考研科目,动物生物化学 第7章 酶课件.ppt

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1、第7章酶(Enzyme)1酶的基本概念、酶的化学组成2酶的结构与功能3酶催化的机理4酶促反应动力学5酶活性调节6酶的分类及应用本章的主要内容重点：酶的概念及其特点；酶结构与功能的关系；酶促反应动学；酶的活性调节。难点：酶促反应动力学；酶作用机理；维生素与辅酶的关系。一、酶的概念及其化学本质酶是由生物细胞产生的具有高度专一性和极高催化效率的生物催化剂（Biocatalyst）。酶催化的反应称为酶促反应(Enzymaticreaction)。酶催化下发生化学变化的物质称为底物(Substrate)。第一节酶的基本概念酶的化学本质大多数酶是蛋白质1

2、926年美国Sumner脲酶的结晶，并指出酶是蛋白质。1930年Northrop等得到了胃蛋白酶、胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶的结晶，并进一步证明了酶是蛋白质。20世纪80年代发现某些RNA有催化活性，还有一些抗体也有催化活性，甚至有些DNA也有催化活性，使酶是蛋白质的传统概念受到很大冲击。二酶是生物催化剂1．酶与一般催化剂的共同点（1）用量少而催化效率高。（2）能加快化学反应的速度，但不改变平衡点，反应前后本身不发生变化。（3）降低反应所需的活化能2．酶作为生物催化剂的特性（1）极高的催化效率酶的催化效率比化学催化剂高107～1013倍，比非催化

3、反应高108～1020倍。2H2O2→2H2O+O2酶催化：1molH2O2酶，5×106mol/min化学催化剂：1molFe2+，6×10－4mol/min酶的特异性：酶只能作用于一类化合物或一定的化学键，催化一定类型的化学反应。是指酶在催化生化反应时对底物的选择性。（2）高度的专一性（specificity）①绝对专一性（absolutespecificity）对底物的结构和反应类型要求非常严格，只能催化一种底物发生一定类型的反应。一种酶可以作用于一类化合物或化学键。②相对专一性（relativespecificity）③立体专一性（s

4、tereochemicalspecificity）一种酶只能作用于一种立体异构体，或只能生成一种立体异构体，称为立体异构特异性，如L-乳酸脱氢酶。（3）酶的不稳定性。（4）酶在体内受到严格调控。（5）酶的催化活力与辅酶、辅基和金属离子有关。三酶活力（enzymeactivity）及其测定酶活力：酶催化化学反应的能力。酶活力的大小用酶活力单位来表示，简称酶单位（unit,U）1酶活力和比活力的概念酶单位：在指定的反应条件下（25℃，最适PH，饱和底物浓度），1min内，将1微摩尔的底物转化成产物所需要的酶量。1961年国际酶单位（1U＝1μmo

5、l/min）1972年Katal（Kat＝1mol/s）单位在最适条件下，每秒中内，能将1mol底物转化成产物所需的酶量。1Kat=6×107U1U=16.67nKat酶的比活力（specificactivity）指每mg蛋白质所具有的酶活力，一般用U/mg蛋白质来表示，比活力说明酶的纯度。也可以用U/g、U/ml表示。2酶活力的测定（1）应测反应初速度（initialvelocityorinitialspeed）,反应5－10分钟。（2）酶的反应速度一般用单位时间内产物的增加量来表示。（3）测酶活力时应使反应温度、pH、离子强度和底物浓度等

6、因素保持恒定。（4）测定酶反应速度时，应使[S]>>[E]。产物浓度[P](t)第二节酶的化学结构一、酶的化学组成二、酶的辅助因子三、维生素与辅酶一、酶的化学组成1、单纯酶（simpleenzyme）:单纯由氨基酸组成。如脲酶、胃蛋白酶、淀粉酶、细胞色素C氧化酶等。2、结合酶（conjugatedenzyme）:结合酶（全酶）=蛋白质部分（酶蛋白）+非蛋白质部分（辅助因子）（1）金属离子：如Cu2+、Zn2+、Mn2+、Mg2+、Fe2+等；（2）金属有机化合物（金属离子+小分子化合物）：如铁噗啉；（3）小分子化合物：NAD+、NADP+、F

7、AD+、FMN等。二、酶的辅助因子金属离子作用（1）作为酶活性中心的组成成分，参加催化底物反应；（2）稳定酶活性所必需的分子构象的作用；（3）在酶与底物分子之间起桥梁作用。辅酶（coenzyme）:与酶蛋白部分结合较松，用透析法易于分离。辅基（prostheticgroup）:与酶或蛋白质结合非常紧密，用透析法不易除去。辅酶和辅基三、维生素与辅酶维生素（Vitamin):机体维持正常生命活动所必需，人和动物不能合成或合成量极少，必需由食物供给的一类小分子有机物质。水溶性:是通过转变成辅酶对代谢起调节作用。B族维生素C族维生素脂溶性:在体内可直

8、接参与代谢的调节作用。A视黄醇D钙化醇E生育酚K凝血维生素(1)硫胺素(维生素B1)辅酶形式：焦磷酸硫胺素(TPP)。缺乏时表现出多发性神经炎、皮肤麻木、心力衰竭、