酶与维生素优秀课件
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生物化学第三章-酶(Enzyme)与维生素PPt课件
E+S↔ES→E+P
12
3.趋近效应与定向排列 酶可以将它的底物结合在它
的活性部位。 酶与底物之间的靠近具有一
定的取向，大大增加了ES复合 物进入活化状态的概率。
13
4.诱导契合学说
酶的活性部位并不是和底物的形状正好互补的，
而是在酶和底物的结合过程中，底物分子或酶
分子、有时是两者的构象同时发生了一定的变
在反应中起运载体的作用，传递电 子、质子或其它基团。
18
相同的辅助因子与不同的酶蛋白结合成催化特 异性不相同的结合酶。
举例：
乳酸脱氢酶
苹果酸脱氢酶
含相同：辅助因子 NAD+（递氢体）
含不同：酶蛋白， 有不同的催化特异性 ： L-乳酸 ＋ NAD+ LDH 丙酮酸 + NADH + H+ 苹果酸 ＋ NAD+ 苹果酸脱氢酶 草酰乙酸 + NADH+H+
19
三、酶的催化活性与活性中心
在酶分子表面特定区域上有些特殊基团，可与底物 结合，并催化底物转变为产物，这个区域称为酶的 活性中心（active center）。
1.活性中心只占酶分子总体积的很小一部分，往 往只占整个酶分子体积的1%-2%。 2.酶的活性部位是一个三维实体，具有三维空间 结构。
20
3
一. 酶的概念和作用特点
酶（Enzyme） 是由活细胞产生的具有催化作用的蛋白质,
又称为生物催化剂(biocatalyst)。 目前将生物催化剂分为两类 酶 、 核酶（脱氧核酶）
反应通式
E
S
P
(substrate)
（product ）
4
二. 酶的分类及命名
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3.趋近效应与定向排列 酶可以将它的底物结合在它
的活性部位。 酶与底物之间的靠近具有一
定的取向，大大增加了ES复合 物进入活化状态的概率。
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4.诱导契合学说
酶的活性部位并不是和底物的形状正好互补的，
而是在酶和底物的结合过程中，底物分子或酶
分子、有时是两者的构象同时发生了一定的变
在反应中起运载体的作用，传递电 子、质子或其它基团。
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相同的辅助因子与不同的酶蛋白结合成催化特 异性不相同的结合酶。
举例：
乳酸脱氢酶
苹果酸脱氢酶
含相同：辅助因子 NAD+（递氢体）
含不同：酶蛋白， 有不同的催化特异性 ： L-乳酸 ＋ NAD+ LDH 丙酮酸 + NADH + H+ 苹果酸 ＋ NAD+ 苹果酸脱氢酶 草酰乙酸 + NADH+H+
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三、酶的催化活性与活性中心
在酶分子表面特定区域上有些特殊基团，可与底物 结合，并催化底物转变为产物，这个区域称为酶的 活性中心（active center）。
1.活性中心只占酶分子总体积的很小一部分，往 往只占整个酶分子体积的1%-2%。 2.酶的活性部位是一个三维实体，具有三维空间 结构。
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一. 酶的概念和作用特点
酶（Enzyme） 是由活细胞产生的具有催化作用的蛋白质,
又称为生物催化剂(biocatalyst)。 目前将生物催化剂分为两类 酶 、 核酶（脱氧核酶）
反应通式
E
S
P
(substrate)
（product ）
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二. 酶的分类及命名
生物化学(王金福)维生素和辅酶PPT课件
维生素与辅酶的关系
