生物奥赛之生物化学重点串讲-----酶ppt课件.ppt

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1、重点内容酶Enzymes重点内容之一酶的概论酶的定义酶（enzyme）是具有高效性与特异性的生物催化剂。催化剂（catalyst）:能显著提高反应速率，不能改变反应的平衡常数，其自身的化学性质和数量在反应前后均保持不变的物质。生物催化剂：酶是生物大分子，绝大多数酶是蛋白质。（例外：核酶）特异性、高效性。酶作为生物催化剂的特点1。酶具有很高的催化效率（catalyticpower）。2。酶具有高度专一性（specificity）。3。酶易失活。4。酶活性受到调节和控制。酶具有很高的催化效率酶催化反应的反应速率比非催化反应高108－1020倍，比非生物催化剂

2、高107－1013倍。反应酶非催化速率Vu(S-1)催化速率Ve(S-1)Ve/VuCH3-O-PO32-的水解反应碱性磷酸酶1×10-15141.4×1016蛋白质的水解反应胰凝乳蛋白酶1×10-101×1021×1012肌酸的磷酸化反应肌酸激酶<3×10-94×10-5>1.33×104酶的转换数（turnovernumber,TN）：一定条件下每秒钟每个酶分子转换底物的分子数。酶的专一性与一般的催化剂反应相比，酶对催化的反应和反应物有严格的选择性。被酶作用的反应物，通常称为底物（substrate）。酶作用的专一性，是由酶的结构，特别是活性部位的结

3、构特异性决定的。专一性分类结构专一性：绝对专一性＋相对专一性立体异构专一性蛋白酶英文名称专一性对肽键两端氨基酸的要求凝血酶thrombin绝对专一性羧基端为精氨酸氨基端为甘氨酸胰蛋白酶trypsin相对专一性羧基端为赖氨酸或精氨酸胰凝乳蛋白酶chymotrypsin相对专一性羧基端为芳香氨基酸或有较大非极性侧链的氨基酸氨肽酶aminopeptidase相对专一性氨基末端氨基酸羧肽酶carboxypeptidase相对专一性羧基末端氨基酸蛋白酶的专一性酶的专一性酶作用专一性的机制与假说锁钥学说（1894，EmilFischer)：整个酶分子的天然构象具有刚

4、性结构，酶表面具有特定的形状。酶与底物的结合如同一把钥匙对一把锁一样。诱导契合学说（1958，DanielE.Koshland)：酶表面并没有一种与底物互补的固定形状，而只是由于底物的诱导才形成了互补形状。酶作用专一性的机制与假说酶的化学组成酶单纯蛋白质simpleprotein缀合蛋白质conjugatedproteinholoenzymecofactor＝全酶＝脱辅酶＋辅因子apoenzyme辅因子辅酶coenzyme(有机小分子，多数辅酶与脱辅酶结合比较松弛，可以通过透析除去）辅基prostheticgroup（特殊的辅酶，通常以共价键与脱辅酶结合

5、，不能通过透析除去）金属离子脱辅酶和辅因子缺一不可，辅因子的功能。。。。。。六大酶类编号名称催化反应代表1氧化还原酶类氧化还原反应葡萄糖氧化酶乙醇脱氢酶2转移酶类化学基团的转移转氨酶、磷酸果糖激酶3水解酶类水解反应蛋白水解酶4裂合酶类从底物移去一个基团形成双键的反应及逆反应醛缩酶、柠檬酸合酶5异构酶类同分异构体之间的相互转变肽酰脯氨酰顺反异构酶、葡萄糖-6-磷酸异构酶6连接酶类（合成酶类）有ATP参加的合成反应谷酰氨合成酶、琥珀酰-辅酶A合成酶重点内容之二酶的催化原理酶起催化作用的原理酶通过降低反应的活化能（activationenergy），从而增加了

6、反应速率。酶与底物复合物的形成酶的活性部位（activesite）蛋白质的结构决定功能，酶活性部位的结构特点决定酶行使其催化功能的特点（高效性、专一性）。酶活性部位的特点1.活性部位在酶分子整个体积中只占很小的一部分。2.酶的活性部位具有三维立体结构。3.酶的活性部位是酶分子上的一个裂隙。4.底物通过非共价作用结合到酶分子上。5.活性部位具有与底物相对互补的结构，酶活性部位具有柔性，可发生诱导契合。6.活性部位对酶的整体构象具有依赖性。酶催化反应中的催化基团酶催化位点的氨基酸残基：赖氨酸、精氨酸天冬氨酸、谷氨酸丝氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、组氨酸参与催化的辅

7、因子：转氨酶的磷酸吡哆醛细胞色素氧化酶的铁卟啉。。。。。。。。。。。。。。。影响酶催化效率的有关因素邻近效应与定向效应结合能（bindingenergy）的作用诱导契合（inducedfit）酸碱催化（acid–basecatalysis）共价催化（covalentcatalysis）金属离子催化（metalioncatalysis）降低活化能改变反应途径非共价作用共价作用底物和酶的邻近效应与定向效应邻近效应（approximation,proximity）：酶与底物结合以后，使原来游离的底物集中于酶的活性部位，从而减小底物之间或底物与酶的催化基团之间的

8、距离，提高底物有效浓度，使反应更容易进行，增加反应速率的一种效应。定向效应（or