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文檔簡介

第八章酶通論第八章酶通論1酶

enzyme生命體內(nèi)催化化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì):新陳代謝是生命的基礎(chǔ),構(gòu)成生命代謝的物質(zhì)和能量的變化,都是在酶的催化下進(jìn)行——生命的活動伴隨著酶的存在而進(jìn)行。希臘語原意:

inyeast*細(xì)胞中大部分球蛋白為酶酶enzyme生命體內(nèi)催化化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì):2八千年以前我國人民在開始利用酶公元前21世紀(jì)夏禹時代人們會釀酒1814公元前12世紀(jì)周代已能制作飴糖和醬2000多年前春秋戰(zhàn)國時期用曲治療消化不良疾病1810年JasephGaylussac發(fā)現(xiàn)酵母可將糖轉(zhuǎn)化為酒精1833年P(guān)ayen&Persoz從麥芽抽提液得到了ferment(酵素),可使淀粉水解成可溶性糖,稱之為diastase【即現(xiàn)在的amylase】1835-1837年Berzelius提出催化作用的概念

ferment起的是催化作用酶學(xué)研究史(1)八千年以前我國人民在開始利用酶酶學(xué)研究史(1)31857年P(guān)asteur認(rèn)為發(fā)酵酒精發(fā)酵是酵母細(xì)胞活動的結(jié)果只有活的酵母細(xì)胞才能進(jìn)行發(fā)酵(而Liebig認(rèn)為發(fā)酵是由溶解于酵母細(xì)胞中的酶引起)1857年Kuhne給酶一個統(tǒng)一名字:Enzyme1897年Buchner兄弟制備了不含酵母細(xì)胞的抽提液,并證明其亦能使糖發(fā)酵,說明發(fā)酵與細(xì)胞活動無關(guān)---發(fā)酵是酶作用的化學(xué)本質(zhì)。(獲1910年諾貝爾化學(xué)獎)1926年Sumner得到了Urease的結(jié)晶,證實其蛋白質(zhì)性質(zhì)1930-1936年Northrop和Kunitz證實酶是一種蛋白質(zhì)(Sumner,Northrop和Kunitz獲1949年諾貝爾化學(xué)獎)80年代初Cech和Altamn發(fā)現(xiàn)了具有催化功能的RNA—核酶,打破了酶是蛋白質(zhì)的傳統(tǒng)概念(Cech和Altamn獲1989年諾貝爾化學(xué)獎)1986年Schultz和Lerner研制成抗體酶酶學(xué)研究史(2)1857年P(guān)asteur認(rèn)為發(fā)酵酒精發(fā)酵是酵母細(xì)胞活動的4(一)酶和一般催化劑的比較

具有共同性:能加快化學(xué)反應(yīng)

酶本身在反應(yīng)前后不發(fā)生變化(一)酶和一般催化劑的比較

具有共同性:能加快化學(xué)反應(yīng)

酶5(二)酶作為生物催化劑的特點1、酶易失活使蛋白質(zhì)等生物大分子變性因素可引起酶的失活2、酶具有高催化效率(以消化食物為例)酶的轉(zhuǎn)換數(shù)(kcat):表示酶的催化效率,指一定條件下每秒每個酶分子轉(zhuǎn)換底物的分子數(shù),或每秒每微摩爾酶分子轉(zhuǎn)換底物的微摩爾數(shù)。(大多數(shù):1—104)3、酶催化反應(yīng)具有高度專一性4、酶的活性易受調(diào)節(jié)和控制(二)酶作為生物催化劑的特點1、酶易失活6二、酶的化學(xué)本質(zhì)及組成(二)酶的化學(xué)組成(僅就蛋白酶)(1)單純蛋白(2)綴合蛋白:全酶=脫輔酶(酶蛋白)+輔因子

