生物化学-酶竞争性抑制、辅酶维生素

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1、Enzyme第三章酶什么是酶?生物催化剂蛋白质：催化体内99%以上的反应核酸：ribozyme，小于1%酶学历史1833年：麦芽抽提液Payen和Persoz用酒精沉淀物质（对热不稳定）淀粉单糖淀粉糖化酶1835—37年：Berzelius提出：催化作用catalysis催化剂~~~~酶Sumner获诺贝尔奖1926年提纯脲酶酶的提纯（性质）酶的功能（结构）应用、工具酶分子酶学酶的概念目前将生物催化剂分为两类酶、核酶（脱氧核酶）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。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，Pasteu

2、r认为发酵是酵母细胞生命活动的结果。1877年，Kuhne首次提出Enzyme一词。1897年，Buchner兄弟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)。第一节酶的分子结构与功能TheMolecularStructureandFunctionofEnzyme酶的不同形式单体酶(monomeric

3、enzyme)：仅具有三级结构的酶。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。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链中，这类酶称为多功能酶。绝大多数酶是蛋白质，酶有特殊的催化作用。酶是催化剂，与普通化学催化剂有相同之处，又有独特的催化特点：高效率高专一性高度不稳定性活力可调节三高一调（一）结构组成仅

4、含氨基酸组分的酶称为单纯酶有些酶其分子结构仅由氨基酸组成，没有辅助因子。这类酶称为单纯酶（simpleenzyme）。如脲酶、一些蛋白酶、淀粉酶、酯酶和核糖核酸酶等。一、酶的分子组成（二）结构组成中既含氨基酸组分又含非氨基酸组分的酶称为结合酶结合酶（conjugatedenzyme）是除了在其组成中含有由氨基酸组成的蛋白质部分外，还含有非蛋白质部分蛋白质部分：酶蛋白(apoenzyme)辅助因子(cofactor)金属离子小分子有机化合物全酶(holoenzyme)决定反应的特异性及其催化机制决定反应的性质和反应类型辅助因子分类（按其与酶蛋白结合的紧密程度）

5、辅酶(coenzyme):与酶蛋白结合疏松，可用透析或超滤的方法除去。辅基(prostheticgroup):与酶蛋白结合紧密，不能用透析或超滤的方法除去。*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。金属酶金属离子金属激活酶金属离子过氧化氢酶Fe2+丙酮酸激酶K+，Mg2+过氧化物酶Fe2+丙酮酸羧化酶Mn2+，Zn2+谷胱苷肽过氧化物酶Se蛋白激

6、酶Mg2+,Mn2+己糖激酶Mg2+精氨酸酶Mn2+固氮酶Mo2+磷脂酶CCa2+核糖核苷酸还原酶Mn2+细胞色素氧化酶Cu2+羧基肽酶Zn2+脲酶Ni2+碳酸酐酶Zn2+柠檬酸合酶K+金属酶和金属激活酶金属离子的作用稳定酶的构象；参与催化反应，传递电子；在酶与底物间起桥梁作用；中和阴离子，降低反应中的静电斥力等。小分子有机化合物的作用在反应中起运载体的作用，传递电子、质子或其它基团。小分子有机化合物在催化中的作用维生素与辅酶过去的50年中已经发现13种维生素是人类所必需的。这些维生素是体内许多酶的辅酶成分。因此维生素具有高效的营养。是维持正常细胞功能所必需

7、的,许多动物不能合成,必须由食物供给。维生素与辅酶维生素种类：脂溶性：A、D、E、K水溶性：VitCVitB族在体内大多数转化为辅酶,有些直接参与催化都含有氮原子VitB1(硫胺素,thiamine)硫胺素焦磷酸,thiaminepyrophosphate,TPP作用:转酮基举例:-酮戊二酸脱氢酶,丙酮酸脱羧酶VitB2（核黄素,riboflavin）黄素腺嘌呤二核苷酸，flavinadeninedinucleotide，FAD：琥珀酸脱氢酶黄素单核苷酸，flavinmononucleotide,FMN：NADH脱氢酶作用：参与氧化还原反应，递氢VitPP

8、（烟酰胺，尼克酰胺）烟酰胺嘌呤二核苷酸：苹果酸脱氢酶