生物化学 课件全套 张静文 第1-16章 绪论 - 酸碱平衡

生物化学第一章绪论目录第一节生物化学的概念与研究内容第二节生物化学发展简史第三节生物化学与现代医学学习目标1．掌握生物化学的概念。2．熟悉生物化学研究的主要内容及与医学的关系。3．了解生物化学的发展简史。第一节生物化学的概念与研究内容一、生物化学的概念生物化学又称生命的化学，它从分子水平上研究生命的本质。即研究生物体的分子结构与功能、物质代谢与调节及其在生命活动中的作用。二、生物化学的研究内容（一）生物体的化学组成、结构与功能生物化学初始研究内容是生物体的化学组成，测定其含量和分布。当代生物化学研究的重点为生物大分子的结构与功能。分子结构、分子识别和分子的相互作用是执行生物信息分子功能的基本要素。这一领域也是当今生物化学的研究热点之一。二、生物化学的研究内容（二）物质代谢及其调节正常的物质代谢是正常生命过程的必要条件，而物质代谢的紊乱则可以发生疾病。目前对生物体内的主要物质代谢途径虽已基本清楚，但仍有众多的问题有待探讨。二、生物化学的研究内容（三）基因信息的传递及其调控基因信息的传递除研究DNA的结构与功能外，更重要的是研究DNA复制、RNA转录、蛋白质生物合成等基因信息传递过程的机制及基因表达时空调控的规律。DNA重组、转基因、基因剔除、新基因克隆、人类基因组计划及功能基因组计划等的发展，将大大推动这一领域的研究进程。二、生物化学的研究内容（三）基因信息的传递及其调控基因信息的传递除研究DNA的结构与功能外，更重要的是研究DNA复制、RNA转录、蛋白质生物合成等基因信息传递过程的机制及基因表达时空调控的规律。DNA重组、转基因、基因剔除、新基因克隆、人类基因组计划及功能基因组计划等的发展，将大大推动这一领域的研究进程。生物化学第一章绪论目录第一节生物化学的概念与研究内容第二节生物化学发展简史第三节生物化学与现代医学学习目标1．掌握生物化学的概念。2．熟悉生物化学研究的主要内容及与医学的关系。3．了解生物化学的发展简史。第二节生物化学发展简史一、叙述生物化学阶段是指从19世纪末至20世纪初，主要研究生物体的化学组成，如对脂类、糖类及氨基酸的结构和性质的研究；发现了核酸、酶、辅酶等，也称静态生物化学阶段，是生物化学的初期阶段。二、动态生物化学阶段从20世纪初期开始，生物化学进入了蓬勃发展阶段。如人类必需氨基酸、必需脂肪酸及多种维生素的发现；多种激素的发现及分离、合成；酶结晶；确定了包括糖代谢、脂肪酸代谢、三羧酸循环及鸟氨酸循环等生物体内主要化学物质的代谢途径。这一时期以研究物质的代谢途径为主，所以称动态生物化学阶段。三、分子生物学阶段20世纪下叶以来，生物化学发展的显著特征是分子生物学的崛起。细胞内两类重要的生物大分子——蛋白质与核酸，成为研究的焦点。现代基因工程的诞生与人类基因组计划完成，极大地深化了人类对生命本质对认识，这为人类的健康和疾病的研究将带来根本性的变革。生物化学第一章绪论目录第一节生物化学的概念与研究内容第二节生物化学发展简史第三节生物化学与现代医学学习目标1．掌握生物化学的概念。2．熟悉生物化学研究的主要内容及与医学的关系。3．了解生物化学的发展简史。第三节生物化学与现代医学一、生物化学与基础医学的关系生物化学与基础医学密不可分生化的原理和技术已经渗透到生物学科的各个领域生物化学已经成为众多基础医学的“共同语言”二、生物化学与临床医学的关系临床医学是研究疾病发生、发展机制及疾病预防、诊断和治疗的学科。生物化学讲述正常人体的生物化学以及疾病过程中的生物化学相关问题近代医学经常运用生物化学的理论和技术来诊断、治疗和预防疾病，而且许多疾病的发病机制也需要从分子水平加以探讨三、生物化学与检验医学的关系检验医学又称临床化学（Clinicalchemistry），是在研究人体正常的生物化学变化过程的基础上，利用物理学、化学、免疫学等多学科的理论与技术，检测体液标本中相关代谢物质与量的变化，为临床提供疾病诊断、病情监测、疗效观察、判断预后以及健康评价等信息和决策依据，并揭示疾病的病理机制及其特异性物质变化的一门学科。三、生物化学与检验医学的关系生物化学是检验医学的基础，只有了解人体的化学组成、结构及生命过程中各种化学变化，才能找到各种待测物质与临床疾病的关系，并根据物质特性设计检测方法，从而对各种组织和细胞成分进行精确分析，为临床提供有用且可靠的信息。生物化学是一门实验科学，它的理论发展与各项技术的发明密切相关，每次的技术进步，都会促进检验医学和临床医学取得更大进展。第二章蛋白质的结构与功能一、什么是蛋白质?蛋白质(protein)是由许多氨基酸(aminoacids)通过肽键(peptidebond)相连形成的高分子含氮化合物。第一节蛋白质的分子组成一、蛋白质的元素组成(一)组成蛋白质的元素主要有C、H、O、N和S。有些蛋白质含有少量磷或金属元素铁、铜、锌、锰、钴、钼，个别蛋白质还含有碘。由于体内的含氮物质以蛋白质为主，因此，只要测定生物样品中的含氮量，就可以根据以下公式推算出蛋白质的大致含量：100克样品中蛋白质的含量(g%)=每克样品含氮克数×6.25×1001/16%(二)蛋白质元素组成的特点二、蛋白质的基本单位——氨基酸(一)氨基酸的通式存在自然界中的氨基酸有300余种，但组成人体蛋白质的编码氨基酸仅有20种，且均属L-氨基酸（甘氨酸除外）。各种氨基酸的结构区别在于侧链（R基团）的不同，故具有不同的理化性质CH3C+NH3COO-HR甘氨酸丙氨酸L-氨基酸的通式(二)氨基酸的分类非极性侧链氨基酸(8种)水溶性小。其侧链为非极性疏水基团。

极性中性侧链氨基酸(7种)易溶于水，但色氨酸微溶于水。其侧链具有亲水性(除外色氨酸)。酸性氨基酸(2种)侧链上有羧基，在水溶液中能释放出H+而带负电荷。碱性氨基酸（3种）侧链上有氨基、胍基、咪唑基等，在水溶液中能接受H+

