基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)概論-生物大分子-酶-課件

基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)概論生物大分子—酶1ppt課件基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)概論生物大分子—酶1ppt課件知道酶促反應(yīng)的特點(diǎn)、機(jī)制知道競(jìng)爭(zhēng)性抑制、非競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用能夠敘述酶的定義及競(jìng)爭(zhēng)性抑制、非競(jìng)爭(zhēng)性抑制的區(qū)別教學(xué)目標(biāo)2ppt課件教學(xué)目標(biāo)2ppt課件酶的定義酶的分子結(jié)構(gòu)與功能酶促反應(yīng)的特點(diǎn)與機(jī)制影響酶促反應(yīng)的因素酶的調(diào)節(jié)與活性測(cè)定教學(xué)內(nèi)容3ppt課件酶的定義教學(xué)內(nèi)容3ppt課件由生物活細(xì)胞合成的、對(duì)其特異底物其高效催化作用的物質(zhì)幾乎所有酶均為蛋白質(zhì)，部分為核酸底物：酶所催化的物質(zhì)產(chǎn)物：酶所催化的底物的轉(zhuǎn)變物

酶

底物酶底物產(chǎn)物4ppt課件由生物活細(xì)胞合成的、對(duì)其特異底物其高效催化作用的物質(zhì)酶的分類酶的分子結(jié)構(gòu)和活性中心同工酶

酶的分子結(jié)構(gòu)與功能5ppt課件酶的分子結(jié)構(gòu)與功能5ppt課件根據(jù)分子組成

酶的分類單純酶：指僅由氨基酸殘基組成的酶結(jié)合酶蛋白質(zhì)部分：酶蛋白非蛋白質(zhì)部分：輔助因子

全酶小分子有機(jī)物金屬離子6ppt課件根據(jù)分子組成酶的分類單純酶：指僅輔助因子與酶蛋白結(jié)合松散，

酶促反應(yīng)中可以離開(kāi)酶蛋白

與酶蛋白結(jié)合緊密，

酶促反應(yīng)中不能離開(kāi)酶蛋白酶的分類輔酶輔基7ppt課件輔助因子酶的分類輔酶輔基7ppt課件必需基團(tuán)：與酶活性有關(guān)的功能基團(tuán)酶的分子結(jié)構(gòu)和活性中心活性中心酶促反應(yīng)8ppt課件必需基團(tuán)：與酶活性有關(guān)的功能基團(tuán)酶的分子結(jié)構(gòu)和活性中心活性

活性中心內(nèi)必需基團(tuán)+

活性中心外酶的分子結(jié)構(gòu)和活性中心結(jié)合基團(tuán)催化基團(tuán)1.結(jié)合基團(tuán)：與底物結(jié)合的必需基團(tuán)2.催化基團(tuán)：促進(jìn)底物發(fā)生化學(xué)變化的必需基團(tuán)9ppt課件

酶的分子結(jié)構(gòu)和活性中心S—底物a、b、c—結(jié)合基團(tuán)d—催化基團(tuán)10ppt課件酶的分子結(jié)構(gòu)和活性中心S—底物a、b、c—結(jié)合基團(tuán)d—催化酶的分子結(jié)構(gòu)和活性中心參加酶促反應(yīng)維持酶的空間構(gòu)象11ppt課件酶的分子結(jié)構(gòu)和活性中心參加酶促反應(yīng)維持酶的空間構(gòu)象11pp是指催化的化學(xué)反應(yīng)相同，但是酶蛋白分子結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)不同的一組酶同一個(gè)體的不同組織、同一組織中同工酶乳酸脫氫酶5種同工酶：催化丙酮酸生成乳酸12ppt課件是指催化的化學(xué)反應(yīng)相同，但是酶蛋白分子結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)不同的一酶促反應(yīng)的機(jī)制高效性專一性不穩(wěn)定性可調(diào)節(jié)性

酶促反應(yīng)的特點(diǎn)與機(jī)制13ppt課件酶促反應(yīng)的機(jī)制酶促反應(yīng)的特點(diǎn)與機(jī)制13ppt課件一個(gè)化學(xué)反應(yīng)體系中的各個(gè)分子所含的能量不同化學(xué)反應(yīng)：較高能量、處于過(guò)渡態(tài)的分子碰撞反應(yīng)物中活化分子越多，反應(yīng)速度越快酶促反應(yīng)的機(jī)制分子碰撞頻率活化能—分子轉(zhuǎn)化為過(guò)渡態(tài)所需的能量分子碰撞概率14ppt課件酶促反應(yīng)的機(jī)制分子碰撞頻率活化能—分子轉(zhuǎn)化為過(guò)誘導(dǎo)契合假說(shuō)：

