暨大生化酶学PPT学习教案

1、会计学1 暨大生化酶学暨大生化酶学 具有极高的效率。具有极高的效率。 高度的专一性。高度的专一性。 酶促反应的可调节性。酶促反应的可调节性。 在温和的反应环境下加速反应。在温和的反应环境下加速反应。 第1页/共27页 绝大多数酶是蛋白质。绝大多数酶是蛋白质。 80年代以后发现某些酶的成分是年代以后发现某些酶的成分是RNA，称为核，称为核 酶。酶。 第2页/共27页 a)a) 单纯酶：仅由氨基酸残基构成。单纯酶：仅由氨基酸残基构成。 b)b) 结合酶：由蛋白质（酶蛋白）和非蛋白质（辅助因子结合酶：由蛋白质（酶蛋白）和非蛋白质（辅助因子 ）组成，全酶酶蛋白辅助因子。）组成，全酶酶蛋白辅助因子。 辅

2、助因子包括辅助因子包括 辅酶辅酶：与酶蛋白以非共价键疏松结合，可用透析等与酶蛋白以非共价键疏松结合，可用透析等 简单方法分离；简单方法分离； 辅基辅基：与酶蛋白以共价键牢固结合，不能用透析等与酶蛋白以共价键牢固结合，不能用透析等 简单方法分离。简单方法分离。 第3页/共27页 第4页/共27页 单体酶：由一条肽链构成。单体酶：由一条肽链构成。 寡聚酶：由多条肽链构成的一种酶。寡聚酶：由多条肽链构成的一种酶。 多酶体系：由代谢上相关的几种酶构成的一种复合体多酶体系：由代谢上相关的几种酶构成的一种复合体 。 第5页/共27页 国际系统分类法将酶按其国际系统分类法将酶按其 催化反应的性质分为催化反应

3、的性质分为 六大类，每一个酶都六大类，每一个酶都 用四个点隔开的数字用四个点隔开的数字 编号，编号前冠以编号，编号前冠以EC （酶学委员会缩写）（酶学委员会缩写） ，四个数字依次表示，四个数字依次表示 该酶应属的大类、亚该酶应属的大类、亚 类、亚亚类及酶的顺类、亚亚类及酶的顺 序排号，这种编码一序排号，这种编码一 种酶的四个数字即是种酶的四个数字即是 酶的标码。酶的标码。 第6页/共27页 1.氧化还原酶类：催化底物进行各种氧化还原反应。氧化还原酶类：催化底物进行各种氧化还原反应。 2.转移酶类：催化底物之间进行某些基团的转移或交换的反应转移酶类：催化底物之间进行某些基团的转移或交换的反应 。

4、 3.水解酶类：催化底物发生各种水解反应。水解酶类：催化底物发生各种水解反应。 4.裂合酶类：催化共价连接基团的转移并形成双键的反应或其裂合酶类：催化共价连接基团的转移并形成双键的反应或其 逆反应。逆反应。 5.异构酶类：可催化各种同分异构体之间相互转化反应。异构酶类：可催化各种同分异构体之间相互转化反应。 6.合成酶类：催化两分子底物合成为一分子化合物，并伴随合成酶类：催化两分子底物合成为一分子化合物，并伴随 ATP磷酸键断裂释能的反应。磷酸键断裂释能的反应。 第7页/共27页 研究酶反应速度及其影响因素，这些因素包括酶浓研究酶反应速度及其影响因素，这些因素包括酶浓 度、底物浓度、温度、度、

5、底物浓度、温度、pHpH、抑制剂、激活剂等、抑制剂、激活剂等 。 二二 . . 酶促反应动力学酶促反应动力学 第8页/共27页 酶反应速度的测定，多用单位时间内产物浓度的增加作为酶反应速度的测定，多用单位时间内产物浓度的增加作为 反应速度的量度。反应速度的量度。 酶反应速度一般以初始速度表示。酶反应速度一般以初始速度表示。 酶活性指酶催化某种化学反应的能力，以酶促反应速度表酶活性指酶催化某种化学反应的能力，以酶促反应速度表 示。示。 在规定条件下，酶促反应在单位时间内生成一定量产物或在规定条件下，酶促反应在单位时间内生成一定量产物或 消耗一定量底物所需酶量。国际生化学会酶学委员会规定消耗一定量

