生物化学和分子生物学三酶ppt课件

1、Enzymology蛋白质部分：酶蛋白蛋白质部分：酶蛋白 (apoenzyme) (apoenzyme)辅助因子辅助因子(cofactor) (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)(holoenzyme)辅助因子分类辅助因子分类按其与酶蛋白结合的严密程度按其与酶蛋白结合的严密程度 辅酶辅酶 (coenzyme):与酶蛋白结合疏松，可用透析或超滤的方与酶蛋白结合疏松，可用透析或超滤的方法除去。法除去。 辅基辅基 (prosthetic group):与酶蛋白结合严密，不能用透析或超滤的与酶蛋白结合严密，不能用透析或超滤的方法除去。方

2、法除去。 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族维生素族维生素的衍生物或卟啉化合物的衍生物或卟啉化合物 它们在酶促反响中主要参与传送电子、质子它们在酶促反响中主要参与传送电子、质子或基团或起运载体作用或基团或起运载体作用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）

3、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（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

4、某些辅酶辅基在催化中的作用 金属酶金属酶(metalloenzyme) 金属离子与酶结合严密，提取过程中不易金属离子与酶结合严密，提取过程中不易丧失。丧失。 金属激活酶金属激活酶(metal-activated enzyme) 金属离子为酶的活性所必需，但与酶的结金属离子为酶的活性所必需，但与酶的结合不甚严密。合不甚严密。 金属离子的作用：金属离子的作用： 参与催化反响，传送电子；参与催化反响，传送电子； 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，降低反响中的静电斥力等。中和阴离子，降低反响中的静电斥力等。 金属酶金属酶金属离子金属离子 金属激

5、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+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是酶分子中能

6、与底物特异地结合并催化底物是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构造的区域。转变为产物的具有特定三维构造的区域。 n酶的活性中心酶的活性中心 (active center)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，一些与酶活性亲密相关一些与酶活性亲密相关的化学基团。的化学基团。n必需基团必需基团(essential group)结合基团结合基团(binding group)(binding group)与底物相结合与底物相结合催化基团催化基团(catalytic group)(catalytic group)催化底物转变成产物催化底物转变成

7、产物 位于活性中心以外，维持酶活性中心应有位于活性中心以外，维持酶活性中心应有的空间构象和或作为调理剂的结合部位所的空间构象和或作为调理剂的结合部位所必需。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 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，可以包容肽多糖的以包容肽多糖的6个单糖基个单糖基A，B，C，D，E，F，并与之构成氢键并与之构成氢键和和van derwaals力。力。 催化基团是催化基团是35位位Glu，52位位Asp； 101

8、位位Asp和和108位位Trp是结合基团。是结合基团。同工酶同工酶 (isoenzyme)是指催化一样的化是指催化一样的化学反响，但酶蛋白的分子构造、理化性质学反响，但酶蛋白的分子构造、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n举例举例 1LDH同工酶同工酶红细胞红细胞白细胞白细胞血清血清骨骼肌骨骼肌心肌心肌肺肺肾肾肝肝脾脾LDH1 （H4）431227.10731443210LDH2 （H

9、3M）444934.70243444425LDH3（H2M2）123320.95335121110LDH4 （HM3）1611.7160512720LDH5 （M4）005.7790120565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% 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 在代谢调理上起着在代谢调理上起着重要的作用；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；同工酶谱的改动有同工酶谱的改动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

10、志，用于遗传分析研讨。研讨。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 5n举例举例 2 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) 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目的常作为临床早期诊断心肌梗死的一项生化目的 n酶与普通催化剂的共同点：酶与普通催化剂的共同点：酶的催化效率通常比非催化反响高酶的催化效率通常比非催化反响高1081020倍，比

11、普通催化剂高倍，比普通催化剂高1071013倍。倍。酶的催化不需求较高的反响温度。酶的催化不需求较高的反响温度。酶和普通催化剂加速反响的机理都是降低反响酶和普通催化剂加速反响的机理都是降低反响的活化能的活化能(activation energy)。酶比普通催化剂。酶比普通催化剂更有效地降低反响的活化能。更有效地降低反响的活化能。底物底物催化剂催化剂反应温度反应温度（）速率常数速率常数苯酰胺苯酰胺H+522.410-6OH-538.510-6-胰凝乳蛋白酶胰凝乳蛋白酶2514.9尿素尿素H+627.410-7脲酶脲酶215.0106H2O2Fe2+5622某些酶与普通催化剂催化效率的比较某些酶与