酶促反應(yīng)的機(jī)制酶與底物接觸后，酶的構(gòu)象改變，底物變形

酶與底物契合，底物化學(xué)鍵易斷裂，發(fā)生反應(yīng)

（過(guò)渡態(tài)）

降低活化能15ppt課件誘導(dǎo)契合假說(shuō)：酶促反應(yīng)的機(jī)制酶與底物接觸后，酶趨近效應(yīng)：酶促使活化分子的反應(yīng)基團(tuán)相互靠近定向效應(yīng)：酶促使催化基團(tuán)與底物的反應(yīng)基團(tuán)正確

定向酶促反應(yīng)的機(jī)制增大分子碰撞頻率16ppt課件趨近效應(yīng)：酶促使活化分子的反應(yīng)基團(tuán)相互靠近酶促酸堿催化作用：

酶活性中心里具有酸堿功能基團(tuán)，

質(zhì)子供體、受體（體液條件下）酶促反應(yīng)的機(jī)制質(zhì)子供體質(zhì)子受體-NH??、-COOH、-SH-NH?、-COO?、-S?17ppt課件酸堿催化作用：酶促反應(yīng)的機(jī)制質(zhì)子供體質(zhì)子受體-表面效應(yīng)酶促反應(yīng)的機(jī)制疏水性“口袋”1.排除水分子對(duì)酶和底物的干擾2.有利于酶和底物的密切接觸增大分子碰撞概率18ppt課件表面效應(yīng)酶促反應(yīng)的機(jī)制疏水性“口袋”1.排除水酶的催化效率比非催化反應(yīng)高約108～1020倍，比一般催化劑高約107～1013倍高效性底物催化劑反應(yīng)溫度反應(yīng)速度常數(shù)尿素

H+627.410-7

脲酶

215.0106過(guò)氧化氫

Fe2+2256

過(guò)氧化氫酶

223.5107

19ppt課件酶的催化效率比非催化反應(yīng)高約108～1020倍，比一般催化劑酶比一般催化劑能更有效地降低反應(yīng)活化能，促進(jìn)底物形成過(guò)渡態(tài)而加快反應(yīng)速度高效性20ppt課件酶比一般催化劑能更有效地降低反應(yīng)活化能，促進(jìn)底物形成過(guò)渡態(tài)而酶對(duì)底物的高度選擇性或特異性絕對(duì)專一性相對(duì)專一性立體異構(gòu)專一性專一性21ppt課件專一性21ppt課件絕對(duì)專一性：只能催化一種底物專一性脲酶尿素NH?+CO?水解脲酶甲基尿素水解?22ppt課件絕對(duì)專一性：只能催化一種底物專一性相對(duì)專一性：催化一類化合物立體異構(gòu)專一性：對(duì)底物的空間構(gòu)象有要求專一性脂肪酶促進(jìn)水解促進(jìn)水解酯類脂肪23ppt課件專一性脂肪酶促進(jìn)水解促進(jìn)水解酯類脂酶的活性不穩(wěn)定多數(shù)酶都是蛋白質(zhì)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高溫條件均易使酶發(fā)生變性而失去活性不穩(wěn)定性24ppt課件不穩(wěn)定性24ppt課件酶促反應(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)的需要酶的調(diào)節(jié)方式主要包括酶含量和酶活性的調(diào)節(jié)可調(diào)節(jié)性25ppt課件可調(diào)節(jié)性25ppt課件酶濃度底物濃度溫度pH激活劑抑制劑

影響酶促反應(yīng)的因素26ppt課件酶濃度影響酶促反應(yīng)的因素26ppt課件當(dāng)?shù)孜餄舛却蟠蟪^(guò)酶濃度時(shí)，反應(yīng)速度和酶濃

度變化呈正比

酶濃度Vm[E]27ppt課件酶濃度Vm[E]27ppt在其他因素不變、且底物濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于酶濃度的情況下，底物濃度的變化對(duì)反應(yīng)速度的影響呈

矩形雙曲線

底物濃度[s]vVm0一級(jí)反應(yīng)混合級(jí)反應(yīng)零級(jí)反應(yīng)飽和28ppt課件在其他因素不變、且底物濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于酶濃度的情況下，底物濃度的米氏方程

底物濃度V=Vmax[S]Km+[S][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)29ppt課件米氏方程底物濃度V=Vmax[Km（米氏常數(shù)）

