酶(2011112)资料
酶的课件ppt
酶的分类
根据酶促反应的性质，酶可以 分为氧化还原酶类、水解酶类 、转移酶类、裂合酶类和合成 酶类等。
根据酶的来源，酶可以分为动 物酶、植物酶和微生物酶等。
根据酶的结构，酶可以分为单 体酶、寡聚酶和多聚酶等。
酶的结构与功能
酶的结构是由氨基酸组成的多肽链， 具有特定的空间构象，决定了酶的专 一性和活性。
酶的活性受温度、pH值、抑制剂和激 活剂等因素的影响，这些因素可以通 过影响酶的结构来改变酶的活性。
酶的活性中心是酶分子中与底物结合 的区域，是酶发挥催化作用的部位。
02
酶的生物合成与调控
酶的生物合成
酶的生物合成是指酶分子的形成 过程，包括转录和翻译两个阶段
。
在转录阶段，DNA中的信息被转 录成RNA，成为酶的信使RNA（
总结词
酶的结构与功能研究主要关注酶的化学组成、空间构象以及 与底物结合的机制，以揭示酶如何催化生物体内的化学反应 。
详细描述
通过对酶的氨基酸序列、三维结构以及活性位点的深入研究 ，科学家们逐渐理解了酶如何与底物结合、如何催化化学反 应的机制。这些研究不仅有助于解释酶的生物学功能，也为 酶的改造和利用提供了理论基础。
总结词
酶的活性与动力学研究主要关注酶催化化学反应的效率、反应速度以及反应条件对酶活性的影响。
详细描述
通过研究酶的活性与动力学，可以深入了解酶催化反应的过程和机制，探究影响酶活性的因素，为提 高酶的生产和应用效果提供理论支持。此外，酶的活性与动力学研究还为药物设计和生物工程领域提 供了重要的理论基础和技术手段。
酶抑制物的种类
酶抑制物是指能够抑制酶活性的 物质，根据其作用机理可分为竞 争性抑制、非竞争性抑制和反竞
酶
模型分析
——酶的作用原理
课堂检测
(1)酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物
(2)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸 (3)酶提供了反应过程所必需的活化能 (4)酶是由活细胞产生的，因此酶只能在细胞内发挥作用
5)酶活性的发挥离不开其特定的结构 (6)蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类 (7)同一个体各种体细胞酶的种类相同、数量不
氨基酸或核糖核苷酸
核糖体或细胞核
错误说法 酶的本质是蛋白
质
具有分泌功能的 细胞才能产生酶
氨基酸 核糖体
生理 生物催化剂，只起催化 酶具有调节、催化
功能 作用
等多种功能
来源 生物体内合成
有的来源于食物
作用 既可在细胞内，也可在 只在细胞内起催化 场所 细胞外、体外发挥作用 作用
低温影响酶的活性，不
温度
无气泡
少量气 泡
大量 气泡
无气泡
无气泡
A.在1号、2号、3号组成的对照实验中，温度是重要
的无关变量 B．2号和3号对照，说明酶有高效性
C．3号比1号反应速率快是因为酶为反应过程供能
D．3号和4号、5号对照，说明温度、pH会影响酶活性
实验设计遵循的四大基本原则
1．单一变量原则：即除自变量(实验变量)以外，应使实 验组与对照组的无关变量保持相同且适宜。如生物材料相 同(大小、生理状况、年龄、性别等)、实验器具相同(型号 、洁净程度等)、实验试剂相同(用量、浓度、使用方法等) 和条件相同(保温或冷却、光照或黑暗、搅拌、振荡等)。
间接控制生物体的性状
教材实验——比较过氧化氢在不同条件下的分解
取5支试管，编号1、2、3、4、5，分别加入1.0 mol·L－ 1的过氧化氢溶液2 mL，进行下列实验，据表分析下列 叙述错误的是( )
《酶》 讲义
《酶》讲义一、什么是酶在我们的生命活动中，有一种神奇的物质，它像一个默默工作的小工匠，参与着各种各样的生物化学反应，这个神奇的物质就是酶。
酶是由活细胞产生的、对其底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质或 RNA。
