酶的作用机制和酶的调节101214汇编.ppt

（1）别构酶的协同模型或对称模型（WMC模型） （三）可逆的共价修饰（P424） （1）别构酶的协同模型或对称模型（WMC模型） （三）可逆的共价修饰（P424） 共价修饰酶:某些酶可以通过其它酶对其多肽链上某些基团进行可逆的共价修饰，使其处于活性与非活性的互变状态，从而调节酶活性,这类酶称为共价修饰酶。 目前发现有数百种酶被翻译后都要进行共价修饰，其中一部分处于分支代谢途径，成为对代谢流量起调节作用的关键酶或限速酶 由于这种调节的生理意义广泛，反应灵敏，节约能量，机制多样，在体内显得十分灵活，加之它们常受激素甚至神经的指令，导致级联放大反应，所以日益引人注目。 蛋白质的磷酸化和脱磷酸化 蛋白激酶 ATP ADP 蛋白质 蛋白质 P n 蛋白磷酸酶 nPi H2O 第一类：Ser/Thr型 第二类：Tyr型 第一类：Ser/Thr型 第二类：Tyr型 第三类：双重底物型 反应类型 共价修饰 被修饰的氨基酸残基 共价修饰反应的例子 磷酸化 腺苷酰化 尿苷酰化 Tyr,Ser,Thr.His Tyr Tyr 甲基化 Glu S-腺苷-Met S-腺苷-同型 Cys ATP ADP 肾上腺素或胰高血糖素 1 3 2 ?102 ?104 ?106 ?108 葡萄糖 4 5 6 级联系统调控糖原分解示意图 意义：由于酶的共价修饰反应是酶促反应，只要有少量信号分子（如激素）存在，即可通过加速这种酶促反应，而使大量的另一种酶发生化学修饰，从而获得放大效应。这种调节方式快速、效率极高。 肾上腺素或胰高血糖素 1、腺苷酸环化酶（无活性） 腺苷酸环化酶（活性） 2、ATP cAMP R、cAMP 3、蛋白激酶（无活性） 蛋白激酶（活性） 4、磷酸化酶激酶（无活性） 磷酸化酶激酶（活性） 5、磷酸化酶 b（无活性） 磷酸化酶 a（活性） 6、糖原 6-磷酸葡萄糖 1-磷酸葡萄糖 葡萄糖 血液 ATP ADP （极微量） （大量） 六、 同 工 酶（P428） 同工酶（isoenzyme）：是指催化相同的化学反应，但其蛋白质分子结构、理化性质和免疫性能等方面都存在明显差异的一组酶。 同工酶不仅可以存在于同一个体不同组织中，甚至同一组织、同一细胞的不同亚细胞结构中。 同工酶的生物学功能： 遗传的标志 和个体发育及组织分化密切相关 适应不同组织或不同细胞器在代谢上的不同需要 乳酸脱氢酶同工酶形成示意图 多肽 亚基 mRNA 四聚体 结构基因 a b 乳酸脱氢酶同工酶电泳图谱 + – H4 MH3 M2H2 M3H M4 点样线 同工酶在各学科中的应用 (1) 遗传学和分类学：提供了一种精良的判别遗传标志的工具。 (2) 发育学：有效地标志细胞类型及细胞在不同条件下的分化情况，以及个体发育和系统发育的关系。 (3) 生物化学和生理学：根据不同器官组织中同工酶的动力学、底物专一性、辅助因子专一性、酶的变构性等性质的差异，从而解释它们代谢功能的差别。 （4）医学和临床诊断：体内同工酶的变化，可看作机体组织损伤，或遗传缺陷，或肿瘤分化的的分子标志。 酶的活性部位 邻近效应 定向效应 酸-碱催化 共价催化 多元催化 酶的别构调节 同促效应 异促效应 别构调节酶 效应物 K0.5 K型效应物 V型效应物 协同系数CI（饱和比值Rs） 脱敏效应 齐变模型 序变模型 酶原 酶原激活 共价修饰酶 同工（功）酶 名词解释 知 识 点 酶活性部位的特点 酶活性部位的研究方法 影响酶催化效率的因素 根据饱和比值或Hill系数区别酶类型的方法 别构酶的作用模型 2. 别构酶的性质（P418） ① 一般都是寡聚酶，通过次级键由多亚基组成。 ② 别构酶的动力学：因具协同效应，故别构酶促反应[S]对V动力学曲线非双曲线，而是S形曲线(正协同)或表观双曲线(负协同)。 非调节酶 --负协同别构酶 --正协同别构酶 具有负协同效应的酶在底物浓度较低的范围内酶活力上升快，但再继续下去，底物浓度虽有较大的提高，但反应速度升高却较小。使得酶反应速度对底物浓度的变化不敏感。 在正协同效应中酶反应速度对底物浓度的变化极为敏感。 正、负协同别构酶与非调节酶的动力学曲线比较 P419，图10-57 区分酶的类型的标准（P419） Koshland标准：CI（cooperativity