【正文】 目錄 ?酶的活性中心多是酶分子內(nèi)部的疏水“口袋”，酶反應(yīng)在此疏水環(huán)境中進(jìn)行，使底物分子 脫溶劑化 (desolvation)，排除周圍大量水分子對酶和底物分子中功能基團(tuán)的干擾性吸引和排斥，防止水化膜的形成，利于底物與酶分子的密切接觸和結(jié)合。 ? 酶與一般催化劑的共同點： 目錄 （一） 酶促反應(yīng)具有極高的效率 一、酶促反應(yīng)的特點 ?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。 ? 金屬離子是最多見的輔助因子 目錄 ?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。目錄 Enzyme 第 3章 酶 目錄 ? 酶的概念 ?目前將生物催化劑分為兩類 : 酶 、 核酶 （ 脫氧核酶 ） ?酶是一類對其特異底物具有高效催化作用的蛋白質(zhì) 。 目錄 ? 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)。 ?酶的催化不需要較高的反應(yīng)溫度。這種現(xiàn)象稱為 表面效應(yīng) (surface effect)。 目錄 ?定義 : 當(dāng)酶被底物充分飽和時 ， 單位時間內(nèi)每個酶分子催化底物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物的分子數(shù) 。 OPOO E+ H XC lA sC lC H C H C l + ES HS HESA sSC H C H C l + 2 H C l有機(jī)磷化合物 路易士氣 失活的酶 羥基酶 失活的酶 酸 巰基酶 失活的酶 酸 BAL 巰基酶 BAL與砷劑結(jié)合物 目錄 （二） 可逆性抑制作用 ?競爭性抑制 ?非競爭性抑制 ?反競爭性抑制 ? 類型 ? 概念 抑制劑通常以非共價鍵與酶或酶 底物復(fù)合物可逆性結(jié)合 ， 使酶的活性降低或喪失；抑制劑可用透析 、 超濾等方法除去 。 變構(gòu)激活 變構(gòu)抑制 變構(gòu)酶的Ｓ形曲線 [S] V 無變構(gòu)效應(yīng)劑 酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)是體內(nèi)代謝途徑的重要快速調(diào)節(jié)方式之一。 １催量 (kat)是指在特定條件下，每秒鐘使１ mol底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的酶量。 ?這種具有催化功能的抗體分子稱為 抗體酶(abzyme)。 ?通過阻斷相應(yīng)的酶活性，以達(dá)到遏制腫瘤生長的目的。 ? 共價修飾 (covalent modification) 目錄 ?磷酸化與脫磷酸化（最常見） ?乙酰化和脫乙?；? ?甲基化和脫甲基化 ?腺苷化和脫腺苷化 ?－ SH與－ S－ S互變 ? 常見類型 酶的化學(xué)修飾是體內(nèi)快速調(diào)節(jié)的另一種重要方式。 這種抑制作用稱為競爭性抑制作用 。 ? 酶的轉(zhuǎn)換數(shù) (turnover number) 目錄 1. 雙倒數(shù)作圖法 (double reciprocal plot)，又稱為 林 貝氏 (Lineweaver Burk)作圖法 Vmax[S] Km+[S] V = （林－貝氏方程） + 1/V= Km Vmax 1/Vmax 1/[S] 兩邊同取倒數(shù) （三）Ｋ m值與Ｖ max值可以通過作圖法求取 1/Km 1/Vmax 1/[S] 1/V 目錄 2. Hanes作圖法 在林－貝氏方程基礎(chǔ)上，兩邊同乘 [S] [S]/V=Km/Vmax + [S]/Vmax [S] [S]/V Km Km/Vm 1/Vmax 目錄 二、底物足夠時酶濃度對反應(yīng)速率的影響呈直線關(guān)系 ?在酶促反應(yīng)系統(tǒng)中，當(dāng)?shù)孜餄舛却蟠蟪^酶的濃度，酶被底物飽和時，反應(yīng)速率達(dá)最大速率。 ? 影響因素包括： 酶濃度、底物濃度、 pH、溫度、抑制劑、激活劑等。酶比一般催化劑更有效地降低反應(yīng)的活化能。 ?輔酶的種類不多，且分子結(jié)構(gòu)中常含有維生素或維生素類物質(zhì)。 ?一百余年前 ， Pasteur認(rèn)為發(fā)酵是酵母細(xì)胞生命活動的結(jié)果 。 目錄 一、酶的分子組成中常含有輔助因子 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) 目錄 ? 全酶分子中各部分在催化反應(yīng)中的作用 : ?酶蛋白 決定反應(yīng)的特異性 ?輔助因子 決定反應(yīng)的種類與性質(zhì) 目錄 ?金屬酶 (metalloenzyme) 金屬離子與酶結(jié)合緊密，提取過程中不易丟失。這為同工酶用來診斷不同器官的疾病提供了理論依據(jù)。 目錄 酶的誘導(dǎo)契合動畫 羧肽酶的誘導(dǎo)契合模式 底物 目錄 酶的活性中心 ?酶在反應(yīng)中將諸底物結(jié)合到酶的活性中心，使它們相互接近并形成有利于反應(yīng)的正確定向關(guān)系。 ? Km可近似表示酶對底物的親和力； ? 同一酶對于不同底物有不同的 Km值。 目錄 ? 抑制作用的類型 ?不可逆性抑制 (irreversible inhibition) ?可逆性抑制 (reversible inhibition) ?競爭性抑制 (petitive inhibition) ?非競爭性抑制 (nonpetitive inhibition) ?反競爭性抑制 (unpetitive inhibition) 根據(jù)抑制劑和酶結(jié)合的緊密程度不同，酶的抑制作用分為： 目錄 有機(jī)磷化合物 ?? 羥基酶 解毒 解磷定 (PAM) 重金屬離子及砷化合物 ?? 巰基酶 解毒 二巰基丙醇 (BAL) ? 概念 ? 舉例 抑制劑通常以共價鍵與酶活性中心的必需基團(tuán)相結(jié)合，使酶失活。 抑制劑 ↑ 1/V 1/[S] 無抑制劑 ? 目錄 各種可逆性抑制作用的比較 動力學(xué)參數(shù)表觀 Km Km增大 不變 減小最大速度 Vma x不變 降低 降低林 貝氏作圖斜率 Km/ Vmax增大 增大 不變縱軸截距 1 /Vmax不變 增大 增大橫軸截距 1/Km增大 不變 減小與 I 結(jié)合的組分 E E 、 ES ES作用特征 無抑制劑 競爭性抑制 非競爭性抑制 反競爭性抑制目錄 圖 310 三種可逆性抑制作用的特征曲線 目錄 六、激活劑可加快酶促反應(yīng)速率 ? 定義 使酶由無活性變?yōu)橛谢钚曰蚴姑富钚?