2酶与维生素
关于酶与维生素
依据酶分子中肽链的数目分：
单体酶(monomeric enzyme)：只有一条肽链即可构成有活性 的酶，故单体酶仅具有三级结构。
寡聚酶(oligomeric enzyme)：由多个相同或不同亚基以非共 价键连接组成的酶。
依据酶催化反应的结构特点为：
多酶体系(multienzyme system)：由几种不同功能的酶彼此 聚合形成的多酶复合物。
掌握：酶的概念及作用特点、结构功能及 影响酶促反应速度的因素； B族维生素参 与组成的辅酶或辅基的结构与功能；竞争 性抑制作用的概念与作用特点；变构调节， 共价修饰调节。
熟悉：维生素的概念和分类；熟悉同工酶 的概念及其临床应用。
了解：酶的命名、分类原则及酶活性测定 的原理方法；酶与医学的关系。
（三）酶的命名和分类 酶的命名：
1、习惯命名法 根据其催化底物来命名； 根据所催化反应的性质来命名； 结合上述两个原则来命名； 有时在这些命名基础上加上酶的来源或其它特点。
2、系统命名法(1961年国际酶学委员会确定) 系统名称：底物名+反应性质 分类编号：E.C.+四个数字 （EC:1. 4. 1. 3）
结合酶 (conjugated enzyme)：由蛋白质与非蛋白质部分组 成的有活性的酶分子。
第一节 酶催化作用的特点
高度催化效率 高度特异性 酶催化活性的可调节性 酶活性的不稳定性
酶与一般催化剂的共同点
只能催化热力学上允许进行的化学反应。 能缩短反应达到平衡所需的时间，而不能改变
生物体内的新陈代谢过程包含着许多复杂而又有 规律的物质变化和能量变化，这许多化学反应都是在 酶催化下进行的。
酶和生命活动密切相关,几乎所有的生命过程都有 酶参加。
主要内容
简述几种辅酶的功能及其与维生素的关系。
一、概述辅酶在生物体内起着至关重要的作用，它们通常与维生素密切相关。
本文将简要介绍几种常见的辅酶及其功能，并探讨它们与维生素之间的关系。
二、辅酶的功能1. 辅酶A辅酶A是一种广泛存在于细胞内的辅酶，它参与了许多重要的细胞代谢过程，如葡萄糖的分解及脂肪酸的合成。
辅酶A中的辅酶A酯在细胞色素内转运乙酰基团的时候起着重要作用，是细胞内的重要能量分子。
2. 辅酶Q辅酶Q是线粒体内的重要辅酶，它在细胞色素氧化酶复合体中转移质子，并参与线粒体内的呼吸链以及氧化磷酸化过程。
辅酶Q还可以通过抗氧化作用来保护细胞内的膜结构。
3. 辅酶NAD+辅酶NAD+是细胞中的一种重要氧化还原辅酶，它参与了细胞中的多种氧化还原反应，如糖酵解、脂肪酸氧化和细胞色素P450等代谢过程。
NAD+作为一种能量载体，可以将能量转移到细胞中的其他反应中。
4. 辅酶FAD辅酶FAD是一种含有核黄素的辅酶，它在细胞中参与了多种氧化还原反应，如呼吸链和某些酶的催化过程。
FAD在细胞色素氧化酶中也扮演着重要角色。
三、辅酶与维生素的关系1. 辅酶与维生素的来源辅酶通常是一些含有维生素结构的复合物，它们能够在细胞内参与多种生物化学反应。
一些维生素本身就是辅酶的一部分，如核黄素、核膜酸等。
而另一些维生素则是辅酶的前体物质，如烟酰胺、磷酸核糖等。
2. 辅酶与维生素的功能关系维生素在体内通常以辅酶的形式存在，并与特定的酶相结合，以促进生物体内的多种生物化学反应。
辅酶通过将底物分子转运到酶的活性中心，促进了化学反应的进行。
辅酶与维生素之间是一种密切的功能关系。
3. 维生素缺乏与辅酶功能的影响维生素的缺乏会导致对应的辅酶功能的减弱甚至丧失，进而影响相关代谢路径的进行。
以核黄素为例，其缺乏会导致维生素B2的裂解，从而影响体内某些代谢酶的活性。
维生素的摄入与相应辅酶的形成对于维持生物体的正常代谢过程至关重要。
四、结论辅酶在细胞内发挥着不可替代的作用，它们与维生素之间存在着密切的关系。
维生素与辅酶
Enzyme-Coenzyme Interaction
Classification of Vitamins
都是小分子有机化合物，化学结构上 没有共同性，包括：脂肪族、芳香族、脂 肪环族、杂环及甾类化合物等，依据结构 或功能无法对它们进行分类，习惯上根据 它们的水溶性或脂溶性分为脂溶性维生素 [Lipid(fat)-soluble vitamins]，如Vit A、 Vit D、Vit E和Vit K等；水溶性维生素 (Water-soluble vitamins)，如Vit B家族 （B1、B2、烟酸及烟酰胺、B6、遍多酸、 生物素、叶酸、B12等）和Vit C。
