第七章酶及其動力學(xué).ppt

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1、第七章酶及其動力學(xué)定義：酶是生物細胞產(chǎn)生的、具有催化能力的生物催化劑。酶是生物體內(nèi)進行新陳代謝不可缺少的受多種因素調(diào)節(jié)控制的具有催化能力的生物催化劑。生物學(xué)意義能在體內(nèi)十分溫和的條件下高效率地起催化作用，并通過自我調(diào)節(jié)使生物體內(nèi)各種物質(zhì)處于不斷的有序的代謝之中。一、酶的概念第一節(jié)概述有關(guān)概念酶促反應(yīng)底物（S）產(chǎn)物（P）途徑循環(huán)原始底物中間產(chǎn)物最終產(chǎn)物表示方法S＋s－→P1E1p1－→PiE2s1pi－→PnEisipn－→PEnsnpS→PESPE酶具有一般催化劑的特征1.只能進行熱力學(xué)上允許進

2、行的反應(yīng)；2.可以縮短化學(xué)反應(yīng)到達平衡的時間，而不改變反應(yīng)的平衡點；3.通過降低活化能加快化學(xué)反應(yīng)速度。二、酶作用的特點2.專一性：酶對底物具有嚴(yán)格的選擇性。3.敏感性：對環(huán)境條件極為敏感，易于失活。4.可調(diào)性：酶活性的調(diào)節(jié)和酶合成速度的調(diào)節(jié)。酶的催化特點1.高效性：通常要高出非生物催化劑催化活性的106~1013倍。2H2O22H2O+O21mol過氧化氫酶5×106molH2O21mol離子鐵6×10-4molH2O21、酶的化學(xué)本質(zhì)蛋白質(zhì)1926年J.B.Sumner首次從刀豆制備出脲酶結(jié)

3、晶，證明其為蛋白質(zhì)，并提出酶的本質(zhì)就是蛋白質(zhì)的觀點。酶是蛋白質(zhì)的證據(jù)：其組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與蛋白質(zhì)一樣三、酶的化學(xué)本質(zhì)與組成2、化學(xué)組成酶單純酶結(jié)合酶（全酶）=酶蛋白+輔因子輔因子輔酶：與酶蛋白結(jié)合得比較松的小分子有機物。輔基：與酶蛋白結(jié)合得緊密的小分子有機物。金屬激活劑：金屬離子作為輔助因子。酶的催化專一性主要決定于酶蛋白部分，輔因子通常是作為電子、原子或某些化學(xué)基團的載體。3、單體酶、寡聚酶和多酶復(fù)合物單體酶（monomericenzyme)：僅有一條具有活性部位的多肽鏈，全部參與水解反應(yīng)。寡

4、聚酶(oligomericenzyme)：由幾個或多個亞基組成，亞基牢固地聯(lián)在一起，單個亞基沒有催化活性。亞基之間以非共價鍵結(jié)合。多酶復(fù)合物(multienzymesystem)：幾個酶鑲嵌而成的復(fù)合物。這些酶催化將底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的一系列順序反應(yīng)。例如丙酮酸脫氫酶系（E.coli）：丙酮酸脫氫酶（EⅠ）、硫辛酰轉(zhuǎn)乙酰酶（EⅡ）和二氫硫辛酰脫氫酶（EⅢ）。EⅠEⅡEⅢ堿性EⅠEⅡEⅢ+EⅡEⅢ+脲1、酶的分類1961年國際酶學(xué)委員會（EnzymeCommittee,EC）根據(jù)酶所催化的反應(yīng)類型和機

5、理，把酶分成6大類：1.氧化還原酶類：主要催化氫的轉(zhuǎn)移或電子傳遞的氧化還原反應(yīng)。AH2+B（O2）A+BH2（H2O2，H2O）（1）脫氫酶類：催化直接從底物上脫氫的反應(yīng)。AH2+BA+BH2（需輔酶Ⅰ或輔酶Ⅱ）四、酶的分類與命名（2）氧化酶類①催化底物脫氫，氧化生成H2O2：AH2+O2A+H2O2（需FAD或FMN）②催化底物脫氫，氧化生成H2O：2AH2+O22A+2H2O（3）過氧化物酶ROO+H2O2RO+H2O+O2（4）加氧酶（雙加氧酶和單加氧酶）O2+OHOHC=OC=OOHOH

6、（順，順-已二烯二酸）RH+O2+還原型輔助因子ROH+H2O+氧化型輔助因子（又稱羥化酶）2.轉(zhuǎn)移酶類：催化化合物中某些基團的轉(zhuǎn)移。A·X+BA+B·X根據(jù)X分成8個亞類：轉(zhuǎn)移碳基、酮基或醛基、酰基、糖基、烴基、含氮基、含磷基和含硫基的酶。3.水解酶類：催化加水分解作用。AB+H2OAOH+BH4.裂解酶類：催化非水解性地除去基團而形成雙鍵的反應(yīng)或逆反應(yīng)。CH3C=OCOOHC—C鍵CH3C=OH+CO2C—O鍵CH2COOHHO—CH—COOHHCCOOHHOOCCH+H2OC—N鍵COOH

7、CH—NH2CH2COOHCOOHCHHCCOOH+NH35.異構(gòu)酶：催化各種異構(gòu)體之間的互變。AB常見的有消旋和變旋、醛酮異構(gòu)、順反異構(gòu)和變位酶類。6.合成酶類：催化有ATP參加的合成反應(yīng)。A+B+ATPA·B+ADP+Pi乳酸脫氫酶EC1.1.1.27第1大類，氧化還原酶第1亞類，氧化基團CHOH第1亞亞類，H受體為NAD+該酶在亞亞類中的流水編號編號EC：n1.n2.n3.n4EC國際酶學(xué)委員會n1據(jù)反應(yīng)性質(zhì)分六大類n1=1——6n2n1下再分亞類n2=1——in3n2下再分亞亞類n3=1

8、——in4在亞亞類中的排行n4=1——iEC：1.1.1.x催化的反應(yīng)都是-C-OH＋NAD（P）＋→-CO-H＋NAD（P）H＋H＋黃嘌呤氧化酶EC：1.2.3.2第1大類，氧化還原酶第2亞類，氧化基團-CO-第3亞亞類，H受體為O2該酶在亞亞類中的流水編號2、酶的命名有兩種方法：系統(tǒng)名、慣用名。系統(tǒng)名：底物名稱：底物名稱＋反應(yīng)類型＋酶乳酸+NAD+丙酮酸+NADH+H+乳酸：NAD+氧化還原酶慣用名：只取一個較重要的底物名稱和反應(yīng)類型，有的加來源。乳酸：NAD+氧化還原酶乳酸脫氫酶對于催化水