動(dòng)物生物化學(xué)課件 生物催化劑-酶

羧肽酶第7章生物催化劑—酶Enzymes本章主要內(nèi)容：酶的一般概念酶的組成與維生素酶的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系酶的催化機(jī)理酶反應(yīng)的動(dòng)力學(xué) 酶活性的調(diào)節(jié)1.酶的概述

酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的，能在體內(nèi)或體外起同樣催化作用的一類具有活性中心和特殊構(gòu)象的生物大分子，包括蛋白質(zhì)和核酸。絕大部分酶是蛋白質(zhì)，還有一些核糖核酸RNA具有催化作用，稱為核酶（ribozyme）。1.1定義細(xì)胞的代謝由成千上萬(wàn)的化學(xué)反應(yīng)組成，幾乎所有的反應(yīng)都是由酶（enzyme）催化的。酶對(duì)于動(dòng)物機(jī)體的生理活動(dòng)有重要意義，不可或缺。酶在生產(chǎn)實(shí)踐中有廣泛應(yīng)用?！锔咝悦傅拇呋饔每墒狗磻?yīng)速度比非催化反應(yīng)提高108-1020倍。比其他催化反應(yīng)高106-1013倍★專一性即對(duì)底物的選擇性或特異性。一種酶只催化一種或一類底物轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的產(chǎn)物。1.酶的概述1.2酶的催化特性①絕對(duì)專一性②相對(duì)專一性③立體專一性

絕對(duì)專一性一種酶只催化一種底物轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的產(chǎn)物。例如，脲酶只催化尿素水解成CO2和NH3。

相對(duì)專一性

一種酶作用于一類化合物或一類化學(xué)鍵。不同的

例如，不同的蛋白水解酶對(duì)于所水解的肽鍵兩側(cè)的基團(tuán)有要求。

立體專一性

指酶對(duì)其所催化底物的立體構(gòu)型有特定的要求。 例如，乳酸脫氫酶專一地催化L-乳酸轉(zhuǎn)變?yōu)楸幔雍魉嶂蛔饔糜诜词降难雍魉幔ǚ炊∠┒幔?。立體專一性保證了反應(yīng)的定向進(jìn)行。R1:Lys,ArgR2:不是ProR3:Tyr,Trp,PheR4:不是Pro★酶容易變性這是酶的化學(xué)本質(zhì)（蛋白質(zhì)）所決定的?！锩傅目烧{(diào)節(jié)性抑制和激活（activationandinhibition）反饋控制(feedback)酶原激活(activationofproenzyme)變構(gòu)酶(allostericenzyme)化學(xué)修飾(chemicalmodification)多酶復(fù)合體(multienzymecomplex)酶在細(xì)胞中的區(qū)室化(enzymecompartmentalization)1.酶的概述已知的上千種酶絕大部分是蛋白質(zhì)。單純酶：僅由蛋白質(zhì)組成的酶。少數(shù)，例如：溶菌酶結(jié)合酶：除蛋白質(zhì)外，還有非蛋白質(zhì)成分。大多數(shù)。全酶=酶蛋白+輔助因子輔助因子包括:十幾種輔酶、輔基，還有一些金屬離子。2.酶的組成與維生素2.1酶的化學(xué)本質(zhì)酶蛋白的作用：與特定的底物結(jié)合，決定反應(yīng)的專一性。輔酶、輔基的作用：參與電子的傳遞、基團(tuán)的轉(zhuǎn)移等，決定了酶所催化反應(yīng)的性質(zhì)。

