生物化学第四章酶ppt课件.ppt

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1、第四章酶Enzyme第一节酶的一般性质一、酶是生物催化剂酶是由活细胞产生的，具有催化活性和高度专一性的特殊生物大分子。包括蛋白质和核酸。二、酶的催化特性一般特性加快反应速度，而本身在反应前后没结构和性质的改变。只缩短反应达到平衡所需要的时间而不改变反应平衡点。特殊性1.酶催化效率高比非催化高108～1020倍，比非生物催化剂高107～1013倍。2.酶具有高度专一性酶对反应的底物和产物都有极高的专一性，几乎没有副反应发生。3.酶易失活常温、常压，中性pH环境下反应。4.酶的催化活性可被调节控制酶抑制剂调节、反

2、馈调节、酶原激活、共价修饰、激素控制等。三、酶的化学本质绝大多数酶是蛋白质证据：1.酸水解的产物是氨基酸，能被蛋白酶水解失活；2.具有蛋白质的一切共性，凡是能使蛋白质变性的因素都能使酶变性；3.1969年，人工合成牛胰核糖核酸酶。少数酶是RNA（核酶，ribozyme）第二节酶的组成和结构特点一、酶的组成单纯酶类：仅由蛋白质组成结合酶类：包括酶蛋白（apoenzyme）和辅因子（cofactor），酶蛋白与辅因子组成完整的全酶，单纯的酶蛋白无催化功能。全酶（holoenzyme)=酶蛋白+辅因子酶的辅因子主要

3、有金属离子和有机化合物。金属离子：Fe2+、Fe3+、Zn2+、Cu+、Cu2+、Mn2+、、Mn3+、Mg2+、K+、Na+等。有机化合物：NAD+、NADP+、FAD、生物素等。辅酶(coenzyme)：与酶蛋白结合较松，可透析除去。辅基(prostheticgroup)：与酶蛋白结合较紧。根据酶蛋白质分子的特点，将酶分为：单体酶：仅有一个活性中心，由一条或多条共价相连的肽链组成的酶分子。牛胰RNase124aa单链鸡卵清溶菌酶129aa单链胰凝乳蛋白酶三条肽链寡聚酶：由两个或多个相同或不同亚基组成的酶。单独

4、的亚基一般无活性。①含相同亚基的寡聚酶：苹果酸脱氢酶（鼠肝），2个相同的亚基②含不同亚基的寡聚酶：琥珀酸脱氢酶（牛心），αβ2个亚基多酶复合体：多种酶靠非共价键相互嵌合催化连续反应的体系。大肠杆菌丙酮酸脱氢酶复合体由三种酶组成：①丙酮酸脱氢酶（E1）以二聚体存在2×9600②二氢硫辛酸转乙酰基酶（E2）70000③二氢硫辛酸脱氢酶（E3）以二聚体存在2×5600012个E1二聚体24×9600024个E2单体24×700006个E3二聚体12×56000总分子量：560万一、酶的分类1.氧化还原酶Oxido-red

5、uctase氧化-还原酶催化氧化-还原反应。主要包括脱氢酶(dehydrogenase)和氧化酶(Oxidase)。AH2+BA+BH2如:乳酸脱氢酶催化乳酸的脱氢反应。第三节酶的分类和命名2.转移酶类Transferase转移酶催化基团转移反应，即将一个底物分子的基团或原子转移到另一个底物的分子上。A-R＋CA＋C-R如：谷丙转氨酶催化的氨基转移反应。3.水解酶类Hydrolase水解酶催化底物的加水分解反应。AB＋H2OA-H＋B-OH如：脂肪酶(Lipase)催化的脂的水解反应：4.裂合酶类Lyase

6、裂合酶催化从底物分子中移去一个基团或原子形成双键的反应及其逆反应。A-BA+B如：延胡索酸水合酶催化的反应。5.异构酶类Isomerase异构酶催化各种同分异构体的相互转化，即底物分子内基团或原子的重排过程。AB如：6-磷酸葡萄糖异构酶催化的反应。6.合成酶类Synthetase能够催化C-C、C-O、C-N以及C-S键的形成反应。这类反应必须与ATP分解反应相互偶联。A+B+ATPA-B+ADP+Pi如:丙酮酸羧化酶催化的反应。丙酮酸+CO2草酰乙酸每一大类又分为若干亚类乳酸脱氢酶EC1.1.1.27二、酶

7、的命名(1)国际系统命名法（systematicname）是以酶所催化的整体反应为基础，规定每一种酶的名称应当明确标明酶的底物及催化反应的性质。如：谷氨酸+丙酮酸-酮戊二酸+丙氨酸丙氨酸:-酮戊二酸氨基转移酶谷丙转氨酶(2)习惯命名法（recommendedname）根据酶的作用底物及其所催化的反应类型来命名。第四节酶的活性中心及专一性一、酶的活性中心酶的活性中心（activecenter）：酶分子中能直接与底物分子结合，并催化底物化学反应的部位。结合基团（Bindinggroup）催化基团（catal

8、yticgroup）结合部位：酶分子中与底物结合的部位。决定酶的专一性。催化部位：催化底物敏感键发生化学变化的基团，决定酶的催化能力。组成活性中心的氨基酸残基的侧链在一级结构上可能相距很远，但在空间结构上相互靠近，形成活性区域。酶活性中心的基团属于必需基团，必需基团还包括对酶表现活力所必需的基团，如Ser的羟基、Cys的巯基、His的咪唑基等，它们起维持