生物化學課件之酶

1Enzyme第五章

酶2一、酶的概念酶是一類由活細胞產(chǎn)生的，對其特異底物具有高效催化作用和特定空間構像的生物大分子，包括蛋白質(zhì)和核酸。第一節(jié)酶是生物催化劑3

酶〔Enzyme〕

酶是活細胞產(chǎn)生的一類具有催化功能的蛋白質(zhì)，亦稱為生物催化劑Biocatalysts。絕大多數(shù)的酶都是蛋白質(zhì)(Enzyme和Ribozyme)。酶催化的生物化學反響，稱為酶促反響Enzymaticreaction。在酶的催化下發(fā)生化學變化的物質(zhì)，稱為底物substrate。4

酶的研究歷史1897年，酶的發(fā)現(xiàn)和提出：Buchner兄弟用不含細胞的酵母汁成功實現(xiàn)了發(fā)酵。提出了發(fā)酵與活細胞無關，而與細胞液中的酶有關。1913年，Michaelis和Menten提出了酶促動力學原理—米氏學說。1926年，Sumner從刀豆種子中別離、純化得到了脲酶結(jié)晶，首次證明酶是具有催化活性的蛋白質(zhì)。1982年，Cech對四膜蟲的研究中發(fā)現(xiàn)RNA具有催化作用。5酶與一般催化劑的共同點在反響前后沒有質(zhì)和量的變化；只能催化熱力學允許的化學反響；只能加速可逆反響的進程，而不改變反響的平衡點。6二、酶作為生物催化劑的特點催化效率非常高酶具有高度專一性催化活性受到調(diào)節(jié)和限制比較溫和的條件易失活7〔一〕酶促反響具有極高的效率一、酶促反響的特點酶的催化效率通常比非催化反響高108～1020倍，比一般催化劑高107～1013倍。酶的催化不需要較高的反響溫度。酶和一般催化劑加速反響的機理都是降低反響的活化能(activationenergy)。酶比一般催化劑更有效地降低反響的活化能。8反應總能量改變非催化反應活化能酶促反應活化能

一般催化劑催化反應的活化能能量反應過程底物產(chǎn)物酶促反應活化能的改變

活化能：底物分子從初態(tài)轉(zhuǎn)變到活化態(tài)所需的能量。9一種酶僅作用于一種或一類化合物，或一定的化學鍵，催化一定的化學反響并生成一定的產(chǎn)物。酶的這種特性稱為酶的特異性或?qū)Ｒ恍浴?酶的特異性(specificity)〔二〕酶促反響具有高度的特異性10根據(jù)酶對其底物結(jié)構選擇的嚴格程度不同，酶的特異性可大致分為以下3種類型：絕對特異性(absolutespecificity)：只能作用于特定結(jié)構的底物，進行一種專一的反響，生成一種特定結(jié)構的產(chǎn)物。相對特異性(relativespecificity)：作用于一類化合物或一種化學鍵。立體結(jié)構特異性(stereospecificity)：作用于立體異構體中的一種。11〔三〕酶促反響的可調(diào)節(jié)性對酶生成與降解量的調(diào)節(jié)酶催化效力的調(diào)節(jié)通過改變底物濃度對酶進行調(diào)節(jié)等酶促反響受多種因素的調(diào)控，以適應機體對不斷變化的內(nèi)外環(huán)境和生命活動的需要。其中包括三方面的調(diào)節(jié)。某些酶催化活力與輔酶、輔基及金屬離子有關。12酶促反響一般在pH5-8水溶液中進行，反響溫度范圍為20-40C。高溫或其它苛刻的物理或化學條件，將引起酶的失活?！菜摹趁甘堑鞍踪|(zhì)，反響條件溫和13〔五〕酶易失活凡能使蛋白質(zhì)變性的因素如強酸、強堿高溫等條件都能使酶破壞而完全失去活性。所以酶作用一般都要求比較溫和的條件如常溫、常壓和接近中性的酸鹼度。14