简单来说，酶就是一种能够加速化学反应的生物催化剂。
想象一下，我们的身体就像一个巨大的化工厂，里面进行着无数的化学反应。
如果没有酶的参与，这些反应就会像没有催化剂的化学反应一样，进展得非常缓慢，甚至无法进行。
而酶的存在，就像是给这些反应加上了加速的引擎，让它们能够高效、快速地完成。
二、酶的分类酶的种类繁多，为了更好地理解和研究它们，科学家们根据不同的标准对酶进行了分类。
1、按照酶所催化的反应类型，可分为氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂合酶、异构酶和连接酶六大类。
氧化还原酶类能够催化氧化还原反应，比如细胞呼吸过程中的脱氢酶。
转移酶类则负责将一个基团从一种化合物转移到另一种化合物上。
水解酶类可以催化水解反应，像消化食物中的蛋白酶、淀粉酶等。
裂合酶类参与从底物上移去一个基团而形成双键的反应。
异构酶类能催化各种同分异构体之间的相互转化。
连接酶类能催化两个分子连接成一个分子的反应。
2、按照酶的组成，酶可以分为单纯酶和结合酶。
单纯酶只由氨基酸组成，其催化活性仅仅取决于它的蛋白质结构。
结合酶则由蛋白质部分和非蛋白质部分组成，其中非蛋白质部分称为辅助因子。
辅助因子可以是金属离子、小分子有机化合物等。
三、酶的结构酶的结构与其功能密切相关。
酶具有一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。
一级结构就是酶蛋白中氨基酸的排列顺序。
二级结构是指多肽链借助氢键沿一维方向排列成具有周期性结构的构象，如α螺旋、β折叠等。
三级结构是指多肽链借助各种次级键（如疏水键、盐键、氢键等）进一步盘旋、折叠成更复杂的球状分子结构。
四级结构则是指由多个具有三级结构的亚基聚合而成的大分子蛋白质。
酶的活性中心是酶发挥催化作用的关键部位。
活性中心通常由几个氨基酸残基组成，这些氨基酸残基在空间结构上彼此靠近，形成一个特定的空间区域。
《酶》 知识清单
《酶》知识清单一、酶的定义和作用酶是生物体内产生的具有催化作用的蛋白质或 RNA 分子。
它们在生物体内扮演着至关重要的角色，能够加速化学反应的进行，使生命活动得以顺利进行。
酶的作用就像是一把“钥匙”，能够精准地打开化学反应的“锁”，降低反应所需的活化能，从而使反应在温和的条件下快速、高效地进行。
比如，在我们消化食物的过程中，唾液中的淀粉酶能够将淀粉分解为麦芽糖，胃中的蛋白酶能够将蛋白质分解为多肽，这些都是酶在发挥作用。
二、酶的化学本质大多数酶是蛋白质，少数酶是 RNA。
作为蛋白质的酶，其结构和功能密切相关。
蛋白质的一级结构决定了酶的氨基酸组成，而二级、三级和四级结构则共同决定了酶的活性中心和催化机制。
RNA 酶也被称为核酶，它们在一些特定的生物过程中发挥着催化作用。
三、酶的特性1、高效性酶具有极高的催化效率，比一般的无机催化剂高出成千上万倍甚至更多。
例如，过氧化氢酶催化过氧化氢分解的效率比无机催化剂铁离子高约 10^10 倍。
2、专一性一种酶通常只能催化一种或一类化学反应。
这是因为酶的活性中心具有特定的结构，只能与特定的底物结合并发生反应。
3、反应条件温和酶催化反应通常在常温、常压和接近中性的条件下进行，相比之下，许多化学反应需要高温、高压和极端的 pH 条件才能发生。
4、可调节性酶的活性可以受到多种因素的调节，包括底物浓度、产物浓度、酶的浓度、pH 值、温度、抑制剂和激活剂等。
四、酶的命名和分类1、命名酶的命名通常根据其所催化的反应或底物来进行。
例如，催化水解反应的酶通常被称为“水解酶”，催化氧化还原反应的酶被称为“氧化还原酶”。
2、分类根据国际酶学委员会的分类方法，酶可以分为六大类：（1）氧化还原酶类：参与氧化还原反应，如过氧化氢酶、脱氢酶等。
（2）转移酶类：催化基团转移反应，如转氨酶等。
（3）水解酶类：催化水解反应，如蛋白酶、淀粉酶等。
