生化酶的结构功能重点.ppt

第 三 章 酶 酶的概念： 目前将生物催化剂分为两类 酶（蛋白质） 、 核酶（核糖核酸） 酶学研究简史： 公元前两千多年，我国已有酿酒记载。 一百余年前，Pasteur认为发酵是酵母细胞生命活动的结果。 1877年，Kuhne首次提出Enzyme一词。 1897年，Buchner兄弟用不含细胞的酵母提取液，实现了发酵。 1926年，Sumner首次从刀豆中提纯出脲酶结晶。 1982年，Cech首次发现RNA也具有酶的催化活性，提出核酶(ribozyme)的概念。 1995年，Jack W.Szostak研究室首先报道了具有DNA连接酶活性DNA片段，称为脱氧核酶(deoxyribozyme)。 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)：仅具有三级结构的酶。 寡聚酶(oligomeric enzyme)：由多个相同或不同亚基以非共价键连接组成的酶。 多酶体系(multienzyme system)：由几种不同功能的酶彼此聚合形成的多酶复合物。 多功能酶(multifunctional enzyme)或串联酶(tandem enzyme)：一些多酶体系在进化过程中由于基因的融合，多种不同催化功能存在于一条多肽链中，这类酶称为多功能酶。 一、 酶的分子组成 结合酶 (conjugated enzyme) 一、 酶的分子组成 结合酶 (conjugated enzyme) *各部分在催化反应中的作用 酶蛋白决定反应的特异性（即决定催化什么底物） 辅助因子决定反应的种类与性质（即决定使底物发生什么样的反应） 二、酶的活性中心 活性中心内的必需基团： 三、 同工酶 (isoenzyme) 根据国际生化学会的建议，同工酶是由不同基因编码的多肽链，或由同一基因转录生成的不同mRNA所翻译的不同多肽链组成的蛋白质。 同工酶存在于同一种属或同一个体的不同组织或同一细胞的不同亚细胞结构中，它使不同的组织、器官和不同的亚细胞结构具有不同的代谢特征。这为同工酶用来诊断不同器官的疾病提供了理论依据。 酶与一般催化剂的共同点： 1、在反应前后没有质和量的变化； 2、只能催化热力学允许的化学反应； 3、只能加速可逆反应的进程，而不改 变反应的平衡点（平衡常数）。 （一）酶促反应具有极高的效率 根据酶对其底物结构选择的严格程度不同，酶的特异性可大致分为以下3种类型： 绝对特异性(absolute specificity)：只能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 。 如脲酶水解尿素。 相对特异性(relative specificity)：作用于一类化合物或一种化学键。如磷酸酶水解磷酸酯键。 立体结构特异性(stereo specificity)：作用于立体异构体中的一种。如淀粉酶水解淀粉而不水解纤维素。 二、酶促反应的机理 第三节 酶促反应动力学 Kinetics of Enzyme-Catalyzed Reaction 概念: 研究各种因素对酶促反应速度的影响，并加以定量的阐述。 概念: 研究各种因素对酶促反应速度的影响，并加以定量的阐述。 概念: 研究各种因素对酶促反应速度的影响，并加以定量的阐述。 影响因素包括有: 酶浓度、底物浓度、pH、温度、 抑制剂、激活剂等。 一、底物浓度对反应速度的影响 1、单底物、单产物反应 2、酶促反应速度一般在规定的反应条件下，用单位时间内底物的消耗量和产物的生成量来表示 3、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 推导过程： 稳态：是指ES的生成速度与分解速度相等，即 [ES]恒定。 K1 ([Et]－[ES]) [S]＝K2 [ES] + K3 [ES] （二）Km与Vmax的意义 Km值： ① Km等于酶促反应速度为最大反应速度一半时的底物浓度。 （二）Km与Vmax的意义 Km值： ① Km等于酶促反应速度为最大反应速度一半时的底物浓度。 ② 意义： a) Km是酶的特征性常数之一； b) Km可近似表示酶对底物的亲和力； c) 同一酶催化不同底物时有不同的Km值。 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 （三）Ｋm值与Ｖmax值的测定 1. 双倒数作图法(double reciprocal plot)，又称为 林-贝氏作图法 （三）Ｋm值与Ｖmax值的测定 1. 双倒数作图法(double reciprocal plot)，又称为 林-贝氏作