生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)

1、第十章第十章 酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)一、酶的活性部位一、酶的活性部位活性中心：酶分子中結(jié)合底物并起催化作用的少數(shù)氨基活性中心：酶分子中結(jié)合底物并起催化作用的少數(shù)氨基酸殘基，包括底物結(jié)合部位（決定酶的專一性）、催化酸殘基，包括底物結(jié)合部位（決定酶的專一性）、催化部位（決定酶所催化反應(yīng)的性質(zhì)）。部位（決定酶所催化反應(yīng)的性質(zhì)）。頻率最高的活性中心的氨基酸殘基：頻率最高的活性中心的氨基酸殘基：serser、hishis、cyscys、tyrtyr、aspasp、gluglu、lyslys。不需要輔酶的酶：活性中心是酶分子在三維結(jié)構(gòu)上比較不需要輔酶的酶：活性中心是酶分子在三維結(jié)構(gòu)上

2、比較靠近的少數(shù)幾個氨基酸殘基或是這些殘基的某些基團(tuán)?？拷纳贁?shù)幾個氨基酸殘基或是這些殘基的某些基團(tuán)。 需要輔酶的酶：輔酶分子或輔酶分子的某一部分結(jié)構(gòu)往需要輔酶的酶：輔酶分子或輔酶分子的某一部分結(jié)構(gòu)往往就是活性中心的組成部分。往就是活性中心的組成部分。（一）酶活性部位的特點（一）酶活性部位的特點接觸殘基：接觸殘基：r1、r2、r6、r8、r9、r163輔助殘基：輔助殘基：r3、r4、r5、r164、r165結(jié)構(gòu)殘基：結(jié)構(gòu)殘基：r10、r162、r169非貢獻(xiàn)殘基：其它非貢獻(xiàn)殘基：其它酶蛋白酶蛋白必需殘基必需殘基非必需殘基非必需殘基活性中心活性中心活性中心外活性中心外接觸殘基接觸殘基輔助殘基輔助殘

3、基結(jié)構(gòu)殘基結(jié)構(gòu)殘基結(jié)合殘基結(jié)合殘基催化基團(tuán)催化基團(tuán)（1 1）接觸殘基：）接觸殘基：結(jié)合基團(tuán)，催化基團(tuán)。結(jié)合基團(tuán)，催化基團(tuán)。（2 2）輔助殘基：）輔助殘基：不與底物接觸，輔助酶與底物結(jié)合，協(xié)助不與底物接觸，輔助酶與底物結(jié)合，協(xié)助接觸殘基。接觸殘基。上述兩類殘基構(gòu)成上述兩類殘基構(gòu)成酶活性中心酶活性中心。（3 3）結(jié)構(gòu)殘基：）結(jié)構(gòu)殘基：維持酶分子三維構(gòu)象，與酶活性相關(guān)，但維持酶分子三維構(gòu)象，與酶活性相關(guān)，但不在酶活性中心范圍內(nèi)，屬于酶活性中心以外的必需殘基。不在酶活性中心范圍內(nèi)，屬于酶活性中心以外的必需殘基。上述三類殘基統(tǒng)稱酶的上述三類殘基統(tǒng)稱酶的必需基團(tuán)必需基團(tuán)（4 4）非貢獻(xiàn)殘基（非必需基團(tuán)）非

4、貢獻(xiàn)殘基（非必需基團(tuán)）可能在免疫，酶活性調(diào)節(jié)，運輸轉(zhuǎn)移，防止降解等方面起作可能在免疫，酶活性調(diào)節(jié)，運輸轉(zhuǎn)移，防止降解等方面起作用。用。 酶活性部位的特點：酶活性部位的特點：（1 1）活性部位在酶分子的總體中只占相當(dāng)小的部分，）活性部位在酶分子的總體中只占相當(dāng)小的部分，往往只占整個酶分子體積的往往只占整個酶分子體積的1%-2% 1%-2% ；（2 2）酶的活性部位是一個三維實體，）酶的活性部位是一個三維實體，具有三維空間結(jié)具有三維空間結(jié)構(gòu)構(gòu)。 活性中心的空間構(gòu)象不是剛性的，在與底物接觸活性中心的空間構(gòu)象不是剛性的，在與底物接觸時表現(xiàn)出一定的柔性和運動性。（鄒承魯研究酶變性的時表現(xiàn)出一定的柔性和運

