADP+是體內(nèi)多種脫氫酶（如蘋果酸脫氫酶）的輔酶，起傳遞氫的作用。（2）可降低血漿膽固醇，尼克酸可擴(kuò)張血管。缺乏癥缺乏時(shí)可出現(xiàn)對(duì)稱性皮炎，腹瀉，癡呆等癥狀即癩皮病。(四)維生素B6化學(xué)本質(zhì)及性質(zhì)維生素B6包括吡哆醇、吡哆醛及吡哆胺。體內(nèi)活性形式為磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺。酸性中穩(wěn)定，堿性中可被光和高溫破壞。生化作用及缺乏癥來(lái)源廣泛分布于動(dòng)、植物中。磷酸吡哆醛是氨基酸轉(zhuǎn)氨酶及脫羧酶的輔酶，也是-氨基-酮戊酸合酶（ALA合酶）的輔酶。缺乏癥人類通常不缺乏，但可用于治療嬰兒驚厥和妊娠嘔吐。HOHC3N2CHOH2CHOH[O]HOHC3N2CHOHCHO2CHOH2HOHC3NCHNH2-NH2吡哆醇吡哆醛吡哆胺+-NH2－-NH2HOHC3NCHO2CHOPOH32HOHC3N2CHNH22CHOPOH32磷酸吡哆醛磷酸吡哆胺(五)泛酸化學(xué)本質(zhì)及性質(zhì)泛酸(pantothenicacid)又名遍多酸。體內(nèi)活性形式為生化作用及缺乏癥來(lái)源廣泛分布于動(dòng)、植物中；腸道亦可合成，故一般不易缺乏。CoA及ACP是?；D(zhuǎn)移酶的輔酶，參與?；霓D(zhuǎn)移作用。中性中穩(wěn)定，易被酸、堿破壞。輔酶A(CoA)?；d體蛋白(ACP)(六)生物素種類性質(zhì)耐酸不耐堿，高溫及氧化劑可使其失活?；瘜W(xué)本質(zhì)及性質(zhì)α-生物素——存在于蛋黃中β-生物素——存在于肝臟中

SCHCHCH2NHCHNHO(CH2)4COOH與羧基結(jié)合生成羧基生物素與賴氨酸殘基ε-氨基結(jié)合成生物胞素β-生物素生化作用及缺乏癥來(lái)源廣泛分布于動(dòng)、植物中；腸道細(xì)菌亦可合成，故一般不易缺乏。生化作用生物素(biotin)是多種羧化酶（如丙酮酸羧化酶）的輔酶，參與CO2的羧化過(guò)程。缺乏癥生雞蛋清中含抗生物素蛋白，與生物素結(jié)合不被腸道吸收，導(dǎo)致缺乏癥，表現(xiàn)為乏力、惡心嘔吐、食欲不振、抑郁、鱗屑皮炎等。(七)葉酸化學(xué)本質(zhì)及性質(zhì)葉酸(folicacid)又稱蝶酰谷氨酸。體內(nèi)活性形式為四氫葉酸(FH4)。酸性中不穩(wěn)定，中性及堿性中耐熱，對(duì)光敏感。5,6,7,8-四氫葉酸5OHN1N3CH6NH7NH8NH2CH29NH10CONHCHCOOH(CH2)2COOH2-氨基-4-羥基-6-甲基蝶呤啶對(duì)氨基苯甲酸（PABA）L-谷氨酸葉酸二氫葉酸還原酶NADPH+H+NADP+二氫葉酸二氫葉酸還原酶NADPH+H+NADP+四氫葉酸來(lái)源廣泛存在于綠葉植物中，肝臟中含量豐富。生化作用FH4是一碳單位轉(zhuǎn)移酶的輔酶，參與一碳單位的轉(zhuǎn)移。缺乏癥巨幼紅細(xì)胞貧血。生化作用及缺乏癥(八)維生素B12來(lái)源動(dòng)物性食物中含量豐富，如肝、腎、瘦肉、魚類、蛋類中含量尤高。吸收有賴于內(nèi)因子。生化作用參與體內(nèi)甲基轉(zhuǎn)移、一碳單位代謝。缺乏癥巨幼紅細(xì)胞貧血、神經(jīng)系統(tǒng)疾病?；瘜W(xué)本質(zhì)及性質(zhì)維生素B12又稱鈷胺素(coholamine)體內(nèi)活性形式為生化作用及缺乏癥甲基鈷胺素5-脫氧腺苷鈷胺素理化性質(zhì)穩(wěn)定四、酶的結(jié)構(gòu)與功能活性中心或稱活性部位(activesite)，指必需基團(tuán)在空間結(jié)構(gòu)上彼此靠近，組成具有特定空間結(jié)構(gòu)的區(qū)域，能與底物特異結(jié)合并將底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物。