第五章酶(中职生物化学)

1、第五章第五章 酶酶EnzymeEnzyme卫生技工学校卫生技工学校 王巧玲王巧玲学习目标学习目标掌握：掌握：1、酶的概念、组成及酶促反应特点；2、酶的活性中心；3、同工酶的概念及其临床应用；4、竞争性抑制作用的概念及医学意义。主要内容主要内容第一节第一节 酶的概念及酶促反应特点酶的概念及酶促反应特点第二节第二节 酶的组成、结构与功能酶的组成、结构与功能第三节第三节 影响酶促反应速度的因素影响酶促反应速度的因素第四节第四节 酶与临床医学的关系酶与临床医学的关系 物质代谢是生命活动的基物质代谢是生命活动的基本特征，包含的各种复杂的化本特征，包含的各种复杂的化学反应，几乎都是在特异的学反应，几乎都是

2、在特异的酶酶催化催化下进行的。下进行的。 没有酶就没有新陈代谢，没有酶就没有新陈代谢，也就没有生命活动。也就没有生命活动。目前将生物催化剂分为两类：目前将生物催化剂分为两类： 酶：由活细胞合成的对其特异底物起高效 作用的蛋白质。 核酶：对核酸具有高效特异催化作用的核酶。第一节第一节 酶的概念及酶促反应特点酶的概念及酶促反应特点酶酶：是由活细胞产生的具有催化作用的特殊蛋白质。 又称为生物催化剂。酶促反应酶促反应：由酶所催化的反应。底物底物（S Substrate，S S）:在酶促反应中被酶催化的物质。产物产物（P Product，P P）:经酶催化所产生的物质。酶活性酶活性：酶所具有的催化能力。

3、酶失活酶失活：酶丧失催化能力。一、酶的相关概念一、酶的相关概念 -酮戊二酸转氨酶丙酮酸Ala + Glu酶是蛋白质的证据：酶是蛋白质的证据：1 1 酶的化学组成，氮酶的化学组成，氮1616。2 2 在水溶液中发生两性解离，有等电点。在水溶液中发生两性解离，有等电点。3 3 水解产物为氨基酸。水解产物为氨基酸。4 4 凡使蛋白质变性的因素作用于酶也使之变性。凡使蛋白质变性的因素作用于酶也使之变性。（一）酶与一般催化剂的相同点（一）酶与一般催化剂的相同点 能加快化学反应速度；能加快化学反应速度； 在催化反应前后，没有质和量的改变；在催化反应前后，没有质和量的改变； 只能催化热力学上可能进行的反应；

4、只能催化热力学上可能进行的反应； 只能缩短反应达到平衡的时间，但不能只能缩短反应达到平衡的时间，但不能改变化学反应的平衡点。改变化学反应的平衡点。二二 酶酶促促反反应应特特点点二二 酶酶促促反反应应特特点点（二）酶与一般催化剂的不同点（二）酶与一般催化剂的不同点 高度的催化效率；高度的催化效率； 高度的专一性或特异性；高度的专一性或特异性；（1 1）相对专一性）相对专一性（2 2）绝对专一性）绝对专一性（3 3）立体异构专一性）立体异构专一性 高度不稳定性；高度不稳定性； 酶活性的可调节性。酶活性的可调节性。例例 2H2H2 2O O2 22H2H2 2O+OO+O2 2 1mol H1mol

5、 H2 2O O2 2酶酶 能催化能催化 5 510106 6 mol Hmol H2 2O O2 2的分解的分解 1mol Fe1mol Fe3+3+ 只能催化只能催化6 61010-4 -4 mol Hmol H2 2O O2 2的分解的分解 以摩尔为单位进行比较，酶的催化效率比化学以摩尔为单位进行比较，酶的催化效率比化学催化剂高催化剂高10107 710101313倍，比非催化反应高倍，比非催化反应高10108 810102020倍。倍。 1 1、高度的催化效率、高度的催化效率主要原因主要原因: : 酶酶降低反应的活化能降低反应的活化能 活化能活化能：分子从初态到达活化态所需要的能量。