(一)酶的化學(xué)本質(zhì)除具有催化活性的RNA酶,其它都是蛋白質(zhì);近來有報道有DNA亦具有催化作用。二、酶的化學(xué)本質(zhì)及組成(二)酶的化學(xué)組成(僅就蛋白酶)(一)7酶的化學(xué)本質(zhì)及組成輔基,prostheticgroup輔酶,co-enzyme共價結(jié)合非共價結(jié)合Cofactor輔因子酶蛋白與底物結(jié)合,決定酶催化的專一性輔酶在酶催化中起傳遞電子、原子和某些化學(xué)基團(tuán)作用酶的化學(xué)本質(zhì)及組成輔基,prostheticgroup輔8(三)單體酶、寡聚酶、多酶復(fù)合體根據(jù)肽鏈或亞基構(gòu)成:1、單體酶:一條多肽鏈構(gòu)成2、寡聚酶:兩個或兩個以上亞基組成3、多酶復(fù)合體:幾種酶靠非共價鍵彼此嵌合形成所有相關(guān)反應(yīng)依次連接,有得于一系列反應(yīng)的連續(xù)進(jìn)行(三)單體酶、寡聚酶、多酶復(fù)合體根據(jù)肽鏈或亞基構(gòu)成:9三、酶的命名及分類(一)習(xí)慣命名法(1961年以前):1、根據(jù)其催化底物來命名:如淀粉酶2、根據(jù)所催化反應(yīng)的性質(zhì)來命名:如脫氫酶3、結(jié)合上述兩個原則來命名:如琥珀酸脫氫酶4、有時在這些命名基礎(chǔ)上加上酶的來源或其它特點。三、酶的命名及分類(一)習(xí)慣命名法(1961年以前):10(二)國際系統(tǒng)命名法系統(tǒng)名稱包括底物名稱、構(gòu)型、反應(yīng)性質(zhì),最后加一個酶字。例如:習(xí)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)移酶酶催化的反應(yīng):谷氨酸+丙酮酸

-酮戊二酸+丙氨酸(二)國際系統(tǒng)命名法系統(tǒng)名稱包括底物名稱、構(gòu)型、反應(yīng)性質(zhì),最11編號例如:EC1.2.31:表示氧化還原酶EC(EnzymeCommision)號的第一個數(shù)字1.oxidoreductase氧化還原酶類2.transferase轉(zhuǎn)移酶類3.hydrolase水解酶類4.lyase裂合酶類5.isomerase異構(gòu)酶類6.ligase/synthetase連接酶(合成酶)類(三)國際系統(tǒng)分類法及酶的編號編號例如:EC1.2.31:表示氧化還原酶(三)國際系12(四)六大酶的特征和舉例氧化-還原酶催化氧化-還原反應(yīng)。主要包括(1)脫氫酶類(2)氧化酶類(加氧反應(yīng))如:乳酸(Lactate)脫氫酶催化乳酸的脫氫反應(yīng)。(1)氧化還原酶Oxidoreductase(四)六大酶的特征和舉例氧化-還原酶催化氧化-還原反應(yīng)。(113轉(zhuǎn)移酶催化基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng),即將一個底物分子的基團(tuán)或原子轉(zhuǎn)移到另一個底物的分子上。

例如,谷丙轉(zhuǎn)氨酶催化的氨基轉(zhuǎn)移反應(yīng)。(2)轉(zhuǎn)移酶Transferase轉(zhuǎn)移酶催化基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng),即將一個底物分子的基團(tuán)或原子轉(zhuǎn)移到另14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(Lipase)催化的脂的水解反應(yīng):(3)水解酶hydrolase水解酶催化底物的加水分解反應(yīng)。(3)水解酶hydrol15裂合酶催化從底物分子中移去一個基團(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)。(4)裂合酶Lyase裂合酶催化從底物分子中移去一個基團(tuán)或原子形成雙鍵的反應(yīng)及其逆16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)或原子的重排過程。

例如,6-磷酸葡萄糖異構(gòu)酶催化的反應(yīng)。(5)異構(gòu)酶Isomerase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17連接酶,又稱為合成酶,能夠催化C-C、C-O、C-N以及C-S鍵的形成反應(yīng)。這類反應(yīng)必須與ATP分解反應(yīng)相互偶聯(lián)。A+B+ATP+H-O-H===A

