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酶 Enzymeppt课件
麦角固醇 7-脱氢胆固醇 22-双氢麦角固醇 7-脱氢谷固醇
维生素D2 维生素D3 维生素D4 维生素D5
·
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维生素D的结构
R
HO
在生物体内，D2和D3本身不具有生物活性。它们在肝脏 和肾脏中进行羟化后，形成1，25-二羟基维生素D。其中 1，25-二羟基维生素D3是生物活性最强的。
主要功能：调节钙、磷代谢，维持血液中钙、磷浓度正常， 促使骨骼正常发育。
·
4
2.酶的组成
单成份酶：脲酶、蛋白酶、淀粉酶、核糖核酸
（简单蛋白质）
酶等。
酶
酶蛋白
（apoenzyme）
双成份酶
辅酶
（结合蛋白质） 辅因子 （coenzyme)
（cofacter) 辅基(prosthetic group)
全酶(holoenzyme）= 酶蛋白 + 辅因子
·
5
3.酶的辅因子
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 维生素A
维生素A分A1, A2两种，是不饱和一元醇类。维生素A1又称为视
黄醇，A2称为脱氢视黄醇。
主要功能：维持上皮组织健康及正常视觉，促进年幼动物的正常
生长。
CH2OH A1
CH2OH A2
·
8
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。
高效率：反应速度与不加催化剂相比可提高108～ 与加普通催化剂相比可提高107～1013；
1020，
专一性：即酶只能对特定的一种或一类底物起作用，这种专一性是由酶蛋白的立 体结构所决定的。可分为：
【医学ppt课件】 第六章 酶(enzyme)
或[IES]= [IE][S]/Ks.= [E][S] [I]/ KiKs. (5-32)
•
而[Eo]= [E]+[ES]+ [IE] + [IES] (5-33)
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• 非竟争性抑制动力学图:
• 反竟争性抑制作用:
2021/1/9
• 反竟争性抑制作用:
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•
[ES] = [E] [S] /Ks
•
ES解离速度 =（K2+K3） [ES] （ 5-4）
（ 5-5）重排： •
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[ES]= [E][S]/Km （5-7） 恒态时 [E]= [Eo]- [ES]（ 5-8）
将（ 5-8）代入 （5-7）式，得到： [ES]=（ [Eo]- [ES]） [S]/Km （5-9）
• 从（5-9）式中求解[ES]
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二 中间复合物学说和酶作用的过度态
• 酶 （E） 底物 (S) 酶底物复合物 (ES) 产物 (P) • E + S ≒ ES ——→ E + P
三 酶作用高效率的机制 • （一）底物的 “趋近” 和 “定向” 效应
• 趋近效应（approximation） • 定向效应（oreintation）
• [IES]=[ES] [I]/Ki= [E][S] [I]/ Ks Ki
•
[Eo]= [E]+[ES]+ [IE] + [IES]
(5-36) (5-37) (5-38)
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• 反竟争性抑制动力学图:
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• （三）过渡态类似物与自杀底物
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目录
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。 1878年，Kü hne首次提出Enzyme一词。 1897年，Eduard
Buchner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也有催化活性，提出核酶概念。 1995 年， Jack
第3章 酶 Enzyme
目录
目录
生物催化剂在生命活动中重要性
酶/生物催化剂的概念和化学本质 生物催化剂：是生物体内具有催化活性的物质。 酶：是指由活细胞产生的具有催化活性的蛋白质。
目录
酶/生物催化剂的重要性
是生物体能够进行物质代谢，维持生命活动的 必要条件 是许多疾病的发病机制和治疗的药理学基础
目录
小分子有机化合物
其主要作用是参与酶的催化过程，在反应中 传递电子、质子或一些基团。
辅酶的种类不多，且分子结构中常含有维生
素或维生素类物质。
目录
某些辅酶（辅基）在催化中的作用
小分子有机化合物（辅酶或辅基）
转移的基团
氢原子（质子）
名
称
所含的维生素 尼克酰胺（维生素PP）之一 尼克酰胺（维生素PP）之一 维生素B2（核黄素） 维生素B2（核黄素） 维生素B1（硫胺素） 泛酸
目录
举例
H H H H
H H H M
H H M M
H M M M
M M M M
LDH1 (H4)
LDH2 (H3M)
LDH3 (H2M2)
LDH4 (HM3)
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目录
举例
HH HH
LDH1 (H4)
HH HM
LDH2 (H3M)
HH MM
LDH3 (H2M2)
HM MM
LDH4 (HM3)
乳酸脱氢酶的同工酶
MM MM
LDH5 (M4)
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目录
*生理及临床意义
酶
在代谢调节上起着重
活
要的作用；
性
用于解释发育过程中
阶段特有的代谢特征；
➢ 在反应前后没有质和量的变化； ➢ 只能催化热力学允许的化学反应； ➢ 只能加速可逆反应的进程，而不改变
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目录
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。
➢ 1878年，Kühne首次提出Enzyme一词。
➢ 1897年，Eduard Buchner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 。
酶分子中氨基酸残 基侧链的化学基团中， 一些与酶活性密切相关 的化学基团。
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目录
酶的活性中心 (active center)
指必需基团在空间结构上彼此靠近，组 成具有特定空间结构的区域，能与底物特异 结合并将底物转化为产物。
