【生化大纲解析完整版】第四章--酶学(1).docx

第四章酶学

1.酶和生物催化剂的概念及其发展

酶:由生物活细胞产生的、以蛋白质为主要成分、在细胞内、外都能起催化作用，能加快反应速率，并且具有催化专一性的生物催化剂。

生物催化剂:由生物产生用于自身新陈代谢，维持其各种活动的物质。

发展:

1833年Payan和Persoz:淀粉糖化酶

1878年巴斯德，发酵是酵母细胞生命活动的结果，出现酶的名称

1897年Buchner兄弟，发酵过程不需要完整的酵母细胞，用酵母提取液实现发酵，获得了1907年的诺贝尔化学奖

1926年，Summer首次从刀豆中分离得到脲酶结晶，并提出酶的化学本质是蛋白质

1930年，Northrop分离得到胃蛋白酶，胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶结晶并证实其均为蛋白质，酶的蛋白质确立。

2.酶的作用特点

（1）与一般催化剂的共同点。①加快反应速度，本身的结构和性质在反应前后不变。②只能催化热力学上允许进行的反应。③只能缩短达到平衡的时间，但不能改变化学反应的平衡常数。④降低反应活化能。

（2）酶催化剂的特性。①极高的催化效率。典型的酶促反应速率比无机催化剂存在的反应速率要高出

10＾6～10＾13倍，比非生物催化剂存在下的反应速率也高出几个数量级。②高度的专一性。一种酶只能作用于某一类或某一种特定的物质。③催化反应条件温和。酶促反应一般要求在常温、常压、中性酸碱度等温和的条件下进行。④酶活性可调控。⑤有些酶需辅助因子。

3.酶的命名及分类

命名:（1）习惯命名法

①根据酶作用的底物命名；淀粉酶

②根据催化反应的性质及类型命名；脱氢酶

③结合上述两个原则命名；乳酸脱氢酶

④有时在这些命名基础上加上酶的来源或其他特点；胰蛋白酶

（2）国际系统命名法

①系统命名由两部分组成，前面为底物名，后面为催化反应的名称，如有两个或两个以上的底物，都写上，并用:分开。如谷丙转氨酶（习惯名）丙氨酸:α-酮戊二酸氨基转移酶（系统名称）

催化的反应:丙氨酸+α-酮戊二酸谷氨酸+丙氨酸

②不管酶所催化的是正反应还是逆反应，一般都用同个名称

③酶的编号

EC数字数字数字数字

酶的分类序号亚类亚亚类顺序号

例:乙醇脱氢酶EC1.1.1.1

第一个“1”——第一大类，即氧化还原酶类

第二个“1”——第一亚类，供氢体为CHOH

第三个“1”——第一亚亚类，受氢体为NAD+

第四个“1”——在亚亚类中的顺序号

分类:

（1）按酶的化学组成分类

蛋白质酶类

酶蛋白质

结合蛋白质酶类金属有机物

辅助因子金属离子

小分子有机物

单体酶只有一条链——水解酶类

（2）按酶蛋白特征分类寡聚酶由几个至几十个亚基组成

多酶复合体体系或络合物

（3）按酶所催化反应的类型

①氧化还原酶类主要包括脱氢酶（需要辅酶I（NAD+）或辅酶II（NADP+）作为氢供体或氢受体起传递氢的作用）和氧化酶受体起传递氢的作用

②转移酶类催化基团转移

③水解酶类催化底物的水解反应，大都属于胞外酶主要包括淀粉酶、蛋白酶、核酸酶及脂酶等

④裂合酶类催化从底物移去一个基团而形成双键的反应或其逆反应主要包括醛缩酶、水化酶及脱氨酶

⑤异构酶类催化各种同分异构体之间的相互转变，即分子内部基团的重新排列

⑥连接酶类又称为合成酶，催化有腺苷三磷酸参加的合成反应，即由两种物质合成一种新物质的反应。

4.酶的化学本质及组成

酶的化学本质：除有催化活性的RNA之外几乎都是蛋白质P323

酶的化学组成：一般由蛋白质组成，少数为核糖核酸（RNA）组成（分类的（1）、（2））

辅酶是指与脱辅酶非共价结合比较松弛的小分子有机物质，容易被透析除去，如TPP、NAD辅基是以共价键和脱辅酶结合，不容易被透析除去，如黄素和生物素

5.酶的分子结构与其生物活性的关系

1）酶分子的必需基团

与酶活性有关的基团叫做必需基团，活性中心的基团均属必需基团，但必需基团还包括活性中心以外的其他一些基团，它们在维持酶的空间结构、酶活性的调节、免疫等方面起着重要的作用。

2）活性中心

酶的活性中心是一个具有三维结构的疏水裂隙，除含疏水性氨基酸残基外，还含有少量的极性氨基酸残基。极性氨基酸常常参与酶的催化反应。酶活性部位的可离子化和可反应的氨基酸残基形成酶