6、活化能 催化效率反应总能量改变反应总能量改变 非催化反应活化能非催化反应活化能 酶促反应酶促反应 活化能活化能 一般催化剂催一般催化剂催化反应的活化能化反应的活化能 能能量量 反反 应应 过过 程程 底物底物 产物产物 酶促反应活化能的改变酶促反应活化能的改变 2 2、高度的专一性或特异性、高度的专一性或特异性一种酶仅作用于一种或一类一种酶仅作用于一种或一类化合物化合物，或一定，或一定的的化学键化学键，催化一定的化学反应并生成一定的产，催化一定的化学反应并生成一定的产物。酶对底物的这种物。酶对底物的这种选择性选择性称为酶的特异性或专称为酶的特异性或专一性一性。分类分类相对专一性相对专一性绝对专

7、一性绝对专一性立体异构专一性立体异构专一性绝对专一性绝对专一性一种酶只能催化一种底物发生一种特定的化一种酶只能催化一种底物发生一种特定的化学反应并生成一定的产物，即酶选择全部结构。学反应并生成一定的产物，即酶选择全部结构。如：如： OCNH2NH2+ H2O2NH3 + CO2尿素脲酶OCNHNH2+ H2O甲基尿素CH3脲酶相对专一性相对专一性 一种酶能催化一类化合物或一定的化学键，一种酶能催化一类化合物或一定的化学键，即酶只能选择底物的部分结构。即酶只能选择底物的部分结构。如：如：OHOHHHOHHOHCH2OHHCH2OHHCH2OHOHHHOHOO11OHOHHHOHHOHCH2HCH

8、2OHHCH2OHOHHHOHOO11OOOHHHHOHHOHCH2OHH1蔗糖棉子糖蔗糖酶HCH3CCOOHOHHCH3COHCOOHABCABC立体异构专一性立体异构专一性 当底物具有立体异构现象时，一种酶只对底物当底物具有立体异构现象时，一种酶只对底物的某一立体异构体具有催化作用，而对其他立体的某一立体异构体具有催化作用，而对其他立体异构体不起作用。异构体不起作用。3 3、高度不稳定性、高度不稳定性4 4、酶活性的可调节性、酶活性的可调节性 这是酶的化学本质（蛋白质）所决定的，这是酶的化学本质（蛋白质）所决定的，易受易受pHpH、温度等、温度等理化因素理化因素的影响。的影响。酶促反应受多

9、种因素的酶促反应受多种因素的调控调控，以适应机，以适应机体对不断变化的内外环境和生命活动的需要。体对不断变化的内外环境和生命活动的需要。（一）（一）酶的分类：酶的分类：六大类六大类1氧化还原酶类（氧化还原酶类（oxido-reductases） 催化氧化还原反应的酶，包括氧化酶类、脱氢催化氧化还原反应的酶，包括氧化酶类、脱氢酶类、过氧化氢酶、过氧化物酶等。酶类、过氧化氢酶、过氧化物酶等。 三、酶的分类与命名三、酶的分类与命名（1）氧化酶类：催化底物脱氢，并氧化生成）氧化酶类：催化底物脱氢，并氧化生成H2O或或H2O2 。2A2H+O2 2A+2H2O A2H+O2 A+H2O2 邻苯二酚氧化酶

10、（邻苯二酚氧化酶（EC 1.10.3.1，邻苯二酚：氧氧化酶），邻苯二酚：氧氧化酶） 邻苯二酚邻苯二酚邻苯醌邻苯醌例：例：OHOH+ O2邻邻苯苯二二酚酚氧氧化化酶酶OO2+ 2H2O2（2）脱氢酶类：直接催化底物脱氢）脱氢酶类：直接催化底物脱氢 A2H + B A + B2H 例：乳酸脱氢酶（例：乳酸脱氢酶（EC 1.1.1.27，L-乳酸：乳酸：NAD+氧化还原酶）氧化还原酶） 乳酸乳酸丙酮酸丙酮酸COOHC HCH3H O+ NAD+COOHCOCH3+ NADH + H+乳乳酸酸脱脱氢氢酶酶2转移酶类（转移酶类（transferases） 催化基团的转移催化基团的转移 AR+ BBRA

