生物化学312酶的命名与分类

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酶的分类与命名

酶的分类与命名
CH3CHCOOH NAD OH
+
命名
分类
氧化还原酶
转移酶 水解酶 裂合酶
(5)
(6) (7)
异构酶
合成酶 核酶
CH3CCOOH NADH O
H+
生物 化学
1
(1)
(2) (3) (4)
酶的命名与分类
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。
命名
分类
氧化还原酶
转移酶 水解酶 裂合酶
(5)
(6) (7)
异构酶
合成酶 核酶
6-磷酸葡萄糖异构酶催化的反应
生物 化学
1
(1)
(2) (3) (4)
酶的命名与分类
命名
分类
氧化还原酶
转移酶 水解酶 裂合酶
合成酶,又称为连接酶,能够催化C-C、 C-O、C-N 以及C-S 键的形成反应。这类反应 必须与ATP分解反应相互偶联。 A+B+ATP+H-O-H ===AB+ADP+Pi
1
(1) (2)
命名 习惯命名
系统命名
分类
生物 化学
酶的命名与分类
国际系统命名法
1
(1) (2)
规定一个酶只有一个系统名称;其命名原则是: 习惯命名 前面为底物名,后面为所催化反应的性质的名称, 底物间以“:”隔开,若底物之一是水时,可略去 系统命名 不写。对于可逆反应,不管催化的是正反应还是逆 反应,都用同一个名称。 分类3'B3'
B
3'
P
5'
P
5'
P
5'

《生物化学》 酶通论

《生物化学》 酶通论

(二) 酶的化学组成
有些酶组成只有氨基酸,不含其他成分,称之为单纯酶。 脲酶、胃蛋白酶和核糖核酸酶等一般水解酶都属于单纯酶。
有些酶除了蛋白质组分外,还含有对热稳定的非蛋白的 小分子物质。其蛋白质组分称为脱辅酶(apoenzyme或 apoprotein),非蛋白的小分子物质称为辅因子 (cofactor)。脱辅酶与辅因子结合后形成的复合物称为 全酶(holoenzyme)。即:
中文
2、转移酶
➢ 催化分子间基团转移的酶称转移酶
反应通式:AR+B
A+BR
如谷丙转氨酶等。
2.转移酶 催化基团转移反应
谷丙转氨酶 英文
2. Transferases
• Catalyze group transfer reactions
中文
3、水解酶
催化水解反应的酶称水解酶。 反应通式:
AB+H2O
2、酶的活力单位
酶活力单位,即酶单位(U),用来表示酶活力的大 小即酶含量的多少。 酶活力单位的定义:
在一定条件下,一定时间内将一定量的底物转化为产 物所需的酶量。
这样酶的含量就可以用每克酶制剂或每毫升酶制剂含 有多少酶单位来表示(U/g,U/ml)
2、酶的活力单位
为了统一酶的单位,国际生化协会酶学委员会于1961年提出采用 统一的“国际单位”(IU)来表示酶活力,规定:
第二单元 酶
第8章 酶通论 第9章 酶促反应动力学 第10章 酶的作用机制和酶的调节
第8章 酶(Enzyme)通论
一、酶催化作用的特点 (P320) 二、酶的化学本质及其组成(P323) 三、酶的命名和分类(P326) 四、酶的专一性(P332) 五、酶的活力测定和分离纯化(P335) 六、核酶(P339) 七、抗体酶(P343) 八、酶工程简介(P344)

酶

NH2
CONH2
N
O- O-
N+ O
CH2OPOPOCH2
N O
OO
N N
OH OH
OH OH(OPO3H2)
(2)核黄素(VB2)
核黄素(维生素B2)由核糖醇和6,7-二甲基异咯嗪两 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。
OHOHOH O
CH2CHCHCHCH2OPOH
R COOCH2CH3 H2O RCOOH CH3CH2OH
2. 酶的分类
(2) 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OH NAD+ OH

