【文章內(nèi)容簡介】 ] 1/V 五、抑制劑可逆地或不可逆地降低酶促反應速率 ? 酶的抑制劑 (inhibitor) ? 酶的抑制區(qū)別于酶的變性： ? 抑制劑對酶有一定選擇性 ? 引起變性的因素對酶沒有選擇性 凡能使酶的催化活性下降而不引起酶蛋白變性的物質稱為酶的抑制劑。 的活性中心 有些抑制劑與底物的結構相似 ， 能與底物競爭酶的活性中心 ， 從而阻礙酶－底物復合物的形成 。 這種抑制作用稱為競爭性抑制作用 。 ? 定義 ? 特點 ?抑制程度取決于抑制劑與酶的相對親和力及底物濃度； ?I與 S結構類似 ， 競爭酶的活性中心； ?動 力 學 特 點 ：Vmax不變 ， 表觀Km增大 。 抑制劑 ↑ 無抑制劑 1/V 1/[S] V [ S ]m a xV [ I ]K ( 1 ) [ S ]mK i???iK [ I ] 1 11 m ( 1 )VV K [ S ] Vm a x m a x? ? ?有些抑制劑與酶活性中心外的必需基團相結合 ， 不影響酶與底物的結合 ， 酶和底物的結合也不影響酶與抑制劑的結合 。 底物和抑制劑之間無競爭關系 。 但酶 底物 抑制劑復合物(ESI)不能進一步釋放出產(chǎn)物 。 這種抑制作用稱作非競爭性抑制作用 。 2. 非競爭性抑制作用的抑制劑不改變酶對底物的親和力 ? 定義 ? 特點 ?抑制劑與酶活性中心外的必需基團結合 ， 底物與抑制劑之間無競爭關系； ?抑制程度取決于抑制劑的濃度； ?動力學特點：Vmax降低 ， 表觀Km不變 。 抑制劑 ↑ 1 / V 1/[S] 無抑制劑 iiK [ I ] 1 1 [ I ]1 m ( 1 ) ( 1 )VV K [ S ] V Km a x m a x? ? ? ?抑制劑僅與酶和底物形成的中間產(chǎn)物 (ES)結合 ， 使中間產(chǎn)物 ES的量下降 。 這樣 ， 既減少從中間產(chǎn)物轉化為產(chǎn)物的量 ， 也同時減少從中間產(chǎn)物解離出游離酶和底物的量 。 這種抑制作用稱為反競爭性抑制作用 。 ? 定義 3. 反競爭性抑制作用的抑制劑僅與酶 底物復合物結合 ? 特點： ?抑制劑只與酶－底物復合物結合； ?抑制程度取決與抑制劑的濃度及底物的濃度； ?動力學特點： Vmax降低 ， 表觀 Km降低 。 抑制劑 ↑ 1/V 1/[S] 無抑制劑 ? 各種可逆性抑制作用的比較 動力學參數(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? 變構效應劑 (allosteric effector) 變構激活劑 變構抑制劑 ? 變構調(diào)節(jié) (allosteric regulation) ? 變構酶 (allosteric enzyme) ? 變構部位 (allosteric site) 一些代謝物可與某些酶分子 活性中心外 的某部分可逆地結合 ， 使 酶構象改變 ， 從而改變酶的催化活性 ， 此種調(diào)節(jié)方式稱 變構調(diào)節(jié) 。 （一）變構酶通過變構調(diào)節(jié)酶的活性 一、調(diào)節(jié)酶實現(xiàn)對酶促反應速率的快速調(diào)節(jié) ? 變構酶常為多個亞基構成的寡聚體，具有協(xié)同效應。 變構激活 變構抑制 變構酶的Ｓ形曲線 [S] V 無變構效應劑 酶的變構調(diào)節(jié)是體內(nèi)代謝途徑的重要快速調(diào)節(jié)方式之一。 （二）酶的化學修飾調(diào)節(jié)是通過某些化學基團與酶的共價結合與分離實現(xiàn)的 在其他酶的催化作用下 ， 某些酶蛋白肽鏈上的一些基團可與某種化學基團發(fā)生可逆的共價結合 ， 從而改變酶的活性 ， 此過程稱為共價修飾 。 ? 