中专生物化学课件车浩龙版第三章酶

转 氨 酶
A l a + α - 酮 戊 二 酸
丙 酮 酸 + G l u
二、酶促反应的特点
1 酶的催化效率高
酶的催化效率通常比非催化反应高10e8～10e20倍，比一般催化剂高 10e7～10e13倍。
酶加速反应的机理是降低反应的活化能(activation energy)。
2 酶的高度专一性
一种酶仅作用于一种或一类化合物，或一定的化学键，催化一定的化学反应 并生成一定的产物。酶的这种选择性称为酶的特异性或专一性.
❖ 酶是由活细胞产生的能够在体内外起催化作 用的生物催化剂。绝大多数酶的化学本质是 蛋白质。
❖ 酶所催化的化学反应称为酶促反应。
❖ 酶促反应中S为底物，P为产物，酶本身用E 表示，所以酶促反应表示为
S
E
P
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。
完全由氨基酸组成
结合酶 (conjugated enzyme)
酶蛋白 (apoenzyme)
全酶
决定反应的特异性
(holoenzyme)
辅助因子(cofactor)
决定反应的种类与性质
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辅助因子按其与酶蛋白结合的紧密程度分为
辅酶 (coenzyme): 与酶蛋白结合疏松，可用透析或超滤的 方法除去。
其本质是酶的活性中心形成或暴露的过程。 实例：消化系统蛋白酶原的激活
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六肽
肠 激 酶
活性中心
胰蛋白酶原 胰蛋白酶
胰蛋白酶原教学的ppt激活示意图
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胰蛋白酶对各种胰脏蛋白酶的激活作用
胰蛋白酶原
肠 激 酶 胰凝乳蛋白酶原
六肽 弹性蛋白酶原
胰凝乳蛋白酶
胰蛋白酶
弹性蛋白酶
羧肽酶原
羧肽酶
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必需基团(essential group) 酶分子中，一些与酶活性密切相关的基团。
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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溶菌酶的活性中心
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➢ 活性中心内的必需基团
结合基团 (binding group)
NH2
OC
+ H2O
NH2
尿素
脲酶
2NH3 + CO2
NH CH3
OC
+ H2O
NH2
甲基尿素
脲酶
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相对专一性
酶作用于一类化合物或一种化学键。
如：
蔗糖
1
CH 2OH
H
OH
CH
2
OH O
H
H OH
H1
H
OH
OH
O
CH 2OH
H OH
OH H
CH 2OH
OH H OH
H
H
OH H1
OH
棉子糖
O CH 2
HH OH
OH
蔗糖酶
1
OH
CH 2OHO
H1
H
O
H OH
CH 2OH
H 教学OpHpt
OH H
8
立体结构专一性
酶仅作用于立体异构体中的一种。
H
H
C
OH
H3C
COOH
C
COOH
H3C
OH
A BC
A BC
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第二节 酶的结构和功能
一、酶的分子组成
单纯酶 (simple enzyme)
最多的同工酶。
生物学功能：•遗传的标志
•和个体发育及组织分化密切相关
•适应不同组织或不同细胞器在代谢上的不同需要
在各学科中的应用
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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
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1） 键专一性 有的酶只作用于一定的键，而对键 两端的基团并无严格要求。
2）基团专一性 另一些酶，除要求作用于一定的键 以外，对键两端的基团还有一定要求，往往是对其中一
个基团要求严格，对另一个基团则要求不严格。
绝对专一性
酶只作用于特定结构的底物，进行一种专一 的反应，生成一种特定结构的产物 。
如：
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酶原以及酶原激活的生理意义
❖ 一、保护组织器官本身不受酶的水解破坏。 ❖ 二、使酶到达特定部位发挥生理作用。
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五、酶的多种分子形式——同工酶
概念：存在于同一种属或不同种属，同一个体的不同组织或同
一组织、同一细胞，具有不同分子形式但却能催化相同的化学反
应的一组酶，称之为同工酶（isoenzyme）。乳酸脱氢酶是研究的
活性中心
16
63
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酶专一性的“锁钥学说”
羧
肽
酶
Baidu Nhomakorabea
结
Zn
合
底
物
前
后
构
象
Zn
变
化
RNase-底物复合物
三、酶 原 的 激 活
一些酶在细胞内合成和分泌时，没有催化活性。 这 个 不 具 活 性 的 蛋 白 质 称 为 酶 原 （ zymogen 或 proenzyme）。在合适的条件和特定部位，无活性的 酶原转变为有活性的酶，这个过程称为酶原的激活。
- 原点
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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。
3 酶活性的不稳定性
绝大多数的酶是蛋白质，会受到理化因素的影响而变性失活。所以酶反应时 要求一定PH、温度等条件。
绝对专一性和相对专一性
绝对专一性 有的酶对底物的化学结构要求非常严格， 只作用于一种底物，不作用于其它任何物质。
相对专一性 有的酶对底物的化学结构要求比上述 绝对专一性略低一些，它们能作用于一类化合物或一种 化学键。
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。
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辅助因子(cofactor)
金属离子 小分子有机化合物
辅助因子的作用 决定酶促反应的性质，在反应中传递电子、质子或 一些基团的作用。
酶蛋白的作用 决定酶的专一性。
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二、酶的活性中心
与底物相结合
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 维持酶活性中心应有的空间构象所必需。
➢构成酶活性中心的常见基团：
His的咪唑基、Ser的－OH、Cys的－SH、
Glu的γ-COOH。
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活性中心以外 的必需基团
结合基团
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底物
催化基团
第三章 酶
主要内容：介绍酶的概念、作用特点 和分类、命名，讨论酶的结构特征和催化 功能以及酶原以及酶原的激活，进而讨论 影响酶作用的主要因素。对酶工程和酶的 应用作一般介绍。
第一节 酶的概述
一 、酶及生物催化剂概念 二 、酶作用的特点
• 极高的催化效率 • 高度的专一性 • 酶活性的不稳定性
一、酶的概念