➢ 1990年收入美国药典22版。 ➢ 1993年获得FDA和WHO认可，美国专家委员会确认
左旋肉碱为公认安全、无毒物质。 ➢ 1996年我国第16次全国食品、添加剂标准化技术员
会上通过允许在饮料、乳制品、饼干、固体饮料、 乳粉中使用左旋肉碱。 ➢ 1999年，中华人民共和国农业部公告105号，肉碱盐 酸盐列入“允许使用的饲料添加剂品种目录”。
VitE与抗癌
•VitE、硒及VitC的抗氧化能力并架齐驱，是人体对抗 和消除自由基的有力武器，在保护细胞膜方面，VitE 起着重要的作用。癌症患者的血硒水平仅为健康者的 12%，硒水平最低人的危险性为健康者5-8倍；硒与VE 均低的人，其危险性为健康者的11倍。
•在防止与高脂肪膳食有关的癌症-如乳腺癌，VitＥ显 示了它独特的作用，VitE水平最低的妇女患乳腺癌的 危险为高维E水平的５倍，吸烟加上VitE水平低的人患 肺癌的危险增大。
维生素E[生育酚]
化学名称为生育酚[tocopherol]， H.M.Evans[1922]和他的同事饲养大白 鼠，发现受孕雌鼠都有死胎并被吸收 掉的现象，饲料中加入少量生菜、麦 胚和干苜宿后即可正常生殖，后来提 取纯化到Vit E，并实现了人工合成。 天然存在的生育酚有8种以上，以型 最重要，活力最高。Vit E均为苯骈二 氢吡喃的衍生物。
列举维生素及其辅酶形式、辅酶的组成和功能
维生素及其辅酶形式及功能维生素是人体生长、代谢和健康所必需的微量有机营养物质，它们在人体内起着激素或者调节酶系统活性的功能。
维生素有13种，分别是维生素A、维生素B1、维生素B2、维生素B3、维生素B5、维生素B6、维生素B7、维生素B9、维生素B12、维生素C、维生素D、维生素E和维生素K。
这些维生素在人体内都有各自特定的功能和作用。
辅酶是一类对酶起促进或抑制作用的小分子，它们能够将反常的化学反应途径导入到糖酵解途径或三羧酸循环中，并促进这些过程的进行。
辅酶可分为辅酶A、辅酶B裙、辅酶C、辅酶NAD+、辅酶FAD、辅酶NADP+和辅酶K。
接下来，我们将结合维生素及其辅酶形式、辅酶的组成和功能，对这些微量有机营养物质做详细探讨。
1. 维生素A- 辅酶形式：视黄醇、视黄醛- 辅酶功能：维持视觉和皮肤黏膜的正常功能2. 维生素B1- 辅酶形式：辅酶A- 辅酶功能：促进糖分代谢，维持神经系统正常运作3. 维生素B2- 辅酶形式：FAD（黄素腺嘌呤二核苷酸）、FMN（黄素单核苷酸） - 辅酶功能：参与呼吸作用和能量代谢的过程4. 维生素B3- 辅酶形式：NAD+（烟酰胺腺嘌呤二核苷酸）、NADP+- 辅酶功能：参与糖类、脂肪和蛋白质的代谢过程5. 维生素B5- 辅酶形式：辅酶A- 辅酶功能：促进能量生产，维持神经系统和肾上腺皮质的正常功能6. 维生素B6- 辅酶形式：辅酶A- 辅酶功能：参与氨基酸的新陈代谢反应，维持神经系统的正常功能7. 维生素B7- 辅酶形式：辅酶A- 辅酶功能：促进脂肪和糖的代谢8. 维生素B9- 辅酶形式：THF（四氢叶酸）- 辅酶功能：促进核苷酸的合成，细胞分裂和DNA合成9. 维生素B12- 辅酶形式：辅酶A- 辅酶功能：维持神经系统正常运作，促进蛋白质、脂肪和碳水化合物的代谢10. 维生素C- 辅酶形式：无- 辅酶功能：抗氧化，促进结缔组织的合成11. 维生素D- 辅酶形式：无- 辅酶功能：促进钙和磷的吸收和代谢，维持骨骼健康12. 维生素E- 辅酶形式：无- 辅酶功能：抗氧化，保护细胞膜免受氧化损伤13. 维生素K- 辅酶形式：辅酶K（叶酸）- 辅酶功能：维持血液凝固和骨骼健康维生素及其辅酶形式和功能之间存在着密切的通联。
维生素与辅酶 提要
维生素和辅酶概要教学目的：1、掌握维生素与辅酶的关系。
2、了解维生素的概念、分类及主要生理功能。
3、了解各辅酶在代谢上的功用和相应的缺乏症。
教学难点及重点：维生素与辅酶的关系教学安排：2学时。
教法：讲述法、直观教学法。
教具：课件概述一、维生素的概念：维生素的英文名为：Vitamin，简写为V。
中文含义：维他命，后来称为维生素。
发现：最早是通过实验动物的科学饲养试验而发现的。
1886年，荷兰医生爱克曼在东印度研究亚洲普通流行的脚气病而发现了VB1。
