生物化学：第三章 酶学-2

1、目录目录Enzymology第三章第三章 酶酶 学学目录目录（enzymeenzyme）目录目录公元前两千多年，我国已有酿酒记载。公元前两千多年，我国已有酿酒记载。一百余年前，一百余年前，Pasteur认为发酵是酵母细胞生命活认为发酵是酵母细胞生命活动的结果。动的结果。1878年，年，Khne首次提出首次提出Enzyme一词。一词。1897年，年，Eduard Buchner用不含细胞的酵母提取用不含细胞的酵母提取液，实现了发酵。液，实现了发酵。1926年，年，Sumner首次从刀豆中提纯出脲酶结晶首次从刀豆中提纯出脲酶结晶 (deoxyribozyme)。目录目录第一节第一节酶的分子结构与功

2、能酶的分子结构与功能The Molecular Structure and Function of Enzyme目录目录单体酶单体酶(monomeric enzyme)：单一亚基构成的酶单一亚基构成的酶 。寡聚酶寡聚酶(oligomeric enzyme)：由多个相同或不同亚基由多个相同或不同亚基以非共价键连接组成的酶。以非共价键连接组成的酶。多酶体系多酶体系(multienzyme system)：由几种不同功能的酶由几种不同功能的酶彼此聚合形成彼此聚合形成多酶体系多酶体系或称多酶复合物。或称多酶复合物。多功能酶多功能酶(multifunctional enzyme)或串联酶或串联酶(tan

3、dem enzyme)：一些多酶体系在进化过程中由于基因的融一些多酶体系在进化过程中由于基因的融合，多种不同催化功能存在于一条多肽链中，这类酶合，多种不同催化功能存在于一条多肽链中，这类酶称为多功能酶。称为多功能酶。目录目录蛋白质部分：酶蛋白蛋白质部分：酶蛋白 ( (apoenzyme)辅助因子辅助因子(cofactor) 金属离子金属离子小分子有机化合物小分子有机化合物全酶全酶(holoenzyme)n结合酶结合酶 (conjugated enzyme)：由蛋白质部分由蛋白质部分和非蛋白质部分共同组成和非蛋白质部分共同组成 的酶的酶 目录目录酶蛋白酶蛋白决定反应的特异性决定反应的特异性辅助因

4、子辅助因子决定反应的种类与性质决定反应的种类与性质目录目录辅助因子分类辅助因子分类（按其与酶蛋白结合的紧密程度）（按其与酶蛋白结合的紧密程度） 辅酶辅酶 (coenzyme):与酶蛋白结合与酶蛋白结合疏松，可用疏松，可用透析或超滤的透析或超滤的方法除去。方法除去。 辅基辅基 (prosthetic group):与酶蛋白结合与酶蛋白结合紧密，不能用紧密，不能用透析或超透析或超滤的方法除去滤的方法除去。目录目录n辅助因子多为小分子的有机化合物或金属离子。辅助因子多为小分子的有机化合物或金属离子。 作为辅助因子的有机化合物多为作为辅助因子的有机化合物多为B族维生素的衍族维生素的衍生物或卟啉化合物，

5、它们在酶促反应中主要参与生物或卟啉化合物，它们在酶促反应中主要参与传递电子、质子（或基团）或起运载体作用传递电子、质子（或基团）或起运载体作用目录目录转移的基团转移的基团小分子有机化合物（辅酶或辅基）小分子有机化合物（辅酶或辅基）名称名称所含的维生素所含的维生素氢原子（质子）氢原子（质子）NAD（烟酰胺腺嘌呤二核苷（烟酰胺腺嘌呤二核苷酸，辅酶酸，辅酶I烟酰胺（维生素烟酰胺（维生素PP）之一）之一NADP（烟酰胺腺嘌呤二核（烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，辅酶苷酸磷酸，辅酶II烟酰胺（维生素烟酰胺（维生素PP）之一）之一FMN（黄素单核苷酸）（黄素单核苷酸）维生素维生素B2（核黄素）（核黄素）FAD（

