生物化学第8章酶学通论.pptVIP

第四章?????????? 酶 The application of enzyme has a much longer history than that of enzymatic research See at p319 一、? 酶的概念及其作用特点 酶是一类具有高效率、高度专一性、活性可调节的生物催化剂。 生物催化剂 ： 酶(enzyme) 核酶(ribozyme) 脱氧核酶(deoxyribozyme) 1、?? 酶与非生物催化剂相比的几点共性： ①催化效率高，用量少（细胞中含量低）。 ②加快反应速度但不改变化学反应平衡点。 ③降低反应活化能。 ④反应前后自身结构不变。 催化剂改变了化学反应的途径，使反应通过一条活化能比原途径低的途径进行。 催化剂的效应只反映在动力学上（反应速度），不影响反应的热力学（化学平衡）。 3、?? 酶催化反应的特点 （1）、 催化效率更高 酶催化反应速度是相应的无催化反应的108-1020倍，并且高出非酶催化反应速度至少几个数量级。 （2）. 专一性高 酶对反应的底物和产物都有极高的专一性，几乎没有副反应发生。 （3）、易失活——反应条件温和 常温、常压，中性pH环境。 二、? 酶的化学本质及其组成 （一）?????酶的化学本质 绝大多数酶是蛋白质 证据（1）酸水解的 产物是氨基酸，能被蛋白酶水解失活； （2）具有蛋白质的一切共性，凡是能使蛋白质变性的因素都能使酶变性；（具有蛋白质的颜色反应） 少数酶是RNA（核酶） （二）? 酶的化学组成 单纯酶类(simple enzyme)：仅由蛋白质组成 脲酶、溶菌酶、淀粉酶、脂肪酶、核糖核酸酶等 缀合酶类（conjugated enzyme): 全酶（holoenzyme)=脱辅基酶（apoenzye)+辅因子(cofactor)： 超氧化物歧化酶Cu2+、Zn2+）、乳酸脱氢酶（NAD+） ★? 酶的辅助因子主要有金属离子和有机化合物 金属离子：Fe2+、Fe3+ 、 Zn2+、 Cu+、Cu2+、 Mn2+、、Mn3+、Mg2+ 、K+、 Na+ 、Mo6+ 、Co2+等。 有机化合物：NAD，NADP，FAD，生物素，卟啉等 辅酶(coenzyme)：与酶蛋白结合较松，可透析除去。 辅基(prosthetic group)：与酶蛋白结合较紧。 ★酶蛋白决定酶专一性，辅助因子决定酶促反应的类型和反应的性质。 NAD+构成专一性强的乳酸脱氢酶、醇脱氢酶、苹果酸脱氢酶、异柠檬酸脱氢酶。 （三）、?单体酶、寡聚酶、多酶复合体、多酶融合体 1、?? 单体酶 由一条或多条共价相连的肽链组成的酶分子 牛胰RNase 124a.a 单链 鸡卵清溶菌酶 129a.a 单链 胰凝乳蛋白酶 三条肽链 2、?? 寡聚酶 ①含相同亚基的寡聚酶： 苹果脱胱氢酶（鼠肝），2个相同的亚基 ②含不同亚基的寡聚酶： 琥珀酸脱氢酶（牛心），αβ2个亚基 寡聚酶中亚基的聚合，有的与酶的专一性有关，有的与酶活性中心形成有关，有的与酶的调节性能有关。 ★大多数寡聚酶是胞内酶，而胞外酶一般是单体酶。 3、?? 多酶复合体 ★由两个或两个以上的酶，靠非共价键结合而成，其中每一个酶催化一个反应，所有反应依次进行，构成一个代谢途径或代谢途径的一部分。 大肠杆菌丙酮酸脱氢酶复合体由三种酶组成： ①丙酮酸脱氢酶（E1） 以二聚体存在 2×9600 ②二氢硫辛酸转乙酰基酶（E2） 70000 ③二氢硫辛酸脱氢酶（E3） 以二聚体存在 2×56000 ? 12个E1 二聚体 24×96000 24个E2 单体 24×70000 6个E3 二聚体 12×56000 总分子量：560万 4、?? 多酶融合体（多功能酶） ★一条多肽链上含有两种或两种以上催化活性的酶，往往是基因融合的产物。 例如：天冬氨酸激酶I---高丝氨酸脱氢酶I融合体（双功能酶） 该酶是四聚体α4，每条肽链含两个活性区域：N-端区域是Asp激酶，C端区域是高Ser脱氢酶 三、? 酶的分类及命名 （一）、? 习惯命名 1.依据底物来命名（绝大多数酶）： 蛋白酶、淀粉酶 2. 依据催化反应的性质命名： 水解酶、转氨酶 3 结合上述两个原则命名：琥珀酸脱氢酶。 4. 有时加上酶的来源 胃蛋白酶、牛胰凝乳蛋白酶 （二）、? 国际系统命名 ★★基本原则：明确标明酶的底物及催化反应的性质（底物为水时可略去不写）。 ★P327 表8