生物化学简明教程__第6章酶重点.ppt

3.酶原的激活 胃蛋白酶原(pepsinogen) 胰蛋白酶原(trypsinogen) 胰凝乳蛋白酶原(chymotrypsinogen) 酶原(zymogen)： 不具催化活性的酶的前体 酶原的激活： 某种物质作用于酶原使之转变为有活 性的酶的过程。 4.8酶活性调节 赖 缬 天 天 天 天 甘 异 赖 缬 天 天 天 天 缬 组 丝 S S S S 46 183 甘 异 缬 组 丝 S S S S 肠激酶 胰蛋白酶 活性中心 胰蛋白酶原的激活 核酶的发现 Cech发现RNA原生动物四膜虫的rRNA前体是一种具有自催化性能的核酶。 L19 RNA片段具有催化活性 6.9核酶、抗体酶和同工酶 抗体酶 本质是免疫球蛋白(immunologlobulins) 人工的方法使其获得了酶的属性，所以又称为催化性抗体(catalytic antibody)。 6.9核酶、抗体酶和同工酶 抗体酶的制备方法主要包括以下几个过程： 过渡态类似物(半抗原)的构建 抗原的制备 应用单克隆抗体筛选技术制备抗体酶 同工酶 同一种属或同一个体的不同组织或同一组织，同一细胞中存在着具有不同分子形式但却催化相同的化学反应的酶，称为同工酶。 6.9核酶、抗体酶和同工酶 乳酸 丙酮酸 LDH5 骨骼肌: 乳酸 丙酮酸 心肌: LDH1 乳酸脱氢酶（lactate dehydrogenase, LDH） 6.9核酶、抗体酶和同工酶 乳酸脱氢酶（lactate dehydrogenase, LDH） 1、组成和电泳行为 HHHH (LDH1) HHHM (LDH2) HHMM (LDH3) HMMM (LDH4) MMMM (LDH5) 6.9核酶、抗体酶和同工酶 不同分子形式的同工酶催化相同的化学反应 为什么会这样？ 活性部位在结构上相同或极为相似； 所处组织器官生理功能和代谢环境有关。 6.9核酶、抗体酶和同工酶 酶活力及测定方法 酶活力：酶催化化学反应的能力。 酶活力单位：在一定条件下，１分钟能转化１μmol底物的酶量称为一个酶单位(U)。 比活力：指每mg蛋白质所具有的酶活力，一般用 U/mg蛋白质来表示，可以用比活力来表示酶的纯度。 6.10酶的研究方法与酶工程 酶活力测定方法：分光光度计法、荧光法、同位素测定法和电化学方法。 分光光度计法：最常用 根据底物、产物或指示剂在紫外或可见光的吸收值不同。 酶的分离纯化 提取： 在适当的缓冲液作用下破碎原料，固液分离，得到酶的提取液 纯化: 层析的方法进行纯化，离子交换、亲核层析 浓缩、干燥和保存： 低温条件去除多余的水分，冷冻真空干燥，保持酶活。 6.10酶的研究方法与酶工程 分离： 盐析、等电点沉淀、有机溶剂沉淀 酶工程 酶工程：研究酶的生产和应用的学科，包括酶的原理、化学工程技术和基因重组技术的研究。 化学酶工程：酶的制备、修饰和固定化 6.10酶的研究方法与酶工程 食品行业：淀粉酶用于葡萄糖和果糖生产、溶菌酶用于食品保鲜、脂肪酶脂肪乳化提高口感、果胶酶用于果蔬饮料生产。 轻工业：淀粉酶、纤维素酶用于发酵原料处理，纤维素酶、半纤维素用于造纸行业。脂肪酶和纤维素酶在纺织行业中应用。 酶的应用 6.10酶的研究方法与酶工程 （米氏方程） 4.6酶促反应的动力学 酶促反应动力学方程 Vmax—最大反应速率 [S]—底物浓度 Ks—ES解离常数 反应速率与底物浓度关系 [Pf]很小，可忽略不计 [Ef]= [E] – [ES] 其中[E]总酶浓度，[ES]复合物浓度 [Sf]= [S] – [ES] – [Pf]≈ [S] 4.6酶促反应的动力学 酶促反应动力学方程 k2 k-1 k-2 稳态学说：中间复合物的生成速率和分解速率相等 米氏常数的意义 米氏常数Km的涵义是：当反应速度为最大反应速度一半时，底物的浓度 当[S]Km时，ν=（Vmax/Km）[S]，一级反应； 当[S]Km时，ν=Vmax，反应为零级反应； 当[S] = Km时，v=1/2 Vmax 4.6酶促反应的动力学 Km是酶的一个特征性常数 只与酶的性质有关，与酶的浓度无关 米氏常数的意义 4.6酶促反应的动力学 当酶能催化几种不同的底物时，Km值一样吗？ 如己糖激酶：以葡萄糖为底物时，km=0.15mmol/L 以果糖为底物时， km=1.5mmol/L 哪个是最适底物？ 当k-1k2时Km= k-1 /k1,因此，Km可以反映酶与底物亲和力的大小，即Km值越小，则酶与底物的亲和力越大；反之