6、底物所需酶量。国际生化学会酶学委员会规定 ：在特定条件下，每分钟催化：在特定条件下，每分钟催化1mol底物转化为产物所需底物转化为产物所需 的酶量为一个国际单位（的酶量为一个国际单位（IU）。）。 用比活力（用比活力（mg蛋白中酶的活力），反映酶制剂的纯度。蛋白中酶的活力），反映酶制剂的纯度。 第9页/共27页 第10页/共27页 底物浓度对反应速度的影响底物浓度对反应速度的影响 其他因素不变，底物浓其他因素不变，底物浓 度的变化对反应速度作度的变化对反应速度作 图（图（V-S曲线）：底物曲线）：底物 浓度很低时，浓度很低时，V与与 S呈呈 正比；底物浓度再增加正比；底物浓度再增加 ，V的增加

7、趋缓；当的增加趋缓；当S 达某一值后，反应速度达某一值后，反应速度 达最大，反应速度不再达最大，反应速度不再 增加。增加。 第11页/共27页 米氏方程（米氏方程（Michaelis-Menten） 根据中间产物学说，得出了反应速度与底物浓根据中间产物学说，得出了反应速度与底物浓 度关系的数学方程式。即米氏方程度关系的数学方程式。即米氏方程: : VmaxVmax为最大反应速度，为最大反应速度， KmKm为米氏常数。为米氏常数。 max SK SV v m 第12页/共27页 米氏常数米氏常数 米氏常数是酶的特征常数，只与酶的性质有关，不米氏常数是酶的特征常数，只与酶的性质有关，不 受底物浓度

8、和酶浓度的影响。受底物浓度和酶浓度的影响。 不同酶不同酶Km值不同。值不同。 Km值是反应速度（值是反应速度（V）达到最大反应速度（）达到最大反应速度（Vmax） 一半时的底物浓度（单位为一半时的底物浓度（单位为mol/L或或mmol/L）。）。 Km的大小近似地反映了酶与底物结合成中间产物的大小近似地反映了酶与底物结合成中间产物 的难易程度。如果一种酶可以催化几种底物发生反的难易程度。如果一种酶可以催化几种底物发生反 应，应，Km值最小的底物是该酶的最适底物。值最小的底物是该酶的最适底物。 通过米氏常数可了解测定酶活性的底物浓度通过米氏常数可了解测定酶活性的底物浓度 第13页/共27页 米氏

9、常数的测定米氏常数的测定作图法作图法 第14页/共27页 双底物反应机制双底物反应机制顺序、随机、乒乓机制顺序、随机、乒乓机制 第15页/共27页 酶浓度、温度、酶浓度、温度、pH对反应速度的影响对反应速度的影响 当当SE ，使酶达饱和时，使酶达饱和时， v与与E 近似成正比关系。近似成正比关系。 升高温度可加快酶促反应速度，升高温度可加快酶促反应速度， 同时也会加速酶蛋白变性。酶促同时也会加速酶蛋白变性。酶促 反应速度最快时的环境温度称为反应速度最快时的环境温度称为 该酶促反应的最适温度。该酶促反应的最适温度。 pH影响酶活性中心某些必需基团影响酶活性中心某些必需基团 、辅酶及许多底物的解离

