《生物化学酶》PPT课件.ppt

抑制作用的类型：根据抑制剂与酶的作用方式及抑制作用是否可逆，分为两大类： 可逆性抑制作用 不可逆性抑制作用 （一）可逆性抑制作用 可逆性抑制作用：抑制剂与酶Pr以非共价键可逆结合，可用透析的方法除去。可逆性抑制作用可以分为三种类型： 竞争性抑制作用 非竞争性抑制作用 反竞争性抑制作用 1.竞争性抑制作用 （1）抑制剂的化学结构与底物相似，与底物竞争酶活性中心，形成EI，减少了酶与底物的结合，降低酶反应速度。 （2）抑制作用的强弱取决于[I] / [S]。 （3）可采用提高[S]来消除这种抑制作用。 E＋S ES ＋ I EI P＋E P＋E 竞争性抑制作用的米氏方程： 2.非竞争性抑制作用 （1）非竞争性抑制剂与酶活性中心以外的部位结合，引起酶分子构象变化，使酶活性中心催化作用降低。 （2）抑制作用的强弱取决于抑制剂的绝对浓度。 （3）不能用增大[S]的方法来消除抑制作用。 二、酶专一性的作用机理（理论） 1.锁钥学说 认为底物分子或底物分子的一部分象钥匙那样，专一地楔入到酶的活性中心部位，也就是说底物分子进行化学反应的部位与酶分子活性中心具有紧密互补的关系。 酶专一性的“锁钥学说” 这种学说不能解释酶活性中心的结构与底物和产物结构都吻合的现象，也不能解释酶专一性中的所有现象。 2.诱导契合学说 该学说认为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。 酶专一性的“诱导契合学说” 三、与酶的高效性有关的因素 1.邻近及定向效应 在酶促反应中，底物分子结合到酶的活性中心，一方面底物在酶活性中心的有效浓度大大增加，有利于提高反应速度； 另一方面，由于活性中心的立体结构和相关基团的诱导和定向作用，使底物分子中参与反应的基团相互接近，分子间反应类似分子内反应，活化能降低。 2.“张力”和“形变” 底物与酶结合诱导酶的分子构象变化，变化的酶分子又使底物分子的敏感键产生“张力”甚至“形变” ，从而促使酶－底物中间产物进入过渡态。 3.酸碱催化： 一般都是广义的酸－碱催化方式。 广义酸－碱催化是指通过质子酸提供部分质子,或是通过质子碱接受部分质子的作用，达到降低反应活化能的过程。 酶活性部位上的某些基团可以作为良好的质子供体或受体对底物进行酸碱催化。 组氨酸的咪唑基： （1） pK值约为6.7-7.1，在接近中性的条件下，一半以广义酸的形式存在，另一半以广义碱的形式存在，因而它既能作为质子供体，又能作为质子受体，有效地进行酸碱催化。 （2）咪唑基供出和接受质子的速度很快，其半衰期短，小于0.1毫微秒。所以许多酶活性中心都有组氨酸残基。 酶分子中可作为酸硷催化的功能基团 4.共价催化 某些酶在催化过程中，能通过共价键与底物结合成不稳定的酶-底物复合物，这个中间产物很容易变成过渡中间物，反应的活化能大大降低。 （1）亲核催化 指酶分子中具有非共用电子对的亲核基团攻击底物分子中具有部分正电性的原子，并与之作用形成共价键而产生不稳定的过渡态复合物，活化能降低。 （2）亲电催化 亲电基团：Zn2+ 、Fe3+ 、Mg2+ 、NH3+等 5.酶活性中心是低介电区域（疏水的微环境） 酶活性中心是低介电区，有利于使底物分子的敏感键和酶的催化基团之间形成很大的反应力。 四、酶催化机理的实例 (一)E的特点 胰凝乳蛋白酶: (EC3.4, 4.5) 1.241个AA残基组成，分子量25000 2.专一性 AA－AA－AA－AA1 AA2－AA－AA－AA N端 芳香族AA C端 3.活性中心 Ser195, His57, Asp102，构成一个氢键 体系, His57成为桥梁。 （二）作用机理 1.通过电荷转移，使Ser有更强的亲核力； 2.形成酰化酶，放出产物P1； 3.脱酰（水解），形成产物P2； 底物 结合底物 形成共价ES复合物 His57 质子供体 C-N键断裂 R-NH2 氨基产 物释放 水 亲 核 攻 击 H2O 四面体中间 物的瓦解 羧基产 物释放 胰凝乳蛋白酶催化反应的详细机制 以上反应的另一版本图解供大家学习时参考： 返 回 第五节 酶促反应动力学 一、酶促反应速度（V）：单位时间内产物的生成量或单位时间内底物的消耗量。 斜率=[P]/ t = V（初速度） [P] t 二、酶活力的测定 （一）酶活力的概念及表示方法 1.概念： 检测酶含量及存在，很难直接用酶的“量”（质量、体积、浓度）来表示，而常用酶催化某一特定反应的能力来表示酶量，即用酶的活力表示。