OH OH


(6)吡哆素
吡多素(维生素B6,包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺)。
CHO
HO
CH2 OH
H3C
N
HO H3C
CH2NH2 CH2 OH
N
(6)吡哆素和磷酸吡哆素
磷酸吡哆素主要包括磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺。
CHO O
CH2NH2
O
HO
CH2 O P OH HO
CH2 O P OH
H3C
心力衰竭、四肢无力、下肢水肿。
NH2 N
ClCH2 N+
H3C N
S
CH3 CH2CH2 OH
(5) 硫胺素和焦磷酸硫胺素(TPP)
功 能 :
焦磷酸硫胺素是脱羧酶的辅酶,它的前体是硫胺 素(维生素B1)。

催 化 酮 酸

酶命名与分类

酶命名与分类
殊要求和选择。 类别:绝对专一性和相对专一性
(2) 立体异构专一性 概念:酶除了对底物分子的化学结构有
要求外,对其立体异构也有一定的要求
类别:旋光异构专一性和几何异构专一 性
绝对专一性:有些酶只作用于一 种底物,催化一个反应, 而不作用于 任何其它物质。
如:相过对氧专化一氢性酶:底这物类:酶过对氧结化构氢相近 的一类琥底珀物酸都脱有氢作酶用底。物包:括琥键珀专酸一性 和基团专一性。 基键团专专一一性性::只化要学求键作用于一定的化学 键,而对键两键端一的端基的团基无团严格的要求。
例如,脂肪酶催化的脂的水解反 应:
R C O O C H 2 C H 3H 2 O R C O O HC H 3 C H 2 O H
4.裂合酶:催化从底物上移去某 些基团而形成双键的非水解性反应及 其逆反应的酶。
主要包括醛缩酶、水化酶及脱氨 酶等。
例如, 延胡索酸水合酶催化的 反应。
H O O C C H = C H C O O H H 2 OH O O C C H 2 C H C O O H
O H
5.异构酶:催化同分异构体的相 互转变,即底物分子内基团或原子的 重排过程的酶。
例如,6-磷酸葡萄糖异构酶催化的 反应。
CH2OH O OH
OH
OH OH
6-磷酸葡萄糖
CH2OH
CH2OH
O OH
OH
OH
6-磷酸果糖
6.合成酶:又称为连接酶,能够催 化C-C、C-O、C-N 以及C-S 键的形成 反应。这类反应必须与ATP分解反应 相互偶联。
组3酶.分酸氨子碱酸中催的可化咪作为:唑酸基硷:催化的功能基团
(1)一p般K值都约是为广6义.7的-7酸.1,-在碱接催近化中方性式。

基础生物化学-酶

基础生物化学-酶

3.1.2 酶催化作用的特点
酶与一般催化剂一样,只能催化热力学允许 的化学反应;缩短达到化学平衡的时间,而 不改变平衡点;酶作为催化剂在化学反应的 前后没有质和量的改变;微量的酶就能发挥 较大的催化作用。
E + S =ES E + P
由于酶的化学本质是蛋白质,因此酶促反应又 具有其特性。
3.1.2.1 催化效率高
酶能大幅度降低反应的活化能,较化学催化剂 活性高107~1013倍。
化学反应:
过 氧 化 氢 酶
2H 2O 2
2H 2O+ 2 O
活化能: 无催化剂 胶态钯(铂) 过氧化氢酶
18000cal/mol 11700cal/mol
1700cal/mol
3.1.2.2 酶的高度专一性(specificity)
3.1.2.4 酶活力受多种因素的调节和控制
酶是生物体的组成成份,和体内其他物质一 样,不断在体内新陈代谢,酶活力的调控方 式很多,包括酶的生物合成的诱导和阻遏, 抑制剂调控、共价修饰调控、反馈调控、酶 原激活及激素调控等。这些调控保证酶在体 内新陈代谢中发挥其适当的催化作用,使生 命活动中的种种化学反应都能够有条不紊、 协调一致地进行。
3.1.2.5 酶的催化活性与辅因子有关
有些酶是复合蛋白,由酶蛋白和非蛋白小分 子物质——辅助因子组成,只有二者结合酶 才有活性。
3.1.3 酶的化学本质 3.1.3.1 酶是蛋白质
几乎所有的酶都是蛋白质,有的是简单蛋白质, 有的是结合蛋白质,具有蛋白质的一切性质。
3.1.3.2 酶的组成分类
⑵立体异构专一性(stereospecificity)
几乎所有的酶对于立体异构体都具有高度的专 一性。酶对底物的立体构型的特异要求,可 分为旋光异构专一性和几何异构专一性