12、普通催化剂催化效率的比较 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只能作用于特定构造的底物，进展一种专注的反响，只能作用于特定构造的底物，进展一种专注的反响，生成一种特定构造的产物生成一种特定构造的产物 。如脲酶仅能催化尿素水解。如脲酶仅能催化尿素水解生成生成CO2和和NH3。 有些具有绝对专注性的酶可以区分光学异构体和立有些具有绝对专注性的酶可以区分光学异构体和立体异构体，只能催化一种光学异构体或立体异构体进展体异构体，只能催化一种光学异构体或立体异构体进展反响。例如乳酸脱氢酶仅催化反响。例如乳酸脱氢酶仅催化L-乳酸脱氢生成丙酮酸

13、，乳酸脱氢生成丙酮酸，而对而对D-乳酸无作用。乳酸无作用。 2.相对专注性相对专注性(relative specificity) 有些酶对底物的专注性不是根据整个底物分子构造，有些酶对底物的专注性不是根据整个底物分子构造，而是根据底物分子中的特定的化学键或特定的基团，因此而是根据底物分子中的特定的化学键或特定的基团，因此可以作用于含有一样化学键或化学基团的一类化合物。例可以作用于含有一样化学键或化学基团的一类化合物。例如，消化系统中的蛋白酶仅对蛋白质中肽键的氨基酸残基如，消化系统中的蛋白酶仅对蛋白质中肽键的氨基酸残基种类有选择性，而对详细的底物蛋白质种类无严厉要求种类有选择性，而对详细的底物蛋

14、白质种类无严厉要求 。 三酶的活性与酶量具有可调理性三酶的活性与酶量具有可调理性酶促反响受多种要素的调控，以顺应机体酶促反响受多种要素的调控，以顺应机体对不断变化的内外环境和生命活动的需求。对不断变化的内外环境和生命活动的需求。磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1的活性受的活性受AMP的别构激的别构激活，而受活，而受ATP的别构抑制。的别构抑制。胰岛素诱导胰岛素诱导HMG-CoA复原酶的合成，而复原酶的合成，而胆固醇那么阻遏该酶合成。胆固醇那么阻遏该酶合成。 例例: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。在某些理化要素如高温、强酸、强碱等的作用下，

15、酶要素如高温、强酸、强碱等的作用下，酶会发生变性而失去催化活性。因此，酶促反响会发生变性而失去催化活性。因此，酶促反响往往都是在常温、常压和接近中性的条件下进往往都是在常温、常压和接近中性的条件下进展的。展的。一酶比普通催化剂更有效地降低反响活化能一酶比普通催化剂更有效地降低反响活化能酶和普通催化剂一样，加速反响的作酶和普通催化剂一样，加速反响的作用都是经过降低反响的活化能用都是经过降低反响的活化能 (activation energy) 实现的。实现的。 活化能：底物分子从基态转变到过渡活化能：底物分子从基态转变到过渡态所需的能量。态所需的能量。反响总能量改动反响总能量改动 非催化反响活化能

16、非催化反响活化能 酶促反响酶促反响 活化能活化能 普通催化剂催普通催化剂催化反响的活化能化反响的活化能 能能量量 反反 应应 过过 程程 底物底物 产物产物 酶促反响活化能的改动酶促反响活化能的改动 二酶与底物结合构成中间产物二酶与底物结合构成中间产物 酶底物复合物酶底物复合物E + SE + PES酶与底物相互接近时，其构造相互诱导、相酶与底物相互接近时，其构造相互诱导、相互变形和相互顺应，进而相互结合。这一过互变形和相互顺应，进而相互结合。这一过程称为酶程称为酶- -底物结合的诱导契合底物结合的诱导契合(induced-fit) (induced-fit) 。羧肽酶的诱导契合方式羧肽酶的诱

17、导契合方式 底物底物酶在反响中将诸底物结合到酶的活性中心，使它酶在反响中将诸底物结合到酶的活性中心，使它们相互接近并构成有利于反响的正确定向关系。们相互接近并构成有利于反响的正确定向关系。这种临近效应这种临近效应(proximity effect)与定向陈列与定向陈列(orientation arrange)实践上是将分子间的反响变实践上是将分子间的反响变成类似于分子内的反响，从而提高反响速率。成类似于分子内的反响，从而提高反响速率。 n临近效应与定向陈列：临近效应与定向陈列：酶的活性中心多是酶分子内部的疏水酶的活性中心多是酶分子内部的疏水“口袋，口袋，酶反响在此疏水环境中进展，使底物分子脱溶

