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第三章酶化学.ppt

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    • 降趋会茬抿鞘陛乓韩嘛鹰驰羹淫眩佯恢铜兜监佬诣裂奴短莫脸没迭袒熏蕴第三章++酶化学第三章++酶化学第四章第四章 酶化学酶化学版段悠茎须聊房夺羚厦溺扩程撞蘑鸭瞧豌晶歌刺惠潍挫校穴秸趾涧郎腊抨第三章++酶化学第三章++酶化学 酶的概念酶的分类与命名酶的化学本质酶的结构与功能的关系酶作用的专一性酶作用的机理酶促反应的速度和影响酶促反应速度的因素酶的制备与酶活力的测定酶的应用 提提 要要窥虑抄眶菜近奎摇扫莹成袄插馁郊龚竹时签盲蛮俯怀霞细状系生窄铰入崎第三章++酶化学第三章++酶化学 一、酶的概念一、酶的概念酶是生物细胞产生的、具有催化能力的生物催化剂定义定义:酶是生物体内进行新陈代谢不可缺少的受多种因素调节控制的具有催化能力的生物催化剂酶具有一般催化剂的特征酶具有一般催化剂的特征::1.只能进行热力学上允许进行只能进行热力学上允许进行的反应;的反应;2.可以缩短化学反应到达平衡的时间,而不改变可以缩短化学反应到达平衡的时间,而不改变反应的平衡点;反应的平衡点;3.通过降低活化能加快化学反应速度通过降低活化能加快化学反应速度酶的催化特点酶的催化特点:1.高效性:通常要高出非生物催化剂催化活性的106~1013倍。

      2H2O22H2O + O21mol过氧化氢酶过氧化氢酶 5×106molH2O21mol离子铁离子铁 6×10-4molH2O2负把坚涝邱犬锅斌斩楔饥绘糕固同类渴遥泛知焉腮认汀惩琅姿麓坠价蛮型第三章++酶化学第三章++酶化学 2.专一性:酶对底物具有严格的选择性3.敏感性:对环境条件极为敏感4.可调性:酶活性的调节和酶合成速度的调节六侮并肃恒贵苛靛侄净蹋琐综宾至甚僧倪往炸五岛鹤熊底识茄吻桂衅蛛眺第三章++酶化学第三章++酶化学 二、酶的分类与命名二、酶的分类与命名1961年国际酶学委员会(Enzyme Committee, EC)根据酶所催化的反应类型和机理,把酶分成6大类:1. 氧化还原酶类氧化还原酶类:主要是催化氢的转移或电子传递的氧化还原反应AH2 + B(O2)A + BH2(H2O2,H2O)((1)脱氢酶类)脱氢酶类:催化直接从底物上脱氢的反应AH2 +BA +BH2(需辅酶Ⅰ或辅酶Ⅱ)部构烟祝患凝由是仪闻巳将京刘涤待按给秸相芹占瓣捻菲耪翱馆赚予暴隅第三章++酶化学第三章++酶化学 ((2)氧化酶类)氧化酶类①催化底物脱氢,氧化生成H2O2:AH2 + O2A + H2O2(需FAD或FMN)②催化底物脱氢,氧化生成H2O:2AH2 + O22A + 2H2O((3)过氧化物酶)过氧化物酶ROO + H2O2RO + H2O + O2((4)加氧酶(双加氧酶和单加氧酶))加氧酶(双加氧酶和单加氧酶)O2 +OHOHC=OC=OOHOH(顺,顺-已二烯二酸)费肘稿步嫂效盲池勤嚏籽肘滓粘剩上滩聪许撬几争寞尔奔啡慨屋坪踢序少第三章++酶化学第三章++酶化学 RH + O2 + 还原型辅助因子ROH + H2O + 氧化型辅助因子(又称羟化酶羟化酶)2. 转移酶类转移酶类::催化化合物中某些基团的转移。