11、 +例：谷丙转氨酶（例：谷丙转氨酶（GPT）（）（EC 2.6.1.2，L-丙氨酸：丙氨酸： 酮戊二酸氨基转移酶）酮戊二酸氨基转移酶） 3水解酶类（水解酶类（hydrolases） AB + H2O AOH + BH 4裂合酶类（裂合酶类（lyases） 从底物移去一个基团而形成双键或逆反应从底物移去一个基团而形成双键或逆反应 AB A + B 例例1：例2：5异构酶类（异构酶类（isomerase） 催化异构化反应催化异构化反应 例：AB6连接酶类（连接酶类（ligases, 也称也称synthetases合成酶类）合成酶类） 将两个小分子合成一个大分子，通常需要将两个小分子合成一个大分子，

12、通常需要ATP供能。供能。 例：例： 乙酸+CoASH+ATP 乙酰SCoA+AMP+PPiA + B + ATP AB + ADP + PiA + B + ATP AB + AMP + PPi按组成分类：按组成分类：单体酶：仅具有三级结构寡聚酶：由多个相同或不同亚基以非共价键连接组成的酶。多酶体系：由几种不同功能的酶聚合形成的多酶复合物。多功能酶：多种不同催化功能存在一条多肽链上形成的酶。按分子组成分类：按分子组成分类：单纯酶：仅由氨基酸残基组成的多肽链构成的酶。结合酶：由氨基酸残基组成的多肽链部分和非氨基酸 物质组成1习惯命名法（习惯命名法（recommended name） （1）底物:

13、淀粉酶、蛋白酶等（2）反应性质：脱氢酶、转氨酶等（3）底物，反应性质：乳酸脱氢酶等 （4）来源或其它特点：唾液淀粉酶、胃蛋白酶等 （二）酶的命名（二）酶的命名 1961年国际酶学委员会（年国际酶学委员会（enzyme commission）提出的酶的命名和分类方法。提出的酶的命名和分类方法。 每一个酶均有一个系统名称，标明酶的所有每一个酶均有一个系统名称，标明酶的所有底物与反应性质。底物与反应性质。2系统命名法（系统命名法（systematic name） （1 1）标明底物，催化反应的性质）标明底物，催化反应的性质 G-6-PF-6-P G-6-PG-6-PF-6-P G-6-P异构酶异构酶

14、 例例: :（2 2）两个底物参加反应时应同时列出，中间用）两个底物参加反应时应同时列出，中间用冒号（冒号（: :）分开。如其中一个底物为水时，水可）分开。如其中一个底物为水时，水可略去。略去。 例例1 1： 丙氨酸丙氨酸+-+-酮戊二酸酮戊二酸 谷氨酸谷氨酸+ +丙酮酸丙酮酸 丙氨酸丙氨酸:-:-酮戊二酸氨基转移酶酮戊二酸氨基转移酶 例例2 2： 脂肪脂肪+H2O +H2O 脂酸脂酸+ +甘油甘油 脂肪水解酶脂肪水解酶 第二节第二节 酶的分子结构与功能酶的分子结构与功能1. 1. 按分子组成按分子组成 单纯酶单纯酶： 仅由氨基酸构成的酶。仅由氨基酸构成的酶。 结合酶：结合蛋白质结合酶：结合蛋

15、白质化学本质化学本质 蛋白质部分蛋白质部分酶蛋白酶蛋白 非蛋白质部分非蛋白质部分辅助因子辅助因子一、酶的分子组成一、酶的分子组成全酶全酶2. 2. 按辅助因子与酶蛋白结合的紧密程度不同按辅助因子与酶蛋白结合的紧密程度不同辅酶辅酶：与酶蛋白的结合疏松，可用透析或超滤的方法除去。辅基辅基：与酶蛋白的结合紧密，不能用透析或超滤的方法除去。辅助因子的化学本质辅助因子的化学本质：小分子有机化合物和金属离子。一、酶的分子组成一、酶的分子组成3. 3. 辅助因子与酶蛋白的关系辅助因子与酶蛋白的关系 完整的全酶才具有催化作用；完整的全酶才具有催化作用； 一种辅助因子可与多种酶蛋白结合组成多种一种辅助因子可与多