共價修飾 (covalent modification) 有些酶在細胞內(nèi)合成或初分泌時只是酶的無活性前體，此前體物質稱為酶原。 在一定條件下，酶原向有活性酶轉化的過程。 （三）酶原的激活使無活性的酶原轉變成有催化活性的酶 ? 酶原 (zymogen) ? 酶原的激活 ? 酶原激活的機理 酶 原 分子構象發(fā)生改變 形成或暴露出酶的活性中心 一個或幾個特定的肽鍵斷裂，水解掉一個或幾個短肽 在特定條件下 ? 酶原激活的生理意義 避免細胞產(chǎn)生的酶對細胞進行自身消化，并使酶在特定的部位和環(huán)境中發(fā)揮作用，保證體內(nèi)代謝正常進行。 有的酶原可以視為酶的儲存形式。在需要時，酶原適時地轉變成有活性的酶，發(fā)揮其催化作用。 ? 淀粉 ——是植物中養(yǎng)分的儲存形式。 淀粉顆粒 ? 糖原 ——是動物體內(nèi)葡萄糖的儲存形式。 一、糖的主要生理功能是氧化供能 ?糖在生命活動中的主要作用是提供碳源和能源。 如糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、膽固醇、核苷等物質的原料。 ?作為機體組織細胞的組成成分。 ?提供合成體內(nèi)其他物質的原料。 如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的組成成分。 ?概 述 食物中含有的大量纖維素 ， 因人體內(nèi)無 ?糖苷酶而不能對其分解利用 ， 但卻具有刺激腸蠕動等作用 ， 也是維持健康所必需 。 ? 糖的吸收 ?吸收部位： 小腸上段 ?吸收形式： 單糖 ?糖的無氧分解 ?在機體缺氧條件下 ， 葡萄糖經(jīng)一系列酶促反應生成丙酮酸進而還原生成乳酸的過程稱為 糖酵解 (glycolysis) ， 亦稱 糖的無氧氧化(anaerobic oxidation)。 ?糖酵解的反應部位： 胞漿 。 一、糖無氧氧化反應過程分為酵解途徑和乳酸生成兩個階段 ?第一階段： 由葡萄糖分解成丙酮酸 (pyruvate)，稱之為 糖酵解途徑 (glycolytic pathway)。 ?第二階段： 由丙酮酸轉變成乳酸。 ? 糖酵解分為兩個階段： 1. 葡萄糖磷酸化為 6磷酸葡萄糖 ATP ADP Mg2+ 己糖激酶 (hexokinase) Glu G6P F6P F1,62P ATP ADP ATP ADP 1,3二磷酸甘油酸 3磷酸甘油酸 2磷酸甘油酸 丙酮酸 磷酸二 羥丙酮 3磷酸 甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸 葡萄糖 O CH 2HO H HOOHH OH H OH H H6磷酸葡萄糖 (glucose6phosphate, G6P) P O CH 2OH HOOHH OH H OH H H（一）葡萄糖經(jīng)酵解途徑分解為兩分子丙酮酸 7. 1,3二磷酸甘油酸轉變成 3磷酸甘油酸 ADP ATP 磷酸甘油酸激酶 (phosphoglycerate kinase) Glu G6P F6P F1,62P ATP ADP ATP ADP 1,3二磷酸甘油酸 3磷酸甘油酸 2磷酸甘油酸 丙酮酸 磷酸二 羥丙酮 3磷酸 甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸 在以上反應中 ， 底物分子內(nèi)部能量重新分布 ，生成高能鍵 ， 使 ADP磷酸化生成 ATP的過程 ，稱為 底物水平磷酸化 (substrate level phosphorylation) 。 1,3二磷酸 甘油酸 O=CC OHCH 2 POPO3磷酸甘油酸 C O OHC OHCH 2 PO（二）丙酮酸轉變成乳酸 反應中的 NADH+H+ 來自于上述第 6步反應中的 3磷酸甘油醛脫氫反應。 