而带正电荷。20种氨基酸的英文名称、缩写符号及分类如下:1.非极性侧链氨基酸(8种)中文名称英文名称缩写符号结构式等电点甘氨酸glycineGlyG5.97CHCOOHNH2H缬氨酸valineValV5.96CHCOOHNH2CH3丙氨酸alanineAlaA6.00CHCOOHNH2CH3-CHCH3亮氨酸leucineLeuL5.98CH3-CH-CH2CHCOOHNH2CH3

异亮氨酸isoleucineIleI6.02CHCOOHNH2CH3-CH2-CHCH3脯氨酸prolineProP6.30

苯丙氨酸phenylalaninePheF5.48-CH2CHCOOHNH2CH2CHCOOHNHCH2CH2

蛋氨酸methionineMetM5.74CH3SCH2CH2CHCOOHNH2丝氨酸serineSerS5.68HO-CH2CHCOOHNH2酪氨酸tyrosineTryY5.66-CH2CHCOOHNH2HO-

半胱氨酸cysteineCysC5.07HS-CH2CHCOOHNH22.极性中性侧链氨基酸(7种)中文名称英文名称缩写符号结构式等电点天冬酰胺asparagineAsnN5.41

谷氨酰胺glutamineGlnQ5.65CHCOOHNH2HO-CHCH3

苏氨酸threonineThrT5.60CHCOOHNH2HO-CHCH3H2N-C-CH2CHCOOHNH2O色氨酸tryptophanTryW5.89CHCOOHNH2-CH2NH3.酸性氨基酸(2种)中文名称英文名称缩写符号结构式等电点

天冬氨酸asparticacidAspD2.97CHCOOHNH2

HOOC-CH2谷氨酸glutamicacidGluE3.22CHCOOHNH2HOOC-CH2-CH24.碱性氨基酸(3种)中文名称英文名称缩写符号结构式等电点赖氨酸lysineLysK9.74NH2CH2CH2CH2CH2CHCOOHNH2精氨酸arginineArgR10.76CHCOOHNH2NH2-CNHCH2CH2CH2NH组氨酸histidineHisH7.59CHCOOHNH2HCCH2NHCNCH(三)几种特殊氨基酸1.含硫氨基酸半胱氨酸

+-HH-CH-CH-NHHOOC-CH-CH2-SHNH2HS--COOHCH-CH2NH2半胱氨酸

-CH-CH-NHHOOC-CH-CH2-SNH2S--COOHCH-CH2NH2二硫键胱氨酸(四)氨基酸的理化性质1.两性解离及等电点氨基酸是两性电解质，其解离方式取决于所处溶液的酸碱度。等电点(isoelectricpoint,pI)

在某一pH的溶液中，氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势及程度相等，成为兼性离子，呈电中性。此时溶液的pH值称为该氨基酸的等电点。CHNHCOOHRCHNH2COOHRCHNHCOOHRCHNH3COOHR++H++OH-CHNHCOORCHNH3COO-R++OH-+H+CHNHCOORCHNH2COO-RpH<pI阳离子pH=pI氨基酸的兼性离子pH>pI阴离子2.紫外吸收240250260270280290300310光密度色氨酸酪氨酸色氨酸、酪氨酸的最大吸收峰在280nm

附近。大多数蛋白质含有这两种氨基酸残基，所以测定蛋白质溶液280nm的光吸收值是分析溶液中蛋白质含量的快速简便的方法。波长(nm)芳香族氨基酸的紫外吸收3.茚三酮反应氨基酸与茚三酮水合物共热，可生成蓝紫色化合物，其最大吸收峰在570nm处。由于此吸收峰值与氨基酸的含量存在正比关系，因此可作为氨基酸定量分析方法。2NOOOOOOOHOH+R-CH-COOHNH2+RCHOCO2+H++水合茚三酮罗曼紫(蓝紫色)第一节蛋白质的分子组成（四）氨基酸的分离与分析2.分配柱层析1.分配层析3.纸层析7.高效液相层析6.气液层析5.离子交换层析4.薄层层吸三、氨基酸在蛋白质分子中的连接方式

(一)肽键(peptidebond)是由一个氨基酸的

-羧基与另一个氨基酸的

-氨基脱水缩合而形成的化学键。甘氨酸+HNH2CHCOOHHNHCHCOOHH甘氨酸-HOH甘氨酰甘氨酸HNH2CHCOHNHCHCOOH

(一)肽键(peptidebond)是由一个氨基酸的

-羧基与另一个氨基酸的

-氨基脱水缩合而形成的化学键。三、氨基酸在蛋白质分子中的连接方式甘氨酸+HNH2CHCOOHHNHCHCOOHH甘氨酸-HOH甘氨酰甘氨酸HNH2CHCOHNHCHCOOH肽键1.肽是由氨基酸通过肽键缩合而形成的化合物。(二)肽(peptide)2.两分子氨基酸缩合形成二肽，三分子氨基酸缩合则形成三肽……3.由十个以内氨基酸相连而成的肽称为寡肽，由更多的氨基酸相连形成的肽称多肽。

4.肽链中的氨基酸分子因为脱水缩合而基团不全，被称为氨基酸残基(residue)。5.多肽链(polypeptidechain)是指许多氨基酸之间以肽键连接而成的一种结构。分别有：N末端：多肽链中有自由氨基的一端，C末端：多肽链中有自由羧基的一端。+H3NLysGluThrAlaAlaAlaLysPheGluArg110GlnHisMetAspSerSerThrSerAlaAlaSerSerTyrSerAsnCysAsnGlnLeuArgProValLeuValAsnArg30GlnHisMetAspGlnValThrSerAlaAlaSerAsnThrSerAsnCysAsn20MetLysLysLys40ThrValGlu50AspGlnCysCysCysCys60LysAlaCysCysLysAsnGluThrGlnThr70ThrSerTyrSerAspThrIleSerMet80SerArgGlySerGluThr90AsnProLysTyrTyrLysThrAlaThr100LysIleGlnHisAlaAsnAlaIleValAlaAspPheHisValProValTyrProAsnGlyGlu110120ValSerCOON末端C末端牛核糖核酸酶124(三)几种生物活性肽1.谷胱甘肽(glutathione,GSH)COOHH-C-NH2CH2H2CH2CCONHCHCH2SHCONHCOOH谷氨酸半胱氨酸甘氨酸2.多肽类激素体内许多激素属寡肽或多肽。CHONCONHCH2NNCONCONH2焦谷氨酸组氨酸脯氨酰胺

