川大939生化復(fù)習(xí)課件chapter4酶學(xué)

1、41896年Buchner進(jìn)一 步研究發(fā)現(xiàn)，不含酵化學(xué)本41896年Buchner進(jìn)一 步研究發(fā)現(xiàn)，不含酵化學(xué)本質(zhì)，并由此獲得了1911化學(xué)獎(jiǎng)1902年，Henri在研究蔗糖酶水解蔗糖的反應(yīng)中發(fā)現(xiàn)酶與底物1902年，Henri在研究蔗糖酶水解蔗糖的反應(yīng)中發(fā)現(xiàn)酶與底物之間存在某種關(guān)系，即酶與底物的作用是通過酶與配學(xué)561913年，Michaelis和Menten根據(jù)中間學(xué)說導(dǎo)出了著名的酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程-61913年，Michaelis和Menten根據(jù)中間學(xué)說導(dǎo)出了著名的酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程-米氏方程 酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì) Jameser 酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì) JameserJohnHoward

2、71925年， 化學(xué)家薩酶，并證明是一種蛋白質(zhì)?；瘜W(xué)家諾思譜把都是蛋白質(zhì)。他倆因而共同獲得了1946獎(jiǎng)ThomasR.UniversityofatBoulder,8ThomasR.UniversityofatBoulder,81982下能進(jìn)行自科羅拉多大學(xué)rRNA產(chǎn)物，因此首次提出了RNA具1983年，耶魯大學(xué)的發(fā)現(xiàn)核糖核酸酶P至少能催化種tRNA前體的加1983年，耶魯大學(xué)的發(fā)現(xiàn)核糖核酸酶P至少能催化種tRNA前體的加工。真正發(fā)揮催化活性的是核糖核酸酶P中的RNA成分，而其中的蛋白質(zhì)成分是非酶的化學(xué)本質(zhì)不完全是蛋白質(zhì)，某些RNA分子也具有催化（核酶）Cech和Altman因此獲SidneyY

3、aleNewHaven,CT,的獎(jiǎng)9酶的概念及作用特生物催化劑（酶的概念及作用特生物催化劑（Biocatalysts）：活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化功能的生物大分子（包括酶和核酶）酶(Enzyme）：是活細(xì)胞產(chǎn)生的一類具有催化功能的一類蛋白質(zhì)。其化學(xué)酶（Enzyme）的概念WhatisthedifferencenenzymeandaWhatisthedifferencenenzymeandaEnzymesaretacceleratetheratesofchemical酶催化的生物化學(xué)反應(yīng)，稱為Enzymesaretacceleratetheratesofchemical酶催化的生物化學(xué)反應(yīng)，稱為酶促反

4、應(yīng)(Enzymatic reaction) Snailwith enzymeSubstrates,products,andSubstrates,products,and4.1.2酶的作4.1.2酶的作 一、酶和一般催化劑的共性1、用量少而催化效率高；2、它能夠改變化學(xué)反應(yīng)的速度，但是不能改變化學(xué)反應(yīng)平衡。酶本身在反應(yīng)前后也不發(fā)生變化。3、酶能夠穩(wěn)定底物形成的過渡狀態(tài)，降低反應(yīng)的活化能(Ea)，從而加速反應(yīng)的進(jìn)行。二、酶作為生物催化劑的特性1高效性（二、酶作為生物催化劑的特性1高效性（酶具有極高的催化效率酶的催化作用可使反應(yīng)速度提高1081020倍。例如：過氧化氫酶(Catalase)催化2H2

5、O2 2H2O+用Fe3+ 催化，效率為610-4 用Catalase催化，效率為天生的生化投彈手甲蟲投彈手甲蟲在腹部含有一個(gè)特制的燃燒室，里面有兩個(gè)，化極大，天生的生化投彈手甲蟲投彈手甲蟲在腹部含有一個(gè)特制的燃燒室，里面有兩個(gè)，化極大，反應(yīng)在瞬間進(jìn)行或2具有高度專一性(又稱為特異性指酶在催化生化反應(yīng)時(shí)對底物的選擇性，即一種酶只能作用于某一類或某一種特定的 物質(zhì)。亦即酶只能催化2具有高度專一性(又稱為特異性指酶在催化生化反應(yīng)時(shí)對底物的選擇性，即一種酶只能作用于某一類或某一種特定的 物質(zhì)。亦即酶只能催化某一類或某一種化學(xué)反應(yīng)例如：蛋白酶催化蛋白質(zhì)的水解；淀粉酶催化淀粉的水解；核酸酶催化核酸的水解

