維生素和酶課件

1、關(guān)于維生素與酶第一張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月酶 學(xué) 研 究 簡(jiǎn) 史公元前兩千多年，我國(guó)已有釀酒記載。一百余年前，Pasteur認(rèn)為發(fā)酵是酵母細(xì)胞生命活動(dòng)的結(jié)果。1877年，K hne首次提出Enzyme一詞。1897年，Buchner兄弟用不含細(xì)胞的酵母提取液，實(shí)現(xiàn)了發(fā)酵。1926年，Sumner首次從刀豆中提純出脲酶結(jié)晶。1982年，Cech首次發(fā)現(xiàn)RNA也具有酶的催化活性，提出核酶(ribozyme)的概念。1995年，Jack W.Szostak研究室首先報(bào)道了具有DNA連接酶活性DNA片段，稱(chēng)為脫氧核酶(deoxyribozyme)。第二張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于20

2、22年6月酶 的 概 述第 一 節(jié)第三張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一、酶的概念 酶是一類(lèi)由活性細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用和高度專(zhuān)一性的特殊蛋白質(zhì)。廣義的說(shuō)，酶是一類(lèi)由活性細(xì)胞產(chǎn)生的生物催化劑。酶促反應(yīng)：酶催化的化學(xué)反應(yīng)。底物：酶促反應(yīng)中被酶催化的物質(zhì)。產(chǎn)物：經(jīng)酶催化所產(chǎn)生的物質(zhì)。酶活力：酶所具有的催化能力。第四張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二、 酶的作用特點(diǎn)1.酶和一般催化劑的共性：加快反應(yīng)速度（形成復(fù)合物降低活化能）；不改變平衡常數(shù)；自身不參與反應(yīng)。反應(yīng)總能量改變 非催化反應(yīng)活化能 酶促反應(yīng) 活化能 一般催化劑催化反應(yīng)的活化能 能量 反 應(yīng) 過(guò) 程 底物 產(chǎn)物 第五張，

3、PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.酶作為生物催化劑的特性：（1）極高的催化效率：酶降低活化能的程度比一般催化劑強(qiáng)烈得多，反應(yīng)速度與加普通催化劑相比可提高1071013。（2）高度的專(zhuān)一性：即酶只能對(duì)特定的一種或一類(lèi)底物起作用，這種專(zhuān)一性是由酶蛋白的立體結(jié)構(gòu)與輔酶所決定的。（3）精密的調(diào)控性：酶的催化活性在活細(xì)胞內(nèi)受到諸多因素精密?chē)?yán)格的調(diào)節(jié)控制。（4）溫和的作用條件：酶促反應(yīng)在溫和的條件下即可進(jìn)行，酶本身也易受各種因素的影響而失去活性。（5）某些酶的催化活性與輔酶，輔基和金屬離子有關(guān)。第六張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月酶 的 命 名 及 分 類(lèi)第 二 節(jié)第七張，PPT共八十二

4、頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一、酶的命名：習(xí)慣命名；系統(tǒng)命名 p. 79-80二、酶的分類(lèi) 例如： 習(xí)慣名稱(chēng):谷丙轉(zhuǎn)氨酶 系統(tǒng)名稱(chēng):丙氨酸：-酮戊二酸氨基轉(zhuǎn)移酶 酶催化的反應(yīng): 谷氨酸 + 丙酮酸 -酮戊二酸 + 丙氨酸1. 國(guó)際系統(tǒng)分類(lèi)法及編號(hào)第八張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 國(guó)際生物化學(xué)會(huì)酶學(xué)委員會(huì)（Enzyme Commsion）將酶分成六大類(lèi)：1. 氧還原酶類(lèi)，2. 轉(zhuǎn)移酶類(lèi)，3. 水解酶類(lèi)，4. 裂合酶類(lèi)，5. 異構(gòu)酶類(lèi)，6. 連接酶類(lèi) 每一種酶有一個(gè)編號(hào)，如乙醇脫氫酶 EC 1. 1. 1. 27 大類(lèi) 亞類(lèi) 亞亞類(lèi) 序號(hào)2. 根據(jù)酶的組成分類(lèi)第九張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)