促甲状腺素释放激素(TRH)第二章蛋白质的结构与功能第二节蛋白质的分子结构

蛋白质的分子结构包括：一级结构(primarystructure)

二级结构(secondarystructure)

三级结构(tertiarystructure)

四级结构(quaternarystructure)一、蛋白质的一级结构(一)定义与主要化学键1.定义蛋白质的一级结构指多肽链中氨基酸的排列顺序。2.主要的化学键肽键，有些蛋白质还包括二硫键。

肽键的键长为0.132nm，短于单键的0.147nm，长于双键的0.123nm，故具有部分双键的特性，不能旋转。(二)肽单元(肽键平面)参与肽键的6个原子C

1、C、O、N、H、C

2位于同一平面，C

1和C

2在平面上所处的位置为反式(trans)构型，此同一平面上的6个原子构成了所谓的肽单元(peptideunit)

。CR1HCR2HONHC0.123nm0.100nm0.132nm0.147nm0.153nm0.360nm肽键平面示意图二、蛋白质的二级结构(一)定义与主要化学键1.定义蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构，即该段肽链主链骨架原子的相对空间位置，并不涉及氨基酸残基侧链的构象

。

2.主要的化学键

氢键

(二)蛋白质二级结构的主要形式

-螺旋(

-helix)

-折叠(

-pleatedsheet)

-转角(

-turn)

无规卷曲(randomcoil)

1.

-螺旋1951年根据X线衍射图提出。以

碳原子为转折点，形成右手螺旋。(1)螺旋每圈含3.6个氨基酸残基，残基跨距0.15nm，螺距0.54nm。(2)螺旋以氢键保持稳固。(3)各氨基酸残基的R基团均伸向螺旋外侧。2.

-折叠

(1)是多肽链一种比较伸展、成锯齿状的肽链结构。(2)两条肽链走向相同，称为顺向平行结构，反之，则称为反向平行结构。后者更为稳定。3.

-转角肽链出现180°回折的部分形成β-转角。

4.无规卷曲无规卷曲是用来阐述没有确定规律性的那部分肽链结构。三、蛋白质的三级结构(一)定义与主要化学键1.

定义

整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置，即肽链中所有原子在三维空间的排布位置。只有具有三级结构的多肽链才能称为蛋白质。2.主要的化学键疏水键、离子键、氢键和VanderWaals力等。H2NH3N+NbHCOO-OaCCCOOHSSHOHOCH2OaaCHCH3CHCH3CH3CH2CH3CH3CH3cccOOCcCH2OHCH2OHbNH2+H2NCOCO-维持蛋白质分子构象的各种化学键abc氢键离子键疏水键N端C端肌红蛋白(Mb)

(二)结构域大分子蛋白质的三级结构常可分割成一个或数个球状或纤维状的区域，折叠得较为紧密，各行使其功能，称为结构域(domain)。免疫球蛋白结构域示意图

四、蛋白质的四级结构(一)定义与主要化学键1.定义蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用，称为蛋白质的四级结构。有些蛋白质分子含有二条或多条多肽链，每一条多肽链都有完整的三级结构，称为蛋白质的亚基(subunit)。2.主要化学键亚基之间的结合力主要是疏水作用，其次是氢键和离子键。血红蛋白的四级结构

血红蛋白是由含有血红素的2个α亚基和2个β亚基组成的四聚体。五、蛋白质结构与功能的关系(一)一级结构与功能的关系

1.核糖核酸酶一级结构与功能的关系

二硫键破坏后，生物学活性丧失。

天然状态，有催化活性26110958472584065HSSHSHHSHSSHHSHS26110958472655840

去除尿素、β-巯基乙醇

尿素、β-巯基乙醇2.胰岛素一级结构与功能的关系(1)将A链N端的第1个氨基酸残基切去，其活性只剩2％～10％，再将第2～4位氨基酸残基切去，其活性完全丧失。(2)

将A、B两链间的二硫键还原，A、B两链即分离，胰岛素的功能完全消失。(3)

将B链第28～30位氨基酸残基切去，其活性仍能维持100%。3.血红蛋白一级结构与功能的关系例：镰刀形红细胞贫血HbAβ肽链N-val·his·leu·thr·pro·glu·glu·····C(146)HbSβ肽链N-val·his·leu·thr·pro·val

·glu·····C(146)

这种由蛋白质分子发生变异所导致的疾病，称为“分子病”。(二)蛋白质空间结构与功能的关系1．血红蛋白空间结构与功能的关系Hb未结合O2时，4个亚基结构紧密,称紧张态(T态)。随着O2

的结合,空间结构发生变化，使结构相对松弛，称松弛态(R态)。T态对氧亲和力低,R态对氧亲合力高，是Hb结合O2

的形式。肺毛细血管O2

分压高,促使T态转变成R态,组织毛细血管,O2

分压低,促使R态转变成T态。

2．朊病毒蛋白空间结构与功能的关系蛋白质构象疾病包括：人纹状体脊髓变性病、老年痴呆症、亨廷顿舞蹈病、疯牛病等。例：疯牛病中的蛋白质构象改变疯牛病是由朊病毒蛋白(prionprotein,PrP)引起的一组人和动物神经退行性病变。正常PrP富含α-螺旋，称为PrPc。在某种未知蛋白质作用下转变成为β-折叠的PrPsc，从而致病。PrPcα-螺旋PrPscβ-折叠正常疯牛病第二章蛋白质的结构与功能第三节蛋白质的理化性质一、蛋白质的两性解离和等电点

(一)两性解离

蛋白质分子除两端的氨基和羧基可解离外，氨基酸残基侧链中某些基团，在一定的溶液pH条件下都可解离成带负电荷或正电荷的基团，故称两性解离。(二)蛋白质的等电点当蛋白质溶液处于某一pH时，蛋白质解离成正、负离子的趋势相等，即成为兼性离子，净电荷为零，此时溶液的pH称为蛋白质的等电点。二、蛋白质的胶体性质

(一)蛋白质属于生物大分子之一，分子量可自1万至100万之巨，其分子的直径可达1～100nm，为胶粒范围之内。(二)蛋白质胶体稳定的因素颗粒表面电荷水化膜+++++++带正电荷的蛋白质－－－－－－－－带负电荷的蛋白质在等电点的蛋白质水化膜++++++++带正电荷的蛋白质－－－－－－－－带负电荷的蛋白质不稳定的蛋白质颗粒酸碱酸碱酸碱脱水作用脱水作用脱水作用溶液中蛋白质的聚沉三、蛋白质的变性、沉淀和凝固