B+ADP+Pi

例如,丙酮酸羧化酶催化的反應(yīng)。丙酮酸+CO2

草酰乙酸(6)連接酶LigaseorSynthetase連接酶,又稱為合成酶,能夠催化C-C、C-O、C-N以及C18四、酶的專一性1、結(jié)構(gòu)專一性(1)絕對專一性:只作用于一種底物(2)相對專一性:基團(tuán)專一性;鍵專一性2、立體異構(gòu)專一性(1)旋光異構(gòu)專一性:L-型,D-型(2)幾何異構(gòu)專一性:順反式四、酶的專一性1、結(jié)構(gòu)專一性19*幾種常見蛋白酶的專一性1、羧肽酶2、氨肽酶3、胃蛋白酶:—芳香族或疏水AA的羧基或氨基形成的肽鍵4、胰凝乳蛋白酶:——芳香AA(或較大非極性側(cè)鏈AA)-CO-

-5、彈性蛋白酶:——Ala(Gly及短鏈脂肪族AA)-CO-

-6、胰蛋白酶:——Lys(Arg)-CO-

-7、糜蛋白酶:——Phe(Trp或Tyr)-CO-

-*幾種常見蛋白酶的專一性1、羧肽酶20(1)鎖鑰學(xué)說:認(rèn)為整個酶分子的天然構(gòu)象是具有剛性結(jié)構(gòu)的,酶表面具有特定的形狀。酶與底物的結(jié)合如同一把鑰匙對一把鎖一樣(二)酶作用專一性的機(jī)制

(1)鎖鑰學(xué)說:認(rèn)為整個酶分子的天然構(gòu)象是具有剛性結(jié)構(gòu)的,酶21(2)誘導(dǎo)契合學(xué)說該學(xué)說認(rèn)為酶表面并沒有一種與底物互補的固定形狀,而只是由于底物的誘導(dǎo)才形成了互補形狀.(2)誘導(dǎo)契合學(xué)說該學(xué)說認(rèn)為酶表面并沒有一種與底物互補的固定22五、酶的活力測定和分離純化(一)酶活力測定1、酶活力:是指催化某一化學(xué)反應(yīng)的能力,可用在一定條件下所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率表示。通常用單位時間內(nèi)產(chǎn)物生成量表示。一般用初速率測定酶的活力,因為此時反應(yīng)速度與酶量呈線性關(guān)系。五、酶的活力測定和分離純化(一)酶活力測定232、酶活力單位規(guī)定:(U)酶活力大小即酶含量多少,用酶活力單位表示,即酶單位(U)。酶單位定義:一定條件下,一定時間內(nèi)將一定量的底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需酶量。酶含量用U/g或U/ml酶制劑表示。(1)國際單位(IU):25℃下,每分鐘催化1mol底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需酶量為一個活力單位。1IU=1mol/min(2)Kat單位(1972年國際酶學(xué)委員會規(guī)定):每秒催化1mol底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需酶量。1Kat=60×106IU不同的酶在實際催化中其活力有不同的規(guī)定。2、酶活力單位規(guī)定:(U)24(二)酶的分離和純化*分離純化遵守的重要原則:1、低溫2、防巰基氧化3、防金屬離子衡量分離純化效果用如下一些指標(biāo):酶的分離純化指標(biāo):(1)總活力=活力單位數(shù)/(mL酶液)

