細(xì)胞的化學(xué)成分酶

酶單純酶：脲酶、蛋白酶、淀粉酶等。結(jié)合酶酶蛋白輔因子（簡(jiǎn)單蛋白質(zhì)）（結(jié)合蛋白質(zhì)）輔酶（結(jié)合較松）輔基（結(jié)合較緊）（一）.酶的分子組成四、酶類(lèi)結(jié)合部位：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。催化部位: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)為酶的活性中心。

必須基團(tuán)：酶表現(xiàn)催化活性不可缺少的基團(tuán)。如絲氨酸的羥基、組氨酸的咪唑基、天冬氨酸的羧基、和半胱氨酸的巰基等。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)在酶催化的反應(yīng)中，第一步是酶與底物形成酶－底物中間復(fù)合物。當(dāng)?shù)孜锓肿釉诿缸饔孟掳l(fā)生化學(xué)變化后，中間復(fù)合物再分解成產(chǎn)物和酶。

E+S====E-SP+E（二）、酶作用的機(jī)制誘導(dǎo)契合機(jī)制

酶與底物靠近

定向

酶與底物相互誘導(dǎo)變形

契合成中間產(chǎn)物

產(chǎn)物脫離底物的形變和誘導(dǎo)契合①酶從低活性形式轉(zhuǎn)變?yōu)楦呋钚孕问?，利于催化。②底物形變，利于形成ES復(fù)合物。③底物構(gòu)象變化，過(guò)度態(tài)結(jié)構(gòu)，大大降低活化能。2.抑制劑對(duì)酶反應(yīng)的影響有些物質(zhì)能與酶分子上某些必須基團(tuán)結(jié)合,使酶的活性中心的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變，導(dǎo)致酶活力下降或喪失，稱(chēng)為酶的抑制作用酶抑制劑對(duì)酶有選擇性，很多藥物、毒物和用于戰(zhàn)爭(zhēng)的毒劑都是酶抑制劑。酶受抑制時(shí)其蛋白部分并未變性。由于酶蛋白變性造成的酶失活不屬于酶抑制劑作用。

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相似。b.能夠與酶的活性中心以共價(jià)或非共價(jià)的方式形成比較穩(wěn)定的復(fù)合體或結(jié)合物。抑制作用的類(lèi)型：(1)不可逆抑制：抑制劑與酶活性中心的必須基團(tuán)以共價(jià)形式結(jié)合，引起酶的永久性失活。如有機(jī)磷毒劑二異丙基氟磷酸酯。氰化鉀有劇毒，是呼吸酶的抑制劑。(2)可逆抑制作用：抑制劑與酶蛋白以非共價(jià)方式結(jié)合，引起酶活性暫時(shí)性喪失。抑制劑可以通過(guò)透析等方法被除去，并且能部分或全部恢復(fù)酶的活性。根椐抑制劑與酶結(jié)合的情況，又可以分為兩類(lèi)：競(jìng)爭(zhēng)性抑制：某些抑制劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)與底物相似，因而能與底物竟?fàn)幣c酶活性中心結(jié)合。當(dāng)抑制劑與活性中心結(jié)合后，底物被排斥在反應(yīng)中心之外，其結(jié)果是酶促反應(yīng)被抑制了。竟?fàn)幮砸种仆ǔ？梢酝ㄟ^(guò)增大底物濃度，即提高底物的競(jìng)爭(zhēng)能力來(lái)消除。非競(jìng)爭(zhēng)性抑制：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)致酶活性下降。不是與底物競(jìng)爭(zhēng)活性中心，所以稱(chēng)為非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑。如某些金屬離子（Ag+、Hg2+）。非竟?fàn)幮砸种撇荒芡ㄟ^(guò)增大底物濃度的來(lái)消除。

激活劑對(duì)酶反應(yīng)的影響凡是能提高酶活力的簡(jiǎn)單化合物都稱(chēng)為激活劑。其中大部分是一些無(wú)機(jī)離子和小分子簡(jiǎn)單有機(jī)物。如：Ca2+、Mg2+、Cu2+、Zn2+、Fe2+、NO3-、PO4-等；這些離子可與酶分子上的氨基酸側(cè)鏈基團(tuán)結(jié)合，可能是酶活性部位的組成部分，也可能作為輔酶或輔基的一個(gè)組成部分起作用；一般情況下，一種激活劑對(duì)某種酶是激活劑，而對(duì)另一種酶則起抑制作用。三、酶原激活1酶原激活的概念