第二节:酶的命名及分类

第二节:酶的命名及分类
CH3CHCOOH HOOCCH2CH2CCOOH NH2 CH3CCOOH O O HOOCCH2CH2CHCOOH NH2
二、
酶的分类
3 . 水解酶类 hydrolases
水解酶催化底物的加水分解反应。 水解酶催化底物的加水分解反应。 主要包括淀粉酶、蛋白酶、核酸酶及脂酶等。 主要包括淀粉酶、蛋白酶、核酸酶及脂酶等。 例如,脂肪酶(Lipase)催化的脂的水解反应 催化的脂的水解反应: 例如,脂肪酶(Lipase)催化的脂的水解反应:
3-磷酸甘油醛脱氢酶、乳酸脱氢酶、丙酮酸激酶等。 磷酸甘油醛脱氢酶、乳酸脱氢酶、丙酮酸激酶等。
多酶体系-multienzyme system:由几种酶靠非共价键彼 多酶体系 由几种酶靠非共价键彼 此嵌合而成。 此嵌合而成。主要指结构化的多酶复合体如丙酮酸脱氢
酶系、脂肪酸合成酶复合体等。 酶系、脂肪酸合成酶复合体等。
(三)根据酶的分子结构特点分类
单体酶-monomeric enzyme:一般由一条肽链组成,如 一般由一条肽链组成, 单体酶 一般由一条肽链组成 溶菌酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶等。 单体酶有多条肽 溶菌酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶等。但有的单体酶有多条肽 链组成,如胰凝乳蛋白酶由3条肽链 条肽链, 链组成,如胰凝乳蛋白酶由 条肽链,链间由二硫键相 连构成一个共价整体。 连构成一个共价整体。 寡聚酶-oligomeric enzyme:由2个或 个以上亚基组成, 个或2个以上亚基组成 寡聚酶 由 个或 个以上亚基组成, 亚基间可以相同也可不同。亚基间以次级键缔合。 亚基间可以相同也可不同。亚基间以次级键缔合。如
HOOCCH=CHCOOH H2O HOOCCH2CHCOOH OH
二、
酶的分类
5. 异构酶类 Isomerases

《酶的分类与命名》PPT课件

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1981~1982年,Thomas R.Cech实验发现有催化
活性的天然RNA—Ribozyme。

L19 RNA和核糖核酸酶P的RNA组分具有酶活性是
两个最著名的例子。

• 抗体酶(abzyme):

1986年,Richard Lerrur和Peter Schaltz运用
单克隆抗体技术制备了具有酶活性的抗体
一 活性部位:酶分子中直接与底物结合,
并催化底物发 生 反应的部位。酶活性中 心包括两个部位。
酶 结合中心:酶与底物结合的部位,

决定酶的专一性



催化中心:催化底物发生反应的部位,
决定酶的催化效率、反映性质。
必需基团:在酶分子中和酶的催化活性直接有 关的基团,活性中心内外都有。
O
H2N CH C OH
第三章 酶
第三章
• 第一节 • 第二节 • 第三节 • 第四节 • 第五节 • 第六节 • 第七节
酶的分类与命名 酶催化作用的特性 酶催化作用的机制 酶结构与功能的关系 酶促反应动力学 酶活力及其测定 酶工程