5、動性。（鄒承魯研究酶變性的工作）工作）（3 3）通過誘導(dǎo)契合酶和底物結(jié)合；）通過誘導(dǎo)契合酶和底物結(jié)合；（4 4）酶的活性部位是位于酶表面的一個裂隙內(nèi)，裂隙）酶的活性部位是位于酶表面的一個裂隙內(nèi)，裂隙內(nèi)是一個相當(dāng)疏水的環(huán)境，從而有利于同底物的結(jié)合；內(nèi)是一個相當(dāng)疏水的環(huán)境，從而有利于同底物的結(jié)合；（5 5）底物通過次級鍵較弱的力結(jié)合到酶上。）底物通過次級鍵較弱的力結(jié)合到酶上。（二）研究酶活性部位的方法（二）研究酶活性部位的方法（1 1）通過酶的專一性：）通過酶的專一性：研究酶的專一性底物的結(jié)構(gòu)特研究酶的專一性底物的結(jié)構(gòu)特點、酶的競爭性抑制劑結(jié)構(gòu)特點等。點、酶的競爭性抑制劑結(jié)構(gòu)特點等。（2 2）酶的

6、化學(xué)修飾法：）酶的化學(xué)修飾法：例如例如1.1.用共價修飾的試劑作用用共價修飾的試劑作用于酶，查明保持酶活力的必需基團(tuán)；于酶，查明保持酶活力的必需基團(tuán)；2.2.親和標(biāo)記（合成親和標(biāo)記（合成底物類似物）；底物類似物）；3.sh3.sh保護(hù)劑的使用。保護(hù)劑的使用。（3 3）x x射線晶體衍射法射線晶體衍射法（4 4）分子生物學(xué)的方法）分子生物學(xué)的方法二、酶催化反應(yīng)的獨特性質(zhì)二、酶催化反應(yīng)的獨特性質(zhì)（1 1）酶反應(yīng)分為兩類：僅涉及）酶反應(yīng)分為兩類：僅涉及電子轉(zhuǎn)移電子轉(zhuǎn)移和涉及和涉及電子和電子和質(zhì)子兩者或者其他基團(tuán)的轉(zhuǎn)移質(zhì)子兩者或者其他基團(tuán)的轉(zhuǎn)移。（2 2）催化作用是以氨基酸側(cè)鏈上的功能基團(tuán)和輔酶為）催

7、化作用是以氨基酸側(cè)鏈上的功能基團(tuán)和輔酶為媒介。媒介。（3 3）酶催化反應(yīng)的最適）酶催化反應(yīng)的最適phph范圍通常狹小。范圍通常狹小。（4 4）酶分子很大，而活性部位通常只比底物稍大一些，）酶分子很大，而活性部位通常只比底物稍大一些，一個巨大的酶結(jié)構(gòu)對穩(wěn)定活性部位的構(gòu)象是必要的。一個巨大的酶結(jié)構(gòu)對穩(wěn)定活性部位的構(gòu)象是必要的。（5 5）酶具有復(fù)雜的折疊結(jié)構(gòu)。）酶具有復(fù)雜的折疊結(jié)構(gòu)。三、影響酶催化效率的有關(guān)因素三、影響酶催化效率的有關(guān)因素（一）底物和酶的鄰近效應(yīng)與定向效應(yīng)（一）底物和酶的鄰近效應(yīng)與定向效應(yīng)鄰近效應(yīng)：鄰近效應(yīng)：酶與底物形成中間復(fù)合物后使底物之間、酶酶與底物形成中間復(fù)合物后使底物之間、酶