6、黄素腺嘌呤二核苷酸）（黄素腺嘌呤二核苷酸）维生素维生素B2（核黄素）（核黄素）醛基醛基TPP（焦磷酸硫胺素）（焦磷酸硫胺素）维生素维生素B1（硫胺素）（硫胺素）酰基酰基辅酶辅酶A（CoA）泛酸泛酸硫辛酸硫辛酸硫辛酸硫辛酸烷基烷基钴胺素辅酶类钴胺素辅酶类维生素维生素B12二氧化碳二氧化碳生物素生物素生物素生物素氨基氨基磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛吡哆醛（维生素吡哆醛（维生素B6之一）之一）甲基、甲烯基、甲炔基、甲基、甲烯基、甲炔基、甲酰基等一碳单位甲酰基等一碳单位四氢叶酸四氢叶酸叶酸叶酸某些辅酶（辅基）在催化中的作用某些辅酶（辅基）在催化中的作用目录目录 金属酶金属酶(metalloenzyme) 金属

7、离子与酶结合紧密，金属离子与酶结合紧密，提取过程中不易丢失。提取过程中不易丢失。 金属激活酶金属激活酶(metal-activated enzyme) 金属离子金属离子为酶的活性所必需，但与酶的结合不紧密。为酶的活性所必需，但与酶的结合不紧密。 n金属离子是最多见的辅助因子金属离子是最多见的辅助因子 金属金属离子的作用：离子的作用：参与催化反应，传递电子；参与催化反应，传递电子；在酶与底物间起桥梁作用；在酶与底物间起桥梁作用；稳定酶的构象；稳定酶的构象；中和阴离子，降低反应中的静电斥力等。中和阴离子，降低反应中的静电斥力等。目录目录某些金属酶和金属激活酶某些金属酶和金属激活酶 金属酶金属酶金属

8、离子金属离子 金属激活酶金属激活酶金属离子金属离子过氧化氢酶过氧化氢酶Fe2+丙酮酸激酶丙酮酸激酶K+、 Mg2+过氧化物酶过氧化物酶Fe2+丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶Mn2+、Zn2+谷胱甘肽过氧化谷胱甘肽过氧化物酶物酶Se2+蛋白激酶蛋白激酶Mg2+、Mn2+固氮酶固氮酶Mo2+己糖激酶己糖激酶Mg2+核糖核苷酸还原核糖核苷酸还原酶酶Mn2+磷脂酶磷脂酶CCa2+羧基肽酶羧基肽酶Zn2+细胞色素氧化酶细胞色素氧化酶Cu2+碳酸酐酶碳酸酐酶Zn2+脲酶脲酶Ni2+碱性磷酸酶碱性磷酸酶Mg2+柠檬酸合酶柠檬酸合酶K+目录目录二、酶的活性中心是酶分子中执行二、酶的活性中心是酶分子中执行其催化功能的

9、部位其催化功能的部位酶的活性中心或活性部位（酶的活性中心或活性部位（active siteactive site）是）是酶分子中能与底物特异地结合并催化底物转酶分子中能与底物特异地结合并催化底物转变为产物的具有特定三维结构的区域。变为产物的具有特定三维结构的区域。 n酶的活性中心酶的活性中心 (active center)目录目录酶分子中氨基酸残酶分子中氨基酸残基侧链的化学基团中基侧链的化学基团中，一些与酶活性密切相关一些与酶活性密切相关的化学基团的化学基团。n必需基团必需基团(essential group)目录目录 活性中心内的必需基团活性中心内的必需基团结合基团结合基团binding g

10、roup催化基团催化基团(catalytic group)催化底物转变成产物催化底物转变成产物 位于活性中心以外，维持酶活性中心应有的位于活性中心以外，维持酶活性中心应有的空间构象和（或）作为调节剂的结合部位所必需。空间构象和（或）作为调节剂的结合部位所必需。 活性中心外的必需基团活性中心外的必需基团底底 物物 活性中心以外活性中心以外的必需基团的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 目录目录n溶菌酶的活性中心溶菌酶的活性中心 溶菌酶的活性中溶菌酶的活性中心是一裂隙，可心是一裂隙，可以容纳肽多糖的以容纳肽多糖的6个单糖基（个单糖基（A，B，C，D，E，F），），并与之形成

