生物化学课件：第四章 生物催化剂—酶

1、羧肽酶本章主要内容本章主要内容4 酶的分子结构与功能酶的分子结构与功能4 酶促反应的特点与机理酶促反应的特点与机理4 酶的命名与分类酶的命名与分类4 酶反应的动力学酶反应的动力学4 酶活性的调节酶活性的调节 4 酶的应用酶的应用什么是酶什么是酶? ? 酶就是由细胞合成的，在机体内行使催化功能的生物催化酶就是由细胞合成的，在机体内行使催化功能的生物催化剂剂，能通过降低反应的活化能加快反应速度，但不改变反，能通过降低反应的活化能加快反应速度，但不改变反应的平衡点。应的平衡点。没有酶的反应没有酶的反应有酶催化的反应有酶催化的反应 公元前两千多年，我国已有酿酒公元前两千多年，我国已有酿酒 记载。记载。

2、 1783年，意大利科学家斯帕兰扎尼年，意大利科学家斯帕兰扎尼 （L.Spallanzani，17291799）推断）推断 胃液中一定含有消化肉块的物质。但是什么，他不清楚胃液中一定含有消化肉块的物质。但是什么，他不清楚 1836年，德国科学家施旺（年，德国科学家施旺（T.Schwann，18101882）从胃液中提取出了消化蛋白质的物质。解开胃的消化从胃液中提取出了消化蛋白质的物质。解开胃的消化之谜。之谜。 一百余年前，一百余年前，Pasteur认为认为 发酵是酵母细胞生命活动的结果。发酵是酵母细胞生命活动的结果。酶学研究简史酶学研究简史 1877年，年，Kuhne首次提出首次提出Enzym

3、e一一词，希腊词的原意词，希腊词的原意是是 in yeast。 1897年，年，Buchner兄弟用不含细胞的酵母提取液，实现兄弟用不含细胞的酵母提取液，实现了发酵。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。 1982年，年，Cech首次发现首次发现RNA也具有酶的催化活性，提也具有酶的催化活性，提出出核酶核酶(ribozyme)的概念。的概念。 1995年，年，Jack W.Szostak研究室首先报道了具有研究室首先报道了具有DNA连连接酶活性接酶活性DNA片段，称为片段，称为脱氧核酶脱氧核酶(deoxyribozyme)。酶的化学本质酶

4、的化学本质 主要是蛋白质，极少数是主要是蛋白质，极少数是RNARNA和和DNADNA（核酶（核酶ribozyme ）DNA绝大多数酶的化学本质是蛋白质。具有催化效率高、专绝大多数酶的化学本质是蛋白质。具有催化效率高、专一性强、可调节、作用条件温和等特点。一性强、可调节、作用条件温和等特点。 绝大多数酶是蛋白质，酶有特殊的催化绝大多数酶是蛋白质，酶有特殊的催化作用。作用。 酶是催化剂，与普通化学催化剂有相同酶是催化剂，与普通化学催化剂有相同之处，又有独特的催化特点：之处，又有独特的催化特点： 高效率高效率 高专一性高专一性 高度不稳定性高度不稳定性 活力可调节活力可调节三高一调三高一调酶的重要性

5、 酶在国外被称为是生命的源泉酶在国外被称为是生命的源泉 酶参与人体所有的生命活动酶参与人体所有的生命活动 信号转导和细胞活动的调控都离不开酶（激酶和磷酸酶）信号转导和细胞活动的调控都离不开酶（激酶和磷酸酶） 特殊活动：荧光素酶可以为萤火虫发光特殊活动：荧光素酶可以为萤火虫发光 病毒中含有酶，如病毒中含有酶，如HIVHIV整合酶和逆转录酶、流感病毒的神经氨酸酶整合酶和逆转录酶、流感病毒的神经氨酸酶 缺酶是现代人健康的第一杀手缺酶是现代人健康的第一杀手 人体细胞每天进行人体细胞每天进行60006000种以上的种以上的“生物化学反应生物化学反应”，相对应必须有，相对应必须有60006000种以上的酶

6、，不管缺了哪一种，不是生病就是死亡！种以上的酶，不管缺了哪一种，不是生病就是死亡！ 人类人类99%99%慢性病都与酵素不足或缺乏有关慢性病都与酵素不足或缺乏有关 。 绝大多数现代人都需要补充酶。绝大多数现代人都需要补充酶。研究酶的医学重要性研究酶的医学重要性理解酶的作用机制是认知大多数疾病的生理基础，理解酶的作用机制是认知大多数疾病的生理基础，为研制治疗这些疾病药物的提供理论指导为研制治疗这些疾病药物的提供理论指导 许多疾病是缺乏某一种酶引起的。许多疾病是缺乏某一种酶引起的。 酶是许多药物作用的目标。酶是许多药物作用的目标。 酶有时可直接被用来治疗某种疾病。酶有时可直接被用来治疗某种疾病。 存

7、在一种酶或缺乏一种酶经常被用来诊断某些疾病。存在一种酶或缺乏一种酶经常被用来诊断某些疾病。 病毒性肝炎病毒性肝炎谷丙转氨酶谷丙转氨酶 心肌梗塞心肌梗塞谷草转氨酶、肌酸激酶、谷草转氨酶、肌酸激酶、LDHLDH（H4H4） 急性胰腺炎急性胰腺炎淀粉酶、脂肪酶淀粉酶、脂肪酶 第一第一节节酶的分子结构与功能酶的分子结构与功能The Molecular Structure and Function of Enzyme 根据酶的存在状态分为：根据酶的存在状态分为：I.I. 胞内酶胞内酶：在合成分泌后定位于细胞内发生作用：在合成分泌后定位于细胞内发生作用的酶，大多数的酶属于此类。的酶，大多数的酶属于此类。

8、线粒体：三羧酸循环酶系和氧化磷酸化酶系线粒体：三羧酸循环酶系和氧化磷酸化酶系 内质网的核糖体：蛋白质合成的酶系内质网的核糖体：蛋白质合成的酶系II.II.胞外酶胞外酶：在合成后分泌到细胞外发生作用的酶，：在合成后分泌到细胞外发生作用的酶，主要为水解酶。主要为水解酶。 根据酶蛋白的特点，可将酶分为根据酶蛋白的特点，可将酶分为4类：类：A. 单体酶单体酶（monomeric enzyme）：）：a) 仅有一个活性中心的多肽链构成的酶，一般是由一条多仅有一个活性中心的多肽链构成的酶，一般是由一条多肽链组成，如牛胰岛素、胰核糖核酸酶、溶菌酶等。肽链组成，如牛胰岛素、胰核糖核酸酶、溶菌酶等。b) 有的单