6、。3反應(yīng)條件溫和酶促反應(yīng)一般在3反應(yīng)條件溫和酶促反應(yīng)一般在5-水溶液中進(jìn)行，反應(yīng)溫度范圍為20-40C酶易失凡能使蛋白質(zhì)變性的如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿高溫等條件都能使酶破壞而完全失去活性所以酶作用一般都要求比較溫和的條件，如常溫、常壓和接近中性的酸堿度。酶可調(diào)節(jié)控制如抑制劑調(diào)節(jié)、共價(jià)修飾調(diào)節(jié)、反饋調(diào)節(jié)、酶原激活及激素控制等。.某些酶催化子有關(guān)。酶可調(diào)節(jié)控制如抑制劑調(diào)節(jié)、共價(jià)修飾調(diào)節(jié)、反饋調(diào)節(jié)、酶原激活及激素控制等。.某些酶催化子有關(guān)。與輔酶、輔基及金屬離如乙醇脫氫酶（NAD為輔酶NAD：尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸4.1.3酶的底物專一4.1.3酶的底物專一 酶的底物專一性即特異性嚴(yán)格的選擇性。一種酶只能作用于

7、某酶的底物專一性類型：結(jié)構(gòu)專一性和化學(xué)專一性。一、結(jié)構(gòu)專一性、絕對專一性有些酶對底物的要求非常嚴(yán)格，只作用于一個(gè)特定的底物。這種專一性稱為絕例如：脲酶一、結(jié)構(gòu)專一性、絕對專一性有些酶對底物的要求非常嚴(yán)格，只作用于一個(gè)特定的底物。這種專一性稱為絕例如：脲酶(Urease)只作用于尿素、相對專一性有些酶的作用對象不是一種底物，而是一類化合物或一類、相對專一性有些酶的作用對象不是一種底物，而是一類化合物或一類化學(xué)鍵。這種專一性稱為相對專一性(RelativeSpecificity)。包括：Group Specificity 基團(tuán)（族）專BondSpecificity鍵?；鶊F(tuán)(group)專一性：要求

8、底物中具有某一基團(tuán)(group)專一性：要求底物中具有某一種化學(xué)鍵，而對鍵兩端的基團(tuán)要求的程度不同，只對其中一個(gè)基團(tuán)要求嚴(yán)格。如：胰蛋白酶（Trypsin）水解堿性氨基酸的羧基形成的肽鍵。如酯酶催化酯的水解，對于酯兩端的基團(tuán)沒二化學(xué)（異構(gòu)）二化學(xué)（異構(gòu)）專一性(Stereochemical 1、旋光異構(gòu)專一性酶的一個(gè)重要特性是能專一性地與手性底物結(jié)合并催化這類底物發(fā)生反應(yīng)。即當(dāng)?shù)孜锞哂行猱悩?gòu)體時(shí)，酶只能作用于其中的一種。例如，L-氨基酸氧化酶只能催化L-氨基酸氧化；乳酸脫氫酶(LDH)只對L-乳酸是專一的、幾何異構(gòu)專一性有些酶只能選擇性催化某種幾何異構(gòu)體底物的反應(yīng)，而對另一種構(gòu)型則無催化如延

9、胡索酸酶只能催化延胡、幾何異構(gòu)專一性有些酶只能選擇性催化某種幾何異構(gòu)體底物的反應(yīng)，而對另一種構(gòu)型則無催化如延胡索酸酶只能催化延胡索酸（反丁烯二酸）生成蘋果酸，對馬來酸（丁烯二酸）則不起作用。 族專一性 相對專一性 鍵專一性 族專一性 相對專一性 鍵專一性 絕對專一性4.2名及分一、4.2名及分一、根據(jù)酶催化底物來命名（Proteinase、根據(jù)所催化反應(yīng)的性質(zhì)來命名（水解酶、轉(zhuǎn)氨酶、裂解酶等）結(jié)合上述兩個(gè)原則來命名（琥珀酸脫氫酶（Pepsin、堿性磷酸脂酶和酸性磷酸脂酶）4.2.1 二、國際系統(tǒng)命名法1961年提出系統(tǒng)名稱，包括底國際酶學(xué)物名稱、構(gòu)型、反應(yīng)性質(zhì)，最后加一個(gè)酶字。二、國際系統(tǒng)命名