11、氢键并与之形成氢键和和van derwaals力。力。 催化基团是催化基团是35位位Glu，52位位Asp； 101位位Asp和和108位位Trp是结合基团。是结合基团。目录目录同工酶同工酶 (isoenzyme)是指催化相同的化是指催化相同的化学反应，但酶蛋白的分子结构、理化性质学反应，但酶蛋白的分子结构、理化性质乃至免疫学性质不同的一组酶。乃至免疫学性质不同的一组酶。n定义定义目录目录HHHHHHH MHHMMHMMMMMMMLDH1 (H4)LDH2(H3M) LDH3(H2M2)LDH4(HM3)LDH5 (M4)乳酸脱氢酶的同工酶乳酸脱氢酶的同工酶同工酶是由不同基因编码的多肽链，或由

12、同一同工酶是由不同基因编码的多肽链，或由同一基因转录生成的不同基因转录生成的不同mRNAmRNA所翻译的不同多肽链所翻译的不同多肽链组成的蛋白质。组成的蛋白质。目录目录同工酶存在于同一个体的不同组织或同一细胞同工酶存在于同一个体的不同组织或同一细胞的不同亚细胞结构中，它使不同的组织、器官的不同亚细胞结构中，它使不同的组织、器官和不同的亚细胞结构具有不同的代谢特征。和不同的亚细胞结构具有不同的代谢特征。 目录目录人体各组织器官人体各组织器官LDHLDH同工酶谱（活性同工酶谱（活性%）目录目录检测组织器官同工酶的变化有重要的临床意义检测组织器官同工酶的变化有重要的临床意义在代谢调节上起着在代谢调节

13、上起着重要的作用；重要的作用；用于解释发育过程用于解释发育过程中阶段特有的代谢特征；中阶段特有的代谢特征；同工酶谱的改变有同工酶谱的改变有助于对疾病的诊断；助于对疾病的诊断；同工酶可以作为遗同工酶可以作为遗传标志，用于遗传分析传标志，用于遗传分析研究。研究。心肌梗死和肝病病人血清心肌梗死和肝病病人血清LDHLDH同工酶谱的变化同工酶谱的变化1 1酶酶活活性性心肌梗死酶谱心肌梗死酶谱正常酶谱正常酶谱急性肝炎酶谱急性肝炎酶谱2 23 34 45 5目录目录n举例举例 CK1(BB) CK2(MB) CK3(MM)脑脑 心肌心肌 骨骼肌骨骼肌肌酸激酶肌酸激酶 (creatine kinase, CK

14、) 同工酶同工酶CK2常作为临床早期诊断心肌梗死的一项生化指标常作为临床早期诊断心肌梗死的一项生化指标 目录目录第二节第二节 酶的工作原理酶的工作原理The Mechanism of Enzyme Action目录目录 在反应前后没有质和量的变化；在反应前后没有质和量的变化； 只能催化热力学允许的化学反应；只能催化热力学允许的化学反应； 只能加速可逆反应的进程，而不改变反应只能加速可逆反应的进程，而不改变反应的平衡点。的平衡点。n酶与一般催化剂的共同点：酶与一般催化剂的共同点：目录目录（一）（一）酶对底物具有极高的效率酶对底物具有极高的效率 酶的催化效率通常比非催化反应高酶的催化效率通常比非催

15、化反应高1081020倍，倍，比一般催化剂高比一般催化剂高1071013倍。倍。酶的催化不需要较高的反应温度。酶的催化不需要较高的反应温度。酶和一般催化剂加速反应的机理都是降低反应酶和一般催化剂加速反应的机理都是降低反应的的活化能活化能(activation energy)。酶比一般催化剂。酶比一般催化剂更有效地降低反应的活化能。更有效地降低反应的活化能。目录目录一种酶仅作用于一种或一类化合物，或一定一种酶仅作用于一种或一类化合物，或一定的化学键，催化一定的化学反应并生成一定的产的化学键，催化一定的化学反应并生成一定的产物。酶的这种特性称为酶的特异性或专一性物。酶的这种特性称为酶的特异性或专一