9、体酶是由多条多肽链组成，如胰凝乳蛋白酶，由有的单体酶是由多条多肽链组成，如胰凝乳蛋白酶，由三条肽链组成，链间由二硫键相连构成一个共价整体。三条肽链组成，链间由二硫键相连构成一个共价整体。这类含几条肽链的单体酶往往是由一条前体肽链经活化这类含几条肽链的单体酶往往是由一条前体肽链经活化断裂而生成。断裂而生成。c) 单体酶种类很少，一般多是催化水解反应的酶，相对分单体酶种类很少，一般多是催化水解反应的酶，相对分子质量在子质量在35，000以下。以下。（黄色圆球是（黄色圆球是ZnZn2+2+）羧基肽酶羧基肽酶牛核糖核酸酶牛核糖核酸酶B. 寡聚酶（寡聚酶（oligomeric enzyme）：）：是由两

10、个或两是由两个或两个以上的亚基组成的酶，这些亚基可以是相同个以上的亚基组成的酶，这些亚基可以是相同的，也可以是不同的的，也可以是不同的C. 多酶复合体（多酶复合体（multienzyme complex）：）：是由几是由几种酶非共价键彼此嵌合而成种酶非共价键彼此嵌合而成D. 多功能酶多功能酶(multifunctional enzyme)或串联酶或串联酶(tandem enzyme)：一些多酶体系在进化过程中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，这类酶称为多功能酶条多肽链中，这类酶称为多功能酶（一）单纯酶（一）单纯酶

11、有些酶其分子结构仅由氨基酸组成，没有非有些酶其分子结构仅由氨基酸组成，没有非蛋白质成分。这类酶称为蛋白质成分。这类酶称为单纯酶单纯酶（simple enzymesimple enzyme）如脲酶、一些蛋白酶、淀粉酶、酯酶和核糖如脲酶、一些蛋白酶、淀粉酶、酯酶和核糖核酸酶等。核酸酶等。一、一、 酶的分子组成酶的分子组成按照酶的化学组成可将酶分为单纯酶和结合酶两大类。（二）结合酶（二）结合酶结合酶（结合酶（conjugated enzyme）是除了在其组成中含有是除了在其组成中含有由氨基酸组成的蛋白质部分外，还含有非蛋白质部分由氨基酸组成的蛋白质部分外，还含有非蛋白质部分 。如。如金属离子、铁卟啉

12、或含金属离子、铁卟啉或含B族维生素的小分子有机物。族维生素的小分子有机物。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)q只有全酶才有催化活性只有全酶才有催化活性q酶蛋白酶蛋白决定反应的特异性决定反应的特异性q辅助因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): 非蛋白质成分与

13、酶蛋白结合以非共价键结非蛋白质成分与酶蛋白结合以非共价键结合合，结合结合疏松，疏松，可用透析或超滤的方法除去。可用透析或超滤的方法除去。 辅基辅基 (prosthetic group): 非蛋白质成分与酶蛋白结合非蛋白质成分与酶蛋白结合紧密，紧密，不能用不能用透析或超滤的方法除去透析或超滤的方法除去。 金属酶金属酶(metalloenzyme)金属离子与酶结合紧密，提取过程中不易丢金属离子与酶结合紧密，提取过程中不易丢失。金属离子通常为失。金属离子通常为活性活性中心中心 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，但与酶的结合金属离子为酶的活

14、性所必需，但与酶的结合不甚紧密。金属离子是酶活性的不甚紧密。金属离子是酶活性的激活剂激活剂. 金属离子的作用金属离子的作用稳定酶的构象；稳定酶的构象； 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；等。等。 金属酶金属酶金属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+谷胱苷肽过氧化物酶谷胱苷肽过氧化物酶Se蛋白激酶蛋白激酶Mg2+,Mn2+己糖激酶己糖激酶Mg2+精氨酸酶精氨酸酶Mn2+固氮酶固氮酶Mo2+磷脂

15、酶磷脂酶CCa2+核糖核苷酸还原酶核糖核苷酸还原酶Mn2+细胞色素氧化酶细胞色素氧化酶Cu2+羧基肽酶羧基肽酶Zn2+脲酶脲酶Ni2+碳酸酐酶碳酸酐酶Zn2+柠檬酸合酶柠檬酸合酶K+金属酶和金属激活酶金属酶和金属激活酶金属酶种类很多，以含金属酶种类很多，以含锌、铁、铜锌、铁、铜的酶最多的酶最多尼克酰胺（维生素尼克酰胺（维生素PP之一）之一）尼克酰胺（维生素尼克酰胺（维生素PP之一）之一）维生素维生素B2（核黄素）（核黄素）维生素维生素B2（核黄素）（核黄素）维生素维生素B1（硫胺素）（硫胺素）泛酸泛酸硫辛酸硫辛酸维生素维生素B12生物素生物素吡哆醛（维生素吡哆醛（维生素B6之一）之一）叶酸叶酸

16、NAD+（尼克酰胺腺嘌呤二核（尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸，辅酶苷酸，辅酶I）NADP+（尼克酰胺腺嘌呤二核（尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，辅酶苷酸磷酸，辅酶II）FMN （黄素单核苷酸）（黄素单核苷酸）FAD（黄素腺嘌呤二核苷酸）（黄素腺嘌呤二核苷酸）TPP（焦磷酸硫胺素）（焦磷酸硫胺素）辅酶辅酶A（CoA）硫辛酸硫辛酸钴胺素辅酶类钴胺素辅酶类生物素生物素磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛四氢叶酸四氢叶酸氢原子（质子）氢原子（质子）醛基醛基酰基酰基烷基烷基二氧化碳二氧化碳氨基氨基甲基、甲烯基、甲基、甲烯基、甲炔基、甲酰基甲炔基、甲酰基等一碳单位等一碳单位所含的维生素所含的维生素名名称称小分子有机化合物小分子有机化