×總體積(mL)(2)比活力=總活力(U)/總蛋白(mg)(3)純化倍數(shù)=每次比活力/第一次比活力(4)回收率=每次總活力/第一次總活力(二)酶的分離和純化*分離純化遵守的重要原則:25酶的活力單位:1Kat定義為mol/sec的酶酶的分離純化過程中一定要隨時追蹤酶的活性比活:specificactivity酶單位數(shù)(U)/mg蛋白質(zhì)酶的活力單位:酶的分離純化過程中一定要隨時追蹤酶的活性比活:26六、核酶(ribozyme)1、發(fā)現(xiàn):1980s,Cech和Altman各自獨立發(fā)現(xiàn)RNA具有生物催化功能。共獲1989年諾貝爾化學(xué)獎。2、定義:具有催化功能的RNA分子。*近來發(fā)現(xiàn)某些DNA分子也具有催化活性,酶的概念進(jìn)一擴(kuò)展。六、核酶(ribozyme)1、發(fā)現(xiàn):1980s,Cech27七、抗體酶1、發(fā)現(xiàn):1986年Schultz和Lerner兩個實驗室同時在美國Science上發(fā)表論文,報道成功得到具有酶催化活性的抗體。2、定義:具有催化功能的抗體。七、抗體酶1、發(fā)現(xiàn):1986年Schultz和Lerner兩28八、酶工程簡介1、定義:指酶的生產(chǎn)、純化、固定化技術(shù)、酶分子結(jié)構(gòu)的修飾及在工農(nóng)醫(yī)和理論研究方面的應(yīng)用。2、化學(xué)酶工程(初級酶工程)(1)天然酶(2)化學(xué)修飾酶:通過對酶分子的化學(xué)修飾改善酶的性能。(3)固定化酶:用物化方法處理酶,使之不溶于水,但仍具酶活性。(4)人工模擬酶:用化學(xué)方法合成人工酶催化劑。八、酶工程簡介1、定義:指酶的生產(chǎn)、純化、固定化技術(shù)、酶分子29酶工程簡介3、生物工程酶(高級酶工程):是酶學(xué)和DNA重組技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。(1)克隆酶:用基因工程技術(shù)大量生產(chǎn)的酶。(2)突變酶:進(jìn)行遺傳修飾。(3)設(shè)計新酶基因,合成自然界不曾有

的酶。酶工程簡介3、生物工程酶(高級酶工程):是酶學(xué)30第九章酶促反應(yīng)動力學(xué)1、概念:酶促反應(yīng)動力學(xué)是研究酶促反應(yīng)的速率及影響此速率的各因素的科學(xué)。2、影響因素:(1)底物濃度(2)抑制劑:構(gòu)成對酶的抑制作用(3)溫度(4)pH值(5)激活劑第九章酶促反應(yīng)動力學(xué)1、概念:酶促反應(yīng)動力學(xué)是研究酶促反31在低底物濃度時,反應(yīng)速度與底物濃度成正比,表現(xiàn)為一級反應(yīng)特征。隨著底物濃度,反應(yīng)速率不再按正比升高,反應(yīng)表現(xiàn)為混合級反應(yīng)。當(dāng)?shù)孜餄舛冗_(dá)到一定值,幾乎所有的酶都與底物結(jié)合后,反應(yīng)速度達(dá)到最大值(Vmax),此時再增加底物濃度,反應(yīng)速度不再增加,表現(xiàn)為零級反應(yīng)。一、底物濃度對酶促反應(yīng)速度的影響酶催化的反應(yīng)速率變化現(xiàn)象在低底物濃度時,反應(yīng)速度與底物濃度成正比,表現(xiàn)為一級反應(yīng)特32(一)中間絡(luò)合物學(xué)說根據(jù)上述反應(yīng)現(xiàn)象,Henri和Wurtz提出酶--底物中中間復(fù)合物學(xué)說:

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-S

P+E

許多實驗事實(P355-356)證明了E-S復(fù)合物的存在。E-S復(fù)合物形成的速率與酶和底物的性質(zhì)有關(guān)。(一)中間絡(luò)合物學(xué)說33根據(jù)中間復(fù)合物學(xué)說假設(shè)E+SES的平衡迅速建立(平衡態(tài))反應(yīng)初速由最高速度與底物濃度決定

v=Vmaxf([S])y=f(x)

v=Vmax/(1+Ks/[S])Ks為ES解離常數(shù)

