生物化学第8章酶通论.ppt

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1、第8章酶通论(GeneralSurveyofEnzyme)一、酶催化作用的特点二、酶的化学本质及其组成三、酶的命名和分类四、酶的专一性五、酶的活力测定和分离纯化六、核酶七、抗体酶八、酶工程简介酶在生物体内的重要性新陈代谢是生命活动的基础，是生命活动最重要的特征。而构成新陈代谢的许多复杂而有规律的物质变化和能量变化，都是在酶（enzyme）催化下进行的。生物的生长发育、繁殖、遗传、运动、神经传导等生命活动都与酶的催化过程紧密相关，可以说，没有酶的参与，生命活动一刻也不能进行。酶的化学本质酶是生物机体中产生的、具有催化作用的生物大分子。从最早纯化出的酶来看，其化学本质都是蛋白质，所以给酶的定

2、义为“酶是具有催化活性的蛋白质”。关于酶化学本质的分歧上世纪80年代初，Cech和Altman分别发现了具有催化活性的RNA，这引起了对酶定义的分歧。有人认为，“酶是具有催化活性的蛋白质”，所以具有催化活性的RNA属于一类新发现的具有催化活性的生物大分子，应该给它们起一个新的名字。也有人认为，“酶是具有催化活性的生物大分子”，具有催化活性的RNA是酶新发现的成员，以前认为酶的化学本质都是蛋白质的概念是错误的。对RNA型催化剂的命名Cech等人取RNA的词头（ribonucleicacid）和酶的词尾（enzyme）将具有催化活性的RNA命名为“ribozyme”。从这个名称来看，ribo

3、zyme是和enzyme并列的一类物质，而不是属于enzyme的一类物质。在《英汉生物学词汇》（第二版）中，对ribozyme的翻译是这样的：“核酶，核糖核酸拟酶，酶性核糖核酸”。ribozyme至今还没有一个得到大家公认的准确译名,目前最常用的是“核酶”。曾经有人提出造一个新字来翻译ribozyme，即“”，但没有得到大家的公认。抗体酶1986年，Schulz和Lerner两个实验室同时报道他们成功地得到了具有酶催化活性的抗体。这就是抗体酶（也叫催化性抗体，catalyticantibody）。抗体酶是用过渡态底物的类似物作为半抗原，免疫动物得到的抗体，这种抗体就可能具有酶活力。(Ab

4、zymes)酯酶的底物、过渡态及过渡态类似物的结构我们把酶催化的反应物称为底物（substrate）一、酶催化作用的特点酶和一般催化剂的比较催化剂能够降低反应所需的活化能，使得活化态分子的比例提高，从而促进反应的进行，提高反应速率。在没有催化剂存在时，过氧化氢分解所需的活化能为75.4kJ/mol，用无机物液钯作催化剂时，所需的活化能降至48.9kJ/mol，而用过氧化氢酶催化时，活化能降至8.4kJ/mol。催化过程与非催化过程自由能的变化Progressofreaction催化过程与非催化过程自由能的变化酶的催化效率酶速率增加的倍数亲环蛋白105碳酸酐酶107丙糖磷酸异构酶109羧肽

5、酶A1011葡糖磷酸变位酶1012琥珀酰CoA转移酶1013脲酶1014乳清苷酸脱羧酶1017酶作为生物催化剂的特点酶易失活酶具有很高的催化效率酶具有高度的专一性酶活性受到调节和控制二、酶的化学本质及其组成酶的化学组成有些酶仅由蛋白质组成，也有些酶除了蛋白质外，还有其它成分，后者称为缀合蛋白质。对于属缀合蛋白质的酶来说，其蛋白质部分称为脱辅酶（apoenzyme），与其结合的非蛋白质成分称为辅因子（cofactor），二者结合后称为全酶（holoenzyme）。对于需要辅因子的酶来说，仅脱辅酶是没有活性的，单独的辅因子一般也没有活性（有少数辅因子有弱的催化活性）。辅因子辅因子可分为三类：

6、①辅基：小分子有机化合物，与酶蛋白以共价键结合，不能通过透析除去。②辅酶：小分子有机化合物，与酶蛋白以非共价键结合，可以通过透析除去。③金属离子：这里说的金属离子是指单独存在的金属离子，有些辅基中也含有金属离子，如血红素。不同的脱辅酶需要的辅因子不同，含有不同类型辅因子的全酶催化反应的类型不同。单体酶、寡聚酶、多酶复合体单体酶（monomericenzyme）一般是由一条肽链组成，但有些单体酶由多条肽链组成，链间有二硫键连接。单体酶种类较少，水解酶都是单体酶。寡聚酶（oligomericenyme）是多亚基组成的，亚基之间靠次级键结合。可以是同多聚酶，也可以是杂多聚酶。多酶复合体（mul

7、tienzymecomplex）是由几种酶靠非共价键按一定的方式结合而成，它可以催化连续的几个反应，相当于一条生产线。三、酶的命名和分类习惯命名法一般是以酶作用的底物加反应类型来命名，如催化淀粉水解的酶叫淀粉酶（对催化水解反应的酶，水解两字省略），催化琥珀酸脱氢反应的酶叫琥珀酸脱氢酶，催化葡萄糖氧化反应的酶叫葡萄糖氧化酶等。但也有一些酶的名称前面加上了来源，如胃蛋白酶、木瓜蛋白酶、牛胰核糖核酸酶等。还有一些酶从名称上根本看不出是干什