17、合物(辅辅 酶酶 或或 辅辅 基基)转移的基团转移的基团尼克酰胺（维生素尼克酰胺（维生素PP之一）之一）尼克酰胺（维生素尼克酰胺（维生素PP之一）之一）维生素维生素B2（核黄素）（核黄素）维生素维生素B2（核黄素）（核黄素）维生素维生素B1（硫胺素）（硫胺素）泛酸泛酸硫辛酸硫辛酸维生素维生素B12生物素生物素吡哆醛（维生素吡哆醛（维生素B6之一）之一）叶酸叶酸NAD+（尼克酰胺腺嘌呤二核（尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸，辅酶苷酸，辅酶I）NADP+（尼克酰胺腺嘌呤二核（尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，辅酶苷酸磷酸，辅酶II）FMN （黄素单核苷酸）（黄素单核苷酸）FAD（黄素腺嘌呤二核苷酸）（黄素腺嘌呤二

18、核苷酸）TPP（焦磷酸硫胺素）（焦磷酸硫胺素）辅酶辅酶A（CoA）硫辛酸硫辛酸钴胺素辅酶类钴胺素辅酶类生物素生物素磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛四氢叶酸四氢叶酸氢原子（质子）氢原子（质子）醛基醛基酰基酰基烷基烷基二氧化碳二氧化碳氨基氨基甲基、甲烯基、甲基、甲烯基、甲炔基、甲酰基甲炔基、甲酰基等一碳单位等一碳单位所含的维生素所含的维生素名名称称小分子有机化合物小分子有机化合物(辅辅 酶酶 或或 辅辅 基基)转移的基团转移的基团 小分子有机化合物的作用小分子有机化合物的作用在反应中起运载体的作用，传递电子、质子或其它基团。在反应中起运载体的作用，传递电子、质子或其它基团。维生素维生素（Vitamins） 是

19、维持生物体正常生命活动必不可少的一类小分子有机化是维持生物体正常生命活动必不可少的一类小分子有机化合物。合物。 不构成细胞组织的原料，不构成细胞组织的原料， 不是供能的物质，不是供能的物质， 大多数以大多数以辅酶或辅基辅酶或辅基的形式参与体内代谢过程的形式参与体内代谢过程 需要量甚少需要量甚少 一般不能在人体内合成一般不能在人体内合成 必须从食物中获取必须从食物中获取。 国人最为缺乏的维生素排序国人最为缺乏的维生素排序 维生素维生素 维生素维生素 维生素维生素 维生素维生素 维生素维生素类别类别脂溶性维生素脂溶性维生素水溶性维生素水溶性维生素溶解性质溶解性质 不溶于水，溶于有机溶剂不溶于水，溶

20、于有机溶剂溶于水溶于水吸收吸收先进入淋巴循环，然后再到血先进入淋巴循环，然后再到血液液直接被肠道吸收，进入血液直接被肠道吸收，进入血液运输运输需要载体蛋白的帮助需要载体蛋白的帮助自由自由贮存贮存量多时与脂肪贮存在一起，难量多时与脂肪贮存在一起，难以排泄以排泄量多时经肾脏排泄出去量多时经肾脏排泄出去毒性毒性大量服用时容易达到毒性水平大量服用时容易达到毒性水平难以达到毒性水平难以达到毒性水平剂量剂量周期性地服用周期性地服用经常少量服用（经常少量服用（1天天3天）天）按溶解性质分为按溶解性质分为脂溶性维生素脂溶性维生素和和水溶性维生素水溶性维生素两大类。两大类。 脂溶性维生素：脂溶性维生素： A D

21、 E K 维生素维生素 水溶性维生素：水溶性维生素： Vc VB: B1 B2 B5（泛酸）（泛酸） B3(PP) B12（氰钴胺素）（氰钴胺素） B6 （吡哆醇（吡哆醇/醛醛/胺）胺） B7 (生物素生物素 ） B11（叶酸）（叶酸） 1. B族维生素族维生素 共同特点是：共同特点是：I.在自然界常共同存在，酵母、蔬菜和动物肝脏在自然界常共同存在，酵母、蔬菜和动物肝脏较丰富较丰富II. 大都含有大都含有N；III. 易溶于水，对酸稳定，易被碱或热破坏。易溶于水，对酸稳定，易被碱或热破坏。IV. 当当B族族维生素缺乏时，最容易受到影响的是生长和分维生素缺乏时，最容易受到影响的是生长和分裂旺盛的

22、细胞和组织裂旺盛的细胞和组织，神经系统的功能也会受到影响神经系统的功能也会受到影响I.维生素维生素B1 第一个发现的维生素，又名为硫胺素、第一个发现的维生素，又名为硫胺素、抗脚气病维生素抗脚气病维生素 辅酶辅酶硫胺素焦磷酸（硫胺素焦磷酸（TPP） 脱羧酶的辅酶，举例脱羧酶的辅酶，举例: -酮戊二酸脱氢酶酮戊二酸脱氢酶, 丙酮酸脱羧酶丙酮酸脱羧酶 缺乏症：脚气病缺乏症：脚气病主要发生在长期以精白米为主食，而又缺乏其他副食主要发生在长期以精白米为主食，而又缺乏其他副食补充的人群身上。补充的人群身上。脚气病特征：脚气病特征：手脚麻木手脚麻木肌肉无力肌肉无力瘫痪瘫痪脚气性心脏病脚气性心脏病治疗：多食粗

23、粮、猪肉、动物内脏。戒除大量饮酒、治疗：多食粗粮、猪肉、动物内脏。戒除大量饮酒、饮咖啡等生活习惯，必要时口服维生素饮咖啡等生活习惯，必要时口服维生素B1片。片。土豆含丰富的土豆含丰富的B族维生素，常吃有益身体健康族维生素，常吃有益身体健康II. 维生素维生素B2由核糖醇与由核糖醇与6,7-6,7-二甲基异咯嗪结合而成。氧化型的维生素二甲基异咯嗪结合而成。氧化型的维生素B B2 2呈现黄呈现黄色，故名为核黄素。色，故名为核黄素。辅酶辅酶黄素单核苷酸（黄素单核苷酸（FMNFMN）和黄素腺嘌呤二核苷酸（）和黄素腺嘌呤二核苷酸（FADFAD）作用：作用：参与氧化还原反应，递氢参与氧化还原反应，递氢 F

