第四章 酶 下.pdf

第三节 酶的作用机理和酶的调节 一 酶的活性部位 二 影响酶催化效率的有关因素 三 酶催化反应机制的实例 四 酶活性的调节控制 五 同工酶 结合部位 （1-几个aa） 活性中心 催化部位 （1-几个aa） 酶分子 维持活性中心构象的必需基团 其他部分 （非必需基团） 活性中心：酶分子中直接与底物结合，并 和酶催化作用直接相关的部位，或酶分子中 与底物结合部位和催化部位所形成的微区。 结合部位(Binding site)：酶分子中与底 物结合的部位或区域一般称为结合部位。结 合部位决定酶的专一性。 催化部位(Catalytic site): 酶分子中促 使底物发生化学变化的部位称为催化部位。 催化部位决定酶所催化反应的性质。 (一) 、酶活性部位的特点 只是酶分子的一小部分；特定三维结构; 通过诱导契 合形成与底物互补的；酶的活性部位是位于酶分子 表面的一个裂缝内;通过次级键与底物相互作用；有 一定的柔性（邹承鲁的对比研究发现活性部位的柔 性比其他部位更强） (二) 、研究酶活性部位的方法 1 侧链基团的化学修饰法 非特异性共价修饰 （作用于酶分子中aa残 基侧链基团），酶活力丧失与修饰剂浓度成比 例，底物或竞争性抑制剂可降低修饰作用。特 异性共价修饰 （作用于酶的特定氨基酸）， 如二异丙基氟磷酸（DFP ）与酶活性部位的丝氨 酸羟基结合；亲和标记试剂可以与活性部位 的特定基团共价定量结合，如对甲苯磺酰-L-苯 丙氨酰氯甲基酮(TPCK)与胰凝乳蛋白酶活性部 位丝氨酸羟基的结合, 与底物结构比较类似-亲 和。 (二) 、研究酶活性部位的方法 2 动力学参数测定法 3 X-射线晶体结构分析法 4 定点诱变法 二 影响酶催化效率的有关因素 过渡态 能 能 非催化反应活化能 量 量 一般催化 改 剂反应活 改 化能 变 变 酶促反应活化能 初 态 反应总能量变化 终 态 酶促反应活化能的改变 • 非酶促反应：S ⎯⎯→ P • 酶促反应： E + S E-S ⎯⎯→ P + E 许多实验事实证明了E－S复合物的 存在。 E－S复合物形成的速率与酶 和底物的性质有关。 酶（E）与底物（S）结合生成不稳 定的中间物（ES），再分解成产物 （P）并释放出酶，使反应沿一个低 活化能的途径进行，降低反应所需 活化能，所以能加快反应速度。 二 酶催化效率的有关因素 1、邻近与定向效应 2、底物的形变和诱导契合 3、酸－碱催化 4、共价催化 5、金属离子催化 6、多元催化和协同效应 7、微环境的影响 1、邻近定向效应： 邻近：底物与酶活性中心的邻近 底物之间的邻近。 活性中心的底物浓度高 （比外界 高上万倍），分子间的反应类似 分子内的反应加快了反应速度。 分子间反应