(一)

蛋白质的变性(denaturation)在某些物理和化学因素作用下，其特定的空间构象被破坏，也即有序的空间结构变成无序的空间结构，从而导致其理化性质改变和生物活性的丧失。1.变性的本质

即破坏非共价键和二硫键，不改变蛋白质肽链的一级结构。2.导致变性的因素如高温、高压、强酸、强碱、有机溶剂、重金属离子、生物碱试剂及辐射等因素。

3.应用举例①临床医学上，变性因素常被应用来消毒及灭菌。②防止蛋白质变性也是有效保存蛋白质制剂（如疫苗等）的必要条件。

天然状态，有催化活性26110958472584065HSSHSHHSHSSHHSHS26110958472655840

去除尿素、β-巯基乙醇

尿素、β-巯基乙醇4.复性(renaturation)

若蛋白质变性程度较轻，去除变性因素后，蛋白质仍可恢复或部分恢复其原有的构象和功能，称为复性。非折叠状态，无活性第三节蛋白质的理化性质(二)蛋白质沉淀在一定条件下，蛋白疏水侧链暴露在外，肽链融会相互缠绕继而聚集，因而从溶液中析出。变性的蛋白质易于沉淀，有时蛋白质发生沉淀，但并不一定变性。(三)蛋白质的凝固作用蛋白质变性后的絮状物加热可变成比较坚固的凝块，此凝块不易再溶于强酸或强碱中。

四、蛋白质的紫外吸收由于蛋白质分子中含有共轭双键的酪氨酸和色氨酸，因此在280nm波长处有特征性吸收峰。蛋白质的OD280与其浓度呈正比关系，因此可作蛋白质定量测定。五、蛋白质的呈色反应(一)茚三酮反应(ninhydrinreaction)蛋白质经水解后产生的氨基酸也可发生茚三酮反应。(二)双缩脲反应(biuretreaction)蛋白质和多肽分子中肽键在稀碱溶液中与硫酸铜共热，呈现紫色或红色，此反应称为双缩脲反应，双缩脲反应可用来检测蛋白质水解程度。(三)Folin-酚试剂反应蛋白质分子中酪氨酸残基在碱性条件下能与酚试剂反应生成蓝色化合物。该反应的灵敏度比双缩脲反应高100倍。第二章蛋白质的结构与功能第四节

蛋白质的分离、纯化与鉴定

一、蛋白质分离纯化的一般步骤1.蛋白质样品的前处理2.蛋白质粗提液的粗分级分离3.浓缩蛋白质的细分级分离4.蛋白质结晶二、蛋白质分离纯化方法主要是根据蛋白质在溶液中的性质不同对蛋白质进行分离纯化分子大小溶解度电荷吸附性质对配体分子的生物学亲和力高效液相层析和快速蛋白质液相层析三、蛋白质含量的测定及纯度鉴定1.蛋白质含量的测定

测定蛋白质总量常用的方法有：凯氏定氮法、双缩脲法、Folin-酚试剂法、紫外吸收法、染料结合法和胶体金测定法等。2.蛋白质纯度鉴定

蛋白质纯度鉴定通常采用物理化学的方法，如电泳、沉降、HPLC和溶解度分析等。目前采用的电泳分析有等电聚集、聚丙烯酰胺凝胶电泳和SDS、毛细管电泳等。第二章蛋白质的结构与功能第五节

蛋白质的分类

1.根据蛋白质分子形状分类球状蛋白质纤维状蛋白质2.根据蛋白质分子组成分类单纯蛋白质结合蛋白质3.根据蛋白质生物学功能分类功能蛋白质结构蛋白质第3章

核酸的结构与功能核酸的分子组成第一节第一节节标题主要元素：C、H、O、N、P一、核酸的元素组成二、核酸的基本单位——核苷酸（一）核苷的组成

1.碱基嘌呤腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G)嘧啶胞嘧啶(C)尿嘧啶(U)胸腺嘧啶(T)DAN含有：A、T、C、GRNA含有：A、U、C、G2.戊糖（1）两者在结构上的区别仅在于第2位碳原子；脱氧核糖1´核糖2´3´4´5´OHH2´3´4´5´1´H（2）RNA：核糖

DNA：脱氧核糖3.核苷核糖核苷脱氧核糖核苷碱基核糖核苷脱氧核糖核苷腺嘌呤腺嘌呤核苷（腺苷）腺嘌呤脱氧核苷（脱氧腺苷）鸟嘌呤鸟嘌呤核苷（鸟苷）鸟嘌呤脱氧核苷（脱氧鸟苷）胞嘧啶胞嘧啶核苷（胞苷）胞嘧啶脱氧核苷（脱氧胞苷）尿嘧啶尿嘧啶核苷（尿苷）—胸腺嘧啶—胸腺嘧啶脱氧核苷（脱氧胸苷）表3-1各种常见的核苷（二）核苷酸核糖核苷酸AMP、GMP、

UMP、CMP脱氧核糖核苷酸

dAMP、dGMP、dTMP、dCMPPP碱基核苷核苷酸A腺苷腺苷一磷酸（腺苷酸,AMP）G鸟苷鸟苷一磷酸（鸟苷酸,GMP）C胞苷胞苷一磷酸（胞苷酸,CMP）U尿苷尿苷一磷酸（尿苷酸,UMP）表3-2构成RNA的主要碱基、核苷与核苷酸的名称及代号碱基核苷核苷酸A脱氧腺苷

脱氧腺苷一磷酸（脱氧腺苷酸,dAMP）G脱氧鸟苷脱氧鸟苷一磷酸（脱氧鸟苷酸,dGMP）C脱氧胞苷脱氧胞苷一磷酸（脱氧胞苷酸,dCMP）T脱氧胸苷脱氧胸苷一磷酸（脱氧胸苷酸,dTMP）表3-3构成DNA的主要碱基、核苷与核苷酸的名称及代号三、体内某些重要的核苷酸及其衍生物磷酸酯键多磷酸核糖核苷酸：NMP、NDP、NTP四、核酸分子中核苷酸的连接方式（一）