v=(米氏方程)1、Michaelis-Menten方程(1913年)Vmax[S]Ks+[S]根據(jù)實驗數(shù)據(jù)推導(dǎo)S+EESE+P(二)酶促反應(yīng)的動力學(xué)方程根據(jù)34穩(wěn)態(tài)理論Briggs&Haldane提出穩(wěn)態(tài)理論,對米氏方程修正:E+SESP+E反應(yīng)分上述兩步進(jìn)行,均可逆;反應(yīng)進(jìn)行一段進(jìn)間后,復(fù)合物ES生成速率與分解速率相等,濃度保持不變,這種反應(yīng)狀態(tài)稱為穩(wěn)態(tài)。k1k2k3k4穩(wěn)態(tài)理論Briggs&Haldane提出穩(wěn)態(tài)理論,對米氏35酶催化的反應(yīng)中各成份的變化S+EESE+PS:substanceP:productE:enzyme發(fā)最初的一段時間虛線之間為穩(wěn)態(tài)酶催化的反應(yīng)中各成份的變化S+EES36Briggs&Haldane提出穩(wěn)態(tài)理論,對米氏方程修正:E+SESP+Ek1([E]-[ES])[S]=k2[ES]+k3[ES]k2+k3([E]-[ES])[S]k1[ES][ES]=[E][S]/(Km+[S]),Km=(k2+k3)/k1

因為

v=k3[ES],

而Vmax=k3[E]所以v=Vmax[S]/(Km+[S])Michaelis-Menten方程(1925年)k1k2k3k4=*反應(yīng)初速度階段,產(chǎn)物濃度很低,K4這一步忽略不計。Briggs&Haldane提出穩(wěn)態(tài)理論,對米氏方程修正37米氏方程曲線米氏方程曲線38米氏方程Km即為米氏常數(shù),Vmax為最大反應(yīng)速度當(dāng)反應(yīng)速度等于最大速度一半時,即V=1/2Vmax,Km=[S]米氏常數(shù)物理意義:反應(yīng)速度為最大值的一半時的底物濃度。因此,米氏常數(shù)的單位為mol/L。米氏方程Km即為米氏常數(shù),當(dāng)反應(yīng)速度等于最大速度一半時,即392、動力學(xué)參數(shù)的意義(1)米氏常數(shù)的意義A、Km是酶的一個重要的特征物理常數(shù):Km大小只與酶性質(zhì)有關(guān),與酶濃度無關(guān)。Km隨測定底物、反應(yīng)溫度、pH及離子強(qiáng)度而變化。B、

Km可判斷酶的專一性和天然底物1/Km值近似表示酶與底物之間的親和程度:1/Km值大表示親和程度大;1/Km值小表示親和程度低。(條件:k3<<k2)2、動力學(xué)參數(shù)的意義(1)米氏常數(shù)的意義40(2)Vmax和k3(kcat)的意義一定酶濃度下,酶對特定底物的Vmax是一個常數(shù),不同底物及其它條件也影響其數(shù)值。K3表示當(dāng)酶被底物飽和時每秒每個酶分子轉(zhuǎn)換底物的分子數(shù),又稱轉(zhuǎn)換數(shù),通常稱催化常數(shù)(kcat),其值越大,表明催化效率越高。Kcat/Km值:可以比較不同酶或同一種酶催化不同底物的催化效率。(2)Vmax和k3(kcat)的意義41Lineweaver-Burkplot(雙倒數(shù)作圖)