8、的催化基團(tuán)與底物之間相互靠近，提高了反應(yīng)基團(tuán)的有的催化基團(tuán)與底物之間相互靠近，提高了反應(yīng)基團(tuán)的有效濃度。效濃度。定向效應(yīng)：定向效應(yīng)：由于酶的構(gòu)象作用，底物的反應(yīng)基團(tuán)之間、由于酶的構(gòu)象作用，底物的反應(yīng)基團(tuán)之間、酶與底物的反應(yīng)基團(tuán)之間正確取向的效應(yīng)。酶與底物的反應(yīng)基團(tuán)之間正確取向的效應(yīng)。酶把底物分子從溶液中富集出來，使它們固定在活性中酶把底物分子從溶液中富集出來，使它們固定在活性中心附近，反應(yīng)基團(tuán)相互鄰近，同時使反應(yīng)基團(tuán)的分子軌心附近，反應(yīng)基團(tuán)相互鄰近，同時使反應(yīng)基團(tuán)的分子軌道以正確方位相互交疊，反應(yīng)易于發(fā)生。道以正確方位相互交疊，反應(yīng)易于發(fā)生。鄰近效應(yīng)與定向效應(yīng)對反應(yīng)速度的影響：鄰近效應(yīng)與定向效

9、應(yīng)對反應(yīng)速度的影響：使底物濃度在活性中心附近很高使底物濃度在活性中心附近很高酶對底物分子的電子軌道具有導(dǎo)向作用酶對底物分子的電子軌道具有導(dǎo)向作用酶使分子間反應(yīng)轉(zhuǎn)變成分子內(nèi)反應(yīng)酶使分子間反應(yīng)轉(zhuǎn)變成分子內(nèi)反應(yīng)鄰近效應(yīng)和定向效應(yīng)對底物起固定作用鄰近效應(yīng)和定向效應(yīng)對底物起固定作用 （二）底物的形變和誘導(dǎo)契合（二）底物的形變和誘導(dǎo)契合酶中某些基團(tuán)可使底物分子的敏感鍵中某些基團(tuán)的電子云酶中某些基團(tuán)可使底物分子的敏感鍵中某些基團(tuán)的電子云密度變化，產(chǎn)生電子張力，降低了底物的活化能。密度變化，產(chǎn)生電子張力，降低了底物的活化能。酶從低活性形式轉(zhuǎn)變?yōu)楦呙笍牡突钚孕问睫D(zhuǎn)變?yōu)楦呋钚孕问?，利于催化?；钚孕问剑诖呋?。?/p>

10、物形變，利于形成底物形變，利于形成eses復(fù)復(fù)合物。合物。底物構(gòu)象變化，過度態(tài)結(jié)底物構(gòu)象變化，過度態(tài)結(jié)構(gòu)，大大降低活化能。構(gòu)，大大降低活化能。znznglu270tyr248arg145底物底物 （三）酸堿催化（三）酸堿催化酶分子的一些功能基團(tuán)起瞬時質(zhì)子供體或質(zhì)子受體的作用。酶分子的一些功能基團(tuán)起瞬時質(zhì)子供體或質(zhì)子受體的作用。影響酸堿催化反應(yīng)速影響酸堿催化反應(yīng)速度的兩個因素度的兩個因素酸堿強(qiáng)度酸堿強(qiáng)度(pk(pk值）。值）。組氨酸咪唑基組氨酸咪唑基的解離的解離常數(shù)為常數(shù)為6 6，在，在ph6ph6附近附近給出質(zhì)子和結(jié)合質(zhì)子給出質(zhì)子和結(jié)合質(zhì)子能力相同，能力相同，是最活潑是最活潑的催化基團(tuán)的催化基

