蛋白質(zhì)與酶工程酶學基本理論演示文稿

蛋白質(zhì)與酶工程酶學基本理論演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有118頁\編輯于星期五優(yōu)選蛋白質(zhì)與酶工程酶學基本理論現(xiàn)在是2頁\一共有118頁\編輯于星期五酶的概念目前將生物催化劑分為兩類酶、核酶（ribozyme）酶是一類由活細胞產(chǎn)生的，對其特異底物（substrate）具有高效催化作用的生物大分子，包括蛋白質(zhì)和核酸。現(xiàn)在是3頁\一共有118頁\編輯于星期五第一節(jié)

酶的分類和命名

現(xiàn)在是4頁\一共有118頁\編輯于星期五酶的分類與命名原則（自學為主）

P酶和R酶數(shù)量高達數(shù)千種要準確地識別各種酶，避免發(fā)生混亂或誤解，就必須建立一套酶的

分類(classification)和

命名(nomenclature)

的原則現(xiàn)在是5頁\一共有118頁\編輯于星期五

國際系統(tǒng)分類命名法原則--（1）根據(jù)酶的底物來命名

Ribonuclease核糖核酸酶

Protease蛋白酶（2）根據(jù)所催化的反應類型來命名

Dehydrogenase脫氫酶

Phosphotransferase磷酸轉(zhuǎn)移酶

Aminotransferase轉(zhuǎn)氨酶（3）上述兩個原則結(jié)合-丙酮酸脫氫酶（4）上述原則再加上酶的來源

如：牛胰核糖核酸酶現(xiàn)在是6頁\一共有118頁\編輯于星期五1、P酶的分類與命名

國際酶學委員會（internationalcommissionofenzyme,ICE)于1961年提出了酶的分類與命名方案，此后不斷得到補充和修改

其建議：每一種酶都有其推薦名和系統(tǒng)命名推薦名：由兩部分組成--底物名稱+催化反應類型+“酶”如：葡萄糖氧化酶

*對于水解酶類，可省去“水解”,

如：淀粉酶，蛋白酶，乙酰膽堿酶等*必要時再加上酶的來源或其它特性，如：菠蘿蛋白酶，木瓜蛋白酶，堿性磷酸酶等現(xiàn)在是7頁\一共有118頁\編輯于星期五P酶的分類原則—1）按照其催化作用的類型，分為6大類

2）每大類中，按底物、化學鍵或基團的不同，分為若干亞類

3）每一亞類中分為若干小類

4）每一小類包含若干個具體的酶現(xiàn)在是8頁\一共有118頁\編輯于星期五

國際系統(tǒng)分類法及酶的編號、反應通式1、氧化還原酶（1）AH2＋B＝A＋BH22、轉(zhuǎn)移酶（2）AB＋C＝A＋BC3、水解酶（3）AB＋H2O＝AOH＋BH4、裂合酶（4）AB＝A＋B5、異構酶（5）A＝B6、連接酶或合成酶（6）A＋B＋ATP＝AB＋ADP＋Pi

或A＋B＋ATP＝AB＋AMP＋PPi六大類編號依次為1.2.3.4.5.6亞類編號依次為1.2.3.4.5.6…….亞－亞類編號依次為1.2.3.4.5.6…….現(xiàn)在是9頁\一共有118頁\編輯于星期五

（1）氧化還原酶類（Oxidoreductases）：包括脫氫酶、氧化酶、過氧化物酶、氧合酶、細胞色素氧化酶等

其催化的反應通式：AH2+B=A+BH2

被氧化的底物(AH2）為氫或電子供體被還原的底物（B）為氫或電子受體

系統(tǒng)命名：供體在前，受體在后，再加上氧化還原酶字樣，即“醇：NAD+氧化還原酶”

