【正文】 模擬酶是根據(jù)酶的作用原理，利用有機化學合成方法，人工合成的具有底物結(jié)合部位和催化部位的非蛋白質(zhì)有機化合物。 固定化酶在催化反應(yīng)中以固相狀態(tài)作用于底物，并保持酶的活性。 3． 工具酶 除上述酶偶聯(lián)測定法外，人們利用酶具有高度特異性的特點，將酶做為工具，在分子水平上對某些生物大分子進行定向的分割與連接。 2． 酶標記測定法 酶可以代替同位素與某些物質(zhì)相結(jié)合 ， 從而使該物質(zhì)被酶所標記 。 H H H H H H H M H H M M H M M M M M M M LDH1 (H4) LDH2 (H3M) LDH3 (H2M2) LDH4 (HM3) LDH5 (M4) 乳酸脫氫酶的同工酶 * 舉例： 乳酸脫氫酶 (LDH1～ LDH5) *生理及臨床意義 在代謝調(diào)節(jié)上起著重要的作用； 用于解釋發(fā)育過程中階段特有的代謝特征； 同工酶譜的改變有助于對疾病的診斷； 同工酶可以作為遺傳標志，用于遺傳分析研究。 變構(gòu)酶常為多個亞基構(gòu)成的寡聚體，具有協(xié)同效應(yīng) 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 （三） 酶的共價修飾調(diào)節(jié) ? 共價修飾 (covalent modification) 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(jié)合 ， 從而改變酶的活性 ， 此過程稱為共價修飾 。在需要時，酶原適時地轉(zhuǎn)變成有活性的酶，發(fā)揮其催化作用。 ? 酶原激活的機理 酶 原 分子構(gòu)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 賴 纈 天 天 天 天 甘 異 賴 纈 天 天 天 天 纈 組 絲 S S S S 46 183 甘 異 纈 組 絲 S S S S 腸激酶 胰蛋白酶 活性中心 胰蛋白酶原的激活過程 ? 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。 kat與 IU的換算： 1 IU= 109 kat 第 四 節(jié) 酶 的 調(diào) 節(jié) The Regulation of Enzyme 酶活性的調(diào)節(jié)（快速調(diào)節(jié)） 酶含量的調(diào)節(jié)（緩慢調(diào)節(jié)） ? 調(diào)節(jié)方式 ? 調(diào)節(jié)對象 關(guān)鍵酶 一 、酶活性的調(diào)節(jié) （一）酶原與酶原的激活 ?酶原 (zymogen) 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(zhì)稱為酶原。 國際單位 (IU) 在特定的條件下，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。 酶促反應(yīng)速度 可在適宜的反應(yīng)條件下，用單位時間內(nèi)底物的消耗或產(chǎn)物的生成量來表示。 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(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 反競爭性抑制六、激活劑對反應(yīng)速度的影響 ? 激活劑 (activator) 使酶由無活性變?yōu)橛谢钚曰蚴姑富钚栽黾拥奈镔|(zhì)。 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? ? ?* 舉例 ? 丙二酸 與琥珀酸競爭琥珀酸脫氫酶 COOH CH2 CH2COOH CO OH CO OH CH 2 丙二酸琥珀酸 琥珀酸脫氫酶 FAD FADH2 延胡索酸 ? 磺胺類藥物的抑菌機制 與 對氨基苯甲酸 競爭 二氫葉酸合成酶 二氫蝶呤啶 ＋ 對氨基苯甲酸 ＋ 谷氨酸 二氫葉酸 合成酶 二氫葉酸 CO OH H 2 N SO 2 NHR H 2 N 磺 胺 類 藥 物2. 非競爭性抑制 * 反應(yīng)模式 E+S ES E+P + S － S + S － S + ESI EI E ES E P + I EI+S EIS + I * 特點 a) 抑制劑與酶活性中心外的必需基團結(jié)合 ， 底物與抑制劑之間無競爭關(guān)系； b) 抑制程度取決于抑制劑的濃度； c) 動力學特點：Vmax 降低 ， 表觀 Km不變 。 這種抑制作用稱為競爭性抑制作用 。 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 （二） 可逆性抑制作用 * 概念 抑制劑通常以非共價鍵與酶或酶 底物復合物可逆性結(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 。 * 舉例 有機磷化合物 ?? 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) ESSA s C H C H C l +C H 2 S HC H S HC H 2 O HES HS H+C H 2 SC H SC H 2 O HA s C H C H C lR OR 39。 0 酶 活 性 pH pH對某些酶活性的影響 胃蛋白酶 淀粉酶 膽堿酯酶 2 4 6 8 10 五、抑制劑對反應(yīng)速度的影響 ?酶的抑制劑 (inhibitor) 凡能使酶的催化活性下降而不引起酶蛋白 變性的物質(zhì)稱為酶的抑制劑。 * 低溫的應(yīng)用 酶 活 性 0 10 20 30 40 50 60 溫度 186。 ?關(guān)系式為： V = K3 [E] 0 V [E] 當 [S][E]時， Vmax = k3 [E] 酶濃度對反應(yīng)速度的影響 ?雙重影響 溫度升高 ， 酶促反應(yīng)速度升高；由于酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì) ，溫度升高 ， 可引起酶的變性 ， 從而反應(yīng)速度降低 。