輔酶與輔基都是耐熱的有機(jī)小分子，結(jié)構(gòu)上常與維生素和核苷酸有關(guān)。輔酶與酶蛋白結(jié)合不緊，容易經(jīng)透析除去，而輔基與酶蛋白共價(jià)相連。金屬離子的作用：它們是酶和底物聯(lián)系的“橋梁”；穩(wěn)定酶蛋白的構(gòu)象；酶的“活性中心”的部分。2.酶的組成與維生素2.1酶的化學(xué)本質(zhì)（Vitamin）是動(dòng)物和人類生理活動(dòng)所必需的，從食物中獲得的一類有機(jī)小分子。它們并不是機(jī)體的能量來(lái)源，也不是結(jié)構(gòu)成分，大多數(shù)以輔酶、輔基的形式參與調(diào)節(jié)代謝活動(dòng)。A視黃醇（維生素A脂溶性維生素：原——胡蘿卜素）DEK

鈣化醇生育酚凝血維生素

2.酶的組成與維生素2.2維生素與輔酶和輔基的關(guān)系

維生素B族維生素輔酶形式酶促反應(yīng)中的主要作用硫胺素素(B(B1)硫胺素焦磷酸酯酯(TPP)(TPP)α-酮酸氧化脫羧酮基轉(zhuǎn)移作用核黃素素(B(B2)黃素單核苷酸酸(FMN)(FMN)黃素腺嘌呤二核苷酸酸(FAD)(FAD)氫原子轉(zhuǎn)移氫原子轉(zhuǎn)移尼克酰胺胺(PP)(PP)

+尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸酸(NAD(NAD)尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸

+(NADP)氫原子轉(zhuǎn)移氫原子轉(zhuǎn)移吡哆醇醇((醛、胺胺))(B6)磷酸吡哆醛氨基轉(zhuǎn)移泛酸輔酶酶A(CoAA(CoA)A(CoA)酰基轉(zhuǎn)移葉酸四氫葉酸"一碳基團(tuán)團(tuán)""轉(zhuǎn)移生物素素(H)(H)生物素羧化作用鈷胺素素(B(B12)甲基鈷胺素5′-脫氧腺苷鈷胺素甲基轉(zhuǎn)移B族維生素及及其輔酶形形式含2-60個(gè)亞基，有有復(fù)雜的高高級(jí)結(jié)構(gòu)。。常通過(guò)變變構(gòu)效應(yīng)在在代謝途徑中中發(fā)揮重要要的調(diào)節(jié)作作用。多酶復(fù)合體體由多個(gè)功能能上相關(guān)的的酶彼此嵌嵌合而形成成的復(fù)合體體。它可以以促進(jìn)某個(gè)階段段的代謝反反應(yīng)高效、、定向和有有序地進(jìn)行行。串聯(lián)酶或多多功能酶催化相關(guān)代代謝反應(yīng)的的酶蛋白基基因在進(jìn)化過(guò)程程中融合，，使遺傳信信息表達(dá)后后生成一條條多肽鏈，，卻具有多多種不同催化化功能。3.酶的分子結(jié)結(jié)構(gòu)根據(jù)酶蛋白白分子結(jié)構(gòu)構(gòu)的特點(diǎn)，，可將其分分為：?jiǎn)误w酶只有三級(jí)結(jié)結(jié)構(gòu)，一條條多肽鏈的的酶。如129個(gè)個(gè)氨基酸的的溶菌酶，，分子量14600。。寡聚酶ACP蛋白組成成。大腸桿菌的的丙酮酸脫脫氫酶系模模型3.酶的分子結(jié)結(jié)構(gòu)功能上相關(guān)關(guān)的幾個(gè)酶酶在空間上組組織在一起起，定向有序地地催化一系系列反應(yīng)。例如，丙酮酮酸脫氫酶酶系由3個(gè)酶組組成，脂肪肪酸合成酶系由由6個(gè)酶和和1個(gè)指酶分子中中直接和底底物結(jié)合，，并和酶催催化作用直直接有關(guān)的部位。（1）酶活活性中心的的組成：必需基團(tuán)：：對(duì)酶發(fā)揮揮活性所必必需的基團(tuán)團(tuán)。對(duì)于結(jié)合酶酶，輔助因因子常常是是活性中心心的組成部部分。這些基團(tuán)在在一級(jí)結(jié)構(gòu)構(gòu)上可能相相距很遠(yuǎn)，，甚至可能能不在一條肽鏈上上，但在蛋蛋白質(zhì)空間間結(jié)構(gòu)上彼彼此靠近，，形成具有一定空空間結(jié)構(gòu)的的區(qū)域。3.酶的分子結(jié)結(jié)構(gòu)3.1酶的活性中中心（2）酶活活性中心的的特點(diǎn)不是剛性的的，而具有有一定的柔柔性。（約1%2%），相當(dāng)于于23個(gè)氨基酸酸殘基?！