16、种酶蛋白结合组成多种不同催化功能的酶，而一种酶蛋白只能与一种不同催化功能的酶，而一种酶蛋白只能与一种辅助因子结合形成一种特异性的酶；辅助因子结合形成一种特异性的酶； 酶蛋白决定反应的酶蛋白决定反应的专一性专一性 辅助因子决定反应的辅助因子决定反应的种类与性质种类与性质一、酶的分子组成一、酶的分子组成（一）必需基团（一）必需基团 定义：与酶的活性密切相关为发挥酶定义：与酶的活性密切相关为发挥酶催化作用所必需的化学基团。催化作用所必需的化学基团。 常见的必需基团：常见的必需基团： HisHis的咪唑基的咪唑基 Ser Ser和和ThrThr的羟基的羟基 Cys Cys的巯基的巯基 Glu Glu的

17、的-羧基羧基二、酶的活性中心二、酶的活性中心（二）酶的活性中心（二）酶的活性中心 由酶的必需基团在空间结构集中在一由酶的必需基团在空间结构集中在一起形成的，能与底物特异结合并将底物转起形成的，能与底物特异结合并将底物转化为产物的特定空间区域。化为产物的特定空间区域。 分类：分类：二、酶的活性中心二、酶的活性中心酶活性中心酶活性中心 结合部位（结合位）结合部位（结合位） 催化部位（催化位）催化部位（催化位） * * 酶活性中心内的必需基团：酶活性中心内的必需基团：* * 酶活性中心外的必需基团：酶活性中心外的必需基团： 结合基团：结合基团： 与底物相结合，使底物与酶形成复合物与底物相结合，使底物

18、与酶形成复合物 催化基团：催化基团： 影响底物中某些化学键，催化底物发生化影响底物中某些化学键，催化底物发生化学反应并将其转化为产物学反应并将其转化为产物 不参与活性中心的组成，但为维持活不参与活性中心的组成，但为维持活性中心的空间构象所必需。性中心的空间构象所必需。底底 物物 活性中心以外的活性中心以外的必需基团必需基团结合基团结合基团催化基团催化基团 活性中心活性中心 酶原：酶原： 由活细胞合成分泌后，暂时没有催化活由活细胞合成分泌后，暂时没有催化活性的酶的前身物质。性的酶的前身物质。 酶原的激活：酶原的激活： 在一定条件下，酶原转变为有活性的酶在一定条件下，酶原转变为有活性的酶的过程。的

19、过程。 实质实质：酶的活性中心形成或暴露的过程。：酶的活性中心形成或暴露的过程。三、酶原与酶原的激活三、酶原与酶原的激活 酶原激活的机理酶原激活的机理酶酶 原原分子构象发生改变分子构象发生改变形成或暴露出酶的活性中心形成或暴露出酶的活性中心 一个或几个特定的肽键断裂，水解掉一个或几一个或几个特定的肽键断裂，水解掉一个或几个短肽个短肽在特定条件下在特定条件下赖赖缬缬天天天天天天天天甘甘异异赖赖缬缬天天天天天天天天缬缬组组丝丝SSSS464618183 3甘甘异异缬缬组组丝丝SSSS肠激酶肠激酶胰蛋白酶胰蛋白酶活性中心活性中心胰蛋白酶原的激活过程胰蛋白酶原的激活过程* * 酶原激活的生理意义：酶原

20、激活的生理意义： 避免某些细胞产生的蛋白酶对细胞进行自身消化，避免某些细胞产生的蛋白酶对细胞进行自身消化， 对机体起保护作用。对机体起保护作用。 例：消化系统的某些酶（胃蛋白酶）以酶原形式存在，避例：消化系统的某些酶（胃蛋白酶）以酶原形式存在，避 免了细胞的自身消化。免了细胞的自身消化。 保证酶原在其特定的部位与环境发挥其催化作用，保证酶原在其特定的部位与环境发挥其催化作用， 保证体内物质代谢正常进行。保证体内物质代谢正常进行。 例：血液中的凝血因子在血循环中以酶原的形式存在，防例：血液中的凝血因子在血循环中以酶原的形式存在，防 止血管内凝血，保证血液在正常情况下血液的畅通。止血管内凝血，保证

