酶化学课件

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一、酶的一级结构与催化功能的关系
1.必需基团
➢ 常见的有：咪唑基、羟基(丝氨酸)、巯基
2.酶原激活
➢ 酶原与酶原激活：表6－3
3.共价修饰
➢ 要求：修饰剂的要求，酶的要求，反应条件的要求。
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Ｈ＋或胃蛋白酶
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③多酶体系（multienzymes system）：
➢ 由几个功能相关的酶嵌合而成的复合体。
A
E1
B
E2
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C
E3
D
E4
E
En
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3.酶具有高度专一性 4.酶的活性受到调节和控制
➢ 调节酶的浓度：诱导或抑制酶的合成；降解。 ➢ 通过激素调节酶活性： ➢ 反馈抑制调节酶活性： ➢ 抑制剂和激活剂对酶活性的调节： ➢ 别构调控、酶原激活、酶的可逆共价修饰和同工酶。
1926年 美国 萨姆纳Sumner 从刀豆 种子中提取了脲酶的结晶。
1930－1936年，Northrop和Kunitz得 到了胃蛋白酶、胰蛋白酶和胰凝乳蛋 白酶结晶。1949年Sumner 和 Northrop共同获得诺贝尔化学奖。
J.B.Sumner
J.H.Northrop
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（3）国际系统分类法及酶的编号（蛋白类酶）
氧化还原酶（1） AH2＋B＝A＋BH2
转移酶 （2）
AB＋C＝A＋BC
水解酶 （3） 裂合酶（4）
AB＋H2O＝AOH＋BH AB＝A＋B
异构酶 （5）
A＝B
连接酶或合成酶（6）：催化C-C、C-O、C-N 以及C-S 键的形成
A＋B＋ATP＝AB＋ADP＋Pi 或 A＋B＋ATP＝AB＋AMP＋PPi
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第二节 酶的结构与功能的关系
酶的一级结构与催化功能的关系 酶的高级结构与活性的关系
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酶分子的结构特点
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裂缝、亲水区与疏水区、沟槽与洞穴。 配体：酶的底物、辅酶或辅基、各种调节因子。
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P
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3.酶的命名与分类
(1)习惯命名法 (2)国际系统命名法（1961年国际生化学会）
系统名应包括：底物（构型）、酶作用的基团、催化反应的类型
习惯名称 谷丙转氨酶 乙醇脱氢酶
系统名称 丙氨酸 ：α－酮戊二酸 氨基转移酶
乙醇 ：NAD+ 氧化还原酶
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亚类编号依次为
1. 2. 3. 4. 5. 6…….
亚－亚类编号依次为 1. 2. 3. 4. 5. 6…….
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酶的编号的举例—ATP葡萄糖磷酸转移酶(已糖激酶)
[ EC 2. 7. 1. 1 ]
表示第二大类，即转移酶 表示亚类，转移磷酸基团 表示亚亚类，OH为受体 表示此酶在此亚亚类中的顺序号
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2.根据酶的结构特点及分子组成形式分为
①单体酶（monomeric enzymes）
卵溶菌酶
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②寡聚酶（oligomeric enzymes）
SidTnheoymAalstmCaench YUanleivUernsiivteyrosiftCy oNleowrado at BHoualvdeenr,, CUTS,AUSA
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二、酶的催化特性 101页
（一）酶和一般催化剂的比较
共性：
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（过反渡应态速）
10-4 ·S-1 A
率常数 （活化能）
B
10-6 ·S-1
（基态）
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（二）酶作为生物催化剂的特点
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1.酶易失活 2.酶催化效率高 转换数(Kcat)：是指在一定条件下每秒钟每个酶分子转换
底物的分子数。
生马铃薯块
3%过氧化 氢溶液
少许铁粉
反应速率常数为6ⅹ106mol/s
反应速率常数为6ⅹ10-4mol/s
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核酸类酶的发现（ribozyme 核酶 R）
1982年,Cech等研究原生动物四 膜虫。
1983年Altman 等人在研究细菌 RNase P (20%的蛋白质和80%的 RNA组成)时发现……
Cech和Altman也因此获得了 1989年的诺贝尔奖。
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一、酶的概念
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1.酶是生物催化剂 2.酶的化学本质
➢绝大多数酶是蛋白质(蛋白质类酶 P）依据： ➢少数酶是核酸RNA(核酸类酶 ribozyme 核酶 R）
3.酶和生命活动密切相关
参与生命过程 生物进化和组织功能分化的基础 酶的活性调节机制
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第六章 酶 化 学 Enzyme Chemistry
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节
概述 酶的结构与功能的关系 酶催化反应机制 酶促反应动力学 酶的制备 酶的多样性 酶在工业上的应用及酶工程
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第一节 概 述
酶及化学本质 酶的催化特性 酶的组成及分类
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酶的缺陷症
苯丙酮尿症
白 化 症 鲟 鱼
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蛋白质类酶的发现历史
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1783年，意大利科学家斯巴兰让尼
1857年，巴斯德(Pasteur)就酒的发 酵提出存在“ferments”（酵素）。
1878年,库恩（Kuhne）提出Enzyme。
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三、酶的组成及分类（蛋白类酶）
1.按组成成分分
①单纯酶（简单蛋白质） ②结合酶（结合蛋白质）
决定酶反应 的专一性及 催化的高效
率
全酶(holoenzyme）= 酶蛋白 + 辅因子
多数辅酶或辅 基的前体物质 是维生素
表6－2
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。