[理化生]生物化学 第3章：酶-2011.ppt

Genes and Genomes 三、酶的催化特征 用量少而催化效率高； 酶能够改变化学反应的速度，但不能改变化学反应平衡。 酶本身在反应前后不发生变化 酶通过降低反应的活化能，从而加速反应的进行。 2. 酶与一般催化剂的区别 四、酶的化学本质 酶由C、H、O、N等元素组成，其比例反映了蛋白质的化学组成； 酶对热不稳定 酶是两性电解质； 凡引起蛋白质变性的物化因素均可导致酶丧失活性； 酶是亲水胶体； 酶被蛋白酶水解失活； 酶表现蛋白质所特有的显色反应 酶经酸碱水解后的最终产物是氨基酸 2、按结构特点分为： 单体酶——只有一条肽链的酶。 寡聚酶——由几个或多个亚基组成的酶。 多酶络合物——由多种功能相关的酶嵌合而成的复合物。每个单独的酶都具有活性，当它们形成复合体时，可催化某一特定的链式反应。有利于系列化学反应的连续进行，提高催化效率，同时便于机体对酶的调控。 琥珀酸脱氢酶只作用于琥珀酸，不作用于它的类似物 一、酶的分类 催化生物体内的氧化-还原反应，涉及H或电子的转移 脱氢酶(dehydrogenase)、氧化酶(Oxidase)等。 AH2 + B ==== A + BH2 如乳酸(Lactate)脱氢酶 2、转移酶(Transferase) 催化分子间功能基团的转移 A－R + B === A + B－R 3、水解酶(Hydrolase) 催化底物的加水分解反应 淀粉酶、蛋白酶、核酸酶及酯酶等。 A－B + HOH === AOH + BH 4、裂合酶(Lyase) 催化非水解的除去底物分子中的基团及其逆反应; 有醛缩酶、水化酶及脱氨酶等 AB ==== A + B 5、异构酶(Isomerase) 催化各种同分异构体的相互转化 A====B 6、合成酶(Synthetase or Ligase) (连接酶)能够催化与ATP分解反应相偶联的由两分子合成一分子的反应。 A + B + ATP ==== A－B + ADP +Pi 二、酶的编号 EC 1. 1. 1. 27 第一大类，氧化还原酶 第一亚类，被氧化基团为 CHOH 第一亚亚类，氢受体为 NAD+ 该酶在此亚亚类中的序号 1、国际系统命名法 系统名称包括底物名称、构型、反应性质，最后加一个酶字。 第三节、酶的作用机理 外加能：使较多的反应物分子获得所需要活化能。 使用催化剂：降低底物分子所必须具有的活化能。 反应过程中能的变化 2H2O2→2H2O+O2 无催化剂 △E=75.348KJ/mol 胶态Pt △E=48.976KJ/mol H2O2酶 △E=8.372KJ/mol 无酶参与 S→P（要求S的自由能高） 有酶参与下 E + S →ES →E + P 二、中间产物学说 －－酶如何降低化学反应的活化能？ 中间产物学说认为：在酶促反应中，首先酶与底物形成不稳定的酶－底物中间复合物E-S，当底物分子在酶作用下发生化学变化后，ES再分解成产物和酶。 E + S ??? E-S ??? P + E 活性中心的结构特点 多位于酶分子的表面呈裂缝状 只占酶分子总体积的很小一部分 具有三维空间结构 由结合部位和催化部位组成 酶的活性部位和底物的辨认和结合过程，称为诱导契合 亲核性基团： 四、决定酶专一性的机制 “锁钥学说”(lock and key thoery) （E.Fischer，1890） “诱导契合”假说(induced-fit hypothesis, D.Koshland,1958） 酶表面不存在与底