《酶学基础》PPT课件

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1、退出酶工程EnzymeEngineering第二章酶学基础第一节酶的分类、组成、结构特点和作用机制第二节酶作为催化剂的显著特点第三节影响酶活力的因素第四节酶动力学和抑制作用第一节酶的分类、组成、结构特点和作用机制一、酶的分类二、酶的组成和结构特点三、酶的作用机制一、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）核酸酶1、氧化还原酶(Oxidoreductase)参与体内产能、解毒和某些生理活性物质的合成包括脱氢酶、氧化酶、过氧化物酶、氧合酶、细胞色素氧化酶等AH2+BA+BH2乳酸丙酮酸2、转移酶(Transferase)参与核酸、蛋白质、糖及脂肪

2、的代谢和合成包括酮醛基转移酶、酰基转移酶、糖苷基转移酶、含氮基转移酶等AB+CA+BC丙氨酸α-酮戊二酸丙酮酸谷氨酸谷丙转氨酶CH3CHCOOHNH2HOOCCH2CH2CCOOHOHOOCCH2CH2CHCOOHNH2CH3CCOOHO3、水解酶(Hydrolase)体内外起降解作用脂肪酶、糖苷酶、肽酶等水解酶一般不需辅酶AB+H2OAOH+BH4、裂合酶(Lyase)这类酶可脱去底物上某一基团留下双键，或可相反地在双键处加入某一基团ABA+B丁烯二酸苹果酸5、异构酶(Isomerase)此类酶为生物代谢需要对某些物质进行分子异构化，分别进行外消旋、差向异构、顺反异构等AB+NH3

3、+ATP+ADP+PiL-谷氨酸L-谷氨酰胺6、连接酶（合成酶）(LigaseorSynthetase)这类酶关系很多生命物质的合成，其特点是需要三磷酸腺苷等高能磷酸酯作为结合能源，有的还需金属离子辅助因子。分别形成C-O键（与蛋白质合成有关）、C-S键（与脂肪酸合成有关）、C-C键和磷酸酯键A+B+ATPAB+ADP+Pi（或AB+AMP+PPi）核酸酶(Ribozyme)核酸酶是唯一的非蛋白酶。它是一类特殊的RNA，能够催化RNA分子中的磷酸酯键的水解及其逆反应二、酶的组成和结构特点1、单体酶(monomericenzyme)仅有一个活性部位的多肽链构成的酶，分子质量为13~35

4、kD，为数不多，且都是水解酶2、寡聚酶(oligomericenzyme)由若干相同或不同亚基结合而成的酶，亚基一般无活性，必须相互结合才有活性，分子质量为35kD以上到数百万道尔顿3、多酶复合体(multienzymesystem)是由几种酶彼此嵌合形成的复合体，多种酶进行连续反应的体系大部分酶为复合蛋白质，称“全酶”全酶＝酶蛋白＋辅因子（无机、有机）有机：辅酶－－与酶蛋白结合松散辅基－－与酶蛋白结合紧密三、酶的作用机制1、酶的作用过程2、酶与底物的结合模型3、与酶的高效率有关的因素1、酶的作用过程酶活性中心＋底物中间复合物产物＋酶活性中心结合底物和将底物转化为产物的区域。通常是整

5、个酶分子相当小的部分，它是由在线性多肽中可能相隔很远的氨基酸残基形成的三维实体2、酶与底物的结合模型(1)锁和钥匙模型(2)诱导锲合模型(1)锁和钥匙模型(2)诱导锲合模型3、与酶的高效率有关的因素(1)广义的酸碱催化(2)共价催化(3)邻近效应及定向效应(4)变形或张力(5)酶的活性中心为疏水区域(1)广义的酸碱催化能供给质子的物质即为酸，能接受质子的物质即为碱发生在细胞内的很多有机反应都是受广义的酸碱催化的酶蛋白中含有好几种可以起广义酸碱催化作用的功能基，如氨基、羧基、硫氢基、酚羟基、咪唑基等(2)共价催化底物与酶以共价方式形成中间物，这种中间物可以很快转变为活化能大为降低的转变

6、态，从而提高催化反应速度形式：催化剂亲核基团攻击底物亲电子原子亲电试剂：一种试剂具有强烈亲和电子的原子中心。亲核试剂：一种试剂具有强烈供给电子的原子中心。(3)邻近效应及定向效应邻近效应：底物的反应基团与酶的催化基团越靠近，其反应速度越快(4)变形或张力酶使底物分子中的敏感键发生变形或张力，从而使底物的敏感键更易于破裂(5)酶的活性中心为疏水区域酶的活性中心为酶分子的凹穴，此处常为非极性或疏水性的氨基酸残基特点：介电常数低，排出极性高的水分子，使得底物分子的反应键和酶的催化基团之间易发生反应，有助于加速酶催化反应第一节结束酶的分类酶的组成和结构特点酶的作用机制氧化还原酶转移酶水解酶裂

7、合酶异构酶连接酶核酸酶单体酶寡聚酶多酶复合体酶的作用过程酶与底物的结合模型与酶的高效率有关的因素广义的酸碱催化共价催化邻近效应及定向效应变形或张力酶的活性中心为疏水区域锁和钥匙模型诱导锲合模型第一节结束点击返回第二节酶作为催化剂的显著特点一、催化效率高二、反应条件温和三、专一性强四、酶活性的可调节性一、催化效率高乙酰胆碱酯酶：1013倍丙糖磷酸异构酶：109倍四膜虫核酶：1011倍0℃时，1mol铁离子每秒钟催化10-5mol过氧化氢分解，1mol过氧化氢