四、酶的命名與分類

TheNamingandClassificationofEnzyme15一、酶的命名1.習慣命名法——推薦名稱2.系統(tǒng)命名法——系統(tǒng)名稱16一些酶的命名舉例17二、酶的分類1.氧化復原酶類(oxidoreductases)2.轉(zhuǎn)移酶類(transferases)3.水解酶類(hydrolases)4.裂解酶類(lyases)5.異構酶類(isomerases)6.合成酶類(ligases,synthetases)181.習慣命名法:根據(jù)其催化底物來命名〔蛋白酶；淀粉酶〕根據(jù)所催化反響的性質(zhì)來命名〔水解酶；轉(zhuǎn)氨酶；裂解酶等〕結(jié)合上述兩個原那么來命名〔琥珀酸脫氫酶〕有時在這些命名根底上加上酶的來源或其它特點〔胃蛋白酶、胰蛋白酶、鹼性磷酸脂酶和酸性磷酸脂酶〕。酶的命名192.國際系統(tǒng)命名法〔國際酶學委員會１９６１年提出〕系統(tǒng)名稱包括底物名稱、構型、反響性質(zhì)，最后加一個酶字。例如：習慣名稱:谷丙轉(zhuǎn)氨酶系統(tǒng)名稱:丙氨酸：-酮戊二酸氨基轉(zhuǎn)移酶酶催化的反響:-酮戊二酸+丙氨酸谷氨酸+丙酮酸20第二節(jié)

酶的分子結(jié)構與功能

TheMolecularStructureandFunctionofEnzyme

21一、酶的化學組成蛋白質(zhì)部分：酶蛋白(apoenzyme)輔助因子(cofactor)

金屬離子小分子有機化合物全酶(holoenzyme)結(jié)合酶(conjugatedenzyme)單純酶(simpleenzyme)按照酶的分子組成22金屬酶(metalloenzyme)金屬離子與酶結(jié)合緊密，提取過程中不易喪失。金屬激活酶(metal-activatedenzyme)金屬離子為酶的活性所必需，但與酶的結(jié)合不甚緊密。23按照酶蛋白的特點和分子量大小酶分為不同形式單體酶(monomericenzyme)：只含一條肽鏈，分子量小，僅具有三級結(jié)構。大多數(shù)水解酶屬于此類。寡聚酶(oligomericenzyme)：由相同或不同的假設干亞基以非共價鍵連接構成。每條肽鏈是一個亞基，單獨的亞基無酶的活力。如乳酸脫氫酶含四個亞基。多酶體系(multienzymesystem)：假設干個功能相關的酶彼此嵌合形成的復合體。每個單獨的酶都具有活性，當它們形成復合體時，可催化某一特定的鏈式反響，如脂肪酸合成酶復合體，含有六個酶及一個非酶蛋白質(zhì)。24輔助因子分類〔按其與酶蛋白結(jié)合的緊密程度〕

輔酶

(coenzyme):與酶蛋白結(jié)合疏松，可用透析或超濾的方法除去。

輔基

(prostheticgroup):與酶蛋白結(jié)合緊密，不能用透析或超濾的方法除去。二、酶的輔助因子25金屬離子的作用穩(wěn)定酶的構象；參與催化反響，傳遞電子；在酶與底物間起橋梁作用；中和陰離子，降低反響中的靜電斥力等。從化學本質(zhì)分輔助因子分為三類小分子有機化合物的作用在反響中起運載體的作用，傳遞電子、質(zhì)子或其它基團。26小分子有機化合物在催化中的作用

27酶的活性中心或稱活性部位(activesite)，指必需基團在空間結(jié)構上彼此靠近，組成具有特定空間結(jié)構的區(qū)域，能與底物特異結(jié)合并將底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物?！惨弧趁傅幕钚灾行?activecenter)三、酶的結(jié)構與功能28必需基團(essentialgroup)酶分子中氨基酸殘基側(cè)鏈的化學基團中，一些與酶活性密切相關的化學基團。目錄29活性中心內(nèi)的必需基團結(jié)合基團(bindinggroup)與底物相結(jié)合催化基團(catalyticgroup)催化底物轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物位于活性中心以外，維持酶活性中心應有的空間構象所必需?；钚灾行耐獾谋匦杌鶊F是酶活性中心內(nèi)的化學基團，是酶直接發(fā)揮催化作用與底物直接作用的有效基團30底物活性中心以外的必需基團結(jié)合基團催化基團活性中心目錄31溶菌酶的活性中心*谷氨酸35和天冬氨酸52是催化基團；*色氨酸62和63、天冬氨酸101和色氨酸108是結(jié)合基團；*A~F為底物多糖鏈的糖基，位于酶的活性中心形成的裂隙中。32必需基團活性中心內(nèi)活性中心外結(jié)合基團催化基團專一性催化性質(zhì)維持酶的空間結(jié)構〔二〕酶的活性中心與酶作用的專一性33酶的活性與高級結(jié)構的關系