维生素可以作为辅酶的组成成分，直 接参与酶促反应，如维生素B1是辅 酶TPP的组成成分，参与糖代谢中的 反应。
维生素也可以通过影响辅酶的合成或 代谢来影响生物体的正常代谢和功能 ，如维生素B6是辅酶磷酸吡哆醛的组 成成分，参与氨基酸代谢中的反应。
02 维生素的种类与功能
水溶性维生素
维生素C缺乏症 坏血病、牙龈出血等。
辅酶缺乏症及其症状
辅酶A缺乏症
脂肪代谢障碍、神经系 统疾病等。
辅酶Q10缺乏症
心肌炎、心肌缺血等心 脏疾病。
叶酸缺乏症 贫血、消化系统疾病等。
泛酸缺乏症
皮肤炎症、神经系统疾 病等。
如何合理补充维生素和辅酶
饮食补充
药物补充
通过食物摄取丰富的维生素和辅酶，如绿 叶蔬菜、水果、坚果、全谷类食物等。
维生素和辅酶在生物体内相互依赖， 共同参与生物体的正常生理功能。
辅酶对维生素的影响
辅酶可以促进维生素的吸收和利用， 同时也可以促进维生素的排泄。
维生素和辅酶缺乏症与补充方
05
法
维生素缺乏症及其症状
维生素A缺乏症
夜盲症、干眼症、角膜 软化症等。
维生素D缺乏症
维生素B1缺乏症
佝偻病、骨质疏松症等。
脚气病、神经系统疾病 等。
分类
维生素分为脂溶性和水溶性两类。脂溶 性维生素包括维生素A、D、E、K，可 在体内储存，水溶性维生素包括维生素 B族和维生素C，不易在体内储存。
辅酶的定义与作用
定义
辅酶是一类小分子有机化合物， 它们在酶促反应中传递电子、原 子或化学基团，是酶促反应的必 要辅助因子。
作用
辅酶在酶促反应中起到加速反应 速度和提高反应效率的作用，是 生物体正常代谢和功能所必需的 。
第五章-维生素与辅酶精品PPT课件
生物素缺乏症： 少见 长期服用抗生素，长期大量食用生鸡蛋者
易出现生物素缺乏 。
37
七、叶酸
1. 化学本质
由甲基喋呤啶 、对氨基苯甲酸等三种物质构成。
2-氨基-4-羟基-6-甲基蝶呤 对氨基苯甲酸
谷氨酸
38
2. 辅酶形式
四氢叶酸（tetrahydrofolate， FH4）
H2N N 21 N3 4
慢性消耗性疾病患者 。 4. 长期服用某些药物 ； 长期服用广谱抗菌素药物抑制了肠道细菌的生长，
从而造成由肠道细菌合成的某些维生素的缺乏。 5.慢性肝肾疾病和特异性缺陷等。
8
维生素中毒：
水溶性维生素摄入过多时，多以 原型从尿中排出体外，不易引起机体 中毒，但非生理性大剂量摄入，有可 能干扰其他营养素的代谢。
维生素PP参与组成的辅酶（在体内的活性
形式）：
又称辅酶Ⅰ（Co Ⅰ)
尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD＋）
尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP＋）
又称辅酶Ⅱ（CoⅡ)
23
烟酰胺
NAD＋的结构
烟酰胺
NADP＋的结构
24
烟酸和烟酰胺的结构：
（可逆的加氢和脱氢）
（尼克酸）
（尼克酰胺） 可逆的加电子和 脱电子。
25
主要生理功能：
递氢、递电子，作为脱氢酶的辅助因子。
26
维生素PP的缺乏症： 癞皮病 其典型症状是皮炎、腹泻、痴呆。 注：长期服用异烟肼的结核病患者
应注意补充维生素PP。
27
四、维生素B6 （吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺）
维生素B6参与组成的辅酶（在体内的活 性形式）：
磷酸吡哆醛 磷酸吡哆胺
第五章 维生素与辅酶
1
易出现生物素缺乏 。
37
七、叶酸
1. 化学本质
由甲基喋呤啶 、对氨基苯甲酸等三种物质构成。
2-氨基-4-羟基-6-甲基蝶呤 对氨基苯甲酸
谷氨酸
38
2. 辅酶形式
四氢叶酸（tetrahydrofolate， FH4）
H2N N 21 N3 4
慢性消耗性疾病患者 。 4. 长期服用某些药物 ； 长期服用广谱抗菌素药物抑制了肠道细菌的生长，
从而造成由肠道细菌合成的某些维生素的缺乏。 5.慢性肝肾疾病和特异性缺陷等。
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维生素中毒：