艋钚灾行脑谠诿阜肿涌偪傮w積中只只占相當(dāng)小小的部分◆都是酶分子子表面的一一個(gè)凹穴，，有一定的的大小和形形狀，但◆活性中心為為非極性的的微環(huán)境，，有利于與與底物結(jié)合合。的活性中心心。◆底物與酶通通過(guò)形成較較弱鍵力的的次級(jí)鍵相相互作用并并結(jié)合到酶酶◆酶與底物結(jié)結(jié)合的過(guò)程程中，底物物分子或酶酶分子或它它們兩者的的構(gòu)象同時(shí)發(fā)生生一定變化化后才相互互契合，這這時(shí)催化基基團(tuán)的位置置也正好處于所所催化底物物的敏感化化學(xué)鍵部位位。結(jié)合基團(tuán)：底物在此此與酶分子子結(jié)合。一一個(gè)酶的結(jié)結(jié)合部位又可可以分為各各種亞位點(diǎn)點(diǎn)，分別與與底物的不不同部位結(jié)合合。催化基團(tuán)：底物的敏敏感鍵在此此被打斷或或形成新的的鍵，從而發(fā)發(fā)生一定的的化學(xué)反應(yīng)應(yīng)。一個(gè)酶酶的催化部部位可以不止止一個(gè)。必需基團(tuán)按按其作用可可分為：Substratestypicallylosewaters(ofhydration水合作用)intheformationoftheEScomplex酶的活性中中心示意圖圖活性中心是是酶分子上上由催化基基團(tuán)和結(jié)合合基團(tuán)構(gòu)成成的一個(gè)微微區(qū)。多肽鏈底物分子酶活性中心心催化基團(tuán)結(jié)合基團(tuán)活性中心必需基團(tuán)活性中心以外必需基團(tuán)e），在特定的條條件下，通過(guò)部分肽肽段的有限水解，，轉(zhuǎn)變成有活性的的酶。如，動(dòng)物的的消化酶。。3.酶的分子結(jié)結(jié)構(gòu)3.2酶酶原激活無(wú)活性的酶酶原（proenzym指催化相同同的化學(xué)反反應(yīng)，但是是理化性質(zhì)質(zhì)不同的一一組酶。如如，氨基酸組成成、電泳行行為、免疫疫原性、米米氏常數(shù)等等不同。3.3同同工酶（isozyme）3.酶的分子結(jié)結(jié)構(gòu)以乳酸脫氫氫酶（LDH）為例LDH是1959年發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)同工工酶。由4個(gè)亞基組成成的寡聚酶酶，亞基分分為M型和H型。因此可以裝裝配成五種種四聚體：：H4(LDH1)、H3M(LDH2)、H2M2(LDH3)、、HM3(LDH4)、M4(LDH5)不同的LDH分布在不同組織中中。例如，，脊椎動(dòng)物物心臟中主要要是LDH1，而骨骼肌肌的則是LDH5。LDH1(H4)LDH2(H3M)LDH3(H2M2)LDH4(HM3)LDH5(M4)不同組織中中的LDH同工酶的的電泳圖譜化學(xué)反應(yīng)是是由具有一一定能量的的活化分子子相互碰撞發(fā)發(fā)生的。分分子從初態(tài)態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榧ぜせ顟B(tài)所需的能量量稱為活化能。無(wú)論何種種催化劑，，其作用都在在于降低化化學(xué)反應(yīng)的的活化能，，加快化學(xué)反應(yīng)的的速度。4.酶的催化機(jī)機(jī)理4.1活活化能非催化反應(yīng)應(yīng)和酶催化化反應(yīng)活化化能的比較較Ea，活化能；；ΔG，自由能能變化S+EESP+E中間產(chǎn)物后人進(jìn)一步步發(fā)展了中中間產(chǎn)物學(xué)學(xué)說(shuō)：S+EESES*EPP+E過(guò)渡態(tài)復(fù)合物4.酶的催化機(jī)機(jī)理4.2催催化機(jī)理目目前較滿意意的解釋是—中間產(chǎn)物學(xué)學(xué)說(shuō)酶介入了反反應(yīng)過(guò)程。。通過(guò)形成成不穩(wěn)定的的過(guò)渡態(tài)中間間復(fù)合物，使原本一一步進(jìn)行的的反應(yīng)分為為兩步進(jìn)行行，而兩步步反應(yīng)都只需需較少的能能量活化。。