基础生物化学第4章

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1、第四章酶主要内容介绍酶的概念、作用特点和分类、命名，讨论酶的结构特征和催化功能以及酶的作用机理，讨论影响酶作用的主要因素。对酶工程和酶的应用作一般介绍。第一节酶的概述一、酶及生物催化剂概念的发展二、酶作用的特点三、酶专一性类型四、酶的化学本质一、酶及生物催化剂概念的发展生物催化剂Biocatalyst(天然酶、生物工程酶)核酸类：Ribozyme;Deoxyribozyme模拟生物催化剂蛋白质类：Enzyme克隆酶、遗传修饰酶蛋白质工程新酶酶与一般催化剂的共性:1、用量少而催化效率高2、不改变化学反应的

2、平衡点3、可降低反应的活化能二、酶作用的特点极高的催化效率高度的专一性易失活活性可调控有的酶需辅助因子（简答题：简述酶与一般催化剂的异同）酶的化学本质及类别酶的化学本质是蛋白质的理论依据酶的类别：据酶分子组成分类单纯蛋白质酶类结合蛋白质酶类酶蛋白质辅助因子金属离子金属有机物小分子有机物据酶蛋白特征分类单体酶寡聚酶多酶复合体酶专一性类型1结构专一性概念：酶对所催化的分子（底物，Substrate）化学结构的特殊要求和选择类别：绝对专一性和相对专一性2立体异构专一性概念：酶除了对底物分子的化学结构

3、有要求外，对其立体异构也有一定的要求类别：旋光异构专一性和几何异构专一性绝对专一性和相对专一性绝对专一性有的酶对底物的化学结构要求非常严格，只作用于一种底物，不作用于其它任何物质。相对专一性有的酶对底物的化学结构要求比上述绝对专一性略低一些，它们能作用于一类化合物或一种化学键。1）键专一性有的酶只作用于一定的键，而对键两端的基团并无严格要求。2）基团专一性另一些酶，除要求作用于一定的键以外，对键两端的基团还有一定要求，往往是对其中一个基团要求严格，对另一个基团则要求不严格。消化道内几种蛋白酶的专一性消化

4、道蛋白酶作用的专一性第二节酶的命名和分类一、酶的命名：（一）习惯命名：（1）根据酶所催化的底物（及酶的来源）：淀粉酶、蛋白酶、胃蛋白酶（2）根据酶所催化反应的类型：水解酶、脱氢酶（3）根据酶所催化底物及反应类型：琥珀酸脱氢酶（二）国际系统命名要求包含酶作用的所有的底物名称和酶催化的反应类型多个底物之间用“：”隔开，水可以省略不写例如：L-乳酸：NAD+氧化还原酶二、国际系统分类法及编号*国际生物化学会酶学委员会（EnzymeCommsion）将酶分成六大类：1.氧化还原酶类，（催化氧化还原反应）2.移换

5、酶类，（催化功能基团的转移反应）3.水解酶类，（催化水解反应）4.裂合酶类，（催化从底物上移去一个一个基团而形成双键的反应及其逆反应）5.异构酶类，（催化各种同分异构体的相互转化）6.合成酶类，（催化一切和ATP相偶联并由两种物质合成一种物质的反应）酶的标码每一种酶有一个编号,如乙醇脱氢酶EC1.1.1.27大类亚类亚亚类序号例如：EC1.1.1表示氧化还原酶作用CH-OH,H的受体为NAD+EC1.1.2表示氧化还原酶作用CH-OHH的受体为细胞色素EC1.1.3表示氧化还原酶作用CH-OHH的受体为

6、O2EC1.2表示氧化还原酶作用醛基或酮基EC1.3表示氧化还原酶作用CH-CH,EC1.4表示氧化还原酶作用CH-NH2第三节影响酶促反应速度的因素一、酶促反应速度的测定活力单位（activeunit）习惯单位（U）:底物(或产物)变化量/单位时间酶活力单位：特定条件下1分钟内能转化1微摩尔底物的酶量或转化底物中1微摩尔有关基团的酶量特定条件：温度为25º其他条件（如PH和底物浓度）均采用最适条件比活力（specificactivity）酶含量的大小，也就是每毫克蛋白所具有的酶活力。量度酶纯度比活力=

7、总活力单位总蛋白mg数=U(或IU)mg蛋白酶活力量度酶催化能力大小影响对酶反应速度的因素1、底物浓度2、酶浓度3、温度4、pH5、激活剂6、抑制剂二、底物浓度对酶促反应速度的影响----米氏方程米氏方程:令：将（4）代入（3），则：[ES]生成速度：，[ES]分解速度：即：则：(1)经整理得：由于酶促反应速度由[ES]决定，即，所以(2)将（2）代入（1）得：(3)当酶反应体系处于恒态时：当[Et]=[ES]时，(4)所以米氏方程的推导*当v=Vmax/2时，Km=[S]（Km的单位为浓度单位）*K

8、m不是ES的单独解离常数，整个反应可能有一系列的ES生成，因此它代表整个反应中底物浓度和反应速度的关系;*是酶在一定条件下的特征物理常数，测定Km数值，可鉴别酶。*可近似表示酶和底物亲合力，Km愈小，E对S的亲合力愈大，Km愈大，E对S的亲合力愈小。*在已知Km的情况下，应用米氏方程可计算任意[s]时的v，或任何v下的[s]。（用Km的倍数表示）练习题：已知某酶的Km值为0.05mol.L-1，要使此酶所催化的反应速度达到最大反应速度的80