酶的活性不僅與一級結(jié)構有關，而且與其高級結(jié)構密切相關。就某種程度而言，在酶的活性表現(xiàn)上，高級結(jié)構甚至比一級結(jié)構更為重要。高級結(jié)構是形成酶特定空間結(jié)構的保證，高級結(jié)構破壞，酶失去活性。〔三〕空間結(jié)構與催化活性34酶原與酶原的激活酶原(zymogen)有些酶在細胞內(nèi)合成或初分泌時只是酶的無活性前體，此前體物質(zhì)稱為酶原。酶原的激活在一定條件下，酶原向有活性酶轉(zhuǎn)化的過程?！菜摹趁冈募せ?5

酶原激活的機理酶原分子構象發(fā)生改變形成或暴露出酶的活性中心

一個或幾個特定的肽鍵斷裂，水解掉一個或幾個短肽在特定條件下36賴纈天天天天甘異賴纈天天天天纈組絲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程37

酶原激活的生理意義防止細胞產(chǎn)生的酶對細胞進行自身消化，并使酶在特定的部位和環(huán)境中發(fā)揮作用，保證體內(nèi)代謝正常進行。有的酶原可以視為酶的儲存形式。在需要時，酶原適時地轉(zhuǎn)變成有活性的酶，發(fā)揮其催化作用。3839

第三節(jié)酶的作用機制40一、酶能顯著降低反響的活化能〔一〕酶的催化作用與分子活化能活化能：分子由常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛罨癄顟B(tài)所需的能量。是指在一定溫度下，1mol反響物全部進入活化狀態(tài)所需的自由能。反響體系中活化分子越多，反響就越快。設法增加活化分子數(shù)量，是加快化學反響的唯一途徑。增加反響體系的活化分子數(shù)途徑:一是向反響體系中參加能量，如通過加熱、加壓、光照等，另一途徑是降低反響活化能。酶的作用就在于降低化學反響活化能4142

二、中間復合物學說和酶作用的過渡態(tài)

中間產(chǎn)物學說認為：酶在催化化學反響時，酶與底物首先形成不穩(wěn)定的中間物，然后分解酶與產(chǎn)物。即酶將原來活化能很高的反響分成兩個活化能較低的反響來進行，因而加快了反響速度。

S+E→ES→P+E底物酶中間產(chǎn)物產(chǎn)物酶與底物結(jié)合成中間產(chǎn)物，使分子間的催化反響轉(zhuǎn)變?yōu)榉肿觾?nèi)的催化反響。4344三、酶的高效性的解釋1、底物與酶的鄰近效應和定向效應2、底物分子的變形和張力3、共價催化4、酸堿催化45酶-底物復合物的形成與誘導契合假說*誘導契合假說(induced-fithypothesis)酶底物復合物E+SE+PES

酶與底物相互接近時，其結(jié)構相互誘導、相互變形和相互適應，進而相互結(jié)合。這一過程稱為酶-底物結(jié)合的誘導契合假說。46目錄47酶的誘導契合動畫48羧肽酶的誘導契合模式底物目錄491.底物的趨近與定向效應指底物和酶的活性中心“靠近〞和“定向〞酶與底物之間的親和力使底物與酶靠近，局部微環(huán)境濃度升高酶與底物結(jié)合后，酶的構象會發(fā)生微小的變化，使底物反響基團或部位正確定向于酶活性中心雙底物也能正確定位與酶的活性中心靠近的反響基團和正確的定向使反響速度升高502.多元催化〔multielementcatalysis〕接受質(zhì)子：堿提供質(zhì)子：酸酶活性中心的某些基團可作為質(zhì)子的供體或受體，從而對底物進行酸堿催化如組氨酸的咪唑基,解離常數(shù)為6.0，在生理pH下酸堿形式均可存在，很活潑酸堿催化可參與多種反響，如多肽的水解、酯51酶活性中心疏水性“口袋〞