11、團(tuán)。給出質(zhì)子或結(jié)合質(zhì)給出質(zhì)子或結(jié)合質(zhì)子的速度。咪唑基最子的速度。咪唑基最快，半壽期小于快，半壽期小于1010-10-10秒秒（四）共價催化（四）共價催化酶作為親核基團(tuán)或親電基團(tuán)，與底物形成一個反應(yīng)活性酶作為親核基團(tuán)或親電基團(tuán)，與底物形成一個反應(yīng)活性很高的共價中間物。很高的共價中間物。酶親核基團(tuán)：酶親核基團(tuán)：ser-ohser-oh，cys-shcys-sh，his-nhis-n、asp-coohasp-cooh；底物親電中心：磷?；ǖ孜镉H電中心：磷酰基（-p=o-p=o），），?；；?c=o-c=o），糖基（），糖基（glu-c-ohglu-c-oh）某些輔酶，如焦磷酸硫胺素和磷某些輔

12、酶，如焦磷酸硫胺素和磷酸吡哆醛等也可以參與共價催化酸吡哆醛等也可以參與共價催化作用。作用。催化劑通過與底物形成反應(yīng)活性很高的共價過渡產(chǎn)物，催化劑通過與底物形成反應(yīng)活性很高的共價過渡產(chǎn)物，使反應(yīng)活化能降低，從而提高反應(yīng)速度的過程，稱為使反應(yīng)活化能降低，從而提高反應(yīng)速度的過程，稱為共共價催化價催化。（五）金屬離子催化（五）金屬離子催化金屬酶（金屬酶（metalloenzyme):metalloenzyme):含緊密結(jié)合的金屬離子，含緊密結(jié)合的金屬離子，fefe2+2+、cucu2+2+、znzn2+2+、mnmn2+2+、coco3+3+。金屬金屬- -激活酶（激活酶（metal-activate

13、d enzyme):metal-activated enzyme):含松散結(jié)合的含松散結(jié)合的金屬離子，金屬離子，nana+ +、k k+ +、mgmg2+2+、caca2+2+。金屬離子參加的四種主要催化途徑金屬離子參加的四種主要催化途徑（1 1）通過結(jié)合底物為反應(yīng)定向）通過結(jié)合底物為反應(yīng)定向（2 2）通過自身價數(shù)的改變參加氧化還原反應(yīng)）通過自身價數(shù)的改變參加氧化還原反應(yīng)（3 3）屏蔽底物或酶活性中心的負(fù)電荷）屏蔽底物或酶活性中心的負(fù)電荷（4 4）金屬離子通過水的離子化促進(jìn)親核催化。）金屬離子通過水的離子化促進(jìn)親核催化。（六）多元催化和協(xié)同效應(yīng)（六）多元催化和協(xié)同效應(yīng)在酶催化反應(yīng)中，常常是幾個

14、基元催化反應(yīng)配合在一在酶催化反應(yīng)中，常常是幾個基元催化反應(yīng)配合在一起共同起作用。起共同起作用。（七）活性部位微環(huán)境的影響（七）活性部位微環(huán)境的影響 疏水環(huán)境疏水環(huán)境介電常數(shù)低，加強(qiáng)極性基團(tuán)間的作用。介電常數(shù)低，加強(qiáng)極性基團(tuán)間的作用。電荷環(huán)境電荷環(huán)境在酶活性中心附近，往往有一電荷離子，可穩(wěn)定過渡在酶活性中心附近，往往有一電荷離子，可穩(wěn)定過渡態(tài)的離子態(tài)的離子 四、酶催化反應(yīng)機(jī)制的實例四、酶催化反應(yīng)機(jī)制的實例（一）溶菌酶（一）溶菌酶（lysozymelysozyme）nag:n-乙酰氨基葡萄糖乙酰氨基葡萄糖nam:n-乙酰氨基葡萄糖乳酸乙酰氨基葡萄糖乳酸 酶切位點酶切位點asp52glu35（極性區(qū)