從而使整整個(gè)反應(yīng)的的活化能降低。酸堿催化：：活性中心的的一些基團(tuán)團(tuán)，如His，Asp作為質(zhì)質(zhì)子的受體或供體體，參與傳傳遞質(zhì)子。。共價(jià)催化：：酶與底物形形成過(guò)渡性性的共價(jià)中中間體，限限制底物的的活動(dòng)，使使反應(yīng)易于進(jìn)行行。疏水效應(yīng)：：活性中心的的疏水區(qū)域域?qū)λ肿幼拥呐懦?、排斥，有有利于酶與與底物的接觸。。4.酶的催化機(jī)機(jī)理在一個(gè)化學(xué)學(xué)反應(yīng)中，，過(guò)渡態(tài)的的形成和活活化能的降降低是反應(yīng)應(yīng)進(jìn)行的關(guān)鍵鍵步驟，任任何有助于于過(guò)渡態(tài)形形成與穩(wěn)定定的因素都都有利于酶行使其其高效性。?，F(xiàn)在認(rèn)為為，與酶作作用高效性性有關(guān)的重重要因素有以下五五個(gè)方面。。鄰近與定向向效應(yīng)：增加了酶與與底物的接接觸機(jī)會(huì)和和有效碰撞撞。張力效應(yīng)：：誘導(dǎo)底物變變形，扭曲曲，促進(jìn)了了化學(xué)鍵的的斷裂。4.3鎖鎖鑰學(xué)說(shuō)(LockandkeyHypothesis)酶和底物的的結(jié)合狀如如鑰匙與鎖鎖的關(guān)系。。底物分子子或其一部分分象鑰匙一一樣，專一一地楔入到到酶的活性性中心部位，即底物分子子進(jìn)行化學(xué)學(xué)反應(yīng)的部部位與酶分分子活性中心具具有緊密互互補(bǔ)的關(guān)系系。4.酶的催化機(jī)機(jī)理4.酶的催化機(jī)機(jī)理4.3誘誘導(dǎo)契合學(xué)學(xué)說(shuō)（inducedfit）1958年D.E.Koshland提出酶分子活性中心心的結(jié)構(gòu)原原來(lái)并非和底底物的結(jié)構(gòu)構(gòu)互相吻合，但酶酶的活性中中心是柔性的而非非剛性的。。當(dāng)?shù)孜锱c酶酶相遇時(shí)，，可誘導(dǎo)酶酶活性中心心的構(gòu)象發(fā)生相相應(yīng)的變化化，其上有有關(guān)的各個(gè)個(gè)基團(tuán)達(dá)到正確的排排列和定向向，因而使使底物和酶酶能完全契合。當(dāng)反應(yīng)結(jié)束束產(chǎn)物從酶酶分子上脫脫落下來(lái)后后，酶的活性中中心又恢復(fù)復(fù)成原來(lái)的的構(gòu)象。酶促反應(yīng)動(dòng)動(dòng)力學(xué)：研究酶促促反應(yīng)速度及其影影響因素。。反應(yīng)速度：?jiǎn)挝粫r(shí)間間內(nèi)底物減減少或產(chǎn)物增加加的速度，，常用初速速度來(lái)衡量。5.酶促反應(yīng)的的動(dòng)力學(xué)概念：影響酶促反反應(yīng)速度的的因素：反應(yīng)溫度pH值酶濃度[E]底物濃度[S]抑制劑I激活劑A最適溫度（（optimumT）：使酶促反應(yīng)速度達(dá)達(dá)到最大時(shí)的的溫度。最適溫度因因不同的酶酶而異，動(dòng)動(dòng)物體內(nèi)的的酶的最適溫度在37~400C左右。酶的最適溫溫度并非酶的特特征性常數(shù)數(shù)，它與底物物、作用時(shí)間等等因素有關(guān)關(guān)。5.1溫溫度對(duì)酶促促反應(yīng)速度度的影響5.酶促促反反應(yīng)應(yīng)的的動(dòng)動(dòng)力力學(xué)學(xué)酶反反應(yīng)應(yīng)的的溫溫度度曲曲線線和和最最適適溫溫度度5.2溶溶液液pH值值對(duì)對(duì)酶酶促促反反應(yīng)應(yīng)速度度的的影影響響5.