其推薦名：某供體脫氫酶（谷氨酸脫氫酶）或某受體還原酶（硝酸還原酶）現(xiàn)在是10頁\一共有118頁\編輯于星期五（2）轉(zhuǎn)移酶類（Transferases）：包括酮醛基轉(zhuǎn)移酶、酰基轉(zhuǎn)移酶、糖苷基轉(zhuǎn)移酶、含氮基轉(zhuǎn)移酶等催化某基團從供體化合物轉(zhuǎn)移到受體化合物上的一類酶。反應通式：AB+C=A+BC

系統(tǒng)命名--供體：受體+某基團轉(zhuǎn)移酶

如：L-天冬氨酸：2-酮戊二酸氨基轉(zhuǎn)移酶推薦名--

受體（或供體）+某基團轉(zhuǎn)移酶上述同一酶為：L-天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶現(xiàn)在是11頁\一共有118頁\編輯于星期五（3）水解酶類（Hydrolases）：包括蛋白酶、脂肪酶、糖苷酶、肽酶等；一般不需要輔酶，催化各種化合物進行水解反應的一類酶，其反應通式為：AB+H2O=AOH+BH

系統(tǒng)命名：底物+發(fā)生水解作用的化學鍵位置+水解酶如：5’-核苷酸磷酸水解酶，其底物是5’-核苷酸，水解反應發(fā)生在磷酸酯鍵上

推薦名：底物+酶，如5’-核苷酸酶現(xiàn)在是12頁\一共有118頁\編輯于星期五（4）裂合酶類（Lyases）：催化一個化合物裂解為2個較小的化合物及其逆反應的一類酶，其反應通式：AB=A+B

一般裂合酶在裂解反應方向只有一個底物，而在縮合反應方向卻有2個底物系統(tǒng)命名：底物+裂解的基團-裂合酶,如：草酸：羧基-裂合酶，表明其催化草酸在羧基位置發(fā)生裂解反應推薦名：底物+脫羧酶或醛縮酶或脫水酶等，而在縮合反應方向則加“合酶”（synthase)

如草酸脫羧酶（草酸=甲酸+CO2)\蘇氨酸醛縮酶（L-蘇氨酸=甘氨酸+乙醛），乙酰乳酸合酶（2-乙酰乳酸+CO2=2-丙酮酸）等現(xiàn)在是13頁\一共有118頁\編輯于星期五

（5）異構酶（Isomerase）：催化分子內(nèi)部基團位置或構象轉(zhuǎn)換的一類酶，其反應通式：A=B，按異構化的類型不同，分為多個亞類：

底物+異構酶

或底物+消旋酶

或底物+變位酶或底物+表異構酶或底物+順反異構酶等如：葡萄糖異構酶催化“D-葡萄糖=D-果糖”丙氨酸消旋酶催化“L-丙氨酸=D-丙氨酸”現(xiàn)在是14頁\一共有118頁\編輯于星期五（6）連接酶或合成酶（Ligaseorsynthetase):

其關系到很多生命物質(zhì)的合成，其特點是需要ATP等作為能源，有的還需要金屬離子作輔助因子，分別形成C-O鍵（與蛋白質(zhì)合成有關）、C-S鍵(與脂肪酸合成有關）、C-C鍵和磷酸酯鍵，是伴隨著ATP等核苷三磷酸的水解，催化2個分子進行連接反應的酶，其反應通式：

A+B+ATP=AB+ADP+Pi或AB+AMP+PPi系統(tǒng)名：2個底物的名稱+連接酶，推薦名：合成產(chǎn)物+合成酶。如：天冬氨酸：氨連接酶，其推薦名是天冬氨酰合成酶（L-天冬氨酸+氨+ATP=L-天冬酰胺+ADP+Pi）現(xiàn)在是15頁\一共有118頁\編輯于星期五2）R酶的分類和命名

