王鏡巖考研生物化學(xué)第二章 酶學(xué)

第二章酶學(xué)Enzyme一.酶是生物催化劑酶與一般催化劑的共同點：1降低反應(yīng)活化能，2加速反應(yīng)速度；3反應(yīng)前后的質(zhì)和量不變；4只催化熱力學(xué)允許的反應(yīng)，不改變反應(yīng)的平衡點。1.酶是一種特殊的催化劑具有極高的效率。高度的專一性。酶促反應(yīng)的可調(diào)節(jié)性。在溫和的反應(yīng)環(huán)境下加速反應(yīng)。2.酶的化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。80年代以后發(fā)現(xiàn)某些酶的成分是RNA，稱為核酶。酶按分子組成分為單純酶和結(jié)合酶。單純酶：僅由氨基酸殘基構(gòu)成。結(jié)合酶：由蛋白質(zhì)（酶蛋白）和非蛋白質(zhì)（輔助因子）組成，全酶＝酶蛋白＋輔助因子。輔助因子包括①輔酶：與酶蛋白以非共價鍵疏松結(jié)合，可用透析等簡單方法分離；②輔基：與酶蛋白以共價鍵牢固結(jié)合，不能用透析等簡單方法分離。酶按酶按結(jié)構(gòu)為單體酶和寡聚酶和多酶體系單體酶：由一條肽鏈構(gòu)成。寡聚酶：由多條肽鏈構(gòu)成的一種酶。多酶體系：由代謝上相關(guān)的幾種酶構(gòu)成的一種復(fù)合體。3.酶的分類與命名國際系統(tǒng)分類法將酶按其催化反應(yīng)的性質(zhì)分為六大類，每一個酶都用四個點隔開的數(shù)字編號，編號前冠以EC（酶學(xué)委員會縮寫），四個數(shù)字依次表示該酶應(yīng)屬的大類、亞類、亞亞類及酶的順序排號，這種編碼一種酶的四個數(shù)字即是酶的標碼。氧化還原酶類：催化底物進行各種氧化還原反應(yīng)。轉(zhuǎn)移酶類：催化底物之間進行某些基團的轉(zhuǎn)移或交換的反應(yīng)。水解酶類：催化底物發(fā)生各種水解反應(yīng)。裂合酶類：催化共價連接基團的轉(zhuǎn)移并形成雙鍵的反應(yīng)或其逆反應(yīng)。異構(gòu)酶類：可催化各種同分異構(gòu)體之間相互轉(zhuǎn)化反應(yīng)。合成酶類：催化兩分子底物合成為一分子化合物，并伴隨ATP磷酸鍵斷裂釋能的反應(yīng)。六大類酶研究酶反應(yīng)速度及其影響因素，這些因素包括酶濃度、底物濃度、溫度、pH、抑制劑、激活劑等。二.酶促反應(yīng)動力學(xué)2.1酶反應(yīng)速度和酶的計量酶反應(yīng)速度的測定，多用單位時間內(nèi)產(chǎn)物濃度的增加作為反應(yīng)速度的量度。酶反應(yīng)速度一般以初始速度表示。酶活性指酶催化某種化學(xué)反應(yīng)的能力，以酶促反應(yīng)速度表示。在規(guī)定條件下，酶促反應(yīng)在單位時間內(nèi)生成一定量產(chǎn)物或消耗一定量底物所需酶量。國際生化學(xué)會酶學(xué)委員會規(guī)定：在特定條件下，每分鐘催化1μmol底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的酶量為一個國際單位（IU）。用比活力（mg蛋白中酶的活力），反映酶制劑的純度。底物濃度對反應(yīng)速度的影響其他因素不變，底物濃度的變化對反應(yīng)速度作圖（V-[S]曲線）：底物濃度很低時，V與[S]呈正比；底物濃度再增加，V的增加趨緩；當[S]達某一值后，反應(yīng)速度達最大，反應(yīng)速度不再增加。米氏方程（Michaelis-Menten）根據(jù)中間產(chǎn)物學(xué)說，得出了反應(yīng)速度與底物濃度關(guān)系的數(shù)學(xué)方程式。即米氏方程:Vmax為最大反應(yīng)速度，Km為米氏常數(shù)。米氏常數(shù)米氏常數(shù)是酶的特征常數(shù)，只與酶的性質(zhì)有關(guān)，不受底物濃度和酶濃度的影響。不同酶Km值不同。Km值是反應(yīng)速度（V）達到最大反應(yīng)速度（Vmax）一半時的底物濃度（單位為mol/L或mmol/L）。Km的大小近似地反映了酶與底物結(jié)合成中間產(chǎn)物的難易程度。如果一種酶可以催化幾種底物發(fā)生反應(yīng)，Km值最小的底物是該酶的最適底物。通過米氏常數(shù)可了解測定酶活性的底物濃度米氏常數(shù)的測定——作圖法雙底物反應(yīng)機制——順序、隨機、乒乓機制酶濃度、溫度、pH對反應(yīng)速度的影響當[S]＞＞[E]，使酶達飽和時，v與[E]近似成正比關(guān)系。升高溫度可加快酶促反應(yīng)速度，同時也會加速酶蛋白變性。酶促反應(yīng)速度最快時的環(huán)境溫度稱為該酶促反應(yīng)的最適溫度。pH影響酶活性中心某些必需基團、輔酶及許多底物的解離狀態(tài)。酶促反應(yīng)速度最快時的環(huán)境pH稱為酶促反應(yīng)的最適pH。抑制劑對反應(yīng)速度的影響能使酶活性下降而不引起酶蛋白變性的物質(zhì)稱酶的抑制劑。根據(jù)抑制劑與酶結(jié)合牢固或疏松，分為可逆性抑制與不可逆性抑制?？赡嫘砸种谱饔茫阂苑枪矁r鍵與酶或酶-底物復(fù)合物疏松結(jié)合，利用透析或超濾等簡單方法可除去其抑制，使酶恢復(fù)活性，稱可逆性抑制作用。競爭性抑制作用非競爭性抑制作用反競爭性抑制作用三種可逆抑制酶的作用機理活性中心：在反應(yīng)過程中酶分子中直接參與反應(yīng)的基團，所組成的空間結(jié)構(gòu)?；钚灾行陌▋蓚€功能部位：與底物結(jié)合的結(jié)合部位和催化部位?；钚灾行耐?/p>