14临本(查)第三章酶课件.ppt

第三章 酶 生物催化剂(biocatalyst) 核酶(ribozyme)：具有高效、特异催化作用的核酸。 酶在生命活动中的地位 体内的物质代谢过程是由一系列连续的化学反应组成，而这些化学反应几乎都是在酶的催化下完成的。 有关酶的概念 酶促反应：酶所催化的反应 酶学研究简史 公元前两千多年，我国已有酿酒记载。 一百余年前，Pasteur认为发酵是酵母细胞生命活动的结果。 1878年，Kühne首次提出Enzyme一词。 1897年，Eduard Buchner用不含细胞的酵母提取液，实现了发酵。 1926年，Sumner首次从刀豆中提纯出脲酶结晶 (deoxyribozyme)。 第一节酶的分子结构与功能The Molecular Structure and Function of Enzyme 酶的不同形式: 单体酶(monomeric enzyme)：仅具有三级结构的酶。 寡聚酶(oligomeric enzyme)：由多个相同或不同亚基以非共价键连接组成的酶。 多酶体系(multienzyme system)：由几种不同功能的酶彼此聚合形成的多酶复合物。 多功能酶(multifunctional enzyme)或串联酶(tandem enzyme)：一些多酶体系在进化过程中由于基因的融合，多种不同催化功能存在于一条多肽链中，这类酶称为多功能酶。 一、酶的分子组成中常含有辅助因子 结合酶 (conjugated enzyme) 各部分在催化反应中的作用 单独的酶蛋白或单独的辅助因子均无活性，只有当两者结合在一起构成全酶才有催化活性。 辅助因子与酶蛋白结合的紧密程度 金属离子是最常见的辅助因子 小分子有机化合物是一些化学稳定的小分子物质，称为辅酶 (coenzyme)。 二、酶的活性中心是酶分子中执行其催化功能的部位 活性中心内的必需基团 三、同工酶 根据国际生化学会的建议，同工酶是由不同基因编码的多肽链，或由同一基因转录生成的不同mRNA所翻译的不同多肽链组成的蛋白质。 同工酶存在于同一种属或同一个体的不同组织或同一细胞的不同亚细胞结构中，它使不同的组织、器官和不同的亚细胞结构具有不同的代谢特征。这为同工酶用来诊断不同器官的疾病提供了理论依据。 乳酸脱氢酶 （lactic dehydrogenase,LDH） 人体心、肝和骨骼肌LDH同工酶谱 组织器官 LDH1 LDH2 LDH3 LDH4 LDH5 （ 占总 LDH活性的百分比） 心 73 24 3 0 0 肝 2 4 11 27 56 骨骼肌 0 0 5 16 79 正常血清 27.1 34.7 20.9 11.7 5. 7 各组织、器官都有自己的同工酶谱 当某组织细胞病变时，会有某种特殊的同工酶释放入血。 第二节 酶的工作原理The Mechanism of Enzyme Action 在反应前后没有质和量的变化； 只能催化热力学允许的化学反应； 只能加速可逆反应的进程，而不改变反应的平衡点。 （一）酶促反应具有极高的效率 酶的催化效率可用酶的转换数 (turnover number) 来表示。酶的转换数是指在酶被底物饱和的条件下，每个酶分子每秒钟将底物转化为产物的分子数。 一种酶仅作用于一种或一类化合物，或一定的化学键，催化一定的化学反应并生成一定的产物。酶的这种特性称为酶的特异性或专一性。 二、酶通过促进底物形成过渡态而提高反应速率 诱导契合作用使酶与底物密切结合 2.邻近效应与定向排列使诸底物正确定位于酶的活性中心 第三节 酶促反应动力学 Kinetics of Enzyme-Catalyzed Reaction 酶促反应动力学：研究各种因素对酶促反应速率的影响，并加以定量的阐述。 影响因素包括：酶浓度、底物浓度、pH、温度、抑制剂、激活剂等。 一、底物浓度对反应速率影响的作图呈矩形双曲线 在其他因素不变的情况下，底物浓度对反应速率的影响呈矩形双曲线关系。 单底物、单产物反应； 酶促反应速率一般在规定的反