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第5章 酶  PAGE \* MERGEFORMAT 23 第5章　酶 第一部分 酶通论 一、酶的概念 酶是活细胞产生的一类具有催化功能的生物分子，又称生物催化剂。绝大多数的酶都是蛋白质。它即有一般催化剂的特点，又具有生物催化剂的独特之处。酶和一般催化剂的共性如下： ①通过降低化学反应的活化能，加快了反应速度； ②仅改变化学反应的速度，不改变化学反应的平衡点； ③催化剂在反应前后不发生变化； 底物：在酶的作用下进行化学变化的物质。 二、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) 国际系统命名法：系统名称包括底物名称、构型、反应性质，最后加一个酶字。 例如： 习惯名称：谷丙转氨酶 系统名称：丙氨酸：α-酮戊二酸氨基转移酶 酶催化的反应：谷氨酸 + 丙酮酸 ? α-酮戊二酸 + 丙氨酸 三、国际系统分类编号 1961年国际酶学委员会（Enzyme Committee，EC）根据酶所催化的反应类型和机理，把酶分成6大类： (1) 氧还酶 Oxidoreductase (2) 转移酶 Transferase (3) 水解酶 hydrolase (4) 裂合酶 Lyase (5) 异构酶 Isomerase (6) 合成酶 Ligase or Synthetase 酶的系统编号：4位数字（X.X.X.X） 第一位：代表六大类反应类型 第二位：亚类（作用的基团或键的特点） 第三位：亚亚类（精确表示底物/产物的性质） 第四位：在亚亚类中的序号 (1) 氧还酶 Oxidoreductase 氧化-还原酶催化氧化-还原反应。主要包括脱氢酶(dehydrogenase)和氧化酶(Oxidase)。 一般的反应通式：； 如乳酸(Lactate)脱氢酶催化乳酸的脱氢反应： (2) 转移酶 Transferase 转移酶催化基团转移反应，即将一个底物分子的基团或原子转移到另一个底物的分子上。反应通式： 例如，谷丙转氨酶催化的氨基转移反应： (3) 水解酶 hydrolase 水解酶催化底物的加水分解反应。通式：。主要包括淀粉酶、蛋白酶、核酸酶及脂酶等。 例如，脂肪酶(Lipase)催化的脂的水解反应： (4) 裂合酶 Lyase 裂合酶催化从底物分子中移去一个基团或原子形成双键的反应及其逆反应。反应通式：。主要包括醛缩酶、??化酶及脱氨酶等。例如，延胡索酸水合酶催化的反应： (5) 异构酶 Isomerase 异构酶催化各种同分异构体的相互转化，即底物分子内基团或原子的重排过程。反应通式： 例如，6-磷酸葡萄糖异构酶催化的反应：。 (6) 合成酶 Ligase or Synthetase 合成酶，又称为连接酶，能够催化C-C、C-O、C-N 以及C-S 键的形成反应。这类反应必须与ATP分解反应相互偶联。反应通式： 。例如，丙酮酸羧化酶催化的反应：丙酮酸 + CO2 ? 草酰乙酸 四、 酶的化学本质 绝大多数酶是蛋白质。酶是具有催化作用的特殊蛋白质，即首先酶的化学本质是蛋白质。酶是蛋白质的证据： 1．酶对热不稳定：酶遇热失活的过程与可溶性蛋白加热变性过程极为相似。 2．酶是两性电解质：在不同pH溶液中，能以阴阳离子或两性离子的形式存在。 3．引起蛋白质变性的理化因素同样也能使酶表失去活性。 4．酶具有胶体物质的一系列特征。许多酶受蛋白水解酶的作用而丧失活性。 5．现有几十种酶的氨基酸排列顺序已测定。 6．已经制得结晶的酶，均证明其催化活性与其蛋白质本性密切地联系在一起。虽经多次重结晶，但它们的均一性和活力不因此而改变。 ※不能说所有蛋白质都是酶，只有具有催化作用的蛋白质才叫酶；也不是所有的酶都是蛋白质※ 简单蛋白酶：此酶由氨基酸组成，不含其他成分。 结合蛋白酶：除酶蛋白外，还含有对热稳定的非蛋白的小分子物质。 因此，全酶 = 酶蛋白 + 辅因子。辅因子有两类： 辅基（与酶蛋白结合紧，不能用透析法除去小分子物质） 辅酶（与酶蛋白结合松散，可用透析法除去小分子有机物） 酶蛋白与辅因子（金属离子）单独存在时均无催化活性，只有二者结合为完整的分子才具有催化功能。 酶蛋白与辅酶的关系： ①一种酶蛋白只能与某一特定的辅酶结合，才能成为有活性的全酶。若这一特定的辅酶被另一种辅酶取代，此酶丧失活力。 ②一种辅酶常可与多种不同的酶蛋白结合，而组成不同专一性的全酶。 ③蛋白质部份决定酶催化的专一性（酶的专一性指的是酶对可催化的底物的选择性即对何底物有催化作用） 核酶（催化核酸）Ribozyme：非蛋白酶，它是一类特