概念：是一类维持生命活动正常进行必不可少的小分子有机化合物。
在生物体作用：不是组织细胞的组成成分。
而是作为辅酶参与物质代谢的调节作用。
二、营养缺乏症。
维生素在生物体体内一般需要量很少，但又必不可少，如果缺少就会影响正常代谢，引起相应的缺乏症。
这种由于缺乏某种维生素而引起的代谢障碍疾病叫—营养缺乏症。
缺乏症主要原因：1、摄入量不足。
食物中供给不足或因贮存、烹调方法不当，造成维生素大量破坏和丢失。
2、吸收障碍。
长期慢性腹泻或肝胆疾病常伴有维生素吸收障碍，而引起缺乏。
3、需要量增加。
生长期儿童，孕妇，乳母，重体力劳动都对维生素需要量增加，但未足够补充。
4、长期使用某些药物。
正常肠道细菌能合成一部分维生素如，K，PP，B6，B7等。
若长期使用抗生素药物，就使肠道细菌生长抑制而引起缺乏。
三、分类：维生素种类很多，约30种。
功能各异，从化学结构上看，各维生素之间差异也很大，无法按结构和功能分类，一般按其溶解度来分，可分为两类：水溶性维生素：VB族，VC族；脂溶性维生素：VA，VD，VE，VK，硫辛酸。
一、水溶性维生素均溶于水，在体内贮存量不大，当肌体饱和时，多余部分可随尿排出体外，一般不会引起中毒。
（一）、VB1硫胺素：1、结构及性质：VB1是有含硫的噻唑环和含氮的嘧啶环组成的。
VB1在水中溶解度大，在酸性溶液中较稳定，加热不分解，在碱性溶液中加热易分解破坏。
因此在烹调过程中，由于淘米过度或加碱煮沸等都可使VB1大量丢失或分解破获。
维生素与辅酶
吡哆胺
CH2NH2 -CH2OPO3H2 N
H 3C
H 3C
磷酸吡哆醛
磷酸吡哆胺
生化作用:
磷酸吡哆醛参与的转氨基作用
氨基酸
转氨酶
谷氨酸
α-酮酸
磷酸吡哆胺
α-酮戊二酸
七、叶 酸
来源：
绿色蔬菜、酵母和动物肝、肾，肠道 细菌也可以合成叶酸。
化学本质：
由蝶呤啶,对氨基苯甲酸,谷氨酸组成
活性形式：
5,6,7,8-四氢叶酸(FH4)， 为一碳单位转移酶辅酶。
氧化还原反应时变化发生在五价氮和三价氮之间
生化作用:
1、NAD+和NADP+在体内作为多种脱氢酶的辅酶， 作用是递氢(一个H和一个电子)。 2、参与生物氧化及三大代谢的调节。
缺乏症:
糙皮病或癩皮病（pellegra 意大利麻风） 表现：皮炎、腹泻、痴呆等三大症狀（神经 营养障碍）。
四、泛酸（遍多酸）
用糙米治疗脚气病
3、抑制胆碱酯酶的活性， 减少乙酰胆碱的水解。
丙酮酸 氧化脱羧 乙酰CoA+胆碱 乙酰胆碱
胆碱酯酶
水解
缺乏表现： 胃肠蠕动缓慢，食欲不振，消化不良 等消化道症状及轻度神经、精神症状。
VitB1缺乏
二、维生素 B2 (核黄素 riboflavin) ——脱氢酶的辅基
来源：酵母、瘦肉、糙米、肝、鸡蛋、绿叶菜等
NADH+H+（还原型）
2、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸 （NADP+，又称辅酶Ⅱ)
NADPH+H+（还原型）
—CONH2 N+
NH2 N
N
N
O O N CH2—O—P—O—P—O—CH2 OH HO O OH OH O OH
维生素与辅酶的关系
维生素与辅酶的关系
水溶性维生素可以形成辅酶。
1.维生素B1又名硫胺素，体内活性形式为焦磷酸硫胺素（TPP）。
TPP是α-酮酸氧化脱羧酶的辅酶，也是转酮醇酶的辅酶。
2.维生素B2又名核黄素，体内活性形式为黄素单核苷酸（FMN）和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）。
FMN及FAD是体内氧化还原酶的辅基，主要起氢传递体的作用。
3.维生素PP：包括尼克酸和尼克酰胺，体内活性形式是：尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）和尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP+）。
NAD+及NADP+是体内多种脱氢酶（如苹果酸脱氢酶、乳酸脱氢酶）的辅酶，起传递氢的作用。
4.维生素B6：包括吡哆醇，吡哆醛及吡哆胺。
医学教`育网搜集整理体内活性形式为磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺。
