生物化学- 酶课件.ppt

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1、第四章酶(enzyme)第一节酶的概念由活细胞产生的,具有催化功能的蛋白质*催化活性不依赖完整细胞的存在*核酶(非蛋白质，RNA特异RNA序列)摧化1单纯酶蛋白质酶蛋白金属离子(特异性)铁卟啉辅助因子含B族维生素的化合物全酶(活性)非蛋白结合酶一、酶的化学组成第二节酶作用的分子基础2酶种类多于辅助因子约2/3的酶含有金属离子金属酶，金属激活酶3烟烟烟4共价键辅助因子：辅基、辅酶透析、超滤不能分离,例：FAD,FMN*辅基(prostheticgroup):非蛋白质部分------酶蛋白(铁卟啉、B族Vit)5*辅酶（coenzyme）:非蛋白质部分-

2、-----酶蛋白非共价键(B族Vit)透析、超滤能分离例：NAD,NADP+6*(结合酶中)金属离子的作用:a.活性中心(结合、催化)的组分b.稳定酶构象c.酶与底物连接的桥梁d.大部分作为酶的辅基*辅基(酶)功能:传递H/化学基团789二、酶的活性中心*酶—大分子催化活性有赖于其结构(一级、空间)完整性*底物—小分子*酶(特定区域)+底物酶-底物复合物(1万-百万)10酶的活性中心：图4-1构成一定空间构象的区域(占酶分子很小部分)此区域与底物结合，催化底物转变为产物酶分子上一些功能基团集中,11功能基团12*活性中心的功能基团--来自多肽链不同部

3、位的aa残基侧链(R)例:-NH2,-COOH,-SH,-OH结合基团—与底物结合催化基团—催化反应(必需基团)*功能基团图4-1(Arg,Lys)(Asp,Glu)(Cys)(Ser,Thr,Tyr)13*活性中心的形成:多肽链盘曲酶分子表面形成结合基团催化基团空间结构孔穴(结合底物)酶催化特异性图4-1(含功能基团)决定14对形成并维持酶的空间构象是必需的15三、酶的分子结构与催化活性的关系酶分子的酶的空间结构活性中心形成催化的专一性决定*哺乳动物的磷酸甘油醛脱氢酶的aa序列相同相同的一级结构是酶催化同一反应的基础一级结构16相似的空间结构底物结

4、合部位上aa组成的微小差别决定了各自的特异性*糜蛋白酶,胰蛋白酶和弹性蛋白酶：是均能水解肽键的基础40％的相同序列：17四、酶原与酶原激活酶合成后活性中心形成酶合成后未形成活性中心形成的活性中心被覆盖18酶原蛋白水解酶酶(活性)肽段(2)酶原激活(activationofzymogen):无催化活性的酶的前身(1)酶原(zymogen)：(3)激活方式：激活剂，自身激活例：糜蛋白酶原和胰蛋白酶原的激活19(稳定)20活化素：使无活性的酶原转变为有活性的酶的物质21(4)酶原激活的本质与意义酶原蛋白水解酶多肽形成/暴露活性中心酶*本质：形成/暴露酶

5、的活性中心如：血液：凝血因子(受损组织/血管内膜激活)胃主细胞：胃蛋白酶原(胃酸激活、自身激活)胰腺细胞：糜蛋白酶原、胰蛋白酶原、弹性蛋白酶原(肠激酶/自身激活等)22酶原激活过程异常疾病发生导致如：坏死性胰腺炎a.生成酶的细胞本身不因受蛋白酶消化而破坏*意义：b.使酶在规定的部位受激活并发挥生理作用23五、同工酶(isoenzyme)(1)定义：理化性质、免疫原性不同的酶催化相同化学反应，但分子结构、同一个体的不同组织/同一细胞的不同亚细胞结构中不同组织和不同的亚细胞具有不同的代谢特征24A.分子结构同工酶种类:5种（LDH1—LDH5）心肌：LD

6、H1(H4)、LDH2(H3、M1)肝脏:LDH4(M3、H1)、LDH5(M4)亚基种类:M型、H型(aa组成不同)亚基数:4(2)乳酸脱氢酶(lacticdehydrogenase,LDH)25COO-COO-C=O+NADH+H+HCOH+NAD+CH3CH3LDH4、5丙酮酸乳酸LDH1、2(肝)(心)B.功能26图4-5人体各正常组织及病理状况下血清中LDH同工酶电泳图谱组织病理状况下27肌酸激酶（CK）CK1:脑CK2:心肌CK3:骨骼肌28*多亚基组成(四级结构)六、别构酶(allostericenzyme)特点：导致轻微的构象变化,影

7、响酶活性酶分子的调节亚基受别构剂影响,别构部位(结合别构剂)*催化部位29催化底物蛋白磷酸化(PKA)1730酶活性中心外,对酶活性起调节作用的部位调节亚基(别构部位)—活性中心外催化亚基—活性中心内别构部位：31别构剂别构部位酶构象轻微改变催化位点—底物亲和力及催化效率别构激活剂：亲和力及催化效率↑别构抑制剂：亲和力及催化效率↓别构调节作用：别构酶活性受别构剂的调节影响别构剂：生理性小分子、底物、中间产物、终产物32*别构调节—酶活性的快调节方式*底物浓度曲线(别构剂为底物)：S型曲线*多数别构酶处于代谢途径的开端*别构酶：调节酶(其在代谢调节中发

8、挥重要作用)33如：磷酸化/去磷酸化，乙酰化/去乙酰化等七、修饰酶：(modificationenzyme)