酶是生物催化剂

酶是活细胞产生的一类具有催化功能的生物分子,所以又称为生物催化剂
(biocatalysts)
根据配体结合 后对后继配 体的影响
正协同效应(positive cooperative effect) 负协同效应(negative cooperative effect)
• 大多数辅酶的前体主要是水溶性 B 族维生素。许多维生素的生理功能与 辅酶的作用密切相关。
辅酶在酶促反应中的作用特点
• 辅酶在催化反应过程中,直接参加了反应。 • 每一种辅酶都具有特殊的功能,可以特定地

《酶的命名和分类》PPT课件

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逆性,可用透析、过滤等方法将抑制剂除去。
❖结合部位:活性中心,非活性中心 ❖结合方式:非共价键 ❖分类:
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可逆抑制的分类
抑制剂与底物是否竞争与酶的结合 1. 竞争性抑制 (Competitive inhibition) 2. 非竞争性抑制 (uncompetitive inhibition) 3. 反竞争性抑制 (anticompetitive
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不可逆抑制(irreversible inhibition)
❖概念:抑制剂与酶活性中心必需基团以共价键
结合,阻碍了底物的结合或破坏了酶的催化基 团,不能用透析或超滤等方法去除抑制剂。
❖结合部位:活性中心必需基团 ❖结合方式:共价键 ❖分类:根据抑制剂对酶选择性的方式
✓ 非专一性不可逆抑制 ✓ 专一性不可逆抑制
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酶促反应动力学
研究酶促反应的速度以及各种因素对反 应速度的影响,其中酶与底物之间的作用问 题是研究酶促反应的核心问题。
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酶促反应动力学
• 米氏方程(Michaelis Menten 方程)
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Km的意义?
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米氏方程的推导
酶促反应历程
Movie. equation1
ES降解速率
• pH对酶促反应速度的影响,主要有下
列原因:
–1 影响酶和底物的解离 –2 影响酶分子的构象
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3)酶浓度对酶作用的影响
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4) 激活剂对酶作用的影响
• 凡能提高酶的活性,加速酶促反应进行的物 质都称为激活剂或活化剂(activator)。
• 一般认为,激活剂的作用主要有以下几个方 面:

生物化学---酶d31

生物化学---酶d31
另一方面,由于活性中心的立体结构和相 关基团的诱导和定向作用,使底物分子中 参与反应的基团相互接近,并被严格定向 定位,使酶促反应具有高效率和专一性特 点。
临近效应
定向效应

咪唑和对-硝基苯酚乙酸酯的反应是一个 双分子氨解反应.
O CH3 C O
NO2
..
N NH
CH3 C O N+ NH
(cofactor)的复合物, 提出蛋白质只是担体 1913年 米氏方程建立 1926年 Sumner得到了Urease的结晶【1~2年后, Northrop结晶化
了Pepsin, Trypsin等蛋白酶】结晶中测定不到cofactor 1929年 Warburg发现呼吸链诸酶中的血红素
【1935-1936年微生素与辅酶的关系的解明】 1929年 Sabbarow发现ATP【1939-1940年 F.Lipmann解明高能磷酸
2.专一性
酶的专一性 Specificity 又称为特异性,是指酶在催化生化反应时对底
物的选择性
酶的专一性包括 (1)结构专一性 绝对专一性 相对专一性 (2)立体异构专一性 光学异构专一性 几何异构专一性
酶作用专一性的机制
酶分子活性中心部位,一般都含有多个具有 催化活性的手性中心,这些手性中心对底物 分子构型取向起着诱导和定向的作用,使反 应可以按单一方向进行。
O
H2N CH C OH
SH
CH2
组氨酸的咪唑基。
O SH
H2N CH C OH
N
CH2 N H
N
NH
酸碱性基团:
O
门冬氨酸和谷氨 H2N CH C OH O

