生物化学第二章酶
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(3)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（catalytic antibody）。
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
NH2 N
ClCH2 N+
H3C N
S
CH3 CH2CH2 OH
焦磷酸硫胺素(TPP)是脱羧酶的辅酶，催化丙酮酸或α–酮
戊二酸的氧化脱羧反应，所以又称为羧化辅酶。
NH2 N
ClCH2 N+
H3C N
S
CH3 OO
CH2CH2 O P O P OH OH OH
② 维生素B2和黄素辅酶 维生素B2又称核黄素，由核糖醇和6，7-二甲基异咯嗪
(2)传递氢（递氢体）：如 硫辛酸；
FMN/FAD、NAD/NADP、C0Q、
(3)传递酰基体：如 C0A、TPP、硫辛酸； (4)传递一碳基团：如 四氢叶酸；
(5)传递磷酸基：如 ATP，GTP；
(6)其它作用： 转氨基，如 VB6 ；传递CO2，如 生物素。
维生素和辅酶
维生素是机体维持正常生命活动所必不可少的一类小分子 有机物质。
多数维生素维生素作为辅酶和辅基的组成成分，参与体内 的物质代谢。
维生素一般习惯分为脂溶性和水溶性两大类。其中脂溶性 维生素在体内可直接参与代谢的调节作用，而水溶性维生 素是通过转变成辅酶对代谢起调节作用。
某些小分子有机化合物与酶蛋白结合在一起并协同实施催 化作用，这类分子被称为辅酶（或辅基）。
O
O O
CH2 [CHC(CH3)CH2CH2]5CHC(CH3)2 O
主要功能：促进肝脏合成凝血酶原，促进血液的凝固。
II. 水溶性维生素
① 维生素B1和羧化辅酶
维生素B1又称硫胺素，在体内以焦磷酸硫胺素(TPP)形 式存在。缺乏时表现出多发性神经炎、皮肤麻木、心力
衰竭、四肢无力、下肢水肿。
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
NN
OH
CH3
CO
CH3
NH NC
O
FAD(黄素-腺嘌呤二核苷酸)和FMN(黄素单核苷酸)是核 黄素(维生素B2)的衍生物。它们在脱氢酶催化的氧化-还 原反应中，起着电子和质子的传递体作用。
一、酶的概念
1.酶的概念
酶是一类由活性细胞产生的具有催化作用和高 度专一性的特殊蛋白质。简单说，酶是一类由活 性细胞产生的生物催化剂。
2.酶催化作用的特点
(1) 酶和一般催化剂的共性：
加快反应速度；
不改变平衡常数；
自身不参与反应。
(2) 酶催化作用特性：
条件温和：常温、常压、pH=7；
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；
③ 维生素E
维生素E又叫做生育酚，目前发现的有6种，其中，，， 四种有生理活性。
R1 HO
R2
O
R3
主要功能：具有抗氧化剂的功能，可作为食品添加剂使用， 还可保护细胞膜的完整性；同时还有抗不育的作用。
④ 维生素K
维生素K有3种：K1,K2,K3。其中K3是人工合成的。维生 素K是2-甲基萘醌的衍生物。
（结合蛋白质） 辅因子 （coenzyme)
（cofacter) 辅基(prosthetic group)
全酶(holoenzyme）= 酶蛋白 + 辅因子
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)传递电子体：如 卟啉铁、铁硫簇；
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
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。
麦角固醇 7-脱氢胆固醇 22-双氢麦角固醇 7-脱氢谷固醇
OH OH
OHOHOH O
CH2CHCHCHCH2OPOCH2 O
N
N
NN
OH
CH3
CO
N
N
CH3
来自百度文库
NH
NC
NH2
O
FMN
FAD
③ 泛酸和辅酶A（CoA）
维生素B3又称泛酸，是由,-二羟基---二甲 基丁酸和一分子-丙氨酸缩合而成。
易变敏感性：易受各种因素的影响，在活细胞内受到精密严格的调节控制。
二、酶的化学本质及结构功能特点
1.发展史
(1)酶是蛋白质: 1926年,James Summer由刀豆制出脲酶结晶确立酶是蛋白质的观念， 其具有蛋白质的一切性质。
(2)核酶的发现： 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。 1955年，发现DNA的催化活性。
辅酶是一类具有特殊化学结构和功能的化合物。参与的酶 促反应主要为氧化-还原反应或基团转移反应。
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。
I. 脂溶性维生素
维生素A,D,E,K均溶于脂类溶剂，不溶于水，在食物中 通常与脂肪一起存在，吸收它们，需要脂肪和胆汁酸。
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：
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。
相对专一性：这类酶对结构相近的一类底物都有作用。包括键专一性和簇（基团） 专一性。
立体异构专一性：这类酶不能辨别底物不同的立体异构体，只对其中的某一种构 型起作用，而不催化其他异构体。包括旋光异构专一性和几何异构专一性。
