内容分析教案

涛酶的概其底物具有高度特异性和高度催化效能的酶学研究简一百余年前，Pasteur认为发酵是酵母细胞生命活1897年，Eduard Buchner用不含细胞的酵母提取1926Sumner首次从刀豆中提纯出脲酶结晶1982年，Cech首次发现RNA也具有酶的催化活性，1995年，JackW.Szostak研究室首先了具有DNA连接酶活性DNA片段，称为脱氧核酶TheMolecularStructureandof酶的不同形式单体酶(monomericenzyme)：寡聚酶(oligomericenzyme)：由多个相同或不同亚基以非共价多酶体系(multienzymesystem)：多功能酶(multifunctionalenzyme)或串联酶(tandemenzyme)：一些多酶体系在进化过程中由于 的融合，多种不同催化

辅基(prosthetic 小分子有机化合物（辅酶或辅基 氢原子（质子

FMN（黄素单核苷酸 维生素B2（核黄素FAD（黄素腺嘌呤二核苷酸）维生素B2（核黄素 维生素B1（硫胺素 辅酶 钴胺素辅酶 维生素 磷酸吡哆 吡哆醛（维生素B6之一 金属 金属离 金属激活 金属离过氧化氢过氧化物

酸激酸羧化

K+、Mn2+、固氮核糖核苷酸原

蛋白激 Mg2+、 己糖激 磷脂酶 羧基肽

细胞色素氧酶

碳酸酐碱性磷酸

脲柠檬酸合

(active site）(bindinggroup)

(catalytic底物

溶菌酶的活性中心是一裂隙，可以容纳肽多糖的6个单糖基（A，B，C，D，E，F），并与之形成氢键和van催化基团是35101位Asp和108位同工酶(isoenzyme)是指催化相同的化因编码的多肽链，或由同一转录生成的不同工酶存在于同一种属或同一的不同组织 谢特征。这为同工酶用来诊断不同的疾病

MM LDH同LDH同工红细白骨骼心肺肾肝脾LDH102LDH20453LDH416051LDH500005 活 活重要的作用

心肌梗死和肝 同工酶谱的变 MB MM (creatinekinaseCKTheMechanismofEnzyme（一）酶对底物具有极高的效的活化能(activationenergy)。酶比一般催化剂

2.4×10-8.5×10-

7.4×10- 5.0×106 为两种类型：生成CO2和NH3反应。例如乳酸脱氢酶仅催化L-乳酸脱氢生成酸，种类有选择性，而对具体的底物蛋白质种类无严格要求。（三）酶的活性与酶量具有可调节磷酸果糖激酶-1的活性受AMP的别构激（四）酶具有不稳定（一）酶比一般催化剂更有效地降低反应活化用都是通过降低反应的活化能(activation能量

（二）酶与底物结合形成中间产E+

E+ 这种邻近效应(proximityeffect)与定向排列化(desolvation)，排除周围大量水分子对酶和底物分子能基团的干扰性吸引和排斥，防止水合。这种现象称为表面效应(surfaceeffect)。（三）酶的催化机制呈多元催化作2）共价催化作用(covalentcatalysis)3KineticsofEnzyme-Catalyzed VV VV VV①②酶促反应速率一般在规定的反应条件下，用③④E+

E+1913年Michaelis和Menten提出反应速率与底物称米氏方程式(Michaelisequation)。Ｖ Km+ umＫm：米氏常数(MichaelisE与S形成ES复合物的反应是快速平衡反应，而ES分解为E及P的反应为慢反应，反应速率取决于慢反应即V=k3[ES]。(1)初始阶段，S的浓度可认为不变即[S]=[St]。k1([Et]－[ES])[S]=k2[ES]+k3整理得：

=

Km（米氏常数则(2)变为 ([Et]－[ES])[S]=Km

[ES]=Km+

V=将(3)代入(1) KmV=

即[Et]=[ES]，反应达最大速率Vmax=k3[ES]= Vmax将(5)代入(4)得米氏方程式Km+（二）Km与Vm是重要的酶促反应动力学参V2

=Km+Km=

酶4D-葡萄51.52.61.082.5-4.02.56.0k3[Et]（三）Ｋm值与Ｖmax常通过林-贝氏作图法求双倒数作图法(doublereciprocalplot)，又称为林-贝氏(Lineweaver-Burk)作图法V

1/[S]+

-

[S]/V=Km/Vmax+

V 关系式为：Vk3

当[S]>>[E]时，Vmaxk3的最适pH(optimumpH)。度、缓冲液种类与浓度、以及酶纯度等因(irreversible(reversible竞争性抑制(competitive非竞争性抑制 petitive反竞争性抑制 petitive（一）不可逆性抑制剂与酶共价结有机磷化合物 解 解磷定 如：敌百虫 、乐果和马 P

X

P

有机磷化合 羟基 低浓度重金属离子和砷化合

S 巯基*

S CHClS

+CH

（二）可逆性抑制剂与酶非共价结抑制剂通常以非共价键与酶或酶-底物

间产物，这种抑制作用称为竞争性抑制作

E++I

E+P

VV1V(1[I])1 1酶的活性中心；抑制程度取决于抑制剂与酶的相对亲和力及底物动力学特点：Vmax不变，表观

丙二

二氢蝶呤啶＋对氨基苯甲酸＋

磺胺类药物之间无竞争关系。但酶底物抑制剂复合物(ESI)不能进一步释放出产物。这种抑制作用

+I

+I + S+ S11V(1[I])1 1(1[I]合，底物与抑制剂抑制程度取决于抑动力学特点：Vmax降低，表观

1/

+

抑制剂只与酶－底抑制程度取决与抑制剂的浓度及动力学特点：Vmax降低，表观

•

各种可逆性抑制作用的比作用特 无抑制 竞争性抑 非竞争性抑 反竞争性抑

E、 表观 增 不 减最大速林-贝氏斜横轴截

不 降 降 增 增 不 不 增 增- 增 不 减使酶由无活性变为有活性或使酶活性(essentialTheRegulationof(allosteric逆地结合，使酶构象改变，从而改变酶的催化活性，此(allosteric(allosteric

别构酶的Ｓ形曲线[S]酶蛋白肽链上的一些基团可在其他酶的催化酶的化学修饰（chemicalmodification）调节。

-O-PO33

酶 H+或胃

胰凝乳蛋白酶 有的酶原可以视为酶的形式。在需要二、酶含量的调节是对酶促反应速率的缓慢（一）酶蛋白合成可被诱导或阻诱导作用(induction)：在转录水平上能促进酶合 （二）酶降解与一般蛋白质降解途径相 名与分TheNamingandClassification氧化还原酶类 (transferases水解酶类裂解酶类异构酶类(synthetases, mended称氧化还原NADH+乙醇脱 氨转移酶 草酰乙酸+L-氨

L-天冬氨酸：-酮戊基转移

天冬氨转氨水解酶 D-葡萄糖醛裂解酶 磷酸二 醛

- 葡葡 磷酸水解酮 磷酸酮 磷酸裂解

葡糖6-酸醛缩构异构酶 D-果糖-6-磷 D-葡糖-6-磷酸酮-醇构

磷酸果异构磷连接酶 L-谷氨酰胺磷ADP

L-谷氨酸：氨连