酸的羧基
CH2 H2N CH C OH

第二节 酶的分类与命名

第二节 酶的分类与命名

COOH
乳酸脱氢酶
H O C H + NAD+
COOH C O + NADH + H+
CH3
乳酸
CH3
丙酮酸
(2)氧化酶类:催化底物脱氢,并氧化生成H2O或H2O2 。
2A·2H+O2
2A+2H2O
A·2H+O2
例:
A+H2O2
邻苯二酚氧化酶(EC 1.10.3.1,邻苯二酚:氧氧化酶)
OH
O
OH 邻苯二酚氧化酶
L-谷氨酸 + H2O + NAD+ α-酮戊二酸 + NH3 + NADH
L-天冬氨酸+α-酮戊二酸 草酰乙酸 +L-谷氨酸
L-精氨酸脒基水解酶
L-精氨酸 + H2O L-鸟氨酸+ 尿素
D-果糖1,6-二磷酸: D-果糖1,6-二磷酸 D-甘油醛3-磷酸裂合酶 磷酸二羟丙酮 + D-甘油醛3-磷酸
2
+ O2
2
O + 2H2O
邻苯二酚
邻苯醌
2.转移酶类(transferases)
催化基团的转移
A R +B
A+ B R
例:谷丙转氨酶(GPT)(EC 2.6.1.2,L-丙氨酸: α-酮戊二酸氨基转移酶)
谷丙转氨酶
谷氨酸 丙酮酸
a-酮戊二酸 丙氨酸
3 水解酶 hydrolase
催化底物的加水分解反应。 主要包括淀粉酶、蛋白酶、核酸酶及脂酶等。 例如,亮氨酸氨基肽水解酶(EC3.4.1.1,习惯名为
一些酶的命名举例
编号 推荐名称

生物化学-酶主要内容

生物化学-酶主要内容

解毒 -- -- -- 二巯基丙醇(BAL)
医学ppt
47
RO X
P + E OH R'O O 有机磷化合物 羟基酶
RO O E
P
+ HX
R'O O
磷酰化酶

+ CHNOH N
CH 3 解磷定
+
N
E OH
O OR' P
CHNO OR
CH 3
有机磷化合物对羟基酶的抑制
医学ppt
48
SH Cl H
S H
医学ppt
2
几个有关名词
• 底物(substrate, S):酶作用的物质。 • 产物(product, P):反应生成的物质。 • 酶促反应:酶催化的反应。 • 酶活性:酶催化化学反应的能力。
转 氨 酶
A la + α - 酮 戊 二 酸
丙 酮 酸 + G lu
医学ppt
3
一、酶的命名
1. 习惯命名法——推荐名称 2. 系统命名法——系统名称
V
➢当[S]>>[E], 反应速度与酶浓 度成正比。
0
[E]
➢关系式为:V = K3 [E]
医学ppt
42
三、温度对反应速度的影响
双重影响
最适温度 (optimum temperature):
酶促反应速度最 快时的环境温度。
酶 2.0 活 性 1.5
1.0
0.5
* 低温的应用
医学ppt
0 10 20 30 40 50 60
酶(tandem enzyme)
医学ppt
7
一、 酶的分子组成
单纯酶 (simple enzyme) 结合酶 (conjugated enzyme)
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3. 水解酶(Hydrolase)
• 催化底物的加水分解反应 • A-B+H2O=AOH+BH • 例如,脂肪酶催化的脂的水解反应
R COOCH2CH3 H2O RCOOH
CH3CH2OH
3. 酶的分类
4. 裂合酶 (Lyase)
• 催化从底物分子中移去一个基团或原子形成双键的反应及其逆反应。
• A.B=A+B

