人體功能02章：生物大分子物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能

第二章生物大分子物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能國(guó)家衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì)“十二五”規(guī)劃教材湖北省高職高專護(hù)理類專業(yè)規(guī)劃教材制作：黃敏蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能1核酸的結(jié)構(gòu)與功能2酶3目錄第二章生物大分子物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.掌握蛋白質(zhì)與核酸分子的元素組成，基本組成單位，各級(jí)結(jié)構(gòu)的概念及維持力；蛋白質(zhì)變性作用；DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)要點(diǎn)；酶、酶的活性中心，酶原與酶原激活、同工酶的概念，酶催化作用特點(diǎn)。2.熟悉蛋白質(zhì)理化性質(zhì)，生理功能；RNA結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，核酸的變性與復(fù)性；酶活性的調(diào)節(jié)方式，影響酶促反應(yīng)速度的因素，酶競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用的基本原理。3.了解蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)、空間結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系，蛋白質(zhì)的分類；核酸的理化性質(zhì)及其應(yīng)用，酶在臨床上的應(yīng)用。蛋白質(zhì)的功能蛋白質(zhì)的化學(xué)組成蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)主要內(nèi)容第一節(jié)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能蛋白質(zhì)(protein)是由許多氨基酸(aminoacids)通過(guò)肽鍵(peptidebond)連接而成的高分子含氮化合物一、蛋白質(zhì)的功能生物學(xué)功能:1）作為生物催化劑（酶）2）代謝調(diào)節(jié)作用3）免疫保護(hù)作用4）物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)和存儲(chǔ)5）運(yùn)動(dòng)與支持作用6）參與細(xì)胞間信息傳遞元素組成：二、蛋白質(zhì)的化學(xué)組成元素組成的特點(diǎn):

各種蛋白質(zhì)的含氮量很接近，平均為16％

體內(nèi)的含氮物質(zhì)以蛋白質(zhì)為主測(cè)生物樣品中氮量可推算出蛋白質(zhì)的大致含量：樣品中蛋白質(zhì)的含量(g)=樣品含氮量（g）×6.25主要有C、H、O、N和S

部分含有少量磷或鐵、銅、鋅、錳、鈷、鉬個(gè)別含有碘

組成人體蛋白質(zhì)的氨基酸僅有20種均屬L-氨基酸（甘氨酸除外）蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基酸L-氨基酸的通式R非極性疏水性氨基酸極性中性氨基酸酸性氨基酸堿性氨基酸氨基酸的分類一級(jí)結(jié)構(gòu)二級(jí)結(jié)構(gòu)三級(jí)結(jié)構(gòu)四級(jí)結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)：三、蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)高級(jí)結(jié)構(gòu)：肽鍵是由一個(gè)氨基酸的-羧基與另一個(gè)氨基酸的-氨基脫水縮合而形成的化學(xué)鍵（一）肽鍵與肽+-HOH肽鍵肽二肽三肽寡肽≤10AA）多肽（多肽鏈）氨基酸殘基N末端C末端谷胱甘肽(glutathione,GSH)生物活性肽定義：指多肽鏈中氨基酸的排列順序主要的化學(xué)鍵：肽鍵，有些蛋白質(zhì)還包括二硫鍵（二）蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)一級(jí)結(jié)構(gòu)是其空間結(jié)構(gòu)和生物學(xué)活性的基礎(chǔ)牛胰島素一級(jí)結(jié)構(gòu)（三）蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)指蛋白質(zhì)多肽主鏈原子的局部空間結(jié)構(gòu)，不涉及氨基酸殘基側(cè)鏈的構(gòu)象定義：

主要的化學(xué)鍵：

氫鍵

1.蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)肽單元也稱肽鍵平面，指參與肽鍵的6個(gè)原子C1、C、O、N、H、C2形成的平面C1和C2在平面上所處的位置為反式(trans)構(gòu)型（三）蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)1.蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)

蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的主要形式

-螺旋(-helix)

-折疊(-pleatedsheet)

