酶與維生素分享資料

1、1第三章第三章 酶酶Chapter 3 Enzyme Chapter 3 Enzyme 2主要內(nèi)容主要內(nèi)容一、概述一、概述二、酶的結(jié)構(gòu)與功能二、酶的結(jié)構(gòu)與功能三、影響酶促反應(yīng)速度的因素三、影響酶促反應(yīng)速度的因素四、酶的命名、分類與醫(yī)學(xué)的關(guān)系四、酶的命名、分類與醫(yī)學(xué)的關(guān)系3一一 、酶的概念、酶的概念酶（酶（enzyme）由活細胞產(chǎn)生的、具有催由活細胞產(chǎn)生的、具有催化功能的生物大分子?；δ艿纳锎蠓肿印：嗣福ê嗣福╮ibozyme） 具有催化活性的核糖具有催化活性的核糖核酸（核酸（RNA）二、酶催化的化學(xué)反應(yīng)稱為二、酶催化的化學(xué)反應(yīng)稱為酶促反應(yīng)酶促反應(yīng)。底物底物S S 產(chǎn)物產(chǎn)物P P 酶活性酶活

2、性 酶失活酶失活 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述4三、酶的研究歷史三、酶的研究歷史1878年年Kuhne提出酶的概念；提出酶的概念；1897年德國科學(xué)家年德國科學(xué)家Hans Buchner和和Eduard Buchner 成功地用不含細胞的酵母提取液實現(xiàn)了成功地用不含細胞的酵母提取液實現(xiàn)了發(fā)酵；發(fā)酵；19261926年美國生化學(xué)家年美國生化學(xué)家SumnerSumner第一次從刀豆分離第一次從刀豆分離到脲酶結(jié)晶，提出酶是蛋白質(zhì)；到脲酶結(jié)晶，提出酶是蛋白質(zhì)； 19781978年年AltmanAltman提出提出RNARNA有催化功能；有催化功能； 19821982年年CechCech證實證實RNARNA有

3、催化功能；有催化功能； 19491949年日本采用深層培養(yǎng)法生產(chǎn)細菌年日本采用深層培養(yǎng)法生產(chǎn)細菌淀粉酶，淀粉酶，開辟了微生物酶制劑進入大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的新開辟了微生物酶制劑進入大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的新紀元。紀元。5（一）（一） 酶與一般催化劑的共同點：酶與一般催化劑的共同點：能催化熱力學(xué)上允許進行的化學(xué)反應(yīng)，能催化熱力學(xué)上允許進行的化學(xué)反應(yīng)，而不能實現(xiàn)那些熱力學(xué)上不能進行的而不能實現(xiàn)那些熱力學(xué)上不能進行的反應(yīng)；反應(yīng)；能縮短反應(yīng)達到平衡所需的時間，而能縮短反應(yīng)達到平衡所需的時間，而不能改變平衡點；不能改變平衡點； 四、酶催化作用的特點四、酶催化作用的特點6（二）酶的催化特性（二）酶的催化特性1、酶的

4、催化效率高、酶的催化效率高 酶促反應(yīng)速度比無催化劑高酶促反應(yīng)速度比無催化劑高10 81020倍，比一般催化劑高倍，比一般催化劑高1061013倍。倍。 如：如：2H2O22H2O + O2 Fe2+催化：催化：610- 4mol / mol催化劑催化劑s H2O2酶催化：酶催化：6106mol / mol催化劑催化劑s72 2、酶作用的專一性、酶作用的專一性 一種酶只作用于一種酶只作用于一種或一類化合一種或一類化合物，以促進一定物，以促進一定的化學(xué)變化，生的化學(xué)變化，生成一定的產(chǎn)物，成一定的產(chǎn)物，這種現(xiàn)象稱為這種現(xiàn)象稱為酶酶的專一性（特異的專一性（特異性）性）8(1)(1)絕對專一性絕對專一性

5、：一種酶只能催化一：一種酶只能催化一種種底物底物發(fā)生一種化學(xué)反應(yīng)，稱為絕對專一性。發(fā)生一種化學(xué)反應(yīng)，稱為絕對專一性。(2)(2)相對專一性相對專一性：酶的作用對象是一：酶的作用對象是一類類化合化合物或一種化學(xué)鍵發(fā)生反應(yīng)。物或一種化學(xué)鍵發(fā)生反應(yīng)。(3)(3)立體異構(gòu)專一性立體異構(gòu)專一性：一種酶只能作用于一：一種酶只能作用于一種立體異構(gòu)體或催化生成一種立體異構(gòu)種立體異構(gòu)體或催化生成一種立體異構(gòu)體，稱為立體異構(gòu)專一性。體，稱為立體異構(gòu)專一性。 93、酶活性的不穩(wěn)定性酶活性的不穩(wěn)定性 酶的反應(yīng)條件溫和，低溫、高溫、強酶的反應(yīng)條件溫和，低溫、高溫、強酸、強堿、重金屬、抑制劑等都易改變酸、強堿、重金屬、抑

6、制劑等都易改變酶活性。酶活性。4、酶的活性受到調(diào)節(jié)控制、酶的活性受到調(diào)節(jié)控制 許多因素可以影響或調(diào)節(jié)酶的催化活許多因素可以影響或調(diào)節(jié)酶的催化活性，如代謝物、對酶分子的共價修飾等。性，如代謝物、對酶分子的共價修飾等。10（一）按酶的組成分類（一）按酶的組成分類 第二節(jié)第二節(jié) 酶的結(jié)構(gòu)和功能酶的結(jié)構(gòu)和功能 單純酶單純酶(簡單酶簡單酶) 酶酶 酶蛋白酶蛋白 結(jié)合酶（全酶）結(jié)合酶（全酶） 輔酶輔酶 輔助因子輔助因子 輔基輔基 金屬離子金屬離子 僅有僅有aaaa，淀粉酶、脂肪酶，淀粉酶、脂肪酶決定酶促反應(yīng)特異性決定酶促反應(yīng)特異性決定酶促反應(yīng)性質(zhì)和類型決定酶促反應(yīng)性質(zhì)和類型11由酶蛋白與輔助因子組成的酶稱