24、ADHHCOOHCHCH COOH琥珀酸琥珀酸( (succinatesuccinate) )琥珀酸脱氢酶琥珀酸脱氢酶HOOCCHCHCOOH延胡索酸延胡索酸( (fumaratefumarate) )FADH2(yellow)(colorless)缺乏症缺乏症 口角炎、舌炎、阴囊炎、皮疹及角膜血管口角炎、舌炎、阴囊炎、皮疹及角膜血管增生和巩膜充血等增生和巩膜充血等。III.维生素维生素PP 即维生素即维生素B3，包括，包括尼克酸尼克酸和和尼克酰胺尼克酰胺两种物质，两两种物质，两者均为吡啶衍生物，在体内可以相互转变。者均为吡啶衍生物，在体内可以相互转变。 辅酶辅酶辅酶辅酶（NAD+）和辅酶）和

25、辅酶（NADP+），），是是脱氢酶脱氢酶的辅酶，在生物氧化过程中起氢传递体的的辅酶，在生物氧化过程中起氢传递体的作用，。作用，。 苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶HOHCOOHCH2CCOOH 草酰乙酸草酰乙酸( (oxaloacetateoxaloacetate) )OCOOHCH2CCOOH苹果酸苹果酸( (malatemalate) )NAD+NADH+H+功能：功能：以以NAD+或或NADP+形式作为脱氢酶的辅酶形式作为脱氢酶的辅酶而起到递氢体的作用。而起到递氢体的作用。NCONH2RNCONH2RHH+2H-2HNAD(P)+ +2H-2HNAD(P)H + H+缺乏症：缺乏症：癞皮病。癞皮

26、病。Characterized by the 4 DsDermatitis （皮炎）（皮炎）Diarrhea （腹泻）（腹泻）Dementia （痴呆）（痴呆）Death（死亡）（死亡） 主要食物来源是肝、肾、瘦肉、家禽、鱼、花生、主要食物来源是肝、肾、瘦肉、家禽、鱼、花生、豆类等。豆类等。 缺乏维生素缺乏维生素B1和维生素和维生素B2均可引起烟酸缺乏症。均可引起烟酸缺乏症。见于以玉米为主食者。见于以玉米为主食者。IV.IV. 泛酸泛酸 即维生素即维生素B B5 5，是由，是由,-,-二羟二羟-,-,-二甲基丁酸与二甲基丁酸与-丙氨酸通过酰胺键缩合而成的酸性物质，广泛存丙氨酸通过酰胺键缩合而成

27、的酸性物质，广泛存在于动植物组织。在于动植物组织。 辅酶辅酶CoACoA，是乙酰化作用的辅酶，起转酰基作用是乙酰化作用的辅酶，起转酰基作用 几乎所有的食物都含有泛酸，缺乏的问题一般无需多几乎所有的食物都含有泛酸，缺乏的问题一般无需多虑。所含泛酸较多的食物：牛奶、豆浆。虑。所含泛酸较多的食物：牛奶、豆浆。辅酶辅酶A的化学结构的化学结构V.V. 维生素维生素B B6 6 包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺。包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺。 辅酶辅酶主要是主要是磷酸吡哆醛（磷酸吡哆醛（PLP）和磷酸吡哆胺）和磷酸吡哆胺，它们，它们在体内参与氨基酸的在体内参与氨基酸的转氨转氨、某些氨基酸的、某些氨基酸的脱羧脱羧以

28、及半胱氨以及半胱氨酸的酸的脱巯基脱巯基作用。此外它还参与羟色胺、去甲肾上腺素、作用。此外它还参与羟色胺、去甲肾上腺素、鞘磷脂以及血红素的合成。鞘磷脂以及血红素的合成。 举例：所有的举例：所有的 转氨酶转氨酶 氨基酸脱羧酶：氨基酸脱羧酶： L-谷氨酸脱羧酶谷氨酸脱羧酶 丝氨酸羟甲基转移酶丝氨酸羟甲基转移酶转氨酶通过磷酸吡多醛和磷酸吡多胺的相互转换，转氨酶通过磷酸吡多醛和磷酸吡多胺的相互转换，起转移氨基的作用。起转移氨基的作用。NH3CHOCHOCH2O P OHOOHNH3CHOCH2NH2CH2O P OHOOH磷酸吡哆醛 磷酸吡哆胺- -酮戊二酸酮戊二酸 谷氨酸谷氨酸 B6缺乏症缺乏症 维生

29、素维生素B6在动植物中分布极广，同时，肠道细菌在动植物中分布极广，同时，肠道细菌也能够合成它也能够合成它。但其量甚微，还是要从食物中补。但其量甚微，还是要从食物中补充。充。 在动物性及植物性食物中含量均微，酵母粉含量在动物性及植物性食物中含量均微，酵母粉含量最多，米糠或白米含量亦不少，其次是来自于肉最多，米糠或白米含量亦不少，其次是来自于肉类、家禽、鱼，马铃薯、甜薯、蔬菜中。类、家禽、鱼，马铃薯、甜薯、蔬菜中。 动物缺乏维生素动物缺乏维生素B6可发生与癞皮病相似的皮炎。可发生与癞皮病相似的皮炎。生物素生物素 又名维生素又名维生素B7,维生素维生素H，为带有戊酸的噻吩与尿酸结，为带有戊酸的噻吩与

30、尿酸结合的骈环。合的骈环。 辅酶辅酶作为多种羧化酶的辅酶参与作为多种羧化酶的辅酶参与CO2的固定的固定。 辅基形式辅基形式: 与酶蛋白赖氨酸残基侧链上的与酶蛋白赖氨酸残基侧链上的 氨基共价结氨基共价结合合 举例举例: 丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶 作用作用: 羧基载体羧基载体生物素和生物胞素的化学结构生物素和生物胞素的化学结构食物来源：食物来源：肝、肾、蛋黄、酵母、蔬菜和谷类中都含肝、肾、蛋黄、酵母、蔬菜和谷类中都含有。同时肠道细菌也能合成供人体需要有。同时肠道细菌也能合成供人体需要缺乏症：缺乏症：鳞状皮炎、精神忧郁、脱发和无食欲等。鳞状皮炎、精神忧郁、脱发和无食欲等。人体一般不会发生生物素缺乏。

