酶的結(jié)構(gòu)與功能的

酶的結(jié)構(gòu)與功能的第1頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

2.酶的分子組成（按化學(xué)組成）；3.酶的活性中心；主要內(nèi)容：1.酶的分類（按結(jié)構(gòu)）；第2頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

大部分酶是蛋白質(zhì)，因此酶分子也具有一、二、三級(jí)或四級(jí)結(jié)構(gòu)。不同的酶具有不同的結(jié)構(gòu)，根據(jù)酶分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和大小可將酶分為3類：?jiǎn)误w酶(monomericenzyme)寡聚酶(oligomericenzyme)多酶體系（multienzymesystem）多酶復(fù)合體(multienzymecomplex)多功能酶（multifunctionalenzyme).1.酶的分類（按結(jié)構(gòu)）第3頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期四單體酶：由一個(gè)具有三級(jí)結(jié)構(gòu)的酶蛋白組成的酶分子。單體酶一般只由一條肽鏈組成，也可有多條肽鏈組成。多酶體系：a.多酶復(fù)合體，由幾種酶彼此嵌合形成復(fù)合體,有利于一系列反應(yīng)的進(jìn)行。如脂肪酸合成酶系。由7種酶圍饒著小分子物質(zhì)-酰基載體蛋白(ACP)形成球狀,其中若1種酶失活或解體,則喪失整個(gè)活性。b.多功能酶（串聯(lián)酶），由一條多肽鏈組成卻具有多種不同催化功能的酶。寡聚酶：由兩個(gè)或多個(gè)亞基（或肽鏈）組成的酶。寡聚酶中亞基的種類可以相同，也可以不同。由兩個(gè)或多個(gè)相同的亞基組成的稱為均一寡聚酶。多肽鏈之間通常以非共價(jià)鍵相連。第4頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期四多酶復(fù)合體HS-ACP-酮脂肪酰合酶-SH-酮脂肪酰還原酶-烯脂肪酰水化酶-烯脂肪酰還原酶丙二酰單酰轉(zhuǎn)移酶長(zhǎng)鏈脂肪酰硫解酶脂肪酰轉(zhuǎn)移酶多功能酶脂肪酸合成酶系第5頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2.酶的分子組成單純酶(simpleenzyme)結(jié)合酶

(conjugatedenzyme)

脫輔基酶（酶蛋白）（apoenzyme）輔因子(cofactor)輔酶(coenzyme)輔基(prosthetic)第6頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期四單純酶即單成分酶，僅由蛋白質(zhì)或核糖核酸組成；結(jié)合酶即雙成分酶，除了蛋白質(zhì)或核糖核酸以外，還需要有其他成分。分子中蛋白質(zhì)部分稱為脫輔基酶或酶蛋白；非蛋白質(zhì)部分稱為輔因子。全酶=酶蛋白（或酶RNA）+輔因子注意：酶蛋白加上相應(yīng)的輔因子構(gòu)成的完整分子稱為全酶。只有全酶形式才具有活性，單獨(dú)的酶蛋白及輔因子是沒(méi)有催化活性的。第7頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期四酶蛋白----與底物結(jié)合，決定反應(yīng)的專一性和高效率。輔因子----直接對(duì)電子、原子或某些化學(xué)基團(tuán)起傳遞作用，決定反應(yīng)的類型。輔酶(coenzyme)

：與酶蛋白結(jié)合比較疏松的小分子有機(jī)化合物。用透析方法或超濾可除去。輔基(prostheticgroup)

：與酶蛋白牢固結(jié)合的物質(zhì)。用透析方法或超濾不易除去。注意：輔基和輔酶的區(qū)別只在于它們與酶蛋白結(jié)合的牢固程度不同，并無(wú)嚴(yán)格界限。體內(nèi)酶的種類很多，而輔酶（輔基）的種類卻較少，通常一種酶蛋白只能與一種輔酶（輔基結(jié)合）成為一種專一性的酶，但一種輔基往往能與不同的酶蛋白結(jié)合構(gòu)成許多專一性酶。第8頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期四輔酶和輔基的化學(xué)本質(zhì)主要是兩類物質(zhì)：

