酶的分子结构与功能 PPT

3.活性中心以外的其余结构
➢ 维系活性中心的三维结构骨架。
➢ 与底物结合，释放能量，推动反应进行。
➢ 决定酶促反应的特异性。 ➢ 调控酶的活性（调节区）。
酶蛋白变性或活性中心 被破坏，酶就失去活性。
不同酶分子的活性中心结构不同，只能结合与之适 应的底物，发生一定的化学反应。-------酶催化 专一性
S
3
SS
活性中心
缬天天天天赖
缬
异甘组
丝
S
S
SS
胰蛋白酶的激活过程
3. 酶原的自身催化作用
有些酶对其自身的酶原有激活作用，称为酶原的自身催化作用。
H+
胃蛋白酶原
胃蛋白酶
4.酶原激活的生理意义：
避免细胞产生的蛋白酶对细胞进行自身消化，
防止组织自溶，又可使酶到达特定部位发挥催化作用。
如：胰蛋白酶、凝血酶
2.同工酶在各学科中的应用
(1)遗传学和分类学：提供了一种精良的判别遗传标志的工具。 (2)发育学：有效地标志细胞类型及细胞在不同条件下的分化情 况，以及个体发育和系统发育的关系。 (3)生物化学和生理学：根据不同器官组织中同工酶的动力学、 底物专一性、辅助因子专一性、酶的变构性等性质的差异，从而 解释它们代谢功能的差别。 (4)医学和临床诊断：体内同工酶的变化，可看作机体组织损伤， 或遗传缺陷，或肿瘤分化的的分子标志。
辅基 (prosthetic group): 与酶蛋白结合紧密，不能用透析或超 滤的方法分离。
一、酶的分子组成
无机金属离子
辅助因子
小分子有机化合物 (B族维生素或其衍生物）
无机金属离子在结合酶中的作用
1.参与组成酶的活性中心。 2.在酶与底物之间起桥梁作用。 3.维持酶分子发挥作用所必须的构象，稳定构象。 4.中和阴离子、降低反应中的静电斥力。
H4
乳酸脱氢酶同工酶形成示意图
a
b
结构基因
mRNA
多肽 亚基
四聚体
乳酸脱氢酶同 工酶电泳图谱
– 点样线
M4 M3H M2H2
MH3 H4
+
不同组织中LDH同工酶的电泳图谱
LDH1(H4)
LDH2(H3M)
LDH3(H2M2) LDH4(HM3)
LDH5(M4)
心肌 肾
+
肝 骨骼肌 血清
- 原点
不同患者中LDH同工酶谱
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
* 谷氨酸35和天 冬 氨 酸 52 是 催 化 基团；
* 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。
二、酶的活性中心（active center）
三、酶原及酶原激活
1.酶原：没有催化能力的酶的前体。 2.酶原的激活：酶原在一定条件下转变为有活性 的酶的过程。 ➢酶原的激活的实质是酶的活性中心形成和暴露 的过程。
胰蛋白酶原的激活
在肠激酶的作用下 切除N—末端的六 肽，形成酶的活性 中心。
肠激酶 胰蛋白酶原 缬天天天天赖异缬甘
组
46 丝
S
18
1.概念
•催化同一化学反应，但酶蛋白的分子结构，理化性质 乃至免疫学性质不同的一组酶。
•例：乳酸脱氢酶（LDH）。 •LDH是由两型亚基组成的四聚体酶：骨骼肌型（M型） 和心肌型（H型）。
乳酸脱氢酶 M M M M M M M M H H H
（LDH）
H MM MH H H H H H H
M4
M3H1 M2H2 MH3
一、酶的分子组成
➢ 一种酶蛋白只能与一种辅助因子结合成一种特 异的酶。
➢ 一种辅助因子可以与不同的酶蛋白结合构成多 种不同的特异酶。
全酶
酶蛋白 辅助因子
决定酶的特异 性和高效性。
决定酶促反应 的性质。
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交
二、酶的活性中心（active center）
辅酶 辅助因子 (cofactor) 辅基
酶蛋白和辅助因子单独存在均无催化活性，只有二者结 合为全酶才有催化活性。
酶蛋白决定酶催化专一性，辅助因子通常是作为电子、 原子或某些化学基团的载体决定反应的性质。
Βιβλιοθήκη Baidu. 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 方法分离。
1. 必需基团 一小部分与酶的活性密切相关的基团称为酶的必需基团
（essential group）。 催化基团（catalytic group）
必需基团 结合基团（binding group）
催化基团—影响底物分子中某些化学键的稳定性， 促进底物转化为产物。 结合基团—与底物结合生成酶-底物复合物。
二、酶的活性中心（active center）
常见的必需基团
O
• 主要包括：
H 2N
CH
C
OH
OH
CH 2
• 丝氨酸的羟基
OH
O
• 半胱氨酸的巯基
• 谷氨酸的羧基
H 2N
CH
C
OH
SH
CH 2
• 组氨酸的咪唑基。
O
SH
H 2N
CH
C
OH
N
CH 2 N H
N
NH
二、酶的活性中心（active center）
酶的分子结构与功能
第一节 酶的分子结构与功能
一、酶的分子组成
酶（蛋白质）的化学性质
水解产物是氨基酸 具有蛋白质的呈色反应 具有电泳特征 具有蛋白质沉淀反应 蛋白质变性
一、酶的分子组成
全酶 = 酶蛋白 + 辅助因子
全酶 (holoenzyme)
蛋白质部分：酶蛋白 (apoenzyme)