31、过多吃生鸡蛋，会造人体一般不会发生生物素缺乏。过多吃生鸡蛋，会造成缺乏症成缺乏症 。维生素维生素 B 7在人体内仅停留在人体内仅停留 3 6小时，所以必须每小时，所以必须每天补充。天补充。 叶酸叶酸 又名维生素又名维生素B11,是由蝶酸和谷氨酸缩合构成，米切尔是由蝶酸和谷氨酸缩合构成，米切尔（HKMitchell，1941）从菠菜叶中提取纯化的，因在）从菠菜叶中提取纯化的，因在植物绿叶中含量丰富而得名。植物绿叶中含量丰富而得名。 辅酶辅酶5,6,7,8-四氢叶酸（四氢叶酸（FH4或或THF）。）。 作用：作用：一碳单位载体一碳单位载体 参与体内参与体内“一碳单位一碳单位”的转移，充当甲基、亚甲

32、基、甲酰的转移，充当甲基、亚甲基、甲酰基、甲川基和亚胺甲基等基团的载体，在体内很多重要物基、甲川基和亚胺甲基等基团的载体，在体内很多重要物质的合成中起重要作用。质的合成中起重要作用。 绿色植物、豆类、花生等绿色植物、豆类、花生等 作用：促进骨髓中幼细胞成熟、影响胎儿作用：促进骨髓中幼细胞成熟、影响胎儿神经发育神经发育 缺乏症：巨红细胞性贫血症、白细胞减少缺乏症：巨红细胞性贫血症、白细胞减少症症 当体内缺乏叶酸时，当体内缺乏叶酸时，“一碳单位一碳单位”的转移发生障的转移发生障碍，核苷酸特别是胸腺嘧啶脱氧核苷酸的合成减碍，核苷酸特别是胸腺嘧啶脱氧核苷酸的合成减少，进而影响到骨髓中幼红细胞少，进而影

33、响到骨髓中幼红细胞DNADNA的合成，使的合成，使得幼红细胞细胞分裂的速度明显下降。幼红细胞得幼红细胞细胞分裂的速度明显下降。幼红细胞因分裂障碍体积增大，形成巨幼红细胞，最终导因分裂障碍体积增大，形成巨幼红细胞，最终导致巨红细胞性贫血。致巨红细胞性贫血。巨红细胞性贫血症巨红细胞性贫血症维生素维生素B12 含有复杂的咕啉环结构，可谓自然界最复杂的辅助因含有复杂的咕啉环结构，可谓自然界最复杂的辅助因子，因其分子中含有金属元素钴和若干酰氨基，故又子，因其分子中含有金属元素钴和若干酰氨基，故又称为钴胺素。称为钴胺素。 辅酶辅酶甲基钴胺素和甲基钴胺素和5-脱氧腺苷钴胺素脱氧腺苷钴胺素。 作用作用: 甲基

34、载体甲基载体 是是N5-甲基四氢叶酸甲基移换酶的辅酶。此酶催化甲基四氢叶酸甲基移换酶的辅酶。此酶催化N5-甲基四氢叶酸和高半胱氨酸之间不可逆的甲基移换反甲基四氢叶酸和高半胱氨酸之间不可逆的甲基移换反应，产生四氢叶酸和甲硫氨酸；应，产生四氢叶酸和甲硫氨酸； 5-脱氧腺苷钴胺素脱氧腺苷钴胺素 在体内作为几种变位酶的辅酶。在体内作为几种变位酶的辅酶。缺乏缺乏症：症：恶性贫血和神经系统受损恶性贫血和神经系统受损。 Other symptoms include:a. 恶心，食欲不振，体重减轻恶心，食欲不振，体重减轻b. 唇、舌及牙龈发白，牙龈出血唇、舌及牙龈发白，牙龈出血c.头痛，记忆力减退，痴呆头痛，

35、记忆力减退，痴呆 食物来源：自然界中的维生素食物来源：自然界中的维生素B12都是微生物合成的，高都是微生物合成的，高等动植物不能制造维生素等动植物不能制造维生素B12。B12主要存在于主要存在于肉类肉类中，中，植物中的大豆以及一些草药也含有植物中的大豆以及一些草药也含有B12，肠道细菌可以合，肠道细菌可以合成，故一般情况下不缺乏。成，故一般情况下不缺乏。 易患人群：消化道疾病者、严格素食主义者易患人群：消化道疾病者、严格素食主义者需要量小但有重要作用功能紧密相关缺乏其中的一种，常常影响另一种的功能 过量服用补充剂会导致毒性，食物摄入不会导致毒性B B族维生素及其辅酶形族维生素及其辅酶形式式B族

36、维生素族维生素辅酶形式辅酶形式酶促反应中的主要作用酶促反应中的主要作用硫胺素硫胺素(B1)硫胺素焦磷酸酯硫胺素焦磷酸酯(TPP)-酮酸氧化脱羧酮基转移作用酮酸氧化脱羧酮基转移作用核黄素核黄素(B2)黄素单核苷酸黄素单核苷酸(FMN) 黄素腺嘌呤二核苷酸黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)氢原子转移氢原子转移 氢原子转移氢原子转移尼克酰胺尼克酰胺(PP)(B5)尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+) 尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP+)氢原子转移氢原子转移 氢原子转移氢原子转移吡哆醇吡哆醇(醛、胺醛、胺) (B6)磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛氨基转移氨基转移泛酸泛

37、酸(B3)辅酶辅酶A(CoA)酰基转移酰基转移叶酸（叶酸（B11）四氢叶酸四氢叶酸一碳基团一碳基团转移转移生物素生物素(H)(B7)生物素生物素羧化作用羧化作用钴胺素钴胺素(B12)甲基钴胺素甲基钴胺素 5-脱氧腺苷钴胺素脱氧腺苷钴胺素甲基转移甲基转移硫辛酸硫辛酸 有氧化型和还原型两种形式，通过其羧基与有氧化型和还原型两种形式，通过其羧基与硫辛酸转硫辛酸转乙酰基酶乙酰基酶的赖氨酸残基上的的赖氨酸残基上的-NH-NH2 2形成的酰胺键相连形成的酰胺键相连 作为脂酰基的载体参与作为脂酰基的载体参与-酮酸的氧化脱羧。酮酸的氧化脱羧。* 硫辛酸是一种存在于线粒体的酶，兼具脂溶性与硫辛酸是一种存在于线粒