21、血液在正常情况下血液的畅通。 血管内皮损伤血管内皮损伤 释放某些物质释放某些物质 激活凝血因子激活凝血因子 凝血作用凝血作用定义：定义： 指酶蛋白的分子结构、理化性质、免疫学指酶蛋白的分子结构、理化性质、免疫学特性均不同，但催化的化学反应相同的一组特性均不同，但催化的化学反应相同的一组酶。酶。例：乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶 （LDH)LDH) 四聚体酶 骨骼肌型（骨骼肌型（MM型）型） 亚基亚基 心肌型（心肌型（HH型）型）四、同工酶四、同工酶H HH HH HH MH HMMHMMMMMMMLDH1 (H4)LDH2(H3M) LDH3(H2M2)LDH4(HM3)LDH5 (M4)乳酸脱氢酶的同

22、工酶乳酸脱氢酶的同工酶*乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶(LDH1 LDH5)亚基亚基:分布分布:心肌细胞心肌细胞中较多中较多肝、骨骼肌肝、骨骼肌细胞中较多细胞中较多临床意义：临床意义： 心肌受损心肌受损 LDHLDH1 1 肝细胞受损肝细胞受损 LDHLDH5 5 12345酶活性酶活性迁移位置迁移位置酶活性酶活性迁移位置迁移位置ab(a) LDH同工酶电泳图谱同工酶电泳图谱 (b)（a）正常人）正常人LDH同工酶电泳图谱同工酶电泳图谱,（b）心肌梗塞病人血清）心肌梗塞病人血清LDH同工酶电泳图谱同工酶电泳图谱 12345第三节第三节影响酶促反应速度的因素影响酶促反应速度的因素酶促反应速度（酶促反应速度

23、（V V）: : 指单位时间内反应系统中底物的消耗量或产物的生产量。 影响酶促反应速度的因素有：影响酶促反应速度的因素有：酶浓度底物浓度PH温度激活剂抑制剂一、酶浓度的影响一、酶浓度的影响当当SSEE，酶可被底物饱酶可被底物饱和的情况下，和的情况下，反应速度与酶反应速度与酶浓度成浓度成正比正比。 V=kEV=kE0 V E 酶浓度对反应速度的影响酶浓度对反应速度的影响 二、底物浓度的影响二、底物浓度的影响1，A-B S与与V 正比关系正比关系 2，B-C S与与V 正变关系正变关系 V逐渐下降逐渐下降3，C- S增加，增加，V不变，不变，达到最高，即达到最高，即Vmax 在其他因素不变的情况下

24、，底物浓度对在其他因素不变的情况下，底物浓度对反应速度的影响呈反应速度的影响呈矩形双曲线关系矩形双曲线关系。A AB BC C 1913年年Michaelis和和Menten提出反应速度与提出反应速度与底物浓度关系的数学方程式，即米曼氏方程式，底物浓度关系的数学方程式，即米曼氏方程式，简称米氏方程式简称米氏方程式(Michaelis equation)。S ： 底物浓度底物浓度V ： 不同不同S时的反应速度时的反应速度Vmax ： 最大反应速度最大反应速度m ： 米氏常数米氏常数VmaxS Km + S A AB BC CKmS 2Km + S Vmax VmaxSVmaxS Km + S 当