10、法1961年提出系統(tǒng)名稱，包括底國際酶學(xué)物名稱、構(gòu)型、反應(yīng)性質(zhì)，最后加一個(gè)酶字。例如：名稱:谷丙轉(zhuǎn)氨酶系統(tǒng)名稱:Ala-酮戊二酸氨基轉(zhuǎn)移酶酶催化的反應(yīng):一、國際系統(tǒng)分類法記住6:氧轉(zhuǎn)水裂123456一、國際系統(tǒng)分類法記住6:氧轉(zhuǎn)水裂123456酶的分類例如：LDH（乳酸脫氫酶）是e例如：LDH（乳酸脫氫酶）是e氧化-Oxido-氧化-Oxido-2轉(zhuǎn)移酶催化基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)，即將一個(gè)底物分子的基團(tuán)或原子轉(zhuǎn)移到另一個(gè)底物分子上。常見的有氨基轉(zhuǎn)移酶、磷酸基轉(zhuǎn)移酶、甲基轉(zhuǎn)移酶等。例如， 谷丙轉(zhuǎn)氨酶催化的氨基轉(zhuǎn)移反應(yīng)。2轉(zhuǎn)移酶催化基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)，即將一個(gè)底物分子的基團(tuán)或原子轉(zhuǎn)移到另一個(gè)底物分子上。常見的有氨

11、基轉(zhuǎn)移酶、磷酸基轉(zhuǎn)移酶、甲基轉(zhuǎn)移酶等。例如， 谷丙轉(zhuǎn)氨酶催化的氨基轉(zhuǎn)移反應(yīng)。3 水解酶類 水解酶催化底物的加水分解反應(yīng)主要包括3 水解酶類 水解酶催化底物的加水分解反應(yīng)主要包括Amylase、Proteinase、NucleaseLipase等。例如，脂肪酶(Lipase)催化脂的水解反應(yīng)：4裂合酶催化一種化合物或催化其逆反應(yīng)。為幾種化合物，4裂合酶催化一種化合物或催化其逆反應(yīng)。為幾種化合物，催化底物裂解時(shí)（稱為裂解酶），多從底物分子中移去一個(gè)基團(tuán)或原子而形成雙鍵的化合物；催化其逆反應(yīng)時(shí)稱為合酶包括醛縮酶、脫水酶、脫羧酶及脫氨酶等。例如，蘋果酸裂解酶即延胡索酸水合酶(Fumarase)催化的反

12、應(yīng)例如，蘋果酸裂解酶即延胡索酸水合酶(Fumarase)催化的反應(yīng)異構(gòu)異構(gòu)酶催化各種同分異構(gòu)體的相互轉(zhuǎn)化即底物分子內(nèi)基團(tuán)或原子的重排過異構(gòu)異構(gòu)酶催化各種同分異構(gòu)體的相互轉(zhuǎn)化即底物分子內(nèi)基團(tuán)或原子的重排過程。包括醛酮異構(gòu)反應(yīng)，基團(tuán)異向反應(yīng)（型例如，6-磷酸葡萄糖異構(gòu)酶催化的反應(yīng)。6-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖Ligasesor 6.連接酶能夠催化兩種分子一種分子的反應(yīng)。這類反應(yīng)通常與ATP（或其他高能化合物L(fēng)igasesor 6.連接酶能夠催化兩種分子一種分子的反應(yīng)。這類反應(yīng)通常與ATP（或其他高能化合物）的分解反應(yīng)相互偶聯(lián)。A+B+ATP=AB例如，酸羧化酶催化的反應(yīng)。二、按酶的化學(xué)組成分類單純酶

13、：指酶的活性僅僅取決于它的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。如Urease、protease、二、按酶的化學(xué)組成分類單純酶：指酶的活性僅僅取決于它的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。如Urease、protease、AmylaseLipase等。結(jié)合酶：這些酶只有在結(jié)合了非蛋白組分（輔因子）后，才酶的活性?；钚灾行挠奢o因子與蛋白質(zhì)二者組成幾個(gè)重要概念：酶蛋白（Apoenzyme幾個(gè)重要概念：酶蛋白（Apoenzyme）：脫輔基酶(Apoprotein)輔因子（Cofactor）：非蛋白質(zhì)部分全酶(Holoenzyme)=酶蛋白+輔因子輔基(Prosthetic group)：與酶蛋白結(jié)合牢固，一輔酶(Coenzyme)：與酶蛋白以非共價(jià)