（4）裂解酶类：催化从底物分子中移去一个基团或原子形成双键的反应或其逆反应，如碳酸酐酶等。
酶
O R C O R R C
O
O OH
E OH
E OH
E O
E OH
第三章 酶
酶分子上可以形成这种复合体的基团有两类，即 亲核基团和亲电基团。 亲核基团有组氨酸的咪唑基、半胱氨酸的硫氢基、 丝氨酸的羟基，另外还有一些辅助因子， 如TPP、 CoA等
CH2 HN N： CH2 S： H CH2 O： H
生极化，更容易发生反应。
(NH3)5 Co (H2O)
3+ + 3+ (NH3)5 Co HO + H
b.传递电子作用
Fe2+
金属离子参与氧化还原反应
Fe3++e－
c.屏蔽负电荷 金属离子可以中和负电荷
第三章 酶
d.定向结合 酶可定向结合
金属离子与底物结合后，使底物与
O A R P O O
O P O O
O P O O
2+
Mg
–
e.超酸催化作用 金属离子的电荷比质子多，浓 度比质子大，酸催化能力比质子大。
第三章 酶
6.多元催化和协同效应
多元催化：同时具有几种效应的催化机理
协同效应：多种效应互相配合而起作用的催化机理
如核糖核酸酶
酸催化
碱催化
第三章 酶
7. 疏水微环境： 酶活性中心为疏水环境 特点：电荷之间的作用力
第三章 酶
（二） 诱导契合学说(induced-fit theory)
S S S E
E
E
酶与底物没结合 时，其活性中心 构象不一定与底 物相契合
当底物接近活性中心， 就诱导活性中心构象发 生变化，同时酶对底物 也有一定的诱导作用， 结果使二者构象相契合
酶(生物化学课件)
胆碱 + 乙酸
胆碱能神经过度兴奋↑
中毒
（心跳变慢、瞳孔缩小、流涎、多汗、呼吸困难）
25
抑制剂：重金属离子：Ag+、Hg2+、砷剂（As3+）等
巯基酶
失活的酶分子
Cu2+: 是唾液淀粉酶的抑制剂
26
（二）可逆性抑制作用
i 与E或ES以非共价键结合，从而抑制酶活性。 这种抑制剂可用透析、超滤等方法除去。
反
E2
应 速
E1
度
酶浓度
19
激活剂对酶促反应速度的影响
• 凡能提高酶活性的物质，统称为酶的激活剂。 （大部分是离子或简单的有机化合物）
• 必需激活剂
• 非必需激活剂
如，Cl-是唾液淀粉酶的激活剂
20
抑制剂对酶促反应速度的影响
抑制剂：凡能使酶活性下降或丧失，而不引起变性。
抑制作用
不可逆抑制 可逆性抑制
43
酶活性中心的必需基团（essential group）
1. 结合基团:结合S，形成 [ES]； 2. 催化基团:催化S转变为P。
常见的必需基团：半胱氨酸的巯基、组氨酸的咪唑基、 丝氨酸的羟基、谷氨酸γ-羧基等。
44
活性中心以外 的必需基团
结合基团
底 催化基团 活性中心
45
酶原与酶原激活※
非竞争性抑制作用特点
1. i与S结构不相似； 2. i与S互不干扰同时与 酶 结合； 3. 抑制程度只取决于[i]的浓度； 4. ↑[S]，不能去除抑制作用。
33
三、温度对酶促反应速度的影响
在一定温度范围内， • T↑ → 酶活性 ↑， • T↓ → 酶活性↓； • T↑↑ 超过一定范围时，酶变性失活； 最适温度
酶的简介
振荡，静置1分钟
37或 60℃
2毫升
100℃ 2毫升
每支试管各滴一滴碘液,观察颜色变化
结果(颜色) 蓝色Fra bibliotek橙褐色 蓝色
结论
最适温度时酶的催化效率(活性)最高
温度对酶活性的影响
• 酶促反应速率最快时的环境温度称为
该酶促反应的最适温度
υ/mmol/s
一般地,动物体内的
酶最适温度在
35~40℃之间;植物
脂肪酶
酶的特性 专一性
• 酶的专一性普遍存在 • 生物体内有些酶能够催化某些分子结构相
近的物质,如二肽酶可催化任何两种aa组成 的二肽水解。 • 准确地说,酶的专一性是指一种酶只能催化 一种或一类化学反应。
温度对酶活性的影响
试管编号
D1
D2
D3
加淀粉酶溶液 1毫升
1毫升 1毫升
水浴3分钟 加淀粉液
0℃
