生物化學(xué)第六章酶ppt課件(已修改)
2025-01-20 05:10 本頁(yè)面
【正文】 第六章 酶 第六章 酶 第一節(jié) 酶是生物催化劑 一、酶特點(diǎn)：①酶的主要成分是蛋白質(zhì)，極易受外界條件的影響，所以酶作用一般都要求比較溫和的條件，如常溫、常壓、接近中性的酸堿度。②酶的催化效應(yīng)非常高，酶促反應(yīng)比相應(yīng)的非酶促反應(yīng)要快 106~1012倍，如存在于血液中的碳酸酐酶，其催化效率是每個(gè)酶分子在一秒鐘內(nèi)可以使 105個(gè)二氧化碳分子發(fā)生水合反應(yīng)生成碳酸，比非酶促反應(yīng)要快 107倍。③酶具有高度的專一性，即酶對(duì)催化的反應(yīng)和所作用的物質(zhì)有嚴(yán)格的選擇性。一種酶往往只能催化一種或一類(lèi)化學(xué)反應(yīng)，作用于某一類(lèi)或某一種特定的物質(zhì)。酶作用的專一性是酶最重要的特點(diǎn)之一，也是和一般化學(xué)催化劑最主要的區(qū)別。④酶的催化活性是受到調(diào)節(jié)和控制的。它的調(diào)控方式很多，包括變構(gòu)調(diào)節(jié)、抑制劑調(diào)節(jié)、共價(jià)修飾調(diào)節(jié)、酶原激活及激素控制等。⑤酶可催化某些特異的化學(xué)反應(yīng)，體內(nèi)某些物質(zhì)的合成只能由酶促反應(yīng)完成。 （一）酶促反應(yīng)具有極高的效率 二、酶促反應(yīng)的特點(diǎn) ?酶的催化效率通常比非催化反應(yīng)高 108～ 1020倍，比一般催化劑高 107～ 1013倍。 ?酶的催化不需要較高的反應(yīng)溫度。 ?酶和一般催化劑加速反應(yīng)的機(jī)理都是降低反應(yīng)的活化能 (activation energy)。酶比一般催化劑更有效地降低反應(yīng)的活化能。 一種酶僅作用于一種或一類(lèi)化合物 ， 或一定的化學(xué)鍵 ， 催化一定的化學(xué)反應(yīng)并生成一定的產(chǎn)物 。 酶的這種特性稱為酶的特異性或?qū)Ｒ恍?。 ? 酶的特異性 (specificity) （二）酶促反應(yīng)具有高度的特異性 ? 根據(jù)酶對(duì)其底物結(jié)構(gòu)選擇的嚴(yán)格程度不同，酶的特異性可大致分為以下 3種類(lèi)型： ? 絕對(duì)特異性 (absolute specificity)：只能作用于特定結(jié)構(gòu)的底物，進(jìn)行一種專一的反應(yīng)，生成一種特定結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物 。 ? 相對(duì)特異性 (relative specificity)：作用于一類(lèi)化合物或一種化學(xué)鍵。 ? 立體結(jié)構(gòu)特異性 (stereospecificity)：作用于立體異構(gòu)體中的一種。 （三）酶促反應(yīng)的可調(diào)節(jié)性 酶促反應(yīng)受多種因素的調(diào)控，以適應(yīng)機(jī)體對(duì)不斷變化的內(nèi)外環(huán)境和生命活動(dòng)的需要。 第三 節(jié) 酶的命名與分類(lèi) The Naming and Classification of Enzyme （一）酶可根據(jù)其催化的反應(yīng)類(lèi)型予以分類(lèi) 1. 氧化還原酶類(lèi) (oxidoreductases) 2. 轉(zhuǎn)移酶類(lèi) (transferases ) 3. 水解酶類(lèi) (hydrolases) 4. 裂解酶類(lèi) (lyases) 5. 異構(gòu)酶類(lèi) (isomerases) 6. 合成酶類(lèi) (synthetases, ligases) ? 根據(jù)酶反應(yīng)的類(lèi)型，酶可分為六大類(lèi)，其排序如下 : （二）每一種酶均有其系統(tǒng)名稱和推薦名稱 ? 系統(tǒng)名稱 (systematic name) ? 推薦名稱 (remended name) 酶的分類(lèi) 催化的化學(xué)反應(yīng)舉 例 系統(tǒng)名稱 EC編號(hào) 推薦名稱 氧化還原酶類(lèi) 乙醛 + NADH + H+ 乙醇： NAD+ 氧化還原酶 EC 乙醇脫氫酶 轉(zhuǎn)移酶類(lèi) 草酰乙酸 +L谷氨酸 L天冬氨酸： ?