磷酸吡哆醛是氨基酸转氨酶及脱羧酶的辅酶，也是δ-氨基γ-酮戊酸合酶（ALA合酶）的辅酶。
5.泛酸：又名遍多酸，体内活性形式为辅酶A（CoA）、酰基载体蛋白（ACP）。
CoA及ACP是酰基转移酶的辅酶，参与酰基的转移作用。
6.生物素：是多种羧化酶（如丙酮酸羧化酶）的辅酶，参与C02的羧化过程。
7.叶酸：又称蝶酰谷氨酸，体内活性形式为四氢叶酸
（FH4）。
医学教`育网搜集整理FH4是一碳单位转移酶的辅酶，参与一碳单位的转移。
8.维生素B12：又称钴胺素，体内活性形式为甲基钴胺素、5‘-脱氧腺苷钴胺素。
生化作用：参与体内甲基转移作用。
9.维生素C：又称L-抗坏血酸。
参与氧化还原反应，参与体内羟化反应，促进胶原蛋白的合成，促进铁的吸收。
论述维生素与辅酶的作用
论述维生素与辅酶的作用维生素是人体所需的一种重要的营养物质，它在人体内起着非常重要的作用。
维生素分为水溶性维生素和脂溶性维生素两类，其中水溶性维生素包括维生素B族和维生素C，脂溶性维生素包括维生素A、维生素D、维生素E和维生素K。
而辅酶是一种辅助酶催化反应的物质，它与酶一起参与调节和促进人体内的各种代谢反应。
维生素与辅酶密切相关，下面我们来详细论述一下它们的作用。
首先，我们来看一下水溶性维生素。
水溶性维生素主要包括维生素B族和维生素C。
维生素B族包括多种维生素，如维生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素B12等。
这些维生素在人体内主要作为辅酶的组成部分存在，它们能够与酶结合，参与调节和促进人体内的各种代谢反应。
比如，维生素B1是合成乙酰辅酶A的必需物质，乙酰辅酶A是糖类、脂类和蛋白质代谢的重要物质；维生素B2是FAD（辅酶FAD）的组成部分，它在人体内参与能量代谢和氧化还原反应；维生素B6是多种辅酶的前体物质，它在人体内参与蛋白质和氨基酸代谢等。
此外，维生素C也是一种重要的水溶性维生素，它在人体内具有抗氧化作用，能够清除自由基，保护细胞免受损伤。
其次，我们来看一下脂溶性维生素。
脂溶性维生素主要包括维生素A、维生素D、维生素E和维生素K。
这些维生素主要溶解在脂肪中，可以在人体内储存一段时间。
脂溶性维生素的作用主要是参与人体内的各种代谢反应。
比如，维生素A在人体内主要以视黄醛的形式存在，它是视网膜感光的关键物质，对于保护视力非常重要；维生素D可以促进肠道对钙和磷的吸收，参与骨骼的形成和维持；维生素E是一种强效的抗氧化剂，能够保护细胞膜不受自由基的损伤；维生素K参与凝血因子的合成和血液凝固过程。
总的来说，维生素与辅酶密切相关，在人体内起着非常重要的作用。
它们共同参与调节和促进人体内的各种代谢反应，保持人体健康。
因此，我们在日常饮食中要保证摄入足够的各种维生素，以满足人体对营养物质的需要。
同时，合理搭配食物，注意饮食均衡，可以更好地发挥维生素和辅酶的作用，保持身体健康。
酶及维生素(二)
2014～2015学年度第一学期教师课时授课教案（首页）学科系：医学分院授课教师：苏红专业：医学检验科目：生化及生化检验教研室主任签字：学科系系办主任签字：年月日年月日酶及维生素（二）复习上节课内容（5min）一、酶的概念和作用特点（20min)1、酶：由活细胞产生的生物催化剂，生物体内几乎所有的代谢反应都是在酶的催化下有条不紊的完成。
蛋白酶、核酶2、酶促反应的特点：高度的催化效率、高度的特异性、不稳定性、可调节性。
酶作用的特异性：绝对特异性、相对特异性、立体异构特异性。
二、酶的分子结构和作用机制1、酶的分子组成：单纯酶和结合酶，辅助因子（金属离子、有机小分子、辅酶、辅基）。
(25min)常见含B族维生素的辅酶形式及其在酶促反应中的主要作用（TPP、FMN和FAD、NAD和NADP、辅酶A、四氢叶酸等）。
2、酶的活性中心、必需基团（结合基团和催化基团）。
(10min)3、酶活性的调节：酶原、酶原激活机理及意义。
(10min)4、同工酶：催化相同的反应、来源不同、酶蛋白的分子结构、理化性质、免疫学性质不同的一组酶。
例如乳酸脱氢酶同工酶(10min)5、酶促反应的机制：酶-底物复合物的形成与诱导契合、邻近效应与定向排列、多元催化、表面效应。