5.加酶洗衣粉中一般含有蛋白酶，请回答下面的问题： （1）这种洗衣粉为什么能够很好地除去衣物上的
奶渍和血渍？ （2）使用这种洗衣粉为什么要用温水？ （3）含有蛋白酶的洗衣粉不宜用来洗涤下列哪些
衣料？（ ） B D
A.化纤 B.纯毛 C.纯棉 D.真丝 （4）为了更好地除去衣物上的油渍，在洗衣粉中
还可以加入什么酶？
复习:酶的定义
活细胞产生的具有(胞内外)催 化作用的有机物:种类多:大多 数是Pr,少数是RNA:催化反应 自身不变。
酶的特性 专一性
步骤
试管1
试管2
1
2ml可溶性淀粉
2ml蔗糖溶液
2
2ml新鲜淀粉酶溶液，振荡，37℃或
60℃水浴保温5min
3
2ml斐林试剂，边加边轻轻振荡
酶
60年代以来,由于物理学、有机化学理论的渗透,以及快速反应、X射线晶体衍射分析、低温酶学等一系列新技术的应用，深化了对酶的作用机理的了解，认为酶催化的高效率是由下述因素共同作用的结果。①邻近与定向效应：酶与底物结合后，底物分子中被作用的键，不但接近于酶的活性部位起催化作用的基团，而且以一定的取向排列,提高了起反应的原子间发生碰撞的几率,从而更易形成过渡态。②微环境效应与多元催化：酶的活性部位由于局部微环境的影响，使某些酸性基团和碱性基团彼此靠近，或使同一种基团有的带上正电荷，有的带上负电荷，从而发挥了既有酸催化又有碱催化的多元催化作用。例如核糖核酸酶在水解其底物时，第12位和第119位两个组氨酸残基分别起着碱催化和酸催化的作用，前者从核糖的2'位羟基上接受一个质子；后者则提供一个质子，与磷酸的氧原子形成氢键。③底物的形变：在酶的诱导下，底物分子中被作用的键会经受一定的张力，使结合变弱，因而更易断裂。例如溶菌酶结合底物后，使底物分子中的一个糖环发生了扭曲，水解就发生在该处的键上。这一形变可能使底物结构更加趋于过渡态中间物的结构，使催化反应易于进行。④酶构象的变化：酶与底物的作用是相互的，一方面酶诱导底物发生形变，另一方面底物结合在酶上后也会使酶的构象发生一定的变化，使其活性部位的催化基团与底物分子中被作用的键更好地契合。例如羧肽酶A结合底物后,酶分子有一个比较大的构象变化。其中第248位酪氨酸残基移动的距离能达到酶分子直径的四分之一。这一构象变化使得酶分子中起催化作用的基团与被水解的肽链相互靠近，同时形成了一个疏水性的口袋，从而加强了底物与酶的相互作用。
《高中生物课件酶》课件
酶的调节机制
反馈调节
反馈调节是指代谢产物对代谢途 径的酶进行调节的方式。当代谢 产物浓度过高时，会抑制相关酶
的活性，从而降低代谢速率。
共价修饰调节
共价修饰调节是指通过共价键的 方式改变酶的活性状态。常见的 共价修饰包括磷酸化和去磷酸化
。
激素调节
激素调节是指激素与靶细胞上的 受体结合，通过信号转导机制影 响酶的活性，进而调节细胞代谢
酶的未来展望与挑战
随着科技的不断进步和应用需求的增加，酶 的应用前景非常广阔。未来酶的应用将更加 广泛和深入，涉及领域也将更加多样化。例 如，酶可以用于生产新能源、新材料等新兴 领域；还可以用于解决人类面临的能源、环 境等问题。
然而，酶的应用也面临着一些挑战和问题。 例如，酶的生产成本较高、稳定性较差等问 题需要解决；此外，酶的应用还需要考虑安 全性和伦理等问题。因此，未来需要加强酶 的基础研究和应用研究，提高酶的性能和稳 定性，降低生产成本，同时加强伦理和安全
酶在医药领域的应用
酶在医药领域的应用主要包括药物的合成和生产。酶可以用 于生产抗生素、抗病毒药物和抗癌药物等。例如，青霉素的 生产就需要使用酶进行发酵和提取。此外，酶还可以用于药 物的代谢和降解，有助于药物的疗效和安全性。
酶在诊断试剂和生物传感器等方面也有应用。例如，酶可以 用于检测血糖、尿素等生物分子，还可以用于检测食品中的 有害物质。酶传感器可以用于监测环境中的污染物和工业生 产中的代谢产物等。
酶的合成是指通过生物体内相关细胞 或酶的作用，将简单的有机物质转化 为复杂有机物质的过程。