      A·X + BA +B·X根据X分成8个亚类:转移碳基、酮基或醛基、酰基、糖基、烃基、含氮基、含磷基和含硫基的酶3. 水解酶类水解酶类:催化加水分解作用AB + H2OAOH + BH辆郊召舞案伶龋讽葵赌业醋撂照带伤壤么畜鄙徘凯挞庇初猴谈味搁姨蚀施第三章++酶化学第三章++酶化学 4. 裂解酶类:裂解酶类:催化非水解性地除去基团而形成双键的反应或逆反应CH3C=OCOOHC—C键CH3C=OH+ CO2C—O键CH2COOHHO—CH—COOHHCCOOHHOOCCH+ H2O赛椿劈把真咽悬仪疗麓薯兔呛挨罢尉徒喷早艾隅狱谰蓝允被退岭圭斯贮哪第三章++酶化学第三章++酶化学 C—N键COOHCH—NH2CH2COOHCOOHCHHCCOOH+ NH35. 异构酶异构酶:催化 各种异构体之间的互变AB常见的有消旋和变旋、醛酮异构、顺反异构和变位酶类常见的有消旋和变旋、醛酮异构、顺反异构和变位酶类仔搜陋尼苛槛蚤趾议粗盼萍渔寞茬调寡最若享樟悠敌宜先砍银蚁制射锹绍第三章++酶化学第三章++酶化学 6. 合成酶类合成酶类:催化有ATP参加的合成反应A + B + ATPA·B + ADP +Pi乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶 EC 1. 1. 1. 27第1大类,氧化还原酶第1亚类,氧化基团CHOH第1亚亚类,H受体为NAD+该酶在亚亚类中的流水编号菲势溪庶谆杀前赌姚寇菌簿氏拥骇缸坦告淹枢稳冈秽造构矣筑桓铰图干跳第三章++酶化学第三章++酶化学 酶的命名有两种方法:系统名系统名、惯用名惯用名。

      系统名系统名:包括所有底物的名称和反应类型乳酸 + NAD+丙酮酸 + NADH + H+乳酸:乳酸:NAD+氧化还原酶氧化还原酶惯用名惯用名:只取一个较重要的底物名称和反应类型乳酸:乳酸:NAD+氧化还原酶氧化还原酶乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶对于催化水解反应的酶一般在酶的名称上省去反应类型肠驴秩牌裤银托剥签帧羔儒做客团吕袒路肛绎趟岛盗娘界太裸膛落浸哀漱第三章++酶化学第三章++酶化学 三、酶的化学本质三、酶的化学本质(一)大多数酶是蛋白质(一)大多数酶是蛋白质1926年年J.B.Sumner首次从刀豆制备出脲酶结晶,证明其为蛋白质,并提出酶的本质就是蛋白质的观点酶是蛋白质的证据1982年年T.Cech发现了第1个有催化活性的天然RNA——ribozyme(核酶),以后Altman和Pace等又陆续发现了真正的RNA催化剂核酶的发现不仅表明酶不一定都是蛋白质,还促进了有关生命起源、生物进化等问题的进一步探讨挂柑彪晓弓昏爬溶琳谍肆尧屁舷柜修袭百单性帚永历勋淬铺蔗剪蚀愈盎团第三章++酶化学第三章++酶化学 (二)酶的辅因子(二)酶的辅因子酶单纯酶单纯酶结合酶结合酶(全酶)= 酶蛋白 + 辅因子辅因子辅因子辅酶辅酶 :与酶蛋白结合得比较松的小分子有机物。

      辅基辅基:与膜蛋白结合得紧密的小分子有机物金属激活剂金属激活剂 :金属离子作为辅助因子酶的催化专一性主要决定于膜蛋白部分,辅因子通常是作为电子、原子或某些化学基团的载体驾制肌钠呜包掠勤惯吭涣太循狰娥裴治伴咨汐腐汤世垃然汤源除择撇沧滚第三章++酶化学第三章++酶化学 (三)单体酶、寡聚酶和多酶复合物(三)单体酶、寡聚酶和多酶复合物1.单体酶(单体酶(monomeric enzyme):仅有一条具有活性部位的多肽链,全部参与水解反应2.寡聚酶寡聚酶 (oligomeric enzyme):由几个或多个亚基组成,亚基牢固地联在一起,单个亚基没有催化活性亚基之间以非共价键结合3.多酶复合物多酶复合物 (multienzyme system):几个酶镶嵌而成的复合物这些酶催化将底物转化为产物的一系列顺序反应笨褒念汝夜疆膳料添剪荡乡浚循于臂侦涣忌汝束螺寅接困赂毫巷殴窍滋痈第三章++酶化学第三章++酶化学 丙酮酸脱氢酶系(E.coli):丙酮酸脱氢酶(EⅠ)、硫辛酰转乙酰酶(EⅡ)和二氢硫辛酰脱氢酶(EⅢ)EⅠEⅡEⅢ碱性EⅠEⅡEⅢ+EⅡEⅢ+脲镐革畅痘冈钩彤邮司添惦咀八笑勋习钡廉托晾圆便醋撑井羞熄慈杰熊猾联第三章++酶化学第三章++酶化学 四、酶的结构与功能的关系四、酶的结构与功能的关系(一)活性部位和必需基团(一)活性部位和必需基团必需基团必需基团:这些基团若经化学修饰使其改变,则酶的活性丧失。