5、作于2022年6月單純蛋白質(zhì)酶類(lèi)結(jié)合蛋白質(zhì)酶類(lèi)酶蛋白質(zhì)輔助因子金屬離子金屬有機(jī)物小分子有機(jī)物 單體酶； 寡聚酶； 多酶復(fù)合體酶蛋白決定底物的類(lèi)型輔助因子決定反應(yīng)的種類(lèi)與性質(zhì)3. 根據(jù)酶的分子特點(diǎn)分類(lèi)第十張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月維 生 素 與 輔 因 子第 三 節(jié)第十一張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一、維生素和輔酶的概念 維生素（vitamin）維持機(jī)體正常生命活動(dòng)不可缺少的一類(lèi)小分子有機(jī)化合物，人和動(dòng)物不能合成它們，必須從食物中攝取。維生素可分為脂溶性（A，D，K，E）和水溶性?xún)纱箢?lèi)。當(dāng)人體缺乏某種維生素時(shí)，則相應(yīng)代謝受阻，出現(xiàn)維生素缺乏癥。 大多數(shù)輔酶的前體主要

6、是水溶性 B 族維生素。許多維生素的生理功能與輔酶的作用密切相關(guān)。 輔酶（輔因子）是酶中對(duì)熱穩(wěn)定的非蛋白質(zhì)小分子部分。其主要作用是作為電子、基團(tuán)的載體參與氧化還原反應(yīng)或基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)。第十二張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二、重要的脂溶性維生素 維生素A、D、E、K均溶于脂類(lèi)溶劑，不溶于水，在食物中通常與脂肪一起存在，吸收它們，需要脂肪和膽汁酸。1. 維生素A 維生素A分A1、 A2兩種，是不飽和一元醇類(lèi)。維生素A1又稱(chēng)為視黃醇，A2稱(chēng)為脫氫視黃醇。主要功能：維持上皮組織健康及正常視覺(jué)，促進(jìn)年幼動(dòng)物的正常生長(zhǎng)。作為硫酸化酶的輔酶參與某些生物合成。第十三張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于202

7、2年6月維生素A(A1)維生素A2-胡蘿卜素第十四張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月維生素D是固醇類(lèi)化合物，主要有D2、D3、D4、D5。其中D2，D3活性最高。2. 維生素D維生素D的通式：第十五張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月在生物體內(nèi)，D2和D3本身不具有生物活性。它們?cè)诟闻K和腎臟中進(jìn)行羥化后，形成1,25-二羥基維生素D。其中1,25-二羥基維生素D3是生物活性最強(qiáng)的。主要功能：調(diào)節(jié)鈣、磷代謝，維持血液中鈣、磷濃度正常，促使骨骼正常發(fā)育。第十六張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3. 維生素E維生素E又叫做生育酚，目前發(fā)現(xiàn)的有8種，其中，四種有生理活性。主要功能

8、：具有抗氧化劑的功能，可作為食品添加劑使用；還可保護(hù)細(xì)胞的完整和功能，有一定的抗衰老作用。第十七張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月4. 維生素K 維生素K有3種：K1、K2、K3。其中K3是人工合成的。維生素K是2-甲基萘醌的衍生物。K1K2主要功能：促進(jìn)肝臟合成凝血酶原，促進(jìn)血液的凝固；氧化磷酸化過(guò)程中傳遞電子。第十八張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月重要的水溶性維生素及相應(yīng)輔酶 維生素 輔酶 功能1. B1(硫胺素) TPP -酮酸氧化脫羧2. B2(核黃素 ) FMN、FAD 氫載體3. PP 尼克酸（酰胺） NAD+、NADP+ 氫載體4. 泛酸 CoASH ?；d體5