1/v

=Km/Vmax

×1/[S]+1/Vmax

3、利用作圖法測定Km和VmaxLineweaver-Burkplot(雙倒數(shù)作圖)1/42反應(yīng)速度為最大值的一半時的底物濃度課件43反應(yīng)速度為最大值的一半時的底物濃度課件44(三)(多)雙底物的酶促反應(yīng)動力學(xué)1、序列反應(yīng):底物的結(jié)合和產(chǎn)物的釋放有一定的順序,產(chǎn)物不能在底物完全結(jié)合前釋放。(1)有序反應(yīng):參與反應(yīng)的兩底物有序與酶結(jié)合進(jìn)行反應(yīng)。(2)隨機(jī)反應(yīng):參與反應(yīng)的兩底物隨機(jī)與酶結(jié)合進(jìn)行反應(yīng)。2、乒乓反應(yīng)上述反應(yīng)機(jī)制見364-365頁圖示。(三)(多)雙底物的酶促反應(yīng)動力學(xué)1、序列反應(yīng):底物的結(jié)合和45二、酶的抑制作用幾個概念(P368):1、失活作用;酶已變性2、抑制作用:酶未變性3、抑制劑4、變性劑(一)抑制程度表示方法:P368二、酶的抑制作用幾個概念(P368):46(二)抑制作用的類型1、不可逆抑制抑制劑與酶反應(yīng)中心的活性基團(tuán)以共價形式結(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。不能通過透析、超濾等物理方法去除抑制劑而恢復(fù)酶的活性。

(二)抑制作用的類型1、不可逆抑制472、可逆抑制抑制劑與酶蛋白以非共價方式結(jié)合,引起酶活性暫時性喪失。抑制劑可以通過透析等方法被除去,并且能部分或全部恢復(fù)酶的活性。根椐抑制劑與底物的關(guān)系,又可以分為三類。2、可逆抑制48(1)競爭性抑制某些抑制劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)與底物相似,因而能與底物競爭與酶活性中心結(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。競爭性抑制通??梢酝ㄟ^增大底物濃度,即提高底物的競爭能力來消除。(1)競爭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49競爭性抑制競爭性抑制50(2)非競爭性抑制酶可同時與底物及抑制劑結(jié)合,引起酶分子構(gòu)象變化,并導(dǎo)至酶活性下降。由于這類物質(zhì)并不是與底物競爭與活性中心的結(jié)合,所以稱為非競爭性抑制劑。如某些金屬離子(Cu2+、Ag+、Hg2+),通常能與酶分子的調(diào)控部位中的-SH基團(tuán)作用,改變酶的空間構(gòu)象,引起非競爭性抑制。(2)非競爭性抑制酶可同時與底物及抑制劑結(jié)合,引起酶分子構(gòu)51非競爭性抑制非競爭性抑制52(3)反競爭性抑制酶只有與底物結(jié)合后,才能與抑制劑結(jié)合。反競爭性抑制作用常見于多底物反應(yīng)中,而在單底物反應(yīng)中少見。(3)反競爭性抑制酶只有與底物結(jié)合后,才能與抑制劑結(jié)合。53競爭性抑制(Competitiveinhibition):E+SESE+P+IKiEI反競爭性抑制(Uncompetitiveinhibition):E+SESE+P+IKiESI

酶反應(yīng)的三種不同抑制Ki=[E]*[I]/[EI],Eo=E+EI+ESEo=E+ESI+ES競爭性抑制(Competitiveinhibition):54非競爭抑制(Noncompetitiveinhibition):E+SESE+P+IKi