38、体的酶，兼具脂溶性与水溶性的特性，因此可以在全身通行无阻。水溶性的特性，因此可以在全身通行无阻。* 消除加速老化与致病的自由基，是万能抗氧化剂消除加速老化与致病的自由基，是万能抗氧化剂* 食物来源：马铃薯、菠菜、花椰菜、蕃茄、红萝食物来源：马铃薯、菠菜、花椰菜、蕃茄、红萝卜等蔬菜及肝脏等肉类卜等蔬菜及肝脏等肉类维生素维生素C C 又名抗坏血酸又名抗坏血酸 辅酶辅酶羟化酶。羟化酶。维生素维生素C C的功能的功能1. 参与体内的羟基化反应参与体内的羟基化反应 （1）胶原的合成）胶原的合成（2）肾上腺素的合成）肾上腺素的合成2. 抗氧化作用抗氧化作用 （1）保护水溶性化合物巯基）保护水溶性化合物巯基

39、 （2）防止铁的氧化、促进铁的吸收）防止铁的氧化、促进铁的吸收3.治疗感冒和癌症治疗感冒和癌症 食物来源食物来源:新鲜蔬菜、水果新鲜蔬菜、水果 缺乏维生素缺乏维生素C，使胶原蛋白不能正常合成，使胶原蛋白不能正常合成导致细胞联结障碍，导致毛细血管的脆性导致细胞联结障碍，导致毛细血管的脆性增加，从而引起皮、粘膜下出血，医学上增加，从而引起皮、粘膜下出血，医学上称为坏血病。称为坏血病。2. 脂溶性维生素脂溶性维生素（ 维生素维生素A,D,E,K均溶于脂类溶剂，不溶于水，均溶于脂类溶剂，不溶于水，在食物中通常与脂肪一起存在，吸收它们，在食物中通常与脂肪一起存在，吸收它们，需要脂肪和胆汁酸。需要脂肪和胆

40、汁酸。维生素维生素A 维生素维生素A是由是由-白芷酮环和两分子异戊二烯单白芷酮环和两分子异戊二烯单位缩合而成的不饱和一元醇，有位缩合而成的不饱和一元醇，有A1和和A2两种。两种。A1即视黄醇，即视黄醇，A2为为3-脱氢视黄醇。脱氢视黄醇。keratomalacia角膜软化症角膜软化症 xerophthalmia干眼病干眼病夜盲症夜盲症食物来源：牛奶、肝脏、黄油食物来源：牛奶、肝脏、黄油 维生素维生素D属于固醇类衍生物属于固醇类衍生物 人体内人体内7-脱氢胆固醇经紫外线照射而转变维生素脱氢胆固醇经紫外线照射而转变维生素D3 植物中的麦角固醇经紫外线照射可产生维生素植物中的麦角固醇经紫外线照射可产

41、生维生素D2功能：功能：a. 促进小肠对食物中钙和磷的吸收促进小肠对食物中钙和磷的吸收b. 维持血中钙和磷的正常含量维持血中钙和磷的正常含量c. 促进骨和齿的钙化作用。促进骨和齿的钙化作用。缺乏症：缺乏症：软骨病、佝偻病、骨质疏软骨病、佝偻病、骨质疏松症松症食物来源：食物来源：牛奶、黄油、蛋黄、鱼牛奶、黄油、蛋黄、鱼肝油等肝油等维生素维生素E 又称为生育酚，又称为生育酚，是是苯骈二氢吡喃的衍生物。苯骈二氢吡喃的衍生物。分子式分子式 反应性基团反应性基团抗氧化剂抗氧化剂O2分子氧分子氧维生素维生素A，-胡萝卜素，维生素胡萝卜素，维生素EO2OHRO超氧化物自由超氧化物自由基基羟基自由基羟基自由基

42、烷氧基自由基烷氧基自由基超氧化物岐化酶，维生素超氧化物岐化酶，维生素E，-胡萝胡萝卜素卜素ROO过氧自由基过氧自由基维生素维生素E，维生素，维生素CH2O2过氧化氢过氧化氢过氧化氢酶，谷胱甘肽过氧化物酶过氧化氢酶，谷胱甘肽过氧化物酶LOOH 脂质过氧化物脂质过氧化物谷胱甘肽过氧化物酶谷胱甘肽过氧化物酶生理功能生理功能：A. 强抗氧化剂强抗氧化剂，保护细胞膜免受氧化损伤保护细胞膜免受氧化损伤B. 参与生物氧化，在呼吸链中参与生物氧化，在呼吸链中协助协助辅酶辅酶Q，C. 与动物生殖机能有关与动物生殖机能有关 食物来源：植物油、水果和食物来源：植物油、水果和蔬菜、麦芽蔬菜、麦芽缺乏症：缺乏症：a)a

43、) 雄性睾丸退化，雌性流产雄性睾丸退化，雌性流产b)b) 肌肉萎缩肌肉萎缩c)c) 贫血贫血维生素维生素K 2-甲基甲基1,4-萘醌的衍生物，存于绿叶植物中的是维生素萘醌的衍生物，存于绿叶植物中的是维生素K1，肠道细菌合成的是维生素，肠道细菌合成的是维生素K2。功能：功能：羧化酶的辅酶羧化酶的辅酶，参与凝血因子参与凝血因子II、VII、IX和和X蛋白的蛋白的-羧基化修饰羧基化修饰，故，故维生素维生素K又为凝血维生素又为凝血维生素肠道细菌、深绿色叶菜、大白菜、卷心菜、肝肠道细菌、深绿色叶菜、大白菜、卷心菜、肝脏、牛奶脏、牛奶缺乏症：血液不易凝固缺乏症：血液不易凝固 维生素维生素A A过量：失眠、

