生物化学第五章 酶化学知识点归纳
130页1、生 物 化 学 第五章 酶化学 Enzyme 一 酶的简介 二 酶的作用机制 三 酶促反应动力学 目录 四 酶活力测定和分离纯化四 酶活力测定和分离纯化 一 酶的概念 二 酶催化作用的特点 三 酶的化学本质及其组成 酶的 简介 I 四 酶的命名和分类 五 酶活性中心和必需基团 生物催化剂 Biocatalyst 蛋白质类 Enzyme 天然酶 生物工程酶 核酸类 Ribozyme 模拟酶 一 酶是生物催化剂 酶是生物细胞产生的 以蛋白质为主要成分的生物催化剂 二 酶催化作用的特点 酶与一般催化剂的共同点 能降低反应分子的活化能 只能加快反应的速度 而不改变反应 的平衡点 在反应前后没有质和量的变化 1 具有极高的效率 非酶催化剂的107 1013倍 非催化反应的108 1020倍 二 酶催化作用的特点 酶作为生物催化剂特性 2 具有高度专一性 酶只能对特定的一种或一类底物起作用 发生某种特 定类型的化学反应 产生特定的产物 这种特性称为酶的 特异性或专一性 specificity 二 酶催化作用的特点 绝对专 一性 绝对专 一性 相对专 一性 相对专 一性 立体结构 专一性 立体结构
2、专一性 二 酶催化作用的特点 1 绝对专一性 absolute specificity 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 尿素尿素 H2NCNH2 O 2NH3 CO2 l1 幻灯片 8 l1 公式图片可以换成白底黑字 箭头是换成蓝色 lenovo 2017 07 19 二 酶催化作用的特点 2 相对专一性 relative specificity 作用于一类具有相同的化学基团或化学键的底物 键 Bond 专一性 要求底物具有相同的化学键 对键两侧的 基团没有严格的要求 如 蛋白酶催化肽键的水解 基团 group 专一性 除了要求有一定的化学键 而且对化 学键一侧的基团有要求 如 葡萄糖苷酶 催化由 葡萄糖所构成的糖苷键水解 l1 幻灯片 9 l1 公式图片可以换成白底黑字 箭头是换成蓝色 lenovo 2017 07 19 二 酶催化作用的特点 旋光异构专一性 当底物具有旋光异构体时 酶只能作用于 其中一种 如 L 谷氨酸氧化酶只能催化L 谷氨酸的氧化 而对D 谷氨 酸无作用 3 立体结构专一性 stereo specificity 作用于立体异
3、构体中的一种 l1 幻灯片 10 l1 公式图片可以换成白底黑字 箭头是换成蓝色 lenovo 2017 07 19 二 酶催化作用的特点 延胡索酸水化酶 延胡索酸 反丁烯二酸 苹果酸 几何异构专一性 含有双键的物质有顺反两种异构体 只能 作用其中的一种 H C COOH HOOC C H CH2 COOH HO CH COOH 二 酶催化作用的特点 3 酶易失活 酶促反应条件温和 一般在常温 常压 中性pH条件 下进行 因为大部分酶是蛋白质 凡是能使蛋白质变性的因素 高温 强酸 强碱 重金属等都能使酶失活 二 酶催化作用的特点 4 酶活性受到调节和控制 调节酶的浓度 如诱导或抑制酶的合成 通过激素调节酶活性 反馈抑制调节酶活性 抑制剂和激活剂对酶活性调节 别构调控 酶原的激活 酶的可逆共价修饰 同功酶调节 二 酶催化作用的特点 5 酶的催化活力与辅酶 辅基及金属离子有关 高效性 专一性以及作用条件温和使酶在生物体新 陈代谢过程中发挥着强有力的作用 酶活力的可调 控性使生命活动中各个反应得以有条不紊地进行 三 酶的化学本质及其组成 一 酶的化学本质 酶是催化特定化学反应的蛋白质 RNA
4、 DNA或其 复合物 主要是蛋白质 三 酶的化学本质及其组成 二 酶的分子组成 根据酶的化学组成分类 酶蛋白 辅助因子 金属离子 有机小分子 结合酶 单纯酶 辅基 辅酶 全酶 酶蛋白 辅助因子 辅酶 与酶蛋白结合疏松 可用透析方法除去 辅基 与酶蛋白结合紧密 不能用透析的方法除去 辅助因子 三 酶的化学本质及其组成 酶蛋白与辅助因子的作用 酶蛋白决定反应的专一性 辅助因子决定反应的性质 有机小分子的作用 在反应中起转运载体的作用 传递电子 原子或某些化学基团 金属离子的作用 参与催化反应 传递电子 稳定酶的构象 在酶与底物间起桥梁作用 中和阴离子 降低反应中电子斥力 三 酶的化学本质及其组成 三 酶的化学本质及其组成 三 单体酶 寡聚酶 多酶复合体 根据酶蛋白分子的特点和分子量大小 由一条或多条共价相连的肽链组成 一般为水解酶 单体酶 monomeric enzyme 由两个或两个以上的亚基组成 为大多数酶 寡聚酶 oligomeric enzyme 由多种酶彼此镶嵌成的复合体 它们相互配合 依次进行 催化连续的一系列相关反应 如丙 酮酸脱氢酶复合体 脂肪酸合成酶复合体 多酶复合体 m
5、ultienzyme complex 催化相同的化学反应 但酶蛋白的分子结构 理化性质和免疫性能等方 面都存在明显差异的一组酶 四 同工酶 三 酶的化学本质及其组成 在同一个体的不同组织 甚至同一组织 同一细胞的不同亚细胞结构中 在生长发育的不同时期和不同条件下 都有不同的同工酶分布 同工酶可能是机体对环境变化或代谢变化的另一种调节方式 即当一种 同工酶受到抑制或破坏时 其他的同工酶仍然起作用 从而保证代谢的 正常进行 乳酸脱氢酶 LDH 由H和M两种亚基组成的四聚体 有五种同工酶 M M M M M M4 HM MM M3H MM HH M2H2 M H H H MH3 HH HH H4 H LDH5LDH4LDH3LDH2LDH1 骨肌型 心肌型 在骨骼肌中占优势 富含碱性氨基酸 在心肌中占优势 富 含酸性氨基酸 三 酶的化学本质及其组成 三 酶的化学本质及其组成 五 核酶 1982 T Cech等发现四膜虫的rRNA前体能在完全没有蛋白质的情况下进 行自我加工 发现RNA有催化活性 具有催化活性的RNA ribozymer 核酶 1983 S Altman等研究RNase P 由
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