(10min)小结、练习巩固（10min)三、影响酶促反应的因素（40min)1、底物浓度的影响：米氏方程、Km和Vm的定义。
2、酶浓度的影响及应用。
3、pH的影响及应用、最适pH值。
4、温度的影响及应用、最适温度。
5、酶的抑制：不可逆抑制，可逆抑制（竞争性、非竞争性、反竞争性抑制）。
6、激活剂的影响。
四、酶的分类与命名(10min)国际酶学委员会根据酶催化反应的类型将酶分为六大类：氧化还原酶转移酶水解酶裂合酶异构酶合成酶习惯命名法和系统命名法七、酶与医学的关系(10min)小结思考题：1、什么是酶原及酶原激活？酶原激活的实质是什么？有何生化意义？2、用竞争性作用的原理解释磺胺药抑菌作用机制。
维生素与酶
（5）某些酶的催化活性与辅酶，辅基和金属离子有关。
第二节
酶的命名及分类
一、酶的命名：习惯命名；系统命名 p. 79-80 例如：
习惯名称:谷丙转氨酶 系统名称:丙氨酸：-酮戊二酸氨基转移酶 酶催化的反应:
咯嗪两部分组成。 缺乏时组织呼吸减弱，代谢强度降低。主要症状为
口腔发炎，舌炎、角膜炎、皮炎等。
核黄素（维生素B2）
FMN
FAD
AMP
1. 亚类
1. 亚亚类
27 序号
2. 根据酶的组成分类
单纯蛋白质酶类
酶蛋白决定底物的类型 辅助因子决定反应的种类与性质
Hale Waihona Puke 酶蛋白质结合蛋白质酶类
辅助因子
金属离子 金属有机物 小分子有机物
3. 根据酶的分子特点分类
① 单体酶； ② 寡聚酶； ③多酶复合体
第三节
维生素与辅因子
一、维生素和辅酶的概念
维生素与酶
酶学研究简史
• 公元前两千多年，我国已有酿酒记载。 • 一百余年前，Pasteur认为发酵是酵母细胞生命活动的
结果。 • 1877年，K ühne首次提出Enzyme一词。 • 1897年，Buchner兄弟用不含细胞的酵母提取液，实现
了发酵。 • 1926年，Sumner首次从刀豆中提纯出脲酶结晶。 • 1982年，Cech首次发现RNA也具有酶的催化活性，提
维生素A(A1) 维生素A2
β-胡萝卜素
2. 维生素D 维生素D是固醇类化合物，主要有D2、D3、D4、
D5。其中D2，D3活性最高。
维生素D的通式：
酶与维生素(生物化学课件)
辅助因子形式（活性形式）
TPP
FMN/FAD NAD/NADP 磷酸吡哆醛 辅酶A（CoA）
FH4 甲基B12
主要功能
脱羧基
递氢 递氢 转氨基、氨基酸脱羧基 酰基转移 一碳单位转移 甲基转移
反应 速度
• 当底物浓度达到一定值，几乎所有的酶都与底物 结合后，反应速度达到最大值（Vmax），此时再 增加底物浓度，反应速度不再增加
0 12 34 5 底物浓度
酶
酶促反应模式
中间产物学说
E+S
k1 ES k3 k2
中间产物
E+P
Michaelis Menten
酶
最大反应速度
不同[S]时的反应速度
Ｖ＝Vmax[S] Km+[S]
底物浓度
米氏常数
Vmax是酶完全被底物饱和时的反应速度 与酶浓度成正比
酶
Km值等于酶促反应速度为最大反应速度一半时的底物浓度 Km值的意义
酶
➢ 酶浓度对酶促反应速度影响
V
• 酶浓度与酶促反应速度呈正比
0
[E]
V = K3[E]
酶
➢ 温度对酶反应的影响
• 一方面：温度升高，酶促反应 速度加快
反应模式
+S
E －S +S
EI －S
+
ES
E
P
ESI
酶
特 点
• 抑制剂与酶活性中心外的必需基团结合 底物与抑制剂之间无竞争关系
• 抑制程度取决于抑制剂的浓度
• 酶-底物-抑制剂复合物不能进一步释放产物
E+S
+
I
ES
+
I
E+P
酶与维生素—酶的结构与功能(生物化学课件)
C H 3 C H C O O H N A D + C H 3 C C O O H N A D H H +
O H
O
2.转移酶 Transferase
转移酶催化基团转移反应，即将一个底物分子的基团或 原子转移到另一个底物的分子上。 例如， 谷丙转氨酶催化的氨基转移反应。
CH3CHCOOHHOOCCH2CH2CCOOH
二、酶催化作用的特点
❖ 高度催化效率 ❖ 高度特异性 ❖ 酶催化活性的可调节性 ❖ 酶活性的不稳定性
1、高度的催化效率
酶的催化效率比非催化反应的效率高108～1020倍，比一般
催化剂高107～1013倍。
H2O
H2N-CO-NH2 -------2NH3+CO2