14、鍵連結(jié)，結(jié)合松散，可用透析方法除去。輔酶和輔基在酶的催化反應(yīng)中起著遞氫、遞電子、遞基團(tuán)等作用，某些金屬元素還起著底物與酶蛋白之間的“搭橋”作用。激活劑：輔酶和輔基在酶的催化反應(yīng)中起著遞氫、遞電子、遞基團(tuán)等作用，某些金屬元素還起著底物與酶蛋白之間的“搭橋”作用。激活劑：存在時(shí)可大大提高酶的活性，但不是酶的固有成分。而輔因子是酶的必需成三、根據(jù)酶的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類單體酶-三、根據(jù)酶的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類單體酶-一般由一Lysozyme、Trypsin、 由多條肽鏈組成，如胰乳蛋白酶由3條肽鏈鏈間由二硫鍵一個(gè)共價(jià)整體（并非具有級結(jié)構(gòu)）寡聚酶（寡聚酶（Oligomeric 由2個(gè)或2個(gè)以上亞基組成，亞基間

15、以次級鍵締合，亞基間可以相同也可不同。如3-磷酸甘油醛脫氫酶、LDH等。多酶體系（Multienzyme 多酶體系（Multienzyme 由幾種酶靠非共價(jià)鍵彼此嵌合而成。主要指結(jié)構(gòu)化的多酶復(fù)合體如酸脫氫酶系、脂肪酸酶復(fù)合體等。1.松散排列酶在細(xì)胞中各自以可溶的單體形式存在，彼此沒有結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系。反應(yīng)時(shí)酶是隨機(jī)擴(kuò)散，催化效率不高。（1.松散排列酶在細(xì)胞中各自以可溶的單體形式存在，彼此沒有結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系。反應(yīng)時(shí)酶是隨機(jī)擴(kuò)散，催化效率不高。（如糖酵解歷程2.簇式排列幾種酶有機(jī)地在一起，精巧的鑲嵌成一定的結(jié)構(gòu)，定向轉(zhuǎn)移，形成多酶復(fù)合體。催化效率高。（酸脫氫酶復(fù)合體、脂肪酸酶復(fù)合體2.簇式排列幾種酶有機(jī)

16、地在一起，精巧的鑲嵌成一定的結(jié)構(gòu)，定向轉(zhuǎn)移，形成多酶復(fù)合體。催化效率高。（酸脫氫酶復(fù)合體、脂肪酸酶復(fù)合體3.與生物膜結(jié)合一種結(jié)構(gòu)更高的多酶復(fù)合體，酶整齊排列在生物膜上，催化效率最高。（如呼吸鏈）酶酶酶酶酶3.與生物膜結(jié)合一種結(jié)構(gòu)更高的多酶復(fù)合體，酶整齊排列在生物膜上，催化效率最高。（如呼吸鏈）酶酶酶酶酶酶的作用機(jī)理4.3.1酶的活性中心(Active酶的作用機(jī)理4.3.1酶的活性中心(Active必需殘基：酶分子中有些基團(tuán)若經(jīng)化學(xué)必需殘基：酶分子中有些基團(tuán)若經(jīng)化學(xué)修飾（氧化、還原、?；⑼榛┦蛊涓淖?，則酶的活性喪失，這些基團(tuán)稱為必需殘基。非必需殘基：有的酶溫和水結(jié)合基團(tuán)直接與S結(jié)合（結(jié)合中心