9、. B6 吡哆醇（醛、酸） 磷酸吡哆醇（醛） 轉(zhuǎn)氨、脫羧、消旋6. 葉酸 FH4(THFA) 一碳基團(tuán)載體7. 生物素 羧化輔酶8. C（抗壞血酸） 氧化還原作用硫辛酸 酰基載體、氫載體B12（氰鈷氨素） 變位酶輔酶 一碳基團(tuán)載體第十九張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1. 維生素B1和羧化輔酶( TPP )維生素B1又稱(chēng)硫胺素，在體內(nèi)以焦磷酸硫胺素(TPP)形式存在。缺乏時(shí)表現(xiàn)出多發(fā)性神經(jīng)炎、皮膚麻木、心力衰竭、四肢無(wú)力、下肢水腫。（腳氣?。?三、水溶性維生素及其輔酶第二十張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月焦磷酸硫胺素(TPP)是脫羧酶的輔酶和轉(zhuǎn)羥乙醛酶的輔酶，催化丙酮酸或酮

10、戊二酸的氧化脫羧反應(yīng)，在轉(zhuǎn)羥乙醛酶反應(yīng)中，則是將羥乙醛單位轉(zhuǎn)移給醛糖。活性部位第二十一張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月丙酮酸乙醛乙醇：第二十二張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2. 維生素B2和黃素單核苷酸（FMN）黃素腺嘌呤二核苷（FAD）維生素B2又稱(chēng)核黃素，由核糖醇和6，7-二甲基異咯嗪兩部分組成。缺乏時(shí)組織呼吸減弱，代謝強(qiáng)度降低。主要癥狀為口腔發(fā)炎，舌炎、角膜炎、皮炎等。核黃素（維生素B2）第二十三張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月FMNAMPFAD第二十四張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月FAD(黃素-腺嘌呤二核苷酸)和FMN(黃素單核苷酸)是核黃素

11、(維生素B2)的衍生物。它們?cè)诿摎涿复呋难趸?還原反應(yīng)中，起著電子和質(zhì)子的傳遞體作用。第二十五張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3. 泛酸和輔酶A（CoA）維生素B3又稱(chēng)泛酸，是由, -二羥基-, -二甲基丁酸和一分子-丙氨酸縮合而成。, -二羥基-, -二甲基丁酸 -氨基丙酸第二十六張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月輔酶A是生物體內(nèi)代謝反應(yīng)中乙?；傅妮o酶，它是含泛酸的復(fù)合核苷酸。它的重要生理功能是傳遞?；?，是形成代謝中間產(chǎn)物的重要輔酶。連接?；奈恢梅乎；佘斩姿岬诙邚垼琍PT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月4. 維生素PP(B5)與NAD+、NADP+煙酸煙酰胺

12、維生素PP包括尼克酸（又稱(chēng)煙酸）和尼克酰胺（又稱(chēng)煙酰胺）兩種物質(zhì)。在體內(nèi)主要以尼克酰胺形式存在，尼克酸是尼克酰胺的前體。維生素PP能維持神經(jīng)組織的健康。缺乏時(shí)表現(xiàn)出神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)障礙，出現(xiàn)皮炎。第二十八張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月NAD+ (煙酰胺-腺嘌呤二核苷酸，又稱(chēng)為輔酶I) 和NADP+(煙酰胺-腺嘌呤磷酸二核苷酸,又稱(chēng)為輔酶II )是維生素?zé)燉０返难苌?，它們是多種重要脫氫酶的輔酶。NAD+: R=HNADP+: R=PO3H2第二十九張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月5. 維生素B6和磷酸吡哆醛維生素B6包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺。維生素B6在體內(nèi)經(jīng)磷酸化作用轉(zhuǎn)化為相

13、應(yīng)的磷酸酯，參加代謝的主要的是磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺。磷酸吡哆醛是氨基酸轉(zhuǎn)氨作用、脫羧作用和消旋作用的輔酶。第三十張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月6. 生物素和羧化輔酶生物素是B族維生素B7，它是多種羧化酶的輔酶。生物素的功能是作為CO2的遞體，在生物合成中起傳遞和固定CO2的作用。生物素生物素-BCCP復(fù)合物賴(lài)氨酸-氨基活性部位第三十一張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月7. 葉酸和葉酸輔酶維生素B11又稱(chēng)葉酸，作為輔酶的是葉酸加氫的還原產(chǎn)物四氫葉酸。四氫葉酸的主要作用是作為一碳基團(tuán)，如-CH3, -CH2-, -CHO 等的載體，參與多種生物合成過(guò)程。第三十二張，PPT共八