16、性。n酶的特异性酶的特异性 (specificity)（二）酶对底物具有高度的特异性（二）酶对底物具有高度的特异性绝对专一性绝对专一性相对专一性相对专一性目录目录1.绝对专一性绝对专一性(absolute specificity)只能对只能对特定结构的底物特定结构的底物进行专一的反应。如脲酶仅能催进行专一的反应。如脲酶仅能催化尿素水解生成化尿素水解生成CO2和和NH3。 有些酶可以区分有些酶可以区分光学异构体光学异构体和和立体异构体立体异构体。例如乳酸脱氢。例如乳酸脱氢酶仅催化酶仅催化L-乳酸脱氢生成丙酮酸，而对乳酸脱氢生成丙酮酸，而对D-乳酸无作用。乳酸无作用。 2.相对专一性相对专一性(r

17、elative specificity) 有些酶依据底物分子中的有些酶依据底物分子中的特定的化学键或特定的基团特定的化学键或特定的基团，可，可以作用于含有相同化学键或化学基团的一类化合物。以作用于含有相同化学键或化学基团的一类化合物。目录目录（三）酶的活性与酶量具有可调节性（三）酶的活性与酶量具有可调节性酶促反应受多种因素的调控，以适应机体对不酶促反应受多种因素的调控，以适应机体对不断变化的内外环境和生命活动的需要。断变化的内外环境和生命活动的需要。磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1的活性受的活性受AMP的别构激活，而的别构激活，而受受ATP的别构抑制。的别构抑制。胰岛素诱导胰岛素诱导HMG-CoA

18、还原酶的合成，而胆固还原酶的合成，而胆固醇则阻遏该酶合成。醇则阻遏该酶合成。 例例:目录目录（四）酶具有不稳定性（四）酶具有不稳定性酶的化学本质主要是蛋白质。在某些理化酶的化学本质主要是蛋白质。在某些理化因素（如高温、强酸、强碱等）的作用因素（如高温、强酸、强碱等）的作用下，酶会发生变性而失去催化活性。因下，酶会发生变性而失去催化活性。因此，酶促反应往往都是在常温、常压和此，酶促反应往往都是在常温、常压和接近中性的条件下进行的。接近中性的条件下进行的。目录目录（一）酶比一般催化剂更有效地降低反应活化能（一）酶比一般催化剂更有效地降低反应活化能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

19、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 目录目录（二）酶与底物结合形成中间产物（二）酶与底物结合形成中间产物酶底物复合物酶底物复合物E + SE + PES1. 诱导契合作用使酶与底物密切结合诱导契合作用使酶与底物密切结合原理：酶与底物结合后，酶的某些基团或离子可使底物敏原理：酶与底物结合后，酶的某些基团或离子可使底物敏感键中的某些基团的电子云密度增高或降低，产生感键中的某些基团的电子云密度增高或降低，产生“电子电子张力张力”，底物分子发生形

20、变，更接近过渡态，降低反应活，底物分子发生形变，更接近过渡态，降低反应活化能，使敏感键更易发生化学反应。化能，使敏感键更易发生化学反应。羧肽酶的诱导契合模式羧肽酶的诱导契合模式 底物底物目录目录2. 邻近效应与定向排列邻近效应与定向排列酶在反应中将诸底物结合到酶的活性中心，使它酶在反应中将诸底物结合到酶的活性中心，使它们相互接近并形成有利于反应的正确定向关系。们相互接近并形成有利于反应的正确定向关系。将分子间的反应变成类似于分子内的反应。将分子间的反应变成类似于分子内的反应。 目录目录酶的活性中心是疏水酶的活性中心是疏水“口袋口袋”，反应在疏水环境，反应在疏水环境中进行，使底物分子中进行，使底

21、物分子脱溶剂化脱溶剂化 (desolvation)，利，利于底物与酶分子的密切接触和结合。于底物与酶分子的密切接触和结合。3. 表面效应使底物分子去溶剂化表面效应使底物分子去溶剂化目录目录（三）酶的催化机制呈多元催化作用（三）酶的催化机制呈多元催化作用1）亲核催化作用）亲核催化作用(nucleophilic catalysis) 2）共价催化作用）共价催化作用(covalent catalysis)3）亲电催化（）亲电催化（electrophilic catalysis） 1.酸酸-碱催化作用（碱催化作用（general acid-base catalysis） 2.亲核催化和亲电子催化作用亲