维生素D2 维生素D3 维生素D4 维生素D5
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。
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
NH2 N
ClCH2 N+
H3C N
S
CH3 CH2CH2 OH
焦磷酸硫胺素(TPP)是脱羧酶的辅酶，催化丙酮酸或α–酮
戊二酸的氧化脱羧反应，所以又称为羧化辅酶。
NH2 N
ClCH2 N+
H3C N
S
CH3 OO
CH2CH2 O P O P OH OH OH
② 维生素B2和黄素辅酶 维生素B2又称核黄素，由核糖醇和6，7-二甲基异咯嗪
(2)传递氢（递氢体）：如 硫辛酸；
FMN/FAD、NAD/NADP、C0Q、
(3)传递酰基体：如 C0A、TPP、硫辛酸； (4)传递一碳基团：如 四氢叶酸；
(5)传递磷酸基：如 ATP，GTP；
(6)其它作用： 转氨基，如 VB6 ；传递CO2，如 生物素。
维生素和辅酶
维生素是机体维持正常生命活动所必不可少的一类小分子 有机物质。
多数维生素维生素作为辅酶和辅基的组成成分，参与体内 的物质代谢。
维生素一般习惯分为脂溶性和水溶性两大类。其中脂溶性 维生素在体内可直接参与代谢的调节作用，而水溶性维生 素是通过转变成辅酶对代谢起调节作用。
某些小分子有机化合物与酶蛋白结合在一起并协同实施催 化作用，这类分子被称为辅酶（或辅基）。
O
O O
CH2 [CHC(CH3)CH2CH2]5CHC(CH3)2 O
主要功能：促进肝脏合成凝血酶原，促进血液的凝固。
II. 水溶性维生素
① 维生素B1和羧化辅酶
维生素B1又称硫胺素，在体内以焦磷酸硫胺素(TPP)形 式存在。缺乏时表现出多发性神经炎、皮肤麻木、心力
衰竭、四肢无力、下肢水肿。
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
NN
OH
CH3
CO
CH3
NH NC
O
FAD(黄素-腺嘌呤二核苷酸)和FMN(黄素单核苷酸)是核 黄素(维生素B2)的衍生物。它们在脱氢酶催化的氧化-还 原反应中，起着电子和质子的传递体作用。
一、酶的概念
1.酶的概念
酶是一类由活性细胞产生的具有催化作用和高 度专一性的特殊蛋白质。简单说，酶是一类由活 性细胞产生的生物催化剂。
2.酶催化作用的特点
(1) 酶和一般催化剂的共性：
加快反应速度；
不改变平衡常数；
自身不参与反应。
(2) 酶催化作用特性：
条件温和：常温、常压、pH=7；
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；
③ 维生素E
维生素E又叫做生育酚，目前发现的有6种，其中，，， 四种有生理活性。
R1 HO
R2
O
R3
主要功能：具有抗氧化剂的功能，可作为食品添加剂使用， 还可保护细胞膜的完整性；同时还有抗不育的作用。
④ 维生素K
维生素K有3种：K1,K2,K3。其中K3是人工合成的。维生 素K是2-甲基萘醌的衍生物。
（结合蛋白质） 辅因子 （coenzyme)
（cofacter) 辅基(prosthetic group)
全酶(holoenzyme）= 酶蛋白 + 辅因子
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)传递电子体：如 卟啉铁、铁硫簇；
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
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。
麦角固醇 7-脱氢胆固醇 22-双氢麦角固醇 7-脱氢谷固醇
OH OH
OHOHOH O
CH2CHCHCHCH2OPOCH2 O
N
N
NN
OH
CH3
CO
N
N
CH3
来自百度文库
NH
NC
NH2
O
FMN
FAD
③ 泛酸和辅酶A（CoA）
维生素B3又称泛酸，是由,-二羟基---二甲 基丁酸和一分子-丙氨酸缩合而成。
易变敏感性：易受各种因素的影响，在活细胞内受到精密严格的调节控制。
二、酶的化学本质及结构功能特点
1.发展史
(1)酶是蛋白质: 1926年,James Summer由刀豆制出脲酶结晶确立酶是蛋白质的观念， 其具有蛋白质的一切性质。
(2)核酶的发现： 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。 1955年，发现DNA的催化活性。
辅酶是一类具有特殊化学结构和功能的化合物。参与的酶 促反应主要为氧化-还原反应或基团转移反应。
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。
I. 脂溶性维生素
维生素A,D,E,K均溶于脂类溶剂，不溶于水，在食物中 通常与脂肪一起存在，吸收它们，需要脂肪和胆汁酸。
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：
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。
相对专一性：这类酶对结构相近的一类底物都有作用。包括键专一性和簇（基团） 专一性。
立体异构专一性：这类酶不能辨别底物不同的立体异构体，只对其中的某一种构 型起作用，而不催化其他异构体。包括旋光异构专一性和几何异构专一性。
维生素D2 维生素D3 维生素D4 维生素D5
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。