7、為由酶蛋白與輔助因子組成的酶稱為全酶全酶（酶蛋酶蛋白與輔助因子單獨存在時均無催化活力白與輔助因子單獨存在時均無催化活力）。）。與酶蛋白結(jié)合疏松、可用透析法除去的小分子與酶蛋白結(jié)合疏松、可用透析法除去的小分子有機物稱為有機物稱為輔酶輔酶。與酶蛋白結(jié)合較緊密、用透析法不易除去的小與酶蛋白結(jié)合較緊密、用透析法不易除去的小分子有機物稱為分子有機物稱為輔基輔基。一種酶蛋白只與一種輔酶結(jié)合，組成一種全酶，一種酶蛋白只與一種輔酶結(jié)合，組成一種全酶，催化一種或一類底物進行某種化學(xué)反應(yīng)。催化一種或一類底物進行某種化學(xué)反應(yīng)。一種輔酶可以和多種酶蛋白結(jié)合，組成多種全一種輔酶可以和多種酶蛋白結(jié)合，組成多種全酶，分別催

8、化不同底物進行同一類反應(yīng)。酶，分別催化不同底物進行同一類反應(yīng)。12（二）（二）酶的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系酶的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系1 1、酶的活性部位與必需基團、酶的活性部位與必需基團酶分子中直接與底物結(jié)合，并催化底物發(fā)生酶分子中直接與底物結(jié)合，并催化底物發(fā)生反應(yīng)的部位稱為反應(yīng)的部位稱為酶的活性部位酶的活性部位。它又分為結(jié)。它又分為結(jié)合部位和催化部位：直接與底物結(jié)合的基團合部位和催化部位：直接與底物結(jié)合的基團構(gòu)成構(gòu)成結(jié)合部位結(jié)合部位，決定底物專一性；直接參與，決定底物專一性；直接參與催化底物反應(yīng)的基團構(gòu)成催化底物反應(yīng)的基團構(gòu)成催化部位催化部位，決定反，決定反應(yīng)專一性。應(yīng)專一性。酶活性部位的基團以及參與維持

9、酶分子構(gòu)象酶活性部位的基團以及參與維持酶分子構(gòu)象的基團稱為的基團稱為必需基團必需基團。 13酶的活性中心酶的活性中心酶的活性中心酶的活性中心14 結(jié)合基團結(jié)合基團活性中心內(nèi)必需基團活性中心內(nèi)必需基團 催化基團催化基團活性中心外必需基團活性中心外必需基團15（三）酶原及其激活（三）酶原及其激活沒有催化活性的酶的前體稱為沒有催化活性的酶的前體稱為酶原酶原。如：。如：胰蛋白酶原、凝血酶原等。胰蛋白酶原、凝血酶原等。酶原酶原在一定條件下在一定條件下轉(zhuǎn)變成有活性的酶的過轉(zhuǎn)變成有活性的酶的過程稱為程稱為酶原的激活酶原的激活。 酶原的激活過程常伴有酶蛋白一級結(jié)構(gòu)的改變：酶原的激活過程常伴有酶蛋白一級結(jié)構(gòu)的改

10、變： 胰蛋白酶胰蛋白酶/ /腸激酶腸激酶 胰蛋白酶原胰蛋白酶原 胰蛋白酶胰蛋白酶 + N+ N端端6 6肽片段肽片段 16 酶原酶原 激活激活 酶酶 （無活性）（無活性） （有活性）（有活性）酶原的激活實際上是酶的酶原的激活實際上是酶的活性中心形成活性中心形成或暴露的過程或暴露的過程17 酶原激活的機制為：酶原激活的機制為： 酶原分子的一級結(jié)構(gòu)改變，導(dǎo)致其空酶原分子的一級結(jié)構(gòu)改變，導(dǎo)致其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使催化活性中心催化活性中心得以得以形成，于是無活性的酶原就轉(zhuǎn)變?yōu)橛谢钚纬?，于是無活性的酶原就轉(zhuǎn)變?yōu)橛谢钚缘拿?。性的酶?酶以酶原形式存在的生理意義在于：酶以酶原形式存在的生理

11、意義在于： 保護自身組織細胞保護自身組織細胞不被酶水解消化；不被酶水解消化；保證正常的生理功能保證正常的生理功能順利進行。順利進行。 18在同一種屬中，催化活性相同而酶蛋白在同一種屬中，催化活性相同而酶蛋白的分子結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)及免疫學(xué)性質(zhì)不的分子結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)及免疫學(xué)性質(zhì)不同的一組酶稱為同的一組酶稱為同工酶同工酶(isoenzyme)(isoenzyme)。同工酶在體內(nèi)的生理意義主要在于適應(yīng)同工酶在體內(nèi)的生理意義主要在于適應(yīng)不同組織或不同細胞器在代謝上的不同不同組織或不同細胞器在代謝上的不同需要。需要。 （四）同工酶（四）同工酶19乳酸脫氫酶同工酶（乳酸脫氫酶同工酶（LDHs）為四聚體，）為四

12、聚體，在體內(nèi)共有在體內(nèi)共有五種分子形式五種分子形式，即，即LDH1（ H4） ，） ， L D H2（ H3M ） ，） ， L D H3（H2M2），），LDH4（HM3）和）和LDH5（M4）。）。 20心肌中以心肌中以LDH1含量最多含量最多，LDH1對乳對乳酸的親和力較高，因此它的主要作用酸的親和力較高，因此它的主要作用是是催化乳酸轉(zhuǎn)變?yōu)楸岽呋樗徂D(zhuǎn)變?yōu)楸嵩龠M一步再進一步氧氧化分解，化分解，以供應(yīng)心肌的以供應(yīng)心肌的能量能量。骨骼肌中含量最多的是骨骼肌中含量最多的是LDH5，LDH5對丙酮酸的親和力較高，因此它的主對丙酮酸的親和力較高，因此它的主要作用是要作用是催化丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)槿?/p>

