《酶生物化学》PPT课件

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1、Enzyme第三章酶酶的化学本质，单纯酶、结合酶、全酶、辅酶与辅基的概念，金属离子的作用；酶的辅助因子与水溶性维生素的关系，维生素的概念、分类；酶的活性中心的概念。必需基团的分类及其作用；酶促反应的特点：高效性、高特异性和可调节性；底物浓度对酶促反应的影响：米一曼氏方程，Km值的意义；抑制剂对酶促反应的影响：不可逆抑制的作用，可逆性抑制包括竞争性抑制、非竞争性抑制、反竞争性抑制的动力学特征；酶原与酶原激活的过程与生理意义；变构酶、变构调节、共价修饰和同工酶的概念。本章教学重点酶的概念酶是一类由活细胞产生的，对其特异底物具有高效催化作用的蛋白质

2、。目前将生物催化剂分为两类:酶、核酶(脱氧核酶)酶学研究简史公元前两千多年，我国已有酿酒记载。一百余年前，Pasteur认为发酵是酵母细胞生命活动的结果。1878年，Kühne首次提出Enzyme一词。1897年，EduardBuchner用不含细胞的酵母提取液，实现了发酵。1926年，Sumner首次从刀豆中提纯出脲酶结晶。1982年，Cech首次发现RNA也具有酶的催化活性，提出核酶(ribozyme)的概念。1995年，JackW.Szostak研究室首先报道了具有DNA连接酶活性DNA片段，称为脱氧核酶(deoxyribozyme)。

3、第一节酶的分子结构与功能TheMolecularStructureandFunctionofEnzyme酶的不同形式:单体酶(monomericenzyme)：仅有三级结构的酶。寡聚酶(oligomericenzyme)：由多个相同或不同亚基以非共价键连接组成的酶。多酶体系(multienzymesystem)：由几种不同功能的酶彼此聚合形成的多酶复合物(如丙酮酸脱氢酶复合体)。多功能酶(multifunctionalenzyme)或串联酶(tandemenzyme)：一些多酶体系在进化过程中由于基因的融合，多种不同催化功能存在于一条多肽

4、链中，这类酶称为多功能酶(如逆转录酶)。一、酶的分子组成蛋白质部分：酶蛋白(apoenzyme)辅助因子(cofactor)金属离子小分子有机化合物全酶(holoenzyme)结合酶(conjugatedenzyme)单纯酶(simpleenzyme)全酶分子中各部分在催化反应中的作用:酶蛋白决定反应的特异性辅助因子决定反应的种类与性质金属酶(metalloenzyme)金属离子与酶结合紧密，提取过程中不易丢失。金属激活酶(metal-activatedenzyme)金属离子为酶的活性所必需，但与酶的结合不甚紧密。金属离子是最多见的辅助因子金

5、属离子的作用：参与催化反应，传递电子；在酶与底物间起桥梁作用；稳定酶的构象；中和阴离子，降低反应中的静电斥力等。小分子有机化合物是一些化学稳定的小分子物质，称为辅酶(coenzyme)。其主要作用是参与酶的催化过程，在反应中传递电子、质子或一些基团。辅酶的种类不多，且分子结构中常含有维生素或维生素类物质。转移的基团小分子有机化合物(辅酶或辅基)名　称所含的维生素氢原子(质子)NAD＋(尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸，辅酶I)尼克酰胺(维生素PP)之一NADP＋(尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，辅酶II)尼克酰胺(维生素PP)之一FMN(黄素单核苷酸)维生

6、素B2(核黄素)FAD(黄素腺嘌呤二核苷酸)维生素B2(核黄素)醛基TPP(焦磷酸硫胺素)维生素B1(硫胺素)酰基辅酶A(CoA)泛酸硫辛酸硫辛酸烷基钴胺素辅酶类维生素B12二氧化碳生物素生物素氨基磷酸吡哆醛吡哆醛(维生素B6之一)甲基、甲烯基、甲炔基、甲酰基等一碳单位四氢叶酸叶酸某些辅酶(辅基)在催化中的作用辅酶中与酶蛋白共价结合的辅酶又称为辅基(prostheticgroup)。辅基和酶蛋白结合紧密，不能通过透析或超滤等方法将其除去，在反应中不能离开酶蛋白，如FAD、FMN、生物素等。二、酶的活性中心酶分子中氨基酸残基侧链的化学基团中，一

7、些与酶活性密切相关的化学基团。必需基团(essentialgroup)指必需基团在空间结构上彼此靠近，组成具有特定空间结构的区域，能与底物特异结合并将底物转化为产物。酶的活性中心(activecenter/site)活性中心内的必需基团结合基团(bindinggroup)与底物相结合催化基团(catalyticgroup)催化底物转变成产物位于活性中心以外，维持酶活性中心应有的空间构象和（或）作为调节剂的结合部位所必需。活性中心外的必需基团底物活性中心以外的必需基团结合基团催化基团活性中心溶菌酶的活性中心溶菌酶的活性中心是一裂隙，可以容纳肽多

8、糖的6个单糖基（A，B，C，D，E，F），并与之形成氢键和vanderwaals力。催化基团是35位Glu，52位Asp；101位Asp和108位Trp是结合基团。