生化-第03章酶與有關(guān)歷屆諾貝爾獎得主

第3酶1酶的發(fā)展歷2 Sumner&Cech&Boyer&Elizabeth34酶的概1995年，JackW.Szostak研究室首先 了具有DNA連接 （脫氧核酶5酶的概念酶是一類對其酶是一類對其特異底物具有高效催化作用67催化活性的單純蛋白質(zhì)

反應(yīng) 8金屬離子與小分子有機(jī)化合緊緊9金屬離子與（二）小分子有機(jī)化合時稱為輔基或輔酶(coenzyme)*。維生素維生素醛（底物（底物 酮戊二 （反應(yīng)類型蘋果 （反應(yīng)類型

定義*維生素(vitamin)是機(jī)體維持正常功能所必需，但在體內(nèi)不能合成或合成量很少，必須由食物

:維生素A、D、E、:維生素B、轉(zhuǎn)移的基 小分子有機(jī)化合物（輔酶或輔基 所含的維生 缺乏(質(zhì)子維生素PP(尼克酰胺維生素B2（核黃素維生素脂溶性維生素缺乏活性形式：視黃醛，視黃皮膚癥狀（干燥、脫屑、粗糙）和夜盲癥，俗稱"雀目眼"小兒佝僂病與成人骨軟化病活性形式 缺乏癥在人類不明顯，主要用于治 傾向，特別是新生酶的多種形式單體酶：僅具有三級結(jié)構(gòu)的酶寡聚酶：由多個相同或不同亞基多酶復(fù)合體：幾種不同功能的酶彼此聚合形成的多酶復(fù)合物。其中每一種酶都有特定的催化活性多功能酶：一條多肽鏈上具有幾種不同的酶活性，這些不同的酶活性分布在多肽鏈的不同結(jié)構(gòu)區(qū)域。每一種酶活性催化一步反應(yīng)，必需基團(tuán)(essentialgroup酶的活性中心/部位(activecenter/site)*活性中心的特組成活性中心的氨基酸在酶的一級結(jié)構(gòu)中未必相鄰催化功能 活性中心內(nèi)的必需基團(tuán)的6個單糖基(A-F)，并催化基團(tuán)是35位101位Asp和108位Trp

溶菌酶的活性中活性中心外的必需基團(tuán)底物

同工酶是指催化相同的化學(xué)反應(yīng)，而酶蛋白的分子結(jié)構(gòu)理化性質(zhì)乃至免疫學(xué)性 M M

LDH1(心臟乳 LDH5(肌肉BB MBBMM 肌酸激酶(CK)同工酶（一）高效的催化效（二）高度的專一一種酶僅作用于一種或一類化合物，或一定的化學(xué)鍵，催化一定的化學(xué)反應(yīng)并生成一定的產(chǎn)物。酶的這種特性稱為酶的一種專一的反應(yīng)，生成一種特定結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物。蛋白酶切割氨基酸的羧基端肽 乳酸脫氫L-乳延胡索酸反式延胡索（三）高度的不穩(wěn)定（三）活性的可調(diào)節(jié)

反應(yīng)過（一）酶比一般催化劑更有效地降低反應(yīng)活化（二）酶-底物復(fù)合物的形成E+

E+酶與底物結(jié)合的方1、誘導(dǎo)契合作用3、表面效酶的活性中心多是酶分子的疏水“口袋”，+/- -（三）酶的催化機(jī)制呈多元催化作一般酸-堿催化作用(generalacid-base共價催化作用(covalent親核催化作用(nucleophilic影響因素包括*：酶濃度、底物濃度、pH、VV（（一）底物飽和現(xiàn)VVVVVV

（二）米－曼氏方程1913年Michaelis和Menten提出反應(yīng)速率與底物稱米氏方程式。Ｖ Km+[S]：如果一個酶能作用于多個底物時，常把Km值最雙倒數(shù)作圖法(doublereciprocalplot)，又稱為林-貝氏(Lineweaver-Burk)作圖法-（林－貝氏方程V 1/[S]+二、酶濃度對酶促反應(yīng)的影（一）酶濃度變化的影V 在酶促反應(yīng)系統(tǒng)中，當(dāng)?shù)孜餄舛却蟠蟪^酶的濃度，溫度對淀粉酶活性的影適溫度*。的最適pH。度、緩沖液種類與濃度、以及酶純度等因（一）不可逆性抑制劑主要與酶共價結(jié)

S

巰基 失活的 S CHClS

S +

失活的 二巰基丙

巰基 BAL與砷劑結(jié)合2 P

X

P

羥基 失活的 （二）可逆性抑制作抑制劑通常以非共價鍵與酶或酶-底物復(fù)合物可逆性結(jié)合，使酶的活性降低或喪失；抑制劑可用

E+

E+

有些抑制劑與底物的結(jié)構(gòu)相似，能與底物競爭酶的活性中心，從而阻礙酶－底物復(fù)合物的形成。這種抑制作用稱為競爭性抑制動力學(xué)特點(diǎn)：Vmax不變，Km增大*Vmax不變，表觀Km增大

