297-“酶”專題知識

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1、“酶”專題知識一、酶的發(fā)現(xiàn)過程（略）二、酶的概念：活細胞產(chǎn)生的一類具有生物催化作用的特殊有機物。1、來源：由活細胞產(chǎn)生。（除某些沒有細胞核的細胞外，如哺乳動物成熟的紅細胞、血小板，植物篩管細胞）2、作用：催化生物化學反應（降低化學反應活化能）3、本質(zhì)：絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA（暫時還沒有把DNA列入）。三、酶的合成1、合成的原料：氨基酸或核糖核苷酸2、合成的場所：核糖體（與唾液淀粉酶等胞外酶合成和分泌有關的主要細胞結構有核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體和細胞膜。）3、合成的過程：遵循中心法則，通

2、過轉錄和翻譯合成的4、合成的控制：酶的合成是在基因控制下進行的四、酶和激素的比較1、化學成分：前者主要是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA；后者有多肽及蛋白類、氨基酸衍生物、脂質(zhì)等。2、生理功能：前者對生化反應起催化作用；后者對生命活動起調(diào)節(jié)作用3、相互關系：能合成激素的細胞一定也能合成酶，但能合成酶的細胞不一定能合成激素。要注意酶與激素、蛋白質(zhì)、維生素、脂質(zhì)的關系：維生素脂質(zhì)激素蛋白質(zhì)酶五、酶的類型1、按其發(fā)揮作用的場所不同分為：（1）胞外酶：消化酶、SOD（超氧化歧化酶）、基因工程中的工具酶（限制性核酸內(nèi)切酶和

3、DNA連接酶）等，在細胞外發(fā)揮作用。注意限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶的作用：DNA連接酶的作用是催化切割的DNA片段（黏性末端）形成化學鍵（磷酸二酯鍵）而拼接起來。不是促使堿基配對形成氫鍵。消化酶屬于分泌蛋白如唾第14頁共14頁液淀粉酶（注意與生物膜和細胞器的聯(lián)系）。（2）胞內(nèi)酶：在細胞內(nèi)發(fā)揮作用。如光合酶、呼吸酶、轉氨酶、ATP酶、解旋酶、DNA聚合酶、DNA連接酶、RNA聚合酶、逆轉錄酶、存在于微生物中的限制性核酸內(nèi)切酶等。2、具有酶活性的蛋白質(zhì)分為簡單蛋白質(zhì)類和結合蛋白質(zhì)類：（1）簡單蛋白質(zhì)類

4、的酶只由氨基酸組成，不含任何其他物質(zhì)，如胃蛋白酶。（2）結合蛋白質(zhì)類的酶（又稱全酶）是由蛋白質(zhì)與輔因子組成，其中蛋白質(zhì)部分稱為酶蛋白，輔因子部分稱為輔酶或輔基。與酶蛋白結合牢固的輔因子叫做輔基，與酶蛋白結合比較松的輔因子叫做輔酶，B族維生素以及Fe2+、Zn2+、Mg2+、Cu2+、K+、Na+、CL-等金屬離子是許多全酶的輔基和輔酶。酶蛋白和輔因子單獨存在時都沒有催化作用。六、酶的性質(zhì)1、酶同時具有普通催化劑的一般性質(zhì)，即酶在反應前后，其性質(zhì)和數(shù)量均不發(fā)生改變；酶只能改變反應速率，但不能改變反應方向

5、。能夠降低反應物的活化能，促進反應的進行，但自身不被消耗掉等。2、酶的特性：高效性；專一性；溫和性（受溫度和pH等影響）。（1）高效性：酶的催化效率是無機催化劑的107～1013倍。（催化劑可以降低化學反應的活化能，而且與無機催化劑相比較，生物催化劑酶有突出的優(yōu)越性——酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高?；罨芫褪欠肿訌某B(tài)轉化變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量?；罨茉酱螅磻驮讲蝗菀走M行，反之就容易進行。）（2）專一性：酶的專一性是指一種酶只能催化一種物質(zhì)或同一類物質(zhì)的化學反應。

6、酶促反應的專一性與酶是蛋白質(zhì)的結構有關，每種蛋白質(zhì)都有特定的空間結構，酶催化反應時，酶蛋白分子首先與底物分子結合，但酶分子與底物分子能否結合，取決于酶分子的活性部位與底物分子在空間構象（空間結構）上是否對應，如下圖。【酶—底物相互作用的“鑰匙與鎖”模型】蛋白質(zhì)分子結構具有多樣性，所以酶也具有多樣性，在生物體內(nèi)存在著許許多多種酶，催化著生物體內(nèi)各種各樣的生物化學反應，所以酶具有多樣性的特點。（3）溫和性（脆弱性）：由于酶主要是蛋白質(zhì)組成的，能夠使蛋白質(zhì)變性的因素也能使酶遭到破壞而完全失去活性。主要的因素

7、有高溫、高壓、紫外線照射等物理因素，有機溶劑、強酸、強堿等化學因素。七、酶的活性：即酶的催化效率，影響酶作用的主要因素是溫度、pH。酶是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)的分子結構和功能狀態(tài)要受溫度和pH的影響。另外還有酶的濃度、底物濃度、生成物濃度、酶抑制劑和激活劑（許多小分子物質(zhì)、離子對酶的催化作用有促進或抑制作用）等。1、溫度對酶的影響是：在較低溫度時，隨著溫度的升高，酶的活性也逐漸提高，達到第14頁共14頁最適溫度時，酶的催化能力最高，但高于最適溫度后酶的催化能力會迅速下降，最后完全失去催化能力，其原因是低溫不破

8、壞蛋白質(zhì)的分子結構，高溫會導致蛋白質(zhì)分子發(fā)生熱變性，而蛋白質(zhì)的變性是不可逆的，如下圖A曲線所示，所以在最適溫度兩側的曲線是不對稱的。從溫度對酶促反應的關系圖上可以看到溫度對酶促反應的影響是兩方面的，一方面溫度↑，速率↑。另一方面最適溫度以后，溫度↑，速率↓。當然，不同的酶對溫度的敏感程度不一樣，大部分酶在60℃以上變性，但也有少數(shù)淀粉酶能耐受較高溫度，如細菌淀粉酶在93℃下活力最高，從麥芽里提出的淀粉酶（α-淀粉酶）在70℃條件仍然具有活性。2、pH對酶