酶的活性中心(activecenter)什么是活性中心(一)酶的活性中心與必須基團(tuán)活性中心內(nèi)的必需基團(tuán)結(jié)合基團(tuán)(bindinggroup)與底物相結(jié)合催化基團(tuán)(catalyticgroup)催化底物轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物位于活性中心以外，維持酶活性中心應(yīng)有的空間構(gòu)象所必需?；钚灾行耐獾谋匦杌鶊F(tuán)必需基團(tuán)(essentialgroup)酶分子中氨基酸殘基側(cè)鏈的化學(xué)基團(tuán)中，一些與酶活性密切相關(guān)的化學(xué)基團(tuán)。++底物活性中心以外的必需基團(tuán)結(jié)合基團(tuán)催化基團(tuán)活性中心（二）酶原與酶原的激活酶原有些酶在細(xì)胞內(nèi)合成或初分泌時(shí)無(wú)活性，此無(wú)活性前體稱為酶原。酶原的激活酶原在一定條件下，水解掉一個(gè)或幾個(gè)短肽，形成或暴露出活性中心，轉(zhuǎn)化為有活性酶的過(guò)程。激活過(guò)程特定的肽鏈水解酶原分子構(gòu)象發(fā)生改變酶的活性中心形成在特定條件下賴?yán)i天天天天甘異賴?yán)i天天天天纈組絲SSSS46183甘異纈組絲SSSS腸激酶胰蛋白酶活性中心胰蛋白酶原的激活過(guò)程酶原激活的意義避免酶對(duì)細(xì)胞進(jìn)行自身消化，并使酶在特定的部位和環(huán)境中發(fā)揮作用。有的酶原可以視為酶的儲(chǔ)存形式。在需要時(shí)，酶原適時(shí)地轉(zhuǎn)變成有活性的酶，發(fā)揮其催化作用。胃、腸黏膜及腸道寄生蟲均有抵抗消化酶的抗酶物質(zhì)。（三）同工酶定義是指催化相同的化學(xué)反應(yīng)，而酶蛋白的分子結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)乃至免疫學(xué)性質(zhì)不同的一組酶。HHHHHHHMHHMMHMMMMMMMLDH1(H4)LDH2(H3M)LDH3(H2M2)LDH4(HM3)LDH5(M4)乳酸脫氫酶的同工酶舉例乳酸脫氫酶(LDH1～LDH5)臨床意義在代謝調(diào)節(jié)上起著重要的作用。用于解釋發(fā)育過(guò)程中階段特有的代謝特征。同工酶譜的改變有助于對(duì)疾病的診斷。同工酶可以作為遺傳標(biāo)志，用于遺傳分析研究。心肌梗死和肝病病人血清LDH同工酶譜的變化1酶活性心肌梗死酶譜正常酶譜肝病酶譜2345（四）催化反應(yīng)的機(jī)理酶底物復(fù)合物E+SE+PES酶與底物相互接近時(shí)，其結(jié)構(gòu)相互誘導(dǎo)、相互變形和相互適應(yīng)，進(jìn)而相互結(jié)合。這一過(guò)程稱為酶-底物結(jié)合的誘導(dǎo)契合假說(shuō)。2.誘導(dǎo)契合假說(shuō)1.中間產(chǎn)物學(xué)說(shuō)主要是研究各種因素對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響，并加以定量的闡述。研究一種因素的影響時(shí)，其余各因素均為恒定。酶濃度底物濃度pH溫度抑制劑激活劑影響因素五、影響酶催化作用的因素EEEEEEEEEEEE當(dāng)?shù)孜餄舛容^低時(shí)反應(yīng)速度與底物濃度成正比；反應(yīng)為一級(jí)反應(yīng)。