-轉(zhuǎn)角(-turn)

無(wú)規(guī)卷曲(randomcoil)

（三）蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)1.蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)（1）-螺旋

蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的主要形式（2）-折疊

蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的主要形式（3）-轉(zhuǎn)角和無(wú)規(guī)卷曲-轉(zhuǎn)角無(wú)規(guī)卷曲是沒(méi)有確定規(guī)律性的部分

蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的主要形式2.蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)疏水鍵、離子鍵、氫鍵和VanderWaals力等

主要的化學(xué)鍵整條肽鏈中全部氨基酸殘基的相對(duì)空間位置即肽鏈中所有原子在三維空間的排布位置定義：

主要的化學(xué)鍵主要是氫鍵和離子鍵蛋白質(zhì)分子中各亞基的空間排布及亞基接觸部位的布局和相互作用，稱為蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)在蛋白質(zhì)四級(jí)結(jié)構(gòu)中，每一條具有獨(dú)立的三級(jí)結(jié)構(gòu)多肽鏈稱為蛋白質(zhì)的亞基3.蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)定義：

主要的化學(xué)鍵：血紅蛋白的四級(jí)結(jié)構(gòu)（一）一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系例：鐮刀形紅細(xì)胞貧血N-val·his·leu·thr·pro·glu·glu·····C(146)HbSβ肽鏈HbAβ肽鏈N-val·his·leu·thr·pro·val

·glu·····C(146)由蛋白質(zhì)分子發(fā)生變異所導(dǎo)致的疾病，稱為“分子病”四、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系（二）蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系

天然狀態(tài)，有催化活性

尿素、β-巰基乙醇

去除尿素、β-巰基乙醇非折疊狀態(tài)，無(wú)活性例：牛胰核糖核酸酶（一）蛋白質(zhì)的兩性電離五、蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)H兼性離子凈電荷為零使蛋白質(zhì)解離成兼性離子時(shí)溶液的pH稱為蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)蛋白質(zhì)可電泳（二）蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)蛋白質(zhì)分子量在1萬(wàn)～100萬(wàn)之間分子直徑達(dá)1～100nm，為膠粒范圍之內(nèi)蛋白質(zhì)膠體穩(wěn)定的因素表面電荷水化膜+++++++帶正電荷的蛋白質(zhì)－－－－－－－－帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)在等電點(diǎn)的蛋白質(zhì)水化膜++++++++帶正電荷的蛋白質(zhì)－－－－－－－－帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)不穩(wěn)定的蛋白質(zhì)顆粒酸堿酸堿酸堿脫水作用脫水作用脫水作用蛋白質(zhì)是親水膠體表面電荷蛋白質(zhì)自溶液中沉淀（三）蛋白質(zhì)的變性概念：蛋白質(zhì)的變性(denaturation)是指在某些理化因素作用下，其特定的空間構(gòu)象被破壞，從而導(dǎo)致其理化性質(zhì)改變和生物活性的喪失的現(xiàn)象

變性的本質(zhì)破壞蛋白質(zhì)的非共價(jià)鍵和二硫鍵，不改變一級(jí)結(jié)構(gòu)

引起變性的因素物理因素：加熱、紫外線照射、電離輻射等化學(xué)因素：強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、乙醇等有機(jī)溶劑、重金屬離子及生物堿試劑等

（三）蛋白質(zhì)的變性變性后的改變應(yīng)用舉例臨床醫(yī)學(xué)上，變性因素常被用于消毒及滅菌防止蛋白質(zhì)變性也是有效保存蛋白質(zhì)制劑（如疫苗等）的必要條件

