生物化学PPTchapter-6-enzyme.ppt

* * * * 水解酶类 水解酶类催化水解反应。 如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、蔗糖酶等 裂合酶类 裂合酶类催化从底物移去某些基团而形成双键的非水解性反应及其逆反应。 如醛缩酶、水化酶、脱氨酶、脱羧酶等。 异构酶类 异构酶类催化同分异构体的相互转变 如葡萄糖酸异构酶、磷酸甘油酸磷酸变位酶等。 合成酶类 合成酶类催化一切必须与ATP分解相偶联，并由两种物质(双分子)合成一种物质的反应。 A+B+ATP AB+ADP+Pi。 如天冬酰胺合成酶、丙酮酸羧化酶等。 酶的系统编号 EC 7 表示第1大类，即氧化还原酶类。 表示第1亚类，被氧化基团为CHOH。 表示第1亚亚类，受氢体为NAD+。 表示乳酸脱氢酶在此亚亚类中的顺序号。 4 酶的专一性 结构专一性 绝对专一性(absolute specificity) 相对专一性(relative specificity) 键专一性 基团专一 立体异构专一性 旋光异构专一性 几何异构专一性 绝对专一性 立体专一性 基团专一性 立体异构专一性 酶的专一性决定于空间结构向 几何异构专一性 诱导契合学说 1890年，Emil Fischer提出的锁钥结合学说解释酶的高度专一性，但它不能解释可逆反应中酶既适应与底物又适应与产物。 1958年，D.E.Koshland Jr.提出了诱导契合学说，认为：酶活性部位的构象是柔韧可变的。酶同底物结合时，酶活性部位因受底物的诱导，会改变其构象使适合与底物契合而结合成中间络合物，进行反应。当酶从ES复合物分离出来后，即恢复其原有构象。 酶分子中与酶活性有关的基团称为酶的必需基团(essential group)。它是酶分子中表现催化活力所必需的部分，包括活性中心和活性中心以外的对维持活性中心空间构象所必需的一些基团。 活性部位和必须基团 酶分子很大，其催化作用往往并不需要整个分子催化活性仅与酶的一小部分区域有关，这一区域就是酶的活性中心。 酶的活性中心也称活性部位（active site），是指酶分子中与底物结合并起催化反应的空间部位。 结合部位，由一些参与底物结合的有一定特性的基团组成 催化部位，由一些参与催化反应的基团组成，底物的键在此处被打断或形成新的键，从而发生一定的化学变化。 酶的活力测定 酶活力（酶活性，enzyme activity）是指酶催化一定化学反应的能力。 酶活力的大小可以用在一定条件下所催化的某一化学反应的反应速度(reaction rate)来表示，两者呈线性关系。 酶量很难用酶的“量”（质量、体积、浓度）来表示。常用酶活力来表示酶量，即酶催化某一特定化学反应的能力。 5 酶活力测定及分离提纯 [P] t 斜率=[P]/t=v 酶的活力单位(enzyme activity unit，U),酶活力单位是酶活力大小或酶量的量度。在一定条件下，一定时间内将一定量的底物转化为产物所需的酶量。 1961年，酶学委员会规定：1个酶活力单位(IU，国际单位)，是指在最适条件(温度25℃)下，每分钟内催化1微摩尔(μmol)底物转化为产物所需的酶量。 测定条件：25℃和最佳pH及底物浓度等条件。 一般也用习惯法，如α-淀粉酶，可用每小时催化1g可溶性淀粉液化所需要的酶量来表示。 酶促反应速度(reaction rate)可用单位时间、单位体积中底物的减少或产物的增加表示。如用化学滴定、比色、比旋光度、测定紫外吸收、电化学法、气体测定等。由于产物是从无到有，因此一般测定产物的增加。 1973年酶学委员会推荐用Katal（Kat）单位，以便与国际单位制SI一致。Katal单位是指在一定条件下每秒钟催化1mol底物转化所需要的酶量。 1Kat=6×107U，1U=16.67nKat 酶的比活力（specific activity）:每毫克蛋白所具有的酶活力（U/mg Protein）。用以表示酶的纯度。 在酶的纯化过程中，其比活力增加。 酶的转换数(turnover number, TN, 等于催化常数kcat)来表示酶的催化效率，是指在一定条件下每秒钟每个酶分子转换底物的分子数，或每秒钟每微摩尔酶分子转换底物的微摩尔数。 大多数酶对它天然底物的转换数的变化范围为每秒1到104。 One unit is defined as the amount of enzyme required to digest 1 μg of pBC4 DNA in 1 hour at 37°C in a total reacti