22、核催化和亲电子催化作用 目录目录第三节第三节酶促反应动力学酶促反应动力学Kinetics of Enzyme-Catalyzed Reaction 目录目录n酶促反应动力学：酶促反应动力学：研究各种因素对酶促反应研究各种因素对酶促反应速率的影响，并加以定量的阐述。速率的影响，并加以定量的阐述。n影响因素包括：影响因素包括：酶浓度、底物浓度、酶浓度、底物浓度、pH、温、温度、抑制剂、激活剂等。度、抑制剂、激活剂等。当底物浓度较低时：当底物浓度较低时：反应速率与底物浓度成正比；反应为一级反应。反应速率与底物浓度成正比；反应为一级反应。随着底物浓度的增高：随着底物浓度的增高：反应速率不再成正比例加速

23、；反应为反应速率不再成正比例加速；反应为混合级反应。混合级反应。当底物浓度高达一定程度：当底物浓度高达一定程度：反应速率不再增加，达最大速率；反反应速率不再增加，达最大速率；反应为零级反应应为零级反应目录目录 解释酶促反应中底物浓度和反应速率关系的解释酶促反应中底物浓度和反应速率关系的最合理学说是最合理学说是中间产物学说中间产物学说：E + S k1k2k3ESE + PVmaxS Km + S S：底物浓度底物浓度V：不同不同S时的反应速率时的反应速率Vmax：最大反应速率最大反应速率(maximum velocity) m：米氏常数米氏常数(Michaelis constant) 目录目录

24、（二）（二）Km与与Vm是重要的酶促反应动力学参数是重要的酶促反应动力学参数1Km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时的底物浓度 Km = S 2=Km + S Vmax VmaxS目录目录2Km值是酶的特征性常数值是酶的特征性常数 Km值的大小并非固定不变，它与酶的结构、底值的大小并非固定不变，它与酶的结构、底物结构、反应环境的物结构、反应环境的pH、温度和离子强度有关，而与、温度和离子强度有关，而与酶浓度无关。酶的酶浓度无关。酶的Km值多在值多在10-610-2mol/L的范围。的范围。 某些酶对其底物的某些酶对其底物的Km 目录目录3Km

25、在一定条件下可表示酶对底物的亲和力在一定条件下可表示酶对底物的亲和力 Km越大，表示酶对底物的亲和力越小；越大，表示酶对底物的亲和力越小；Km越小，酶对底物的亲和力越大。越小，酶对底物的亲和力越大。 4Vmax是酶被底物完全饱和时的反应速率是酶被底物完全饱和时的反应速率 当所有的酶均与底物形成当所有的酶均与底物形成ES时（即时（即ES =Et），）， 反应速率达到最大，即反应速率达到最大，即Vmax = k3 Et。 5酶的转换数酶的转换数 当酶被底物完全饱和时，单位时间内每个酶分子当酶被底物完全饱和时，单位时间内每个酶分子（或活性中心）催化底物转变成产物的分子数，单位（或活性中心）催化底物转

26、变成产物的分子数，单位是是s-1。酶的转换数可用来表示酶的催化效率。酶的转换数可用来表示酶的催化效率。 目录目录1. 双倒数作图法双倒数作图法(double reciprocal plot)，又称为，又称为 林林-贝氏贝氏(Lineweaver- Burk)作图法作图法（林贝氏方程）（林贝氏方程）（三）（三）m值与值与max常通过林常通过林-贝氏作图法求取贝氏作图法求取 -1/Km目录目录2. Hanes作图法作图法-Km 目录目录0 VE当当SE时，时，Vmax = k3 E酶浓度对反应速率的影响酶浓度对反应速率的影响当当SE，酶可被，酶可被底物饱和的情况下，反底物饱和的情况下，反应速率与酶

27、浓度成正比。应速率与酶浓度成正比。关系式为：关系式为：V = k3 E目录目录 酶促反应速率最快时反应体系酶促反应速率最快时反应体系的温度称为酶促反应的的温度称为酶促反应的最适温最适温度度(optimum temperature)。 酶的最适温度不是酶的特征性酶的最适温度不是酶的特征性常数，它与反应进行的时间有关。常数，它与反应进行的时间有关。 低温一般不使酶破坏。温度回升，低温一般不使酶破坏。温度回升，酶又恢复其活性。酶又恢复其活性。目录目录四、四、pH通过改变酶和底物解离状态影响通过改变酶和底物解离状态影响反应速率反应速率 酶催化活性最高时反应体系酶催化活性最高时反应体系的的pH称为酶促反