通常按照其催化的作用底物、反應類型和酶本身的機構特點進行分類（1）根據(jù)其底物是本身RNA還是其它分子，分為

分子內(nèi)催化（自我催化）或分子間催化

(2）根據(jù)其催化反應的類型分為：剪切酶（只剪）、剪接酶（剪+連接）和多功能酶（3）根據(jù)其結(jié)構特點，分為：錘頭型、發(fā)夾型、含I型間插序列（IVS）和含II型IVS的R酶現(xiàn)在是16頁\一共有118頁\編輯于星期五分子內(nèi)催化的R酶（1）自我剪切酶：即在一定條件下催化自身RNA分子進行剪切反應；都是RNA的前體，自我催化后，將前體剪切為成熟的RNA分子和另外一個RNA片段如：T4噬菌體RNA前體（215nt）催化自身成為成熟RNA(139nt）和一個76nt的片段（2）自我剪接酶：在一定條件下催化自身RNA分子同時進行剪切和連接反應；都是RNA前體現(xiàn)在是17頁\一共有118頁\編輯于星期五分子間催化的R酶據(jù)其所作用的底物分子不同，分為若干亞類--（1）RNA剪切酶（2）DNA剪切酶（3）多肽剪切酶（4）多糖剪切酶（5）多功能R酶：催化其它分子進行多種反應的R酶，例如L-19IVS能夠催化RNA剪接、限制性內(nèi)切、去磷酸等作用現(xiàn)在是18頁\一共有118頁\編輯于星期五氧化還原酶類Oxidoreductases轉(zhuǎn)移酶類Transferases水解酶類 Hydrolases裂合酶類 Lyases異構酶類 Isomerases合成酶類 SynthetasesSynthases分子內(nèi)催化R酶(incisribozyme)

自我剪切酶(self-cleavagerebozyme)

自我剪接酶(self-splicingrebozyme)

分子間催化R酶(intransribozyme)RNA剪切酶DNA剪切酶多肽剪切酶多糖剪接酶多功能R酶其它R酶蛋白類酶proteozyme核酸類酶ribozyme酶enzyme酶的分類總結(jié)現(xiàn)在是19頁\一共有118頁\編輯于星期五第二節(jié)

酶的分子結(jié)構與功能

TheMolecularStructureandFunctionofEnzyme

現(xiàn)在是20頁\一共有118頁\編輯于星期五酶的不同形式單體酶(monomericenzyme)：僅具有三級結(jié)構的酶。寡聚酶(oligomericenzyme)：由多個相同或不同亞基以非共價鍵連接組成的酶。多酶體系(multienzymesystem)：由幾種不同功能的酶彼此聚合形成的多酶復合物。多功能酶(multifunctionalenzyme)或串聯(lián)酶(tandemenzyme)：一些多酶體系在進化過程中由于基因的融合，多種不同催化功能存在于一條多肽鏈中，這類酶稱為多功能酶?，F(xiàn)在是21頁\一共有118頁\編輯于星期五一、酶的分子組成蛋白質(zhì)部分：酶蛋白(apoenzyme)(決定反應的特異性)

輔助因子(cofactor)(決定反應的種類與性質(zhì))金屬離子小分子有機化合物全酶(holoenzyme)

單純酶(simpleenzyme)

結(jié)合酶(conjugatedenzyme)現(xiàn)在是22頁\一共有118頁\編輯于星期五金屬酶(metalloenzyme)金屬離子與酶結(jié)合緊密，提取過程中不易丟失（如羧基肽酶Zn、黃嘌呤氧化酶Mo等）。

金屬激活酶(metal-activatedenzyme)

金屬離子為酶的活性所必需，但與酶的結(jié)合不甚緊密（如己糖激酶Mg）。金屬離子現(xiàn)在是23頁\一共有118頁\編輯于星期五小分子有機化合物在催化中的作用