V[S]（一）底物濃度對(duì)反應(yīng)速度的影響表示SaV[S]EEEEEEEEEEEE隨著底物濃度的增高反應(yīng)速度不再成正比例加速；反應(yīng)為混合級(jí)反應(yīng)。bV[S]當(dāng)?shù)孜餄舛雀哌_(dá)極大時(shí)反應(yīng)速度不再增加，達(dá)最大速度；反應(yīng)為零級(jí)反應(yīng)。EEEEEEEEEEEEc米－曼氏方程式中間產(chǎn)物酶促反應(yīng)模式——中間產(chǎn)物學(xué)說(shuō)E+Sk1k2k3ESE+P※1913年Michaelis和Menten提出反應(yīng)速度與底物濃度關(guān)系的數(shù)學(xué)方程式，即米－曼氏方程式，簡(jiǎn)稱米氏方程式(Michaelisequation)。[S]：底物濃度V：不同[S]時(shí)的反應(yīng)速度Vmax：最大反應(yīng)速度Ｋm：米氏常數(shù)ＶVmax[S]Km+[S]＝──米－曼氏方程式(1)Vmax是酶完全被底物飽和時(shí)的反應(yīng)速度，與酶濃度成正比，Vmax=K3[E]，如果酶的總濃度已知，可從Vmax計(jì)算酶的轉(zhuǎn)換數(shù)(turnovernumber)，即動(dòng)力學(xué)常數(shù)K3。Km值Km等于酶促反應(yīng)速度為最大反應(yīng)速度一半時(shí)的底物濃度。Km值的意義Km是酶的特征性常數(shù)之一。Km可近似表示酶對(duì)底物的親和力。同一酶對(duì)于不同底物有不同的Km值。Km值及其意義（二）酶濃度對(duì)反應(yīng)速度的影響當(dāng)[S]＞＞[E]，酶可被底物飽和的情況下，反應(yīng)速度與酶濃度成正比。關(guān)系式為V=K3[E]0V[E]當(dāng)[S]>>[E]時(shí)，Vmax=k3[E]酶濃度對(duì)反應(yīng)速度的影響雙重影響溫度升高，酶促反應(yīng)速度升高；酶本質(zhì)是蛋白質(zhì)，溫度升高，可引起酶的變性，從而反應(yīng)速度降低。（三）溫度對(duì)反應(yīng)速度的影響最適溫度酶促反應(yīng)速度最大時(shí)的環(huán)境溫度。應(yīng)用意義溫度oCV0.51.02.01.50102030405060溫度對(duì)淀粉酶活性的影響如低溫麻醉、生物樣本的低溫保存、高溫高壓滅菌等。（四）pH對(duì)反應(yīng)速度的影響0VpHpH對(duì)某些酶活性的影響胃蛋白酶淀粉酶膽堿酯酶246810強(qiáng)酸、強(qiáng)堿可使酶變性失活。最適pH酶催化活性最大時(shí)的環(huán)境pH。體內(nèi)大部分酶最適pH為中性，但胃蛋白酶與胰蛋白酶例外。（五）激活劑對(duì)反應(yīng)速度的影響活劑(activator)

必需激活劑(essentialactivator)對(duì)酶促反應(yīng)不可缺少的激活劑。非必需激活劑(non-essentialactivator)缺少時(shí)酶仍有催化活性的激活劑。使酶由無(wú)活性變?yōu)橛谢钚曰蚴姑富钚栽黾拥奈镔|(zhì)。如金屬離子(Mg2＋)和小分子化合物(膽鹽)。（六）抑制劑對(duì)反應(yīng)速度的影響酶的抑制劑(inhibitor)抑制劑與抑制作用凡能使酶的催化活性下降而不引起酶蛋白變性的物質(zhì)稱為酶的抑制劑。抑制作用的類型不可逆性抑制(irreversibleinhibition)可逆性抑制(reversibleinhibition)：①競(jìng)爭(zhēng)性抑制(competitiveinhibition)②非競(jìng)爭(zhēng)