28、应的称为酶促反应的最适最适pH (optimum pH)。 最适最适pH不是酶的特征性常不是酶的特征性常数，它受底物浓度、缓冲数，它受底物浓度、缓冲液种类与浓度、以及酶纯液种类与浓度、以及酶纯度等因素的影响。度等因素的影响。 目录目录五、抑制剂可降低酶促反应速率五、抑制剂可降低酶促反应速率n酶的抑制剂酶的抑制剂(inhibitor)n酶的抑制区别于酶的变性：酶的抑制区别于酶的变性： 抑制剂对酶有一定选择性抑制剂对酶有一定选择性 引起变性的因素对酶没有选择性引起变性的因素对酶没有选择性凡能使酶的催化活性下降而不引起酶蛋白凡能使酶的催化活性下降而不引起酶蛋白 变性的物质称为酶的抑制剂。变性的物质称

29、为酶的抑制剂。目录目录n抑制作用的类型抑制作用的类型不可逆性抑制不可逆性抑制 (irreversible inhibition)可逆性抑制可逆性抑制 (reversible inhibition)竞争性抑制竞争性抑制 (competitive inhibition)非竞争性抑制非竞争性抑制 (non-competitive inhibition)反竞争性抑制反竞争性抑制 (uncompetitive inhibition)根据抑制剂和酶结合的紧密程度不同，根据抑制剂和酶结合的紧密程度不同，酶的抑制作用分为：酶的抑制作用分为：目录目录有机磷化合物有机磷化合物 羟基酶羟基酶解毒解毒 - - - -

30、 - - 解磷定解磷定(PAM)重金属离子及砷化合物重金属离子及砷化合物 巯基酶巯基酶解毒解毒 - - - - - - 二巯基丙醇二巯基丙醇(BAL) n概念概念n举例举例抑制剂通常以共价键与酶活性中心的必需抑制剂通常以共价键与酶活性中心的必需基团相结合，使酶失活。此类抑制剂不能用透基团相结合，使酶失活。此类抑制剂不能用透析、超滤等方法予以去除。析、超滤等方法予以去除。 目录目录ROROPOX+HOEROROPOOE+HX有机磷化合物有机磷化合物羟基酶羟基酶失活的酶失活的酶酸酸* * 胆碱酯酶胆碱酯酶* * 解毒剂解毒剂如：解磷定（碘化醛肟甲基吡啶，如：解磷定（碘化醛肟甲基吡啶，PAMPAM）

31、 阿托品阿托品目录目录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 n类型类型n概念概念抑制剂通常以非共价键与酶或酶抑制剂通常以非共价键与酶或酶- -底物底物复合物可逆性结合，使酶的活性降低或消失；复合物可逆性结合，使酶的活性降低或消失；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。目录目录+ESIESEIPEE目录目录磺胺类药物的抑菌机制磺胺类药物的抑菌机制与对氨基苯甲酸竞争二氢叶酸合成酶与对氨基苯甲酸竞争二氢叶酸合成酶二氢蝶呤啶二氢蝶呤啶 对氨基苯甲酸对氨基苯甲酸 谷氨酸谷氨酸二氢叶酸二氢叶酸合成酶合成酶二氢叶酸二氢叶酸COOH H2N SO2NH

32、R H2N 磺磺 胺胺 类类 药药 物物目录目录n特点特点抑制程度取决于抑制程度取决于抑制剂与酶的相对抑制剂与酶的相对亲和力及底物浓度；亲和力及底物浓度；I与与S结构类似，竞结构类似，竞争酶的活性中心；争酶的活性中心；动 力 学 特 点 ：动 力 学 特 点 ：Vmax不变，表观不变，表观Km增大。增大。 抑制剂抑制剂 无抑制剂无抑制剂1/V 1/S VSmaxVIK(1) SmKiiKI111m(1)VVKSVmaxmax目录目录+ S S+ S S+ESIEIEESEP抑制剂与酶活性中心外的必需基团相结合，不抑制剂与酶活性中心外的必需基团相结合，不影响酶与底物的结合，酶和底物的结合也不影响