3,,5,-磷酸二酯键的生成前一个的核苷酸的3,-羟基与下一个核苷酸的5,-磷酸基脱水缩合生成。（二）特点

1.有两个末端5,-末端(-P)，3,-末端(-OH)2.书写时将5’-末端写在左侧（头），3,-末端写在右侧（尾）。3.按照规则，以5’3,方向为正向。第二节核酸的结构与功能一、DNA的结构与功能（一）DNA的一级结构

定义：指DNA分子中脱氧核苷酸从5′-末端到3′-末端的排列顺序。

由于脱氧核苷酸之间的差别仅在于碱基的不同，所以DNA的一级结构就是它的碱基

排列顺序，又称碱基序列。5

pApCpTpGpCpT-OH3

5

ACTGCT3

DNA一级结构的表示方式：

二、DNA的二级结构（一）DNA双螺旋结构模型要点1.反向平行的右手双螺旋

（1）

一条链为5′→3′，另一条链为3′→5′

（2）基本参数：直径为2nm；每一个螺距有10个碱基对，每两个相邻的碱基对平面之间的垂直距离为0.34nm，故螺距为3.4nm。3.4nm2nm（2）双螺旋间的碱基互补配对

外侧：由磷酸与脱氧核糖组成的亲水性骨架；

内侧：疏水的碱基；配对原则：A-T、G-C

氢键：

A与T之间形成两个氢键，G与C之间形成三个氢键。DNA双螺旋结构示意图脱氧核糖磷酸基团碱基（3）稳定力

横向稳定性：氢键；

纵向稳定性：碱基平面间的疏水性碱基堆积力2.DNA双螺旋结构的多样性B-DNA：相对湿度92%，右手螺旋，即Watson

和Crick提出的模型结构，最稳定A-DNA：相对湿度72%，右手螺旋Z-DAN：左手螺旋（三）DNA的超螺旋结构1.原核生物DNA的环状超螺旋结构正超螺旋盘绕方向与DNA双螺旋方向相同负超螺旋盘绕方向与DNA双螺旋方向相反原核生物DNA的超螺旋结构2.真核生物DNA高度有序和高度致密的染色质（染色体）真核生物染色体的基本单位是核小体。DNA折叠、盘绕形成高度有序和致密的染色体核小体组蛋白：H1、H2A、

H2B、H3、H4DNA（四）DNA的功能DNA的基本功能是作为生物遗传信息的携带者，是复制和转录的模板，并通过DNA的碱基序列决定蛋白质的氨基酸顺序。

遗传信息是以基因的形式存在的，基因就是DNA分子中有转录活性的特定区段。二、RNA的结构与功能（一）信使RNA（mRNA）的结构与功能mRNA的5′帽子和3′尾巴结构

3′-末端的尾巴结构：有数十至数百个腺苷酸连接而成的多聚腺苷酸结构，

称为多聚腺苷酸尾或多聚A尾（ployA尾）m7GpppmRNA5′帽子3′尾巴AAAAA5′-末端的帽子结构：7-甲基鸟苷三磷酸（m7GpppN）

意义：与维持mRNA的稳定性及从细胞核向细胞质转运有关1.5′端帽子和3′端尾巴结构2.功能：蛋白质生物合成的直接模板mRNA的5′帽子和3′尾巴结构m7GpppmRNA5′帽子3′尾巴AUGGCA密码子密码子：mRNA上每3个相邻的核苷酸组成一个密码子，指导蛋白质合成过程中氨基酸的顺序.（二）转运RNA（tRNA）的结构与功能1.tRNA富含稀有碱基包括双氢尿嘧啶（DHU）、假尿嘧啶（pseudouridine，ψ）、次黄嘌呤（I）和甲基化的嘌呤（如mG、mA）等。2.二级结构为“三叶草”型

特点：①反密码环含有反密码子；

②3′-末端的CCA结构可以连接氨

基酸，称氨基酸臂。3.三级结构呈倒“L”型

在蛋白质生物合成过程中反密码子与mRNA的密码子通过碱基互补原则相互识别，将其所携带的氨基酸正确运送到核糖体上合成多肽链。4.tRNA是氨基酸的载体（三）rRNA的结构与功能1.rRNA的结构2.rRNA的功能

主要是与核糖体蛋白质结合在一起，形成核糖体。核糖体是蛋白质合成的场所，起装配机的作用。

表3-4核糖体的组成原核生物（以大肠杆菌为例）真核生物（以小鼠肝为例）小亚基30S40SrRNA16S1542个核苷酸18S1874个核苷酸蛋白质21种占总重量的40%33种占总重量的50%大亚基50S60SrRNA23S5S2940个核苷酸120个核苷酸28S5.85S5S4718个核苷酸160个核苷酸120个核苷酸蛋白质31种占总重量的30%49种占总重量的35%RNA种类含量结构特点功能mRNA占细胞总RNA的2%～5%分子大小不一，具有5′端帽子和3′端尾巴结构蛋白质生物合成的直接模板tRNA占细胞总RNA的15%二级结构为“三叶草”型；三级结构呈倒“L”型氨基酸的载体rRNA占细胞总RNA的80%以上原核生物含有23S、5S和16S三种rRNA；真核生物有28S、5.8S5S和18S四种rRNArRNA与核糖体蛋白组成核糖体，核糖体是蛋白质合成的场所表3-5三种主要RNA的结构与功能（四）非编码小RNA（smallnon-messengerRNA，snmRNA）1.核酶定义：一类具有催化作用的小RNA，在RNA合成后的剪接修饰中发挥重要作用。2.小干扰RNA（smallinterferingRNA，siRNA）

定义：生物宿主对外源侵入基因表达的双链RNA进行切割所产生的特定长度和特定核酸序列的小片段RNA。第三节

核酸的理化性质及其应用一、核酸的一般性质（一）两性电解质酸性：磷酸基碱性：碱基（二）紫外线吸收1.原因：

碱基（含共轭双键）2.最大吸收峰：260nm应用：判断核酸样品的纯度DNA纯品:OD260/OD280=1.8RNA纯品:OD260/OD280=2.0三、DNA的变性与复性1.定义：在某些理化因素作用下，DNA双链解开成两条单链的过程。2.因素：加热、高压、强酸、强碱以及某些有机溶剂如乙醇、丙酮等。（一）DNA的变性3.增色效应：DNA在变性过程中有更多的共轭双键得以暴露，使DNA在260nm处的吸光度增高。热变性

Tm：A260达到最大吸光度一半时的环境温度，又称融解温度(meltingtemperature,Tm)。G+C含量越高，Tm值越大。A260（二）DNA的复性1.DNA复性：