15、）（極性區(qū)）（非極性區(qū)）（非極性區(qū)）c1+非極性區(qū)非極性區(qū)極性區(qū)極性區(qū)ho - e環(huán)環(huán)h2o（廣義酸堿催化）（廣義酸堿催化）（二）（二）rnase arnase a （三）羧肽酶（三）羧肽酶 a a znzn 145（四）絲氨酸蛋白酶（胰凝乳蛋白酶）（四）絲氨酸蛋白酶（胰凝乳蛋白酶）his57asp102ser195asp102his57ser195his57102aspser195a.酶分子中的電荷中繼網(wǎng)酶分子中的電荷中繼網(wǎng)b.加上底物后，從加上底物后，從ser轉(zhuǎn)移一個質(zhì)子給轉(zhuǎn)移一個質(zhì)子給his，帶正電荷的咪唑基通過帶負(fù)電荷的帶正電荷的咪唑基通過帶負(fù)電荷的asp靜電靜電相互作用被穩(wěn)定相互作用

16、被穩(wěn)定ser195102asphis57底物底物氫鍵體系氫鍵體系- -電荷中繼網(wǎng)電荷中繼網(wǎng)結(jié)合底物結(jié)合底物his57 質(zhì)子供體質(zhì)子供體形成共價形成共價es復(fù)合物復(fù)合物c-n鍵斷裂鍵斷裂底物底物 氨基產(chǎn)物釋放氨基產(chǎn)物釋放四面體中間物四面體中間物的瓦解的瓦解水親核攻擊水親核攻擊羧基產(chǎn)物釋放羧基產(chǎn)物釋放h2or-nh2五、酶活性的調(diào)節(jié)控制五、酶活性的調(diào)節(jié)控制（一）別構(gòu)調(diào)控（一）別構(gòu)調(diào)控概念概念：酶分子的非催化部位與某些化合物可逆地非共價結(jié)酶分子的非催化部位與某些化合物可逆地非共價結(jié)合后導(dǎo)致酶分子發(fā)生構(gòu)象改變，進(jìn)而改變酶的活性狀態(tài)，合后導(dǎo)致酶分子發(fā)生構(gòu)象改變，進(jìn)而改變酶的活性狀態(tài)，稱為酶的別構(gòu)調(diào)節(jié)稱為

17、酶的別構(gòu)調(diào)節(jié)(allosteric regulation)(allosteric regulation)，具有這種，具有這種調(diào)節(jié)作用的酶稱別構(gòu)酶調(diào)節(jié)作用的酶稱別構(gòu)酶(allosteric enzyme)(allosteric enzyme)。別構(gòu)酶促。別構(gòu)酶促反應(yīng)底物濃度和反應(yīng)速度的關(guān)系不符合米氏方程，呈反應(yīng)底物濃度和反應(yīng)速度的關(guān)系不符合米氏方程，呈s s型型曲線曲線。凡能使酶分子發(fā)生別構(gòu)作用的物質(zhì)稱為效應(yīng)物凡能使酶分子發(fā)生別構(gòu)作用的物質(zhì)稱為效應(yīng)物(effector)(effector)，通常為小分子代謝物或輔因子。如因別構(gòu)導(dǎo)致酶活性增加通常為小分子代謝物或輔因子。如因別構(gòu)導(dǎo)致酶活性增加的物質(zhì)