防止底物與酶之間形成水化膜有利底物與酶密切接觸3.外表效應(surfaceeffect)52第四節(jié)酶促反響動力學KineticsofEnzyme-CatalyzedReaction53概念研究各種因素對酶促反響速度的影響，并加以定量的闡述。影響因素包括有酶濃度、底物濃度、pH、溫度、抑制劑、激活劑等?！芯恳环N因素的影響時，其余各因素均恒定。54一、底物濃度對反響速度的影響

在其他因素不變的情況下，底物濃度對反響速度的影響呈矩形雙曲線關系。1.酶反響速度的測量用一定時間內(nèi)底物減少或產(chǎn)物生成的量來表示酶促反響速度。測定反響的初速度。102030405060min產(chǎn)物生成量酶反應進程曲線55當?shù)孜餄舛容^低時反響速度與底物濃度成正比；反響為一級反響。[S]VVmax目錄56隨著底物濃度的增高反響速度不再成正比例加速；反響為混合級反響。[S]VVmax目錄57當?shù)孜餄舛雀哌_一定程度反響速度不再增加，達最大速度；反響為零級反響[S]VVmax目錄58〔一〕米－曼氏方程式中間產(chǎn)物

酶促反響模式——中間產(chǎn)物學說E+Sk1k2k3ESE+P59※1913年Michaelis和Menten提出反響速度與底物濃度關系的數(shù)學方程式，即米－曼氏方程式，簡稱米氏方程式(Michaelisequation)。[S]：底物濃度V：不同[S]時的反響速度Vmax：最大反響速度(maximumvelocity)Ｋm：米氏常數(shù)(Michaelisconstant)ＶVmax[S]Km+[S]＝──60當反響速度為最大反響速度一半時Km值的推導Km＝[S]∴Km值等于酶促反響速度為最大反響速度一半時的底物濃度，單位是mol/L。2＝Km+[S]VmaxVmax[S]VmaxV[S]KmVmax/261〔二〕Km與Vmax的意義Km值①Km等于酶促反響速度為最大反響速度一半時的底物濃度。②意義：a)Km是酶的特征性常數(shù)之一；b)Km可近似表示酶對底物的親和力；c)同一酶對于不同底物有不同的Km值。62Km在實際應用中的重要意義〔1〕.鑒定酶：通過測定可以鑒別不同來源或相同來源但在不同發(fā)育階段、不同生理狀態(tài)下催化相同反響的酶是否屬于同一種酶。63〔2〕.判斷酶的最正確底物：如果一種酶可作用于多個底物,就有幾個Km值，其中Km最小對應的底物就是酶的天然底物。如蔗糖酶既可催化蔗糖水解(Km=28mmol/L),也可催化棉子糖水解(Km=350mmol/L),兩者相比，蔗糖為該酶的天然底物?！?〕.計算一定速度下的底物濃度：如某一反響要求的反響速度到達最大反響速度的99%，那么[S]=99Km64Vmax定義：Vm是酶完全被底物飽和時的反響速度，與酶濃度成正比。意義：Vmax=K3[E]如果酶的總濃度，可從Vmax計算酶的轉(zhuǎn)換數(shù)(turnovernumber)，即動力學常數(shù)K3。65定義—當酶被底物充分飽和時，單位時間內(nèi)每個酶分子催化底物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物的分子數(shù)。意義—可用來比較每單位酶的催化能力。

酶的轉(zhuǎn)換數(shù)66〔三〕Ｋm值與Ｖmax值的測定1.雙倒數(shù)作圖法(doublereciprocalplot)，又稱為林-貝氏(Lineweaver-Burk)作圖法-1/Km1/Vmax1/[S]1/VVmax[S]Km+[S]V=（林－貝氏方程）+1/V=KmVmax1/Vmax1/[S]兩邊同取倒數(shù)672.Hanes作圖法[S][S]/V-KmKm/Vm在林－貝氏方程根底上，兩邊同乘[S][S]/V=Km/Vmax+[S]/Vmax68二、酶濃度對反響速度的影響當[S]＞＞[E]，酶可被底物飽和的情況下，反響速度與酶濃度成正比。關系式為：V=K3[E]0V[E]當[S]>>[E]時，Vmax=k3[E]酶濃度對反應速度的影響