水溶性维生素摄入过多时，多以 原型从尿中排出体外，不易引起机体 中毒，但非生理性大剂量摄入，有可 能干扰其他营养素的代谢。
维生素PP参与组成的辅酶（在体内的活性
形式）：
又称辅酶Ⅰ（Co Ⅰ)
尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD＋）
尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP＋）
又称辅酶Ⅱ（CoⅡ)
23
烟酰胺
NAD＋的结构
烟酰胺
NADP＋的结构
24
烟酸和烟酰胺的结构：
（可逆的加氢和脱氢）
（尼克酸）
（尼克酰胺） 可逆的加电子和 脱电子。
25
主要生理功能：
递氢、递电子，作为脱氢酶的辅助因子。
26
维生素PP的缺乏症： 癞皮病 其典型症状是皮炎、腹泻、痴呆。 注：长期服用异烟肼的结核病患者
应注意补充维生素PP。
27
四、维生素B6 （吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺）
维生素B6参与组成的辅酶（在体内的活 性形式）：
磷酸吡哆醛 磷酸吡哆胺
第五章 维生素与辅酶
1
维生素和辅酶-PPT
功能: 作为辅酶参加多种代谢反应,包括脱羧、转氨、氨基酸 内消旋、Trp代谢(包括Trp→ nicotinamide)、含硫氨基 酸得脱硫、羟基氨基酸得代谢和氨基酸得脱水等。
缺乏症:导致皮肤、中枢神经系统和造血机构得损害。
六 生物素
生物素(维生素B7)为含硫维生素,其结构可视为由尿素与硫 戊烷环结合而成,并有一个C5酸枝链。
6、7 世纪前,我国已有脚气病和“雀目症”得记载。
生物对维生素得需要情况取决于:1、 在代谢过程中就是否 需要;2、 自身能否合成。
肝、胆疾病可阻碍维生素得吸收。 长期口服抗生素可抑制肠道菌生长,引起Vk、生物素、叶酸、 泛酸等得缺乏。 妊娠、哺乳、强体力劳动、高温操作,维生素B1和B2得需要量 相应增加。 医疗上用维生素防治维生素不足而引起得疾病。 长期大量使用维生素A和维生素D会引起中毒;维生素B1用量 过多会引起周围神经痛觉缺失;长期大量使用维生素B12会引 起红细胞过多;口服维生素C过多可破坏膳食中维生素B12而 引起贫血。
CONH2
NAD+ + ATP → NADP+ +PPi
+
O
H2C O N
-
P=O O
尼克酰胺腺嘌呤二 核苷酸
—O
OH OH (nicotinamide
NH2 N
N
adenine
dinucleotide,NAD+) H
H N
9
N
尼克酰胺腺嘌呤二
-
O
P OH2C ‖
O
—O
核苷酸磷酸 (nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADP+)
COOH
缺乏症:导致皮肤、中枢神经系统和造血机构得损害。
六 生物素
生物素(维生素B7)为含硫维生素,其结构可视为由尿素与硫 戊烷环结合而成,并有一个C5酸枝链。
6、7 世纪前,我国已有脚气病和“雀目症”得记载。
生物对维生素得需要情况取决于:1、 在代谢过程中就是否 需要;2、 自身能否合成。
肝、胆疾病可阻碍维生素得吸收。 长期口服抗生素可抑制肠道菌生长,引起Vk、生物素、叶酸、 泛酸等得缺乏。 妊娠、哺乳、强体力劳动、高温操作,维生素B1和B2得需要量 相应增加。 医疗上用维生素防治维生素不足而引起得疾病。 长期大量使用维生素A和维生素D会引起中毒;维生素B1用量 过多会引起周围神经痛觉缺失;长期大量使用维生素B12会引 起红细胞过多;口服维生素C过多可破坏膳食中维生素B12而 引起贫血。
CONH2
NAD+ + ATP → NADP+ +PPi
+
O
H2C O N
-
P=O O
尼克酰胺腺嘌呤二 核苷酸
—O
OH OH (nicotinamide
NH2 N
N
adenine
dinucleotide,NAD+) H
H N
9
N
尼克酰胺腺嘌呤二
-
O
P OH2C ‖
O
—O
