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时间:2018-09-18
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1、第一章酶学与酶工程第一节酶的基本知识有人估计:E.coli约有3000种蛋白质,高等真核生物约有5000种以上蛋白质,其中绝大部分是酶,但真正认识的只是极少数,刚开始酶极少,一二个不用命名,编号,都可以认识,也不会混淆。酶一多,会产生一酶多名,或一名多酶,则会引起混淆。1961年国际酶学委员会提出了给酶进行命名和分类。1961年,~712种,1964年,~870种,1972年,~1770种,1975年,~1974种,1978年,~2120种,1984年,~2470种,1990年,~3000种,1992年,~3200种,1997年,~3700种,一、酶的命名1961年
2、国际酶学委员会(EnzymeCommittee,EC)根据酶所催化的反应类型和机理,把酶分成6大类:各大类再分亚类,亚亚类酶的命名有两种方法:系统名、惯用名。系统名:包括所有底物的名称和反应类型。乳酸+NAD+丙酮酸+NADH+H+乳酸:NAD+氧化还原酶惯用名:只取一个较重要的底物名称和反应类型。乳酸脱氢酶乳酸:NAD+氧化还原酶对于催化水解反应的酶一般在酶的名称上省去反应类型。系统命名特点:1.表达确切2.太繁,使用不便单底物:底物+反应类型+酶D-氨基酸+氧化还原+酶---→D-氨基酸氧化酶双底物:底物:底物+反应类型+酶醇+NAD++氧化还原+酶---→醇:
3、NAD+氧化还原酶习惯命名特点:1.非常简便2.不精确,容易产生误会,但人们还是喜欢用1)以底物命名(淀粉酶,蛋白酶)2)以反应性质命名(转氨酶,脱氨酶)403)结合以上两者(乳酸脱氢酶)4)或再加酶的来源或性质特点(胰蛋白酶;碱性磷酸酯酶)提示:习惯命名使用中要注意混淆;如激酶,往往指磷酸基团转移的一类酶,水解酶也叫激酶,但无磷酸基团转移(链激酶,尿激酶)用四个数字(标码)标记每一种酶EC-----EnzymeCommisionEC1.1.1.1醇脱氢酶第一大类,作用CHOH,以NAD+,NADP+为受体编号酶委员会建议,发表论文时,论题有关的主要酶在第一次提到时
4、写出它的标码系统名称、习惯命名和来源,然后再用系统命名和习惯命名叙述。二、酶的分类1.氧化还原酶2.转移酶3.水解酶4.裂合酶5.异构酶6.连接酶(合成酶)7.核酸酶(催化核酸)酶用于生物催化的概况核酸类酶(R酶)的分类1982年以来,被发现的核酸类酶越来越多,对它的研究越来越广泛和深入。但对于分类和命名还没有统一的原则和规定。*根据酶催化反应的类型,可将R酶分为剪切酶,剪接酶和多功能酶等三类。*根据R酶的结构特点不同,可分为锤头型R酶,发夹型R酶等。*根据酶催化的底物是其本身RNA分子还是其它分子,可以将R酶分为分子内催化(incis)和分子间催化(intrans
5、)两类。其他习惯归类命名:1、单体酶2、寡聚酶3、多酶复合体4、同工酶5、诱导酶单体酶:一条多肽链,分子量13,000—35,000,不能再解离成更小单位,不需辅助因子,如一些水解酶,往往以无活性状态合成,需要时水解去除部分成活性酶。寡聚酶(多数为寡聚酶):具相同或不同亚单位组成,以多条肽链组成,一般2-4个亚单位组成,分子量35,000以上,往往是代谢中的关键酶,如乳酸脱氢酶。40多酶复合体:几个酶镶嵌而成的复合物,这些酶催化将底物转化为产物的一系列顺序反应。集不同催化活性于一身。1)调节功能,在不同条件时,催化功能不同2)催化多个连续反应的酶活性于一身丙酮酸+C
6、oA+NAD+===乙酰CoA+CO2+NADH丙酮酸脱氢酶具三种酶活性,有60多条肽链组成,分子量≈4,600,000丙酮酸脱氢酶系(E.coli):丙酮酸脱氢酶(EⅠ)、硫辛酰转乙酰酶(EⅡ)和二氢硫辛酰脱氢酶(EⅢ)。同工酶:存在于生物的同一种属或者同一个体的不同组织,甚至同一组织或者同一细胞催化相同反应,但结构、理化性质、催化特性有所不同的一类酶。诱导酶:当细胞中加入特定诱导物后诱导产生的酶,含量在诱导物存在下显著增高,这种诱导物往往是该酶底物的类似物或底物本身。三、酶的组成和结构特点1、酶的化学性质1926年J.B.Sumner首次从刀豆制备出脲酶结晶,证
7、明其为蛋白质,并提出酶的本质就是蛋白质的观点。1982年T.Cech发现了第1个有催化活性的天然RNA-ribozyme,以后Altman和Pace等又陆续发现了真正的RNA催化剂。核酶的发现不仅表明酶不一定都是蛋白质,还促进了有关生命起源、生物进化等问题的进一步探讨。单纯酶2、酶的组成(全酶)=酶蛋白+辅因子结合酶酶与酶蛋白结合得比较松的小分子有机物。辅酶与膜蛋白结合得紧密的小分子有机物。金属激活剂辅基辅因子金属离子作为辅助因子。酶的催化专一性主要决定于膜蛋白部分。辅因子通常是作为电子、原子或某些化学基团的载体。3、活性部位和必需基团必需基团:这些基团若经化学
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