生物催化剂酶分析.ppt

1）. 米氏方程 米氏常数Km的意义 不同的酶具有不同Km值，它是酶的一个重要的特征物理常数。 Km值只是在固定的底物，一定的温度和pH条件下，一定的缓冲体系中测定的，不同条件下具有不同的Km值。 Km值表示酶与底物之间的亲和程度：Km值大表示亲和程度小，酶的催化活性低; Km值小表示亲和程度大,酶的催化活性高。 米氏常数的求法 1 Km 1 1 ??? = ?? ? ??? + ?? V Vmax [S] Vmax 又称酶的共价修饰， 有磷酸化/脱磷酸， 腺苷酰化/脱腺苷酰 以及甲基化/脱甲基 等形式。酶的活性 在两种状态之间变化。 这个化学修饰过程也 是由酶催化的。 6.3 化学修饰 (chemical modification ) 磷酸化酶两种形式的相互转变过程 指催化相同的化学反应，但是 理化性质不同的酶。 如，氨基酸组成、电泳行为、 免疫原性、米氏常数等不同。 乳酸脱氢酶同工酶 LDH， 由2种亚基（M和H） 组合成5种4聚体 H4和M4分别在心肌中和 在肌肉中活性最高。 6.4 同工酶（isozyme） 大肠杆菌的丙酮酸脱氢酶系模型 功能上相关的几个酶 在空间上组织在一起， 定向有序地催化一系 列反应。 例如，丙酮酸脱氢酶系 由3个酶组成，脂肪酸 合成酶系由6个酶和1个 ACP蛋白组成。 6.5 多酶复合体 (multienzyme complex) 无活性的酶原 （proenzyme）， 在特定的条件下， 通过部分肽段的 有限水解，转变 成有活性的酶。 如，动物的消化酶。 6.6 酶原激活 7. 酶的应用 酶基因的缺失引起遗传病 酶活性的高低作为疾病诊断指标 酶作为试剂用于临床检验和科学研究 酶和酶的抑制剂作为治疗药物 酶制剂作为饲料添加剂 酶用于食品加工 酶用于工业生产 本章结束 * * * * * * * 化学反应是由具有一定能量的活化分子相互碰撞发生的。分子从初态转变为激活态所需的能量称为活化能。无论何种催化剂，其作用都在于降低化学反应的活化能，加快化学反应的速度。 一个可以自发进行的反应，其反应终态和始态的自由能的变化（?G ’）为负值。这个自由能的变化值与反应中是否存在催化剂无关。 4. 酶的催化机理 4.1 活化能 催化剂降低了反应物 分子活化时所需的能量 非催化反应和酶催化反应活化能的比较Ea，活化能；ΔG，自由能变化 S+E ES P+E 中间产物 反应过程 S+E ES ES* EP P+E 过渡态 复合物 4.2 中间产物学说 酶介入了反应过程。通过形成不稳定的过渡态中间 复合物，使原本一步进行的反应分为两步进行，而两步 反应都只需较少的能量活化。从而使整个反应的活化能 降低。 诱导契合学说认为， 酶和底物都有自己 特有的构象，在两 者相互作用时，一 些基团通过相互取 向，定位以形成中 间复合物。 4.3 诱导契合学说（induced fit） 邻近与定向效应：增加了酶与底物的接触机会和有效碰撞。 张力效应：诱导底物变形，扭曲，促进了化学键的断裂。 酸碱催化：活性中心的一些基团，如His，Asp作为质子的受体或供体，参与传递质子。 共价催化：酶与底物形成过渡性的共价中间体，限制底物的活动，使反应易于进行。 疏水效应：活性中心的疏水区域对水分子的排除、排斥，有利于酶与底物的接触。 4.4 催化机理 与酶的高效率有关的主要因素小结 邻近与定向效应 诱导契合与底物扭曲变形 疏水环境 影响酶促反应速度的因素与酶作为生物催化剂的特点密切有关。 这些因素有：温度、酸碱性、底物（substrate）浓度、酶浓度、激活剂（activators）和抑制剂（inhibitors）等。 5.酶促反应的动力学及其影响因素 一般来说，随着温度升高，化学反应的速度加快。在较低温度条件下，酶促反应也遵循这个规律。但是，温度超过一定数值时，酶会因热变性，导致催化活性下降。 最适温度（optimum T）：使酶促反应速度达到最大时的温度。 最适温度因不同的酶而异，动物体内的酶的最适温 度在37-40 0C左右。 5.1 温度对酶促反应速度的影响 酶反应的温度曲线和最适温度 5.2 溶液pH值对酶促反应速度的影响 最