丙酮酸 乳酸 乳酸脫氫酶 (Lactate dehydrogenase, LDH) NADH + H+ NAD+ COOHCHOHCH3COOHC=OCH3E1:己糖激酶 E2: 6磷酸果糖激酶 1 E3: 丙酮酸激酶 NAD+ 乳 酸 糖酵解的代謝途徑 Glu G6P F6P F1, 62P ATP ADP ATP ADP 1,3二磷酸甘油酸 3磷酸甘油酸 2磷酸甘油酸 丙酮酸 磷酸二羥丙酮 3磷酸甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸 E2 E1 E3 NADH+H+ ? 產(chǎn)能的方式和數(shù)量 方式：底物水平磷酸化 凈生成 ATP數(shù)量：從 G開始 2 22= 2ATP 從 Gn開始 2 21= 3ATP ? 終產(chǎn)物乳酸的去路 釋放入血，進入肝臟再進一步代謝： 分解利用 乳酸循環(huán)（糖異生） 果糖 Glu G6P F6P F1,62P ATP ADP ATP ADP 丙酮酸 半乳糖 1磷酸半乳糖 1磷酸葡萄糖 半乳糖激酶 變位酶 甘露糖 6磷酸甘露糖 己糖激酶 除葡萄糖外，其它己糖也可轉變成磷酸己糖而進入酵解途徑。 三、糖酵解的主要生理意義是在機體缺氧的情況下快速供能 ?是機體在缺氧情況下獲取能量的有效方式。 ?是某些細胞在氧供應正常情況下的重要供能途徑。 ① 無線粒體的細胞，如：紅細胞 ② 代謝活躍的細胞，如：白細胞、骨髓細胞 糖的有氧氧化 (aerobic oxidation)指在機體氧供充足時 ， 葡萄糖徹底氧化成 H2O和 CO2， 并釋放出 能量 的過程 。 是機體主要供能方式 。 ? 部位： 胞液及線粒體 ? 概念 ?糖的有氧氧化 一、糖有氧氧化的反應過程包括糖酵解途徑、丙酮酸氧化脫羧、三羧酸循環(huán)及氧化磷酸化 第一階段：酵解途徑 第二階段：丙酮酸的氧化脫羧 第三階段：三羧酸循環(huán) G（ Gn） 第四階段：氧化磷酸化 丙酮酸 乙酰 CoA CO2 NADH+H+ FADH2 H2O [O] ATP ADP TAC循環(huán) 胞液 線粒體 三羧酸循環(huán) (Tricarboxylic Acid Cycle, TAC)也稱為 檸檬酸循環(huán) ， 這是因為循環(huán)反應中的第一個中間產(chǎn)物是一個含三個羧基的檸檬酸 。由于 Krebs正式提出了三羧酸循環(huán)的學說 ， 故此循環(huán)又稱為 Krebs循環(huán) ， 它由一連串反應組成 。 二、三羧酸循環(huán)是以形成檸檬酸為起始物的循環(huán)反應系統(tǒng) ?概述 ?反應部位： 線粒體 （一） TCA循環(huán)由 8步代謝反應組成 CoA與草酰乙酸縮合成檸檬酸 α酮戊二酸 CoA CoA合成酶催化底物水平磷酸化反應 CoASH NADH+H+ NAD+ CO2 NAD+ NADH+H+ CO2 GTP GDP+Pi FAD FADH2 NADH+H+ NAD+ H2O H2O H2O CoASH CoASH ⑧ ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ② H2O ① 檸檬酸合酶 ② 順烏頭酸梅 ③ 異檸檬酸脫氫酶 ④ α酮戊二酸脫氫酶復合體 ⑤ 琥珀酰 CoA合成酶 ⑥ 琥珀酸脫氫酶 ⑦ 延胡索酸酶 ⑧ 蘋果酸脫氫酶 GTP GDP ATP ADP 核苷二磷酸激酶 經(jīng)過一次三羧酸循環(huán)， –消耗一分子乙酰 CoA； –經(jīng)四次脫氫，二次脫羧，一次底物水平磷酸化； –生成 1分子 FADH2， 3分子 NADH+H+， 2分子CO2， 1分子 GTP； –關鍵酶有：檸檬酸合酶， α酮戊二酸脫氫酶復合體， 異檸檬酸脫氫酶。 ? 整個循環(huán)反應為不可逆反應 。 ? 三羧酸循環(huán)的要點： 1． TCA循環(huán)中有 3個關鍵酶