13、酸，催化丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)槿樗幔砸源龠M促進糖酵解的進行糖酵解的進行。 21（一）過渡態(tài)和活化能（一）過渡態(tài)和活化能反應(yīng)體系中各反應(yīng)物分子所含能量高低不反應(yīng)體系中各反應(yīng)物分子所含能量高低不同，只有所含能量達到或超過某一限度的同，只有所含能量達到或超過某一限度的活化分子才能發(fā)生反應(yīng)。反應(yīng)物分子處于活化分子才能發(fā)生反應(yīng)。反應(yīng)物分子處于被激活狀態(tài)時稱為被激活狀態(tài)時稱為過渡態(tài)過渡態(tài)。反應(yīng)物分子由常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛罨癄顟B(tài)（過渡反應(yīng)物分子由常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛罨癄顟B(tài)（過渡態(tài)）所需的能量稱為態(tài)）所需的能量稱為活化能活化能(Ea)(Ea)。（五）酶的作用機制（五）酶的作用機制22（二）（二） 誘導(dǎo)契合學(xué)說誘導(dǎo)契合學(xué)說189018

14、90年，年，Emil FischerEmil Fischer提出提出“鎖鑰學(xué)說鎖鑰學(xué)說” ：底：底物的結(jié)構(gòu)和酶活性部位的結(jié)構(gòu)非常吻合，就象物的結(jié)構(gòu)和酶活性部位的結(jié)構(gòu)非常吻合，就象鎖和鑰匙一樣，這樣它們就能緊密結(jié)合形成中鎖和鑰匙一樣，這樣它們就能緊密結(jié)合形成中間產(chǎn)物。間產(chǎn)物。底物酶酶 底物復(fù)合物+2319581958年，年，KoshlandKoshland提出提出“誘導(dǎo)契合學(xué)說誘導(dǎo)契合學(xué)說”：酶：酶活性部位的結(jié)構(gòu)與底物的結(jié)構(gòu)并不特別吻合，活性部位的結(jié)構(gòu)與底物的結(jié)構(gòu)并不特別吻合，但活性部位具有一定的柔性，當(dāng)?shù)孜锱c酶接近但活性部位具有一定的柔性，當(dāng)?shù)孜锱c酶接近時，可以誘導(dǎo)酶活性中心的構(gòu)象發(fā)生改變，使

15、時，可以誘導(dǎo)酶活性中心的構(gòu)象發(fā)生改變，使之成為能與底物分子密切結(jié)合的構(gòu)象之成為能與底物分子密切結(jié)合的構(gòu)象 。 24（三）鄰近效應(yīng)和定向效應(yīng)（三）鄰近效應(yīng)和定向效應(yīng) 鄰近鄰近：指底物的反應(yīng)基團和酶活性部位：指底物的反應(yīng)基團和酶活性部位的催化基團互相靠近，以及結(jié)合在酶活性部的催化基團互相靠近，以及結(jié)合在酶活性部位上的兩種底物分子之間的互相靠近。位上的兩種底物分子之間的互相靠近。 定向定向：指互相靠近的底物分子之間、底：指互相靠近的底物分子之間、底物分子與酶活性部位的催化基團之間形成正物分子與酶活性部位的催化基團之間形成正確的立體排列方向。確的立體排列方向。 25第三節(jié)第三節(jié) 影響酶促反應(yīng)速度的因素

16、影響酶促反應(yīng)速度的因素pH值抑制劑激活劑底物濃度酶濃度溫度26一、底物濃度對反應(yīng)速度的影響一、底物濃度對反應(yīng)速度的影響（一）底物對酶促反應(yīng)的飽和現(xiàn)象：（一）底物對酶促反應(yīng)的飽和現(xiàn)象：27（二）米氏方程式的推導(dǎo)：（二）米氏方程式的推導(dǎo)： Michaelis & Menten Michaelis & Menten 于于19131913年推導(dǎo)出年推導(dǎo)出了上述矩形雙曲線的數(shù)學(xué)表達式，即著了上述矩形雙曲線的數(shù)學(xué)表達式，即著名的名的米氏方程米氏方程。 Vmax 28（三）（三）K Km m和和V Vmaxmax的意義：的意義： 1. 1. 當(dāng)當(dāng)=V=Vmaxmax/2/2時，時，K Km

17、m=S=S。因此，。因此，K Km m等于酶等于酶促反應(yīng)速度達最大值一半時的底物濃度促反應(yīng)速度達最大值一半時的底物濃度。292. 2. K Km m可以反映酶與底物親和力的大小可以反映酶與底物親和力的大小。 K Km m越小，酶與底物的親和力越大。越小，酶與底物的親和力越大。3.3. K Km m是酶的特征性常數(shù)是酶的特征性常數(shù)：在一定條件下，：在一定條件下，某種酶的某種酶的K Km m值是恒定的，因而可以通過值是恒定的，因而可以通過測定不同酶（特別是一組同工酶）的測定不同酶（特別是一組同工酶）的K Km m值，來判斷是否為不同的酶。值，來判斷是否為不同的酶。30二、酶濃度對反應(yīng)速度的影響二、

18、酶濃度對反應(yīng)速度的影響 當(dāng)反應(yīng)系統(tǒng)中底物的濃度足夠大時，酶當(dāng)反應(yīng)系統(tǒng)中底物的濃度足夠大時，酶促反應(yīng)速度與酶濃度成促反應(yīng)速度與酶濃度成正比正比即即=kEkE。31三、溫度對反應(yīng)速度的影響三、溫度對反應(yīng)速度的影響 一般來說，酶促反應(yīng)速度隨溫度的增一般來說，酶促反應(yīng)速度隨溫度的增高而加快。但當(dāng)溫度增加達到某一點后，高而加快。但當(dāng)溫度增加達到某一點后，由于酶蛋白的熱變性作用，反應(yīng)速度迅由于酶蛋白的熱變性作用，反應(yīng)速度迅速下降，直到完全失活。速下降，直到完全失活。 酶促反應(yīng)速度隨溫度升高而達到一最酶促反應(yīng)速度隨溫度升高而達到一最大值時的溫度就稱為大值時的溫度就稱為酶的最適溫度酶的最適溫度（35-4035