酶的合成通常需要经过多个步骤，包 括氨基酸的合成、肽链的组装、蛋白 质的折叠和修饰等。
在酶的合成过程中，需要提供适宜的 温度、pH值、底物浓度等条件，以 确保酶的合成效率和品质。
酶详细资料大全
酶详细资料大全酶（enzyme）是由活细胞产生的、对其底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质或RNA。
酶的催化作用有赖于酶分子的一级结构及空间结构的完整。
若酶分子变性或亚基解聚均可导致酶活性丧失。
酶属生物大分子，分子质量至少在1万以上，大的可达百万。
酶是一类极为重要的生物催化剂（biocatalyst）。
由于酶的作用，生物体内的化学反应在极为温和的条件下也能高效和特异地进行。
随着人们对酶分子的结构与功能、酶促反应动力学等研究的深入和发展，逐步形成酶学（enzymology）这一学科。
酶的化学本质是蛋白质（protein）或RNA（Ribonucleic Acid），因此它也具有一级、二级、三级，乃至四级结构。
按其分子组成的不同，可分为单纯酶和结合酶。
仅含有蛋白质的称为单纯酶；结合酶则由酶蛋白和辅助因子组成。
例如，大多数水解酶单纯由蛋白质组成；黄素单核苷酸酶则由酶蛋白和辅助因子组成。
结合酶中的酶蛋白为蛋白质部分，辅助因子为非蛋白质部分，只有两者结合成全酶才具有催化活性。
基本介绍•中文名：酶•英文名：enzyme•化学式：无确切化学式•分子量：无固定分子量•套用：医学生产•含有元素：碳(C)、氢(H)、氧（O）、氮（N）•功能：催化•特点：高效特异可调节不稳定研究历史,理化性质,组成,空间结构,命名方法,习惯命名,系统命名,分类方式,按反应性质,按化学组成,按存在形式,功能作用,催化,套用,影响,反应特点,活性指标,学科运用,生物学,动力学,热力学,研究历史1773年，义大利科学家斯帕兰扎尼（L.Spallanzani，1729—1799）设计了一个巧妙的实验：将肉块放入小巧的金属笼中，然后让鹰吞下去。
过一段时间他将小笼取出，发现肉块消失了。
于是，他推断胃液中一定含有消化肉块的物质。
但是什么，他不清楚。
1833年，法国的佩恩（Payen）和帕索兹（Persoz）从麦芽的水解物中用酒精沉淀得到一种可使淀粉水解生成糖的物质，并将其命名为diastase，也就是现在所谓的淀粉酶。
酶 的介绍
酶酶（酵素）指具有生物催化功能的高分子物质。
在酶的催化反应体系中，反应物分子被称为底物，底物通过酶的催化转化为另一种分子。
几乎所有的细胞活动进程都需要酶的参与，以提高效率。
与其他非生物催化剂相似，酶借着提供另一条活化能（用Ea或ΔG表示）需求较低的途径来使反应进行，使更多反应粒子能拥有不少于活化能的动能，从而加快反应速率。
大多数的酶可以将其催化的反应之速率提高上百万倍。
酶作为催化剂，本身在反应过程中不被消耗，也不影响反应的化学平衡。
酶有催化作用（加快反应速率），也有抑制作用（减慢反应速率）。
与其他非生物催化剂不同的是，酶具有高度的专一性，只催化特定的反应或产生特定的构型。
酶在工业和人们的日常生活中的应用也非常广泛。
基本概述人体和哺乳动物体内含有5000种酶。
它们或是溶解于细胞质中，或是与各种膜结构结合在一起，或是位于细胞内其他结构的特定位置上(是细胞的一种产物），只有在被需要时才被激活，这些酶统称胞内酶；另外，还有一些在细胞内合成后再分泌至细胞外的酶──胞外酶。
酶催化化学反应的能力叫酶活力（或称酶活性）。
酶活力可受多种因素的调节控制，从而使生物体能适应外界条件的变化，维持生命活动。
没有酶的参与，新陈代谢几乎不能完成，生命活动就根本无法维持。
所有的酶都含有C、H、O、N四种元素。
酶（又称酵素）是一类生物催化剂，。
生物体内含有数千种酶，它们支配着生物的新陈代谢、营养和能量转换等许多催化过程，与生命过程关系密切的反应大多是酶催化反应。
但是酶不一定只在细胞内起催化作用。