2、酶促反应具有高度的特异性
* 酶的特异性
项目一 酶的结构与功能
酶的辅因子是酶的对热稳定的非蛋白小分子物质部分，其主 要作用是作为电子、原子或某些基团的载体参与反应并促进整个 催化过程。
(1)传递电子体：如 卟啉铁、铁硫簇； (2)传递氢（递氢体）：如 FMN/FAD、NAD/NADP、C0Q、硫辛酸； (3)传递酰基体：如 C0A、TPP、硫辛酸； (4)传递一碳基团：如 四氢叶酸； (5)传递磷酸基：如 ATP，GTP； (6)其它作用： 转氨基，如 VB6 ；传递CO2，如 生物素。
酶的分类和命名
一、酶的分类
➢ 根据酶所催化的反应类型和机理，按照国际系统分类法分为 6大类： • 氧化还原酶 转移酶 水解酶 裂解酶 异构酶 合成酶 ➢ 每一大类还可以进一步分类：
例如：乳酸脱氢酶
1.氧化-还原酶 Oxidoreductase
氧化-还原酶催化氧化-还原反应。 主要包括脱氢酶(Dehydrogenase)和氧化酶(Oxidase)。 如，乳酸(Lactate)脱氢酶催化乳酸的脱氢反应。
维生素与辅酶2
Other Forms of B6
CHO
CH2NH2
HO
CH2OH HO
CH2OH
H3C
N
H3C
N
PYRIXOXAL
PYRIDOXAMINE
Collectively, pyridoxine, pyridoxal and pyridoxamine are known as vitamin B6
B
维 生 素
milk, molasses, cabbage, cauliflower, broccoli, peanuts, sweet potatoes, kale (derive its name from everywhere).
辅酶 A(Coenzyme A, CoA)
几乎所有泛酸都用以构成辅酶A （HS-CoA），由等分子泛酸、氨基 乙硫醇、焦磷酸及3-AMP组成。 CoA主要起传递酰基作用，是酰基转 移酶的辅酶，携带乙酰时为乙酰CoA， 是糖、脂、蛋白质（氨基酸）等进入 TCA的必经之路，也是一些生物合 成碳架的载体，在代谢中起重要作用。
Pantothenic Acid (Vitamin B5)
CH3 OH
H
HO CH2 C CH C N CH2 CH2 COOH
CH3
O
First recognized in 1933 as a growth factor for yeast (Roger J. Williams)
Pantothenic Acid
Brain
L-DOPA
L-DOPA
L-dopamine
DOPA decarboxylase
CO2
DOPA decarboxylase
B6 stimulates this reaction outside of the brain
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十二 维生素E
维生素E又称生育酚或抗不育维生素，已知有8种， 其中4种（α、β、γ、δ-生育酚）较为重要， α-生育酚的效价最高。动物组织的维生素E都是从 食物中取得的。 缺乏症： 1. 生殖系统的上皮细胞毁坏，雄性睾丸退化，不产生 精子，雌性流产或胎儿被溶化吸收。 2. 肌肉（包括心肌）萎缩，形态改变，代谢反常。 3. 血胆固醇水平增高，红细胞破坏，发生贫血。 维生素E摄食过量无毒性。
十三 维生素K
维生素K是一类能促进血液凝固的萘醌衍 生物。1929年发现。有K1、K2、K3三种，K1、 K2为天然产物，K3为人工合成品。 功能：是促进血液凝固，因维生素K是促进 肝脏合成凝血酶原的重要因素。 缺乏症：动物缺乏维生素K，血凝时间延长。 成人一般不易缺乏维生素K。
影响酶促反应速度的因素
酶
第一节 酶的概念
一、酶是生物催化剂 （一）酶的定义
酶是由活细胞产生的具有催化功能的蛋白质（核 酸），亦称生物催化剂。
（二）酶的化学本质—蛋白质（核酸）
酶的化学本质除有催化活性的RNA之外几乎都是蛋 白质。 绝大多数酶都是蛋白质。 1983年发现某些RNA分子具有催化活性，对有催化 活性的RNA称为核酶 酶催化的生物化学反应，称为酶促反应 在酶的催化下发生化学变化的物质，称为底物
三 泛酸（VB3）（遍多酸）