14、十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月8. 維生素B12和B12輔酶維生素B12又稱(chēng)為鈷胺素。維生素B12分子中與Co+相連的CN基 被5-脫氧腺苷所取代，即輔酶B12； 被甲基取代，即甲鈷胺素。維生素B12輔酶的主要功能是：作為變位酶的輔酶，催化底物分子內(nèi)基團(tuán)(主要為甲基)的變位反應(yīng)；促進(jìn)甲基的轉(zhuǎn)移作用； 維持 -SH的還原狀態(tài)；某些氨基酸的生物合成；維持造血機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。第三十三張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三十四張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月9. 硫辛酸硫辛酸是少數(shù)不屬于維生素的輔酶。硫辛酸是6,8-二硫辛酸，有兩種形式：即硫辛酸（氧化型）和二氫硫辛酸（還原型）。氧化型

15、還原型硫辛酸在丙酮酸代謝的多酶系中參與脂?；漠a(chǎn)生和轉(zhuǎn)移作用。第三十五張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月10. 維生素C維生素C能防治壞血病，故又稱(chēng)抗壞血酸。在體內(nèi)參與氧化還原反應(yīng)，羥化反應(yīng)。人體不能合成。 p. 261-262L-抗壞血酸脫氫抗壞血酸第三十六張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月11. 輔酶Q（CoQ）輔酶Q又稱(chēng)為泛醌，廣泛存在于動(dòng)物和細(xì)菌的線粒體中。輔酶Q的活性部分是它的醌環(huán)結(jié)構(gòu)，主要功能是作為線粒體呼吸鏈氧化-還原酶的輔酶，在酶與底物分子之間傳遞電子。類(lèi)異戊間二烯第三十七張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月酶 的 作 用 機(jī) 制第 四 節(jié)第三十八張，PP

16、T共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一、酶作用機(jī)制概述1.酶催化作用的本質(zhì)：降低反應(yīng)活化能2.酶催化作用的中間產(chǎn)（絡(luò)合）物學(xué)說(shuō) 酶（E）與底物（S）結(jié)合生成不穩(wěn)定的中間物（ES），再分解成產(chǎn)物（P）并釋放出酶，使反應(yīng)沿一個(gè)低活化能的途徑進(jìn)行，降低反應(yīng)所需活化能，所以能加快反應(yīng)速度。E+SP+ EES能量水平反應(yīng)過(guò)程GE1E2第三十九張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二、酶的活性中心1. 活性中心：酶分子中直接和底物結(jié)合并起催化反應(yīng)的空間部位。由結(jié)合部位和催化部位組成。 結(jié)合部位(Binding site)：酶分子中與底物結(jié)合的部位或區(qū)域一般稱(chēng)為結(jié)合部位。第四十張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于

17、2022年6月催化部位(Catalytic site): 酶分子中促使底物發(fā)生化學(xué)變化的部位稱(chēng)為催化部位。通常將酶的結(jié)合部位和催化部位總稱(chēng)為酶的活性部位或活性中心。結(jié)合部位決定酶的專(zhuān)一性，催化部位決定酶所催化反應(yīng)的性質(zhì)。第四十一張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2. 酶活性中心特點(diǎn)活性中心只占酶分子總體積很小一部分；活性中心與酶的特定空間構(gòu)象密切相關(guān)；酶活性中心與底物的結(jié)合是動(dòng)態(tài)的、相互適應(yīng)的；活性中心與底物通過(guò)次級(jí)鍵結(jié)合；酶的活性中心具有柔性或可運(yùn)動(dòng)性。第四十二張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第四十三張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3. 必需基團(tuán)(essentia