44、气喘、眩晕、脱发、恶心、腹泻过量：失眠、气喘、眩晕、脱发、恶心、腹泻 维生素过量：胎儿大脑发育异常维生素过量：胎儿大脑发育异常 维生素过量维生素过量: :胎儿的大动脉和牙齿发育出现问题胎儿的大动脉和牙齿发育出现问题补充维生素不宜过量补充维生素不宜过量三、酶的活性中心三、酶的活性中心必需基团必需基团(essential group)酶分子中氨基酸残基侧链的化学基团中酶分子中氨基酸残基侧链的化学基团中，一些与酶活性密切相关的化学基团一些与酶活性密切相关的化学基团。常见的必需基团常见的必需基团Ser-OHHis-咪唑基咪唑基Cys-SHAsp、Glu-COOH指必需基团在空间结构上指必需基团在空间结

45、构上彼此靠近，组成具有特定彼此靠近，组成具有特定空间结构的区域，能与底物空间结构的区域，能与底物特异结合并将底物转化为产特异结合并将底物转化为产物物酶的活性中心酶的活性中心(active center)活性中心活性中心结合集团结合集团催化集团催化集团调控基团调控基团中心外必需基团中心外必需基团中心内必需基团中心内必需基团酶的活性中心酶的活性中心活性中心外的必需基团：活性中心外的必需基团：位于活性中心以位于活性中心以外，维持酶活性中心应有的空间构象所必需。外，维持酶活性中心应有的空间构象所必需。酶的活性中心包括结合集团和催化集团酶的活性中心包括结合集团和催化集团溶菌酶的活性溶菌酶的活性中心中心*

46、 谷氨酸谷氨酸35和天和天冬氨酸冬氨酸52是催化是催化基团；基团；* 色氨酸色氨酸62和和63、天冬氨酸天冬氨酸101和和色氨酸色氨酸108是结是结合基团；合基团；* AF为底物多为底物多糖链的糖基，位糖链的糖基，位于酶的活性中心于酶的活性中心形成的裂隙中。形成的裂隙中。一些酶活性中心的基团一些酶活性中心的基团活性中心的特征活性中心的特征（1）活性中心是一个三维实体，通常由在一级结构上并不）活性中心是一个三维实体，通常由在一级结构上并不相邻的氨基酸残基组成相邻的氨基酸残基组成（2）活性中心只占酶总体积很小的一部分（约）活性中心只占酶总体积很小的一部分（约12%）（3）活性中心为酶分子表面的一个

47、裂缝、空隙或口袋，中）活性中心为酶分子表面的一个裂缝、空隙或口袋，中心内多为疏水氨基酸残基，但也有少量极性氨基酸残基，心内多为疏水氨基酸残基，但也有少量极性氨基酸残基，以便底物结合和进行催化。以便底物结合和进行催化。（4）活性中心的构象不是固定不变的，而是具有一定的柔）活性中心的构象不是固定不变的，而是具有一定的柔性。性。胰蛋白酶胰蛋白酶具有很深的底物结合口袋，而口袋的底部又是具有很深的底物结合口袋，而口袋的底部又是Asp，特别适合，特别适合长的碱性氨基酸侧链（长的碱性氨基酸侧链（Lys和和Arg）的结合；）的结合；胰凝乳蛋白酶胰凝乳蛋白酶的底物结合口袋没有胰蛋白酶深，但比它宽，而且口袋壁的底

48、物结合口袋没有胰蛋白酶深，但比它宽，而且口袋壁分布的是疏水氨基酸，所以特别适合芳香族氨基酸的结合分布的是疏水氨基酸，所以特别适合芳香族氨基酸的结合弹性蛋白酶弹性蛋白酶的底物结合口袋非常浅，最适合结合侧链较小的氨基酸残基的底物结合口袋非常浅，最适合结合侧链较小的氨基酸残基结合集团决定酶的专一性结合集团决定酶的专一性 酶分子中促使底物发酶分子中促使底物发生化学变化的部位称生化学变化的部位称为催化部位。催化部为催化部位。催化部位决定酶所催化反应位决定酶所催化反应的性质以及催化的效的性质以及催化的效率。率。 有些酶的结合中心与有些酶的结合中心与催化中心是同一部分。催化中心是同一部分。催化集团催化集团

49、catalytic site胰凝乳蛋白酶四四 同工酶同工酶(isozyme) 同工酶是指催化相同的反应但性质不同（同工酶是指催化相同的反应但性质不同（V Vmaxmax和和/ /或或K Km m不同）的酶。它们可能以不同的量出现在一种动物不不同）的酶。它们可能以不同的量出现在一种动物不同的组织或器官，也可能出现在任何真核生物细胞不同的组织或器官，也可能出现在任何真核生物细胞不同的细胞器。例如，高等动物的乳酸脱氢酶（同的细胞器。例如，高等动物的乳酸脱氢酶（LDHLDH）LDH1(H4)LDH2(H3M)LDH3(H2M2)LDH4(H1M3)LDH5(M4)H亚亚基基M亚亚基基肌酸激酶有四种同功

50、酶形式：肌肉型肌酸激酶有四种同功酶形式：肌肉型(MM)、脑型、脑型(BB)、杂化型杂化型(MB) 。MM型主要存在于各种肌肉细胞中，型主要存在于各种肌肉细胞中，BB型主要存在于脑细胞中，型主要存在于脑细胞中，MB型主要存在于心肌细胞中。型主要存在于心肌细胞中。在各种病变包括肌肉萎缩和心肌梗塞发生时，人的血在各种病变包括肌肉萎缩和心肌梗塞发生时，人的血清中肌酸激酶水平迅速提高，清中肌酸激酶水平迅速提高，第二节第二节 酶促反应的特点与机理酶促反应的特点与机理The Characteristic and Mechanism of Enzyme-Catalyzed Reaction u 酶与一般催化剂

51、的共同点酶与一般催化剂的共同点在反应前后本身几乎不被消耗；在反应前后本身几乎不被消耗；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，只能加速可逆反应的进程，对正反应和逆对正反应和逆反应的催化作用相同反应的催化作用相同，缩短达到平衡时间，缩短达到平衡时间，而不改变反应的平衡点。而不改变反应的平衡点。都会出现中毒现象。都会出现中毒现象。酶特有的催化性质酶特有的催化性质1. 1. 高效性高效性2. 2. 专一性专一性3.3. 可可调控调控性性4. 4. 对反应条件敏感对反应条件敏感（最适温度、最适（最适温度、最适pHpH）5. 5. 反应条件温和反应条件温和6.

