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第９章　酶引论 　 一．酶是生物催化剂 １．酶（概念）： ２．酶是生物催化剂： ⑴酶与其他催化剂的共性： ⑵酶通过降低反应活化能提高反应速率：中间产物学说 E + S ==== E-S ??? P + E ⑶酶催化高效的因素（酶降低反应活化能的原因）： 邻近定向效应 “张力”和变形 酸碱催化 共价催化 ３．酶作为生物催化剂的特性： 效率高 专一性　 活力可调节：限速步骤，反馈抑制 易失活且反应条件温和 ４．酶的化学本质：　 ⑴大多数酶是蛋白质 ⑵酶的组成 单纯酶：由氨基酸组成 结合酶：酶蛋白（蛋白质组分）＋辅因子（非蛋白质　　　　　　　　物质）　　　 全酶（有活力）：酶蛋白＋辅因子（辅基、 辅酶） 辅因子作用：电子、原子或某些基团的载体 ⑶酶的四级结构 单体酶　寡聚酶　多酶复合体 ５．酶的分类和命名： ⑴命名： 习惯命名： 系统命名： ⑵分类和编号： 按反应性质分６类 编号： 酶的分类 氧化-还原酶催化氧化-还原反应。 主要包括脱氢酶(dehydrogenase)和氧化酶(Oxidase)。 如，乳酸(Lactate)脱氢酶催化乳酸的脱氢反应。 酶的分类 转移酶催化基团转移反应，即将一个底物分子的基团或原子转移到另一个底物的分子上。例如， 谷丙转氨酶催化的氨基转移反应。 酶的分类 水解酶催化底物的加水分解反应。 主要包括淀粉酶、蛋白酶、核酸酶及脂酶等。 例如，脂肪酶(Lipase)催化的脂的水解反应： 酶的分类 裂合酶催化从底物分子中移去一个基团或原子形成双键的反应及其逆反应。 主要包括醛缩酶、水化酶及脱氨酶等。 例如， 延胡索酸水合酶催化的反应。 酶的分类 异构酶催化各种同分异构体的相互转化，即底物分子内基团或原子的重排过程。例如，6-磷酸葡萄糖异构酶催化的反应。 酶的分类 合成酶，又称为连接酶，能够催化C-C、C-O、C-N 以及C-S 键的形成反应。这类反应必须与ATP分解反应相互偶联。 A + B + ATP + H-O-H ===A ? B + ADP +Pi 例如，丙酮酸羧化酶催化的反应。 丙酮酸 + CO2 ? 草酰乙酸 ５．酶的分类和命名： ⑴命名： 习惯命名： 系统命名： ⑵分类和编号： 按反应性质分６类 编号： ６．酶的专一性 ⑴酶对底物的专一性： 结构专一　： 立体异构专一： ⑵专一性的假说： 活性中心： 锁钥学说： 诱导契合学说 （a）锁钥学说： 认为整个酶分子的天然构象是具有刚性结构的，酶表面具有特定的形状。酶与底物的结合如同一把钥匙对一把锁一样 （b）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. ７．酶活力的测定 ⑴酶活力．活力单位．比活力 ⑵反应速度．初速度 辅因子在酶促反应中的作用特点 辅酶在催化反应过程中，直接参加了反应。 每一种辅酶都具有特殊的功能，可以特定地催化某一类型的反应。 同一种辅酶可以和多种不同的酶蛋白结合形成不同的全酶。 一般来说，全酶中的辅酶决定了酶所催化的类型（反应专一性），而酶蛋白则决定了所催化的底物类型（底物专一性）。 酶的结构概念 全酶 (holoenzyme) || 酶蛋白（apoenzyme) + 辅助因子 （cofactor) cofactor 酶催化作用的本质是酶的活性中心与底物分子通过短程非共价力(如氢键,离子键和疏水键等)的作用，形成E-S反应中间物， 其结果使底物的价键状态发生形变或极化，起到激活底物分子和降低过渡态活化能作用。 张力学说 这是一个形成内酯的反应。当 R＝CH3时，其反应速度比 R＝H的情况快315倍。 由于-CH3体积比较大，与反应基团之间产生一种立体排斥张力，从而使反应基团之间更容易形成稳定的五元环过渡状态。 酶分子中可以作为广义酸、碱的基团 广义酸基团 广义碱基团（质子供体） （质子受体） 共价催化 催化剂通过与底物形成反应活性很高的共价过渡产物，使反应活化能降低，从而提高反应速度的过程，称为共价催化。 酶中参与共价催化的基团主要包括 His 的咪唑基，Cys 的巯基，Asp 的羧基，Ser 的羟基等。 某些辅酶，如焦磷酸硫胺素和磷酸吡哆醛等也可以参与共价催化作用。 * * 氧化-还原酶 Oxidoreducta