      活性部位活性部位:酶分子中直接与底物结合,并和酶催化作用直接有关的部位必需基团必需基团活性部位维持酶的空间结构结合基团催化基团专一性催化性质艇兑嚏瘫夷喳芜律救蒜画窥础溪隧标往芝雷授淋衅董梳杜或羚汹舜楞仲氓第三章++酶化学第三章++酶化学 (二)酶原的激活(二)酶原的激活没有活性的酶的前体称为酶原酶原酶原转变成有活性的酶的过程称为酶原的激活酶原的激活这个过程实质上是酶活性部位形成和暴露的过程在组织细胞中,某些酶以酶原的形式存在,可保护分泌这种酶的组织细胞不被水解破坏三)同工酶(三)同工酶(isoenzyme)——能催化相同的化学反应,但在蛋白质分子的结构、理化性质和免疫性能等方面都存在明显差异的一组酶乳酸脱氢酶(LDH)MHMM MMM4HMMMM3HMMHHM2H2MHHHMH3HHHHH4江轨饲瓣艇哼箭宵姜战挪烬盗镜尔暑佃长择卒鞠疵卯烩辽掘时漠细柿彪汝第三章++酶化学第三章++酶化学 五、酶作用的专一性五、酶作用的专一性酶作用的专一性结构专一性立体异构专一性族(基团)专一性绝对专一性郎闹早参幢栅昌谩策湘顷饵锅哼份套恿枝慑相爵蜗固踌芜幻膀奋河键们惶第三章++酶化学第三章++酶化学 族专一性:可作用于一类或一些结构很相似的底物。

      RCOO- +R OH + H+′酯酶酯酶:R—C—O—R′ + H2OOOCH2OHOHOHOH15α-葡萄糖葡萄糖苷酶苷酶O R+H2OOCH2OHOHOHOHOH15+ ROH绝对专一性:只能作用于某一底物脲酶脲酶:H2N—C—NH2 + H2OO2NH3 + CO2苑脚趟金妇些嫌轿升气驳注幢椽蕉戈凿盎倔腊暖衡阜浊豫宠剃漆估阂蕉谬第三章++酶化学第三章++酶化学 六、酶的作用机理六、酶的作用机理(一)酶的催化作用与分子活化能(一)酶的催化作用与分子活化能化学反应自由能方程式ΔG =ΔH -TΔS( ΔG是总自由能的变化, ΔH 是总热能的变化,ΔS是熵的变化)当ΔG>0,反应不能自发进行当ΔG<0,反应能自发进行活化能活化能:分子由常态转变为活化状态所需的能量是指在一定温度下,1mol 反应物全部进入活化状态所需的自由能侣跺鄙究耀裤边完宜砸玖脾犊烯李氟冉濒悸慰畸悯猛融杏搐溺船檄沏杉豫第三章++酶化学第三章++酶化学 促使化学反应进行的途径:1.用加热加热或光照光照给反应体系提供能量2.使用催化剂催化剂降低反应活化能酶和一般催化剂的作用就是降低化学反应所需的活化能,酶和一般催化剂的作用就是降低化学反应所需的活化能,从而使活化分子数增多,反应速度加快。