現(xiàn)在是24頁\一共有118頁\編輯于星期五輔助因子分類（按其與酶蛋白結(jié)合的緊密程度）

輔酶(coenzyme):與酶蛋白結(jié)合疏松，可用透析或超濾的方法除去(NAD+)。

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(FAD、FMN)?，F(xiàn)在是25頁\一共有118頁\編輯于星期五二、酶的活性中心必需基團(essentialgroup)酶分子中氨基酸殘基側(cè)鏈的化學基團中，一些與酶活性密切相關的化學基團。目錄現(xiàn)在是26頁\一共有118頁\編輯于星期五或稱活性部位(activesite)，指必需基團在空間結(jié)構上彼此靠近，組成具有特定空間結(jié)構的區(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)現(xiàn)在是27頁\一共有118頁\編輯于星期五活性中心內(nèi)的必需基團結(jié)合基團(bindinggroup)與底物相結(jié)合催化基團(catalyticgroup)催化底物轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物位于活性中心以外，維持酶活性中心應有的空間構象所必需?；钚灾行耐獾谋匦杌鶊F現(xiàn)在是28頁\一共有118頁\編輯于星期五底物

活性中心以外的必需基團結(jié)合基團催化基團

活性中心目錄現(xiàn)在是29頁\一共有118頁\編輯于星期五溶菌酶的活性中心*谷氨酸35和天冬氨酸52是催化基團；*色氨酸62和63、天冬氨酸101和色氨酸108是結(jié)合基團；*A~F為底物多糖鏈的糖基，位于酶的活性中心形成的裂隙中。63現(xiàn)在是30頁\一共有118頁\編輯于星期五

活性中心結(jié)合部位必需基團催化部位酶的結(jié)構活性中心以外的必需基團

其它部分現(xiàn)在是31頁\一共有118頁\編輯于星期五三、同工酶和抗體酶1、同工酶(isoenzyme)

是指催化相同的化學反應但一級結(jié)構不同的一組酶，其理化性質(zhì)、免疫學性質(zhì)等也不相同?，F(xiàn)在是32頁\一共有118頁\編輯于星期五舉例：乳酸脫氫酶

(LDH1～

LDH5)電泳速度，Km值不同1~5速率逐漸變快現(xiàn)在是33頁\一共有118頁\編輯于星期五*生理及臨床意義

用于解釋發(fā)育過程中階段特有的代謝特征；

同工酶譜的改變有助于對疾病的診斷；同工酶可以作為遺傳標志，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近期發(fā)現(xiàn)，雄性動物精子中還有另一種同工酶LDH-X，反應精子活力現(xiàn)在是34頁\一共有118頁\編輯于星期五2、抗體酶（abzyme）或催化抗體（catalyticantibody)

定義：是具有催化功能的抗體本質(zhì)：免疫球蛋白，其易變區(qū)被賦予了酶的屬性，即具有催化作用的免疫球蛋白優(yōu)勢：為人們提供了一條合理途徑去設計需要的酶，尤其是目前難以獲得的甚至是還沒有的酶?，F(xiàn)在是35頁\一共有118頁\編輯于星期五將抗體轉(zhuǎn)變?yōu)槊钢饕椒ǎ赫T導法：利用反應過渡態(tài)類似物為半抗原制作單克隆抗體，篩選出具高催化活性的單抗

Pollack等以硝基苯酚磷酸膽堿酯作為半抗原誘導產(chǎn)生單抗，經(jīng)篩選找到加快其水解反應1.2萬倍的抗體酶引入法：借助基因工程和蛋白質(zhì)工程將催化基因引入到特異抗體的抗原結(jié)合位點上，使其獲得催化功能拷貝法：主要根據(jù)抗體生成過程中抗原-抗體互補性來設計

