生物化學第三章 酶醫(yī)本

1一餐飯在37度下的消化，無催化劑時需要50年，消化酶消化3－4小時2023/2/182第三章酶Enzyme（E）EEEE2023/2/183蛋白質(zhì)（E）核酸類（核酶、脫氧核酶）生物催化劑是活細胞合成的一類蛋白質(zhì)具有高度特異性和高度催化效率的生物催化劑。何謂酶？2023/2/184第一節(jié)

酶的分子結(jié)構(gòu)與功能TheMolecularStructureandFunctionofEnzyme2023/2/185E的不同形式單體酶(monomericenzyme)寡聚酶(oligomericenzyme)多酶體系(multienzymesystem)多功能酶(multifunctionalenzyme)/串聯(lián)酶(tandemenzyme)2023/2/186一、E的分子組成常含有輔助因子單純E(simpleenzyme)結(jié)合E(conjugatedenzyme)結(jié)合E蛋白部分：輔助因子E蛋白(apoenzyme)小分子有機化合物金屬離子全E(holoenzyme)決定反應的特異性2023/2/187二、E的活性中心是酶分子中執(zhí)行其催化功能的部位必需基團(essentialgroup)E的活性中心(activecenter)/活性部位(activesite）活性中心內(nèi)的必需基團活性中心外的必需基團

結(jié)合基團催化基團幾個名詞：2023/2/188三、同工酶是催化相同化學反應

但一級結(jié)構(gòu)不同的一組酶舉例：什么是？人LDH同工酶譜：意義：（一同三不同）指催化相同的化學反應，而酶蛋白的分子結(jié)構(gòu)理化性質(zhì)乃至免疫學性質(zhì)不同的一組酶。2023/2/189第二節(jié)

酶的工作原理TheMechanismofEnzymeAction2023/2/1810（一）極高的催化效率（二）高度的特異性（三）可調(diào)節(jié)性一、酶反應的特點2023/2/1811二、酶通過促進底物形成過渡態(tài)

而提高反應速率（一）酶-底物復合物的形成與誘導契合假說（二）酶促反應的機制2023/2/1812第三節(jié)酶促反應動力學KineticsofEnzyme-CatalyzedReaction2023/2/1813研究某一因素的影響時，其余各因素均恒定。何謂酶促反應動力學?研究各種因素對酶促反應速度V的影響，并加以定量的闡述。影響因素有:酶濃度[E]、底物濃度[S]、pH、溫度T、抑制劑I及激活劑等。采用反應的初速度（initialvelocity）2023/2/1814一、[S]對V的影響的作圖呈矩形雙曲線[S]對V的影響呈矩形雙曲線關(guān)系:研究條件:此矩形雙曲線可用米-曼氏方程表示2023/2/1815bca矩形雙曲線和米-氏方程的對應關(guān)系Ｖ＝Vmax[S]

Km+[S]V與[S]成正比為一級反應ＶVmax

Km≈[S]

V不成正比例加速,介于a、c之間,

為混合級反應。達Vmax,V不再增加為零級反應ＶVmax≈a、b、c、[S]Km時,[S]

Km時，初速度VVmax底物濃度[S]1/2VmaxKm2023/2/1816（一）米－曼氏方程式推導米－曼氏方程式推導的條件：推導過程：（二）Km與Vmax的意義（三）Ｋm值與Ｖmax值的測定2023/2/1817二、底物足夠時[E]對V的影響呈直線關(guān)系當[S]＞＞[E]，酶可被底物飽和的情況下，V與[E]成正比。關(guān)系式：V=K3[E]0V[E]當[S]>>[E]時，Vmax=k3[E][E]對V的影響2023/2/1818三、T對V的影響具有雙重性四、pH通過改變酶和底物分子解離狀態(tài)影響V雙重影響最適溫度(optimumtemperature)：

—酶促反應速度最快時的環(huán)境溫度低溫的應用T升高→V↑最適pH(optimumpH)

—酶催化活性最大時的環(huán)境pH。T→酶蛋白變性→V↓2023/2/1819類型不可逆性抑制可逆性抑制競爭性抑制(competitiveinhibition)非競爭性抑制(non-competitiveinhibition)反競爭性抑制(uncompetitiveinhibition)五、抑制劑可逆地或不可逆地降低酶促反應速率酶的抑制劑(inhibitor/I)

—使酶的催化活性下降而不引起酶蛋白變性的物質(zhì)2023/2/1820(一)不可逆性抑制作用什么是？抑制劑以共價鍵與酶活性中心的必需基團相結(jié)合，使酶失活；不能用物理方法去除抑制劑。舉例：2023/2/1821（二）可逆性抑制作用什么是？三種類型抑制劑通常以非共價鍵與酶或酶-底物復合物可逆性結(jié)合，使酶的活性降低或喪失；抑制劑可用透析、超濾等方法除去。2023/2/18221、競爭性抑制什么是？競爭性抑制的具體情形：舉例:I與E的S結(jié)構(gòu)相似共同競爭E的活性中心，防礙E與S的結(jié)合。2023/2/18232、非競爭性抑制什么是？非競爭性抑制的具體情形：I與E活性中心以外的必需基團結(jié)合，不防礙E與S的結(jié)合，I與S之間無競爭

。2023/2/18243、反競爭性抑制什么是？反競爭性抑制的具體情形：I只與ES結(jié)合成EIS，使ES的量減少，影響產(chǎn)物的生成和E的釋放。2023/2/1825三種可逆性抑制及無抑制作用的比較與I結(jié)合的成分E

E、ES

ES動力學參數(shù)表觀KmKm增大不變減小最大速度Vmax不變↓↓林-貝氏作圖

斜率Km/Vmax

增大增大不變

縱軸截距1/Vmax不變增大增大

橫軸截距-1/Km增大不變減小作用特征無I

競非反III2023/2/1826六、激活劑可加快酶促反應速率激活劑(activator)使酶由無活性變?yōu)橛谢钚曰蚴姑富钚栽黾拥奈镔|(zhì)分為

激活劑大多數(shù)為金屬離子如Mg2+、K+、Mn2+等，少數(shù)陰離子也有激活作用。必需激活劑(essentialactivator)非必需激活劑(non-essentialactivator)

一些金屬酶和金屬激活酶類：2023/2/1827第四節(jié)

酶的調(diào)節(jié)TheRegulationofEnzyme2023/2/1828酶活性的調(diào)節(jié)酶含量的調(diào)節(jié)（快速調(diào)節(jié)）

（緩慢調(diào)節(jié)）調(diào)節(jié)方式：

—代謝途徑的關(guān)鍵酶調(diào)節(jié)對象：2023/2/1829（一）變構(gòu)酶通過變構(gòu)調(diào)節(jié)酶的活性變構(gòu)激活劑變構(gòu)抑制劑變構(gòu)調(diào)節(jié)

(allostericregulation)變構(gòu)酶(allostericenzyme)代謝物與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。變構(gòu)部位

(allostericsite)變構(gòu)效應劑(allostericeffector)變構(gòu)酶的S形曲線幾個名詞：一、調(diào)節(jié)酶實現(xiàn)對酶促反應速率的快速調(diào)節(jié)2023/2/1830（二）酶的化學修飾調(diào)節(jié)是通過某些化學基團與酶的共價結(jié)合與分離實現(xiàn)的舉例：何謂共價修飾(covalentmodification)？共價修飾的類型：共價修飾的特點：2023/2/18