19、-40攝氏度）攝氏度）。 32溫度對酶促反應(yīng)速度的影響溫度對酶促反應(yīng)速度的影響33酶的最適溫度與實驗條件有關(guān)，因酶的最適溫度與實驗條件有關(guān)，因而它而它不是酶的特征性常數(shù)不是酶的特征性常數(shù)。低溫時由于活化分子數(shù)目減少，反低溫時由于活化分子數(shù)目減少，反應(yīng)速度降低，但溫度升高后，應(yīng)速度降低，但溫度升高后，酶活酶活性又可恢復(fù)性又可恢復(fù)。34四、四、pHpH對反應(yīng)速度的影響對反應(yīng)速度的影響pHpH過高或過低均可導(dǎo)致酶催化活性過高或過低均可導(dǎo)致酶催化活性的下降。的下降。 酶催化活性最高時溶液的酶催化活性最高時溶液的pHpH值就值就稱為酶的稱為酶的最適最適pHpH。35pHpH對酶促反應(yīng)速度的影響對酶促反應(yīng)

20、速度的影響36 人體內(nèi)大多數(shù)酶的最適人體內(nèi)大多數(shù)酶的最適pHpH在在6.56.58.08.0之間之間 pHpH對酶促反應(yīng)速度的影響，其原因?qū)γ复俜磻?yīng)速度的影響，其原因主要是由于主要是由于pHpH的的改變了酶的催化基團、改變了酶的催化基團、底物分子的解離狀態(tài)或者導(dǎo)致酶蛋白底物分子的解離狀態(tài)或者導(dǎo)致酶蛋白變性。變性。 37五、激活劑對反應(yīng)速度的影響五、激活劑對反應(yīng)速度的影響 能夠促使酶促反應(yīng)速度加快的物質(zhì)能夠促使酶促反應(yīng)速度加快的物質(zhì)稱為稱為酶的激活劑酶的激活劑。 酶的激活劑大多數(shù)是無機離子，如酶的激活劑大多數(shù)是無機離子，如K K+ +、MgMg2+2+、MnMn2+2+、ClCl- -等。等。

21、38六、抑制劑對反應(yīng)速度的影響六、抑制劑對反應(yīng)速度的影響 凡是能降低酶促反應(yīng)速度，但凡是能降低酶促反應(yīng)速度，但不引起不引起酶分子變性失活酶分子變性失活的物質(zhì)統(tǒng)稱為的物質(zhì)統(tǒng)稱為酶的抑制酶的抑制劑劑(inhibitor)(inhibitor)。 按照抑制劑的抑制作用，可將其分為按照抑制劑的抑制作用，可將其分為不 可 逆 抑 制 作 用不 可 逆 抑 制 作 用 ( i r r e v e r s i b l e ( i r r e v e r s i b l e i n h i b i t i o n ) i n h i b i t i o n ) 和 可 逆 抑 制 作 用和 可 逆 抑 制 作

22、 用(reversible inhibition(reversible inhibition) )兩大類。兩大類。 39（一）不可逆抑制作用：（一）不可逆抑制作用： 抑制劑與酶分子的必需基團抑制劑與酶分子的必需基團共價結(jié)合共價結(jié)合引引起酶活性的抑制，且不能采用透析等簡起酶活性的抑制，且不能采用透析等簡單方法使酶活性恢復(fù)的抑制作用就是單方法使酶活性恢復(fù)的抑制作用就是不不可逆抑制作用可逆抑制作用。專一性抑制（如專一性抑制（如有機磷農(nóng)藥有機磷農(nóng)藥對膽堿酯酶對膽堿酯酶的抑制）的抑制）非專一性抑制（如非專一性抑制（如路易士氣路易士氣對巰基酶的對巰基酶的抑制）抑制）40（二）可逆抑制作用：（二）可逆抑制作

23、用： 抑制劑與酶分子以抑制劑與酶分子以非共價鍵非共價鍵可逆性可逆性結(jié)合造成酶活性的抑制，且可采用結(jié)合造成酶活性的抑制，且可采用透析等簡單方法去除抑制劑而使酶透析等簡單方法去除抑制劑而使酶活性完全恢復(fù)的抑制作用就是活性完全恢復(fù)的抑制作用就是可逆可逆抑制作用抑制作用。 可逆抑制作用包括可逆抑制作用包括競爭性、反競爭競爭性、反競爭性、和非競爭性抑制性、和非競爭性抑制幾種類型。幾種類型。 411.1.競爭性抑制（競爭性抑制（competitive inhibi-tion)competitive inhibi-tion)：抑制劑和底物競爭與酶的同一活性中心結(jié)抑制劑和底物競爭與酶的同一活性中心結(jié)合，從而干

24、擾了酶與底物的結(jié)合，使酶的合，從而干擾了酶與底物的結(jié)合，使酶的催化活性降低，稱為催化活性降低，稱為競爭性抑制作用競爭性抑制作用。 42競爭性抑制劑在結(jié)構(gòu)上與底物相似43 競爭性抑制的特點：競爭性抑制的特點： 競爭性抑制劑往往是酶的競爭性抑制劑往往是酶的底物類似物底物類似物或或反應(yīng)產(chǎn)物；反應(yīng)產(chǎn)物； 抑制劑與酶的結(jié)合部位與底物與酶的抑制劑與酶的結(jié)合部位與底物與酶的結(jié)結(jié)合部位相同合部位相同； 抑制劑濃度越大，則抑制作用越大；但抑制劑濃度越大，則抑制作用越大；但增加底物濃度可使抑制程度減小；增加底物濃度可使抑制程度減?。?動力學(xué)參數(shù)：動力學(xué)參數(shù)：KmKm值增大，值增大，VmVm值不變值不變。44丙二酸