現(xiàn)在是36頁\一共有118頁\編輯于星期五抗體酶的應用一種抗體酶可切開血纖維蛋白（血凝塊的主要成分），可以用于溶栓治療一些抗體酶可固定在癌細胞突出的蛋白質(zhì)上，破壞癌細胞膜，將用于癌癥治療一些抗體酶可有選擇地使病毒外殼蛋白的肽鍵裂解，從而防止病毒與靶細胞結(jié)合立體專一性抗體酶的研究，使生產(chǎn)高純度立體專一性的藥物成為現(xiàn)實，因此隨之出現(xiàn)大量針對性強、藥效高的藥物抗體酶的固定化已獲得成功，將大大地推進工業(yè)化進程現(xiàn)在是37頁\一共有118頁\編輯于星期五第三節(jié)

酶的工作原理

TheMechanismofEnzyme-CatalyzedReaction

現(xiàn)在是38頁\一共有118頁\編輯于星期五酶與一般催化劑的共同點在反應前后沒有質(zhì)和量的變化；只能催化熱力學允許的化學反應；只能加速可逆反應的進程，而不改變反應的平衡點。現(xiàn)在是39頁\一共有118頁\編輯于星期五（一）酶促反應具有極高的效率一、酶促反應的特點酶的催化效率通常比非催化反應高108～1020倍，比一般催化劑高107～1013倍。反應溫度一般比較溫和。酶和一般催化劑加速反應的機理都是降低反應的活化能(activationenergy)。酶比一般催化劑更有效地降低反應的活化能?，F(xiàn)在是40頁\一共有118頁\編輯于星期五反應總能量改變

非催化反應活化能

酶促反應活化能

一般催化劑催化反應的活化能

能量反應過程底物

產(chǎn)物酶促反應活化能的改變活化能：底物分子從初態(tài)轉(zhuǎn)變到活化態(tài)所需的能量?，F(xiàn)在是41頁\一共有118頁\編輯于星期五H2O22H2O+O2

無催化化劑時需要的活化能：18kcal/mol

膠體鈀催化時需要的活化能：11.7kcal/mol

過氧化氫酶催化需要的活化能：2kcal/mol現(xiàn)在是42頁\一共有118頁\編輯于星期五根據(jù)酶對其底物結(jié)構選擇的嚴格程度不同，酶的特異性可大致分為以下3種類型：絕對特異性(absolutespecificity)：只能作用于特定結(jié)構的底物，進行一種專一的反應，生成一種特定結(jié)構的產(chǎn)物

。相對特異性(relativespecificity)：作用于一類化合物或一種化學鍵。立體結(jié)構特異性(stereo

specificity)：作用于立體異構體中的一種。（二）酶促反應具有高度的特異性現(xiàn)在是43頁\一共有118頁\編輯于星期五（三）酶促反應的可調(diào)節(jié)性對酶量的調(diào)節(jié)生成量的調(diào)節(jié)降解量的調(diào)節(jié)酶活性的調(diào)節(jié)別構調(diào)節(jié)共價修飾調(diào)節(jié)酶原的激活酶促反應受多種因素的調(diào)控，以適應機體對不斷變化的內(nèi)外環(huán)境和生命活動的需要。其中包括兩方面的調(diào)節(jié)：現(xiàn)在是44頁\一共有118頁\編輯于星期五二、酶促反應的機理（一）酶-底物復合物的形成與誘導契合假說*誘導契合假說(induced-fithypothesis)酶底物復合物E+SE+PES酶與底物相互接近時，其結(jié)構相互誘導、相互變形和相互適應，進而相互結(jié)合。這一過程稱為酶-底物結(jié)合的誘導契合假說?，F(xiàn)在是45頁\一共有118頁\編輯于星期五目錄現(xiàn)在是46頁\一共有118頁\編輯于星期五羧肽酶的誘導契合模式底物目錄現(xiàn)在是47頁\一共有118頁\編輯于星期五（二）酶促反應的作用效應1.鄰近效應(proximityeffect)與定向排列(orientationarrange)2.多元催化(multielementcatalysis)3.表面效應(surfaceeffect)4.張力作用(distortionorstrain)現(xiàn)在是48頁\一共有118頁\編輯于星期五第四節(jié)酶促反應動力學KineticsofEnzyme-CatalyzedReaction