1、结构： 是β-丙氨酸与α,γ-二羟-β，β-二甲基 丁酸结合而成的化合物。 2、泛酸的生物功能： 是以CoA形式参加代谢，是酰基的载体，是 体内酰化酶的辅酶，对糖、脂、蛋白质代谢 过程中的乙酰基转移有重要作用。 3、成人每天需要量为5—10mg，一般膳食的 泛酸含量丰富。
脂溶性维生素 维生素 水溶性维生素
脂溶性维生素： A D E K 维生素 硫辛酸（氧化型） 水溶性维生素： Vc VB: B1 B2 B3（泛酸） B5(PP) B12（氰钴胺素） B6 （吡哆醇/醛/胺） B7 (生物素 ） B11（叶酸） 硫辛酸（还原型）
一、维生素B1 —硫胺（素）（抗神经炎V、抗脚气病V）
激活作用
有活性的酶
6. 抑制剂对酶反应速度的影响
（1）抑制作用与抑制剂 （2）抑制作用的类型 （3）可逆抑制作用的动力学特征 （4）一些重要的抑制剂
（1）抑制作用与抑制剂 凡使酶的活性降低或丧失，但并不引起酶 蛋白变性的作用称为抑制作用。主要是由于
酶的必需基团化学性质的改变而引起的。 （抑制作用不同于失活作用）
CONH2 +2H -2H N +2H H H CONH2 N
R NAD(P)+
-2H
R NAD(P)H + H+
缺乏症：膳食中长期缺乏维生素PP所引起的疾 病为对称性皮炎，又叫赖皮病。在狗生黑舌病。 Trp可转变为尼克酰胺，以玉米为主食易患缺 乏症。
五 维生素B6
维生素B6又称吡哆素 包括吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺。
(75.4—48.9—8.4kJ/mol)
2.高度专一 酶对催化的反应和反应物有严格 的选择性 3.条件温和（酶易失活） 引起蛋白质变性的 因素都能使酶失活 4.活性能调节、控制 5.常需要辅助因子
三、酶的分布
酶分布在所有的细胞和组织中，相 对隔离，各自发挥作用。
四、酶的专一性
酶对底物和催化的反应有严格的选择性。 一种酶仅能作用于一种底物或结构上相 似的一类物质，促进发生一定的化学反应。 结构专一 专一性 绝对专一 相对专一 键专一 基团专一 旋光异构 顺反异构
未发现典型的缺乏症。
四 维生素PP（VB5）（抗癞皮病V）
包括尼克酸（烟酸）和尼克酰胺。尼克酰 胺为维生素B5的化学名
COOH CONH2
N
N
尼克酸
尼克酰胺
分布：广泛存在于自然界，以酵母、花生、谷类、 豆类、肉类和动物肝中含量丰富。
功能：以NAD+或NADP+形式作为脱氢酶的辅 酶而起到递氢体的作用。
b. 可逆抑制作用
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物理方法被除去， 并且能部分或全部恢复酶的活性。 根椐抑制剂与酶结合的情况，又可以分为三类
b1 竟争性抑制 b2 非竟争性抑制 b3 反竞争性抑制
b1竟争性抑制
某些抑制剂的化学结构与底物相似，因而能与底物 竟争与酶活性中心结合。当抑制剂与活性中心结合后， 底物被排斥在反应中心之外，其结果是酶促反应被抑 制了。
二、酶促反应特点
（一）与一般催化剂的相同点 1.反应前后质与量不变，且用量少。 2.缩短到达平衡的时间，不改变平衡点。 3.只能催化本来进行的反应。 4.降低反应所需活化能。
活化能：在一定温度下1mol底物全部进入 活化态所需要的自由能，单位为kJ/mol.
（二）与一般催化剂的不同点 1.高效 比一般催化剂高106—1013倍 1mol/L过氧化氢酶1秒钟可分解105mol/L底物 1mol/L铁离子1秒钟可分解10-5 mol/L底物
二 维生素B2（又称核黄素）
1、维生素B2的生理功能： 是作为递氢辅酶，参与生物氧化作用。 2、维生素B2每人每天需要量： 儿童0.6mg，成人1.6mg。动物体内不 能合成维生素B2。过量则排出。 3、膳食中长期缺乏： 口角炎、舌炎、唇炎、眼睑炎，角膜 血管增生等症状。 4、分布： 广泛存在于动、植物中。在酵母、肝肾、 蛋黄、奶及大豆中含量丰富。
八 维生素B12（氰钴胺素）
维生素B12是含钴的化合物，又称钴胺素。 在自然界中只有微生物能合成维生素B12。 功能：1.促进甲基转移作用; 2.维持-SH的还原型状态
缺乏症： 1. 儿童及幼龄动物发育不良 2. 消化道上皮组织细胞失常 3. 造血器官功能失常，不能正常产生血红细胞，导 致恶性贫血。 分布：动物性食品，特别是肉类和肝中含量丰富， 人和动物的肠道细菌都能合成，一般不会缺少。