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目录
➢ 活性中心内的必需基团
结合基团 (binding group) 与底物相结合
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目录
某些辅酶（辅基）在催化中的作用
转移的基团
小分子有机化合物（辅酶或辅基）
名称
所含的维生素
氢原子（质子）
NAD＋（尼克酰胺腺嘌呤二核 苷酸，辅酶I
NADP＋（尼克酰胺腺嘌呤二 核苷酸磷酸，辅酶II
尼克酰胺（维生素PP）之一 尼克酰胺（维生素PP）之一
醛基 酰基
FMN（黄素单核苷酸） FAD（黄素腺嘌呤二核苷酸） TPP（焦磷酸硫胺素） 辅酶A（CoA）
催化基团 (catalytic group) 催化底物转变成产物
➢ 活性中心外的必需基团
位于活性中心以外，维持酶活性中心应有 的空间构象和（或）作为调节剂的结合部位所 必需。
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目录
活性中心以外 的必需基团
结合基团
底物 催化基团 活性中心
溶菌酶的活性中心
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* 谷氨酸35和天 冬 氨 酸 52 是 催 化 基团；
➢ 1982年，Cech首次发现RNA也有催化活性，提出核酶概念。
➢ 1995年，Jack W.Szostak研究室首先报道了具有DNA连接酶活 性DNA片段，称为脱氧核酶(deoxyribozyme)。
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The Nobel Prize in Chemistry 1946
James Batcheller Sumner
全酶 (holoenzyme)
蛋白质部分：酶蛋白 (apoenzyme)
辅助因子 (cofactor)
小分子有机化合物 金属离子
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辅助因子分类（按其与酶蛋白结合的紧密程度）
辅酶 (coenzyme): 与酶蛋白结合疏松，可用透析或超滤的 方法除去。
辅基 (prosthetic group): 与酶蛋白结合紧密，不能用透析或超滤 的方法除去。
维生素B2（核黄素） 维生素B2（核黄素） 维生素B1（硫胺素） 泛酸
硫辛酸
硫辛酸
烷基 二氧化碳
钴胺素辅酶类 生物素
维生素B12 生物素
氨基
磷酸吡哆醛
甲基、甲烯基、甲炔基、 四氢叶酸 甲酰基等一碳单位
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吡哆醛（维生素B6之一） 叶酸
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目录
二、酶的活性中心
必需基团(essential group)
* 色氨酸62和63、 天 冬 氨 酸 101 和 色 氨 酸 108 是 结 合基团；
* A~F 为 底 物 多 糖链的糖基，位 于酶的活性中心 形成的裂隙中。
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目录
三、同工酶
定义 同工酶 (isoenzyme)是指催化相同的化
学反应，而酶蛋白的分子结构理化性质乃 至免疫学性质不同的一组酶。
John Howard Northrop
Wendell Meredith Stanley
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目录
第一节 酶的分子结构与功能
The Molecular Structure and Function of Enzyme
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目录
酶的不同形式
➢ 单体酶：仅具有三级结构的酶。 ➢ 寡聚酶：由多个相同或不同亚基以非共价键连接组
同工酶谱的改变有助
于对疾病的诊断；
同工酶可以作为遗传
标志，用于遗传分析研
究。
心肌梗死酶谱
正常酶谱 肝病酶谱
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心肌梗死和肝病病人血清LDH同工酶谱的变化
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目录
第二节 酶的工作原理
The Mechanism PT
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目录
酶与一般催化剂的共同点：
成的酶。
➢ 多酶体系：由几种不同功能的酶彼此聚合形成的多 酶复合物。
➢ 多功能酶或串联酶：一些多酶体系在进化过程中由 于基因的融合，多种不同催化功能存在于一条多肽 链中，这类酶称为多功能酶。
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目录
一、酶的分子组成中常含有辅助因子
单纯酶 (simple enzyme)
结合酶 (conjugated enzyme)
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目录
全酶分子中各部分在催化反应中的作用:
➢ 酶蛋白决定反应的特异性 ➢ 辅助因子决定反应的种类与性质
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金属离子是最多见的辅助因子
➢ 金属酶(metalloenzyme) 金属离子与酶结合紧密，提取过程中不 易丢失。
➢ 金属激活酶(metal-activated enzyme) 金属离子为酶的活性所必需，但与酶的 结合不甚紧密。
第3章 酶
Enzyme
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目录
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生物催化剂在生命活动中重要性
酶/生物催化剂的概念和化学本质 生物催化剂：是生物体内具有催化活性的物质。
酶：是指由活细胞产生的具有催化活性的蛋白质。
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酶/生物催化剂的重要性
是生物体能够进行物质代谢，维持生命活动的 必要条件
是许多疾病的发病机制和治疗的药理学基础
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目录
➢ 金属离子的作用： 1.参与催化反应，传递电子； 2.在酶与底物间起桥梁作用； 3.稳定酶的构象； 4.中和阴离子，降低反应中的静电斥力等。
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小分子有机化合物
➢ 其主要作用是参与酶的催化过程，在反应中 传递电子、质子或一些基团。
➢ 辅酶的种类不多，且分子结构中常含有维生 素或维生素类物质。