乳酸脱氢酶20041
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2004.1 酶 11
酶的活性中心示意图
活性中心必需基团
结合基团——结合 底物，形成酶-底 物复合物[ES]；
催化基团——催化
2004.1 酶
底物转变为产物。
12
第二节 酶促反应的特点和机制
一. 酶促反应的特点
二. 酶促反应的机制 三. 酶原与酶原激活 四. 同工酶
2004.1 酶 13
Hale Waihona Puke Baidu
一、酶促反应的特点
少
慢
铂作催化剂
酶作催化剂
2004.1
49kJ/mol
8kJ/mol
↑
↑↑↑
快
大大加快
17
二、酶促反应的机制
（一）决定酶作用高效率的机制
• 邻近效应与定向排列 • 表面效应 • 多元催化
2004.1
酶
18
（二）决定酶作用特异性的机制——诱导契合学说
E
+
S
ES
E
+
P
2004.1
酶
19
三.
酶原与酶原激活
LDH1： 染色斑点大而深——帮助诊断心肌梗塞； LDH5： 染色斑点大而深——帮助诊断肝癌。
2004.1 酶 25
第三节 酶促反应动力学
• 酶浓度 [E] • 底物浓度 [S] • 温度 ( T ) • 酸碱度 ( pH ) • 抑制剂 [i] • 激活剂 [a]
2004.1
酶
26
一、酶浓度对酶促反应速度的影响
经血液运输
三羧酸循环 ← 丙酮酸 NADH + H+
乳酸（LDH1：乳酸脱氢酶） 心 肌 NAD+
氧化磷酸化 ATP
2004.1 酶 24
H型与M型亚基性质差别
H型亚基分子量小于M型亚基
H型亚基带电量多于M型亚基 各类LDH有不同的分子 量和带电量利用电泳技 术可使彼此间分离开来
LDH同工酶谱分析的临床意义：
低分子有机物 （辅因子） 辅基——以共价键与酶蛋白结合 （紧密）
不能用透析或超滤方法去除之。
（辅酶和辅基中均含有B族维生素）
2004.1
酶
6
维生素与辅酶
维生素 维生素B1 维生素B2 维生素PP 维生素B6 泛酸 辅酶(基)形式 TPP 主要作用 传递羟乙基 递氢体 递氢体 氨基传递体 转移酰基
FMN、FAD NAD+、NADP+
酶与医学的关系
2004.1
酶
3
第一节
一.
酶的分子结构
酶的分子组成
二.
酶的活性中心
2004.1
酶
4
一.
酶的分子组成
单纯酶
酶 酶蛋白
结合酶
（全酶） 辅助因子
无机金属离子
辅酶
*低分子有机物
（ 最大活性形式）
2004.1 酶
辅基
5
辅酶与辅基的比较
辅酶——以非共价键与酶蛋白结合（疏松）
可以用透析或超滤方法去除之；
2004.1 酶 9
单体酶 酶的存在形式
寡聚酶
多酶体系 串联酶
2004.1
酶
10
二. 酶的活性中心
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）。
酶活性中心的必需基团（essential group）
1. 结合基团 2. 催化基团
第六章
酶
( Enzyme )
2004.1
酶
1
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)。
反应通式
E
S
(substrate)
2004.1 酶
P
（product ）
2
本章讨论内容
酶的分子组成及活性 酶促反应的特点与机制
酶促反应动力学
酶的命名、分类和活性测定
—— 无活性的、酶的前体。
1. 酶原(zymogen)
2. 酶原激活
3. 酶原激活举例（胰蛋白酶原的激活过程） 4. 意义
（1） 保护组织免遭自身消化；
（2） 保证应激需要。
2004.1 酶 20
胰蛋白酶原的激活过程
缬天天天天赖异缬甘 离子键 或氢键 组 丝
S S
S-S
肠激酶 六肽 缬天天天天赖 缬 异 组 丝
1. 绝对特异性（脲酶）
2. 相对特异性（酯酶） 3. 立体异构特异性 （乳酸脱氢酶）
• 高度的特异性
• 酶活力的可调节性
2004.1
酶
16
中间产物学说
E + S
[ ES]
E + P
2H2O2
2H2O + O2
单位体积内
需活化能
活化分子数
外 加 一 定 能 量
酶
反应速度
无催化剂
73kJ/mol
磷酸吡哆醛（胺） 辅酶A
生物素 叶酸 维生素B12 硫辛酸 维生素C
2004.1
生物素 四氢叶酸 甲基-B12 硫辛酸 抗坏血酸
酶