25、当 V=1/2 VmaxV=1/2 Vmax Km值等于酶促反应速率为最大反应速率一半值等于酶促反应速率为最大反应速率一半时的底物浓度，单位是时的底物浓度，单位是mol/L。定义定义： Km等于酶促反应速率为最大反应速率等于酶促反应速率为最大反应速率一半时的底物浓度。一半时的底物浓度。意义意义：lKm是酶的是酶的特征性常数特征性常数之一，可判断之一，可判断E与与S的的亲和力，二者呈负相关。亲和力，二者呈负相关。lKm可判断可判断E作用的天然底物。作用的天然底物。 Km最小的底最小的底物为物为E的天然底物。的天然底物。l可判断可判断E对正逆两相反应的催化效率。对正逆两相反应的催化效率。Km值的意

26、义值的意义三、温度的影响三、温度的影响q双重效应双重效应 当在较低温度时，温度升高，酶促反应速度当在较低温度时，温度升高，酶促反应速度 升高；升高； 由由于于酶的本质是蛋白质，温度升高到一定程度酶的本质是蛋白质，温度升高到一定程度 后，可引起酶的变性，从而反应速度降低后，可引起酶的变性，从而反应速度降低 。 T 60 T 60 酶开始变性酶开始变性 T 80 T 80 酶的变性不可逆酶的变性不可逆q最适温度最适温度 酶促反应速度最快时的环境温度。酶促反应速度最快时的环境温度。 反反应应速速度度温血动物组织中的酶的温血动物组织中的酶的最适温度最适温度：35403540 酶的活性虽然随温度的下降而

27、降低，但酶的活性虽然随温度的下降而降低，但低温一般不使酶破坏。温度回升后，酶恢低温一般不使酶破坏。温度回升后，酶恢复活性。复活性。低温麻醉低温麻醉：指在全麻作用下，用物理降温法将患者的体温下降到一定程度，使机体代谢率降低，提高组织对缺氧及阻断血流情况下的耐受能力。在脑手术和心血管手术中有见。应用：应用：低温保存酶制剂四、四、pHpH的影响的影响0 0酶酶的的活活性性 pHpH pH对某些酶活性的影响对某些酶活性的影响 胃蛋白酶胃蛋白酶 2 24 46 68 81010葡萄糖葡萄糖66磷酸酶磷酸酶 酶活性中酶活性中心的必需基心的必需基团往往仅在团往往仅在某一某一解离状解离状态态时才最容时才最容易

28、同底物结易同底物结合或具有最合或具有最大的催化作大的催化作用。用。最适最适pH：酶催化活性最大时的环境酶催化活性最大时的环境 pH。 激活剂：激活剂： 凡能使酶由无活性变为有活性或凡能使酶由无活性变为有活性或使酶活性增加的物质均称为使酶活性增加的物质均称为酶的激活酶的激活剂剂。 大多数是大多数是金属离子金属离子：Mg2+、K+、Mn2+五、激活剂的影响五、激活剂的影响酶的抑制剂：酶的抑制剂： 凡能降低酶活性而又不引起酶变性的物质。方式：方式： 通过与酶的活性中心内或外的必需基团结合而抑制酶的催化活性。分类：分类：（根据抑制剂与酶结合的紧密程度不同） 六、抑制剂的影响六、抑制剂的影响（一）不（一

29、）不 可可 逆逆 性性 抑抑 制制 定义：定义：不可逆性抑制剂通常以不可逆性抑制剂通常以共价键共价键与酶活性与酶活性中心的必需基团中心的必需基团紧密结合紧密结合，使酶失活。不，使酶失活。不能用透析、超滤除去能用透析、超滤除去, ,但可以用某些药物或但可以用某些药物或化学制剂进行化学解除，使酶活性恢复。化学制剂进行化学解除，使酶活性恢复。（1 1）羟基酶抑制剂）羟基酶抑制剂 有机磷农药中毒有机磷农药中毒有机磷农药：有机磷农药：敌百虫、敌敌畏、敌百虫、敌敌畏、10591059等等中毒机制：中毒机制： 乙酰胆碱（乙酰胆碱（Ach)Ach) 胆碱胆碱+ +乙酸乙酸 有机磷农药中毒有机磷农药中毒 抑制胆