17、催化基團(tuán)催化S發(fā)生反應(yīng)（催化中接觸殘基）活性中心輔結(jié)合基團(tuán)直接與S結(jié)合（結(jié)合中心催化基團(tuán)催化S發(fā)生反應(yīng)（催化中接觸殘基）活性中心輔助殘基促進(jìn)結(jié)合基團(tuán)與底物結(jié)合，促進(jìn)催化基團(tuán)對底物的催化作用結(jié)構(gòu)殘基穩(wěn)定酶構(gòu)象和對酶的活性間接起用，由必需殘基組活性中心外的殘基非貢獻(xiàn)殘基對酶的其它方面起作用，由非必需殘基組二、酶活性中心的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1、活性中心只占酶分子總體積的很小一部分，往往只占整個(gè)酶分子體積的1%二、酶活性中心的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1、活性中心只占酶分子總體積的很小一部分，往往只占整個(gè)酶分子體積的1%2%某些酶活性部位的AA殘基酶AA殘基數(shù)活性部位的AA殘基RNase溶菌酶Carboxypeptidase A

18、His12, His119, Lys41 Asp52, Glu35His57,Asp102,Cys25, His159Arg145,Glu270,Tyr248,5n2+2.酶活性部位位于酶分子表面的一個(gè)裂隙(crevice）內(nèi)裂隙內(nèi)是一個(gè)相當(dāng)疏水的環(huán)境，從而有利于同底物的結(jié)合。2.酶活性部位位于酶分子表面的一個(gè)裂隙(crevice）內(nèi)裂隙內(nèi)是一個(gè)相當(dāng)疏水的環(huán)境，從而有利于同底物的結(jié)合。3.底物靠許多弱的鍵力與酶結(jié)合。4、酶的活性4、酶的活性部位是一個(gè)三維實(shí)體，具有三結(jié)構(gòu)?；钚灾行牡目臻g構(gòu)象不是剛 性的，即酶的活性部位并不是和底物的形 狀正好互補(bǔ)，而是在酶和底物的結(jié)合過程中，底物分子或酶分子、有

19、時(shí)是兩者的構(gòu)象同時(shí)發(fā)生了一定的變化后才互補(bǔ)的。因此活性中心的空間構(gòu)象在與底物接觸時(shí)表現(xiàn)出一定的柔性和運(yùn)動(dòng)性三、判斷和確定酶活三、判斷和確定酶活性中心的主要方法酶分子的化學(xué)修飾法X-射線晶體衍射法直接檢測底物在酶分子上近年來，也采用定點(diǎn)誘變法加以鑒定。1、共價(jià)修飾利用一些化學(xué)試劑可與某些氨基酸側(cè)鏈基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，生成一共價(jià)修飾物，使酶分子的一些基團(tuán)發(fā)生結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的變化，從而鑒定1、共價(jià)修飾利用一些化學(xué)試劑可與某些氨基酸側(cè)鏈基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，生成一共價(jià)修飾物，使酶分子的一些基團(tuán)發(fā)生結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的變化，從而鑒定保持酶的必需基團(tuán)。由于修飾劑往往對某一氨基酸的側(cè)鏈基團(tuán)不是絕對專一的，有些修飾劑可能引起酶分子空間

20、構(gòu)象改變，此外處于酶分子不同部分的相同基團(tuán)對修飾劑的反應(yīng)性不同，對修飾結(jié)果的解釋必須十分謹(jǐn)慎由于修飾劑往往對某一氨基酸的側(cè)鏈基團(tuán)不是絕對專一的，有些修飾劑可能引起酶分子空間構(gòu)象改變，此外處于酶分子不同部分的相同基團(tuán)對修飾劑的反應(yīng)性不同，對修飾結(jié)果的解釋必須十分謹(jǐn)慎DFP的作用（特異性共價(jià)修飾DFP的作用（特異性共價(jià)修飾二異丙基氟磷InactiveDIP2、親和標(biāo)記法為提高化學(xué)修飾劑對酶活性部位的專一性修2、親和標(biāo)記法為提高化學(xué)修飾劑對酶活性部位的專一性修飾作用，了一些與底物的結(jié)構(gòu)相似的共價(jià)修飾劑，稱為親和標(biāo)記試劑。Trypsin的底物和專一性抑制劑專一性抑制劑：Trypsin的底物和專一性抑制