25、對琥珀酸脫氫酶的競爭性抑制丙二酸對琥珀酸脫氫酶的競爭性抑制 45磺胺類藥物對二氫葉酸合成酶的競爭性抑制磺胺類藥物對二氫葉酸合成酶的競爭性抑制 H2N- -COOH H2N- -SO2NHR 對氨基苯甲酸對氨基苯甲酸對氨基苯磺酰胺對氨基苯磺酰胺46系統(tǒng)名系統(tǒng)名 包括底物名稱和反應(yīng)類型，如：包括底物名稱和反應(yīng)類型，如：L-丙氨酸丙氨酸 : a-酮戊二酸氨基轉(zhuǎn)移酶酮戊二酸氨基轉(zhuǎn)移酶習(xí)慣名習(xí)慣名 有以下幾種不同的命名原則有以下幾種不同的命名原則(1)根據(jù)催化的底物命名根據(jù)催化的底物命名 如：蛋白酶、淀粉酶如：蛋白酶、淀粉酶(2)根據(jù)催化的反應(yīng)性質(zhì)命名根據(jù)催化的反應(yīng)性質(zhì)命名 如：脫氫酶、轉(zhuǎn)氨酶、脫羧酶如

26、：脫氫酶、轉(zhuǎn)氨酶、脫羧酶(3)根據(jù)催化的底物、反應(yīng)性質(zhì)命名根據(jù)催化的底物、反應(yīng)性質(zhì)命名 如：乳酸脫氫酶、草酰乙酸脫羧酶如：乳酸脫氫酶、草酰乙酸脫羧酶(4)為區(qū)別同一類酶，在名稱前標明來源為區(qū)別同一類酶，在名稱前標明來源 如：胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶如：胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶第四節(jié)第四節(jié) 酶的命名酶的命名4748Section 4 Section 4 維生素與輔酶維生素與輔酶 維生素維生素(vitamin)是人類必需的一類營養(yǎng)是人類必需的一類營養(yǎng)素，是維持機體正常生理功能所必需的，素，是維持機體正常生理功能所必需的，機體自身又不能合成或合成量不足，必需機體自身又不能合成或合成量不足

27、，必需靠外界供給的一類微量低分子有機化合物靠外界供給的一類微量低分子有機化合物 49維生素可按其溶解性的不同分為維生素可按其溶解性的不同分為脂脂溶性維生素溶性維生素和和水溶性維生素水溶性維生素兩大類。兩大類。 脂溶性維生素有脂溶性維生素有VitA、VitD、VitE和和VitK四種。四種。 水溶性維生素有水溶性維生素有B族維生素族維生素(VitB(VitB1 1，VitBVitB2 2，VitPPVitPP，VitBVitB6 6，VitBVitB1212，泛酸，生物素，葉酸泛酸，生物素，葉酸) )和和VitCVitC50一一.脂溶性維生素脂溶性維生素維生素維生素A （又稱：視黃醇、抗干眼病維

28、生素）（又稱：視黃醇、抗干眼病維生素） （一）來源（一）來源 1、動物性食物：肝臟、魚肝油、動物性食物：肝臟、魚肝油 2、植物性食物：胡蘿卜素可轉(zhuǎn)變成維、植物性食物：胡蘿卜素可轉(zhuǎn)變成維生素生素A。 51（二）活性形式（二）活性形式1. 天然形式天然形式A1視黃醇視黃醇 A23-脫氫視黃醇脫氫視黃醇植物中的植物中的-胡蘿卜素可轉(zhuǎn)化為視黃醇胡蘿卜素可轉(zhuǎn)化為視黃醇 2. 體內(nèi)活性形式體內(nèi)活性形式視黃醇、視黃醛、視黃酸視黃醇、視黃醛、視黃酸52（三）生化作用（三）生化作用 1、構(gòu)成視覺細胞內(nèi)感光物質(zhì)（、構(gòu)成視覺細胞內(nèi)感光物質(zhì)（11-順視黃順視黃醛、全反視黃醛）。醛、全反視黃醛）。2、參與糖蛋白的合成、

29、參與糖蛋白的合成3、其他作用、其他作用維持上皮組織結(jié)構(gòu)和功能的完整維持上皮組織結(jié)構(gòu)和功能的完整維持機體的生長和發(fā)育維持機體的生長和發(fā)育53桿狀細胞桿狀細胞 視紫紅質(zhì)視紫紅質(zhì) （感弱光）（感弱光） 弱光弱光 光異構(gòu)光異構(gòu) 暗處暗處 視蛋白視蛋白 神經(jīng)沖動神經(jīng)沖動 異構(gòu)酶異構(gòu)酶 11-順視黃醛順視黃醛 全反視黃醛全反視黃醛 視網(wǎng)膜視網(wǎng)膜 異構(gòu)酶異構(gòu)酶 11-順視黃醇順視黃醇 全反視黃醇全反視黃醇 肝臟肝臟 維生素維生素A在視覺中的作用在視覺中的作用54（四）缺乏癥（四）缺乏癥 1、夜盲癥（雀目）、夜盲癥（雀目） 2、干眼病、干眼病 3、生長停滯和不育。、生長停滯和不育。過量攝取過量攝取 頭痛、惡心