1.金屬離子：Cu2+、Zn2+、Mg2+、Mn2+、Fe3+等；

2.小分子有機(jī)物（幾乎全是B族維生素類衍生物）：維生素、鐵卟啉等；作用：輔酶或輔基在酶催化的反應(yīng)中主要起著傳遞氫、傳遞電子、傳遞原子或化學(xué)基團(tuán)等作用。第9頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期四金屬離子的作用：

（1）作為活性中心的催化基團(tuán)參與反應(yīng)傳遞電子；

（2）搭橋作用：在酶與底物之間起橋梁作用；

（3）穩(wěn)定構(gòu)象：幫助酶分子形成酶活性所必需構(gòu)象；

（4）中和陰離子而降低反應(yīng)中的靜電斥力。小分子有機(jī)物的作用：

參與酶的催化過(guò)程，在反應(yīng)中傳遞電子、質(zhì)子或一些基團(tuán)。第10頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3.酶的活性中心必需基團(tuán)：與酶催化活性直接相關(guān)的化學(xué)基團(tuán)。必需基團(tuán)多數(shù)位于酶的活性中心，直接與底物結(jié)合，或直接參與催化底物的反應(yīng)；少數(shù)必需基團(tuán)位于活化中心以外，它們可以穩(wěn)定酶的分子構(gòu)象。對(duì)催化活性起間接作用。結(jié)合基團(tuán)：活化中心的主要必需基團(tuán)中能與底物結(jié)合的基團(tuán)。催化基團(tuán)：活化中心的主要必需基團(tuán)中能直接作用于底物的某些化學(xué)鍵，參與催化底物的反應(yīng)的基團(tuán)。第11頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期四酶分子中AA殘基的分類：接觸殘基：直接與底物接觸的基團(tuán)。輔助殘基：不與底物接觸，對(duì)接觸殘基的功能有促進(jìn)作用。結(jié)構(gòu)殘基：與酶的活性不發(fā)生直接關(guān)系，但可穩(wěn)定酶的分子構(gòu)像。非貢獻(xiàn)殘基：除上述3類必需基團(tuán)外，酶分子的其他所有殘基。第12頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期四活性中心（活性部位）：

酶分子上必須基團(tuán)比較集中并構(gòu)成一定空間構(gòu)象、與酶的活性直接相關(guān)的結(jié)構(gòu)區(qū)域?；钚灾行睦锍霈F(xiàn)頻率最高的AA：Ser,His,Asp,Glu,Tyr,Lys,Cys第13頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期四單純酶：

酶分子在三維結(jié)構(gòu)中比較靠近的少數(shù)幾個(gè)氨基酸殘基或是這些殘基上的某些基團(tuán)，它們?cè)谝患?jí)結(jié)構(gòu)上相距甚遠(yuǎn)甚至不在同一條肽鏈上，通過(guò)肽鏈的盤(pán)繞折疊而在空間結(jié)構(gòu)上相互靠近，形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的區(qū)域--活性中心。溶菌酶的活性中心第14頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期四結(jié)合酶：

活性中心即輔酶分子，或輔酶上的某一部分結(jié)構(gòu)，以及與輔酶分子在結(jié)構(gòu)上緊密偶聯(lián)的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)區(qū)域。己糖激酶的活性中心第15頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期四活性中心是直接將底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的部位。它通常包括兩個(gè)部分：（1）結(jié)合中心：與底物結(jié)合的部分。決定酶的專一性。（2）催化中心：促進(jìn)底物發(fā)生化學(xué)變化的部分。決定酶所催化反應(yīng)的性質(zhì)。注意：酶的活性中心一般只有一個(gè)。催化中心常常只有一個(gè)，包括2個(gè)或3個(gè)氨基酸殘基。結(jié)合中心則隨酶而異，有的僅一個(gè)，有的有數(shù)個(gè)。每個(gè)結(jié)合中心的氨基酸數(shù)目也很不一致。第16頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期四活性部位的基團(tuán)都是必需基團(tuán)，但必需基團(tuán)還包括在