王镜岩生化第三版考研课件 第10章 酶的作用机制和酶的调节.ppt

活性中心（active center) ——与酶活力直接相关的区域 结合中心：与S结合 决定酶促反应的专一性 催化中心：促进S发生化学变化 决定酶促反应的性质 ——与酶的催化活性直接相关的化学基团 常见：His咪唑基、Ser-OH、 Gluγ-COOH、Cys-SH、Asp-OH （二） 酶活性部位的特点 二、研究酶活性部位的方法 （二）底物的形变和诱导契合 产物脱离 电子云形变 酶活性中心提供H+/H+受体使敏感键断裂的机制。 碱催化 使肽键失稳 1、需要金属离子的酶 （1） 金属酶 (metalloenzyme) 含紧密结合的金属离子 （2）金属激活酶( metal-activited enzyme) 含松散结合的金属离子 2、金属离子的作用 A、参与底物反应的定向 B、通过价态改变参与电子转移 C、通过静电稳定/屏蔽负电荷 四、酶催化反应机制的实例 （一）溶菌酶（lysozyme） 胰蛋白酶 五、酶活性的调节控制 （一）别构调控（allosteric regulation） 1、定义 别构调节：酶分子的非催化部位与某些化合物可逆地非共价结合后发生构象的改变，进而改变酶活性状态。 别构酶：具有别构现象的酶。 别构剂：能使酶分子发生别构作用的物质。 2、 别构酶的特点 S曲线：正协同＜81—V↑随［S］↑而加快 b、当其他别构物参与调节时 整体上产生激活、抑制现象 酶 酶-P 六、同工酶（isoenzyme） ② 3－磷酸甘油醛脱氢酶 具有负协同效应的别构酶代表 S形曲线（正协同） 表观双曲线（负协同效应） （2）别构酶的动力学 V= V[S] Km + [S] 当V=90％V 0.9Km=0.1[S] ［S］＝9Km 当V=10％V ［S］＝1/9Km 10%V 时[s] 90%V时 [s] = 81 2米氏曲线 1负协同 3正协同 3 2 1 V 10%V 90%V 0 [S] V a 、仅底物是别构调节物 双曲线：负协同＞81—V↑随［S］↑而减慢 底物是别构抑制剂 底物是别构激活剂 改变了调节的敏感区位置 别构激活 别构抑制 V 0 [S] 底物敏感区 （3）K型效应物和V型效应物： K0.5：别构酶催化反应达到1/2 Vmax时的[S] 改变K0.5不改变Vmax：K型效应物 改变Vmax不改变K0.5 ：V型效应物 2 1 3 2 1 3 v v Vmax Vmax K0.5 0 0 [S] [S] A为K型效应物 B为V型效应物 1.未加效应物；2.加激活剂；3加抑制剂 A为K型效应物 B为V型效应物 别构酶经加热或用化学试剂等处理，可引起别构酶解离，失去调节活性。 脱敏后表现为米氏酶动力学双曲线 （4）脱敏作用 3、别构酶调节酶活性的机理 1、对称或协同模型（symmetry or concerted model,也称齐变模型、MWC模型） 1965年由Monod、Wyman和Changeux提出。 该模型的要点 : 2、序变模型（sequential model，也称KNF模型） 1966年由Koshland、Nemethy和Filmer提出。 该模型的要点 : （二）酶原的激活 酶原(zymogen)：酶的无活性的前体 酶原的激活：由无活性的酶原转变为有活性的酶的过程。 酶原激活的意义：在特定的环境和条件下发挥作用；避免细胞自身消化；有的酶原可以视为酶的储存形式。 酶原激活的机理: 酶 原 分子构象发生改变 形成或暴露出酶的活性中心 一个或几个特定的肽键断裂，水解掉一个或几个短肽 在特定条件下 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 胰蛋白酶原 活性中心 胰蛋白酶原的激活过程 胰蛋白酶 胰蛋白酶原 胰蛋白酶 六肽 + 弹性蛋白酶原 弹性蛋白酶 + 碎片 胰凝乳蛋白酶原 α-胰凝乳蛋白酶 +二肽 羧基肽酶原A 羧基肽酶A + 碎片 肠激酶 自身催化 肠激