18、l group)酶分子中氨基酸殘基側(cè)鏈的化學(xué)基團(tuán)中，一些與酶活性密切相關(guān)的化學(xué)基團(tuán)?；钚灾行膬?nèi)的必需基團(tuán)結(jié)合基團(tuán)與底物相結(jié)合催化基團(tuán)催化底物轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物 位于活性中心以外，維持酶活性中心應(yīng)有的空間構(gòu)象所必需。 活性中心外的必需基團(tuán)第四十四張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月底 物 活性中心以外的必需基團(tuán)結(jié)合基團(tuán)催化基團(tuán) 活性中心 第四十五張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月三、酶和底物作用的專(zhuān)一性1. 酶的專(zhuān)一性（1）結(jié)構(gòu)專(zhuān)一性絕對(duì)專(zhuān)一性：有些酶只作用于一種底物，催化一個(gè)反應(yīng)， 而不作用于任何其它物質(zhì)。相對(duì)專(zhuān)一性：這類(lèi)酶對(duì)結(jié)構(gòu)相近的一類(lèi)底物都有作用。包括鍵專(zhuān)一性和族（基團(tuán)）專(zhuān)一性。（

19、2）立體異構(gòu)專(zhuān)一性：這類(lèi)酶能辨別底物不同的立體異構(gòu)體，只對(duì)其中的某一種構(gòu)型起作用，而不催化其他異構(gòu)體。包括旋光異構(gòu)專(zhuān)一性和幾何異構(gòu)專(zhuān)一性。第四十六張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 2. 酶作用專(zhuān)一性機(jī)理（1）鎖鑰學(xué)說(shuō)：將酶的活性中心比喻作鎖孔，底物分子象鑰匙，底物能專(zhuān)一性地插入到酶的活性中心。第四十七張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（2）誘導(dǎo)契合學(xué)說(shuō)：酶的活性中心在結(jié)構(gòu)上具柔性，底物接近活性中心時(shí)，可誘導(dǎo)酶蛋白構(gòu)象發(fā)生變化，這樣就使使酶活性中心有關(guān)基團(tuán)正確排列和定向，使之與底物成互補(bǔ)形狀有機(jī)的結(jié)合而催化反應(yīng)進(jìn)行。第四十八張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月四、酶作用的

20、高效性機(jī)制1. 臨近定向效應(yīng)：在酶促反應(yīng)中，底物分子結(jié)合到酶的活性中心，一方面底物在酶活性中心的有效濃度大大增加，有利于提高反應(yīng)速度；另一方面，由于活性中心的立體結(jié)構(gòu)和相關(guān)基團(tuán)的誘導(dǎo)和定向作用，使底物分子中參與反應(yīng)的基團(tuán)相互接近，并被嚴(yán)格定向定位，使酶促反應(yīng)具有高效率和專(zhuān)一性特點(diǎn)。第四十九張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月反應(yīng)基團(tuán)定向程度對(duì)反應(yīng)速率的影響相對(duì) 1.0 1103 2.2105 5107速率第五十張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2. “張力”和“形變” ：底物與酶結(jié)合誘導(dǎo)酶的分子構(gòu)象變化，變化的酶分子又使底物分子的敏感鍵產(chǎn)生“張力”甚至“形變” ，從而促使酶底物中

21、間產(chǎn)物進(jìn)入過(guò)渡態(tài)。3.共價(jià)催化：催化劑通過(guò)與底物形成反應(yīng)活性很高的共價(jià)過(guò)渡產(chǎn)物，使反應(yīng)活化能降低，從而提高反應(yīng)速度的過(guò)程，稱(chēng)為共價(jià)催化。酶中參與共價(jià)催化的基團(tuán)主要包括 His的咪唑基，Cys的巰基，Asp的羧基，Ser的羥基，Lys的氨基等。某些輔酶，如焦磷酸硫胺素和磷酸吡哆醛等也可以參與共價(jià)催化作用。第五十一張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月4. 酸堿催化：酸-堿催化可分為狹義的酸-堿催化和廣義的酸-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(guò)質(zhì)子酸提供部分質(zhì)子,或是通過(guò)質(zhì)子堿接受部分質(zhì)子的作用，達(dá)到降低反應(yīng)活化能的過(guò)程。酶活性部位上的某些基團(tuán)可以作