酶促促反反應(yīng)應(yīng)的的動(dòng)動(dòng)力力學(xué)學(xué)最適適pH（optimumpH）：：使酶酶促促反應(yīng)應(yīng)速速度度達(dá)達(dá)到最最大大時(shí)時(shí)溶溶液液的的pH。pH影響響酶酶分分子子解解離離狀狀態(tài)態(tài)。。pH影響響底底物物的的解解離離，，從從而而影影響響酶酶與與底底物物的的結(jié)結(jié)合合。。極度度pH的條條件引引起起酶酶蛋蛋白白的的變變性性。。酶的的最最適適pH一般般在在7左左右右。。也也有有很很多多例例外外，，如胃胃蛋蛋白白酶的的最最適適pH只有有1.5，胰胰蛋蛋白白酶酶(7.8)。。酶的的最最適適pH并非非酶酶的的特征征性性常常數(shù)數(shù)，，它它與與底底物物的的種種類類、、濃度度等等因因素素有有關(guān)關(guān)。。在其其他他條條件件確確定定時(shí)時(shí)，，當(dāng)當(dāng)?shù)椎孜镂餄鉂舛榷却蟠蟠蟠蟪^(guò)過(guò)酶酶濃濃度度時(shí)，，反反應(yīng)應(yīng)速速度度與與酶酶的的濃濃度度成成正正比比。。5.3酶酶濃濃度度對(duì)對(duì)酶酶促促反反應(yīng)應(yīng)速速度度的的影影響響5.酶促促反反應(yīng)應(yīng)的的動(dòng)動(dòng)力力學(xué)學(xué)0.2Vm20.1例--變--[S]與與v關(guān)關(guān)系系：：當(dāng)[S]很很低低時(shí)時(shí)，，，，[S]與v成比比例例--一一級(jí)級(jí)反反應(yīng)應(yīng)當(dāng)[S]較較高高時(shí)時(shí)，，，，[S]與v不成成比比例例當(dāng)[S]很很高高時(shí)時(shí)，，，，[S]，v不不變變--零零級(jí)級(jí)反反應(yīng)應(yīng)012345678[S]5.酶促促反反應(yīng)應(yīng)的的動(dòng)動(dòng)力力學(xué)學(xué)5.4底物物濃濃度度對(duì)對(duì)酶酶促促反反應(yīng)應(yīng)速速度度的的影影響響vVm0.3米-曼曼氏方方程程式式（Michaelis-Mentenequation））V=Vmax[S]Km+[S]米-曼氏方方程程解解釋釋：：當(dāng)[S]Km時(shí)，，v=(Vmax/Km)[S],即v正比比于于[S]當(dāng)[S]Km時(shí)，，vVmax,即[S]而v不不變變V=Vmax[S]Km+[S]Km的意義義米氏氏常常數(shù)數(shù)Km=(k2+k3)/k1Km等于于酶酶促促反反應(yīng)應(yīng)速速度度為為最最大大速速度度一一半半時(shí)時(shí)的的底底物物濃濃度度。。所所以以Km的單單位位為為濃濃度度單單位位。。Km是酶的的特特征征性性常常數(shù)數(shù)，，可可表表示示酶酶與與底底物物的的親親和和力力。。在反反應(yīng)應(yīng)的的起起始始階階段段，，k３<<k２，ＫＫm≈k２／k1≈１１／／ＫＫ平≈ＫＫ解離離Ｋm越大大，，說(shuō)說(shuō)明明Ｅ和和ＳＳ之之間間的的親親和和力力越越小小，，ＥＥＳＳ復(fù)復(fù)合合物物越越不不穩(wěn)定定。。Ｋm越小小，，說(shuō)說(shuō)明明ＥＥ和和ＳＳ的的親親和和力力越越大大，，ＥＥＳＳ復(fù)復(fù)合合物物越越穩(wěn)穩(wěn)定定，，也也越越有有利利于于反反應(yīng)。。E+SESE+PK3K4K1K2Vmax2Vmax[S]Km[S]Km=[S]所以以采采用用雙雙倒倒數(shù)數(shù)作作圖圖法法：：即即1/v-1/[S]作圖圖1Vmax1[S]KmVmax1vKm值與與Vmax值的的測(cè)測(cè)定定v-[S]作圖圖法法：：Vmax難以以測(cè)測(cè)定定，，不不能能從從vV/2處求求得得，，從從而而導(dǎo)導(dǎo)致致Km也難難確確定定。。1Vmax1[S]KmVmax1v5.5抑抑制制劑劑對(duì)對(duì)酶酶促促反反應(yīng)應(yīng)速速度度的的影影響響5.