30、碱酯酶的活性抑制胆碱酯酶的活性 乙酰胆碱堆积乙酰胆碱堆积 胆碱能神经兴奋症状胆碱能神经兴奋症状解毒：解毒：解磷定（解磷定（PAMPAM） 注意：中毒的途径、时间、量、抢救时机与方法注意：中毒的途径、时间、量、抢救时机与方法例例1 1：胆碱酯酶胆碱酯酶+EOHROPOXROROPOOROE+ HX有 机 磷 化 合 物磷 酰 化 酶酸EOHORPOORNCH3CHNOH+NCH3CHNO+解 磷 定羟 基 酶主要症状：主要症状： 1 1、恶心、呕吐、恶心、呕吐、腹痛腹泻、多汗、流腹痛腹泻、多汗、流涎、视力模糊、瞳孔涎、视力模糊、瞳孔缩小、呼吸困难、支缩小、呼吸困难、支气管分泌物增多，严气管分泌物

31、增多，严重者出现肺水肿。重者出现肺水肿。 2 2、肌纤维震颤，肌肉跳动，牙关紧闭，颈、肌纤维震颤，肌肉跳动，牙关紧闭，颈项强直，全身抽搐等。项强直，全身抽搐等。 3 3、头痛、头昏、乏力、嗜睡、意识障碍、头痛、头昏、乏力、嗜睡、意识障碍、抽搐等。严重者出现脑水肿，或因呼吸衰竭而死抽搐等。严重者出现脑水肿，或因呼吸衰竭而死亡。亡。 重金属中毒重金属中毒重金属离子：重金属离子：HgHg2+ 2+ AgAg+ + AsAs3+3+（砷）（砷）PbPb（铅）（铅）中毒机制：中毒机制： 路易士气（砷）路易士气（砷）+ +酶分子的巯基结合酶分子的巯基结合 中毒中毒解毒：解毒： 二巯基丙醇（二巯基丙醇（BA

32、LBAL）恢复酶活性恢复酶活性（2 2）巯基酶抑制剂）巯基酶抑制剂例例2 2： 1918 1918年春，由美国人路易士上尉等人发现，并被年春，由美国人路易士上尉等人发现，并被建议用于军事，因此得名。它作用迅速，没有潜伏期，建议用于军事，因此得名。它作用迅速，没有潜伏期，可使眼睛、皮肤感到疼痛，吸入后能引起全身中毒，可使眼睛、皮肤感到疼痛，吸入后能引起全身中毒，在在2020世纪世纪2020年代有年代有“死亡之露死亡之露” 之称。之称。路易士气路易士气失活的酶失活的酶巯基酶巯基酶失活的酶失活的酶酸酸BALBAL巯基酶巯基酶BALBAL与砷剂结合物与砷剂结合物AsHC CHClESS+H2C SHH

33、CH2C OHSHESHSH+H2C SHCH2C OHSAsHC CHClESHSHClAsCl+HCCHClAsHCCHClESS+ 2HCl定义定义: : 抑制剂通常以抑制剂通常以非共价键非共价键与酶或酶与酶或酶- -底物复合底物复合物可逆性的物可逆性的疏松结合疏松结合，使酶的活性降低或丧失；，使酶的活性降低或丧失；抑制剂可用透析、超滤等方法除去。抑制剂可用透析、超滤等方法除去。分类：分类： 竞争性抑制竞争性抑制 非竞争性抑制非竞争性抑制 反竞争性抑制反竞争性抑制（二）可（二）可 逆逆 性性 抑抑 制制1 1、竞争性抑制作用、竞争性抑制作用特点：特点： I与与S结构相似，竞争酶的活性中心

34、；结构相似，竞争酶的活性中心； I与与E结合后，阻碍了结合后，阻碍了E与与S结合，从而使结合，从而使E不能发挥催不能发挥催化作用；化作用； 由于抑制剂与酶的结合是可逆的，因此抑制程度的强由于抑制剂与酶的结合是可逆的，因此抑制程度的强弱取决于弱取决于I与与S的相对浓度和比例；的相对浓度和比例； 增加增加S浓度，可减弱或消除此抑制作用。浓度，可减弱或消除此抑制作用。 定义：定义：p有些抑制剂与底物的结构相似，能与底物竞争酶的活性有些抑制剂与底物的结构相似，能与底物竞争酶的活性中心，从而阻碍酶底物复合物的形成。这种抑制作用称为中心，从而阻碍酶底物复合物的形成。这种抑制作用称为竞争性抑制作用。竞争性抑

