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《(基礎(chǔ)醫(yī)學(xué))生化課件-酶》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、Enzyme第三章酶酶的概念目前將生物催化劑分為兩類酶、核酶(脫氧核酶)酶是一類由活細胞產(chǎn)生的,對其特異底物具有高效催化作用的蛋白質(zhì)。第一節(jié)酶的分子結(jié)構(gòu)與功能第二節(jié)酶的工作原理第三節(jié)酶促反應(yīng)動力學(xué)第四節(jié)酶的調(diào)節(jié)第五節(jié)酶的命名與分類第六節(jié)酶與醫(yī)學(xué)的關(guān)系第一節(jié)酶的分子結(jié)構(gòu)與功能TheMolecularStructureandFunctionofEnzyme酶的不同形式單體酶(monomericenzyme):僅具有三級結(jié)構(gòu)的酶。寡聚酶(oligomericenzyme):由多個相同或不同亞基以非共價鍵連接組成
2、的酶。多酶體系(multienzymesystem):由幾種不同功能的酶彼此聚合形成的多酶復(fù)合物。多功能酶(multifunctionalenzyme)或串聯(lián)酶(tandemenzyme):一些多酶體系在進化過程中由于基因的融合,多種不同催化功能存在于一條多肽鏈中,這類酶稱為多功能酶。一、酶的分子組成蛋白質(zhì)部分:酶蛋白(apoenzyme)輔助因子(cofactor)金屬離子(2/3)小分子有機化合物全酶(holoenzyme)結(jié)合酶(conjugatedenzyme)單純酶(simpleenzyme)*
3、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。小分子有機化合物的作用在反應(yīng)中起運載體的作用,傳遞電子、質(zhì)子或其它基團。小分子有機化合物在催化中的作用輔助因子分類(按其與酶蛋白結(jié)合的緊密程度
4、)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。二、酶的活性中心必需基團(essentialgroup)酶分子中氨基酸殘基側(cè)鏈的化學(xué)基團中,一些與酶活性密切相關(guān)的化學(xué)基團。目錄或稱活性部位(activesite),指必需基團在空間結(jié)構(gòu)上彼此靠近,組成具有特定空間結(jié)構(gòu)的區(qū)域,能與底物特異結(jié)合并將底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物。酶的活性中心(activecenter)活性中心內(nèi)的必需基團結(jié)合基團(bindinggro
5、up)與底物相結(jié)合催化基團(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底物活性中心以外的必需基團結(jié)合基團催化基團活性中心目錄三、同工酶*定義同工酶(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。HHHHHHHMHHMMHMMMMMMMLDH1(H4)LDH2(H3M)LDH3(H2M2)LDH4(HM3)LDH5(M4)乳酸脫氫酶的同工酶*舉例:乳酸脫氫酶(LDH1~LDH5
6、)*生理及臨床意義在代謝調(diào)節(jié)上起著重要的作用;用于解釋發(fā)育過程中階段特有的代謝特征;同工酶譜的改變有助于對疾病的診斷;同工酶可以作為遺傳標志,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第二節(jié)酶的工作原理酶與一般催化劑的共同點在反應(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)的進程,而不改變反應(yīng)的平衡點。酶促反應(yīng)的特點1酶促反應(yīng)具有極高的效率2酶促反應(yīng)具有高度的特異性3酶促反應(yīng)的可調(diào)節(jié)性(一)酶促反應(yīng)具有極高的效率一、酶促
7、反應(yīng)的特點酶的催化效率通常比非催化反應(yīng)高108~1020倍,比一般催化劑高107~1013倍。酶的催化不需要較高的反應(yīng)溫度。酶和一般催化劑加速反應(yīng)的機理都是降低反應(yīng)的活化能(activationenergy)。酶比一般催化劑更有效地降低反應(yīng)的活化能。一種酶僅作用于一種或一類化合物,或一定的化學(xué)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)具有高度的特異性根據(jù)酶對其底物結(jié)構(gòu)選擇的嚴格程度不同,酶的特異性可大致分為以下3種類型:
8、絕對特異性(absolutespecificity):只能作用于特定結(jié)構(gòu)的底物,進行一種專一的反應(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(stereospecificity):作用于立體異構(gòu)體中的一種。(三)酶促反應(yīng)的可調(diào)節(jié)性對酶生成與降解量的調(diào)節(jié)酶催化效力的調(diào)節(jié)通過改變底物濃度對酶進行調(diào)節(jié)等酶促反應(yīng)受多種因素的調(diào)控,以適應(yīng)機體對不斷變化的內(nèi)