第三章-酶化学

1、了解要求：一是酶的催化特性。第二，掌握酶的化学性质和组成。第三，掌握酶的命名和分类。第四，酶活性的测定、分离和纯化。第五，熟悉酶工程。第六，反应速度及其测定。第七，各级反应的特点。8、熟知气质浓度对酶反应速度的影响(1)米氏方程的推导。(2)米氏常数的意思。九，酶抑制效果。(1)抑制作用类型。(2)抑制效果的鉴定。第三章酶、热、温度、pH、活化剂对酶反应的影响。11、酶活性部位。1，酶活性部位定义，特性。2、酶活性部位研究方法。12、酶催化反应的独特特性。13、影响酶催化效率的相关因素。14、了解同工酶的特性、酶活性及同工酶。15，掌握酶的定义和分类。掌握核糖酶、抗体酶、单体酶、低聚糖酶和多酶

2、复合物的概念。酶的发现和建议：1897年，Buchner弟兄成功地用没有细胞的酵母汁发酵。发酵与活细胞无关，与细胞液中的酶有关。1903年，亨利提出了关于酶和基质作用的中间复合物理论。1913年，Michaelis和Menten提出了酶动力学原理美氏学说。1925年，布里格斯和汉丹修改了米氏方程，提出了稳态学说。对第一种酶的概述，1926年，黄娜从刀豆种子中分离，纯化，得到脲酶结晶。首次证明酶是催化活性蛋白。1930年Northrop分离后，胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰蛋白酶被确定为蛋白质，酶的蛋白质本质被确立。1969年，Merrifield等合成了具有酶活性的胰腺RNase。1982年，Cech

3、和Altman在对4膜虫的研究中发现了RNA催化作用和核糖酶，打破了酶是蛋白质的传统观念。1986年Schultz和Lerner等成功开发了抗体酶。第一，酶这个概念可以减少反应的活化能，提高反应速度，但不能改变反应的平衡点。反应前后质量和数量的变化，催化效率，酶是一种蛋白质，起到活细胞产生的催化作用，也称为生物催化生物催化生物催化。大多数酶是蛋白质(Ribozyme除外)。酶催化生化反应，被称为酶原反应。(a)分子碰撞的酶共同特性，有效碰撞可以使反应顺利进行。活化能反应需要克服的障碍能量阈值，分子是从正常转换到激活状态所需的能量。活化分子携带足够的能量引起有效的碰撞。酶作为催化剂，仅降低活化能

4、，但反应前后基质和产物能量的差异保持不变，只改变反应率，不改变反应特性、反应方向、反应平衡点。活化能，E S，ES，E P，1酶能轻易变质活化，江珊，碱高温等蛋白质的因子都可以破坏酶，完全失效。因此，酶作用一般需要相对温和的条件，如常温、大气压和接近中性的ph。(b)酶是生物催化剂的特性，酶反应一般在pH 5-8水溶液中进行，反应温度范围为20-40C。由于高温或其他苛刻的物理或化学条件，酶可能被停用，2，酶特异性specific也称为特异性，这意味着酶在催化化学反应时对基质的选择性，也就是说，只作用于一种或特定物质。换句话说，酶只能催化特定种类或特定化学反应。例如：蛋白酶催化蛋白质的水解。淀

5、粉酶催化淀粉水解。核酸酶催化核酸的水解。3非常特异性，酶的气质特异性，意味着对酶起作用的气质有严格的选择性。一种酶只作用于某些或某些结构特性相似的物质。类型：结构特异性和立体化学特异性。a .结构特异性，对气质的某些酶要求很严格，只作用于一种特定气质。这种特异性被称为绝对特异性(Absolute specificity)。尿素酶、麦芽糖酶、淀粉酶、碳酸酐酶和庚酸水合酶(只对马来酸起作用)等。()绝对特异性(Absolute specificity)，一些酶不是基质，而是作为化合物或化学键的一种。这种特异性被称为相对特异性(Relative Specificity)。包含：组特异性也称为组特异性