酶的命名与分类
主讲教师:杨永涛
酶的命名方法是有明确的界限的
酶的分类和命名缺乏系统 性和科学性,会出现一酶 数名,或一名数酶的情况
1961年
1972年 1978年 1984年
国际生化学 会推荐了一 套新的系统 命名方案及 分类方法
先后做了修改 与补充,规定 给每一种酶一 个系统名和一 个习惯名称

酶的命名与分类
主讲教师:杨永涛
1. 习惯命名法
1 根据其催化底物来命名 2 根据所催化反应的类型来命名 3 结合上述两个原则来命名
为适应酶学的不断发展,国际生化协会酶委员 会EC(Enzyme Commission)1961年推荐了一 套系统的酶命名方案,这就是国际系统命名法
2.国际系统命名法
系统名称包括: • 底物1 :底物2 + 反应性质+酶
2.国际系统命名法
例1: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
例2习惯名称:乙醇脱氢酶酶
• 系统名称:乙醇:氧化型辅 酶Ⅰ氧化还原酶
底物之一是水,水可省略。
3. 酶的分类
1. 氧化-还原酶类 (Oxidoreductase)
3. 水解酶类 (Hydrolase)
5. 异构酶类 (Isomerase)
4.酶的系统编号(EC编号)
酶的系统编号由“EC”加四个阿拉伯数字组成,每个数字之间以 “符号点”隔开。
• EC为酶学委员会的缩写 • 第一位:代表六大类反应类型 • 第二位:亚类(作用的基团或键的特点) • 第三位:亚亚类(精确表示底物/产物的性质) • 第四位:在亚亚类中的序号
4.酶的系统编号(EC编号)
2. 转移酶类 (Transferase)
4. 裂合酶类 (Lyase)
6. 合成酶类 (Ligase or Synthetase)
3. 酶的分类
1. 氧化-还原酶(Oxidoreductase)
• 催化氧化-还原反应 A·2H+B=A+B·2H • 主要包括脱氢酶(dehydrogenase)和氧化酶(Oxidase) • 例如,乙醇脱氢酶催化的脱氢反应:
CH2OH O OH
OH
CH2OH O
OH

OH
OH
CH2OH OH
OH
3. 酶的分类
6. 合成酶 (Ligase or Synthetase)
• 两种物质合成一种新物质,这类反应必须与ATP分解反应相互偶联。 • A-B+H2O=AOH+BH
3. 酶的分类
还有一类酶,被称为核酸酶,其本质为具有催 化功能的核酸分子 ,发现比较晚,目前未包含在 系统命名法的大类当中。
乳酸脱氢酶 EC 1. 1. 1. 27
第1大类,氧化还原酶 第1亚类,氧化基团CHOH 第1亚亚类,H受体为NAD+ 该酶在亚亚类中的编号
4.酶的系统编号(EC编号)
酶的系统编号由“EC”加四个阿拉伯数字组成,每个数字之间以 “符号点”隔开。
• EC为酶学委员会的缩写 • 第一位:代表六大类反应类型 • 第二位:亚类(作用的基团或键的特点) • 第三位:亚亚类(精确表示底物/产物的性质) • 第四位:在亚亚类中的序号
• 主要包括醛缩酶、水化酶及脱氨酶等
• 例如, 延胡索酸水化酶催化的反应。
HOOCCH=CHCOOH H2O
延胡索酸水化酶
HOOCCH2CHCOOH
OH
3. 酶的分类
5. 异构酶(Isomerase)
• 催化各种同分异构体的相互转化,分子内部基团的重排。
• A=B
• 例如,6-磷酸葡萄糖异构酶催化的反应。
CH3CHO + NAD+ +CoA→乙酰CoA+NADH
3. 酶的分类
2. 转移酶(Transferase)
• 催化基团转移反应: A.x+B=A+B.x • 根据X分类:转移碳基、酮基或醛基、酰基、糖基、烃基、含氮基、
含磷基和含硫基的酶。 • 例如, 催化氨基转移反应的谷丙转氨酶
3. 酶的分类
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