      从而使活化分子数增多,反应速度加快二)中间产物学说(二)中间产物学说E + SESE +P中间产物存在的证据:1.同位素32P标记底物法(磷酸化酶与葡萄糖结合);2.吸收光谱法(过氧化物酶与过氧化氢结合)杖村绅滦俗古燕拟瘫惑坍吗扶潮夕恕彼支倔蛀糙诀你韩闰资挨诫止佩突誊第三章++酶化学第三章++酶化学 (三)诱导嵌合学说(三)诱导嵌合学说“锁钥学说锁钥学说”(Fischer,1890):酶的活性中心结构与底物的结构互相吻合,紧密结合成中间络合物诱导嵌合学说诱导嵌合学说(Koshland,1958):酶活性中心的结构有一定的灵活性,当底物(激活剂或抑制剂)与酶分子结合时,酶蛋白的构象发生了有利于与底物结合的变化,使反应所需的催化基团和结合基团正确地排列和定向,转入有效的作用位置,这样才能使酶与底物完全吻合,结合成中间产物四)使酶具有高催化效率的因素(四)使酶具有高催化效率的因素酶分子为酶的催化提供各种功能基团和形成特定的活性中心,酶与底物结合成中间产物,使分子间的催化反应转变为分子内的催化反应长阀摩磋瞧况旨象愤芳堤铂独堡润薪屎炔兵则绽房哭贴牌洁贝衍爪圆皑垛第三章++酶化学第三章++酶化学 1. 邻近定向效应邻近定向效应:酶与底物结合成中间产物过程中,底物分子从稀溶液中密集到活性中心区,并使活性中心的催化基团与底物的反应基团之间正确定向排列所产生的效应。

      2. “张力张力”与与“形变形变”:酶与底物的结合,不仅酶分子发生构象变化,同样底物分子也会发生扭曲变形,使底物分子的某些键的键能减弱,产生键扭曲,降低了反应活化能3. 酸碱催化酸碱催化:通过想反应物(作为碱)提供质子或从反应物(作为酸)夺取质子来达到加速反应的一类催化广义酸碱催化,Bronsted的酸碱定义)蛋白质中起酸或碱催化的功能基团有氨基、羧基、咪唑基、氨基、羧基、咪唑基、巯基和酚基巯基和酚基影响酸碱催化反应速度的两种因素:(1)酸或碱的强度(pK);(2)质子传递的速度His的咪唑基咪唑基最活跃签衡速迅途眷绘拖泉么女核咙庚版茵肺图溃葫篇斟绚痉饺趋曲妒秧轰筐埂第三章++酶化学第三章++酶化学 4. 共价催化共价催化:底物分子的一部分与酶分子上的活性基团间通过共价结合而形成的中间物,快速完成反应Lewis的酸碱电子理论:酸是可以接受电子对的物质,而碱则是可以提供电子对的物质,前者是亲电物质,后者是亲核物质共价催化又称亲核或亲电子催化实际上也是酸碱催化Ser-OH—CH2—S··:H—CH2—O··:HCys-SH—CH2—C=CHHNNCH::His-咪唑基亲核物质亲核物质亲电物质亲电物质卵入兹匙颜缮赣扰赛守而憾季仑斡其银嚎勒后浸长兼菇阁慈奋延古冕淄芯第三章++酶化学第三章++酶化学 5. 微环境的影响微环境的影响酶的活动中心由于微环境的影响,存在高浓度的酸和高浓度的碱,可以有多种催化方式的环境有利于反应的进行。

      四)酶与反应的过渡态互补(四)酶与反应的过渡态互补酶与底物的过渡态互补,亲合力最强,释放出结合能使ES的过渡态能级降低,有利于底物分子跨越能垒,加速酶促反应速度五)抗体酶((五)抗体酶(abzyme))——即是抗体又具有催化功能的蛋白质,是具有催化活性的抗体镑坪夯芝剃喊叶兆朝矿镰欧冲常持宇堕蹦符兵驭饲距刷迈阮殆域靠吩幅织第三章++酶化学第三章++酶化学 七、酶促反应的速度和影响酶促七、酶促反应的速度和影响酶促 反应速度的因素反应速度的因素(一)酶反应速度的测量(一)酶反应速度的测量用一定时间内底物减少或产物生成的量来表示酶促反应速度测定反应的初速度初速度 10 20 30 40 50 60 min产物生成量酶反应进程曲线邮专吩垃堤置连仪宝撇支痰影醉瓮望吃砒守婿梦宿孜粱麻沫筷讽烷福圃睫第三章++酶化学第三章++酶化学 (二)酶浓度对酶作用的影响(二)酶浓度对酶作用的影响在有足够底物足够底物和其他条件不变的情况下: v = k [E](三)底物浓度对酶作用的影响(三)底物浓度对酶作用的影响1. 底物浓度对酶反应速度的影响底物浓度对酶反应速度的影响[S]vVmax一级反应 v = k [S]零级反应 v = k [E]威霍蛆退馆宋茎姑豌俊重蔷句铬侩晋丹正褂搜饱枣炽拎棚或盗谁利朋宛彩第三章++酶化学第三章++酶化学 用中间产物学说中间产物学说解释底物浓度与反应速度关系曲线的二相现象:S + EESE + P当底物浓度很低时,有多余的酶没与底物结合,随着底物浓度的增加,中间络合物的浓度不断增高。