18、稱為正效應(yīng)物的物質(zhì)稱為正效應(yīng)物(positive effector)(positive effector)或別構(gòu)激活劑，或別構(gòu)激活劑，反之稱負(fù)效應(yīng)物反之稱負(fù)效應(yīng)物(negative effector)(negative effector)或別構(gòu)抑制劑?；騽e構(gòu)抑制劑。別構(gòu)調(diào)節(jié)普遍存在于生物界，許多代謝途徑的關(guān)鍵酶利用別構(gòu)調(diào)節(jié)普遍存在于生物界，許多代謝途徑的關(guān)鍵酶利用別構(gòu)調(diào)節(jié)來控制代謝途徑之間的平衡，研究別構(gòu)調(diào)控有重別構(gòu)調(diào)節(jié)來控制代謝途徑之間的平衡，研究別構(gòu)調(diào)控有重要的生物學(xué)意義。要的生物學(xué)意義。a-非調(diào)節(jié)酶非調(diào)節(jié)酶b-正協(xié)同別構(gòu)酶正協(xié)同別構(gòu)酶 的的s形曲線形曲線 別構(gòu)酶與米氏酶的動力學(xué)曲線比較別

19、構(gòu)酶與米氏酶的動力學(xué)曲線比較當(dāng)?shù)孜餄舛劝l(fā)生很小當(dāng)?shù)孜餄舛劝l(fā)生很小的變化時，別構(gòu)酶就的變化時，別構(gòu)酶就極大地控制著反應(yīng)速極大地控制著反應(yīng)速度。度。在正協(xié)同效應(yīng)中使得在正協(xié)同效應(yīng)中使得酶反應(yīng)速度對底物濃酶反應(yīng)速度對底物濃度的變化極為敏感。度的變化極為敏感。區(qū)分酶的類型有兩種標(biāo)準(zhǔn)區(qū)分酶的類型有兩種標(biāo)準(zhǔn)a. koshlanda. koshland標(biāo)準(zhǔn)：標(biāo)準(zhǔn)：cici（cooperativity indexcooperativity index）協(xié)同）協(xié)同指數(shù)：酶分子中的結(jié)合位點被底物飽和指數(shù)：酶分子中的結(jié)合位點被底物飽和90%90%和和10%10%時底時底物濃度的比值。亦稱飽和比值物濃度的比值。亦稱飽

20、和比值rs(saturation ratio)rs(saturation ratio) rs= rs= 酶與底物結(jié)合達(dá)酶與底物結(jié)合達(dá)90%90%飽和度時底物濃度飽和度時底物濃度酶與底物結(jié)合達(dá)酶與底物結(jié)合達(dá)10%10%飽和度時底物濃度飽和度時底物濃度 rs=81 rs=81 米氏類型酶米氏類型酶 rsrs 81 81 具有正協(xié)同效應(yīng)的別構(gòu)酶具有正協(xié)同效應(yīng)的別構(gòu)酶 rsrs 81 81 具有負(fù)協(xié)同效應(yīng)的別構(gòu)酶具有負(fù)協(xié)同效應(yīng)的別構(gòu)酶b.hillb.hill系數(shù)：系數(shù)： hillhill系數(shù)系數(shù)=1 =1 米氏類型酶米氏類型酶 hillhill系數(shù)系數(shù) 1 1 具有正協(xié)同效應(yīng)的別構(gòu)酶具有正協(xié)同效應(yīng)的別

21、構(gòu)酶 hillhill系數(shù)系數(shù) 1 1 具有負(fù)協(xié)同效應(yīng)的別構(gòu)酶具有負(fù)協(xié)同效應(yīng)的別構(gòu)酶1-非調(diào)節(jié)酶非調(diào)節(jié)酶2-正協(xié)同別構(gòu)酶正協(xié)同別構(gòu)酶3-負(fù)協(xié)同別構(gòu)酶負(fù)協(xié)同別構(gòu)酶 具有負(fù)協(xié)同效應(yīng)的酶在底物具有負(fù)協(xié)同效應(yīng)的酶在底物濃度較低的范圍內(nèi)酶活力上濃度較低的范圍內(nèi)酶活力上升快，但再繼續(xù)下去，底物升快，但再繼續(xù)下去，底物濃度雖有較大的提高，但反濃度雖有較大的提高，但反應(yīng)速度升高卻較小。使得酶應(yīng)速度升高卻較小。使得酶反應(yīng)速度對底物濃度的變化反應(yīng)速度對底物濃度的變化不敏感不敏感天冬氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰酶（天冬氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰酶（atcaseatcase）atcaseatp+氨甲酰磷酸氨甲酰磷酸天冬氨酸天冬氨酸ctp-utpu