22、為良好的質(zhì)子供體或受體對(duì)底物進(jìn)行酸堿催化。His 殘基的咪唑基是酶的酸堿催化作用中最活潑的一個(gè)催化功能團(tuán)。第五十二張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月酶分子中可作為親核基團(tuán)和酸堿催化的功能基團(tuán)第五十三張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月咪唑基作為廣義酸催化酯水解機(jī)制：四面體中間物His的咪唑基廣義酸廣義堿第五十四張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月咪唑基作為廣義堿催化酯水解機(jī)制：四面體中間物第五十五張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月酶 促 反 應(yīng) 動(dòng) 力 學(xué)第 五 節(jié)第五十六張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一、酶活力與酶促反應(yīng)速度 1. 酶活力 酶催化一定化

23、學(xué)反應(yīng)的能力稱(chēng)酶活力，酶活力通常以最適條件下酶所催化的化學(xué)反應(yīng)的速度（通常是初速度）來(lái)確定。2. 酶促反應(yīng)速度 酶促反應(yīng)速度一般在規(guī)定的反應(yīng)條件下，用單位時(shí)間內(nèi)底物的消耗量和產(chǎn)物的生成量來(lái)表示。第五十七張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2. 底物濃度對(duì)酶促反應(yīng)速度影響在酶濃度，pH，溫度等條件不變的情況下研究底物濃度和反應(yīng)速度的關(guān)系。如右圖所示：在低底物濃度時(shí), 反應(yīng)速度與底物濃度成正比，表現(xiàn)為一級(jí)反應(yīng)特征。當(dāng)?shù)孜餄舛冗_(dá)到一定值，幾乎所有的酶都與底物結(jié)合后，反應(yīng)速度達(dá)到最大值（Vmax），此時(shí)再增加底物濃度，反應(yīng)速度不再增加，表現(xiàn)為零級(jí)反應(yīng)。1. 酶濃度的影響當(dāng)?shù)孜餄舛茸銐驎r(shí)，酶促反應(yīng)

24、速度與酶濃度成正比。二、影響酶促反應(yīng)速度的因素第五十八張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月米氏方程1913年，德國(guó)化學(xué)家Michaelis和Menten根據(jù)中間產(chǎn)物學(xué)說(shuō)對(duì)酶促反映的動(dòng)力學(xué)進(jìn)行研究，推導(dǎo)出了表示整個(gè)反應(yīng)中底物濃度和反應(yīng)速度關(guān)系的著名公式，稱(chēng)為米氏方程。Km 米氏常數(shù)Vmax 最大反應(yīng)速度第五十九張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 米氏常數(shù)Km的意義:由米氏方程可知，當(dāng)反應(yīng)速度等于最大反應(yīng)速度一半時(shí)，即V = 1/2 Vmax, Km = S 上式表示，米氏常數(shù)是反應(yīng)速度為最大值的一半時(shí)的底物濃度。因此，米氏常數(shù)的單位為mol/L，或mmol/L。不同的酶具有不同Km

25、值，它是酶的一個(gè)重要的特征物理常數(shù)。Km值只是在固定的底物，一定的溫度和pH條件下，一定的緩沖體系中測(cè)定的，不同條件下具有不同的Km值。Km值表示酶與底物之間的親和程度：Km值大表示親和程度小，酶的催化活性低； Km值小表示親和程度大，酶的催化活性高。 第六十張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 米氏常數(shù)的測(cè)定基本原則： 將米氏方程變化成相當(dāng)于y=ax+b的直線方程，再用作圖法求出Km。 例：雙倒數(shù)作圖法（Lineweaver-Burk法） 米氏方程的雙倒數(shù)形式： 1 Km 1 1 = . + v Vmax S Vmax 第六十一張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1/Vmax斜率

26、=Km/Vmax-1/Km第六十二張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3. pH的影響不同的酶有不同的最適pH值。4. 溫度的影響 在一定溫度范圍內(nèi)（050），酶的活力隨溫度升高而增加，超過(guò)一定溫度界限，活力就下降。最高活力時(shí)的溫度即為酶的最適溫度。5. 激活劑的影響6. 抑制劑的影響抑制作用：由于酶的必需基團(tuán)或活性部位的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的改變，從而影響酶與底物分子的結(jié)合能力或減小酶的再生速率，使酶的活性降低或喪失的現(xiàn)象。引起抑制作用的物質(zhì)稱(chēng)為抑制劑。第六十三張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月(1) 抑制作用的類(lèi)型 不可逆抑制：抑制劑與酶的必需基團(tuán)之間發(fā)生共價(jià)鍵結(jié)合，形成不可逆的酶-抑