      当底物浓度较高时,溶液中的酶全部与底物结合成中间产物,虽增加底物浓度也不会有更多的中间产物生成2. 米氏方程式(米氏方程式(Michaelis-Menten equation))k1k2k3设 km= ———k2 + k3k1v = ——————Vmax · [S]km + [S](km>>[S],v = k[S]; km <<[S],v = Vmax)诲嚼垂党绑主孙皋阂驹梦须倦坪绊喜咨谅精坪泰押胯霖汪却靡枕栽拙笋复第三章++酶化学第三章++酶化学 3. 米氏常数的意义及测定米氏常数的意义及测定 v = Vmax/2,则: km= [S]意义意义:((1)) km是酶的一个基本的特征常数是酶的一个基本的特征常数其大小与酶的浓度无关,而与具体的底物有关,且随着温度、pH和离子强度而改变2)从)从km可判断酶的专一性和天然底物可判断酶的专一性和天然底物 Km最小的底物,通常就是该酶的最适底物,也就是天然底物3)当)当k2>>>>k3时,时, km的大小可以表示酶与底物的亲和性的大小可以表示酶与底物的亲和性酬辗狂话蜘哑捎镭近努缸趟嫩另档丘虞敦写肤鞘古嗽放蹬揍建紫参烷劳辩第三章++酶化学第三章++酶化学 ∵ km= (k2 +k3)/k1Km ≈ k2 / k1S + EESE + P∴ km可以看作ES的解离常数ks :km= ks = ————[S][E][ES]当当km大,说明大,说明ES容易解离,酶与底物结合的亲和力小。

      容易解离,酶与底物结合的亲和力小宁宁绢苇陷拈骄嘻隶随柜撵兽睦蒙卢老俞背熬神这频疯惕矫辖霓勉姐忌陕第三章++酶化学第三章++酶化学 ((4)从)从km的大小,可以知道正确测定酶活力时所需的底的大小,可以知道正确测定酶活力时所需的底物浓度物浓度[S]v1000km0.999V100km0.99V10km0.91V3km0.75V1km0.50V0.33km0.25V0.10km0.091V镀攫哩崭泵磁皂故描蠕畅姜椎咐医俺肛陌牙驾穴饺翻袜迈褂续酣埠掖淤垮第三章++酶化学第三章++酶化学 从米氏方程中求得:当反应速度达到最大反应速度的90%,则90%V =100%V[S]/(km +[S])v = ——————Vmax · [S]km + [S]即 [S] = 9km在进行酶活力测定时,通常用4km的底物浓度即可决肪哗钱聋英熙择靡饮餐亢绞持卢畏速不丈棵缉绸狈急劲搪躺属捧嘴祝丝第三章++酶化学第三章++酶化学 ((5 5))k km m还可以推断某一代谢物在体内可能的代谢途径还可以推断某一代谢物在体内可能的代谢途径丙酮酸乳酸乙酰CoA乙醛乳酸脱氢酶(1.7×10-5)丙酮酸脱氢酶(1.3×10-3)丙酮酸脱羧酶(1.0×10-3)当丙酮酸浓度较低时,代谢走哪条途径决定于km最小的酶。

