生物化学 教学课件 作者 陆正清 柯世怀 主编第4章 酶.ppt

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1、第四章酶第一节概述酶是由活细胞产生的具有催化功能的生物大分子，是生命活动顺利进行的必要条件之一。酶所催化的化学反应叫酶促反应，在酶酶促反应中被催化发生化学反应的物质称为底物，其反应的生成物称为产物。《生物化学》（高职高专教材）（陆正清、柯世怀主编）第二节酶的命名与分类一、酶的命名(1)习惯命名法：根据底物和反应类型来命名；(2)系统命名法：包括底物名称、类型、反应性质和酶字。例如：习惯名称：谷丙转氨酶系统名称：L-丙氨酸：-酮戊二酸氨基转移酶酶催化的反应：L-丙氨酸+-酮戊二酸丙酮酸+谷氨酸谷丙转氨酶《生物化学》（高职高专教材）（陆正清、柯世怀主编）二、酶的分类及编号

2、1.根据酶所催化反应的类型，可将酶分为六大类：1）氧化还原酶类2）转移酶类3）水解酶类4）裂合酶类5）异构酶类6）合成酶类《生物化学》（高职高专教材）（陆正清、柯世怀主编）2.编号:包括四个数字EC1.1.1.27EC酶委员会（EnzymeCommission）1类:氧化还原酶类.1亚类.1亚-亚类.27亚-亚类中的位置《生物化学》（高职高专教材）（陆正清、柯世怀主编）第三节酶的化学本质、组成及催化特点一、酶的化学本质大部分酶都是具有催化功能的蛋白质。二、酶的组成根据其组成情况，可将酶分为单纯酶和结合酶两大类单纯酶:单纯蛋白质，如淀粉酶、酯酶、核糖核酸酶等。结合酶:全酶=酶

3、蛋白+辅助因子(结合酶)(蛋白质部分)(非蛋白质部分)《生物化学》（高职高专教材）（陆正清、柯世怀主编）辅助因子金属离子小分子有机化合物(辅酶)酶蛋白决定反应的特异性，辅助因子则决定反应的种类和性质。《生物化学》（高职高专教材）（陆正清、柯世怀主编）金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。小分子有机化合物的作用参与酶的催化过程，在反应中传递电子、质子或一些基团。《生物化学》（高职高专教材）（陆正清、柯世怀主编）三、酶的催化特点1.酶具有极高的催化效率2.酶的催化具有高度的底物专一性绝对专一性:只作用于特

4、定结构的底物，相对特异性:只作用于一类化合物或一种化学键。立体异构专一性:仅作用于立体异构体中的一种3.酶催化作用的可调节性4.酶的高度不稳定性《生物化学》（高职高专教材）（陆正清、柯世怀主编）第四节酶的结构与功能的关系一、酶的活性中心必需基团:酶分子中氨基酸残基侧链的化学基团中，一些与酶活性密切相关的基团。酶的活性中心:或称活性部位,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。《生物化学》（高职高专教材）（陆正清、柯世怀主编）活性中心内的必需基团结合基团:催化基团:与底物相结合催化底物转变成产物活性中心外的必需基团:维持

5、酶活性中心应有的空间构象所必需。构成酶活性中心的常见基团：His的咪唑基、Ser的－OH、Cys的－SH、Glu的γ-COOH。《生物化学》（高职高专教材）（陆正清、柯世怀主编）二、酶原的激活有些酶在细胞内合成或初分泌时不具有生物活性，只是酶的无活性前体，此前体物质称为酶原。在一定条件下，酶原可以转变为有催化活性的酶，这一转化的过程称为酶原的激活。《生物化学》（高职高专教材）（陆正清、柯世怀主编）三、别构酶与同工酶别构酶:又称为变构酶一些代谢物可与某些酶分子活性中心以外的部位可逆地结合，使酶构象改变，从而改变酶的催化活性，此种调节方式称别构(变构)调节。具有别构作用的酶称为

6、别构酶。同工酶:指催化相同的化学反应，而酶蛋白的分子结构、理化性质乃至免疫学性质不同的一组酶。《生物化学》（高职高专教材）（陆正清、柯世怀主编）例：乳酸脱氢酶(LDH1～LDH5)《生物化学》（高职高专教材）（陆正清、柯世怀主编）第五节酶的作用机制一、酶与底物分子的结合锁－钥学说《生物化学》（高职高专教材）（陆正清、柯世怀主编）诱导楔合假说:酶与底物相互接近时，其结构相互诱导、相互变形和相互适应，进而相互结合。《生物化学》（高职高专教材）（陆正清、柯世怀主编）二、影响催化效率的因素1．底物与酶的“靠近”及“定向”2．使底物分子中的敏感键发生“变形”3．共价催化4．酸碱催化5

7、．酶活性中心的疏水性《生物化学》（高职高专教材）（陆正清、柯世怀主编）第六节酶促反应的速率和影响反应速率的因素一、酶促反应速率的测定酶促反应速率v用单位时间内底物的消耗量和产物的生成量来表示产物生成量反应时间反应曲线斜率=产物浓度/时间=V图4-1酶促反应的时间进程曲线《生物化学》（高职高专教材）（陆正清、柯世怀主编）二、影响酶促反应速率的因素1.底物浓度对酶促反应速率的影响图4-2底物浓度对酶促反应速率的影响V[S]VmaxKmm0《生物化学》（高职高专教材）（陆正清、柯世怀主编）1913年Michaelis和M