固定CO2 一碳单位 载体 转移甲基 递氢和转移酰基 参与递氢及羟化反应
7
相同的辅酶（基）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（LDH） 苹果酸脱氢酶 两者含相同辅酶： NAD+
（与一般无机催化剂比较）
共性： 1. 两者都能催化热力学上允许的化学反应； 2. 用量少，催化效率高； 3. 不改变反应的平衡点； 4. 降低反应所需的活化能。
活化能
S 基态
2004.1
S* 活化分子
快
P 产物
酶
（V ∝ S*）
14
2004.1
酶
15
特殊性（酶促反应的特点）
• 高度的不稳定性
• 高度的催化效率
（递氢体）
酶蛋白不同， 有不同的催化特异性 ：
LDH
L-乳酸 ＋ NAD+
苹果酸 ＋ NAD+
2004.1
丙酮酸 + NADH + H+
草酰乙酸 + NADH+H+
8
苹果酸脱氢酶
酶
在酶促反应中：
酶蛋白作用：——决定催化特异性；
结合酶
辅酶或辅基作用： ——起传递电子、原子和某些基团的作 用，从而决定催化反应类型。
心肌
肾 肝
67
52 2
29
28 4
4
16 11
＜1
4 27
＜1
＜1 56
骨骼肌
红细胞 肺
4
42 10
7
36 20
21
15 30
27
5 25
41
2 15
胰腺
脾 子宫
2004.1
30
10 5
15
25 25
酶
50
40 44
—
25 22
5
5 4
23
LDH同工酶的功能
葡萄糖 → → 丙酮酸 乳酸（LDH5：丙酮酸还原酶）骨骼肌
条件：[S] >> [E]
反 应 速 度
E2 E1
[E]
酶浓度
2004.1
酶
27
二、底物浓度对酶促反应速度的影响
(一 )
矩形双曲线图形
中间复合物学说 E+S
2004.1
Km
ES
酶
E + P
28
胰 蛋 白 酶 原
S S
S-S
2004.1 酶
胰 蛋 白 酶
trypsin
21
四、 同工酶 （isoenzyme）
H型 乳酸脱氢酶（LDH） M型 四聚体, 5种同工酶
LDH1
LDH2
LDH3
LDH4
LDH5
H4
2004.1
H3M
H2M2
酶
HM3
M4
22
LDH同工酶在人体各组织器官中的分布
同工酶百分比 组织器官 LDH 1 LDH2 LDH3 LDH4 LDH5
酶的活性中心示意图
活性中心必需基团
结合基团——结合 底物，形成酶-底 物复合物[ES]；
催化基团——催化
2004.1 酶
底物转变为产物。
12
第二节 酶促反应的特点和机制
一. 酶促反应的特点
二. 酶促反应的机制 三. 酶原与酶原激活 四. 同工酶
2004.1 酶 13
Hale Waihona Puke Baidu
一、酶促反应的特点
少
慢
铂作催化剂
酶作催化剂
2004.1
49kJ/mol
8kJ/mol
↑
↑↑↑
快
大大加快
17
二、酶促反应的机制
（一）决定酶作用高效率的机制
• 邻近效应与定向排列 • 表面效应 • 多元催化
2004.1
酶
18
（二）决定酶作用特异性的机制——诱导契合学说
E
+
S
ES
E
+
P
2004.1
酶
19
三.
酶原与酶原激活
LDH1： 染色斑点大而深——帮助诊断心肌梗塞； LDH5： 染色斑点大而深——帮助诊断肝癌。
2004.1 酶 25
第三节 酶促反应动力学
• 酶浓度 [E] • 底物浓度 [S] • 温度 ( T ) • 酸碱度 ( pH ) • 抑制剂 [i] • 激活剂 [a]
2004.1
酶
26
一、酶浓度对酶促反应速度的影响
经血液运输
三羧酸循环 ← 丙酮酸 NADH + H+
乳酸（LDH1：乳酸脱氢酶） 心 肌 NAD+
氧化磷酸化 ATP
2004.1 酶 24
H型与M型亚基性质差别
H型亚基分子量小于M型亚基
H型亚基带电量多于M型亚基 各类LDH有不同的分子 量和带电量利用电泳技 术可使彼此间分离开来
LDH同工酶谱分析的临床意义：
低分子有机物 （辅因子） 辅基——以共价键与酶蛋白结合 （紧密）
不能用透析或超滤方法去除之。
（辅酶和辅基中均含有B族维生素）
2004.1
酶
6
维生素与辅酶
维生素 维生素B1 维生素B2 维生素PP 维生素B6 泛酸 辅酶(基)形式 TPP 主要作用 传递羟乙基 递氢体 递氢体 氨基传递体 转移酰基
FMN、FAD NAD+、NADP+
酶与医学的关系
2004.1
酶
3
第一节
一.