酶促促反反應(yīng)應(yīng)的的動(dòng)動(dòng)力力學(xué)學(xué)酶的的抑抑制制劑劑（（inhibitor）:凡凡能能使使酶酶的的活活性性下下降降而不不引引起起酶蛋蛋白白變變性性的的物物質(zhì)質(zhì)。。抑制制作作用用可可分分為為：：可逆逆抑抑制制作作用用和不可可逆逆抑抑制制作作用用兩大大類類。。（一一））可可逆逆抑抑制制作作用用（（reversibleinhibition）抑制制劑劑與與酶酶蛋蛋白白以以非共共價(jià)價(jià)方方式式結(jié)合合，，引引起起酶酶活活性暫暫時(shí)時(shí)性性喪喪失失。。抑抑制制劑劑可可以以通通過(guò)過(guò)透透析析、、超超濾濾等等物物理理方法法被被除除去去，，并并且且能能部部分分或或全全部部恢恢復(fù)復(fù)酶酶的的活活性性。。根椐椐抑抑制制劑劑與與酶酶結(jié)結(jié)合合的的情情況況，，又又可可以以分分為為競(jìng)爭(zhēng)爭(zhēng)性抑抑制制、非競(jìng)競(jìng)爭(zhēng)爭(zhēng)性性抑抑制制等。。1、競(jìng)競(jìng)爭(zhēng)爭(zhēng)性性抑抑制制作作用用（（competitiveinhibitor））某些些抑抑制制劑劑的的化化學(xué)學(xué)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)與與底底物物相相似似，，與與底底物物競(jìng)競(jìng)爭(zhēng)爭(zhēng)酶的的活活性性中中心心并并與與之之結(jié)結(jié)合合，，從從而而減減少少了了酶酶與與底底物物的的結(jié)合合，，因因而而降降低低酶酶反反應(yīng)應(yīng)速速度度。。這這種種作作用用稱稱為為競(jìng)爭(zhēng)爭(zhēng)性性抑制制作作用用。。競(jìng)爭(zhēng)爭(zhēng)性性抑抑制制的的動(dòng)動(dòng)力力學(xué)學(xué)特特點(diǎn)點(diǎn)是是Vmax不變變，，而而Km增大大競(jìng)爭(zhēng)爭(zhēng)性性抑抑制制的的特特點(diǎn)點(diǎn)：：I與S分分子子結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)相似似；；Vmax不變變，，Km增大大；；抑制制程程度度取取決決于于I與E的親親和和力力，，以以及[I]和[S]的的相相對(duì)對(duì)濃濃度度比例例；；增大大[S]可減減輕輕或或消消除除抑抑制制作作用用.例1：：丙丙二二酸酸是是琥琥珀珀酸酸脫脫氫氫酶酶的的競(jìng)競(jìng)爭(zhēng)爭(zhēng)性性抑抑制制劑劑。。這種種抑抑制制作作用用可可通通過(guò)過(guò)增增加加底底物物濃濃度而使整整個(gè)反應(yīng)應(yīng)平衡向向生成產(chǎn)產(chǎn)物的方方向移動(dòng)動(dòng)，因而而能削弱或解解除這種種抑制作作用。琥珀酸延胡索酸酸丙二酸例2：磺胺類藥藥物的抑抑菌作用用H2NH2NCOOH對(duì)氨基苯苯甲酸SO2NHR磺胺類藥藥物對(duì)氨基苯苯甲酸二氫喋呤呤啶谷氨酸二氫葉酸酸合成酶酶二氫葉酸酸還原酶酶二氫葉酸酸四氫葉酸酸2.非非競(jìng)爭(zhēng)性性抑制（non-competitiveinhibition）某些抑制制劑結(jié)合合在酶活活性中心心以外的的部位，，因而與與底物和酶的結(jié)結(jié)合無(wú)競(jìng)競(jìng)爭(zhēng)，即即底物與與酶結(jié)合合后還能能與抑制制劑結(jié)合合，同樣抑制制劑與酶酶結(jié)合后后還能與與底物結(jié)結(jié)合。但但酶分子子上有了了抑制劑后其其催化功功能基團(tuán)團(tuán)的性質(zhì)質(zhì)發(fā)生改改變，從從而降低低了酶活活性。這種作用用稱為非非競(jìng)爭(zhēng)性性抑制作作用。