当变性条件缓慢的去处后，两条解离的互补链可重新配对，恢复原来的双螺旋结构。2.退火：

热变性后温度缓慢下降时，变性DNA的两条互补链可重新形成双螺旋。︱︱︱︱︱︱︱︱︱︱︱︱︱︱︱︱︱︱︱︱︱︱︱︱︱︱︱︱︱︱︱︱︱︱︱︱︱︱︱︱︱︱︱︱︱︱︱︱单链DNA双链DNA杂交双链变性复性核酸分子杂交原理示意图（三）核酸分子杂交不同来源的DNA单链之间或DNA与RNA单链之间，只要存在着一定程度的碱基配对关系，他们就有可能形成杂化双链，这一过程称为分子杂交。

第四章酶第一节概述酶是生物催化剂酶是活细胞产生的一类具有催化功能的生物分子，所以又称为生物催化剂。

化学本质：绝大多数的酶都是蛋白质。目前将生物催化剂分为两类:酶、核酶（脱氧核酶）一、酶的概念2H2O2E酶促反应2H2O+O2底物S产物P酶的活性酶的失活酶是活细胞产生的、具有催化能力的蛋白质（少数为核酸），也称生物催化剂。由酶催化的化学反应称酶促反应，被酶催化的物质称为底物（S），反应生成的物质称为产物（P）。酶催化反应的能力称为酶活性。酶若失去催化能力称为酶失活。二、酶的分类与命名（一）酶的命名1.习惯命名方法——推荐名称

命名原则——来源+底物+催化类型+酶例如：（血清）乳酸脱氢酶

尿液淀粉（水解）酶

胃蛋白（水解）酶

丙酮酸脱羧酶2.国际系统命名法——系统名称系统名称包括底物名称、构型、反应性质，最后加一个酶字。例如：习惯名称:谷丙转氨酶系统名称:丙氨酸：

-酮戊二酸氨基转移酶酶催化的反应:

谷氨酸+丙酮酸

-酮戊二酸+丙氨酸(二）酶的分类根据酶所催化的反应类型，按照国际酶学委员会，将酶分为六大类：1.氧化还原酶类

AH2+BA+BH22.转移酶类

AR+BA+BR3.水解酶类

AB+H2OAOH+BH4.裂合酶类

ABA+B5.异构酶类

AB6.合成(连接)酶类

A+B+ATPAB+ADP+Pi有关概念酶催化的生物化学反应，称为酶促反应。

底物(substrate,S)：酶作用的物质。

产物(product,P)：反应生成的物质。

酶活力：酶催化化学反应的能力。三、酶促反应的特点

酶与一般的化学催化剂的共同点在反应前后没有质和量的变化只能催化热力学上能进行的化学反应能加速可逆反应的进程，不改变平衡点都能降低反应的活化能活化能(Activationenergy)分子由常态转变为活化状态所需的能量。在一定温度下1mol底物全部进入活化态所需要的自由能。酶与一般催化剂的区别（特点）1.酶具有很高的催化效率

2.酶具有高度专一性3.酶具有高度不稳定性4.酶活性的可调控性1.酶具有很高的催化效率

酶的催化效率通常比非催化反应高108～1020倍，比一般催化剂高107～1013倍。酶的催化不需要较高的反应温度。酶比一般催化剂更有效地降低反应的活化能。酶促反应活化能的改变反应总能量改变酶促反应活化能非催化反应活化能

一般催化剂催化反应的活化能能量反应过程底物产物75.3648.997.12无催化剂胶态钯过氧化氢酶活化能（kJ/mol）催化剂

不同催化剂存在下过氧化氢分解反应的活化能

据计算，在25℃时活化能每减少4.184kJ/mol，反应速度可增高5.4倍。2.酶具有高度专一性

根据选择的严格程度不同，分为三类：绝对专一性：只能作用于特定结构的底物，进行一种专一的反应，生成一种特定结构的产物。相对专一性：作用于一类化合物或一种化学键。立体异构专一性：作用于立体异构体中的一种。酶对其所催化底物的选择性称为酶的专一性。延胡索酸酶反丁烯二酸苹果酸延胡索酸酶顺丁烯二酸立体异构专一性L-乳酸脱氢酶丙酮酸L-乳酸

D-乳酸脱氢酶丙酮酸D-乳酸专一性产生原因锁－匙学说酶-底物复合物的形成与诱导契合假说*诱导契合假说酶底物复合物E+SE+PES酶与底物相互接近时，其结构相互诱导、相互变形和相互适应，进而相互结合。这一过程称为酶-底物结合的诱导契合假说。3.酶具有高度不稳定性高温或其它苛刻的物理或化学条件，易引起变性失活。酶的化学本质：蛋白质——易受环境影响4.酶活性的可调控性调节酶生成与降解量调节酶催化效力调节底物浓度……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。

第四章酶第二节 酶的分子结构与功能一、酶的组成酶单纯酶结合酶（全酶）酶蛋白

(蛋白质部分)辅助因子

(金属离子或小分子有机化合物)辅酶(与酶蛋白结合疏松，可用透析或超滤的方法去除)辅基(与酶蛋白结合紧密，不能用透析或超滤的方法去除)（一）按化学组成分关系一关系二：酶蛋白与底物结合，决定反应的专一性和高效率。辅助因子直接对电子、原子或某些化学基团起传递作用，决定反应的类型关系三：酶蛋白和辅助因子单独存在时均无活性，只有全酶才有活性。辅助因子酶蛋白A酶蛋白B酶蛋白C（二）按分子特点分单体酶：一条肽链寡聚酶：两个或两个以上的亚基多酶复合体：几种酶非共价键嵌合或称活性部位，指在一级结构上可能相距遥远，但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。它是酶行使催化功能的结构基础。（一）酶的活性中心二、酶的分子结构酶的活性中心常位于酶蛋白分子表面，含有较多疏水氨基酸残基，形成疏水性“裂缝”或“口袋”，形成了利于酶促反应发生的疏水环境。Bindingofasubstratetoanenzymeatthe

activesite已糖激酶的活性中心必需基团:指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。如Ser的羟基，His