21、劑專一性抑制劑：N-對甲苯磺酰L賴氨酰氯甲基酮底物：N-對甲苯磺酰L賴氨酰甲基酯牛胰蛋白酶用DFP修飾得知Ser195，用牛胰蛋白酶用DFP修飾得知Ser195，用TLCK得知His57，用X-衍射等方法得知Asp102這些必需基團(tuán)。分析法可以酶 溶菌分析法可以酶 溶菌酶的活性 及與酶活性部位有關(guān)的其他基團(tuán)。3、X射線晶體衍射法利用X射線晶體結(jié)構(gòu)4、定點(diǎn)誘變利用定點(diǎn)突變技術(shù)，通過改變編碼蛋白質(zhì)中的DNA4、定點(diǎn)誘變利用定點(diǎn)突變技術(shù)，通過改變編碼蛋白質(zhì)中的DNA順序，從而改變其氨基酸組成，進(jìn)而研究酶活性需氨基酸一、鎖鑰學(xué)說（1894年）key模板學(xué)一、鎖鑰學(xué)說（1894年）key模板學(xué)說（tem

22、plate）：認(rèn)為整個(gè)酶分子的天然構(gòu)象有剛性結(jié)構(gòu)，酶表面具有特定的形狀。E與S的結(jié)合如同一對一把鎖一樣。二、誘導(dǎo)契合學(xué)（1958D.Koshland)induced二、誘導(dǎo)契合學(xué)（1958D.Koshland)induced該學(xué)說認(rèn)為酶表面并沒有一種與底物互補(bǔ)的固定形狀，而只是由于底物的誘導(dǎo)才形成了互補(bǔ)形狀，從而有利于底物的結(jié)合。概括其要點(diǎn)：四個(gè)方面酶原來的構(gòu)象不一定一開始就是底物的模板底物能誘導(dǎo)酶蛋白的構(gòu)象發(fā)生一定變化（概括其要點(diǎn)：四個(gè)方面酶原來的構(gòu)象不一定一開始就是底物的模板底物能誘導(dǎo)酶蛋白的構(gòu)象發(fā)生一定變化（專一性結(jié)合）當(dāng)酶的構(gòu)象發(fā)生變化后，就使得其中的催化基團(tuán)形成正確的排列。在酶反應(yīng)過

23、程中，酶活性中心構(gòu)象的變化是可逆的。即酶與底物結(jié)合時(shí)，產(chǎn)生一種誘導(dǎo)構(gòu)象，反應(yīng)結(jié)束時(shí)，產(chǎn)物從酶表面脫落，酶又恢復(fù)其原來的構(gòu)象。三、三點(diǎn)附著學(xué)說（Three-ent三、三點(diǎn)附著學(xué)說（Three-enthypothesis相同基團(tuán)由于在物分子中的空間排列同， 因而只有三點(diǎn)都匹配互補(bǔ)，才能與酶結(jié)合而發(fā)生作用，特別是具異構(gòu)的一對有。四結(jié)構(gòu)性質(zhì)互補(bǔ)假（Structure-properties ion四結(jié)構(gòu)性質(zhì)互補(bǔ)假（Structure-properties ionS的結(jié)構(gòu)和E活性中心結(jié)構(gòu)互補(bǔ)外，在E和的性質(zhì)方面也有要求。如果底物帶電荷，酶的活性中心必帶相反電荷，同時(shí)底物和活性中心的極性也必然相同。Acti

24、ve Lys,Trp,Phe,Ala,OOOOOOCCActive Lys,Trp,Phe,Ala,OOOOOOCCShallowCDeepandnegatively charged pocket一、降低反應(yīng)的活化能Ea:在一定溫度下一摩爾底物全部進(jìn)入活化是KJ/mol。一、降低反應(yīng)的活化能Ea:在一定溫度下一摩爾底物全部進(jìn)入活化是KJ/mol。也即分態(tài)所需要的能子進(jìn)行反應(yīng)所必須取得的最低限度的能量叫活化能在一個(gè)化學(xué)反應(yīng)體系中，活化分子越多，反EnzymesLowertheEnzymesLowertheActivation中間產(chǎn)物學(xué)在E催化的反應(yīng)中，第一步是E與S形成過渡態(tài)的中間物。當(dāng)?shù)孜锓肿?/p>