E+SESE+P+IEI+S+IIES在可逆的非非競(jìng)爭(zhēng)性性抑制作用用中：抑制劑結(jié)結(jié)合在活活性中心以外外；抑制劑的的結(jié)合阻阻斷了反應(yīng)的的發(fā)生。。非競(jìng)爭(zhēng)性性抑制作作用的動(dòng)動(dòng)力學(xué)特特點(diǎn)是Vmax變小，而而Km不變。非競(jìng)爭(zhēng)性性抑制的的特點(diǎn)：：1、I與S分子結(jié)結(jié)構(gòu)不同同；2、Vmax減小，Km不變；3、抑制程程度取決決于[I]大小。4、這種抑抑制作用用不能用用增加底底物濃度度的方法法來(lái)消除SHSE+Hg2+EHg+2H+SHSHClSSE+As-CH=CHClEAs-CH=CHCl+2HClSSHCl巰基酶路易士氣氣(二)不不可逆抑抑制（irreversibleinhibition））抑制劑與與酶的必必需基團(tuán)團(tuán)以牢固固的共價(jià)價(jià)鍵結(jié)合合,不能能用透析超超濾等物物理方法法除去抑抑制劑使使酶恢復(fù)復(fù)活性。。例1：巰巰基酶酶的抑制制EHg+SSCOONaCHSHCHSHCOONaSHCHSE+HgCHSSHCOONaCOONa二巰基丁丁二酸鈉鈉SCH2OHSHCH2OHE+CHSAs-CH=CHClSHCH2SEAs-CH=CHCl+CHSHSCH2SH二巰基丙丙醇解毒方法法：可使-OH磷酯化，，所以它它是活性性中心有有Ser殘殘基的酶的抑制制劑。常見的有有機(jī)磷農(nóng)農(nóng)藥，如如敵敵畏畏、敵百百蟲，它它們殺滅昆蟲的的機(jī)理就就在于可可抑制乙乙酰膽堿堿酯酶的的活性，，該酶的作用用是將神神經(jīng)遞質(zhì)質(zhì)乙酰膽膽堿水解解，若它它被抑制制，會(huì)導(dǎo)致乙乙酰膽堿堿的積累累，使神神經(jīng)過(guò)度度興奮，，引起昆昆蟲的神經(jīng)系系統(tǒng)功能能失調(diào)而而中毒致致死。例2：羥羥基酶酶的抑制制金屬離子子：Mg2+、K+、Mn2+陰離子：：有機(jī)物：：Cl-膽汁酸鹽鹽2、分類：：必需激活活劑非必需激激活劑Mg2+對(duì)己糖激激酶Cl-對(duì)淀粉酶酶5.酶促反應(yīng)應(yīng)的動(dòng)力力學(xué)5.6激激活劑劑對(duì)酶促促反應(yīng)速速度的影影響1、激活劑劑:凡能使酶酶由無(wú)活活性變?yōu)闉橛谢钚孕曰蚴姑该富钚栽黾蛹拥奈镔|(zhì)質(zhì)。如：：6.酶活性的的調(diào)節(jié)主要調(diào)節(jié)節(jié)方式:酶活性的的調(diào)節(jié)變構(gòu)調(diào)節(jié)節(jié)共價(jià)修飾飾調(diào)節(jié)酶含量的的調(diào)節(jié)6.1變構(gòu)調(diào)節(jié)節(jié)概念：變構(gòu)調(diào)節(jié)節(jié)：生物物體內(nèi)一一些代謝謝物可與與酶分子子的調(diào)節(jié)部位進(jìn)進(jìn)行非共共價(jià)可逆逆性結(jié)合合，改變變酶分子子構(gòu)象，從而而改變酶酶的活性性。變構(gòu)酶：：受變構(gòu)構(gòu)調(diào)節(jié)的的酶。變構(gòu)劑：：導(dǎo)致變變構(gòu)效應(yīng)應(yīng)的代謝謝物。催化部位：調(diào)節(jié)部位：Thethree-dimensionalsubunitarchitectureoftheregulatoryenzymeaspartatetranscarbamoylase;twodifferentviews.Thisallostericregulatoryenzymehastwocatalyticclusters,eachwiththreecatalyticpolypeptidechains,andthreeregulatoryclusters,eachwithtworegulatorypolypeptidechains.Thecatalyticpolypeptidesineachclusterareshowninshadesofblueandpurple.Bindingsitesforallostericmodulatorsarefoundontheregulatorysubunits(showninwhiteandred).Modulatorbindingproduceslargechangesinenzymeconformationandactivity.