生物化学课件第3.ppt

第 三 章 酶 生物催化剂(biocatalyst) 核酶(ribozyme)：具有高效、特异催化作用的核酸，主要参与RNA的剪接。 几个有关名词 底物(substrate, S)：酶作用的物质。 产物(product, P)：反应生成的物质。 酶促反应：酶催化的反应。 酶活性：酶催化化学反应的能力。 第一节酶的分子结构与功能　The Molecular Structure and Function of Enzyme  酶的不同形式 单体酶(monomeric enzyme) 寡聚酶(oligomeric enzyme) 多酶体系(multienzyme system) 多功能酶(multifunctional enzyme)或串联酶(tandem enzyme) 一、 酶的分子组成 结合酶 (conjugated enzyme) 二、酶的活性中心 溶菌酶的活性中心 活性中心内的必需基团 第二节 酶促反应的特点与机理 The Characteristic and Mechanism of Enzyme-Catalyzed Reaction 酶与一般催化剂的共同点 在反应前后没有质和量的变化； 只能催化热力学允许的化学反应； 只能加速可逆反应的进程，而不改变反应的平衡点。 （一）酶促反应具有极高的效率 过氧化氢分解反应所需活化能 　 一种酶仅作用于一种或一类化合物，或一定的化学键，催化一定的化学反应并生成一定的产物。酶的这种选择性称为酶的特异性或专一性。 绝对特异性(absolute specificity) 相对特异性(relative specificity) 立体结构特异性(stereo specificity) 绝对特异性 　　酶只作用于特定结构的底物，进行一种专一的反应，生成一种特定结构的产物 。 　　如： 相对特异性 　　酶作用于一类化合物或一种化学键。 　　如： 立体结构特异性 酶仅作用于立体异构体中的一种。 二、酶促反应的机理 第三节 酶促反应动力学 Kinetics of Enzyme-Catalyzed Reaction 酶促反应动力学 研究各种因素对酶促反应速度的影响。 影响因素包括有 酶浓度、底物浓度、pH、温度、 抑制剂、激活剂等。 单底物、单产物反应 酶促反应速度用单位时间内底物的消耗量和产物的生成量来表示 反应速度取其初速度，即底物的消耗量很小（一般在5﹪以内）时的反应速度 一、底物浓度对反应速度的影响 　　矩形双曲线 （一）米－曼氏方程式 2. 　Km可近似表示酶对底物的亲和力； 4. Vmax 定义：Vm是酶完全被底物饱和时的反应速度，与酶浓度成正比。 （三）Ｋm值与Ｖmax值的测定 双倒数作图法(double reciprocal plot)，又称为 林-贝氏(Lineweaver- Burk)作图法 　 　 二、酶浓度对反应速度的影响 当[S]＞＞[E]，反应速度与酶浓度成正比。 三、温度对反应速度的影响 双重影响 五、抑制剂对反应速度的影响 酶的抑制剂(inhibitor) 凡能使酶的催化活性下降而不引起酶蛋白变性的物质统称为酶的抑制剂。 (一) 不可逆性抑制作用 * 概念 抑制剂通常以共价键与酶活性中心的必需基团相结合，使酶失活，不能用透析、超滤等方法予以除去。 * 举例 有机磷化合物 ?? 羟基酶 解毒 -- -- -- 解磷定(PAM) 重金属离子及砷化合物 ?? 巯基酶 解毒 -- -- -- 二巯基丙醇(BAL) 　 　 （二） 可逆性抑制作用 * 概念 抑制剂以非共价键与酶或酶-底物复合物可逆性结合，使酶的活性降低或丧失；抑制剂可用透析、超滤等方法除去。 1. 竞争性抑制作用 定义 抑制剂与底物的结构相似，能与底物竞争酶的活性中心，从而阻碍酶底物复合物的形成，使酶的活性降低。 竞争性抑制 2. 非竞争性抑制 　　抑制剂与酶活性中心外的必需基团结合，底物与抑制剂之间无竞争关系。　 非竞争性抑制 反竞争性抑制 六、激活剂对反应速度的影响 激活剂(activator) 　　使酶由无活性变为有活性或使酶活性增加的物质。 ? 必需激活剂 (essential activator) ? 非必需激活剂 (non-essential activator) 七、酶活性测定和酶活性单位 酶的活性单位： 　　在规定条件下，酶促反应在单位时间（s、min或h）内生成一定量（mg、?g、?mol等）的产物或消耗一定数量的底物所需的酶量。 第 四 节 酶 的 调 节The Regulation of Enzyme 　 一般位于代谢途径的起始或分支处； 催化单向不可逆反