的咪唑基，Cys的巯基，

Asp、Glu的侧链羧基等

结合基团(与底物相结合)活性中心内必需基团催化基团(催化底物转变成产物)活性中心外必需基团(维持酶活性中心的空间构象)底物活性中心外的必需基团结合基团催化基团活性中心必需基团酶活性中心的特点1.活性中心在酶分子整个体积中只占很小的一部分2.活性中心是一个三维实体3.底物通过较弱的键结合到酶分子上形成酶和底物的复合物（ES）（有利于产物形成）。4.酶的活性中心是酶分子表面的一个裂隙或裂缝(－－在所有已知结构的酶中都是位于酶分子的表面呈裂缝状)5.活性中心有结合底物的专一性6.酶活性中心具有柔性或可运动性三、酶原与酶原的激活酶原有些酶在细胞内合成或初分泌时只是酶的无活性前体，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。

酶原激活的机理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肠激酶活性中心胰蛋白酶原的激活过程胰蛋白酶胰蛋白酶原

酶原激活的生理意义

消化道内的蛋白酶原：避免细胞的自身消化，使酶在特定的部位和环境中发挥作用，保证体内代谢正常进行。

凝血系统和纤维蛋白溶解酶：有的酶原可以视为酶的储存形式。在需要时，酶原适时地转变成有活性的酶，发挥其催化作用。四、同工酶同工酶是指催化相同的化学反应，而酶蛋白的分子结构、理化性质、免疫学性能不同的一组酶。通常存在于同一种属或者同一个体的不同组织或者细胞的不同亚细胞结构中由不同基因或者等位基因编码的多肽链。由同一基因编码，生成不同的mRNA翻译而来的。不包括翻译水平修饰所形成的多分子形式。*生理及临床意义在代谢调节上起着重要的作用；用于解释发育过程中阶段特有的代谢特征；同工酶谱的改变有助于对疾病的诊断；同工酶可以作为遗传标志，用于遗传分析研究。HHHHHHHMHHMMHMMMMMMMLDH1

(H4)LDH2(H3M)LDH3(H2M2)LDH4(HM3)LDH5

(M4)乳酸脱氢酶的同工酶*举例：乳酸脱氢酶(LDH1～

LDH5)人体心肝和骨骼肌LDH同工酶谱组织器官

LDH1LDH2LDH3LDH4LDH5

（占总LDH活性的百分比）

心

35~7028~452~160~60~5

肝

0~82~103~336~2730~8

骨骼肌

1~104~188~389~3640~97

正常血清27.1±2.834.7±4.320.9±2.411.7±3.357±2.9心脏疾病LDH1↑，LDH2↑，LDH3↓，LDH5↓急性肝炎LDH5↑明显原发性肝癌LDH3↑，LDH4↑，LDH5↑，LDH5>LDH4心肌梗死和肝病病人血清LDH同工酶谱的变化1酶活性心肌梗死酶谱正常酶谱肝病酶谱2345五、酶的调节1.变构酶变构效应剂(allostericeffector)变构激活剂变构抑制剂

变构酶(allostericenzyme)

变构部位(allostericsite)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，使酶构象改变，从而改变酶的催化活性，此种调节方式称变构调节。变构酶常为多个亚基构成的寡聚体，具有协同效应变构激活变构抑制

变构酶的Ｓ形曲线[S]V无变构效应剂

变构调节的方式：变构酶通常为代谢途径的起始关键酶，而变构剂则为代谢途径的终产物。因此，变构剂一般以反馈方式对代谢途径的起始关键酶进行调节，最常见的为负反馈调节。

变构调节的特点⑴酶活性的改变通过酶分子构象的改变而实现；⑵酶的变构仅涉及非共价键的变化；⑶调节酶活性的因素为代谢物；⑷为一非耗能过程；⑸无放大效应。

2、共价修饰酶共价修饰(covalentmodification)某些酶能在其他酶的催化作用下，某些酶蛋白肽链上的一些基团可与某种化学基团发生可逆的共价结合，从而改变酶的活性，此过程称为共价修饰。

常见类型磷酸化与脱磷酸化（最常见）乙酰化和脱乙酰化甲基化和脱甲基化腺苷化和脱腺苷化－SH与－S－S互变

酶的磷酸化与脱磷酸化-OHThrSerTyr酶蛋白H2OPi磷蛋白磷酸酶ATPADP蛋白激酶ThrSerTyr-O-PO32-酶蛋白

引起酶分子在有活性形式与无活性形式或者高活性与低活性之间进行相互转变。共价修饰调节的特点⑴酶以两种不同修饰和不同活性的形式存在；⑵有共价键的变化；⑶一般为耗能过程；⑷受其他调节因素（如激素）的影响；⑸存在放大效应。

第四章酶第三节 影响酶促反应速度的因素研究某一因素对酶促反应速度的影响时，应保持其他因素不变，只改变被研究因素与酶促反应速度的关系。酶促反应速度是指酶促反应开始时（初始底物浓度被消耗5%以内）的速度，简称初速度。酶的活性大小用酶促反应速度来衡量。酶的活性用国际单位（IU或U）来表示。酶促反应动力学研究的是酶促反应速度及其影响因素。影响酶促反应速度的因素底物浓度的影响酶浓度的影响温度的影响pH的影响激活剂的影响抑制剂的影响一、底物浓度对反应速度的影响

研究前提：单底物、单产物反应反应速度取其初速度，即反应刚刚开始，产物的生成量极少，逆反应可不予考虑底物浓度远远大于酶浓度E+Sk1k2k3ESE+P

在其他因素不变的情况下，底物浓度对反应速度的影响呈矩形双曲线关系。酶反应速度与底物浓度的关系曲线反应速度与底物浓度成正比反应速度不再成正比例加速反应速度不再增加,达最大速度当底物浓度较低时：反应速度与底物浓度成正比；反应为一级反应。随着底物浓度的增高：反应速度不再成正比例加速；反应为混合级反应。当底物浓度高达一定程度：反应速度不再增加，达最大速度；反应为零级反应酶促反应模式——中间产物学说

k1k3E+SESE+Pk2k4中间产物1.米－曼氏方程式

※1913年Michaelis和Menten提出反应速度与底物浓度关系的数学方程式，即米－曼氏方程式，简称米氏方程式[S]：底物浓度V：不同[S]时的反应速度Vmax：最大反应速度Ｋm：米氏常数ＶVmax[S]Km+[S]＝──米氏常数(Km

)

概念：

Km：当酶反应速度达到最大反应速度的一半时的底物浓度，单位mol/L。即：

意义：(1)Km是酶的特征性常数之一；

Km只与酶的性质有关,

与酶的浓度无关(2)Km可近似表示酶对底物的亲和力（反比）(3)同一酶对于不同底物有不同的Km值。

测定Km值可以确定最合适底物或天然底物。双倒数作图法二、酶浓度对反应速度的影响当[S]＞＞[E]，酶可被底物饱和的情况下，反应速度与酶浓度成正比。0V

[E]