變構(gòu)酶模型米氏雙曲線與與S形變構(gòu)構(gòu)曲線6.酶活性的調(diào)節(jié)節(jié)0.11ATP、檸檬酸（—）AMP、ADP2,6-二磷酸果糖1,6-二磷酸果糖(+)6-磷酸果糖激酶酶-1的變構(gòu)調(diào)節(jié)生理意義：①變構(gòu)酶有特征征性的S形動(dòng)動(dòng)力學(xué)曲線。。變構(gòu)劑或底底物濃度，在一定的的范圍里，一一個(gè)比較小的的變化就會(huì)導(dǎo)導(dǎo)致反應(yīng)速度顯著的改改變，因此更更具可調(diào)節(jié)性性。②變構(gòu)酶通常是是關(guān)鍵酶，催催化代謝途徑徑中的非平衡衡反應(yīng)，或稱不可可逆反應(yīng)。這這些酶一般處處在途徑的開開始階段或分支點(diǎn)上，，通過(guò)反饋控控制來(lái)調(diào)節(jié)。。6.酶活性的調(diào)節(jié)節(jié)6.2共價(jià)價(jià)修飾調(diào)節(jié)酶的共價(jià)修飾飾調(diào)節(jié)：概念：酶蛋白白分子上的某某些氨基酸殘殘基的基團(tuán)，在另一一組酶的催化化下發(fā)生可逆逆的共價(jià)修飾，從從而改變酶的的活性。常見修飾方式式：磷酸化和去磷磷酸化EATPADPPH2O蛋白激酶磷蛋白磷酸酶酶肌肉中磷酸化化酶的磷酸化化和去磷酸化化過(guò)程：E磷酸化酶-bP磷酸化酶-a無(wú)活性有活性7.酶的命命名與分類7.1酶的命名(1)習(xí)慣命名：由由發(fā)現(xiàn)者命名名，常以底物物名、反應(yīng)性質(zhì)以及酶酶的來(lái)源命名名；(2)系統(tǒng)命名（1961年國(guó)際酶學(xué)委委員會(huì)確定）每一個(gè)酶由下下列三種表示示：1、系統(tǒng)名稱：：底物名+反應(yīng)性質(zhì)2、分類編號(hào)：：E.C.+四四個(gè)數(shù)字3、推薦名：選選一個(gè)習(xí)慣名名（實(shí)用、簡(jiǎn)簡(jiǎn)單）1961年酶學(xué)委員會(huì)會(huì)（EnzymeCommission，EC）規(guī)定酶的表示示法：EC.X.X.X.X例如：乳酸酸脫氫酶7.2酶的分類氧化還原酶AH2+BA+BH2轉(zhuǎn)移酶水解酶裂解酶異構(gòu)酶合成酶Ax+CAB+H2OAAA+BA+CxAH+BOHB+CBC，需要ATPPOHOOHN32NHVB1，硫胺素經(jīng)焦磷酸化轉(zhuǎn)變變?yōu)門PP，焦磷酸硫胺素。它是酮酸脫氫酶的輔酶酶。以VB2，核黃素為基基礎(chǔ)形成兩種種輔基FMN黃素單核苷酸酸和FAD黃素腺嘌呤呤二核苷酸。作用是傳遞氫氫和電子。SCH3NCH3NOOHHOOP硫胺素焦磷酸硫胺素素TPPN+HH2N87965N14ON10OHOHNOHN5OHNONNNNNH2OOHOHPOOO-OPOOO-FMNFADH10R2e-+2H+ON2e-+2H+NNNNH2NOOHOHOOPOPOOHOOOHOHNNH2OHOHOPOONAD+NADP+尼克酸，煙酸酸（維生素Vpp）NAD+/NADH，煙酰胺腺嘌嘌呤二核苷酸酸（氧化/還原）NADP+/NADPH，煙酰胺腺嘌嘌呤二核苷酸酸磷酸（氧化/還原）。煙酰酰胺衍生物，，傳遞氫和和電子，氧化還原酶的的輔酶。NNH2ORHH2e-+H+2e-+H+OOH泛酸（維生素素B3）是CoA（輔酶A）的組成成分。。CoA是脂?；妮d載體。吡哆醛和