酶組成、結(jié)構(gòu)和作用機(jī)制-全文預(yù)覽
【正文】 N乙酰咪唑 對(duì)硝基苯酚 NN HC OON O 2. .例 ONN H+ ON O 2+實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，分子內(nèi)咪唑基參與的氨解反應(yīng)速度比相應(yīng)的分子間反應(yīng)速度大 24 倍。在酶促反應(yīng)中，酶的親核基團(tuán)對(duì)底物的親電核心起作用要比酶的親電基團(tuán)對(duì)底物的親核中心起作用的可能性大得多。 它從 底物移去電子 的步驟才是反應(yīng)速度的決定因素。 ? 所謂 親電試劑 就是一種試劑具有強(qiáng)烈親和電子的原子中心。 這種傾向是催化反應(yīng)速度的部分或全部決定因素。乙酰糜蛋白酶與水作用后，迅速生成乙酸并釋放出糜蛋白酶。 Figure 89 Many anic reactions are promoted by proton donors (general acids) or proton acceptors (general bases). The active sites of some enzymes contain amino acid functional groups, such as those shown here, that can participate in the catalytic process as proton donors or proton acceptors （ 2）共價(jià)催化 所謂共價(jià)催化就是 底物與酶以共價(jià)方式形成中間物 。它們?cè)诿阜磻?yīng)中的協(xié)調(diào)一致可能起到特別重要的作用。 酶的催化作用機(jī)理 （ 1）廣義的酸堿催化 (acidbase catalysis) 酸堿催化 是通過(guò)瞬時(shí)的向反應(yīng)物提供質(zhì)子或從反應(yīng)物接受質(zhì)子以穩(wěn)定過(guò)渡態(tài)，加速反應(yīng)的一類催化機(jī)制。 研究酶的催化作用機(jī)理，一般采用兩種方法。不同的酶表現(xiàn)出兩種不同的模型特征，某些是互補(bǔ)性的，某些是構(gòu)象變化。 ? 酶如何結(jié)合？ ? 已經(jīng)提出有兩種模型解釋酶如何結(jié)合它的底物。 在活性部位，底物被多重的、弱的作用力結(jié)合 (靜電相互作用、氫鍵、范德華鍵、疏水相互作用 )，在某些情況下被可逆的共價(jià)鍵結(jié)合。但從溶菌酶結(jié)構(gòu)的研究中，已制成它與底物形成復(fù)合物的結(jié)晶，并得到了 X線衍射圖，證明了 ES復(fù)合物的存在。 2）活性中心以外的必需基團(tuán) 不參加酶的活性中心的組成 但為維持酶活性中心應(yīng)有的 空間構(gòu)象所必需 ? 主要包括： ? 親核性基團(tuán)：絲氨酸的羥基，半胱氨酸的巰基和組氨酸的咪唑基。 調(diào)控部位 Regulatory site 必需基團(tuán) ：酶的分子中與酶活性有關(guān)的基團(tuán)稱為酶的必需基團(tuán) (essential group)。 酶分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ? 酶分子中促使底物發(fā)生化學(xué)變化的部位稱為催化部位 。 （ 4）酶的活性部位通常在酶的表面空隙或裂縫處，形成促進(jìn)底物結(jié)合的優(yōu)越的非極性環(huán)境。 (四 ) 活性部位和必需基團(tuán) 通常又將活性部位分為 結(jié)合部位和催化部位 ，前者負(fù)責(zé)與底物的結(jié)合，決定酶的專一性；后者負(fù)責(zé)催化底物鍵的斷裂形成新鍵，決定酶的催化能力。這些酶催化將底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的一系列順序反應(yīng)。 酶蛋白有 3種組成形式 :單體酶、寡聚酶和多酶復(fù)合物 （三）單體酶、寡聚酶和多酶復(fù)合物 （ monomeric enzyme)： 僅有一條具有活性部位的多肽鏈，全部參與水解反應(yīng)。 輔基 與膜蛋白結(jié)合得緊密的小分子有機(jī)物。 二、酶的組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 雖然少數(shù)有催化活性的 RNA分子已經(jīng)鑒定，但幾乎所有的酶都是蛋白質(zhì)，因而酶必然有 四級(jí)空間 結(jié)構(gòu)形式， 一級(jí)結(jié)構(gòu) 是指具有一定氨基酸順序的多肽鏈的共價(jià)骨架， 二級(jí)結(jié)構(gòu) 為在一級(jí)結(jié)構(gòu)中相近的氨基酸殘基間由氫鍵的相互作用而形成的帶有螺旋、折疊、轉(zhuǎn)角、卷曲等細(xì)微結(jié)構(gòu)， 三級(jí)結(jié)構(gòu) 系在二級(jí)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)一步進(jìn)行分子盤(pán)曲以形成包括主側(cè)鏈的專一性三維排列， 四級(jí)結(jié)構(gòu) 是指低聚蛋白中各折疊多肽鏈在空間的專一性三維排列。 如： NADH脫氫酶、己糖激酶等； 溶酶體： 各種水解酶（約 60種左右）； 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)： 蛋白質(zhì)合成、脂類合成、藥物轉(zhuǎn)化的酶。 胞內(nèi)酶 是指合成后仍然在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用的酶。 基因工程中外源蛋白最終在周質(zhì)中表達(dá)的情況，常給工作帶來(lái)許多麻煩。 胞外酶的分泌位置由細(xì)胞和酶的結(jié)構(gòu)所決定 革蘭氏陽(yáng)性菌 的外殼由細(xì)胞質(zhì)膜和包在膜外面的壁組成。 優(yōu)點(diǎn)： 它比胞內(nèi)酶容易回收、純化，不必 將細(xì)胞
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