核苷酸磷酸 (nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADP+)
COOH
酶与维生素 ppt课件
丙氨酸氨基转移酶 Glu:丙酮酸转氨酶
3.1.1.7
4.2.1.2 5.3.1.1 6.3.1.1
乙酰胆碱酯酶
延胡索酸酶
乙酰胆碱水解酶
延胡索酸水化酶 磷酸丙糖异构酶
乙酰胆碱 + H2O 胆碱 + 乙酸
延胡索酸+ H2O 琥珀酸 3-磷酸甘油醛 磷酸二羟丙酮
磷酸丙糖异构酶
天冬酰胺合成酶 天冬氨酸: NH3: ATP合成酶 Asp + ATP + NH3 Asn + ADP +Pi
确定产物的性质称为酶专一性或特异性 。
特异性可按高低分：绝对专一性和相对专一性，
如脲酶（urease）仅能催化尿素水解生成CO2和NH3；
消化蛋白的胰蛋白酶、糜蛋白酶和弹性蛋白酶，均可水 解多种蛋白质，但通常只断裂肽链中特定氨基酸对应 的肽键。
蛋白水解酶中心局部空间结构与酶的专一性
内陷更浅，所以 只能作用于侧链 选择性水解肽链中 较短的氨基酸残 基参与的肽键
第4章 酶与维生素
Enzymes and vitamins
酶的分子结构与功能
酶的命名与分类
酶促反应的特点与机制 酶动力学 酶活性调节 酶与生物医学的关系
维生素与辅酶
酶的发现
1857年法国巴斯德--发酵是酵母细胞生命活动的结果; 1878年Buchner等用酵母提取液实现了无细胞发酵，证实有 生物催化剂的存在。 1926年，Sumner从刀豆得到脲酶（urease）结晶，并明确 其化学本质为蛋白质。
限速酶活性。
酶结构－活性的调节: 一是通过抑制剂和激动剂改变酶 的活性，另一是通过化学共价修饰改变酶的结构以调
节酶的活性，如酶的磷酸化或去磷酸化共价修饰而改
《维生素与辅酶》PPT课件
(四)维生素PP ( 维生素B5 )
• 是吡啶衍生物，以两种形式存在：尼克酸(烟酸)和尼克酰 胺(烟酰胺)
• 色氨酸是合成维生素B5 的前体。玉米中缺乏色氨酸。
COOH
CONH2
N
N
a
19
维生素B5与 NAD+ 和 NADP+辅酶
+
+
辅酶Ⅰ（NAD+） CoI 烟酰胺-－腺嘌呤二核苷酸
辅酶Ⅱ（NADP+）CoII
缺乏症：凝血时间延长。长期食用抗生素、新生儿、缺少绿
色蔬菜均易造成维生a素K缺乏。
10
第三节 水溶性维生素与辅酶
一、维生素B群
❖B 族维生素均可作为辅酶的组分参与代谢。
a
11
(一)维生素B1 (硫胺素) 抗神经炎维生素
•
NH2
N
H3C N
嘧啶环
CH2
亚甲基
ClN+
S
噻唑环
CH3 CH2CH2 OH
a
2
发现：
• 唐代孙思邈用肝治夜盲症，用谷皮治脚气病。 • 1897年荷兰医生C. Eijkman证明米糠可治脚气病。 • 1906年பைடு நூலகம்国的F. G. Hopkins发现大鼠喂纯化饲料
（包括蛋白质、脂肪、糖类、和矿质）和水，不 能存活；添加微量牛奶就能正常生长。
• 他们两人因发现维生素而获诺贝尔奖。
来源：肝、蛋、玉米油、大豆油、小麦、甜瓜等。
a
9
四、维生素K
O
1 2 CH3
（是异戊二烯衍生物）
O
维生素K是2-甲基萘醌的衍生物
种类：K1,K2,K3。其中K3是人工合成的。 维生素K的来源：食物来源和肠道微生物合成。
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酶的分类：
依据催化反应的化学性质分（国际酶学委员会系统 命名分类法）：
1、氧化还原酶类(oxidoreductases)：催化底物间进行氧化 还原反应的酶类。
2、转移酶类(transferases )：催化不同底物间进行某种基 团的转移或交换的酶类。
3、水解酶类(hydrolases)：催化底物发生水解反应的酶类。 4、裂解酶类(lyases)：催化一种化合物分解为两种化合物 或两种化合物合成为一种化合物的酶类。 5、异构酶类( isomerases)：催化各种同分异构体间相互转 变的酶类。 6、合成酶类(ligases, synthetases)：催化两分子底物合成 为一分子化合物，同时耦联有ATP的磷酸键断裂的酶类。
