微生物第二章

第二节酶及其作用

一、酶的概念及其命名

1.发现：1896年，Buchner兄弟，酵母提取液发酵糖。

2.定义：由活细胞产生,具有催化活性的生物催化剂。绝大多数酶是具有催化功能的蛋白质（少数是RNA）。

3.命名

(1)系统命名法

原则：写明底物和反应性质。(2)习惯命名法

仍常用牛胰核糖核酸酶羧基肽酶二、酶的分类

(1)根据促反应性质分类

a.水解酶

如淀粉淀粉酶糖纤维素纤维素酶糖蛋白质蛋白酶

氨基酸

脂肪脂肪酶甘油+脂肪酸

b.氧化还原酶分类：脱氢酶类和氧化酶类

如：葡萄糖的好氧分解c.转移酶

催化分子间的基团转移，如谷丙转氨酶f.同分异构酶g.裂解酶h.合成酶

(2)根据酶的存在位置分类

a.

胞外酶：细胞内合成后，到细胞外起作用的酶类。

b.胞内酶：作用于细胞内物质的酶。

(3)根据酶的组分分类a.

单成分酶=蛋白质水解酶类

b.全酶=蛋白质+辅助因子(绝大多数酶)

蛋白质作用：识别底物，加速反应。辅助因子作用：传递电子、化学基团等。

图示为一种全酶蛋白质辅助因子：有机物或金属离子三、酶的作用特性1.作用特点

(1)只加速反应速度，而不改变反应平衡点；反应前后质量不变。

(2)高度专一性

(3)条件温和

(4)对环境极为敏感

(5)高效性

(6)活力的可调节性

2.酶的活性和活性中心

(1)酶活力(性)：酶催化一定化学反应的能力。

1酶活力单位：250C，最适pH及底物浓度等条件下，1min内转化1umol底物所需的酶量。(2)活性中心：酶蛋白质分子中与底物结合,并起催化作用的小部分氨基酸区域。结合部位：识别并结合底物分子活性中心催化部位：打开/形成化学键活性劣中心3.酶的弹作用阳机理诱导负契合铺假说洽：当酶悲与底哥物接世近时论，酶甘蛋白晃受底阳物分炉子的骗诱导忠，其赚构象盾发生季有利认于底念物结拒合的径变化辨，并统形成穗了酶旦-底稳物中宅间复喷合物盯(中驾间产洁物)，酶与剑底物俗在此屋基础吵上互青补契乒合、鄙进行故反应志。最雾终形宝成反凯应产川物。E政+筝S县→摊ES湖→湖E榜+只P底物酶中间梨产物产物四、让影响限酶活岸力(缩慧反应折速度)的因升素1.温度秧的影届响酶的侍最适爱温度峡：发挥饮酶的栗最大绢催化柳效率祸时的丘温度循。T<循T最适,反应档速度拨呈上须升趋耽势，雄原因妄是温侨度升旱高利咏于底你物的泡解离潜。T>触T最适轨，反应度速度柏呈下冤降趋换势，欺原因助是高吸温使顶酶变已性。最适场温度蛋处2.pH值的棕影响最适pH值：发挥屈酶的些最大翅催化集效率剃时的pH值。最适pH处3.抑制领剂的种影响抑制搬剂可逆善抑制轮剂不可台逆抑记制剂：使酶花遭到万破坏谜的物情质。蓬如重毙金属贩离子竞争馒性抑介制剂非竞烧争性拿抑制备剂竞争坐性抑吃制剂：指与洋底物归结构林类似颜的物源质，超可争否先与址酶的辆活性匆中心占结合夕。非竞割争性侧抑制肺剂：与而活性娘中心欧以外蛛的结扬合位室点结霸合后板，底台物仍败可与棚酶的季活性必中心落结合您，但李酶不嫩显活抹性。4.底物席浓度互的影律响底物浓度（S）反应速度(V)一级反应混合级反应零级反应1)米-缠门公酷式——弟解释俘了底歉物浓击度对拿酶反谎应速颠度的丑影响当[S]逃<亿<K贡m时，V=Vma植x[S]/总Km筒—逢—一级销反应当[S]茫>>睛Km时,V=Vma肉x——零级项反应当V=Vma加x[S]/另（像Km+[S毒]）时猫—研—混藏合级灿反应底物齿浓度最大敏反应篇速度反应棵速度米氏绿常数米-典门公源式的装推导膏过程E保+柄SES摔E丑+坝P座(1跳)K1K2K3我们演所求趟为V=攀k3[E却S]公(2展)ES的生殿成速倍度：k1([溪E0]-纠[E才S]慕)[佛S]唤(3再)ES的分灯解速刑度：k2[E膜S]持+k3[E销S]骡(士4)反应菌达平鼓衡时k1([忍E0]-泥[E斑S]睛)[塌S]洒=喘k2[E狼S]脚+k3[E店S]献(突5)(k3+k2)/别k1=([炸E0]-宪[E含S]舱)[唤S]愿/章[E垄S]滋(醒6)则[ES哀]痛=[争E0]枪[S茶]/炮(Km+[S耗])滴(7困),将(7黄)代入(2缘瑞)则令Km=(漫k2+k3)/连k1并代饥入(6盖)V=k3[E0][S殖]/杰(独Km+[S拍]朽)V=Vma居x[S]/产(品Km+[S病])(当酶酿饱和毁时,[E0]=螺[暗ES惩]此时k3[E秤S]摇=Vma豆x)当V=衰1/趁2Vma勉x,Km=炉[S挽],单位搞为mo设l/周L。2）米氏辣常数济（Km访）—伐—半饱挖和常添数a.意义：不同碗的酶半具有职不同Km值，喷它是不酶的哨一个鼻重要处的特冒征物继理常热数。Km值只橡是在望固定华的底翼物，石一定业的温失度和pH条件押下，盯一定赤的缓舌冲体汉系中零测定珠的，送不同备条件潜下具甲有不某同的Km值。表示竿酶与筹底物华之间墓的亲椅和程纳度：Km值大炼，亲钢和程悠度小乒。Km值小昌，亲辞和程盛度大蓄。斜率典=Km手/Vm汤ax1/Vm涛ax1Km片1垒1嫁=纽奉+VVma火x[S旬]Vma路xb.米氏岛常数的求法——至双倒洋数法1/S1/V3)莫诺嗓特方后程—躁—基腥质浓净度与漠微生疮物比订增长聚速率隙的关院系=maxSKs+S比增霸长速蛾率饱和夏常数最大扩比增暗长速闪率基质啦浓度5.酶的细初始纹浓度V=k3[E0][S搜]/处(极Km+[S