溶解度下降粘度增加易被蛋白酶水解生物學(xué)功能喪失

天然狀態(tài)，有催化活性

尿素、β-巰基乙醇

去除尿素、β-巰基乙醇非折疊狀態(tài)，無(wú)活性若蛋白質(zhì)變性程度較輕，去除變性因素后，蛋白質(zhì)可恢復(fù)或部分恢復(fù)原有構(gòu)象和功能，稱為復(fù)性(renaturation)蛋白質(zhì)沉淀：是指在一定條件下，蛋白質(zhì)從溶液中析出的現(xiàn)象常用方法：鹽析、有機(jī)溶劑沉淀、重金屬鹽沉淀、生物堿制劑等蛋白質(zhì)凝固：加熱使蛋白質(zhì)變性并凝聚成塊狀蛋白凝塊不溶于強(qiáng)酸或強(qiáng)堿中變性的蛋白質(zhì)易于沉淀；沉淀的蛋白質(zhì)易發(fā)生變性，但并不一定變性；凝固的蛋白質(zhì)一定是變性和沉淀的（四）蛋白質(zhì)的紫外吸收蛋白質(zhì)在280nm波長(zhǎng)處有特征性吸收峰根據(jù)此性質(zhì)可定量檢查蛋白質(zhì)（五）蛋白質(zhì)的呈色反應(yīng)⒈茚三酮反應(yīng)蛋白質(zhì)的α-氨基與茚三酮反應(yīng)生成藍(lán)紫色化合物

⒉雙縮脲反應(yīng)蛋白質(zhì)和多肽分子中肽鍵在稀堿溶液中與硫酸銅共熱，呈現(xiàn)紫紅色，此反應(yīng)稱為雙縮脲反應(yīng)氨基酸無(wú)此反應(yīng)核酸的分子組成核酸的分子結(jié)構(gòu)核酸的理化性質(zhì)主要內(nèi)容第二節(jié)核酸的結(jié)構(gòu)與功能核酸是以核苷酸為基本組成單位的生物大分子，攜帶和傳遞遺傳信息核酸的分類及分布

90%

以上分布于細(xì)胞核，其余分布于核外如線粒體，葉綠體等分布于胞核、胞液攜帶遺傳信息，決定細(xì)胞和個(gè)體的基因型（genotype）參與細(xì)胞內(nèi)遺傳信息的表達(dá)某些病毒RNA也可作為遺傳信息的載體(DNA)(RNA)脫氧核糖核酸

核糖核酸分類一、核酸的分子組成元素組成：

C、H、O、N、P（9~10%）分子組成：——堿基（base）：嘌呤堿，嘧啶堿——戊糖（ribose）：核糖，脫氧核糖——磷酸（phosphate）嘌呤（purine）腺嘌呤鳥(niǎo)嘌呤嘧啶（pyrimidine）

尿嘧啶胸腺嘧啶胞嘧啶戊糖（構(gòu)成RNA）（構(gòu)成DNA）1′2′3′4′5′OHOCH2OHOHOH核糖OHOCH2OHOH脫氧核糖核苷：腺苷、鳥(niǎo)苷尿苷、胞苷脫氧核苷：脫氧腺苷、脫氧鳥(niǎo)苷脫氧胸苷、脫氧胞苷核苷概念：由堿基和核糖或脫氧核糖通過(guò)糖苷鍵連接而成1′1種類：核苷酸：

AMP,GMP,UMP,CMP脫氧核苷酸：

dAMP,dGMP,dTMP,dCMP

核苷酸概念：核苷(脫氧核苷)

和磷酸以磷酸酯鍵連接形成核苷酸(脫氧核苷酸)

種類：含核苷酸的生物活性物質(zhì)：

NAD+、NADP+、CoA-SH、FAD等都含有AMP體內(nèi)重要的游離核苷酸及其衍生物

多磷酸核苷酸：NMP，NDP，NTP

環(huán)化核苷酸：cAMP，cGMPAMPADPATPcAMP1.核苷酸的連接方式核苷酸之間以3′，5′-磷酸二酯鍵連接形成多核苷酸鏈，即核酸CCAAGC5′端3′端二、核酸的分子結(jié)構(gòu)A（一）核酸的一級(jí)結(jié)構(gòu)定義：核酸分子中核苷酸（脫氧核苷酸）的排列順序，也稱為堿基序列2.核酸的一級(jí)結(jié)構(gòu)AGC5′端3′端AGP5PTPGPCPTPOH3表示方法：5

