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1、酶以及酶促反應(yīng)酶的概念目前將生物催化劑分為兩類酶、核酶（脫氧核酶）酶是一類由活細(xì)胞產(chǎn)生的，對其特異底物具有高效催化作用的蛋白質(zhì)。酶學(xué)研究簡史公元前兩千多年，我國已有釀酒記載。一百余年前，Pasteur認(rèn)為發(fā)酵是酵母細(xì)胞生命活動(dòng)的結(jié)果。1877年，Kuhne首次提出Enzyme一詞。1897年，Buchner兄弟用不含細(xì)胞的酵母提取液，實(shí)現(xiàn)了發(fā)酵。1926年，Sumner首次從刀豆中提純出脲酶結(jié)晶。1982年，Cech首次發(fā)現(xiàn)RNA也具有酶的催化活性，提出核酶(ribozyme)的概念。1995年，JackW.Sz
2、ostak研究室首先報(bào)道了具有DNA連接酶活性DNA片段，稱為脫氧核酶(deoxyribozyme)。*輔助因子分類 （按其與酶蛋白結(jié)合的緊密程度）輔酶(coenzyme):與酶蛋白結(jié)合疏松，可用透析或超濾的方法除去。輔基(prostheticgroup):與酶蛋白結(jié)合緊密，不能用透析或超濾的方法除去。*各部分在催化反應(yīng)中的作用酶蛋白決定反應(yīng)的特異性輔助因子決定反應(yīng)的種類與性質(zhì)金屬酶(metalloenzyme)金屬離子與酶結(jié)合緊密，提取過程中不易丟失。金屬激活酶(metal-activatedenzyme)金屬
3、離子為酶的活性所必需，但與酶的結(jié)合不甚緊密。金屬離子的作用穩(wěn)定酶的構(gòu)象；參與催化反應(yīng)，傳遞電子；在酶與底物間起橋梁作用；中和陰離子，降低反應(yīng)中的靜電斥力等。小分子有機(jī)化合物的作用在反應(yīng)中起運(yùn)載體的作用，傳遞電子、質(zhì)子或其它基團(tuán)。二、酶的活性中心必需基團(tuán)(essentialgroup)1.指酶分子中一些與酶活性密切相關(guān)的化學(xué)基團(tuán)。2.常見的有咪唑基（His)、-OH（Ser)、-SH（Cys)、γ-COOH（Glu)等。目錄或稱活性部位(activesite)，指必需基團(tuán)在空間結(jié)構(gòu)上彼此靠近，組成具有特定空間結(jié)構(gòu)的
4、區(qū)域，能與底物特異結(jié)合并將底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物。通常位于酶分子表面的凹穴（裂隙）中。酶的活性中心(activecenter)活性中心內(nèi)的必需基團(tuán)結(jié)合基團(tuán)(bindinggroup)與底物相結(jié)合催化基團(tuán)(catalyticgroup)催化底物轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物位于活性中心以外，維持酶活性中心應(yīng)有的空間構(gòu)象所必需?；钚灾行耐獾谋匦杌鶊F(tuán)底物活性中心以外的必需基團(tuán)結(jié)合基團(tuán)催化基團(tuán)活性中心目錄溶菌酶的活性中心*Glu35和Asp52是催化基團(tuán)；*Trp62和63、Asp101和Trp108是結(jié)合基團(tuán)；*A~F為底物多糖鏈的糖基，位于酶的
5、活性中心形成的裂隙中。三、同工酶定義1.同工酶(isoenzyme)是指催化相同的化學(xué)反應(yīng)，而酶蛋白的分子結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)乃至免疫學(xué)性質(zhì)不同的一組酶。2.國際生化學(xué)會(huì)建議:同工酶是由不同基因或等位基因編碼的多肽鏈,或由同一基因轉(zhuǎn)錄生成的不同mRNA翻譯的不同多肽鏈組成的蛋白質(zhì)。*舉例：乳酸脫氫酶(LDH1～LDH5)催化的反應(yīng):HHHHHHHMHHMMHMMMMMMMLDH1(H4)LDH2(H3M)LDH3(H2M2)LDH4(HM3)LDH5(M4)乳酸脫氫酶的同工酶*生理及臨床意義(1)在代謝調(diào)節(jié)上起著重要的
6、作用；(2)用于解釋發(fā)育過程中階段特有的代謝特征；(3)同工酶譜的改變有助于對疾病的診斷；(4)同工酶可以作為遺傳標(biāo)志，用于遺傳分析研究。心肌梗死和肝病病人血清LDH同工酶譜的變化1酶活性心肌梗死酶譜正常酶譜肝病酶譜2345本節(jié)要點(diǎn)單體酶,寡聚酶,多功能酶,串聯(lián)酶金屬酶和金屬激活酶輔酶和輔基什么是酶的活性中心，包括哪些必需基團(tuán)同工酶的定義和生理以及醫(yī)學(xué)意義第二節(jié)酶促反應(yīng)的特點(diǎn)與機(jī)理TheCharacteristicandMechanismofEnzyme-CatalyzedReaction酶與一般催化劑的共同點(diǎn)在
7、反應(yīng)前后沒有質(zhì)和量的變化；只能催化熱力學(xué)允許的化學(xué)反應(yīng)；只能加速可逆反應(yīng)的進(jìn)程，而不改變反應(yīng)的平衡點(diǎn)。（一）酶促反應(yīng)具有極高的效率一、酶促反應(yīng)的特點(diǎn)通常比非催化反應(yīng)高108～1020倍，比一般催化劑高107～1013倍。不需要較高的反應(yīng)溫度。酶比一般催化劑更有效地降低反應(yīng)的活化能(activationenergy)。反應(yīng)總能量改變非催化反應(yīng)活化能酶促反應(yīng)活化能一般催化劑催化反應(yīng)的活化能能量反應(yīng)過程底物產(chǎn)物酶促反應(yīng)活化能的改變活化能：底物分子從初態(tài)轉(zhuǎn)變到活化態(tài)所需的能量。一種酶僅作用于一種或一類化合物，或一定的化學(xué)
8、鍵，催化一定的化學(xué)反應(yīng)并生成一定的產(chǎn)物。酶的這種特性稱為酶的特異性或?qū)Ｒ恍浴?酶的特異性(specificity)（二）酶促反應(yīng)具有高度的特異性絕對特異性(absolutespecificity)：只能作用于特定結(jié)構(gòu)的底物，進(jìn)行一種專一的反應(yīng)，生成一種特定結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物。相對特異性(relativespecificity)：作用于一類化合物或一種化學(xué)鍵。立體結(jié)構(gòu)特異性(ste