[S]>>[E]酶浓度对反应速度的影响

三、温度对反应速度的影响双重影响温度升高，酶促反应速度升高；温度升高10ºC,反应速度增加一倍由于酶的本质是蛋白质，温度升高，可引起酶的变性，从而反应速度降低。酶活性0.51.02.01.50102030405060温度ºC温度对淀粉酶活性的影响

三、温度对反应速度的影响酶促反应速度最快时的环境温度称为最适温度人体内大多数酶的最适温度为35~40℃酶的最适温度不是一个固定不变的常数酶活性0.51.02.01.50102030405060温度ºC温度对淀粉酶活性的影响

最适温度TaqDNA聚合酶：70～75℃，可耐受100℃高温，是从水生栖热菌ThermusAquaticus（Taq）中分离出的热稳定性DNA聚合酶，用于PCR反应。低温的作用:贮存生物制品、菌种等

低温时由于活化分子数目减少，反应速度降低，但温度升高后，酶活性又可恢复临床上的低温麻醉减少组织细胞的代谢程度，使机体耐受手术时氧和营养物质的缺乏高温的作用：消毒杀菌高温使酶蛋白变性失活应用四、pH对反应速度的影响解离状态：蛋白质的极性基团辅助因子的荷电状态底物的解离状态

而不同的解离状态或直接影响酶与底物的诱导结合,或影响酶的空间结构,从而改变酶的活力pH对酶作用的影响机制环境过酸、过碱使酶变性失活最适pH：酶催化活性最大时的环境pH。多数酶：7.0左右胃蛋白酶：1.8肝精氨酸酶：9.8最适pH不是酶的特征常数，只在一定条件下有意义0酶活性pHpH对某些酶活性的影响胃蛋白酶246810选择合适的缓冲液可以保持酶的相对稳定和保持高活性胰蛋白酶最适pH最适pH激活剂(activator):使酶由无活性变为有活性或使酶活性增加的物质都称之为该酶的激活剂。五、激活剂对反应速度的影响激活剂无机离子大多为金属离子:如K+,Na+,Ca2+,Mg2+,Zn2+,Fe2+等少数为阴离子:如Cl-,Br-,I-,CN-,PO43-等小分子有机物：如Vc,Cys,GSH,胆汁酸盐等生物大分子：如蛋白激酶，激活酶原的蛋白酶等六、抑制剂对反应速度的影响酶的抑制剂(inhibitor，I)凡能使酶的催化活性下降或丧失，而不引起酶蛋白变性的物质称为酶的抑制剂。根据酶与抑制剂结合的方式不同：不可逆性抑制（irreversibleinhibition）

I与E共价结合可逆性抑制（reversibleinhibition）

I与E非共价结合(一)不可逆性抑制作用*概念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。不能用透析、超滤等方法去除。

*举例有机磷化合物

羟基酶解毒------解磷定(PAM)重金属离子及砷化合物

巯基酶解毒------二巯基丙醇(BAL)

（二）可逆性抑制作用

概念：抑制剂与酶和（或）酶－底物复合物以非共价键疏松地结合而引起酶活性的降低或丧失。结合可逆，迅速达到平衡，能用透析，超滤等办法除去抑制剂而使酶复活。

区别在于抑制剂与酶的结合方式竞争性抑制（competitiveinhibition）非竞争性抑制（non-competitiveinhibition）反竞争性抑制（uncompetitiveinhibition）１.竞争性抑制作用抑制剂与底物的结构相似，能与底物竞争酶的活性中心，从而阻碍底物与酶的结合，减少了酶的作用机会，降低了酶的活性，这种抑制作用称为竞争性抑制作用。

例:丙二酸对琥珀酸脱氢酶的抑制作用

竞争性抑制曲线

特点：①抑制剂与底物结构相似；②I与S竞争同一种酶的活性中心结合（非共价）；③抑制程序取决于［I］/［S］的比例；④Vm不变，Km增加。所以可以用增加底物浓度的方法来解除这种抑制。对氨基苯甲酸二氢蝶啶谷氨酸四氢叶酸二氢叶酸核酸二氢叶酸合成酶二氢叶酸还原酶磺胺药磺胺药的化学结构与对氨基苯甲酸十分相似，故能与对氨基苯甲酸竞争二氢叶酸合成酶的活性中心，造成该酶活性抑制，进而减少四氢叶酸和核酸的合成，最终导致细菌繁殖生长停止。人体细胞的叶酸可由食物获得，不受磺胺类药物的抑制。对氨基苯甲酸H2NCOOHH2NCO2NHR对氨基苯甲酸(PABA)磺胺药(R为各种取代基)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)2.非竞争性抑制作用抑制原因：I与酶的活性中心外的位点结合,I与S没有竞争关系。非竞争性抑制曲线特点：①I与S结构不相似；②I与E在活性中心外的部位结合；③抑制取决于抑制剂的绝对浓度，不管底物浓度有多高，不能用增加底物的方法去除抑制；④Vm降低，Km不变。所以不能用增加底物浓度的方法来解除这种抑制。３.反竞争性抑制E+SE+PES+IESI++ESESESIEP

抑制剂不能与游离酶结合，但可与ES复合物结合反竞争性抑制曲线

抑制类型与I结合的成分VmaxKm竞争性抑制E不变增大非竞争性抑制E及ES减小不变反竞争性抑制ES减小减小三种可逆性抑制作用的比较

第四章酶第四节酶与医学的关系酶与医学的关系一、酶与疾病发生

二、酶与疾病诊断

三、酶与疾病治疗（一）酶与疾病的发生研究表明，许多疾病的发病机制或病理生理变化，都直接或间接地与酶相关，由于各种先天或后天的原因导致酶的质和量的异常、酶活性改变所引起。（二）酶与疾病的诊断1．酶活性的改变与疾病的诊断：如丙氨酸氨基转移酶（ALT）、天冬氨酸氨基转移酶（AST）、乳酸脱氢酶（LDH）、肌酸激酶（CK）、碱性磷酸酶（ALP）等等。

2．酶可以作为试剂工具，应用于一些常见疾病的指标测定。3．同工酶在疾病诊断中的价值：如乳酸脱氢酶同工酶谱改变可以协助诊断肝脏或心肌等方面的疾病。

（三）酶与疾病的治疗常用酶类药物酶主要来源用途淀粉酶胰、麦芽、微生物治疗消化不良、食欲不振