18、剂酶反响在此疏水环境中进展，使底物分子脱溶剂化化 (desolvation)，排除周围大量水分子对酶和底，排除周围大量水分子对酶和底物分子中功能基团的干扰性吸引和排斥，防止水物分子中功能基团的干扰性吸引和排斥，防止水化膜的构成，利于底物与酶分子的亲密接触和结化膜的构成，利于底物与酶分子的亲密接触和结合。这种景象称为外表效应合。这种景象称为外表效应(surface effect)。 3. 外表效应使底物分子去溶剂化外表效应使底物分子去溶剂化胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶和弹性蛋白酶活性中心胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶和弹性蛋白酶活性中心“口袋口袋 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

19、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核催化和亲电子催化作用 胰凝乳蛋白酶的共价催化和酸胰凝乳蛋白酶的共价催化和酸-碱催化机制碱催化机制 当底物浓度较低时：当底物浓度较低时：反响速率与底物浓度成正比；反响为反响速率与底物浓度成正比；反响为一级反响。一级反响。随着底物浓度的增高：随着底物浓度的增高：反响速率不再成正比例

20、加速；反响为反响速率不再成正比例加速；反响为混合级反响。混合级反响。当底物浓度高达一定程度：当底物浓度高达一定程度：反响速率不再添加，达最大速率；反反响速率不再添加，达最大速率；反响为零级反响响为零级反响n研讨前提：研讨前提： 解释酶促反响中底物浓度和反响速率关系的解释酶促反响中底物浓度和反响速率关系的最合理学说是中间产物学说：最合理学说是中间产物学说： E + S k1k2k3ESE + P 1913年年Michaelis和和Menten提出反响速率与底物提出反响速率与底物浓度关系的数学方程式，即米曼氏方程式，简浓度关系的数学方程式，即米曼氏方程式，简称米氏方程式称米氏方程式 (Michae

21、lis equation)。S：底物浓度：底物浓度V：不同：不同S时的反响速率时的反响速率Vmax：最大反响速率：最大反响速率(maximum velocity) m：米氏常数：米氏常数(Michaelis constant) VmaxS Km + S E与与S构成构成ES复合物的反响是快速平衡反响，复合物的反响是快速平衡反响，而而ES分解为分解为E及及P的反响为慢反响，反响速率的反响为慢反响，反响速率取决于慢反响即取决于慢反响即 V = k3ES。 (1)S的总浓度远远大于的总浓度远远大于E的总浓度，因此在反响的的总浓度，因此在反响的初始阶段，初始阶段，S的浓度可以为不变即的浓度可以为不变即

22、S =St。 米曼氏方程式推导基于两个假设：米曼氏方程式推导基于两个假设：k2+k3= Km 米氏常数米氏常数 k1令：令：那么那么(2)(2)变为变为: (Et: (EtES) S = Km ESES) S = Km ES(2)=(EtES)Sk2+k3ES k1整理得：整理得：k1 (EtES) S = k2 ES + k3 ES 当反响处于稳态时：当反响处于稳态时：当底物浓度很高，将酶的活性中心全部饱和时，当底物浓度很高，将酶的活性中心全部饱和时，即即Et =ES，反响达最大速率，反响达最大速率Vmax = k3ES = k3Et (5)ES = EtSKm + S(3) 整理得整理得:

23、 :将将(5)(5)代入代入(4)(4)得米氏方程式：得米氏方程式：Vmax S Km + S V = 将将(3)(3)代入代入(1) (1) 得得k3EtS Km + S (4) V = 1Km值等于酶促反响速率为最大反响速率一半值等于酶促反响速率为最大反响速率一半时的底物浓度时的底物浓度 Km = S 2=Km + S Vmax VmaxS2Km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，它与酶的构值的大小并非固定不变，它与酶的构造、底物构造、反响环境的造、底物构造、反响环境的pH、温度和离子、温度和离子强度有关，而与酶浓度无关。酶的强度有关，而与酶浓度无关。酶的Km值