酶催化作用实质：降低化学反应活化能酶与无机催化剂比较：1．相同点：1）改变化学反应速率，本身几乎不被消耗；2）只催化已存在的化学反应；3）加快化学反应速率，缩短达到平衡时间，但不改变平衡点；4）降低活化能，使化学反应速率加快。
5）都会出现中毒现象。
2．不同点：即酶的特性，包括高效性，专一性，温和性（需要一定的pH和温度）等。
重要性生物体由细胞构成，每个细胞由于酶的存在才表现出种种生命活动，体内的新陈代谢才能进行。
酶的概述
酶的分子结构
一、必需基团与活性中心
2、活性中心
通常把与酶活性密切相关的基团称为酶的 必需基团(活性基团)。必需基团在一级结构上 可能相距很远，甚至位于不同的肽链上，由于 肽链的盘曲折叠，致使必需基团在空间位置上 彼此靠近，组成具有特定空间结构的区域，并 能与底物特异性结合将底物转化为产物，这一 特殊的空间区域称为酶的活性中心。也就是说， 酶分子中与底物结合并催化底物的化学基团构 成的特殊空间区域称为酶的活性中心。
酶分子的组成
三、单体酶、寡聚酶和多酶体系
1、单体酶
只有一条多肽链，属于这一类的 酶很少，一般都是催化水解反应的 酶，相对分子质量在13000-35000之 间 ， 如 溶 菌 酶 、 胰 蛋 白 酶 等 。
酶分子的组成
三、单体酶、寡聚酶和多酶体系
2、寡聚酶
由几个甚至几十个亚基组成，这些亚基 可以是相同的多肽链，也可以是不同的多肽 链。亚基之间不是共价结合，彼此很容易分 开。寡聚酶的相对分子质量从35000到几百
酶的分子结构
二、非必需基团与非活性区域
1、非必需基团
与酶活性关系不大的基团称为酶的非必 需基团。
2、非活性区域
非必需基团与酶活性中心外必需基需基团与非活性区域
• 非必需基团的替换对酶活性无影响，但与酶的免疫、 运输、调控、寿命等有关。
• 非活性区域并不是无用的，它能维持酶的空间结构， 使活性中心保持完整。 • 在酶与底物结合后，整个酶分子的构象发生变化，这 种扭动的张力使底物化学键容易断裂。这种变化也要 依靠非活性区域的协同作用。 P44 表2-2 酶的结构分区及功能
酶分子的组成
单纯蛋白酶
结合蛋白酶
酶分子的组成
一、单纯蛋白酶
酶(1119,1126)ppt课件
抑制剂与酶反应中心的活性基团以共价形式结合，引起酶的永 久性失活。如有机磷毒剂二异丙基氟磷酸酯。
可逆抑制
抑制剂与酶蛋白以非共价方式结合，引起酶活性暂时性丧失。抑制
剂可以通过透析等方法被除去，并且能部分或全部恢复酶的活性。
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非专一性不可逆抑制剂：抑制剂作用于酶分子中的一类或几类基团，这 些基团中包含了必需基团，因而引起酶失活。
C、巯基氧化剂
2E-SH + GSS金属酶抑制剂 思考题:氰化物为什么是剧毒物质,其作用机理是怎样的?
氰化物能与含铁酶中金属离子形成较为稳定的络合物，使含铁卟啉的 酶(如细胞色素氧化酶)中的Fe2+络合, 是酶失活而阻止细胞呼吸
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④ 重金属抑制剂
如含Ag+、Cu2+、Hg2+、Pb2+等金属盐在高浓度时能使酶蛋白 失活；在低浓度时对某些酶的活性产生抑制作用，一般可以使 用金属螯合剂如EDTA、半胱氨酸等螯合除去有害的重金属离子， 恢复酶的活力。
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2、抑制剂对酶活性的影响
1)使酶的活性降低或丧失的现象，称为酶的抑制作用。 2) 3)酶的抑制剂一般具备两个方面的特点：
a.结构上与底物分子或底物的过渡状态相似。 b.能够与酶的活性中心以非共价或共价的方式形成比较稳定的复 合体或结合物。 4）抑制与变性的区别：抑制剂对酶有一定的选择性，而变性剂对酶 没有选择性
⑤ 青霉素（penicillin）
思考题: 青霉素杀菌的原因,为什么青霉素对人体细胞毒性不大?