69雙重影響溫度升高，酶促反響速度升高；由于酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，溫度升高，可引起酶的變性，從而反響速度降低。三、溫度對反響速度的影響最適溫度(optimumtemperature)：酶促反響速度最快時的環(huán)境溫度。*低溫的應用酶活性0.51.02.01.50102030405060溫度oC溫度對淀粉酶活性的影響

70四、pH對反響速度的影響最適pH(optimumpH)：酶催化活性最大時的環(huán)境pH。0酶活性pH

pH對某些酶活性的影響

胃蛋白酶淀粉酶膽堿酯酶24681071五、抑制劑對反響速度的影響酶的抑制劑(inhibitor)凡能使酶的催化活性下降而不引起酶蛋白變性的物質(zhì)稱為酶的抑制劑。

區(qū)別于酶的變性

抑制劑對酶有一定選擇性引起變性的因素對酶沒有選擇性72

抑制作用的類型不可逆性抑制(irreversibleinhibition)可逆性抑制(reversibleinhibition)：競爭性抑制(competitiveinhibition)非競爭性抑制(non-competitiveinhibition)反競爭性抑制(uncompetitiveinhibition)73(一)不可逆性抑制作用*概念抑制劑通常以共價鍵與酶活性中心的必需基團相結(jié)合，使酶失活。

*舉例有機磷化合物羥基酶解毒------解磷定(PAM)重金屬離子及砷化合物巰基酶解毒------二巰基丙醇(BAL)

74有機磷化合物路易士氣失活的酶羥基酶失活的酶酸巰基酶失活的酶酸BAL巰基酶BAL與砷劑結(jié)合物75〔二〕可逆性抑制作用*概念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。競爭性抑制非競爭性抑制反競爭性抑制*類型76１.競爭性抑制作用+IEIE+SE+PES反響模式定義抑制劑與底物的結(jié)構相似，能與底物競爭酶的活性中心，從而阻礙酶底物復合物的形成，使酶的活性降低。這種抑制作用稱為競爭性抑制作用。

77+++EESIESEIEP78*特點抑制程度取決于抑制劑與酶的相對親和力及底物濃度；I與S結(jié)構類似，競爭酶的活性中心；動力學特點：Vmax不變，表觀Km增大。抑制劑↑

無抑制劑1/V1/[S]79*舉例

丙二酸與琥珀酸競爭琥珀酸脫氫酶琥珀酸琥珀酸脫氫酶FADFADH2延胡索酸80

磺胺類藥物的抑菌機制與對氨基苯甲酸競爭二氫葉酸合成酶二氫蝶呤啶＋對氨基苯甲酸＋谷氨酸二氫葉酸合成酶二氫葉酸812.非競爭性抑制*反響模式E+SESE+P+

S－S+

S－S+ESIEIEESEP+IEI+SEIS+I82*特點抑制劑與酶活性中心外的必需基團結(jié)合，底物與抑制劑之間無競爭關系；抑制程度取決于抑制劑的濃度；動力學特點：Vmax降低，表觀Km不變。抑制劑↑1/V1/[S]無抑制劑83３.反競爭性抑制*反響模式E+SE+PES+IESI++ESESESIEP84*特點：抑制劑只與酶－底物復合物結(jié)合；抑制程度取決與抑制劑的濃度及底物的濃度；動力學特點：Vmax降低，表觀Km降低。抑制劑↑1/V1/[S]無抑制劑?85各種可逆性抑制作用的比較

86六、激活劑對反響速度的影響激活劑(activator)使酶由無活性變?yōu)橛谢钚曰蚴姑富钚栽黾拥奈镔|(zhì)。?必需激活劑(essentialactivator)?非必需激活劑(non-essentialactivator)87激活劑六、激活劑對反響速度的影響88