24、多在值多在10-610-2mol/L的范围。的范围。 酶酶 底物底物 Km（mol/L）己糖激酶（脑）己糖激酶（脑）ATP4 10 4D-葡萄糖葡萄糖5 10 5D-果糖果糖1.5 10 3碳酸酐酶碳酸酐酶HCO3 2.6 10 2胰凝乳蛋白酶胰凝乳蛋白酶甘氨酰酪氨酰甘氨酸甘氨酰酪氨酰甘氨酸1.08 10 1N-苯甲酰酪氨酰胺苯甲酰酪氨酰胺2.5 10 3 -半乳糖苷酶半乳糖苷酶D-乳糖乳糖4.0 10 3过氧化氢酶过氧化氢酶H2O22.5 10 2溶菌酶溶菌酶己己-N-乙酰氨基葡糖乙酰氨基葡糖6.0 10 3某些酶对其底物的某些酶对其底物的Km 3Km在一定条件下可表示酶对底物的亲和力在一定

25、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响速率是酶被底物完全饱和时的反响速率 当一切的酶均与底物构成当一切的酶均与底物构成ES时即时即ES = Et，反响速率到达最大，即，反响速率到达最大，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当酶被底物完全饱和时Vmax，单位，单位时间内每个酶分子或活性中心催化底物转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称为酶的转换数变成产物的分子数称为酶的转换数turno

26、ver number，单位是，单位是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。林贝氏方程林贝氏方程三三m值与值与max常经过林常经过林-贝氏作图法求取贝氏作图法求取 -1/Km2. Hanes作图法作图法-Km 0 VE当当SE时，时，Vmax = k3 E酶浓度对反响速率的影响酶浓度对反响速率的影响npH对某些酶对某些酶活性的影响活性的影响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 引起变性的要素对酶没有选择性引起变性的要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

27、酶蛋白 变性的物质称为酶的抑制剂。变性的物质称为酶的抑制剂。n抑制造用的类型抑制造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) (competitive inhibition)非竞争性抑制非竞争性抑制 (non-competitive inhibition) (non-competitive inhibition)反竞争性抑制反竞争性抑制 (uncompetitive inhibition) (uncompetitiv

28、e inhibition)根据抑制剂和酶结合的严密程度不同，根据抑制剂和酶结合的严密程度不同，酶的抑制造用分为：酶的抑制造用分为： 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。此类抑制剂必需基团相结合，使酶失活。此类抑制剂不能用透析、超滤等方法予以去除。不能用透析、超滤等方法予以去除。 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 阿托品阿托品* * 路易斯气与糜

29、烂性毒剂路易斯气与糜烂性毒剂ClAsClCHCHCl+ ESHSHESAsSCHCHCl+2HCl路易士气路易士气巯基酶巯基酶失活的酶失活的酶酸酸失活的酶失活的酶BAL巯基酶巯基酶BAL与砷剂结合物与砷剂结合物ESSAsCHCHCl+CH2SHCHSHCH2OHESHSH+CH2SCHSCH2OHAsCHCHCl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n反响方式反响方式+ESIESEIPEEn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构造类似，竞构造类似，竞争酶的活性中心；争

30、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)VVKSVmaxmaxn举例举例丙二酸与琥珀酸竞争琥珀酸脱氢酶丙二酸与琥珀酸竞争琥珀酸脱氢酶COOH CH2 CH2COOH COOH COOH CH2 丙二酸丙二酸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

31、二氢叶酸二氢叶酸合成酶合成酶二氢叶酸二氢叶酸COOH H2N SO2NHR H2N 磺磺 胺胺 类类 药药 物物+ S S+ S S+ESIEIEESEPn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)(1)VVKSVKmaxmaxn定义定义反竞争性抑制剂的结合位点由底物诱导产生反竞争性抑

32、制剂的结合位点由底物诱导产生 +ESESESIEPn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降低。降低。 抑制剂抑制剂 1/V 1/S 无抑制剂无抑制剂 各种可逆性抑制造用的比较各种可逆性抑制造用的比较 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

33、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添加的物质称为激活剂添加的物质称为激活剂(activator)。n种类种类n调理方式调理方式n调理对象：关键酶调理对象：关键酶别构激活剂别构激活剂别构抑制剂别构抑制剂n 别构调理别构调理 (allosteric regulation)n别构酶别构酶 (allosteric enzyme)n别构部位别构部位 (allo