• 青霉素可与肽聚糖糖肽转肽酶活性部位丝氨酸羟基共价结合，使酶 失活。而该酶催化细菌细胞壁合成中肽聚糖链的交联。一旦酶失活， 细菌细胞壁合成受阻，细菌生长被损害。因此青霉素能起到抗菌作 用，对人体细胞毒性不大, 是临床上常用的抗菌药。
酶的概述(化学本质、定义、特点)
– ②影响催化活性
• 低水分活度下，酶的催化活性较低。因此，在加工中 改变食品的水分活度可以控制不期望的酶的活力．
水分活度对酶的热稳定性的影响
在磨碎的燕麦粒中 的脂酶，在水分含 量为23％和30℃ 的条件下开始失活 ；
而当水分含量降为 10%时， 直至温度提高到 60℃时，脂酶才开 始失活
144页，表6-2
6.3.1 氧化还原酶
• 葡萄糖氧化酶 – 减少褐变、除去氧气、护色增香，延长货架期
• 过氧化氢酶 – 分解过氧化物
• 脂肪氧化酶：漂白和改善面团的流变性 • 醛脱氢酶：除豆腥味（已醛→羧酸） • 丁二醇脱氢酶：
6.3.2 水解酶
• 蛋白酶：溶解度增加，有利于消化吸收；苦 味
– 焙烤食品、乳品、肉的嫩化、饮料的澄清、 – 生物活性肽
• 系统编号
– 四位编码（enzyme commission，EC) – 葡萄糖氧化酶：
• 同功酶
– 在同一个生物品种或组织中，可能存在着能催化 相同反应的不同的酶的形式
– 差别在于氨基酸顺序、三维结构、共价改性等
• 多酶体系
– 具有两种以上催化活力的那些酶，在分类中具有 多个位置
6.2 影响酶活力的因素
②中等大小的有机分子 ③某些激酶
6.2.7 抑制剂的影响
• 任何能降低酶催化反应速度的物质 • 不可逆抑制
– 能与酶反应生成稳定共价键 – E＋I → EI – 应用：
• 确定酶的活性部位及靠近酶活性部位的反应基团
• 氰化物、硫化物和CO 与酶中金属离子形成稳定的络合物
如氰化物与含铁卟啉细胞色素氧化酶结合
如氰化物与含铁卟啉细胞色素氧 化酶结合
• 青霉素（penicillin） 与细菌糖肽转肽酶Ser-OH活性， 影响细胞壁合成。
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4. 某酶的初提取液经过一次纯化后，经测定得到下列数据：试计算比活 力、回收率和纯化倍数 体积/ml 初提取液 (NH4)2SO4 120 5 活力单位/（U/ml) 200 810 蛋白质/(mg/ml) 10 4
回收率：每一纯化后酶总活力与第一步总活力之比
总活力＝单位体积的酶活力(U/ml)×总体积(ml)
纯化倍数：每一纯化步骤后比活力与第一步比活力的比值 比活力 200/10=20U/mg, 810/4=202.5U/mg 蛋白质，
回收率 5*810 / (120*200) = 17% ，
纯化倍数 (810/4) / (200/10)=10.125倍
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三、酶活测定方法
酶活力测定是测定催化一定量底物所需的时间或测定单位时间内产 物的增加量或底物的减少量；主要是根据产物或底物的物理或化学特
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3. 称取25mg蛋白酶粉配制成25ml酶溶液，从中取出0.1ml酶液，以酪蛋白 为底物，用Folin-酚比色法测定酶活力，得知每小时产生1500µ g酪氨 酸。另取2 ml酶液，用凯氏定氮法测定蛋白氮为0.2mg, 若以每分钟产 生1µg 酪氨酸的酶量为1个活力单位计算，根据以上数据，求出： （1）1ml酶液中所含蛋白质量及活力单位 （2）比活力 （3）1g酶制剂的总蛋白含量及总活力 • [0.2/16%/2=0.625mg蛋白质/ml，1500/60/0.1=250µ g/min/ml =250U/ml] • [250/0.625= 400U/mg] • [0.625*1= 0.625 g; 400*0.625*1000=2.5 ×105U]
（3）酶偶联法(enzyme coupled method)：第一种酶催化的产物作为第二个 酶的底物，通过检测第二个酶促反应产物的变化量来反映第一个酶的活 力，适合活力不高或者产物不容易检测的反应
E 1 S E 2 P 1 P 2
（4）电化学法(electrochemical method)
比活力(U/mg) = 总活力/酶总量, U: µ mol/min 酶的转换数（turnover number, TN, 催化常数Kcat）是指一定条件 下每秒钟每微摩尔酶分子转换底物的微摩尔数。大多数酶对它们天然 底物转换数的变化范围为1-104/s [0.5*103/1 =500U/mg] [ 0.5/(1/(92*103)/60=766.7 s-1]