pApCpTpGpCpT-OH

3

5

ACTGCT

3（二）DNA的空間結(jié)構(gòu)1.DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)——雙螺旋結(jié)構(gòu)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)要點(diǎn)：（Watson、Crick，1953）DNA分子由兩條反向平行的脫氧多核苷酸鏈圍繞同一中心軸盤旋構(gòu)成的右手螺旋磷酸戊糖位于外側(cè)，堿基位于內(nèi)側(cè)且垂直螺旋軸與對(duì)側(cè)堿基形成氫鍵配對(duì)（互補(bǔ)配對(duì)規(guī)則：A=TGC）相鄰堿基平面距離0.34nm，螺旋一圈螺距3.4nm，一圈10對(duì)堿基。氫鍵維持雙鏈橫向穩(wěn)定性，堿基堆積力維持雙鏈縱向穩(wěn)定性2.0nm小溝大溝2.DNA的超級(jí)結(jié)構(gòu)原核生物：呈環(huán)狀或麻花狀超螺旋結(jié)構(gòu)染色體染色質(zhì)纖維核小體組蛋白DNA核小體的組成：DNA：約200bp組蛋白：H1H2A，H2B，H3，H4真核生物DNA超螺旋結(jié)構(gòu)以核小體為單位盤曲折疊（三）RNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)通常以單鏈形式存在，但可形成鏈內(nèi)局部雙鏈區(qū)RNA分子種類多，大小、結(jié)構(gòu)各不相同不同RNA具有不同的結(jié)構(gòu)1.mRNA結(jié)構(gòu)特點(diǎn)m7GpppAAA…5′3′帽子結(jié)構(gòu)多聚A尾m7GpppNm-帽子結(jié)構(gòu)和多聚A尾的功能mRNA核內(nèi)向胞質(zhì)的轉(zhuǎn)位mRNA的穩(wěn)定性維系翻譯起始的調(diào)控

2.tRNA結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一級(jí)結(jié)構(gòu)中含較多稀有堿基，3′末端均為—CCA-OH二級(jí)結(jié)構(gòu)——三葉草形氨基酸臂反密碼環(huán)DHU環(huán)TΨC環(huán)額外環(huán)氨基酸臂額外環(huán)三級(jí)結(jié)構(gòu)——

倒L形許多rRNA呈花狀，具有多個(gè)莖環(huán)3.rRNA結(jié)構(gòu)特點(diǎn)大腸桿菌5SrRNA結(jié)構(gòu)酸性較強(qiáng)微溶于水，不溶于乙醇、乙醚，氯仿等有機(jī)溶劑多為線性大分子，溶液中粘度很高三、核酸的理化性質(zhì)（一）一般性質(zhì)（二）核酸的紫外吸收性質(zhì)核酸分子中堿基都含有共軛雙鍵，具有紫外吸收性質(zhì)最大吸收峰在260nm附近利用這一性質(zhì)可對(duì)核酸進(jìn)行定性、定量分析，還可以用來(lái)檢測(cè)核酸的變性與復(fù)性（三）核酸的變性、復(fù)性和雜交1.DNA的變性概念：由于理化因素的作用，DNA分子互補(bǔ)堿基對(duì)之間的氫鍵斷裂，雙鏈解離為單鏈的過(guò)程變性的因素：如加熱、有機(jī)溶劑、酸、堿、尿素等

DNA變性的本質(zhì)是雙鏈間氫鍵的斷裂DNA熱變性是在一個(gè)相當(dāng)窄的溫度范圍內(nèi)完成增色效應(yīng)：DNA變性時(shí)其溶液OD260增高的現(xiàn)象Tm：是指DNA雙鏈解開(kāi)50%時(shí)的環(huán)境溫度，又稱熔點(diǎn)溫度Tm大小與G+C含量成正比。（三）核酸的變性、復(fù)性和雜交2.復(fù)性：