22、mp氨甲酰天冬氨酸氨甲酰天冬氨酸c:催化亞基（催化亞基（catalytic subunit）r:調(diào)節(jié)亞基（調(diào)節(jié)亞基（ regulative subunit）atcaseatcase半分子（半分子（c3r3)c3r3)的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)低催化活性構(gòu)象低催化活性構(gòu)象t(tense) - 態(tài)態(tài)cccccc r r r r r rcccccc高催化活性構(gòu)象高催化活性構(gòu)象r(relax) -態(tài)態(tài)r rr rr rpalaatp（正效應(yīng)劑）（正效應(yīng)劑）ctp（負(fù)效應(yīng)劑）（負(fù)效應(yīng)劑）低催化活性構(gòu)象低催化活性構(gòu)象t(tense) - 態(tài)態(tài)cccccc r r r r r rcccccc高催化活性構(gòu)象高催化活性構(gòu)象r

23、(relax) -態(tài)態(tài)r rr rr rvmax1/2vmaxkms ssss sss sst狀態(tài)（對稱亞基）狀態(tài)（對稱亞基）r狀態(tài)（對稱亞基）狀態(tài)（對稱亞基）ssss對稱亞基對稱亞基對稱亞基對稱亞基齊步變化齊步變化ss ss ssssssssss亞基全部亞基全部處于處于r型型亞基全部亞基全部處于處于t型型依次序變化依次序變化 某些酶可以通過其它酶對其多肽鏈上某些基團(tuán)進(jìn)行可逆的共某些酶可以通過其它酶對其多肽鏈上某些基團(tuán)進(jìn)行可逆的共價修飾，使其處于活性與非活性的互變狀態(tài)，從而調(diào)節(jié)酶活性價修飾，使其處于活性與非活性的互變狀態(tài)，從而調(diào)節(jié)酶活性。這類酶稱為。這類酶稱為共價修飾酶共價修飾酶。目前發(fā)現(xiàn)有數(shù)

24、百種酶被翻譯后都要。目前發(fā)現(xiàn)有數(shù)百種酶被翻譯后都要進(jìn)行共價修飾，其中一部分處于分支代謝途徑，成為對代謝流進(jìn)行共價修飾，其中一部分處于分支代謝途徑，成為對代謝流量起調(diào)節(jié)作用的關(guān)鍵酶或限速酶。量起調(diào)節(jié)作用的關(guān)鍵酶或限速酶。 由于這種調(diào)節(jié)的生理意義廣泛，反應(yīng)靈敏，節(jié)約能量，機(jī)制多樣，在體由于這種調(diào)節(jié)的生理意義廣泛，反應(yīng)靈敏，節(jié)約能量，機(jī)制多樣，在體內(nèi)顯得十分靈活，加之它們常受激素甚至神經(jīng)的指令，導(dǎo)致級聯(lián)放大反應(yīng)，內(nèi)顯得十分靈活，加之它們常受激素甚至神經(jīng)的指令，導(dǎo)致級聯(lián)放大反應(yīng)，所以日益引人注目。所以日益引人注目。 ap1gedcbhea-bec-dec-g關(guān)鍵酶（限速酶）關(guān)鍵酶（限速酶）p2蛋白激酶