底物濃度2＝Km+[S]

Vmax

Vmax[S]Km＝[S]30ppt課件Km（米氏常數(shù)）底物濃度2＝KKm（米氏常數(shù)）1.等于酶促反應(yīng)速度達(dá)到最大反應(yīng)速度一半

時(shí)的底物濃度

2.反映酶與底物親和力的大小

3.是酶的特征性常數(shù)，主要取決于酶和底物的結(jié)

構(gòu)，與酶和底物的濃度無(wú)關(guān)，但受到反應(yīng)環(huán)境（如pH、溫度等）的影響

底物濃度31ppt課件Km（米氏常數(shù)）底物濃度31p化學(xué)反應(yīng)隨溫度的增高而加快酶隨溫度的升高而變性

溫度最適溫度32ppt課件化學(xué)反應(yīng)隨溫度的增高而加快pH影響底物和酶的結(jié)合

pH最適pH33ppt課件pH最適pH33ppt激活劑：能使酶活性提高的物質(zhì)離子：Mg2+

、K+、Mn2+Cl-有機(jī)物：膽汁酸鹽激活劑34ppt課件激活劑34ppt課件抑制劑：使酶活性下降而不引起酶蛋白變性的物質(zhì)不可逆性抑制：共價(jià)鍵可逆性抑制：非共價(jià)鍵

抑制劑競(jìng)爭(zhēng)性抑制非競(jìng)爭(zhēng)性抑制35ppt課件抑制劑競(jìng)爭(zhēng)性抑制非競(jìng)爭(zhēng)性抑競(jìng)爭(zhēng)性抑制1.抑制劑與底物結(jié)構(gòu)相似，可與底物競(jìng)爭(zhēng)酶活性

中心的結(jié)合基團(tuán)，與酶形成可逆的EI復(fù)合物，

減少酶與底物結(jié)合的機(jī)會(huì)，從而抑制酶活性

抑制劑+++EESIESEIEP36ppt課件競(jìng)爭(zhēng)性抑制抑制劑+++EE競(jìng)爭(zhēng)性抑制

2.抑制程度取決于抑制劑與底物的濃度比

3.不影響酶促反應(yīng)的最大速度

4.由于抑制劑的存在，

酶對(duì)底物的親和力降低，Km增大

抑制劑37ppt課件競(jìng)爭(zhēng)性抑制抑制劑37ppt非競(jìng)爭(zhēng)性抑制1.抑制劑與酶活性中心以外的部位結(jié)合，不影響

酶與底物的結(jié)合

抑制劑+

S－S+

S－S+ESIEIEESEP不能形成產(chǎn)物P38ppt課件非競(jìng)爭(zhēng)性抑制抑制劑+S－非競(jìng)爭(zhēng)性抑制2.抑制程度取決于抑制劑的濃度

3.不影響酶與底物的親和力

4.酶促反應(yīng)最大速度變小

抑制劑39ppt課件非競(jìng)爭(zhēng)性抑制抑制劑39pp酶活性的調(diào)節(jié)酶含量的調(diào)節(jié)酶活性測(cè)定

酶的調(diào)節(jié)與活性測(cè)定40ppt課件酶的調(diào)節(jié)與活性測(cè)定40ppt課件酶原激活別構(gòu)調(diào)節(jié)酶的共價(jià)修飾調(diào)節(jié)

酶活性的調(diào)節(jié)41ppt課件酶活性的調(diào)節(jié)41ppt課件酶原激活：1.沒(méi)有活性的酶的前體稱為酶原

2.酶原轉(zhuǎn)變?yōu)榛钚悦傅倪^(guò)程稱為酶原激活

（酶活性中心形成或暴露的過(guò)程）

酶活性的調(diào)節(jié)胃蛋白酶保護(hù)胃壁避免水解破壞42ppt課件酶原激活：酶活性的調(diào)節(jié)胃蛋白酶保護(hù)胃壁4別構(gòu)調(diào)節(jié)：某些酶活性中心以外的部分與體內(nèi)一

些代謝物可逆性結(jié)合，使得酶發(fā)生結(jié)

構(gòu)變化并改變其催化活性別構(gòu)酶：受別構(gòu)調(diào)節(jié)的酶別構(gòu)效應(yīng)劑：引起別構(gòu)效應(yīng)的代謝物

酶活性的調(diào)節(jié)快速調(diào)節(jié)43ppt課件別構(gòu)調(diào)節(jié)：某些酶活性中心以外的部分與體內(nèi)一酶的共價(jià)修飾調(diào)節(jié)：