是指變性DNA在適當(dāng)條件下，兩條互補(bǔ)鏈恢復(fù)天然的雙螺旋構(gòu)象（三）核酸的變性、復(fù)性和雜交3.雜交：在DNA復(fù)性過(guò)程中，如果把不同DNA單鏈分子放在同一溶液中，或把DNA與RNA放在一起，只要在DNA或RNA的單鏈分子之間有一定的堿基配對(duì)關(guān)系，就可以形成局部或全部雙鏈，這種現(xiàn)象稱為

核酸分子雜交(hybridization)DNA-DNA雜交雙鏈分子變性復(fù)性（三）核酸的變性、復(fù)性和雜交酶的作用特點(diǎn)酶的分子組成酶的結(jié)構(gòu)與功能影響酶促反應(yīng)速度的因素酶與醫(yī)學(xué)的關(guān)系主要內(nèi)容第三節(jié)酶酶及其相關(guān)概念酶（enzyme，E）是由活細(xì)胞合成的具有高效催化作用的蛋白質(zhì)，也稱生物催化劑具有高效、特異催化作用的核酸，稱為核酶SEP酶促反應(yīng)底物產(chǎn)物（一）高度的催化效率活化分子與活化能：反應(yīng)速度與活化分子數(shù)目呈正比催化劑作用機(jī)制是降低反應(yīng)的活化能酶比一般催化劑更有效地降低反應(yīng)的活化能

一、酶的作用特點(diǎn)反應(yīng)總能量改變酶促反應(yīng)活化能非催化反應(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)程底物平均能量產(chǎn)物平均能量酶促反應(yīng)活化能的改變

活化能是指底物分子從初態(tài)轉(zhuǎn)變到活化態(tài)所需的能量酶大幅度降低反應(yīng)所需活化能的機(jī)制可用中間產(chǎn)物及誘導(dǎo)契合學(xué)說(shuō)解釋酶促反應(yīng)中有中間產(chǎn)物形成E+SESE+P誘導(dǎo)契合學(xué)說(shuō)：E與S接近時(shí)，能相互誘導(dǎo)、相互變形和相互適應(yīng)，進(jìn)而相互結(jié)合絕對(duì)特異性：一種酶只能催化一種特定結(jié)構(gòu)的底物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成特定的產(chǎn)物相對(duì)特異性：一種酶能作用于一類化合物或一種化學(xué)鍵概念：是指酶對(duì)底物的選擇性，也專一性，即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（二）高度的特異性類型（三）酶的可調(diào)節(jié)性包括酶活性和酶量代謝物或激素等可對(duì)酶進(jìn)行別構(gòu)調(diào)節(jié)、共價(jià)修飾、酶的激活、合成與降解等目的：適應(yīng)機(jī)體需要（四）酶活性的不穩(wěn)定性酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)各種使蛋白質(zhì)變性因素將引起酶變性失活酶促反應(yīng)一般在pH5～8、

20-40C水溶液中進(jìn)行單純酶(simpleenzyme)：僅由酶蛋白組成結(jié)合酶(conjugatedenzyme):二、酶的分子組成蛋白質(zhì)部分：酶蛋白(apoenzyme)輔助因子(cofactor)