現(xiàn)在是49頁\一共有118頁\編輯于星期五概念研究各種因素對酶促反應速度的影響，并加以定量的闡述。影響因素包括有底物濃度、酶濃度、pH、溫度、抑制劑、激活劑等?！芯恳环N因素的影響時，其余各因素均恒定。現(xiàn)在是50頁\一共有118頁\編輯于星期五一、底物濃度對反應速度的影響單底物、單產(chǎn)物反應酶促反應速度一般在規(guī)定的反應條件下，用單位時間內(nèi)底物的消耗量或產(chǎn)物的生成量來表示研究前提

在其他因素不變的情況下，底物濃度對反應速度的影響呈矩形雙曲線關系?，F(xiàn)在是51頁\一共有118頁\編輯于星期五當?shù)孜餄舛容^低時反應速度與底物濃度成正比；反應為一級反應。[S]VVmax目錄現(xiàn)在是52頁\一共有118頁\編輯于星期五隨著底物濃度的增高反應速度不再成正比例加速；反應為混合級反應。[S]VVmax目錄現(xiàn)在是53頁\一共有118頁\編輯于星期五當?shù)孜餄舛雀哌_一定程度反應速度不再增加，達最大速度；反應為零級反應[S]VVmax目錄現(xiàn)在是54頁\一共有118頁\編輯于星期五（一）米－曼氏方程式中間產(chǎn)物

酶促反應模式——中間產(chǎn)物學說E+Sk1k2k3ESE+P現(xiàn)在是55頁\一共有118頁\編輯于星期五中間產(chǎn)物存在的證明：

H2O2+過氧化物酶（H2O2—過氧化物酶）（褐色）（紅色）（H2O2—過氧化物酶）+AH2過氧化物酶+A+2H2O

（紅色）

(褐色）現(xiàn)在是56頁\一共有118頁\編輯于星期五※1913年Michaelis和Menten根據(jù)快速平衡學說提出V與[S]關系的數(shù)學方程式，即米－曼氏方程式，簡稱米氏方程式(Michaelisequation)。[S]：底物濃度

V：不同[S]時的反應速度

Vmax：最大反應速度(maximumvelocity)

Ｋm：米氏常數(shù)(Michaelisconstant)

ＶVmax[S]

Km+[S]

＝──現(xiàn)在是57頁\一共有118頁\編輯于星期五當反應速度為最大反應速度一半時Km值的推導Km＝[S]∴Km值等于酶促反應速度為最大反應速度一半時的底物濃度，單位是mol/L。2＝Km+[S]VmaxVmax[S]VmaxV[S]KmVmax/2現(xiàn)在是58頁\一共有118頁\編輯于星期五（二）Km與Vmax的意義現(xiàn)在是59頁\一共有118頁\編輯于星期五現(xiàn)在是60頁\一共有118頁\編輯于星期五現(xiàn)在是61頁\一共有118頁\編輯于星期五④指導代謝方向：限速步驟：Km最大的反應可逆反應方向、多條反應途徑：Km小的反應趨勢強。⑤了解酶底物在體內(nèi)的濃度水平：

一般與Km值相當。VmaxV[S]KmVmax/2現(xiàn)在是62頁\一共有118頁\編輯于星期五

Vmax

定義：Vmax是酶完全被底物飽和時的反應速度，與酶濃度成正比。Vmax=K3[E]意義：K3=Vmax/[E]

如果酶的總濃度已知，可從Vmax計算酶的轉(zhuǎn)換數(shù)(turnovernumber)，即動力學常數(shù)K3。米－曼氏方程式推導的假設之一：E與S形成ES復合物的反應是快速平衡反應，而ES分解為E及P的反應為慢反應，反應速度取決于慢反應即V＝k3[ES]。現(xiàn)在是63頁\一共有118頁\編輯于星期五定義—