多功能酶(multifunctional enzyme)或串联酶(tandem enzyme)： 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。
依据酶的分子组成为：
单纯酶 (simple enzyme)：仅由氨基酸残基即可组成有活性 的酶分子。
概述
（一）酶的定义
酶（Enzyme）：酶是一类由活细胞产生的， 对其特异底物具有高效催化作用的蛋白质。
核酶(ribozyme)：具有高效、特异催化作用的 核酸。
（二）酶的化学本质
来源：活细胞 功能：催化剂 化学本质：绝大多数是蛋白质，少数是RNA。
（三）几个有关名词
酶促反应：酶所催化的反应称为酶促反应。 底物（substrate,S)：被酶催化的物质。 产物（product, P)：反应生成的物质。 酶活性：酶所具有的催化能力（酶作用的强弱）。 酶失活：酶丧失催化能力。 单体酶(monomeric enzyme)：由单条肽链构成,仅 具有三级结构的酶。 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。 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。
酶与维生素优秀课件
引言
日常生活中常常碰到的一些现象，如吃馒头时， 多嚼些时候，会感觉到甜，这是因为口腔的唾液里有 淀粉酶能把饭中的淀粉分解成为糊精和麦芽糖。医生 常会给消化不良的病人吃多酶片，其成分主要是胃蛋 白酶、胰蛋白酶、淀粉酶，这些酶能帮助人体将吃进 去的蛋白质、淀粉分解成简单的物质，易被肠壁吸收。
EC ---- enzyme commission 1. ---- 类 （氧化还原酶类） 4. ---- 亚类 1. ---- 亚-亚类 3. ---- 亚-亚类中的排序
一些酶的命名举例
编号 推荐名称
系统名称
催化的反应
EC1.4.1.3 谷氨酸 脱氢酶
EC2.6.1.1 天冬氨酸氨 基转移酶
EC3.5.3.1 精氨酸酶
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
概述 酶催化作用的特点 酶的结构与功能 维生素与辅酶 影响酶催化作用的因素 酶活性的调节 酶与医学的关系
学习目标
平衡点。 反应前后本身不发生变化。 对可逆反应的正反两个方向都具有的催化作用。
都能降低反应所需要的活化能。
➢ 几个概念： 能阈：反应物分子发生化学变化所需最低能量 活化分子：含有高于反应能阈而能起反应的分子 活化能：底物分子从初态转变到活化态所需的能量
酶促反应的特点
★（一）高度的催化效率
（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）
➢ 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。
➢ 酶的催化不需要较高的反应温度。 ➢ 酶和一般催化剂加速反应的机理都是降低反
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
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
D-葡萄糖6-磷酸酮醇 异构酶
D-葡萄糖6-磷酸 D-果糖6-磷酸
L-谷氨酸：氨连接酶
ATP + L-谷氨酸 + NH3 ADP+磷酸 + L-谷氨酰胺
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。
EC4.1.2.13 果糖二磷酸 醛缩酶
EC5.3.1.9 磷酸葡萄糖 异构酶
EC6.3.1.2 谷氨酰胺 合成酶
L-谷氨酸：NAD+ 氧化还原酶
L-天冬氨酸：α-酮 戊二酸氨基转移酶
L-谷氨酸 + H2O + NAD+ α-酮戊冬氨酸+α-酮戊二酸 草酰乙酸 +L-谷氨酸