+IKiEI

ESI

非競爭抑制(Noncompetitiveinhibitio55不同類型抑制作用的米氏方程不同類型抑制作用的米氏方程56I競爭性抑制反競爭性抑制非競爭性抑制I競爭性抑制反競爭性抑制非競爭性抑制57(五)一些重要的酶的抑制劑1、不可逆抑制劑(1)非專一性不可逆抑制劑:作用于酶的一類或幾類基團(tuán),作用后引起酶失活。(2)專一性不可逆抑制劑作用于某一種酶活必部位的必需基團(tuán),作用后引起酶失活。2、可逆抑制劑最重要和最常見的是競爭性抑制劑。(五)一些重要的酶的抑制劑1、不可逆抑制劑58非專一性不可逆抑制劑(1)有機(jī)磷化合物:能抑制某些蛋白酶及酯酶活力,與酶分子活性部位的絲氨酸共價結(jié)合,抑制膽堿酯酶活力。常見:DFP、敵敵畏、敵百蟲、對硫磷等。(2)有機(jī)汞、有機(jī)砷化合物:與酶分子中半胱氨酸殘基結(jié)合,抑制含巰基的酶。(3)重金屬鹽(4)烷化試劑:含活潑的鹵素原子與酶作用。(5)氰化物、硫化物和CO:能與酶中金屬離子形成較為穩(wěn)定的化合物,抑制酶活性。(6)青霉素;與糖肽轉(zhuǎn)肽酶活性部位絲氨酸羥基結(jié)合,使酶失活。非專一性不可逆抑制劑(1)有機(jī)磷化合物:能抑制某些蛋白酶及酯59專一性不可逆抑制劑(1)Ks型不可逆抑制劑:具有底物類似的結(jié)構(gòu),可和酶結(jié)合,同時帶的一個活潑的化學(xué)基團(tuán),能與酶分子中必需基團(tuán)反應(yīng)進(jìn)行化學(xué)修飾,抑制酶活性。(2)kcat型不可逆抑制劑:不但具有天然底物的類似結(jié)構(gòu),且本身是酶的底物,能與酶結(jié)合發(fā)生類似于底物的變化,還有一個潛伏反應(yīng)基團(tuán),當(dāng)酶對它進(jìn)行催化時,該反應(yīng)基團(tuán)暴露,作用于酶的必需基團(tuán)或酶的輔基,使酶不可逆失活,又稱為自殺性底物。專一性不可逆抑制劑(1)Ks型不可逆抑制劑:具有底物類似的結(jié)60可逆抑制劑最常見的是競爭性抑制劑。(1)對氨基苯磺酰胺:是對氨基苯甲酸的競爭性類似物。抑制二氫葉酸合成酶的對對氨基苯甲酸的催化合成二氫葉酸的活性。(2)過渡態(tài)底物類似物:與過渡態(tài)底物相似,能障小,與酶結(jié)合容易。其與酶結(jié)合能力遠(yuǎn)大于底物與酶的結(jié)合。從而起抑制作用??赡嬉种苿┳畛R姷氖歉偁幮砸种苿?1三、溫度的影響一方面是溫度升高,酶促反應(yīng)速度加快。另一方面,溫度升高,酶的高級結(jié)構(gòu)將發(fā)生變化或變性,導(dǎo)致酶活性降低甚至喪失。因此大多數(shù)酶都有一個最適溫度。在最適溫度條件下,反應(yīng)速度最大。最適溫度不是酶的特征性常數(shù),隨多種因素互會改變。P379三、溫度的影響一方面是溫度升高,酶促反應(yīng)速度加快。62四、pH的影響在一定的pH下,酶具有最大的催化活性,通常稱此pH為最適pH。pH影響酶活力的原因:(1)構(gòu)象改變(2)解離狀態(tài):酶的解離,底物解離四、pH的影響在一定的pH下,酶具有最大的催化活性,63如何解釋酶活性與pH的變化關(guān)系,假如其最大活性在pH=4或pH=11時,酶活性可能涉及那些氨基酸側(cè)鏈?

解答:(1)過酸、過堿影響酶蛋白的構(gòu)象,甚至使酶變性失活。(2)pH改變不劇烈時,影響底物分子的解離狀態(tài)和酶分子的解離狀態(tài),從而影響酶對底物的結(jié)合與催化。(3)pH影響酶分子中另一些基團(tuán)的解離,這些基團(tuán)的解離狀態(tài)與酶的專一性及酶分子的活性中心構(gòu)象有關(guān)。如果酶的最大活性在pH=4時,可能涉及酸性氨基酸:天冬氨酸、谷氨酸;如果酶的最大活性在pH=11時,可能涉及堿性氨基酸:賴氨酸、組氨酸和精氨酸。

如何解釋酶活性與pH的變化關(guān)系,假如其最大活性在pH=4或p64五、激活劑對酶的影響凡是能夠提高酶活性的物質(zhì)都稱為酶的激活劑。大部分是無機(jī)離子和小分子有機(jī)化合物。如唾液淀粉酶的激活劑是:Cl-五、激活劑對酶的影響凡是能夠提高酶活性的物質(zhì)都稱為酶的激活劑65習(xí)題Kcat酶工程固定化酶中間產(chǎn)物學(xué)說金屬酶比活性