金屬離子小分子有機(jī)化合物全酶(holoenzyme)輔酶：與酶蛋白結(jié)合疏松輔基：與酶蛋白結(jié)合緊密金屬離子的作用：維持酶分子的特定空間結(jié)構(gòu)參與電子的傳遞作為酶和底物之間的橋梁中和陰離子，降低靜電斥力等小分子有機(jī)化合物的作用通常是維生素B族起運(yùn)載體的作用，傳遞電子、質(zhì)子或其它基團(tuán)結(jié)合酶中輔助因子的作用：B族維生素與輔助因子的關(guān)系維生素輔助因子形式主要功能缺乏癥維生素B1焦磷酸硫胺素（TPP）脫羧腳氣病維生素B2黃素腺嘌呤單核苷酸（FMN）遞氫口角炎、舌炎、唇炎黃素腺嘌呤二核苷酸（FAD）維生素PP尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）遞氫癩皮病尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP+）維生素B6磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺轉(zhuǎn)移氨基高同型半胱氨酸血癥泛酸輔酶A(CoA-SH)轉(zhuǎn)移?；窗l(fā)現(xiàn)缺乏癥生物素生物素羧化未發(fā)現(xiàn)缺乏癥葉酸四氫葉酸（FH4）轉(zhuǎn)移一碳單位巨幼紅細(xì)胞貧血維生素B12甲基鈷胺素轉(zhuǎn)移甲基巨幼紅細(xì)胞貧血三、酶的結(jié)構(gòu)與功能（一）酶的活性中心概念：由必需基團(tuán)在空間結(jié)構(gòu)上彼此靠近，組成具有特定空間結(jié)構(gòu)的區(qū)域，能與底物特異結(jié)合并將底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的部位必需基團(tuán)(essentialgroup)指與酶活性密切相關(guān)的基團(tuán)催化基團(tuán)結(jié)合基團(tuán)活性中心外必需基團(tuán)必需基團(tuán)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（二）酶原與酶原的激活酶原(zymogen)無(wú)活性的酶的前體稱為酶原酶原的激活是指在一定條件下，酶原向有活性酶轉(zhuǎn)化的過(guò)程實(shí)質(zhì)是酶的活性中心形成或暴露的過(guò)程

酶原激活的生理意義避免細(xì)胞產(chǎn)生的酶對(duì)細(xì)胞進(jìn)行自身消化，并使酶在特定部位和環(huán)境中發(fā)揮作用，保證代謝正常進(jìn)行酶原可以視為酶的儲(chǔ)存形式賴?yán)i天天天天甘異賴?yán)i天天天天纈組絲SSSS46183甘異纈組絲SSSS腸激酶胰蛋白酶活性中心胰蛋白酶原的激活過(guò)程LDH在不同組織器官中含量與分布不同心肌LDH1為主，肝臟、骨骼肌LDH5為主（三）同工酶定義：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)性質(zhì)不同的一組酶HHHHHHHMHHMMHMMMMMMMLDH1

(H4)LDH2(H3M)LDH3(H2M2)LDH4(HM3)LDH5

(M4)如：乳酸脫氫酶的同工酶同工酶生理及臨床意義心肌梗死和肝病病人血清LDH同工酶譜的變化1酶活性心肌梗死酶譜正常酶譜肝病酶譜2345在代謝調(diào)節(jié)上起著重要的作用是發(fā)育過(guò)程中階段特有的代謝特征同工酶可以作為遺傳標(biāo)志，用于遺傳分析研究同工酶譜的改變有助于疾病的診斷和預(yù)后判定關(guān)鍵酶一般位于代謝途徑的起始或分支處，催化單向不可逆反應(yīng)多酶體系中，活性最低者稱為限速酶調(diào)節(jié)對(duì)象：關(guān)鍵酶（四）酶活性的調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)方式：變構(gòu)調(diào)節(jié)和化學(xué)修飾調(diào)節(jié)變構(gòu)效應(yīng)劑(allostericeffector)變構(gòu)激活劑變構(gòu)抑制劑1.變構(gòu)調(diào)節(jié)(allostericregulation)

變構(gòu)酶(allostericenzyme)

變構(gòu)部位(allostericsite)定義：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，從而改變酶的催化活性，此種調(diào)節(jié)方式稱變構(gòu)調(diào)節(jié)。（四）酶活性的調(diào)節(jié)定義：指酶蛋白肽鏈上的一些基團(tuán)可與某種化學(xué)基團(tuán)發(fā)生可逆的共價(jià)結(jié)合，從而改變酶的活性的過(guò)程，也稱為酶的共價(jià)修飾2.酶的化學(xué)修飾調(diào)節(jié)