化量，直接测出酶促反应的初速度 优点是迅速、简便、特异性强、可方便测得反应进行的过程，特别适 合反应速度较快的酶反应
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2、根据测定反应物质的性质来分
（1）分光光度法（spectrophotometry）:酶的底物和产物在紫外或
可见光部分光吸收不同，选择适当的波长，测定反应进行的情况。该
方法简便、迅速、准确， 一个样品可多次测定，有利于动力学研究, 可检测到10-9mol/L水平的变化 例: 人血清乳酸脱氢酶活力的测定
乳酸脱氢酶的活力可用340nm光吸收的增加量来表示
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（2）荧光法（fluorometry）：灵敏度很高，可以检测10-12 mol/L样品。
由于酶蛋白分子中Tyr、Trp、Phe及一些辅酶、辅基，如NADH NADPH、 FMN、FAD等都能发出荧光 ，会产生干扰，在紫外区干扰尤为显著，故用
荧光法测定酶活力时，尽可能选择可见光范围的荧光进行测定。
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2. 焦磷酸酶可以催化焦磷酸水解成磷酸，其相对分子质量为120×103，由6个
相同亚基组成。纯酶的Vmax为2800 U/mg酶。它的一个活力单位规定为： 在标准测定条件下，37℃，15min内水解10µ mol焦磷酸所需要的酶量。问： （1）每mg酶在每秒钟内水解多少mol底物？ （2）每mg酶中有多少mol的活性部位（假设每个亚基上有一个活性部位）？ （3）酶的转换数是多少？
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3、酶的分离、纯化需要注意的几点是：
（1）选材 （2）尽可能低温操作(0～4℃) （3）在分离提纯过程中，不能剧烈搅拌 （4）提纯溶剂中加一些保护剂如加少量EDTA、β-巯基乙醇或蛋白酶抑制剂 PMSF。 为什么？ 加少量EDTA防止重金属对酶的破坏； 含巯基的酶提取中加少量β-巯基乙醇可防止被氧化； 加入少量蛋白酶抑制剂PMSF等防止内源蛋白酶对酶的水解 （5）纯化过程中每一步都要测定酶活力和蛋白质浓度，求得比活力及总 活力、酶的回收率、纯化倍数，从而决定这一步的取舍
巩固思考题
1、用AgNO3 对在10ml含有1.0 mg/ml 蛋白质的纯酶溶液进行全抑制，需
用0.342µ mol AgNO3 ，求该酶的最低相对分子质量。 [ 10*1.0*103/0.342 = 29.2×103]
2、1µ g纯酶（Mr: 92×103）在最适条件下，催化反应速率为0.5 µ mol/min， 试计算： （1）酶的比活力 （2）转换数
pH测定法：跟踪反应过程中H+变化的情况，用pH的变化来测定酶的反
应速率。用此法可以测定许多酯酶的活力。 离子选择电极法：跟踪反应所生成的离子或气体分子的浓度
7பைடு நூலகம்
四、酶的分离和纯化
1、根据不同需要采用不同的方法纯化，酶的纯化包括两方面： 浓度：很大体积浓缩到小的体积; 纯度：把杂质蛋白和其他大分子物质分离出去 2、判断酶分离纯化方法优劣的两个标准： 回收率：总活力的收率，表示提纯过程中酶的损失情况 纯化倍数：比活力提高的倍数，表示酶提纯的有效程度。 • 一个理想的分离提纯方法希望比活力和总活力的回收率越高越好
[2800*10*10-6/(15*60) = 3.11*10-5 mol] [[1*10-3/(120*103)]*6 = 5*10-8] 酶的转换数（turnover number, TN, 催化常数Kcat）是指一定条件 下每秒钟每微摩尔酶分子转换底物的微摩尔数。大多数酶对它们天然底物 转换数的变化范围为1-104/s (3.11*10-5)/(1*10-3/(120*103)) = 3732 s-1
性来决定具体酶促反应的测定方法
1、根据测定反应是否连续分： （1）终点法(End-point method): 酶促反应进行到一定时间后，终止反
应，再用化学或物理方法测定产物或底物浓度的变化。
优点是不受酶的限制、通用性好。 缺点是费时长、工作量大、不能观察反应全过程
（2）动力学法(Kinetic method):连续测定酶反应过程中底物产物的变