全酶與蛋白酶

多酶體系

輔基

誘導(dǎo)契合學(xué)說乳酸脫氫酶經(jīng)過透析后,其活性大大降低或消失,這是因為:A亞基解聚B酶蛋白變性C失去輔酶D缺乏底物與酶結(jié)合所需要的能量E以上都不對下列對酶的敘述,哪一項是正確的?A所有的蛋白質(zhì)都是酶B所有的酶均以有機(jī)化合物作為底物C所有的酶均需特異的輔助因子D所有的酶對其底物都具絕對特異性E上述都不對習(xí)題Kcat酶工程固定化酶中間產(chǎn)物學(xué)說金屬酶66習(xí)題測酶活性時,反應(yīng)速度對底物應(yīng)呈:A一級反應(yīng)B混合級反應(yīng)C零級反應(yīng)D二級反應(yīng)

溫度對酶活性的影響是:A.低溫可使酶失活B.催化的反應(yīng)速度隨溫度的升高而升高C.最適溫度是酶的特征性常數(shù)D.最適溫度隨反應(yīng)的時間而有所變化E.以上都不對關(guān)于研究酶反應(yīng)速度應(yīng)以初速度為準(zhǔn)的原因中,哪項不對?A.反應(yīng)速度隨時間的延長而下降,B.產(chǎn)物濃度的增加對反應(yīng)速度呈負(fù)反饋作用,C.底物濃度與反應(yīng)速度成正比,D.溫度和pH有可能引起部分酶失活,E.測定初速度比較簡單方便習(xí)題測酶活性時,反應(yīng)速度對底物應(yīng)呈:67習(xí)題*非競爭抑制作用是:A.抑制劑與酶活性中心外的部位結(jié)合B.酶與抑制劑結(jié)合后,還可與底物結(jié)合C.酶與底物結(jié)合后,還可與抑制劑結(jié)合D.酶-底物-抑制劑復(fù)合物不能進(jìn)一步釋放產(chǎn)物E.以上都不對酶促反應(yīng)達(dá)最大速度后,增加底物濃度不能加快反應(yīng)速度的原因是:A.全部酶與底物結(jié)合成E-S復(fù)合體B.過量底物對酶有負(fù)反饋抑制C.過量底物與激活劑結(jié)合影響底物與酶的結(jié)合D.改變了化學(xué)反應(yīng)的平衡點E.以上都不是底物濃度飽和后,再增加底物濃度,則A.反應(yīng)速度隨底物濃度的增加而增加B.隨著底物濃度的增加酶逐漸失活C.酶的結(jié)合部位被更多的底物占據(jù)D.再增加底物的濃度反應(yīng)速度不再增加E.形成酶—底物復(fù)合體增加習(xí)題*非競爭抑制作用是:68習(xí)題有機(jī)磷農(nóng)藥

A.對酶有可逆性抑制作用B.可與酶活性中心上組氨酸的咪唑基結(jié)合,使酶失活C.可與酶活性中心上半胱氨酸的巰基結(jié)合使,酶失活D.能抑制膽堿乙酰化酶E.能抑制膽堿酯酶非競爭性抑制劑的存在,使酶促反應(yīng)動力學(xué)改變?yōu)椋篈V不變,km變小BV不變,km變大CV變小,km變大DV變小,km不變EV變小,km變小FV變大,km變大

含唾液淀粉酶的唾液經(jīng)透析后,水解淀粉的能力顯著下降,其原因:A、酶變性失活B、失去Cl—C、失去Ca2+D、失去輔酶pH對酶促反應(yīng)速度的影響,下列哪能項是正確的:ApH對酶促反應(yīng)速度影響不大B不同的酶有其不同的最適pHC酶的最適pH都在中性即pH=7左右D酶的活性隨pH的提高而增大EpH對酶促反應(yīng)速度影響最大的主要在于影響酶的等電點習(xí)題有機(jī)磷農(nóng)藥69

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