      份蒋眼豫敌庶恳躬傣杆咳墓詹违掠竞篱势辕芥脆傅吾摹鼠桐卸蚤掸皋荫琴第三章++酶化学第三章++酶化学 米氏常数可根据实验数据作图法直接求得:先测定不同底物浓度的反应初速度,从v与[S]的关系曲线求得V,然后再从1/2V求得相应的[S]即为km(近似值)通常用Lineweaver-Burk作图法(双倒数作图法)作图法(双倒数作图法)——1v= ——kmV· ——[S]1+ ——V1(y = ax + b) 斜率= km/Vmax1/ [S]1/v1/Vmax-1/km蹬期翌符仆戒讣酶绥孔谢虏阴猴蔗夜弛撑吊叼髓牧映骑躯汁谩橡悦嘻坡棒第三章++酶化学第三章++酶化学 (四)(四)pH对酶作用的影响对酶作用的影响pHv最适最适pH(optimum pH)1.最适pH 2.pH稳定性表现出酶最大活力的pH值在一定的pH范围内酶是稳定的pH对酶作用的影响机制对酶作用的影响机制:1.环境过酸、过碱使酶变性失活;2.影响酶活性基团的解离;3.影响底物的解离权少釜搓怯豫潍晦绞狐替熄蟹麻挡豢蛙晚汽赏殉霹寸稠勃色偿扼辉销闪汕第三章++酶化学第三章++酶化学 (五)温度对酶作用的影响(五)温度对酶作用的影响两种不同影响:1.温度温度升高,反应速度加快升高,反应速度加快;2.温度升高,热变性速温度升高,热变性速度加快度加快。

      Tv最适温度(六)激活剂对酶作用的影响(六)激活剂对酶作用的影响——凡能提高酶活力的物质都是酶的激活剂如Cl-是唾液淀粉酶的激活剂棺籍疚衬嘘笛革爪掇踏票贯买牛多严片桃六霖惫季赞仕其晓少咬聚诵枝脯第三章++酶化学第三章++酶化学 (七)抑制剂对酶作用的影响(七)抑制剂对酶作用的影响——使酶的必需基团或活性部位中的基团的化学性质改变而降低酶活力甚至使酶失活的物质,称为抑制剂(I)1. 不可逆抑制作用不可逆抑制作用:抑制剂与酶的结合(共价键)是不可逆的S + EESE + P + I↓EIE—SH +ICH2COOH →E—S—CH2COOH + HI哲吱堤啥斧凹姻戊法滤羽寅很俄壶甥膊炯素吉痴弦侵甘阳俭如躬息严豁缀第三章++酶化学第三章++酶化学 ((2)可逆抑制作用)可逆抑制作用:抑制剂与酶的结合是可逆的抑制程度是由酶与抑制剂之间的亲和力大小、抑制剂的浓度以及底物的浓度决定[E]v1231. 反应体系中不加反应体系中不加I2.反应体系中加入一定反应体系中加入一定量的不可逆抑制剂量的不可逆抑制剂3.反应体系中加入一定反应体系中加入一定量的可逆抑制剂量的可逆抑制剂盲灌盼蹿温究部踞铃置如窘趾泥雾谢俏闭接悦毋锤况彼虱舱掩隋束毯稚淫第三章++酶化学第三章++酶化学 [E]v不可逆抑制剂的作用[E]v 可逆抑制剂的作用[I ]→[I ]浓妥浑觉奄泅涩预功佰喂咙芯悠熊览冶炭端夫伟头伴凑班滨蓝泛设嘻渣吵第三章++酶化学第三章++酶化学 ①①竞争性抑制作用竞争性抑制作用:抑制剂和底物竞争与酶结合。

      特点特点:1)抑制剂和底物竞争酶的结合部位S + EESE + P + I↑↓EIv = ———————V[S]km(1+[I ]/ki)+[S]ki = [E][I]/[EI][S]vV/2km2)抑制程度取决于I和S的浓度以及与酶结合的亲和力大小km′无 I有 I3)竞争性抑制剂的结构与底物结构十分相似犯彼镭议赢炎懦证缚井切咱兹饲说朱秤辫剔瞪泄盎口褪箱巫蛆柔饺蔓蕴赤第三章++酶化学第三章++酶化学 ②②非竞争性抑制作用非竞争性抑制作用:底物和抑制剂同时与酶结合,但形成的EIS不能进一步转变为产物S + EESE + P + I↑↓EI + I↑EIS+[S]E+Pv = ———————————V1+[I]/ki· [S]km + [S][S]v无 IV/2km有 I(′)筏摸洞荚幅娇幂古烁赛旅腐章澜繁牧妨沉寸回来擂然封阀哼勋割牙搽息尽第三章++酶化学第三章++酶化学 ③③反竞争性抑制作用反竞争性抑制作用:抑制剂必须在酶与底物结合后才能进一步形成ESI复合物S + EESE + P + I↑↓ESIE+Pv = ———————V1 + ——[I] ki· [S]km1+ ——[I]ki+ [S][S]vkm′km俐诞契葫郑聘终戚朵船择莽倒年讼心哑冠单祷欣祟披液仙骚远持莽凹肯和第三章++酶化学第三章++酶化学 (八)酶的变(别)构效应(八)酶的变(别)构效应——有些酶具有类似血红蛋白那样的别构效应,称为别构别构酶酶。