35、制作用。n反应模式反应模式+IEIE + SE + PESIS+ESIESEIPEE 丙二酸对琥珀酸脱氢酶的抑制丙二酸对琥珀酸脱氢酶的抑制琥珀酸琥珀酸琥珀酸脱氢酶琥珀酸脱氢酶FADFADH2延胡索酸延胡索酸CH2CCOOH琥珀酸COOHCH2COOH丙二酸COOHH2例例磺胺类药物的抑菌机制磺胺类药物的抑菌机制例例与与对氨基苯甲酸对氨基苯甲酸竞争竞争二氢叶酸合成酶二氢叶酸合成酶Glu +H2NCOOH +二氢蝶呤FH2FH4H2NSO2NHR磺胺药氨甲蝶呤PABAFH2还原酶FH2合成酶2 2、非竞争性抑制作用、非竞争性抑制作用定义：定义：有些抑制剂与酶活性中心外的必需基有些抑制剂与酶活性中心

36、外的必需基团相结合，不影响酶与底物的结合，酶和团相结合，不影响酶与底物的结合，酶和底物的结合也不影响酶与抑制剂的结合。底物的结合也不影响酶与抑制剂的结合。底物和抑制剂之间无竞争关系。但底物和抑制剂之间无竞争关系。但酶酶-底物底物-抑制剂复合物抑制剂复合物(ESI)不能进一步释放出产物。不能进一步释放出产物。这种抑制作用称作非竞争性抑制作用。这种抑制作用称作非竞争性抑制作用。* * 反应模式反应模式E+SESE+P+ S S+ S S+ESIEIEESEP+IEI+S EIS +I 特点：特点：抑制剂与酶活性中心外的必须基团结合，抑制剂与酶活性中心外的必须基团结合， 底物与抑制剂之间无竞争关系。

37、底物与抑制剂之间无竞争关系。I I与与S S可同时结合与可同时结合与E E，形成，形成ESIESI复合物，复合物， 但不能释放产物。但不能释放产物。抑制程度的强弱取决于抑制程度的强弱取决于I I的浓度。的浓度。增加增加S S浓度，不能减弱或消除此抑制作用。浓度，不能减弱或消除此抑制作用。2 2、非竞争性抑制作用、非竞争性抑制作用第四节第四节 酶与临床医学的关系酶与临床医学的关系一、酶与疾病的发生一、酶与疾病的发生（一）遗传性疾病（一）遗传性疾病 先天性或遗传性缺陷使酶基因不能正先天性或遗传性缺陷使酶基因不能正常表达或表达异常，即表现为疾病。常表达或表达异常，即表现为疾病。 常见疾病：常见疾病：

38、 白化病（酪氨酸酶缺陷）白化病（酪氨酸酶缺陷） 蚕豆病（蚕豆病（6-6-磷酸葡萄糖脱氢酶缺陷）磷酸葡萄糖脱氢酶缺陷） 白化病是一种较常见的皮肤及其附属器官白化病是一种较常见的皮肤及其附属器官黑色素缺乏所引起的疾病，由于先天性缺乏黑色素缺乏所引起的疾病，由于先天性缺乏酪酪氨酸酶氨酸酶，或酪氨酸酶功能减退，黑色素合成发，或酪氨酸酶功能减退，黑色素合成发生障碍所导致的遗传性白斑病。生障碍所导致的遗传性白斑病。 这类病人通常是全身皮肤、毛发、眼睛缺乏这类病人通常是全身皮肤、毛发、眼睛缺乏黑色素，因此表现为眼睛视网膜无色素，黑色素，因此表现为眼睛视网膜无色素，虹膜虹膜和和瞳瞳孔孔呈现淡粉色或淡灰，怕光，看东西时总是眯着眼呈现淡粉色或淡灰，怕光，看东西时总是眯着眼睛