30、腹瀉、肝脾大頭痛、惡心腹瀉、肝脾大 孕婦：胎兒畸形孕婦：胎兒畸形55維生素維生素D（又稱抗佝僂病維生素、鈣化醇）（又稱抗佝僂病維生素、鈣化醇） （一）來源（一）來源 1、動物性食物：肝、乳及蛋黃、魚肝、動物性食物：肝、乳及蛋黃、魚肝油。油。 2、皮膚微血管中的、皮膚微血管中的7-脫氫膽固醇經(jīng)日光照脫氫膽固醇經(jīng)日光照射可轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素射可轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素D3。（二）活性形式（二）活性形式 1 , 25-(OH)2-D3靶細胞：小腸粘膜、腎、腎小管靶細胞：小腸粘膜、腎、腎小管56（三）生化作用（三）生化作用 1、促進腸道對鈣磷的吸收。、促進腸道對鈣磷的吸收。 2、促進腎小管對鈣磷的重吸收。、促進腎小管對

31、鈣磷的重吸收。 3、提高血鈣、血磷的濃度，促進骨的、提高血鈣、血磷的濃度，促進骨的鈣化。鈣化。 ( (四）缺乏癥四）缺乏癥 兒童：佝僂病兒童：佝僂病 成人：軟骨病成人：軟骨病57維生素維生素E （一）來源：（一）來源： 植物種子如麥胚油、棉籽油、花生油植物種子如麥胚油、棉籽油、花生油 （二）化學(xué)本質(zhì)：（二）化學(xué)本質(zhì)： 維生素維生素E又叫生育酚、抗不育癥維生素又叫生育酚、抗不育癥維生素?zé)o氧：熱穩(wěn)定無氧：熱穩(wěn)定有氧：易自身氧化（可保護其他物質(zhì)）有氧：易自身氧化（可保護其他物質(zhì)）58（三）生化作用（三）生化作用1、抗氧化作用。、抗氧化作用。2、抗動物不育癥。、抗動物不育癥。 3、促進血紅素合成。、促

32、進血紅素合成。（四）缺乏癥（四）缺乏癥 1、紅細胞數(shù)量少、壽命縮短。、紅細胞數(shù)量少、壽命縮短。 2、紅細胞脆性增加。、紅細胞脆性增加。 3、神經(jīng)障礙（少見）。、神經(jīng)障礙（少見）。59維生素維生素K （一）來源（一）來源 K1主要存在于植物和動物肝臟中，主要存在于植物和動物肝臟中， K2是人體腸道細菌代謝的產(chǎn)物。是人體腸道細菌代謝的產(chǎn)物。 臨床用的臨床用的K3、K4為人工合成。為人工合成。（二）化學(xué)本質(zhì)（二）化學(xué)本質(zhì) 維生素維生素K又叫凝血維生素，是又叫凝血維生素，是-甲基甲基-1,4- 萘醌衍生物。萘醌衍生物。60(三三)生化作用生化作用 作為作為谷氨酸羧化酶的輔助因子谷氨酸羧化酶的輔助因子，

33、 促進促進凝血酶原及凝血因子凝血酶原及凝血因子、及及的的合成，參與凝血作用。合成，參與凝血作用。（四）缺乏癥（四）缺乏癥 凝血因子合成障礙，易出血，尤其是凝血因子合成障礙，易出血，尤其是新生嬰兒易發(fā)生出血性疾病。新生嬰兒易發(fā)生出血性疾病。61二二.水溶性維生素水溶性維生素 大部分的大部分的輔酶與輔基輔酶與輔基衍生于維生素。維衍生于維生素。維生素的重要性就在于它們是體內(nèi)一些重生素的重要性就在于它們是體內(nèi)一些重要的代謝酶的輔酶或輔基的組成成分。要的代謝酶的輔酶或輔基的組成成分。維生素維生素B族在生物體內(nèi)通過構(gòu)成輔酶而發(fā)族在生物體內(nèi)通過構(gòu)成輔酶而發(fā)揮對物質(zhì)代謝的作用揮對物質(zhì)代謝的作用62維生素維生素

34、C（一）來源（一）來源 新鮮水果及蔬菜新鮮水果及蔬菜（二）化學(xué)本質(zhì)（二）化學(xué)本質(zhì) 又叫又叫L-抗壞血酸，是抗壞血酸，是L- 已糖酸內(nèi)酯，已糖酸內(nèi)酯，具有不飽和的一烯二醇結(jié)構(gòu)。具有酸性具有不飽和的一烯二醇結(jié)構(gòu)。具有酸性和較強的還原性。和較強的還原性。63( (三）特點三）特點1、L-抗壞血酸可被空氣中的氧氧化成脫抗壞血酸可被空氣中的氧氧化成脫氫抗壞血酸，此反應(yīng)可逆。氫抗壞血酸，此反應(yīng)可逆。2、L-抗壞血酸及脫氫抗壞血酸都具有同抗壞血酸及脫氫抗壞血酸都具有同樣的生物活性，以前者為主。樣的生物活性，以前者為主。3、脫氫抗壞血酸易水解為無活性的二酮、脫氫抗壞血酸易水解為無活性的二酮古洛糖酸，后者進一步

35、被氧化成草酸和古洛糖酸，后者進一步被氧化成草酸和蘇阿糖酸。蘇阿糖酸。64( (四四) )生化作用生化作用1、 參與體內(nèi)的氧化還原反應(yīng)參與體內(nèi)的氧化還原反應(yīng)(1) 保持谷胱甘肽的還原狀態(tài)，維持細胞膜的保持谷胱甘肽的還原狀態(tài)，維持細胞膜的正常功能。正常功能。維生素維生素C GSSG 還原產(chǎn)物還原產(chǎn)物（還原型）（還原型） 維生素維生素C 2GSH 脂質(zhì)過脂質(zhì)過 （氧化型）（氧化型） 氧化物氧化物谷胱甘肽還原酶谷胱甘肽還原酶谷胱甘肽過氧化物酶谷胱甘肽過氧化物酶65 (2) 保護巰基酶保護巰基酶 (3) 促進鐵的吸收促進鐵的吸收 (4) 保護各種維生素免遭氧化破壞保護各種維生素免遭氧化破壞 2、 參與體