通常，酶對激活劑有一定的選擇性，且有一定的濃度要求，一種酶的激活劑對另一種酶來說可能是抑制劑，當激活劑的濃度超過一定的范圍時，它就成為抑制劑。

89七、酶活性測定和酶活性單位酶的活性是指酶催化化學反響的能力，其衡量的標準是酶促反響速度。酶促反響速度可在適宜的反響條件下，用單位時間內(nèi)底物的消耗或產(chǎn)物的生成量來表示。酶的活性單位是衡量酶活力大小的尺度，它反映在規(guī)定條件下，酶促反響在單位時間〔s、min或h〕內(nèi)生成一定量〔mg、μg、μmol等〕的產(chǎn)物或消耗一定數(shù)量的底物所需的酶量。90國際單位(IU)在特定的條件下，每分鐘催化1μmol底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的酶量為一個國際單位。催量單位(katal)１催量(kat)是指在特定條件下，每秒鐘使１mol底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的酶量。kat與IU的換算：1IU=16.67×10-9kat91第六節(jié)

重要的酶類

92一、寡聚酶1、含相同亞基的寡聚酶2、含不同亞基的寡聚酶〔1〕雙功能寡聚酶〔2〕含有底物載體亞基的寡聚酶3寡聚酶的意義多重亞基對代謝活動具有重要作用含有底物載體亞基可專一性運載底物亞基的聚合和解聚是代謝調(diào)節(jié)的重要方式之一。93二、同工酶*定義同工酶(isoenzyme)是指催化相同的化學反響，而酶蛋白的分子結(jié)構理化性質(zhì)乃至免疫學性質(zhì)不同的一組酶。94HHHHHHHMHHMMHMMMMMMMLDH1

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

(M4)乳酸脫氫酶的同工酶*舉例：乳酸脫氫酶(LDH1～

LDH5)95*生理及臨床意義在代謝調(diào)節(jié)上起著重要的作用；用于解釋發(fā)育過程中階段特有的代謝特征；同工酶譜的改變有助于對疾病的診斷；同工酶可以作為遺傳標志，用于遺傳分析研究。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234596二、誘導酶誘導酶：細胞當中參加特定誘導物質(zhì)而誘導產(chǎn)生的酶。隨著誘導物濃度的增加酶含量增加。誘導物：底物的類似物或底物本身97〔一〕酶的共價修飾調(diào)節(jié)共價修飾(covalentmodification)在其他酶的催化作用下，某些酶蛋白肽鏈上的一些基團可與某種化學基團發(fā)生可逆的共價結(jié)合，從而改變酶的活性，此過程稱為共價修飾。

常見類型磷酸化與脫磷酸化〔最常見〕乙?；兔撘阴；谆兔摷谆佘栈兔撓佘栈璖H與－S－S互變四、調(diào)解酶98

酶的磷酸化與脫磷酸化-OHThrSerTyr酶蛋白H2OPi磷蛋白磷酸酶ATPADP蛋白激酶ThrSerTyr-O-PO32-酶蛋白99共價修飾的特點：酶蛋白與某種化學基團是以共價鍵結(jié)合是可逆的酶促反響，需消耗ATPATP；催化互變反響的酶在體內(nèi)受調(diào)節(jié)因素(如激素)的調(diào)控具有級聯(lián)放大效應，效率較變構調(diào)節(jié)高；酶可以同時受變構調(diào)節(jié)和化學修飾100〔二〕變構酶變構效應劑(allostericeffector)變構激活劑變構抑制劑

變構調(diào)節(jié)(allostericregulation)

變構酶(allostericenzyme)

變構部位(allostericsite)一些代謝物可與某些酶分子活性中心外的某局部可逆地結(jié)合，使酶構象改變，從而改變酶的催化活性，此種調(diào)節(jié)方式稱變構調(diào)節(jié)。101變構酶常為多個亞基構成的寡聚體，具有協(xié)同效應變構激活變構抑制變構酶的Ｓ形曲線[S]V無變構效應劑1022.變構調(diào)節(jié)的機制變構酶催化亞基〔C〕調(diào)節(jié)亞基〔R〕變構效應劑：底物、終產(chǎn)物或其他小分子代謝物103變構效應劑+酶的調(diào)節(jié)亞基酶的構象改變疏松亞基聚合緊密亞基解聚酶分子多聚體酶的活性改變〔激活或抑制〕104