6、(对密钥两端的组要求不同，对其中一个组要求严格)。对于-D-葡萄糖苷酶，-不仅是糖苷键，-糖苷键必须是葡萄糖残基，但对糖苷键另一端的r组不严格要求。()相对特异性，()结合特异性某些酶只能作用于气质的特定键，对键两端的组没有严格要求。对酯两端的基团没有严格的要求，例如酯酶催化的酯的水解。b .立体化学(异构体)特异性的立体化学性质，特异性，酶的一个重要特性是特异性与手性气质相结合，催化这种气质的反应。也就是说，基质中有光学异构体时，酶只作用于其中之一。例如，淀粉酶只能选择性水解d葡萄糖形成的1，4糖苷键。L-氨基酸氧化酶只能催化L-氨基酸氧化。乳酸脱氢酶是L-乳酸独有的。()光学异构体特异性，

7、()几何异构体特异性，一些酶只能选择性地催化某些几何异构体基质的反应，对其他组成没有催化作用。透明质酸听筒只能催化顺丁酸水合制苹果酸，但对马来酸(马来酸)不起作用。丁二酸(丁二酸)脱氢酶立体化学特异性的现实意义，4。可以调节和调节酶活性，(1)酶浓度的调节是酶的合成调节酶的分解，(2)激素调节酶的活性，(3)反馈抑制调节酶活性，(4)抑制剂和激活剂的调节，(5)其他调节方法。孔刘结合变形调节，其他结构调节，激活酶，同工酶等。2，3，单体酶-单体酶-单体酶：一般由溶菌酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶等肽链组成。但是，有些单体酶由多个肽链组成，胰凝乳酶由3个肽链组成，链之间由二硫键连接，构成总孔刘价格。o

8、ligomer-oligomeric enzyme:由两个或更多子基底组成，子基底可以相同，也可以不同。子关键点合并为辅助关键点。甘油3-磷酸脱氢酶，乳酸脱氢酶，丙酮酸激酶等。多酶系统-多酶系统：非共价键徐璐细化多种酶。主要指丙酮酸脱氢酶系、脂肪酸合成酶复合等结构性多酶复合物。第二节，和分类，第一，酶活性部分(活性中心)，酶活性中心：在酶分子第三级结构的结构中，由必需组的质数组成，与底物结合，完成特定催化反应的空间小区域。酶活性中心，耦合器：负责与基质结合的必需组。催化组：负责催化反应的必需组，必需组：酶蛋白中只有少数特定氨基酸残基的侧链组与酶的催化活性有关。酶的活性部分在酶分子表面的裂纹上。

9、裂缝内相当疏水，有利于与气质相结合。第三抗酶作用机制，第二，酶组织部分，第一，定义：酶组织部分是指酶分子中与郑智薰基质物质结合的部分，除了与基质结合的活性部分。其他组织部位或调节部位2，作用：对酶的催化能力有调节作用。分静调节作用(正上升作用)和负调节作用(负上升作用)。原因：因为翼管和翼管部位结合，酶空间结构发生变化。(1)酶空间结构发生变化，有利于基质和酶的结合提高酶活性。(2)酶空间结构发生变化，不利于基质和酶的结合，还会引起酶分子变性。3、异构酶：具有不同部位的酶。4、分离剂或调节剂：与其他部位结合的物质。第三，酶催化机制，(a)酸碱催化，广泛的酸碱催化：质子捐赠者和质子受体的催化。窄

10、酸碱催化剂：即h和OH-的催化作用，但酶的最佳pH接近中性，因此h和OH-的催化剂在酶反应中并不重要。(b)共价催化剂(也称为亲核催化剂或亲电子催化剂)、亲核催化剂或亲电子催化剂，分别释放电子或得到电子，作用于基质不足的电子中心或负电中心，形成快速不稳定的共价中间化合物，从而降低反应活化能，加快反应。酶参与孔刘催化剂的组主要包括他的咪唑、Cys的巯基、Asp的羧基、Ser的羟基等。亲电子集团：h，Mg2，Mn2，Fe3一些辅酶(硫胺素、磷酸吡哆醛、磷酸吡哆醛等)也可能参与孔刘催化。接近效果：在酶反应中，由于酶和基质分子之间的亲和性，基质分子倾向于向酶的活性中心靠近，最终结合到酶的活性中心，在基