36、內(nèi)的羥化反應(yīng)參與體內(nèi)的羥化反應(yīng) (1) 膠原蛋白的合成膠原蛋白的合成 (2) 多巴胺的多巴胺的-羥化反應(yīng)；膽汁酸合成中羥化反應(yīng)；膽汁酸合成中的的7-羥化等羥化等（3）參與芳香族氨基酸的代謝）參與芳香族氨基酸的代謝（五）缺乏癥（五）缺乏癥 壞壞 血血 病病 66輔酶與輔基的來源及其生理功用輔酶與輔基的來源及其生理功用維生素維生素B1 （一）來源（一）來源 種子的外皮和胚芽、黃豆、酵母及瘦種子的外皮和胚芽、黃豆、酵母及瘦肉肉（二）化學(xué)本質(zhì)（二）化學(xué)本質(zhì) 又叫抗腳氣病維生素，因其分子中含又叫抗腳氣病維生素，因其分子中含有硫和氨基，所以又叫硫胺素。有硫和氨基，所以又叫硫胺素。67( (三三) )由維生

37、素衍生的輔酶由維生素衍生的輔酶/活化形式：活化形式： TPPTPP：焦磷酸硫胺素焦磷酸硫胺素，由硫胺素（，由硫胺素（Vit BVit B1 1）焦磷）焦磷酸化而生成，是酸化而生成，是脫羧酶的輔酶脫羧酶的輔酶，在體內(nèi)參，在體內(nèi)參與糖代謝過程中與糖代謝過程中-酮酸的氧化脫羧反應(yīng)。酮酸的氧化脫羧反應(yīng)。 68（四）生化作用（四）生化作用（TPP） 1、 作為丙酮酸脫氫酶系和作為丙酮酸脫氫酶系和-酮戊二酸脫氫酮戊二酸脫氫酶系的輔酶，參與酶系的輔酶，參與-酮酸的氧化脫羧作用。酮酸的氧化脫羧作用。（1）丙酮酸）丙酮酸+NAD+HSCoA TPP 乙酰乙酰CoA + NADH+H+CO2（2）-酮戊二酸酮戊二

38、酸+NAD+HSCoA TPP 琥珀酰琥珀酰CoA + NADH+H+CO22、作為轉(zhuǎn)酮醇酶的輔酶，參與磷酸戊糖代、作為轉(zhuǎn)酮醇酶的輔酶，參與磷酸戊糖代謝途徑。謝途徑。693.TPP可抑制膽堿脂酶的活性，參與乙酰膽堿的可抑制膽堿脂酶的活性，參與乙酰膽堿的合成。合成。TPP - 乙酰膽堿乙酰膽堿 膽堿脂酶膽堿脂酶 乙酸乙酸 +膽堿膽堿（五）缺乏癥：（五）缺乏癥： 1、腳氣?。核闹珶o力，肌肉麻木、感覺、腳氣?。核闹珶o力，肌肉麻木、感覺異常等末梢神經(jīng)炎表現(xiàn)。異常等末梢神經(jīng)炎表現(xiàn)。 2、消化不良：胃腸蠕動減慢、消化液分、消化不良：胃腸蠕動減慢、消化液分泌減少，食欲不振。泌減少，食欲不振。3、末梢神經(jīng)炎、

39、末梢神經(jīng)炎-70 維生素維生素PP（一）來源（一）來源 肉類、肝臟、谷物、花生。此外，肉類、肝臟、谷物、花生。此外，人體可利用色氨酸合成維生素人體可利用色氨酸合成維生素PP 。（二）化學(xué)本質(zhì)（二）化學(xué)本質(zhì) 又叫抗癩皮病因子，它包括又叫抗癩皮病因子，它包括尼克尼克酸（煙酸）酸（煙酸）和和尼克酰胺（煙酰胺），尼克酰胺（煙酰胺），二者均為吡啶衍生物二者均為吡啶衍生物71（三）輔酶（三）輔酶/活性形式活性形式 1、尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸、尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸 （NAD+ ，又稱輔酶，又稱輔酶） 2、尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸、尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸 （NADP+，又稱輔酶，又稱輔酶) 在體內(nèi)，由

40、尼克酰胺參與構(gòu)成的兩種輔在體內(nèi)，由尼克酰胺參與構(gòu)成的兩種輔酶均有酶均有氧化型（氧化型（NADNAD+ +，NADPNADP+ +）和和還原型還原型（NADH+HNADH+H+ +，NADPH+HNADPH+H+ +）兩種形式。它們作兩種形式。它們作為為脫氫酶的輔酶脫氫酶的輔酶，在酶促反應(yīng)中起遞氫體在酶促反應(yīng)中起遞氫體的作用，為的作用，為單遞氫體單遞氫體。是是Vit PPVit PP的衍生物的衍生物72( (四四) )生化作用生化作用1、NAD+和和NADP+在體內(nèi)作為多種不需在體內(nèi)作為多種不需氧脫氫酶的輔酶，參與物質(zhì)代謝氧脫氫酶的輔酶，參與物質(zhì)代謝 2、NAD+和和NADP+在生物過代謝過程中

41、在生物過代謝過程中的作用是遞氫的作用是遞氫（五）缺乏癥（五）缺乏癥糙皮病或癩皮病糙皮病或癩皮病 表現(xiàn)：皮炎、腹瀉、癡呆等三表現(xiàn)：皮炎、腹瀉、癡呆等三D癥狀癥狀73NADNAD+ +和和NADPNADP+ +的分子結(jié)構(gòu)的分子結(jié)構(gòu)74舉例：舉例： 磷酸甘油醛磷酸甘油醛 NAD+ 乳酸乳酸1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 NADH+H+ 丙酮酸丙酮酸磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 NAD+ 2GSH 磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸 NADH+H+ GSSG 75維生素維生素B2（一）來源：（一）來源： 酵母、蛋、奶及綠葉蔬菜酵母、蛋、奶及綠葉蔬菜（二）化學(xué)本質(zhì)（二）化學(xué)本質(zhì) 維生素維生素B2是核醇與是核醇與 6，7

