酶的结构和功能课件

第二节酶的结构与功能StructureandFunctionofEnzyme蛋白质部分：酶蛋白(apoenzyme)辅助因子(cofactor)金属离子小分子有机化合物全酶(holoenzyme)

结合酶(conjugatedenzyme)

单纯酶

(simpleenzyme)一酶的化学组成辅助因子分类（按其与酶蛋白结合的紧密程度）

辅酶

(coenzyme):与酶蛋白结合疏松，可用透析或超滤的方法除去。

辅基

(prostheticgroup):与酶蛋白结合紧密，不能用透析或超滤的方法除去。维生素(Vitamins）维生素(vitamin)是机体维持正常功能所必需，但在体内不能合成或合成量很少，必须由食物供给的一组低分子量有机物质。脂溶性维生素

(lipid-solublevitamin)水溶性维生素

(water-solublevitamin)分类维生素缺少症维生素过多水溶性维生素及其辅酶（基）形式维生素辅酶（基）形式酶促反应中的主要作用硫胺素(B1)硫胺素焦磷酸酯(TPP)α-酮酸氧化脱羧，醛基转移作用核黄素(B2)黄素单核苷酸(FMN)黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)氢原子转移氢原子转移烟酰胺(PP)烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP+)氢原子转移氢原子转移吡哆醇(醛、胺)(B6)磷酸吡哆醛，磷酸吡哆醇氨基转移，脱羧作用泛酸辅酶A(CoA)，ACP酰基转移叶酸四氢叶酸"一碳基团"转移生物素生物素赖氨酸羧化作用钴胺素(B12)甲基钴胺素5′-脱氧腺苷钴胺素甲基转移硫辛酸硫辛酸赖氨酸酰基转移，氧化还原反应维生素C-羟基化反应辅助因子维生素B1﹡维生素B1又名硫胺素(thiamine)﹡体内活性形式为焦磷酸硫胺素(TPP)生化作用﹡TPP是

-酮酸氧化脱羧酶的辅酶。﹡缺乏症：脚气病﹡在神经传导中起一定的作用，抑制胆碱酯酶的活性。（噻唑环）（嘧啶环）维生素B2﹡生化作用：FMN及FAD是体内氧化还原酶的辅基，主要起氢传递体的作用。﹡缺乏症：口角炎，唇炎等。﹡维生素B2又名核黄素(riboflavin)﹡体内活性形式为黄素单核苷酸(FMN)

黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)FMN核黄素FADAMP维生素PP﹡维生素PP包括烟酸(nicotinicacid)，尼克酸烟酰胺(nicotinamide)，尼克酰胺﹡体内活性形式烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)，辅酶I烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP+)，辅酶II维生素B6﹡维生素B6包括吡哆醇，吡哆醛及吡哆胺﹡体内活性形式为磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺﹡磷酸吡哆醛(胺)是氨基酸转氨酶及脱羧酶的辅酶。泛酸﹡泛酸(pantothenicacid)又名遍多酸﹡体内活性形式为辅酶A(CoA)、酰基载体蛋白(ACP)

生化作用﹡CoA及ACP是酰基转移酶的辅酶，参与酰基的转移作用。生物素生物素(biotin)是多种羧化酶（如丙酮酸羧化酶）的辅酶，参与CO2的羧化过程。叶酸﹡叶酸(folicacid)在体内活性形式为四氢叶酸(FH4)﹡生化作用：FH4是一碳单位转移酶的辅酶，参与一碳单位的转移。﹡缺乏症：巨幼红细胞贫血（骨髓红细胞DNA合成减少，细胞分裂速度降低，细胞体积变大）2-氨基-4-羟基-6-甲基喋啶对氨基苯甲酸谷氨酸Folate硫辛酸硫辛酸(lipoicacid)是硫辛酸乙酰转移酶的辅酶，起转移酰基作用。（硫辛酰胺）维生素C脱氢维生素C二酶的不同形式单体酶(monomericenzyme)：仅具有三级结构的酶。一般由一条多肽链组成。寡聚酶(oligomericenzyme)：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(multienzymecomplex)：由几种不同功能的酶彼此聚合形成的多酶复合物。三酶的活性中心

必需基团(essentialgroup)酶分子中氨基酸残基侧链基团中，一些与酶活性密切相关的化学基团。

酶的活性中心(activecenter)或称活性部位(activesite)，指必需基团在空间结构上彼此靠近，组成具有特定空间结构的区域，能与底物特异结合并将底物转化为产物的部位。

活性中心内的必需基团结合基团(bindinggroup)与底物相结合催化基团(catalyticgroup)催化底物转变成产物

HisSerCysLysGluAsp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。活性中心外的必需基团底物

活性中心以外的必需基团结合基团催化基团活性中心

酶活性中心的特点1、活性中心在酶分子的总体中只占相当小的部分，通常只占整个酶分子体积的1%～2%。某些酶活性部位的AA残基酶AA残基数活性部位的AA残基核糖核酸酶124His12,His119,Lys41溶菌酶129Asp52,Glu35胰凝乳蛋白酶241His57,Asp102,Ser195胃蛋白酶348Asp32,Asp215木瓜蛋白酶212Cys25,His159羧肽酶A307Arg127,Glu270,Tyr248,Zn2+2、酶的活性中心是一个三维实体。破坏酶的空间构象对酶的活性有何影响？底物结合基团催化基团F=Q1Q2/r2F：离子间作用力，Q：所带电荷:介电常数，r:

电荷基团间距3、酶的活性中心位于酶分子表面一个裂缝（crevice)内。4、酶的活性中心是柔性的。5、底物通过次级键较弱的力结合到酶上。

氢键、盐键、疏水作用力、范德华力四酶原与酶原的激活酶原

(zymogen)

有些酶在细胞内合成或初分泌时只是酶的无活性前体，必须经过适当的改变才能变成有活性的酶，此前体物质称为酶原。

酶原的激活

在一定条件下，酶原向有活性酶转化的过程。

酶原激活的过程酶原分子构象发生改变形成或暴露出酶的活性中心

一个或几个特定的肽键断裂，水解掉一个或几个短肽在特定条件下赖缬天天天天甘异赖缬天天天天缬组丝SSSS46183甘异缬组丝SSSS肠激酶胰蛋白酶活性中心胰蛋白酶原的激活过程

酶原激活的生理意义避免酶对细胞进行自身消化，并使酶在特定的部位和环境中发挥作用。有的酶原作为酶的储存形式。第二节酶的结构与功能小结根据酶的化学组成，将酶分为单纯酶和结合酶，结合酶由酶蛋白和辅助因子组成。根据辅助因子与酶蛋白结合的紧密程度，将辅助因子分为辅酶和辅基。维生素