25、在作用下發(fā)生化學(xué)變化后中間產(chǎn)物學(xué)在E催化的反應(yīng)中，第一步是E與S形成過渡態(tài)的中間物。當(dāng)?shù)孜锓肿釉谧饔孟掳l(fā)生化學(xué)變化后，中間物再分解成P和EES E+S+E許多實(shí)驗(yàn)事實(shí)證明了ES復(fù)合物的存在。許多實(shí)驗(yàn)事實(shí)證明了ES復(fù)合物的存在。ES復(fù)合物形成的速率與E和S的性質(zhì)有關(guān)。從溶菌酶結(jié)構(gòu)的研究中，已制成它與底物形成復(fù)合物的結(jié)晶，并得到了X線衍射圖，證明了ES復(fù)合物的存在（如下圖）。二、鄰近效應(yīng)二、鄰近效應(yīng)和定向效應(yīng)ion鄰近效應(yīng)：在反鄰近效應(yīng)：在反應(yīng)系統(tǒng)的某一部區(qū)域，反應(yīng)速度會(huì)隨反應(yīng)物濃度的增高而加快在酶促反應(yīng)中，由于酶和底物分子之間的親和性，底物分子有向酶的活性中心靠近的趨勢，最終結(jié) 合到酶的活性中心

26、，使底物在酶活性中心的有效濃度大大增加，使活性中心進(jìn)行的反應(yīng)類似于分子內(nèi)反應(yīng)。曾測得一酶促反應(yīng)，S=0.001mol/LS=100mol/L，達(dá)十萬定向效應(yīng)：定向效應(yīng)：當(dāng)專一性底物中心靠近時(shí)，會(huì)誘導(dǎo)酶分子構(gòu)象發(fā)生改變，使酶活中心的相關(guān)基團(tuán)和底物的反應(yīng)基團(tuán)正確定向排列，時(shí)使反應(yīng)基團(tuán)之間的分子軌道以正確方向嚴(yán)格定位，使酶促反應(yīng)易于進(jìn)行。三、酶使底物分子中的三、酶使底物分子中的敏感鍵發(fā)生變形酶-底物復(fù)合物形成時(shí)，酶分子構(gòu)象發(fā)生變化，底物分子也常常受到酶的作用而發(fā)生變化，甚至使底物分子發(fā)生變形，從而使底物分子某些鍵的鍵能減弱，產(chǎn)生鍵，有助于過度態(tài)的中間產(chǎn)物形成，從而降低了反應(yīng)的a。四、多功能催化四、多

27、功能催化作Acid base catalysis可分為狹義的化和廣義的酸-堿催化。酶參與的酸-堿催化反應(yīng)一般都是廣義的酸堿催化方式。廣Acid base catalysis可分為狹義的化和廣義的酸-堿催化。酶參與的酸-堿催化反應(yīng)一般都是廣義的酸堿催化方式。廣義酸堿催化是指通過瞬時(shí)地向質(zhì)子供體分質(zhì)子以穩(wěn)定過渡態(tài)，加速反應(yīng)的一類催化機(jī)制是酶的酸堿催化作用中最活潑的一是酶的酸堿催化作用中最活潑的一個(gè)催化功能團(tuán)。咪唑基的pK=6，在接近生物體液H的條件下，即中性條件下，有一半以酸形式存在，一半以堿形式存在，既可作為質(zhì)子供體，又可作為質(zhì)子受體在酶反應(yīng)中發(fā)揮催化作用。咪唑基接受質(zhì)子和供出質(zhì)子的速率十分迅速

28、，其半衰期小于1010秒。酶通過與底物形成反應(yīng)活性很高的共價(jià)中間物，此中間物很容酶通過與底物形成反應(yīng)活性很高的共價(jià)中間物，此中間物很容易變成轉(zhuǎn)，反應(yīng)活化能降低，從而提高反應(yīng)速度的過程，稱為共價(jià)催化最常見的親核催化和親電催化就屬于這2Covalent需要金屬離子酶的分類：金需要金屬離子酶的分類：金屬-激活酶（metal-含松散結(jié)合的金屬離子金屬離子的催金屬離子的催化作用通過結(jié)合底物為反應(yīng)定向參與催化反應(yīng)，傳遞電子；中和陰離子，降低反應(yīng)中的靜電排斥力活化水分子促進(jìn)親核催化；五、微環(huán)境的影響（酶活性中心是低介五、微環(huán)境的影響（酶活性中心是低介電區(qū)域酶活性中心往往處于酶分子表面的裂縫中，這是一個(gè)疏水的環(huán)境。底物分子與酶的作用力在疏水環(huán)境中比在極性環(huán)境中要強(qiáng)得多，因而有利于酶同底物的結(jié)合，有利于酶的催化作用。一、羧肽酶（一、羧肽酶（Carboxype