酶的概述電子教案.ppt

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1、酶的概述一、酶的概念及其作用特點1、酶是一類具有高效率、高度專一性、活性可調(diào)節(jié)的生物催化劑。2、酶與非生物催化劑相比的幾點共性：①催化效率高，用量少（細胞中含量低）。②加快反應速度但不改變化學反應平衡點。③降低反應活化能。④反應前后自身結構不變。3、酶催化反應的特點（1）、催化效率更高酶催化反應速度是相應的無催化反應的108-1020倍，并且高出非酶催化反應速度至少幾個數(shù)量級。（2）、專一性高酶對反應的底物和產(chǎn)物都有極高的專一性，幾乎沒有副反應發(fā)生。（3）、反應條件溫和常溫、常壓，中性pH環(huán)境。（4）、活性可調(diào)節(jié)別構調(diào)節(jié)、酶的共價修飾、酶的合成、活化與降解等。（5）、酶的

2、催化活性離不開輔酶、輔基、金屬離子二、酶的化學本質(zhì)及其組成（一）酶的化學本質(zhì)絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)證據(jù)（1）酸水解的產(chǎn)物是氨基酸，能被蛋白酶水解失活；（2）具有蛋白質(zhì)的一切共性，凡是能使蛋白質(zhì)變性的因素都能使酶變性。少數(shù)酶是RNA（核酶）（二）酶的化學組成單純酶類(simpleenzyme)：僅由蛋白質(zhì)組成脲酶、溶菌酶、淀粉酶、脂肪酶、核糖核酸酶等綴合酶類（conjugatedenzyme):全酶（holoenzyme)=脫輔基酶（apoenzyme)+輔因子(cofactor)：超氧化物歧化酶（Cu2+、Zn2+）、乳酸脫氫酶（NAD+）★酶的輔助因子主要有金屬離子和有機化

3、合物金屬離子：Fe2+、Fe3+、Zn2+、Cu+、Cu2+、Mn2+、、Mn3+、Mg2+、K+、Na+、Mo6+、Co2+等。有機化合物：NAD，NADP，F(xiàn)AD，生物素，卟啉等輔酶(coenzyme)：與酶蛋白結合較松，可透析除去。輔基(prostheticgroup)：與酶蛋白結合較緊?！锩傅鞍讻Q定酶專一性，輔助因子決定酶促反應的類型和反應的性質(zhì)。三、單體酶、寡聚酶、多酶復合體、多酶融合體1、單體酶由一條或多條共價相連的肽鏈組成的酶分子牛胰RNase124a.a單鏈雞卵清溶菌酶129a.a單鏈胰凝乳蛋白酶三條肽鏈2、寡聚酶①含相同亞基的寡聚酶：蘋果酸脫氫酶（鼠肝）

4、，2個相同的亞基②含不同亞基的寡聚酶：琥珀酸脫氫酶（牛心），αβ2個亞基寡聚酶中亞基的聚合，有的與酶的專一性有關，有的與酶活性中心形成有關，有的與酶的調(diào)節(jié)性能有關。3、多酶復合體★由兩個或兩個以上的酶，靠非共價鍵結合而成，其中每一個酶催化一個反應，所有反應依次進行，構成一個代謝途徑或代謝途徑的一部分。大腸桿菌丙酮酸脫氫酶復合體由三種酶組成：①丙酮酸脫氫酶（E1）以二聚體存在2×9600②二氫硫辛酸轉乙酰基酶（E2）70000③二氫硫辛酸脫氫酶（E3）以二聚體存在2×5600012個E1二聚體24×9600024個E2單體24×700006個E3二聚體12×56000總分子

5、量：560萬4、多酶融合體（多功能酶）★一條多肽鏈上含有兩種或兩種以上催化活性的酶，往往是基因融合的產(chǎn)物。例如：天冬氨酸激酶I---高絲氨酸脫氫酶I融合體（雙功能酶）該酶是四聚體α4，每條肽鏈含兩個活性區(qū)域：N-端區(qū)域是Asp激酶，C端區(qū)域是高Ser脫氫酶四、酶的分類及命名（一）、習慣命名1.依據(jù)底物來命名（絕大多數(shù)酶）：蛋白酶、淀粉酶2.依據(jù)催化反應的性質(zhì)命名：水解酶、轉氨酶3結合上述兩個原則命名：琥珀酸脫氫酶。4.有時加上酶的來源胃蛋白酶、牛胰凝乳蛋白酶（二）、國際系統(tǒng)命名基本原則：明確標明酶的底物及催化反應的性質(zhì)（底物為水時可略去不寫）。酶國際系統(tǒng)命名法舉例谷丙轉氨

6、酶的系統(tǒng)名稱：丙氨酸：α-酮戊二酸氨基轉移酶六、酶的活力測定與分離純化1、酶活力與酶促反應速度酶活力：在一定條件下，酶催化某一反應的反應速度（一般測初速度）。酶促反應速度：單位時間、單位體積中底物的減少量或產(chǎn)物的增加量。單位：濃度/單位時間研究酶促反應速度，以酶促反應的初速度為準(底物消耗≤5%）。2、酶的活力單位（U）國際單位（IU單位）：在最適反應條件下，每分鐘催化1μmol底物轉化為產(chǎn)物所需的酶量，稱一個國際單位（IU），1IU=1μmol/min國際單位（Katal,Kat單位）：在在最適反應條件下，每秒鐘催化1mol底物轉化為產(chǎn)物所需的酶量，稱Kat單位1Kat

7、=60*106IU最適條件：最適溫度（25℃或37℃，最適pH、最適緩沖液離子強度、最適底物濃度。3、酶的比活力Specificactivity每毫克酶蛋白所具有的酶活力。單位：U/mg蛋白質(zhì)。酶的比活力是分析酶的含量與純度的重要指標。一個酶的分離純化分為4步。步驟1234總活力（U）6432總蛋白質(zhì)（mg）201052比活力（U/mg）6/204/103/52/2酶的提純過程中，總蛋白減少，總活力減少，比活力增高。酶的純化倍數(shù)：酶的回收率：×100%4、酶活力的測定方法分光光度法熒光法同位素法電化學法第二部分酶促反應動力學研