25、蛋白激酶atpadp蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)pn蛋白磷酸酶蛋白磷酸酶npih2o反應(yīng)類型反應(yīng)類型 共價修飾共價修飾 被修飾的氨基酸殘基被修飾的氨基酸殘基磷酸化磷酸化腺苷酰化腺苷酰化尿苷?；蜍挣；痶yr,ser,thr.histyrtyr甲基化甲基化glus-腺苷腺苷-mets-腺苷腺苷-同型同型 cysatp adp腎上腺素或腎上腺素或胰高血糖素胰高血糖素132 102 104 106 108葡萄糖葡萄糖456意義意義：由于由于酶的酶的共價修飾反應(yīng)是共價修飾反應(yīng)是酶促反應(yīng)，只要酶促反應(yīng)，只要有少量信號分子有少量信號分子（如激素）存在，（如激素）存在，即可通過加速這即可通過加速這種酶促反應(yīng)，而

26、種酶促反應(yīng)，而使大量的另一種使大量的另一種酶發(fā)生化學(xué)修飾，酶發(fā)生化學(xué)修飾，從而獲得放大效從而獲得放大效應(yīng)。這種調(diào)節(jié)方應(yīng)。這種調(diào)節(jié)方式快速、效率極式快速、效率極高。高。腎上腺素或腎上腺素或胰高血糖素胰高血糖素1、腺苷酸環(huán)化酶、腺苷酸環(huán)化酶（無活性）（無活性）腺苷酸環(huán)化酶（活性）腺苷酸環(huán)化酶（活性）2、atpcampr、camp3、蛋白激酶、蛋白激酶（無活性）（無活性）蛋白激酶（活性）蛋白激酶（活性）4、磷酸化酶激酶、磷酸化酶激酶（無活性）（無活性）磷酸化酶激酶（活性）磷酸化酶激酶（活性）5、磷酸化酶、磷酸化酶 b（無活性）（無活性）磷酸化酶磷酸化酶 a（活性）（活性）6、糖原、糖原6-磷酸葡萄糖

27、磷酸葡萄糖1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖葡萄糖葡萄糖血液血液atp adp（極微量）（極微量）（大量）（大量）（三）酶原的激活（三）酶原的激活體內(nèi)合成出來的酶，有時不具有生物活性，經(jīng)過蛋白體內(nèi)合成出來的酶，有時不具有生物活性，經(jīng)過蛋白水解酶專一作用后，構(gòu)象發(fā)生變化，形成活性中心，水解酶專一作用后，構(gòu)象發(fā)生變化，形成活性中心，變成有活性的酶。這個不具活性的蛋白質(zhì)稱為酶原變成有活性的酶。這個不具活性的蛋白質(zhì)稱為酶原（zymogenzymogen或或proenzymeproenzyme），這個過程稱為酶原的激活。），這個過程稱為酶原的激活。 該變化過程，是生物體的一種調(diào)控機(jī)制。這種調(diào)控該變化過程，是生物體

28、的一種調(diào)控機(jī)制。這種調(diào)控作用的特點是，蛋白質(zhì)由無活性狀態(tài)轉(zhuǎn)變成活性狀態(tài)作用的特點是，蛋白質(zhì)由無活性狀態(tài)轉(zhuǎn)變成活性狀態(tài)是不可逆的。是不可逆的。牛胰蛋白酶牛胰蛋白酶胰蛋白酶原胰蛋白酶原胰蛋白酶胰蛋白酶六肽六肽腸腸激激酶酶活性中心活性中心胰蛋白酶原胰蛋白酶原胰蛋白酶胰蛋白酶六肽六肽腸腸激激酶酶胰凝乳蛋白酶原胰凝乳蛋白酶原胰凝乳蛋白酶胰凝乳蛋白酶彈性蛋白酶原彈性蛋白酶原彈性蛋白酶彈性蛋白酶羧肽酶原羧肽酶原羧肽酶羧肽酶六、同工酶六、同工酶存在于同一種屬或不同種屬，同一個體的不同組織或同存在于同一種屬或不同種屬，同一個體的不同組織或同一組織、同一細(xì)胞，具有不同分子形式但卻能催化相同一組織、同一細(xì)胞，具有不同分子形式但卻能催化相同的化學(xué)反應(yīng)