酮戊二酸 氨基轉(zhuǎn)移酶 EC 天冬氨酸轉(zhuǎn) 氨酶 水解酶類(lèi) D葡萄糖 + H3PO4 D葡糖 6磷酸水解酶 EC 葡糖 6磷酸酶 裂解酶類(lèi) 磷酸二羥丙酮 + 醛 酮糖 1磷酸裂解酶 EC 醛縮酶 異構(gòu)酶類(lèi) D果糖 6磷酸 D葡糖 6磷酸 酮 醇異構(gòu)酶 EC 磷酸果糖異 構(gòu)酶 連接酶類(lèi) L谷氨酰胺 + ADP + 磷酸 L谷氨酸：氨連接酶 EC 谷氨酰胺合 成酶 一些酶的分類(lèi)與命名 第二節(jié) 酶的化學(xué)本質(zhì)與結(jié)構(gòu) 一、酶的化學(xué)本質(zhì)與分子組成 蛋白質(zhì)部分：酶蛋白 (apoenzyme) 輔助因子 (cofactor) 金屬離子小分子有機(jī)化合物 全酶 (holoenzyme) ? 結(jié)合酶 (conjugated enzyme) ? 單純酶 (simple enzyme) 二、酶蛋白的結(jié)構(gòu) 酶分子中氨基酸殘基側(cè)鏈的化學(xué)基團(tuán)中，一些與酶活性密切相關(guān)的化學(xué)基團(tuán)。 ? 必需基團(tuán) (essential group) 必 需 基 團(tuán)活 性 中 心 或 活 性 部 位活 性 中 心 外 的 必 需 基 團(tuán)底 物 結(jié) 合 部 位催 化 部 位指必需基團(tuán)在空間結(jié)構(gòu)上彼此靠近，組成具有特定空間結(jié)構(gòu)的區(qū)域，能與底物特異結(jié)合并將底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物。 ? 酶的活性中心 (active center) ? 活性中心內(nèi)的必需基團(tuán) 結(jié)合基團(tuán) (binding group) 與底物相結(jié)合 催化基團(tuán) (catalytic group) 催化底物轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物 位于活性中心以外，維持酶活性中心應(yīng)有的空間構(gòu)象和（或）作為調(diào)節(jié)劑的結(jié)合部位所必需。 ? 活性中心外的必需基團(tuán) 底 物 活性中心以外的必需基團(tuán) 結(jié)合基團(tuán) 催化基團(tuán) 活性中心 ? 溶菌酶的活性中心 ? 溶菌酶的活性中心是一裂隙 ， 可以容納肽多糖的 6個(gè)單糖基 （ A，B， C， D， E， F） ，并與之形成氫鍵和van derwaals力 。 ? 催化基團(tuán)是 35位 Glu，52位 Asp； ? 101位 Asp和 108位 Trp是結(jié)合基團(tuán) 。 ?金屬酶 (metalloenzyme) 金屬離子與酶結(jié)合緊密，提取過(guò)程中不易丟失。 ?金屬激活酶 (metalactivated enzyme) 金屬離子為酶的活性所必需，但與酶的結(jié)合不甚緊密。 （一）金屬離子是最多見(jiàn)的輔助因子 三、酶的輔助因子與功能 ?金屬 離子的作用： 參與催化反應(yīng)，傳遞電子； 在酶與底物間起橋梁作用； 穩(wěn)定酶的構(gòu)象； 中和陰離子，降低反應(yīng)中的靜電斥力等。 （二）小分子有機(jī)化合物是一些化學(xué)穩(wěn)定的小分子物質(zhì)，稱為輔酶 (coenzyme)。 ?其主要作用是參與酶的催化過(guò)程，在反應(yīng)中傳遞電子、質(zhì)子或一些基團(tuán)。 ?輔酶的種類(lèi)不多，且分子結(jié)構(gòu)中常含有維生素或維生素類(lèi)物質(zhì)。 轉(zhuǎn)移的基團(tuán) 小分子有機(jī)化合物（輔酶或輔基） 名 稱 所含的維生素 氫原子（質(zhì)子） NAD＋ （尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸，輔酶 I 尼克酰胺（維生素 PP）之一 NADP＋ （尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，輔酶 II 尼克酰胺（維生素 PP）之
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