酶的分子结构
酶的分子组成
二.
酶的活性中心
2004.1
酶
4
一.
酶的分子组成
单纯酶
酶 酶蛋白
结合酶
（全酶） 辅助因子
无机金属离子
辅酶
*低分子有机物
（ 最大活性形式）
2004.1 酶
辅基
5
辅酶与辅基的比较
辅酶——以非共价键与酶蛋白结合（疏松）
可以用透析或超滤方法去除之；
2004.1 酶 9
单体酶 酶的存在形式
寡聚酶
多酶体系 串联酶
2004.1
酶
10
二. 酶的活性中心
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）。
酶活性中心的必需基团（essential group）
1. 结合基团 2. 催化基团
第六章
酶
( Enzyme )
2004.1
酶
1
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)。
反应通式
E
S
(substrate)
2004.1 酶
P
（product ）
2
本章讨论内容
酶的分子组成及活性 酶促反应的特点与机制
酶促反应动力学
酶的命名、分类和活性测定
—— 无活性的、酶的前体。
1. 酶原(zymogen)
2. 酶原激活
3. 酶原激活举例（胰蛋白酶原的激活过程） 4. 意义
（1） 保护组织免遭自身消化；
（2） 保证应激需要。
2004.1 酶 20
胰蛋白酶原的激活过程
缬天天天天赖异缬甘 离子键 或氢键 组 丝
S S
S-S
肠激酶 六肽 缬天天天天赖 缬 异 组 丝
1. 绝对特异性（脲酶）
2. 相对特异性（酯酶） 3. 立体异构特异性 （乳酸脱氢酶）
• 高度的特异性
• 酶活力的可调节性
2004.1
酶
16
中间产物学说
E + S
[ ES]
E + P
2H2O2
2H2O + O2
单位体积内
需活化能
活化分子数
外 加 一 定 能 量
酶
反应速度
无催化剂
73kJ/mol
磷酸吡哆醛（胺） 辅酶A
生物素 叶酸 维生素B12 硫辛酸 维生素C
2004.1
生物素 四氢叶酸 甲基-B12 硫辛酸 抗坏血酸
酶
固定CO2 一碳单位 载体 转移甲基 递氢和转移酰基 参与递氢及羟化反应
7
相同的辅酶（基）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（LDH） 苹果酸脱氢酶 两者含相同辅酶： NAD+
（与一般无机催化剂比较）
共性： 1. 两者都能催化热力学上允许的化学反应； 2. 用量少，催化效率高； 3. 不改变反应的平衡点； 4. 降低反应所需的活化能。
活化能
S 基态
2004.1
S* 活化分子
快
P 产物
酶
（V ∝ S*）
14
2004.1
酶
15
特殊性（酶促反应的特点）
• 高度的不稳定性
• 高度的催化效率
（递氢体）
酶蛋白不同， 有不同的催化特异性 ：
LDH
L-乳酸 ＋ NAD+
苹果酸 ＋ NAD+
2004.1
丙酮酸 + NADH + H+
草酰乙酸 + NADH+H+
8
苹果酸脱氢酶
酶
在酶促反应中：
酶蛋白作用：——决定催化特异性；
结合酶
辅酶或辅基作用： ——起传递电子、原子和某些基团的作 用，从而决定催化反应类型。
心肌
肾 肝
67
52 2
29
28 4
4
16 11
＜1
4 27
＜1
＜1 56
骨骼肌
红细胞 肺
4
42 10
7
36 20
21
15 30
27
5 25
41
2 15
胰腺
脾 子宫
2004.1
30
10 5
15
25 25
酶
50
40 44
—
25 22
5
5 4
23
LDH同工酶的功能
葡萄糖 → → 丙酮酸 乳酸（LDH5：丙酮酸还原酶）骨骼肌
条件：[S] >> [E]
反 应 速 度
E2 E1
[E]
酶浓度
2004.1
酶
27
二、底物浓度对酶促反应速度的影响
(一 )
矩形双曲线图形
中间复合物学说 E+S
2004.1
Km
ES
酶
E + P
28
胰 蛋 白 酶 原
S S
S-S
2004.1 酶
胰 蛋 白 酶
trypsin
21
四、 同工酶 （isoenzyme）
H型 乳酸脱氢酶（LDH） M型 四聚体, 5种同工酶
LDH1
LDH2
LDH3
LDH4
LDH5
H4
2004.1
H3M
H2M2
酶
HM3
M4
22
LDH同工酶在人体各组织器官中的分布
同工酶百分比 组织器官 LDH 1 LDH2 LDH3 LDH4 LDH5