52、 6. 许多酶的活性还需要辅助因子的存在许多酶的活性还需要辅助因子的存在（一）酶促反应具有高效性（一）酶促反应具有高效性一、一、 酶促反应的特性酶促反应的特性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。一种酶仅作用于一种或一类化合物，或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一定的产物。酶的这种特性称为酶的特异性或专一性或专一性。* 酶的特异

53、性酶的特异性(specificity)（二）酶促反应具有高度的特异性（二）酶促反应具有高度的特异性专一性专一性结构专一结构专一立体（异构）专一立体（异构）专一绝对专一绝对专一相对专一相对专一键专一键专一基团专一基团专一旋光异构旋光异构顺反异构顺反异构(1).绝对专一性绝对专一性:一种酶只催化一种底物转变为相应的产物一种酶只催化一种底物转变为相应的产物 R1: Lys, ArgR2: 不是不是ProR3: Tyr, Trp, PheR4: 不是不是 Pro（2）相对专一性：）相对专一性：多数酶可对一类化合物或一种化学键起催多数酶可对一类化合物或一种化学键起催化作用，这种对底物分子不太严格的选择性

54、称为化作用，这种对底物分子不太严格的选择性称为相对专一性相对专一性（relative specificity）。）。脂肪酶脂肪酶不仅水解脂肪，也可水解简单的酯。不仅水解脂肪，也可水解简单的酯。人体内有多种人体内有多种蛋白激酶蛋白激酶，它们均催化底物蛋白质丝氨酸（或苏，它们均催化底物蛋白质丝氨酸（或苏氨酸）残基上羟基的磷酸化氨酸）残基上羟基的磷酸化（a a）键专一键专一：只要求合适的化学键，对键两端的基团并只要求合适的化学键，对键两端的基团并无严格要求。无严格要求。（b b）基团专一基团专一：不但要求一定的化学键，还要求键一端的基不但要求一定的化学键，还要求键一端的基团是一定的。团是一定的。a-

55、a-葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶 a-a-糖苷键糖苷键 糖苷键的一端是葡萄糖糖苷键的一端是葡萄糖底物：蔗糖、麦芽糖底物：蔗糖、麦芽糖a)a) 旋光异构专一性旋光异构专一性：旋光性：物质能使平面偏振光的偏振面发生旋转的性质旋光性：物质能使平面偏振光的偏振面发生旋转的性质（3 3）立体异构专一性：）立体异构专一性：指酶对其所催化底物的指酶对其所催化底物的立体构型有特定的要求。立体构型有特定的要求。L-精氨酸精氨酸 L-鸟氨酸鸟氨酸 + 尿素尿素L-精氨酸酶精氨酸酶HOOCCHHOOCCH+ H2O HOOCCH HCCOOH+ H2O CH2COOHCH COOHOHL-Mal延胡索酸酶延胡索酸酶延胡索酸

56、（反丁烯二酸）延胡索酸（反丁烯二酸）b)b) 顺反异构专一性顺反异构专一性（三）酶促反应的可调节性（三）酶促反应的可调节性 对酶生成与降解量的调节对酶生成与降解量的调节 酶催化效力的调节酶催化效力的调节 通过改变底物浓度对酶进行调节等通过改变底物浓度对酶进行调节等酶促反应受多种因素的调控，以适应机体对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。其中包不断变化的内外环境和生命活动的需要。其中包括三方面的调节。括三方面的调节。 化学反应是由具有一定能量的活化分子相互碰撞发化学反应是由具有一定能量的活化分子相互碰撞发生的。无论何种催化剂，其作用都在于降低化学反应的生的。

57、无论何种催化剂，其作用都在于降低化学反应的活化能，加快化学反应的速度。活化能，加快化学反应的速度。 酶比一般催化剂更有效地降低反应的活化能。酶比一般催化剂更有效地降低反应的活化能。 （一）酶的高效催化机理（一）酶的高效催化机理1 1、活化能、活化能(activation energy)：底物分子从初态：底物分子从初态转变到活化态所需的能量。转变到活化态所需的能量。二、酶促反应的机理二、酶促反应的机理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

58、产物 酶促反应活化能的改变酶促反应活化能的改变 酶作用的机理酶作用的机理中间产物学说中间产物学说 非酶促反应非酶促反应 S PS P S+ EES P+E过渡态过渡态酶促反应酶促反应 酶促反应通过形成不稳定的酶促反应通过形成不稳定的过渡态中间复合物过渡态中间复合物，使原本，使原本一步进行的反应分为两步进行，而两步反应都只需较少的能一步进行的反应分为两步进行，而两步反应都只需较少的能量活化。从而使整个反应的活化能降低。量活化。从而使整个反应的活化能降低。 2. 邻近效应邻近效应(proximity effect)与定向排列与定向排列(orientation arrange ) 2. 多元催化多元

59、催化(multielement catalysis) 3. 表面效应表面效应(surface effect)在疏水环境中进行酶反应有很大的优越性，此在疏水环境中进行酶反应有很大的优越性，此现象称为现象称为表面效应表面效应（surface effectsurface effect）。）。酶的活性中心多位于其分子内部的疏水酶的活性中心多位于其分子内部的疏水“口袋口袋”中，酶反应在酶分子内部的疏水环境中进行。中，酶反应在酶分子内部的疏水环境中进行。疏 水 环 境 可 使 底 物 分 子 脱 溶 剂 化疏 水 环 境 可 使 底 物 分 子 脱 溶 剂 化（desolvationdesolvation

60、）。排除水分子的干扰，防止酶和）。排除水分子的干扰，防止酶和底物分子之间形成水化膜。底物分子之间形成水化膜。3.3.表面效应表面效应（二）解释酶专一性的几种模型：（二）解释酶专一性的几种模型：（1 1）锁与钥匙学说）锁与钥匙学说（2 2）诱导契合学说）诱导契合学说酶底物复合物酶底物复合物 E + S E + P ES A 锁钥学说（锁钥学说（1894， Fisher ）：）： 认为整个酶分子的天然构象是具有刚性结构，认为整个酶分子的天然构象是具有刚性结构，酶与底物的结合如同一把钥匙对一把锁一样。酶与底物的结合如同一把钥匙对一把锁一样。 此学说可以较好的解释酶的此学说可以较好的解释酶的立体异构专