當酶被底物充分飽和時，單位時間內(nèi)每個酶分子催化底物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物的分子數(shù)。意義—

可用來比較每單位酶的催化能力,反映酶的工作效率。

酶的轉(zhuǎn)換數(shù)---K3

現(xiàn)在是64頁\一共有118頁\編輯于星期五（三）Ｋm值與Ｖmax值的測定1.雙倒數(shù)作圖法(doublereciprocalplot)，又稱為林-貝氏(Lineweaver-Burk)作圖法Vmax[S]Km+[S]V=（林－貝氏方程）+1/V=KmVmax1/Vmax1/[S]兩邊同取倒數(shù)1/[S]斜率＝Km/Vmax1/V-1/Km1/Vmax

0現(xiàn)在是65頁\一共有118頁\編輯于星期五現(xiàn)在是66頁\一共有118頁\編輯于星期五現(xiàn)在是67頁\一共有118頁\編輯于星期五現(xiàn)在是68頁\一共有118頁\編輯于星期五2.Hanes作圖法[S][S]/V-KmKm/Vm在林－貝氏方程基礎上，兩邊同乘[S][S]/V=Km/Vmax+[S]/Vmax

斜率＝1/Vmax3.Eadie-Hofstee作圖法縱軸截距為Vmax，斜率為-Km現(xiàn)在是69頁\一共有118頁\編輯于星期五

4.現(xiàn)在是70頁\一共有118頁\編輯于星期五四種作圖法的區(qū)別現(xiàn)在是71頁\一共有118頁\編輯于星期五二、酶濃度對反應速度的影響當[S]＞＞[E]，酶可被底物飽和的情況下，反應速度與酶濃度成正比。關系式為：V=K3[E]0

V

[E]

當[S]>>[E]時，Vmax=k3[E]

酶濃度對反應速度的影響

現(xiàn)在是72頁\一共有118頁\編輯于星期五雙重影響溫度升高，酶促反應速度升高；由于酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，溫度升高，可引起酶的變性，使反應速度降低。三、溫度對反應速度的影響最適溫度(optimumtemperature)：酶促反應速度最快時的環(huán)境溫度。*低溫的應用酶活性0.51.02.01.50102030405060溫度oC

溫度對淀粉酶活性的影響

現(xiàn)在是73頁\一共有118頁\編輯于星期五現(xiàn)在是74頁\一共有118頁\編輯于星期五四、pH對反應速度的影響最適pH(optimumpH)

酶催化活性最大時的環(huán)境pH。0酶活性pH

pH對某些酶活性的影響

胃蛋白酶

淀粉酶

膽堿酯酶

246810現(xiàn)在是75頁\一共有118頁\編輯于星期五五、抑制劑對反應速度的影響酶的抑制劑(inhibitor)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。

區(qū)別于酶的變性

抑制劑對酶有一定選擇性引起變性的因素對酶沒有選擇性現(xiàn)在是76頁\一共有118頁\編輯于星期五

抑制作用的類型不可逆性抑制(irreversibleinhibition)可逆性抑制(reversibleinhibition)：競爭性抑制(competitiveinhibition)非競爭性抑制(non-competitiveinhibition)反競爭性抑制(uncompetitiveinhibition)現(xiàn)在是77頁\一共有118頁\編輯于星期五(一)不可逆性抑制作用*概念抑制劑通常以共價鍵與酶活性中心或活性中心以外的必需基團相結(jié)合，使酶失活。①有機磷中毒現(xiàn)在是78頁\一共有118頁\編輯于星期五

②巰基酶抑制劑？現(xiàn)在是79頁\一共有118頁\編輯于星期五（二）可逆性抑制作用*概念抑制劑通常以非共價鍵與酶或酶-底物復合物可逆性結(jié)合，使酶的活性降低或喪失；抑制劑可用透析、超濾等方法除去。競爭性抑制非競爭性抑制反競爭性抑制