常見(jiàn)類型磷酸化與脫磷酸化（最常見(jiàn)）乙酰化和脫乙酰化甲基化和脫甲基化（四）酶活性的調(diào)節(jié)特點(diǎn)：無(wú)活性（或低活性）有活性（或高活性）快速、高效

-OHThrSerTyr酶蛋白H2OPi磷蛋白磷酸酶ATPADP蛋白激酶ThrSerTyr-O-PO32-酶蛋白

酶的磷酸化與脫磷酸化V=[S]或[P]/t(V代表酶促反應(yīng)速度，主要是酶促反應(yīng)的初速度)V受底物濃度、酶濃度、溫度、pH、激活劑和抑制劑等因素影響研究一種因素的影響時(shí)，其余各因素均恒定四、影響酶促反應(yīng)速度的因素在其他因素不變，特別是酶濃度不變的情況下，底物濃度對(duì)反應(yīng)速度的影響呈矩形雙曲線關(guān)系可用中間產(chǎn)物解釋（一）底物濃度的影響[S]VVmax當(dāng)?shù)孜餄舛容^低時(shí)反應(yīng)速度與底物濃度成正比[S]VVmax隨著底物濃度的增高反應(yīng)速度不再成正比例增加[S]VVmax當(dāng)?shù)孜餄舛雀哌_(dá)一定程度反應(yīng)速度不再增加，達(dá)最大反應(yīng)速度Vmax[S]VVmax※由Michaelis和Menten于1913年提出反應(yīng)速度與[底物]關(guān)系的數(shù)學(xué)方程式，簡(jiǎn)稱米氏方程[S]：底物濃度V：不同[S]時(shí)的反應(yīng)速度Vmax：最大反應(yīng)速度(maximumvelocity)

Ｋm：米氏常數(shù)(Michaelisconstant)

ＶVmax[S]Km+[S]＝──米－曼氏方程式底物濃度的影響Km值①Km等于酶促反應(yīng)速度為最大反應(yīng)速度一半時(shí)的底物濃度②意義：a)Km是酶的特征性常數(shù)之一b)Km可近似表示酶對(duì)底物的親和力c)同一酶對(duì)于不同底物有不同的Km值底物濃度的影響當(dāng)[S]＞＞[E]，酶可被底物飽和的情況下，反應(yīng)速度與酶濃度成正比（二）酶濃度的影響0V[E]酶濃度對(duì)反應(yīng)速度的影響

雙重影響溫度升高，反應(yīng)速度升高溫度達(dá)到一定之后，再升高可使反應(yīng)速度降低（三）溫度對(duì)反應(yīng)速度的影響最適溫度(optimumtemperature)：指酶促反應(yīng)速度最快時(shí)的環(huán)境溫度此溫度不是酶的特征性常數(shù)，隨作用時(shí)間的縮短，該溫度可升高低溫的臨床應(yīng)用酶活性0.51.02.01.50102030405060溫度oC溫度對(duì)淀粉酶活性的影響酶的最適pH(optimumpH)：酶催化活性最大時(shí)的環(huán)境pH0酶活性pH

pH對(duì)某些酶活性的影響

胃蛋白酶

淀粉酶

膽堿酯酶

246810（四）pH的影響環(huán)境pH主要通過(guò)影響E和S的解離程度發(fā)揮作用多數(shù)酶的最適pH接近中性激活劑(activator)指使酶由無(wú)活性變?yōu)橛谢钚曰蚴姑富钚栽黾拥奈镔|(zhì)必需激活劑(essentialactivator)非必需激活劑(non-essentialactivator)（五）激活劑的影響酶的抑制劑(inhibitor)

指能使酶的催化活性下降而不引起酶蛋白變性的物質(zhì)（六）抑制劑的影響

抑制作用的類型：不可逆性抑制可逆性抑制競(jìng)爭(zhēng)性抑制非競(jìng)爭(zhēng)性抑制概念：抑制劑通常以共價(jià)鍵與酶活性中心的必需基團(tuán)相結(jié)合，使酶失活。舉例：有機(jī)磷化合