酶级临床医学.ppt

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1、生物体内各种化学反应均在生物催化剂的催化下进行。目前将生物催化剂分为两类酶、核酶（脱氧核酶）目前认为生物催化剂主要就是酶。酶（enzyme）的概念：由活C合成的、对其特异底物起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，Pasteur认为发酵是酵母细胞生命活动的结果。1877年，1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，

2、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(monomericenzyme)：仅只有一条多肽链;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

3、此聚合形成的多酶复合物。多功能酶多功能酶(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。一、酶的分子组成中常含有辅助因子蛋白质部分：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):全酶单纯酶(simpleenzyme):仅有蛋白质*各部分在催化反应中的作用酶蛋白决定反应的特异性辅

4、助因子决定反应的种类与性质小分子有机化合物的作用主要为由维生素类参与组成的物质。功能：参与酶的催化过程,在反应中传递电子、质子及一些基团。也称为“递氢体、递电子体、氨基载体、酰基载体等。”小分子有机化合物在催化中的作用金属离子的作用最多见的辅助因子，2／3酶含有。常见有K+、Na+、Mg2+、Cu2+（Cu+）、Zn2+、Fe2+（Fe3+）等。金属离子作用：1.作为酶活性中心的催化基团,参与催化反应，传递电子。2.连接酶与底物的桥梁。3.中和阴离子，降低反应中静电斥力。4.稳定酶的构象。金属酶(metallo

5、enzyme)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。辅助因子分类（按其与酶蛋白结合的紧密程度）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。概念：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。这种区域称为酶的活性中心(activecenter),也称

6、活性部位(activesite)，二、酶的活性中心是酶分子中执行其催化功能的部位必需基团(essentialgroup)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化学基团。1.结合基团:与底物相结合2.催化基团:催化底物转变成产物3.活性中心外必需基团：位于活性中心以外，维持酶活性中心应有的空间构象所必需。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目录活性部位（活性中心）的特点：1.活性部位仅占酶的整个体积的相当小的一部分。2.活性部位是个三维的实体。3.结合的专一性决定于活性部位中精确

7、规定的原子的排列。4.大多数底物都以相当弱的力结合在活性部位。5.活性部位往往是裂隙、裂缝或“口袋状”等,且可深入酶分子内部，并多为ａａ残基的疏水基团组成的疏水环境。注意：一般认为，酶都具有活性中心，即都有必需基因，当然，有时某个必需基团可同时具备结合与催化两种功能。三、同工酶催化相同的化学反应同工酶概念：能催化相同的化学反应，而酶蛋白的分子结构、理化性质及至免疫学性质不同的一组酶。根据1961年国际酶学委员会的建议，“同工酶”是由不同基因或等位基因编码的多肽链，或由同一基因转录生成的不同mRNA翻译的由不同多

8、肽链组成的蛋白质，即酶的多态性。注意：同工酶虽能催化同一反应，但它们的Km、Vmax往往不同，因此最终的功能往往是不同的，不应说“同工酶有同样的功能”。同工酶往往存在于不同的组织细胞中或Ｃ的不同亚细胞组分中，有着不同的动力学性质，执行着不同的功能。如A与B为可逆反应，不同型的同工酶对正、逆反应的催化速率是不同的。（但并不改变平衡点！）同工酶往往存在于同一种属或同一个体的不同组织或同一细