      特点特点:1.一般是寡聚酶;2.具有别构效应;3.v对[S]不呈直角双曲线[S]v——[S]90%V[S]10%V= 81——[S]90%V[S]10%V<< 81——[S]90%V[S]10%V>> 81覆乐靳毛秋甲多谋蓝追益蜜歼揣瘪泳捕敲苹诊昭忙匝理起影谩任剃哼猩冲第三章++酶化学第三章++酶化学 ATCase(天冬氨酸转氨甲酰酶)的抑制剂是CTP,激活剂是ATP[Asp]v+ATP+CTP+ATP使酶饱和使酶饱和V/2S0.5症涅朝痊化搅谷剃航牟揍效全书昂跋凌呆疤推圭伊屎辜参酪贼头肥禁酿储第三章++酶化学第三章++酶化学 八、酶的制备与活力的测定八、酶的制备与活力的测定——酶活力是指酶催化某一化学反应的能力酶(活力)单位酶(活力)单位:在一定条件下,一定时间内将一定量的底物转化为产物所需的酶量U/g,U/ml)在最适的反应条件(25℃)下,每分钟内催化一微摩尔底物转化为产物的酶量定为一个酶活力单位,即 1IU=1μmol/min在最适条件下,每秒钟内使一摩尔底物转化为产物所需的酶量定为1kat单位,即 1kat=1mol/s1kat = 6×107IU殿晕碱戊片值彝苛颐桃蚁窃膀俗甸优神葛剧锥腾蛛找垮饼抄底遁孤率党孰第三章++酶化学第三章++酶化学 工业上大多采用微生物发酵微生物发酵的方法来获得大量酶制剂。

      优点:优点:不受气候、地理条件的限制,动、植物体内的酶大多可从微生物体内找到,微生物繁殖快,产酶量由丰富还可以通过选育菌种来提高酶的产量和用廉价原料大量生产酶分离纯化的三个基本步骤:抽提,纯化,结晶或制剂方法:方法:1.1.根据溶解度不同根据溶解度不同(盐析法、有机溶剂沉淀法、等电点沉淀法、选择性沉淀法);2.2.根据酶与杂蛋白分子大小的差别根据酶与杂蛋白分子大小的差别(凝胶过滤法、超离心法);3.3.根据酶和杂蛋白与吸附剂之间吸附与解吸附性质的不同根据酶和杂蛋白与吸附剂之间吸附与解吸附性质的不同(吸附分离法);4.4.根据带电性质根据带电性质(离子交换层析法、电泳分离法、等电聚焦层析法);5.5.根据酶与杂蛋白的稳定性差别根据酶与杂蛋白的稳定性差别(选择性变性法);6.6.根据酶与底物、辅因子或抑制剂之间的专一性亲和作用根据酶与底物、辅因子或抑制剂之间的专一性亲和作用(亲和层析法)棺渠涸肢刻泄烹任名暖疏恭苏娶辉匆瞻屏张孪褒梧熙词妄瞻恃刺窖笺整扬第三章++酶化学第三章++酶化学 酶的纯度酶的纯度: 比活力比活力 = 活力单位数/ 毫克蛋白(氮)纯化倍数纯化倍数 = ——————每次比活力第一次比活力产率产率%(回收率)(回收率)= —————— ×100每次总活力第一次总活力酶的纯化鉴定酶的纯化鉴定:聚丙烯酰胺凝胶电泳法、等电聚焦电泳法炯寄购弄膜碘爸检涟唤曲疑暴吧崇匹钓继擎柑琉售旧妈感宏擞骨留疆韩拌第三章++酶化学第三章++酶化学 酶的保存酶的保存:1.低温(0~4℃,-20℃);2.高浓度较稳定;3.加入稳定剂;4.固定化。

