酶與維生素ppt課件(已修改)
2025-01-16 15:44 本頁面
【正文】 目 錄 第 4章 酶與維生素 Enzymes and vitamins 酶的分子結(jié)構(gòu)與功能 酶的命名與分類 酶促反應的特點與機制 酶動力學 酶活性調(diào)節(jié) 酶與生物醫(yī)學的關(guān)系 維生素與輔酶 目 錄 酶的發(fā)現(xiàn) 1857年法國巴斯德 發(fā)酵是酵母細胞生命活動的結(jié)果 。 1878年 Buchner等用酵母提取液實現(xiàn)了無細胞發(fā)酵，證實有生物催化劑的存在。 1926年， Sumner從刀豆得到脲酶（ urease）結(jié)晶，并明確其化學本質(zhì)為蛋白質(zhì)。 此后發(fā)現(xiàn)近萬種酶，證實其化學本質(zhì)都是蛋白質(zhì)，因此，人們一直認為生物催化劑的化學本質(zhì)就是蛋白質(zhì)。 1980s， Cech和 Altman等人在研究中發(fā)現(xiàn)，部分核酸也具有催化作用，提出了核酶的概念，進一步擴展了生物催化劑的范圍。 目 錄 酶 enzyme是生物催化劑（ biocatalyst） 體內(nèi)生化反應均是由酶催化 酶的偶聯(lián)作用形成生物體內(nèi)的代謝途徑 S P E 底物 substrate 產(chǎn)物 product S P1 E1 P2 E2 P3 E3 關(guān)鍵酶 Key enzyme 目 錄 第一節(jié) 酶的分子結(jié)構(gòu)與功能 一、 酶的分子組成 非蛋白部分： 輔助因子 (cofactor) 單純酶（ single enzyme） 純蛋白 結(jié)合酶（ conjugated enzyme） 酶 有機輔助因子 又稱為 輔酶 (coenzymes)， 與維生素 (Vitamins)密切相關(guān)。 與酶蛋白結(jié)合緊密，甚至是共價結(jié)合的輔助因子又被稱之為 輔基 (prosthetic groups) 目 錄 輔酶 與 輔基 輔酶：在單一酶組成的反應體系中會隨著酶促反應的進行不斷被消耗，直到反應達到平衡，如果補充輔酶則可以繼續(xù)生成產(chǎn)物。 輔基：在酶促反應過程中通常不離開酶蛋白，在酶完成對底物的轉(zhuǎn)化作用前后不會被消耗，自身結(jié)構(gòu)也要恢復原狀。在獨立化學反應達到平衡后，補充輔基通常既不能提高酶反應速度，也不能增加產(chǎn)物的生成。 目 錄 酶的必需基團 （ essential groups）： 酶分子整體構(gòu)象中對于酶發(fā)揮活性所必需的基團 ； 酶活性中心或活性部位（ active center， active site） ：酶的必需基團在在空間結(jié)構(gòu)上彼此靠近，組成具有特定動態(tài)構(gòu)象的局部空間結(jié)構(gòu)，形狀如口袋或裂穴，開口在酶分子表面，能與底物特異地結(jié)合并將之轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物； 二、 酶的活性中心 目 錄 底物結(jié)合基團 （ substrate binding group）： 直接參與酶對底物的結(jié)合，形成酶 底物復合物（ ES plex）； 催化基團（ catalytic group）： 影響底物中某些化學鍵的穩(wěn)定性或直接與底物發(fā)生化學反應，促進底物轉(zhuǎn)變成中間產(chǎn)物或產(chǎn)物。 必需基團 essential groups 目 錄 1976國際生化學會（ IUB）酶學委員會規(guī)定：在特定的反應條件下，在 25℃ 每分 鐘催化 1μmol底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的 酶量 為一個 國際單位 (international unit, IU)。 1979催量單位 （ katal） : 1催量（ 1kat）是指在對應條件下，每秒鐘使 1mol底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的酶量。 1kat= 107 IU。 酶的比活性 : 為單位質(zhì)量蛋白中的酶活性 (應用于酶提取 ) 三、 酶活性單位 目 錄 按照酶促反應的性質(zhì)可分為六大類： 1. 氧化還原酶類（ oxidoreductases） 2. 轉(zhuǎn)移酶類 (transfersaes) 3. 水解酶類 (hydrolases) 4. 裂解酶類或裂合酶類（ lyases） 5. 異構(gòu)酶類 (isomerases) 6. 合成酶類或連接酶類（ ligases） 第二節(jié) 酶的命名與分類 目 錄 1. 氧化還原酶類（ oxidoreductases） . (enzyme mission) Number: OH C=O CHCH 一、 酶的分類 目 錄 2. 轉(zhuǎn)移酶類 (transfersaes) . Number: C1 groups aldehydic or ketonic residues Acyltransferases Aminotransferases Pcontaining groups 目 錄 3. 水解酶類 (hydrolases) . Number Cleaving ester linkage Carboxylic ester hydrolases Phosphoric monoester hyrolases 目 錄 4. 裂解酶類或裂合酶類（ lyases） 5. 異構(gòu)酶類 (isomerases) 目 錄 合成酶類或連接酶類（ ligases） . Number Forming CO bonds Forming CS bonds Forming CN bonds Forming CC bonds 目 錄 EC編 號 推薦名稱 系統(tǒng)名稱 催化反應 醇脫氫酶 乙醇 : NAD+ 氧化還原酶 乙醇 + NAD+ ? 乙醛 +NADH+H+ 丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶 Glu:丙酮酸轉(zhuǎn)氨酶 Glu +丙酮酸 ? Ala +α酮戊二酸 乙酰膽堿酯酶 乙酰膽堿水解酶 乙酰膽堿 + H2O ? 膽堿 + 乙酸 延胡索酸酶 延胡索酸水化酶 延胡索酸 + H2O ? 琥珀酸 磷酸丙糖異構(gòu)酶 磷酸丙糖異構(gòu)酶 3磷酸甘油醛 ? 磷酸二羥丙酮 天冬酰胺合
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