第六章第二節(jié)ppt課件

1、第六章 酶Enzyme）什么是酶？酶是生物系統(tǒng)的反應(yīng)催化劑，是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化活性的生物分子。酶學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史第一節(jié) 酶通論 Joseph Gaylussac 糖發(fā)酵1857 Pasteur 發(fā)酵在活細(xì)胞中進(jìn)行1878 Khne 提出“Enzyme”1897 Bchner 細(xì)胞提取液使糖發(fā)酵,化學(xué)本質(zhì)是酶的作用* 1894 Fisher 提出“鎖與鑰匙學(xué)說 Henri 酶-底物 中間復(fù)合物學(xué)說 1913 Michaelis and Menten 米氏方程 1926 Sumner 脲酶具有蛋白質(zhì)性質(zhì)* 30年代，“酶是蛋白質(zhì)被普遍接受。 60年代 酶測(cè)序、三維結(jié)構(gòu) 80年代 Cech and A

2、ltman 發(fā)現(xiàn)核酶* 酶功能、分子機(jī)制、酶工程一、酶催化作用的特點(diǎn) （一催化效率高碳酸酐酶酶高效催化是通過降低活化能實(shí)現(xiàn)的。比一般催化劑，酶能更顯著地降低反應(yīng)活化能。（二酶具有高度專一性specificity） 酶對(duì)催化的反應(yīng)和反應(yīng)物有嚴(yán)格的選擇性 （底物、產(chǎn)物） （三溫和的反應(yīng)條件 常溫、常壓、 pH近中性的水溶液 酶易失活（四酶活性受到調(diào)節(jié)和控制 濃度、激素、反饋抑制二、酶的化學(xué)本質(zhì)及其組成（一酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)（二酶的化學(xué)組成 氨基酸, 輔因子 結(jié)合蛋白質(zhì)類的酶由蛋白質(zhì)部分和非蛋白質(zhì)部分組成。非蛋白質(zhì)部分稱為 輔因子cofactor）蛋白質(zhì)部分稱為脫輔酶apoenzyme）脫輔酶和輔

3、因子結(jié)合的完整分子稱為全酶holoenzyme） 有三類輔因子：1 金屬離子2 輔酶coenzyme） 與脫輔酶結(jié)合松弛的小分子，用透析方法可以除去。3 輔基prosthetic group） 以共價(jià)鍵與脫輔酶結(jié)合，不能通過透析除去。酶的新概念 絕大多數(shù)酶為蛋白質(zhì)。近年發(fā)現(xiàn)有的核酸也是酶，稱為核酶Ribozyme）。準(zhǔn)確地說，酶是生物體內(nèi)一類具有催化活性的生物大分子，包括蛋白質(zhì)和某些核酸。第二節(jié) 酶的分類與命名 一、酶的種類（一按組成分為 簡(jiǎn)單蛋白質(zhì)類 結(jié)合蛋白質(zhì)類（二按分子結(jié)構(gòu)分為單體酶monomeric enzyme） 只有一條多肽鏈組成，分子量較小。寡聚酶oligomeric enzym

4、e） 由兩個(gè)以上蛋白質(zhì)亞基組成。多酶復(fù)合體multienzyme complex）多酶復(fù)合體: 由多種酶靠非共價(jià)鍵彼此嵌合而成。它們連續(xù)依次催化一個(gè)代謝過程中的各個(gè)反應(yīng)。（三按酶的合成與代謝的關(guān)系分為結(jié)構(gòu)酶structural enzyme） 細(xì)胞中天然存在的酶。含量較穩(wěn)定，受外界影響較小。誘導(dǎo)酶induced enzyme） 指細(xì)胞在某些誘導(dǎo)物的存在下產(chǎn)生的酶。（四按國(guó)際系統(tǒng)分類六大類）1.氧化還原酶類Oxidoreductase） AH2+BBH2+A2.轉(zhuǎn)移酶類Transferases） AX+B A+BX3.水解酶類Hydrolases） AB+HOH AOH+BH4.裂合酶類Lyas

5、es） 加基團(tuán)到雙鍵或去基團(tuán)形成雙鍵。5.異構(gòu)酶類Isomerases） 異構(gòu)體相互轉(zhuǎn)變。6.連接酶類Ligases） 與ATP分解相偶聯(lián)。 X + Y + ATP XY + ADP + Pi二、酶的命名（一習(xí)慣命名法1.根據(jù)底物命名2.根據(jù)催化反應(yīng)性質(zhì)命名3.結(jié)合底物和催化性質(zhì)命名4.說明酶的來源與特點(diǎn)（二國(guó)際系統(tǒng)命名法己糖激酶系統(tǒng)名稱：ATP:glucose phosphotransferase酶分類號(hào)：（EC 2.7.1.1） 每一種酶用一個(gè)系統(tǒng)名稱systematic name和一個(gè)酶分類號(hào)enzyme classification number表示。乳酸脫氫酶EC 1.1.1.27）

6、 第一大類氧化還原酶），第一亞類被氧化基團(tuán)為CHOH基），第一亞亞類氫受體為NAD+），在亞亞類中的順序號(hào)為27。Enzyme Handbook第三節(jié) 酶活力測(cè)定一、酶活力enzyme activity）指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力。用單位時(shí)間內(nèi)或單位體積內(nèi)底物的減少量或產(chǎn)物的增加量來表示。二、測(cè)定酶活力的基本原則（一測(cè)定酶促反應(yīng)速度的初速度initial velocity ）酶促反應(yīng)產(chǎn)物濃度與反應(yīng)時(shí)間進(jìn)程曲線：1. 隨著反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)，產(chǎn)物增加，加大了逆反應(yīng)的進(jìn)行；2. 有可能產(chǎn)生產(chǎn)物抑制反饋抑制）；3. 酶部分失活。只有初速度才代表酶的催化活力。（二在最適條件下進(jìn)行測(cè)定 （pH，T，離子強(qiáng)度）

7、（三反應(yīng)體系中底物濃度要大大超過酶量三、酶活力的表示1 轉(zhuǎn)換數(shù)turnover number;TN）一定條件下,每秒鐘每個(gè)酶分子轉(zhuǎn)換底物的分子數(shù).常用轉(zhuǎn)換數(shù)表示酶的催化效率2 酶的活力單位activity unit， U ） (IU)一個(gè)酶活力單位，是指在最適條件下25C，最適pH，充足底物），每分鐘內(nèi)能催化1 mol底物所需要的酶量。常用酶活力單位數(shù)表示酶量.3 酶比活specific activity） 每mg酶所具有的酶活力單位數(shù)。 U/mg U/ml mol/min.mg 常用酶比活表示酶的純度與活性.四、酶活力的測(cè)定方法分光光度法(spectrophotometry) (產(chǎn)物顯色光吸收) nmol熒光法(fluorometry)同位素測(cè)定法 fmol電化學(xué)法(electrochemical method)五、酶的分離與純化總活力=U/ml X 總體積比活力=U/mg純化倍數(shù)=比活(n)/比活(1)回收率=總活力(n)/總活力(1)有50g 酶制劑，5分鐘內(nèi)催化生成了10 mol 產(chǎn)物，計(jì)算：一個(gè)酶活力單位相當(dāng)于多少 g酶制劑？25