有的酶在生物體內(nèi)首先合成出來(lái)的是無(wú)活性前體，即酶原。這些酶原必須去掉一個(gè)或幾個(gè)肽段后，才能產(chǎn)生具有催化能力的構(gòu)象，才有酶的活性。這一過(guò)程稱(chēng)為酶原激活。酶原激活的機(jī)理:酶原分子構(gòu)象發(fā)生改變形成或暴露出酶的活性中心一個(gè)或幾個(gè)特定的肽鍵斷裂，水解掉一個(gè)或幾個(gè)短肽在特定條件下2酶原激活的生理學(xué)意義（1）一方面它保證合成酶的細(xì)胞本身不受蛋白酶的消化破壞。（2）它們?cè)谔囟ǖ纳項(xiàng)l件和規(guī)定的部位受到激活并發(fā)揮其生理作用。如組織或血管內(nèi)膜受損后激活凝血因子；胃主細(xì)胞分泌的胃蛋白酶原和胰腺細(xì)胞分泌的糜蛋白酶原、胰蛋白酶原、彈性蛋白酶原等分別在胃和小腸激活成相應(yīng)的活性酶，促進(jìn)食物蛋白質(zhì)的消化就是明顯的例證。如果酶原的激活過(guò)程發(fā)生異常，將導(dǎo)致一系列疾病的發(fā)生。如出血性胰腺炎的發(fā)生就是由于胰蛋白酶原在未進(jìn)入小腸時(shí)就被激活，激活的胰蛋白酶水解自身腺細(xì)胞，導(dǎo)致胰臟出血、腫脹、腹部劇痛。酶活力又稱(chēng)為酶活性，一般把酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力稱(chēng)為酶活力，通常以在一定條件下酶所催化的化學(xué)反應(yīng)速度來(lái)表示。酶活力測(cè)定就是測(cè)定一定量的酶，在單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)物的生成量或底物的消耗量。即測(cè)定時(shí)確定三種量：①加入一定量的酶；②一定時(shí)間間隔；③物質(zhì)的增減量。酶的比活力：是每單位蛋白質(zhì)中的酶活力單位數(shù)（如：酶單位/mg蛋白），對(duì)同一種酶來(lái)講，比活力愈高則表示酶的純度越高（含雜質(zhì)越少），所以比活力是評(píng)價(jià)酶純度高低的一個(gè)指標(biāo)。（四）、酶的分類(lèi)及命名1.酶的分類(lèi)氧化-還原酶氧化-還原酶催化氧化-還原反應(yīng)。主要包括脫氫酶和氧化酶。如，乳酸(C3H6O3)脫氫酶催化乳酸的脫氫反應(yīng)。(2)

轉(zhuǎn)移酶轉(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)底物的分子上。例如，谷丙轉(zhuǎn)氨酶催化的氨基轉(zhuǎn)移反應(yīng)。丙氨酸+酮戊二酸丙酮酸+谷氨酸（3）水解酶水解酶催化底物的加水分解反應(yīng)。主要包括淀粉酶、蛋白酶、核酸酶及脂酶等。例如，脂肪酶催化的脂的水解反應(yīng)(5)

異構(gòu)酶異構(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(guò)程。例如，6-磷酸葡萄糖異構(gòu)酶催化的反應(yīng)。吡喃葡萄糖呋喃果糖(4)

裂解酶

裂合酶催化從底物分子中移去一個(gè)基團(tuán)或原子形成雙鍵的反應(yīng)及其逆反應(yīng)。主要包括醛縮酶、水化酶及脫氨酶等。例如，延胡索酸水合酶催化的反應(yīng)。(6)

合成酶合成酶，又稱(chēng)為連接酶，能夠催化C-C、C-O、C-N以及C-S鍵的形成反應(yīng)。這類(lèi)反應(yīng)必須與ATP分解反應(yīng)相互偶聯(lián)。

A+B+ATP===AB