34、steric site)一些代谢物可与某些酶分子活性中心外的一些代谢物可与某些酶分子活性中心外的某部分可逆地结合，使酶构象改动，从而改动某部分可逆地结合，使酶构象改动，从而改动酶的催化活性，此种调理方式称别构调理。酶的催化活性，此种调理方式称别构调理。一、酶活性的调理是对酶促反响速一、酶活性的调理是对酶促反响速率的快速调理率的快速调理酶的别构调理是体内代谢途径的重要快速酶的别构调理是体内代谢途径的重要快速调理方式之一。调理方式之一。n共价修饰共价修饰(covalent modification) 磷酸化与脱磷酸化最常见磷酸化与脱磷酸化最常见 乙酰化和脱乙酰化乙酰化和脱乙酰化 甲基化和脱甲基化甲

35、基化和脱甲基化 腺苷化和脱腺苷化腺苷化和脱腺苷化 SHSH与与S SS S互变互变n 常见类型常见类型酶的化学修饰是体内快速调理的另一种重要方式。酶的化学修饰是体内快速调理的另一种重要方式。酶的磷酸化与脱磷酸化酶的磷酸化与脱磷酸化-OHThrSerTyr酶蛋白酶蛋白H2OPi磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶 ATPADP蛋白激酶蛋白激酶ThrSerTyr-O-PO32-酶蛋白酶蛋白n酶原酶原 (zymogen)n酶原的激活酶原的激活n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动分子构象发生改动构成或暴显露酶的活性中心构成或暴显露酶的活性中心 一个或几个特定的肽键断裂，水解一个或几个特定的肽键

36、断裂，水解掉一个或几个短肽掉一个或几个短肽在特定条件下在特定条件下酶原酶原激活因素激活因素激活形式激活形式激活部位激活部位胃蛋白酶原胃蛋白酶原H+或胃蛋或胃蛋白酶白酶胃蛋白酶六肽胃蛋白酶六肽胃腔胃腔胰凝乳蛋白酶原胰凝乳蛋白酶原胰蛋白酶胰蛋白酶胰凝乳蛋白酶两个二肽胰凝乳蛋白酶两个二肽小肠腔小肠腔弹性蛋白酶原弹性蛋白酶原胰蛋白酶胰蛋白酶弹性蛋白酶几个肽段弹性蛋白酶几个肽段小肠腔小肠腔羧基肽酶原羧基肽酶原A胰蛋白酶胰蛋白酶羧基肽酶羧基肽酶A几个肽段几个肽段小肠腔小肠腔某些酶原的激活需水解掉一个或几个肽段某些酶原的激活需水解掉一个或几个肽段 n 酶原激活的生理意义酶原激活的生理意义防止细胞产生的酶对细

37、胞进展本身消化，防止细胞产生的酶对细胞进展本身消化，并使酶在特定的部位和环境中发扬作用，保证并使酶在特定的部位和环境中发扬作用，保证体内代谢正常进展。体内代谢正常进展。有的酶原可以视为酶的储存方式。在需求有的酶原可以视为酶的储存方式。在需求时，酶原适时地转变成有活性的酶，发扬其催时，酶原适时地转变成有活性的酶，发扬其催化作用。化作用。一酶蛋白合成可被诱导或阻遏一酶蛋白合成可被诱导或阻遏 氧化复原酶类氧化复原酶类 (oxidoreductases) 转移酶类转移酶类 (transferases ) 水解酶类水解酶类 (hydrolases) 裂解酶类裂解酶类 (lyases) 异构酶类异构酶类

38、(isomerases) 合成酶类合成酶类 (synthetases, ligases)n根据酶反响的类型，酶可分为六大类，根据酶反响的类型，酶可分为六大类，其排序如下其排序如下:酶的分类酶的分类催化的化学催化的化学反应举例反应举例系统名称系统名称EC编编号号推荐名推荐名称称氧化还原酶氧化还原酶类类乙醛乙醛 + NADH + H+乙醇：乙醇：NAD+ 氧化还原氧化还原酶酶EC 1.1.1.1乙醇脱氢乙醇脱氢酶酶转移酶类转移酶类草酰乙酸草酰乙酸 +L-谷谷氨酸氨酸L-天冬氨酸：天冬氨酸： -酮戊二酮戊二酸酸 氨基转移酶氨基转移酶EC 2.6.1.1天冬氨酸天冬氨酸转氨酶转氨酶水解酶类水解酶类 D-葡萄糖葡萄糖 + H3PO4D-葡糖葡糖-6-磷酸水解酶磷酸水解酶EC 3.1.3.9葡糖葡糖6-磷磷酸酶酸酶 裂解酶类裂解酶类 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 + 醛醛酮糖