同促協(xié)同效應正協(xié)同效應

(別構效應劑為底物)

負協(xié)同效應變構調(diào)節(jié)

異促協(xié)同效應

變構激活

變構抑制105?變構劑一般是代謝物?變構劑與酶以非共價鍵結(jié)合?不消耗能量，不需要酶的催化?變構酶常含有多個亞基，存在協(xié)同效應協(xié)同效應變構調(diào)節(jié)的特點106(選講)1.酶在細胞中的分布：

胞外酶：水解酶類，易收集，不必破碎細胞，緩沖液或水浸泡細胞或發(fā)酵液離心得到上清液即為含酶液。胞內(nèi)酶：除水解酶類外的其它酶類，需破碎細胞，不同的酶分布部位不同，最好先將酶存在的細胞器別離后再破碎該細胞器，然后將酶用適當?shù)木彌_溶液或水抽提。1072.別離材料：

動植物原料或微生物的發(fā)酵液。微生物發(fā)酵液是用于別離酶的最常用材料，因為微生物種類多，繁殖快，培養(yǎng)時間短，含酶豐富。由微生物發(fā)酵產(chǎn)生的酶或其它生物組織中的酶因含有大量的其它物質(zhì)，所以必須經(jīng)過別離、提純、結(jié)晶等階段才可做實際應用。

對于某種酶的具體制備方案，應通過了解酶的來源、性質(zhì)及純度需要來確定，無固定的方案。1083.原那么：

在增加酶得率和純度的同時，盡可能防止高溫、過酸、過堿、劇烈的震蕩及其它可能使酶喪失活力的一切操作過程。盡最大可能保存酶的活力。4.別離提純：酶的抽提：將酶溶解出來就稱為抽提。

胞外酶：固體培養(yǎng)的菌體加水或適當緩沖溶液浸泡過濾即可。液體培養(yǎng)的菌體將發(fā)酵液離心別離除去菌體收集離心液即可。胞內(nèi)酶：先破碎細胞，再用水或適當?shù)木彌_溶液抽提。1095.酶的純化：

純化的關鍵是維持酶的活性，因為隨著酶的逐漸提純，一些天然的可保持酶活力的其它成分逐漸減少，酶的穩(wěn)定性變差，所以整個純化過程應維持低溫?！?〕酶的沉淀方法：與蛋白質(zhì)的沉淀方法相同，常用：①鹽析法：常用硫酸銨鹽析，有分段鹽析和一次性鹽析兩種方法。②有機溶劑沉淀法：用乙醇、丙酮等。應低溫操作，溶劑少量分批參加。③等電點沉淀法110〔2〕酶的純化方法：有吸附層析、離子交換層析、凝膠過濾層析、親和層析等.6.酶的結(jié)晶：

純化以后的酶液再次沉淀，仍采用沉淀法。7.酶的保存：

一般在-20℃以下低溫保存。1118.酶活力的測定

定性鑒定提取物中某一酶是否存在，一般是根據(jù)此酶引起的化學反響來判斷，如檢驗在提取物中是否存在淀粉酶。那么用提取物與淀粉反響，一段時間以后，用碘-碘化鉀與反響液反響，假設變藍，說明提取物無淀粉酶活力；反之，提取物有淀粉酶的活力。

酶活力的測定：實際上是酶定量測定的方法，酶制劑因含雜質(zhì)多易失活等原因，故不能用稱重或測量體積來定量。112酶活力的概念：指酶催化特定化學反響的能力。其大小通常用來表示。一定量的酶制劑催化某一化學反響速度快，活力大；反之，活力小。速度表示法常用-dS/dt或dP/dt，測初速度，多用后者。因為反響初期底物過量，底物的減少量不容易測定，而產(chǎn)物從無到有，易測定。113酶的活力單位：

1961年國際生化協(xié)會酶學委員會統(tǒng)一規(guī)定，酶的國際單位〔IU〕規(guī)定為：在最適反響條件〔溫度25℃〕下，每分鐘內(nèi)催化1微摩爾〔μmol〕底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的酶量〔或1分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)化底物生成1微摩爾產(chǎn)物的酶量〕稱為1標準單位。測定條件：最正確的反響條件，如下。