缺乏症：1. 脚气病 2. 中枢神经和肠胃患糖代谢失常
NH2 CH2 HC H3C S 焦磷酸硫胺素（ 硫胺素（B1 （ 焦磷酸硫胺素） TTP） 硫胺素（ ） C—CH2CH2OH P P Cl N—C—CH3
功能： 以辅酶方式参加糖的分解代谢。TPP是脱 羧酶、脱氢酶的辅酶。 分布：在米糠、麦麸、黄豆、酵母、瘦肉等食物 中含量最丰富。
3. 温度的影响
使酶促反应速度达最大时的温度称为酶的 最适温度。
温度对酶促反应速度的影响： a.一方面是温度升高,酶促反应 速度加快(温度系数Q10：反 应温度提高10° C，其反应速 度与原来的反应速度之比。 Q10多为1-2 ) 。 b.另一方面,温度升高,酶的高 级结构将发生变化或变性， 导致酶活性降低甚至丧失， 反应速度很快下降。
4.酶浓度对酶反应速度的影响
在一定条件下酶促 反应的速度与酶的浓度 成正比。 当底物浓度大大超 过酶浓度时，反应达到 最大速度。如果此时增 加酶的浓度可增加反应 速度，酶促反应的速度 与酶的浓度成正比关系。
5.激活剂对酶反应速度的影响
凡能提高酶活性的物质，都称为激活剂 （1）无机离子：金属离子(K+ Na+ Mg2+ Zn2+ Fe2+ Ca2+)、阴离子(Cl- Br-)、氢离子 （2）简单有机分子：某些还原剂、乙二胺四 乙酸（EDTA） (3)具有蛋白质性质的大分子物质 主要是激活酶原 无活性的酶原
由蝶呤啶、对氨基苯甲酸与L-谷氨酸连接而成 叶酸的5、6、7、8位置，在NADPH2存在下， 可被还原成四氢叶酸（FH4或THFA）。四氢叶 酸的N5 和N10位可与多种一碳单位结合作为它 们的载体。 功能：THFA是转一碳基团酶系的辅酶。 缺乏症：叶酸缺乏时，红细胞的发育受到影 响，造成巨红细胞性贫血症。 分布：肝、酵母、蔬菜中都含有。同时人肠 道细菌也能合成，故一般不发生缺乏症。
能够引起抑制作用的化合物则称为抑制剂。
（抑制剂不同于变性剂）
(2) 抑制作用的类型 a. 不可逆抑制作用 专一性不可逆抑制作用 非专一性不可逆抑制作用
竞争性抑制 b. 可逆抑制作用 非竞争性抑制
反竞争性抑制
a. 不可逆抑制作用（修饰抑制）
定义：抑制剂与酶的活性中心的功能基团共价结 合而抑制酶的活性,不能用透析或超滤等物理方法 除去抑制剂而恢复酶活性。 专一性不可逆抑制作用：这类抑制剂只作用于与酶 活性部位有关的氨基酸残基或一类酶。 非专一性不可逆抑制作用：这类抑制剂作用于酶分 子上一类或几类不同的基团或作用于几类不同的 酶。 如：酰化剂酸酐和磺酰氯等可使酶蛋白的-OH、SH、 NH2等发生酰化而使酶失活。
十一 维生素D
维生素D具有抗佝偻病作用，又称抗佝偻病维生 素。已确知有4种，即维生素D2、D3、D4、D5， 均为类固醇衍生物，其中D2和D3较为重要。 功能：调节钙、磷代谢，维持血液正常的钙、磷 浓度，从而促进钙化，使牙齿、骨骼发育正常。 缺乏症：维生素D摄食不足，不能维持钙的平 衡，儿童骨骼发育不良，产生佝偻病。孕妇 和授乳妇人的脱钙作用严重时导致骨质疏松 症，患者骨骼易折，牙齿易脱落。
六 生物素（VB7）（为含硫维生素）
功能：生物素是多种羧化酶的辅酶，在CO2固 定反应中起重要作用。 缺乏症：人体一般不会发生生物素缺乏。 人类缺少生物素可能导致皮炎、肌肉疼痛、 感觉过敏、怠倦、厌食、轻度贫血等。 分布：肝、肾、蛋黄、酵母、蔬菜和谷类中 都含有。同时肠道细菌也能合成供人体需要
七 叶酸—（VB11）
九 维生素C
维生素C能防治坏血病，又称抗坏血酸. 功能： 1. 促进各种支持组织及细胞间粘合物的形成。 是脯氨酸羟化酶的辅酶。 2. 对生物氧化有重要作用。 缺乏症： 坏血病，毛细血管易出血和齿、骨发育不 全或退化
水溶性维生素
脂溶性V 十 维生素A
维生素A只存在于动物性食物中，包括A1 和 A2两种。 A1即视黄醇，主要存在于咸水鱼的肝脏；A2即3-脱氢 视黄醇，主要存在于淡水鱼肝脏。在高等植物和动物 中普遍存在的β-胡萝卜素可转变为维生素A。 功能: 1、维生素A促进年幼动物生长，有助于动物 生殖和泌乳。 2、维持上皮组织的健康及正常视觉， 缺乏症： 1、产生干眼病（眼结膜炎） 2、发生夜盲症