11、质活性中心，活性浓度大幅增加，显着提高反应速度的效果称为接近效果。郑伟效果：特异性基质接近酶活性中心时，酶分子结构诱导变化，酶活性中心的相关组及基质的反应器正确定向，反应器之间的分子轨道严格定位在正确的方向，使酶反应容易进行。(3)通过接近和郑伟效果，酶遇到特定的基质时，酶中的特定组分或离子会提高或降低基质分子内敏感键中特定组分的电子云密度，引起“电子张力”，使敏感键的一端更敏感，基质分子变形，基质分子变得更接近其转移状态，减少反应火力，使反应容易发生。(4)底物变形，(5)诱导共识的学说，Koshland在“诱导共识假说”:酶和底物结合时，酶结构发生变化，底物分子也发生了变化，形成了徐璐相适

12、应的酶-底物复合物，转换到更过渡状态等，大大提高了酶反应率。这个学说的主要内容如下。(1)酶分子的结构不一定与底物一致，直到酶与底物结合为止。(。(2)酶分子的活性中心不是固体结构。当基质与酶分子徐璐接近时，也有一定的灵活性，基质分子可以诱导酶分子的形态发生一些变化。(3)由于酶分子结构的变化，活性中心的催化组形成了正确的排列和方向，酶分子和基质分子结合楔块，组合成中间复合体，对基质产生反应。4)反应结束时，产物从酶分子中脱落，然后酶分子回复原来的形态。(。X-衍射证明酶与基质结合时确实存在重要的结构变化。该学说解释了酶和基质在酶反应中如何相互作用和结合，以及为什么酶是特异性的。为了说明酶活性

13、的特异性，Fisher提出了“关键假说”:气质或气质的一部分完全进入酶活性的中心。基质分子进行化学反应的部位与对酶分子起催化作用的必需组具有密切的互补性。(酶活性特异性的假设)，(6)关键假说，“三点附着”学说一对一对立体映射的一对基质，虽然各组徐璐排列不同，可能会出现这些组与酶分子活性中心的结合组互补匹配的问题，只有三点互补匹配，酶才能作用于此基质，数组不同的话，三点匹配，酶不起作用。(描述酶的立体异构体特异性)，第四节酶反应动力学，是研究酶反应的速度和影响此速度的各种因素的科学。影响底物浓度、酶浓度、PH、温度、抑制剂、活化剂等酶反应的物理和化学因素。第一，气质浓度对酶反应速度的影响美氏学

14、说建议，实验结果对关系曲线，Vm，Km，1，2，3，v，s，v=Vmax/2，气质浓度和反应速度曲线分为三个阶段。第一段，线性关系，第一反应，第一反应，底物浓度低时酶的活性中心不被底物占据，随着底物浓度s的增加，反应速度v比例的增加。2段：曲线，混合水平反应，随着底物浓度继续增加，反应速度仍在增加，但不再与底物浓度成正比。3段：接近直线的0级反应，气质浓度高的话，几乎所有酶活性中心都被气质饱和，此时反应速度接近极限Vmax，则认为反应速度与气质浓度无关。V=VM，反应速度和气质浓度之间这种曲线关系的说明被认为是中间物学说更合理。E S，K1，K2，2，基于mic方程的推导，中间产物理论：ES，

15、K3，E P，根据质量作用定律，反应产物P的生成速度：v=K3ES，ES的生成速度=K1ES，ES es=，E0S，Km S，所以v=K3，E0S，Km S，S E0，所有酶在基质中饱和后，玻璃酶不存在，E0以es存在，此时反应速度达到最大vmax:k是酶的特性常数之一。一般只与酶的性质有关，与酶的浓度无关。Km受PH及温度等反应条件严格控制，对同一酶有多种反应基质的话，每个基质都有Km值，其中Km值最小的是该酶的最佳基质。气质常数Ks是Km的特殊形式，其意义不同于Km。(S=1，2，3)，Km=，K2 K3，K1，K2 K3中的K3可以忽略。换句话说，Km=K2/K1是中间产品ES的离解反应平衡常数，反映了e和s亲和力的大小。E S，K1，K2，es，K3，E P，Km值大，ES分解容易，E和S亲和力小，E和S亲和力大，反应容易，Vmax是酶的理论最大反应速度，是酶的特性常数。Vmax=K3E0与E0