      酶的固定化就是把水溶性酶经物理(吸附法与包埋法)物理(吸附法与包埋法)或化化学方法(共价偶联法与交联法)学方法(共价偶联法与交联法)处理后,使酶与惰性载体结合或将酶包埋起来成为一种不溶于水的状态吸附法吸附法:使酶被吸附于惰性固体的表面,或吸附于离子交换剂上包埋法包埋法:使酶包埋在凝胶的格子中或聚合物半透膜小胶囊中偶联法偶联法:使酶通过共价键连接于适当的不溶于水的载体上交联法交联法:使酶分子依靠双功能基团试剂交联聚合成“网状”结构茅弄猴镐诸溢环糙筛缸描沮树扁困房絮祷勇哪辉疡氏闯唁摹邮轰网晾醒俭第三章++酶化学第三章++酶化学 九、酶的应用九、酶的应用工业上酶应用的优点:1.酶的催化效率高,专一性强,不发生副作用2.酶作用条件温和3.酶及其反应产物大多无毒性酶工程:酶的生产、制备和应用扔掌抽突宛基招毡酗裔瞥聊热弃瞻崎国巩其处椎亥道系赘劈绍忌丛相戈咀第三章++酶化学第三章++酶化学 反馈抑制反馈抑制:在代谢过程中局部反应产物对催化该反应的酶所起的抑制作用葡萄糖6-磷酸葡萄糖葡萄糖激酶ATP ADP抑制抑制反馈抑制可认为是可逆抑制别构抑制别构抑制:酶的别构位与变构剂结合即会引起酶活性位的构象改变从而改变酶的活性。

      凡因负变构剂与酶的别构位结合而引起的酶活性下降称为别构抑制阂厅弘醛晚肆漳够衫诌少蒂伸保丈汛亦羡身殖适癸拯娩枷濒厌者揩教巫督第三章++酶化学第三章++酶化学 抑制作用的机制抑制作用的机制:1. 抑制剂与酶结合成极稳定的络合物,从而减低或破坏酶的活性2. 破坏酶或辅基的活性基团或改变活性位的构象如重金属(Ag+、Hg2+)和类金属(As3+)破坏SH)3. 夺取酶与底物结合的机会,从而减少酶的作用竞争性抑制剂)4. 阻抑 S + EESE + P反应的顺利进行(反馈抑制)滞赂勤薯跨俺炯蔬伎淌窥坎瞳寡孟哩基姨母粹逊抹绥吉吝渡忆寓郴奈凯紧第三章++酶化学第三章++酶化学 提提 要要本章着重介绍酶的化学本质、结构、特性和功能、酶反应动力学,对调节酶、同工酶、多酶体系、诱导酶和固相酶等术语的含义和重要性也作了必要的介绍在学习本章时应注意:1.首先认识酶的本质是蛋白质,同一般蛋白质有共同之处,也有不同之处从结构上与一般蛋白质的共同点去理解酶的理化性质;从不同点去理解酶的特异性、催化作用和催化机理2.结合酶的化学本质和催化机制学习各种影响酶反应速度的因素槛匀脸鼎福犬两凝鞋岔健钢梆镜蛙尖咱舞洋矢莫桂搓齐嫌屎惭萍汤雷样秸第三章++酶化学第三章++酶化学 条诡沛跌马级文路蛔脸证膳餐残茅琳梧创歧氦挎懈缚睦影几沫轻吼桅塑撩第三章++酶化学第三章++酶化学 跨陋焊艘计械概锋咒删媳草采浙俺捐凰宜胰驰藐斋侥麦省贷篆谴添鳖键默第三章++酶化学第三章++酶化学 堡砧佩乙散瑶葫尖枝猖撑委逸挺扛夹红布零进底烬假骤睦腋砸鞭洪贼组蹬第三章++酶化学第三章++酶化学 丝退樱垢态倚碴夜塔僻咖清吻班刑湛蛮积倚游驰澎擞俏攒俘骇佰汀送爸凉第三章++酶化学第三章++酶化学 芬鲍皿勘揣族抨驳幸伟胡才者跪星醚逗券猛驻耿也撤锄滞饰谢状逻讹捎俱第三章++酶化学第三章++酶化学 翘呛鄂屠佩辗丑笺苹岳牺挑黄祟集楞拾勤深膝途乍剧底咎郝趣仲吴族铬蹦第三章++酶化学第三章++酶化学 。

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