10、状态。、辅酶及许多底物的解离状态。 酶促反应速度最快时的环境酶促反应速度最快时的环境pH称称 为酶促反应的最适为酶促反应的最适pH。 第16页/共27页 抑制剂对反应速度的影响抑制剂对反应速度的影响 能使酶活性下降而不引起酶蛋白变性的物质称酶能使酶活性下降而不引起酶蛋白变性的物质称酶 的抑制剂。的抑制剂。 根据抑制剂与酶结合牢固或疏松，分为可逆性抑根据抑制剂与酶结合牢固或疏松，分为可逆性抑 制与不可逆性抑制。制与不可逆性抑制。 可逆性抑制作用：以非共价键与酶或酶可逆性抑制作用：以非共价键与酶或酶- -底物复合底物复合 物疏松结合，利用透析或超滤等简单方法可除去物疏松结合，利用透析或超滤等简单方

11、法可除去 其抑制，使酶恢复活性，称可逆性抑制作用。其抑制，使酶恢复活性，称可逆性抑制作用。 第17页/共27页 n 竞争性抑制作用竞争性抑制作用 n 非竞争性抑制作非竞争性抑制作 用用 n 反竞争性抑制作反竞争性抑制作 用用 三种可逆抑制三种可逆抑制 第18页/共27页 酶的作用机理酶的作用机理 n活性中心：在反应过程中酶分子中直接参与反应活性中心：在反应过程中酶分子中直接参与反应 的基团，所组成的空间结构。的基团，所组成的空间结构。 n活性中心包括两个功能部位：与底物结合的结合活性中心包括两个功能部位：与底物结合的结合 部位和催化部位。活性中心通常由酶分子中虽然部位和催化部位。活性中心通常由

12、酶分子中虽然 在一级结构上并不紧密相邻的几个氨基酸残基侧在一级结构上并不紧密相邻的几个氨基酸残基侧 链上的基团组成。链上的基团组成。 n对于需要辅因子的结合蛋白酶来说，辅酶（或辅对于需要辅因子的结合蛋白酶来说，辅酶（或辅 基）也是活性中心的组成部分。酶分子其它部分基）也是活性中心的组成部分。酶分子其它部分 为酶活性中心的形成提供了结构基础。为酶活性中心的形成提供了结构基础。 第19页/共27页 酶的专一性酶的专一性 “诱导契合学说诱导契合学说” 酶的活性中心与底物的结构不酶的活性中心与底物的结构不 是刚性互补而是柔性互补。酶是刚性互补而是柔性互补。酶 分子与底物分子接近时，酶蛋分子与底物分子接

13、近时，酶蛋 白质受底物分子诱导，构象发白质受底物分子诱导，构象发 生有利于与底物结合的变化，生有利于与底物结合的变化， 酶与底物在此基础上互补楔合酶与底物在此基础上互补楔合 ，进行反应。，进行反应。 第20页/共27页 第21页/共27页 基本上均为寡聚酶。基本上均为寡聚酶。 是代谢过程的关键调节酶是代谢过程的关键调节酶 。 包括具有催化功能的活性包括具有催化功能的活性 中心及起调节作用的调节中心及起调节作用的调节 中心。中心。 别构酶（别构酶（allosteric enzyme） 第22页/共27页 v-v-S S曲线为曲线为S S形曲线。形曲线。 别构效应：当调节物与酶分子中的变别构效应：

14、当调节物与酶分子中的变 构中心结合后，诱导出或稳定住酶分构中心结合后，诱导出或稳定住酶分 子的某种构象，使酶活性中心对底物子的某种构象，使酶活性中心对底物 的结合与催化作用受到影响，从而调的结合与催化作用受到影响，从而调 节酶的反应速度及代谢过程。节酶的反应速度及代谢过程。 正效应剂通常是变构酶的底物，负效正效应剂通常是变构酶的底物，负效 应剂一般是代谢反应序列的终产物。应剂一般是代谢反应序列的终产物。 别构效应别构效应 第23页/共27页 有机体内能够催化同一种化学反应，但其酶蛋白有机体内能够催化同一种化学反应，但其酶蛋白 本身的分子结构组成却有所不同的一组酶。本身的分子结构组成却有所不同的一组酶。 同工酶（同工酶（Isoenzyme） 第24页/共27页 有些酶刚合成或初分泌时是酶的有些酶刚合成或初分泌时是酶的 无活性前体，称为酶原。无活性