*類型現(xiàn)在是80頁\一共有118頁\編輯于星期五１.競爭性抑制作用反應模式定義抑制劑與底物的結(jié)構相似，能與底物競爭酶的活性中心，從而阻礙酶底物復合物的形成，使酶的活性降低。這種抑制作用稱為競爭性抑制作用?，F(xiàn)在是81頁\一共有118頁\編輯于星期五*特點抑制程度取決于抑制劑與酶的相對親和力及底物濃度；I與S結(jié)構類似，競爭酶的活性中心；動力學特點：Vmax不變，表觀Km增大。抑制劑↑

無抑制劑1/V1/[S]現(xiàn)在是82頁\一共有118頁\編輯于星期五*舉例

丙二酸與琥珀酸競爭琥珀酸脫氫酶琥珀酸琥珀酸脫氫酶FADFADH2延胡索酸現(xiàn)在是83頁\一共有118頁\編輯于星期五

磺胺類藥物的抑菌機制與對氨基苯甲酸競爭二氫蝶酸合成酶二氫蝶呤啶＋對氨基苯甲酸＋谷氨酸二氫蝶酸合成酶二氫葉酸現(xiàn)在是84頁\一共有118頁\編輯于星期五2.非競爭性抑制現(xiàn)在是85頁\一共有118頁\編輯于星期五*特點抑制劑與酶活性中心外的必需基團結(jié)合，底物與抑制劑之間無競爭關系；抑制程度取決于抑制劑的濃度；動力學特點：Vmax降低，表觀Km不變。抑制劑↑1/V1/[S]無抑制劑現(xiàn)在是86頁\一共有118頁\編輯于星期五現(xiàn)在是87頁\一共有118頁\編輯于星期五３.反競爭性抑制現(xiàn)在是88頁\一共有118頁\編輯于星期五*特點：抑制劑只與酶－底物復合物結(jié)合；抑制程度取決與抑制劑的濃度及底物的濃度；動力學特點：Vmax降低，表觀Km降低。抑制劑↑1/V1/[S]無抑制劑例如氰化物對芳香硫酸酯酶的抑制作用現(xiàn)在是89頁\一共有118頁\編輯于星期五各種可逆性抑制作用的比較現(xiàn)在是90頁\一共有118頁\編輯于星期五六、激活劑對反應速度的影響激活劑(activator)使酶由無活性變?yōu)橛谢钚曰蚴姑富钚栽黾拥奈镔|(zhì)。?

必需激活劑(essentialactivator)?

非必需激活劑(non-essentialactivator)現(xiàn)在是91頁\一共有118頁\編輯于星期五現(xiàn)在是92頁\一共有118頁\編輯于星期五現(xiàn)在是93頁\一共有118頁\編輯于星期五第五節(jié)

酶的調(diào)節(jié)

TheRegulationofEnzyme

現(xiàn)在是94頁\一共有118頁\編輯于星期五酶活性的調(diào)節(jié)（快速調(diào)節(jié)）酶含量的調(diào)節(jié)（緩慢調(diào)節(jié)）

調(diào)節(jié)方式

調(diào)節(jié)對象關鍵酶現(xiàn)在是95頁\一共有118頁\編輯于星期五一、酶活性的調(diào)節(jié)（一）酶原與酶原的激活酶原(zymogen)有些酶在細胞內(nèi)合成或初分泌時只是酶的無活性前體，此前體物質(zhì)稱為酶原。酶原的激活在一定條件下，酶原向有活性酶轉(zhuǎn)化的過程。現(xiàn)在是96頁\一共有118頁\編輯于星期五賴纈天天天天甘異賴纈天天天天纈組絲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程Ca2＋現(xiàn)在是97頁\一共有118頁\編輯于星期五

酶原激活的生理意義避免細胞產(chǎn)生的酶對細胞進