33、酶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。底物和抑制剂之间无竞争关系。与抑制剂的结合。底物和抑制剂之间无竞争关系。但酶但酶-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不能进一步释放出产物。物。目录目录n特点特点抑制剂与酶活性中抑制剂与酶活性中心外的必需基团结心外的必需基团结合，底物与抑制剂合，底物与抑制剂之间无竞争关系；之间无竞争关系；抑制程度取决于抑抑制程度取决于抑制剂的浓度；制剂的浓度；动 力 学 特 点 ：动 力 学 特 点 ：Vmax降低，表观降低，表观Km不变。不变。 抑制剂抑制剂1 / V 1/S 无抑制剂无抑制剂 iiKI11I1m(1)(

34、1)VVKSVKmaxmax目录目录n反应模式反应模式+ESESESIEP3.3.反竞争性抑制剂的结合位点由底物诱导产生反竞争性抑制剂的结合位点由底物诱导产生抑制剂仅与酶和底物形成的中间产物抑制剂仅与酶和底物形成的中间产物(ES)结合，结合，使中间产物使中间产物ES的量下降。的量下降。目录目录n特点：特点：抑制剂只与酶底抑制剂只与酶底物复合物结合；物复合物结合；抑制程度取决与抑制程度取决与抑制剂的浓度及底抑制剂的浓度及底物的浓度；物的浓度；动力学特点：动力学特点：Vmax降低，表观降低，表观Km降降低。低。 抑制剂抑制剂 1/V 1/S 无抑制剂无抑制剂 目录目录各种可逆性抑制作用的比较各种可

35、逆性抑制作用的比较 动力学参数动力学参数表观表观Km Km增大增大不变不变减小减小最大速度最大速度Vmax不变不变降低降低降低降低林林-贝氏作图贝氏作图斜率斜率Km/Vmax增大增大增大增大不变不变纵轴截距纵轴截距1/Vmax不变不变增大增大增大增大横轴截距横轴截距-1/Km增大增大不变不变减小减小与与I结合的组分结合的组分EE、ESES作用特征作用特征无抑制剂无抑制剂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目录目录六、激活剂可提高酶促反应速率六、激活剂可提高酶促反应速率n定义定义使酶由无活性变为有活性或使酶活性使酶由无活性变为有活性或使酶活性增加的物质称为增加的物

36、质称为激活剂激活剂(activator)。n种类种类目录目录第四节第四节 酶的调节酶的调节The Regulation of Enzyme目录目录n调节方式调节方式n调节对象：关键酶调节对象：关键酶目录目录n别构效应剂别构效应剂 (allosteric effector)别构激活剂别构激活剂别构抑制剂别构抑制剂n 别构调节别构调节 (allosteric regulation)n别构酶别构酶 (allosteric enzyme)n别构部位别构部位 (allosteric site)一些代谢物可与某些酶分子一些代谢物可与某些酶分子活性中心外活性中心外的的某部分可逆地结合，使某部分可逆地结合，使

37、酶构象改变酶构象改变，从而改变，从而改变酶的催化活性，此种调节方式称酶的催化活性，此种调节方式称别构调节别构调节。一、酶活性的调节是对酶促反应速率一、酶活性的调节是对酶促反应速率的快速调节的快速调节目录目录n别构酶常为多个亚基构成的寡聚体，具有协同效应。别构酶常为多个亚基构成的寡聚体，具有协同效应。酶的别构调节是体内代谢途径的重要快速调节酶的别构调节是体内代谢途径的重要快速调节方式之一。方式之一。目录目录酶蛋白肽链上的一些基团可在其他酶的催化下酶蛋白肽链上的一些基团可在其他酶的催化下与某些化学基团共价结合，又可在另一种酶的催化下，与某些化学基团共价结合，又可在另一种酶的催化下，去掉已结合的化学基团，从而影响酶的活性。去掉已结合的化学基团，从而影响酶的活性。 n共价修饰共价修饰(cov