27、制劑化合物而使酶活性喪失。酶的抑制劑一般具備兩個(gè)方面的特點(diǎn)：a. 在化學(xué)結(jié)構(gòu)上與被抑制的底物分子或底物的過(guò)渡狀態(tài)相似。b. 能夠與酶的活性中心以非共價(jià)或共價(jià)的方式形成比較穩(wěn)定的復(fù)合體或結(jié)合物。第六十四張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月有機(jī)磷化合物羥基酶失活的酶酸路易氏氣巰基酶失活的酶酸a. 有機(jī)磷化合物 羥基酶b. 重金屬離子及砷化合物 巰基酶第六十五張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 可逆抑制：抑制劑與酶分子通過(guò)非共價(jià)作用形成可逆的酶-抑制劑復(fù)合物。抑制劑可用透析、超濾等方法除去。 可逆抑制又可分為：競(jìng)爭(zhēng)性抑制、非競(jìng)爭(zhēng)性抑制和反競(jìng)爭(zhēng)性抑制。 p. 227a. 競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用定

28、義：抑制劑與底物的結(jié)構(gòu)相似，能與底物競(jìng)爭(zhēng)酶的活性中心，從而阻礙酶-底物復(fù)合物的形成，使酶的活性降低。這種抑制作用稱(chēng)為競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用。 第六十六張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月反應(yīng)模式：競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用的速度方程：第六十七張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 * 特點(diǎn)抑制程度取決于抑制劑與酶的相對(duì)親和力及底物濃度；I與S結(jié)構(gòu)類(lèi)似，競(jìng)爭(zhēng)酶的活性中心；動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)：Vmax不變，表觀Km增大。 抑制劑 無(wú)抑制劑 1/V 1/S -(1/Km)-(1/Km)第六十八張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月* 舉例 丙二酸與琥珀酸競(jìng)爭(zhēng)琥珀酸脫氫酶琥珀酸琥珀酸脫氫酶FADFADH2延胡索酸琥

29、珀酸丙二酸第六十九張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 磺胺類(lèi)藥物的抑菌機(jī)制與對(duì)氨基苯甲酸競(jìng)爭(zhēng)二氫葉酸合成酶二氫蝶呤啶 對(duì)氨基苯甲酸 谷氨酸二氫葉酸合成酶二氫葉酸第七十張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月b. 非競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用定義：酶可同時(shí)與底物及抑制劑結(jié)合，引起酶分子構(gòu)象變化，并導(dǎo)至酶活性下降。由于這類(lèi)物質(zhì)并不是與底物競(jìng)爭(zhēng)與活性中心的結(jié)合，所以稱(chēng)為非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑。* 反應(yīng)模式E+SESE+P+IEI+S EIS +I如某些金屬離子（Cu2+、Ag+、Hg2+）以及EDTA等，通常能與酶分子的調(diào)控部位中的-SH基團(tuán)作用，改變酶的空間構(gòu)象，引起非競(jìng)爭(zhēng)性抑制。第七十一張，PPT共八十二

30、頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月非競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用的速度方程：有非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑存在時(shí)，Vmax值減小(1+I/Ki)倍，且Vmax值隨I的增高而降低；Km值不變。第七十二張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月雙倒數(shù)方程：抑制劑 1 / V 1/S 無(wú)抑制劑 動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)：Vmax降低，表觀Km不變。 第七十三張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月c. 反競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用* 反應(yīng)模式E+SE+P ES+IESI酶只有在與底物結(jié)合后，才能與抑制劑結(jié)合，引起酶活性下降。反競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用的速度方程：第七十四張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月* 特點(diǎn)：抑制劑只與酶底物復(fù)合物結(jié)合；抑制程度取決與抑制劑的濃度及底物的濃度；動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)：Vma