42、-二甲基二甲基異咯嗪的縮合物。異咯嗪的縮合物。 呈黃色針狀結(jié)晶，呈黃色針狀結(jié)晶，易溶于水易溶于水,又叫又叫核黃素核黃素。76（三）輔酶（三）輔酶/活性形式：活性形式：1、黃素單核苷酸、黃素單核苷酸（FMN） 2、黃素腺嘌呤二核苷酸、黃素腺嘌呤二核苷酸（FAD）是核黃素是核黃素（VitBVitB2 2）的衍生物。的衍生物。（四）生化作用（四）生化作用 VitBVitB2 2具有氧化還原性，酶蛋白與具有氧化還原性，酶蛋白與FMNFMN或或FADFAD結(jié)合后統(tǒng)稱為黃素酶結(jié)合后統(tǒng)稱為黃素酶( (氧化還原酶氧化還原酶),催化脫氫氧化反應(yīng)，其催化脫氫氧化反應(yīng)，其輔基輔基FMNFMN或或FADFAD在酶在酶

43、促反應(yīng)中作為促反應(yīng)中作為遞氫體（雙遞氫體）遞氫體（雙遞氫體）, ,起氫傳起氫傳遞體的作用遞體的作用 .77FMN FMN 和和FADFAD的分子結(jié)構(gòu)的分子結(jié)構(gòu)78（五）缺乏?。海ㄎ澹┤狈Σ。荷嘌住⒖诮茄准把劢Y(jié)膜炎等舌炎、口角炎及眼結(jié)膜炎等79 維生素維生素B6 （一）來源（一）來源 動、植物性食品。腸道細菌也動、植物性食品。腸道細菌也 可以合成部分維生素可以合成部分維生素B6 （二）化學(xué)本質(zhì)（二）化學(xué)本質(zhì) 包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺三包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺三 者均者均為吡啶衍生物為吡啶衍生物 80（三）輔酶（三）輔酶/活性形式：活性形式： 1、磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛 2、磷酸吡哆胺磷酸吡哆胺

44、磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺是磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺是Vit BVit B6 6的衍生的衍生物，物，Vit BVit B6 6包括吡哆醇，吡哆醛和吡哆胺包括吡哆醇，吡哆醛和吡哆胺等三種形式。磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺可等三種形式。磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺可作為作為氨基轉(zhuǎn)移酶，氨基酸脫羧酶，半胱氨氨基轉(zhuǎn)移酶，氨基酸脫羧酶，半胱氨酸脫硫酶酸脫硫酶等的輔酶。等的輔酶。 81（四）生化作用（四）生化作用 1.作為作為轉(zhuǎn)氨酶和氨基酸脫羧酶轉(zhuǎn)氨酶和氨基酸脫羧酶的輔酶，參的輔酶，參 與氨與氨基酸代謝?；岽x。 2、作為、作為ALA(-氨基乙酰丙酸氨基乙酰丙酸) 合酶的輔酶參與血合酶的輔酶參與血紅素合成。紅素合成。 3

45、.磷酸吡哆醛作為磷酸吡哆醛作為糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶的重要組的重要組 成部成部分，參與糖原分解為分，參與糖原分解為1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 的過程。的過程。（五）缺乏癥（五）缺乏癥 1.-氨基丁酸合成障礙，出現(xiàn)過度興奮，過敏甚氨基丁酸合成障礙，出現(xiàn)過度興奮，過敏甚至驚厥等疾病。至驚厥等疾病。 2.低血色素小細胞性貧血和血清鐵增多。低血色素小細胞性貧血和血清鐵增多。 3.長期服用異煙肼需補充維生素長期服用異煙肼需補充維生素B6。82 泛酸泛酸 （一）來源（一）來源 動物性食品、谷物及豆制品動物性食品、谷物及豆制品（二）化學(xué)本質(zhì)（二）化學(xué)本質(zhì) 有機酸有機酸 又叫遍多酸又叫遍多酸（三）活性形式：（

46、三）活性形式： 輔酶輔酶A（HSCoA）和?；d體蛋白）和?；d體蛋白（ACP）的輔基。）的輔基。83泛酸泛酸（遍多酸）在體內(nèi)參與構(gòu)成（遍多酸）在體內(nèi)參與構(gòu)成輔酶輔酶A A（CoACoA），后者的結(jié)構(gòu)成分為，后者的結(jié)構(gòu)成分為3-3-磷酸腺磷酸腺苷苷-5-5-焦磷酸焦磷酸- -泛酸泛酸-巰基乙胺。巰基乙胺。CoACoA中的巰基可與?；愿吣芰蝓ユI結(jié)合，在中的巰基可與?；愿吣芰蝓ユI結(jié)合，在糖、脂、蛋白質(zhì)代謝中起傳遞?；淖饔?，糖、脂、蛋白質(zhì)代謝中起傳遞酰基的作用，因此因此CoACoA是是酰化酶的輔酶?；傅妮o酶。 CH3CSCoA O84CoACoA的分子結(jié)構(gòu)的分子結(jié)構(gòu)85（四四 ）生化作用）生化作用 1. 構(gòu)成構(gòu)成輔酶輔酶A， 在糖、脂及氨基酸代謝在糖、脂及氨基酸代謝 中起著轉(zhuǎn)運中起著轉(zhuǎn)運乙酰基或脂?；阴；蛑；淖饔?。的作用。 2. 構(gòu)成構(gòu)成?；d體蛋白酰基載體蛋白的輔酶，在脂肪酸的輔酶，在脂肪酸 的生物合成中起著轉(zhuǎn)運的生物合成中起著轉(zhuǎn)運脂?；；淖饔?。的作用。（五）缺乏癥（五）缺乏癥 動物肝臟中脂類增加，丙酮酸氧化動物肝臟中脂類增加，丙酮酸氧化 脫羧受阻，生長遲鈍，生殖障礙脫羧受阻，生長遲鈍，生殖障礙86