1/[S]+

丙二磺胺類藥物的抑菌機(jī)制

磺胺類藥物++I+IE+E+S+SE+P不影響酶與底物的結(jié)合，底物和抑制劑之間動力學(xué)特點(diǎn)：Vmax降低，Km不變*1/

抑制劑3反應(yīng)模

+

反競爭性抑制的特動力學(xué)特點(diǎn)：Vmax降低，Km降低*

抑制劑各種可逆性抑制作用的比與I結(jié)合的組EE、動力學(xué)表觀增不減最大速與I結(jié)合的組EE、動力學(xué)表觀增不減最大速不降降林-貝氏作斜橫軸截-不減增使酶由無活性變?yōu)橛谢钚曰蚴姑富钚?essential(non-essential（一）變構(gòu)調(diào)(allostericregulation)一些代謝物可與某些酶分子活性中心外的某部分可逆地結(jié)合，使酶構(gòu)象改變，從而改變(allosteric(allosteric(allosteric

VV變構(gòu)酶的Ｓ形曲線（二）酶的化學(xué)修飾調(diào)節(jié)鏈上的一些基團(tuán)可與某種化學(xué)基團(tuán)發(fā)生可逆的共價結(jié)合，從而改變酶的活性，此過程稱 （三）酶原及酶的激 組

3 纈異甘組纈異甘組絲SS 胰蛋白酶原的激活過

形成 有的酶原可以視為酶的形式。在需要酶含量的調(diào)節(jié)—緩慢調(diào)1、酶蛋白合成的調(diào)2、酶蛋白降解的調(diào)（一）其排序如下氧化還原酶類 轉(zhuǎn)移酶 水解酶 裂解酶類XA- 異構(gòu)酶類XA- 合成酶類 系統(tǒng)名：酶的底物及催化反應(yīng)性質(zhì)，多個底物時用冒號隔 草酰乙酸+L-谷氨L-天冬氨酸：-酮戊二酸氨基轉(zhuǎn)移酶 ：EC3.1.3.9-葡萄糖-6-磷酸以催化底物以底物和反應(yīng)性質(zhì)氧化還原酶氧化還原酶+EC乙醇脫轉(zhuǎn)移酶水解酶L-天冬氨酸：-酮戊二D-葡糖-6-磷酸水解ECEC天冬氨酸轉(zhuǎn)氨葡糖6-磷酸裂解酶酮糖-1-磷酸裂解EC醛縮異構(gòu)酶D-葡糖-6-磷酸酮-醇異構(gòu)EC磷酸果糖異構(gòu)連接酶L-谷氨酸：氨連接EC谷氨酰胺合成氨基轉(zhuǎn)（三）酶活性的測酶的活性（酶 酶促反應(yīng)速率:測定在單位時間內(nèi)底物的轉(zhuǎn)化酶的活性單位：在規(guī)定條件下，酶促反應(yīng)在單底物所需的酶量。它是衡量酶 大小的尺度。催量單位(1979年kat與IU的換算：1IU=16.67×10-9三、抗體酶（了解將底物的過渡態(tài)類似物作為抗原，注入動物體內(nèi)適應(yīng)并可相互結(jié)合。該抗體便具有能催化該過渡態(tài)反應(yīng)的酶活性。當(dāng)抗體和底物結(jié)合時，就可使作用為合成端粒，維 的穩(wěn)定性酶 的關(guān)（一）酶的異?？梢? 酶 或或或

或或（三）酶和某些疾病的治療關(guān)系密三、酶與藥物的設(shè)（一）酶法生產(chǎn)藥

酪氨酪氨酸

治 （二）改變藥物結(jié)構(gòu)提高藥豬胰島素人胰島素（三）采用固定化酶技術(shù)生產(chǎn)藥固定化酶（四）酶標(biāo)藥本章重需基團(tuán)的概念，酶的共價修飾的概念和作用特點(diǎn)，同工酶，酶促反應(yīng)中決定結(jié)合酶的特異性的是A、作用物的類 B、催化基團(tuán)C、輔基或輔酶D、酶蛋白E、金屬離酶促反應(yīng)中決定結(jié)合酶的催化反應(yīng)的類型是A、底 B、催化基團(tuán)C、輔基或輔酶D、酶蛋白E、溫酶原之所以沒有活性是因為A、酶蛋白肽鏈合成不完全B、是已經(jīng)變性的蛋白C、酶原是普通蛋白質(zhì) 下列有關(guān)Km值的敘述哪項是不正確的A、Km值愈大，酶與底物的親和力 、Km值與酶的濃度無C、Km值與酶的結(jié)構(gòu)有 D、Km值與反應(yīng)的溫度有E、Km值與反應(yīng)介質(zhì)的pH有已知某種酶的Km值為25mmol/L，欲使酶促反應(yīng)速度達(dá)到最大反應(yīng)速度50%，該底物濃度應(yīng)為A、 752ol/L非競爭性抑制劑A、與酶活性中心結(jié) 結(jié)合D、影響酶與底物的結(jié)合E、抑制劑與酶的結(jié)合影響酶與底物的結(jié)有競爭性抑制劑存在時