第三章酶化学137030032.pptVIP

一、酶定义：生物体活细胞产生，在细胞内外均有催化活性且有高度专一性的蛋白质;一种辅酶或辅基可和多种不同酶蛋白结合构成具不同专一性的全酶;二、 酶分类：六大类;酶结构;活性中心特点： 1.活性中心在酶分子中占相当小的部分 2.活性中心具三维结构 3.组成活性中心的氨基酸残基的侧链在一级结构上可能相距很远或位于不同肽链，但因肽链盘绕折叠，共聚在一起 4.活性中心与底物形状不是正好互补的 5.酶分子表面的一个裂缝（凹穴） 6.底物通过次级键与酶结合（氢键、离子键、范德华力、疏水相互作用） 7.活性中心具可运动性 8.活性中心出现频率最高的功能氨基酸残基的侧链基团是：His的咪唑基，Ser的OH基，Cys的SH基，Asp和Clu的COOH基;锁钥学说（刚性） 诱导契合学说（柔性）;;酶（E）与底物（S）结合生成不稳定中间物（ES），再分解成产物（P）并释放酶，使反应沿低活化能进行，降低反应活化能，能加快反应速度;2、底物分子形变与诱导契合： 诱导契合中酶也可诱导底物构象发生变化，促使底物中的敏感键“形变”，产生“电子张力”使敏感键易断裂;3、酸碱催化：酶分子中可作为质子供体和质子受体的基团，如氨基、羧基、巯基、酚羟基和咪唑基。特别是咪唑基，是有效的酸碱催化基团。供出和接受质子的速度迅速。因此，咪唑基是最有效的、最活泼的催化基团;（1）亲核催化：酶分子中的亲核基团对底物中的亲电基团发生攻击通过形成共用电子对而形成共价中间物。酶蛋白中有三种主要亲核基团，Ser的OH基、Cys的SH基和His的咪唑基;;;3、小分子有机化合物（主要是B族维生素）（重要) (1)烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 NAD+，辅酶I）和 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP+，辅酶II） 作用：在各种氧化还原反应中传递 H ， 作用部位是分子中的尼克酰胺环，接受 H 后生成NAD(P)H;（2）黄素单核苷酸（FMN）和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD) 作用：在各种氧化还原反应中传递 H 作用部位是分子中的异咯嗪环，接受H后生成FMNH2或FADH2;（3）辅酶A （CoA） 作用：主要传递酰基，是各种酰基转移酶的辅酶，携带酰基的部位在-SH上，通常用（CoASH）表示 （4）磷酸吡哆醛（PLP） 作用：转移氨基，参与氨基酸代谢;（5）焦磷酸硫胺素（TPP） 作用：参与α- 酮酸的氧化脱羧，作用部位是分子中的噻唑环 ;（6）生物素 作用：催化CO2的羧化反应，多种羧化酶的辅基;1.酶活力（酶活性）：酶催化某一化学反应的能力;2.酶活力单位( U或IU);1 Kat = 60×106IU;酶的分离与纯化;例题：;总活力=0.14/0.01×50=700 U;总活力=700 U;一、底物浓度（ [S] ）对酶反应速度（V）的影响：;当[S]很低时，V随[S]呈直线上升，表现为一级反应。当[S]增加到足够大时， V几乎恒定，趋向于极限，表现为零级反应。;;;当底物浓度高达一定程度;3、米氏方程： 1913年，Michaelis和Menten应用中间产物学说推导出[S]与V之间的数学表达式，称为米-曼方程（简称米氏方程） Vmax [S] V = ———— Km + [S] 其中：V—酶促反应速度；Vmax—酶完全被底物饱和时的最大反应速度；[S] —底物浓度；Km—米氏常数 ;4、米氏常数（Km）：当V=1/2 Vmax 时， Vmax Vmax [S] 1 [S] —— = ———— 即： — = ———— 2 Km + [S] 2 Km + [S] 2 [S] = Km + [S] 即： Km=[S] Km的涵义是：酶促反应速度达到最大反应速度一半时的底物浓度。 Km的单位为浓度单位，一般用mol /L 或 mmol /L表示;5、Km值的意义：酶学研究中一个极重要的数据 （1） Km值是酶的特征常数之一。不同酶有不同Km值，一个酶对一个底物有一定的Km值，当一个酶有多个底物时则每一个底物的Km值也不相同，其中Km值最小的底物为酶的最适底物;5、Km值的意义（1） Km值是酶的特征常数之一;（2）Km值可用于判断酶与底物亲和力的大小， Km愈大，说明酶与底物的亲和力弱， Km愈小，说明酶与底物的亲和力愈强。 ;1、根据上表的数据，计算蔗糖酶反应速度（V）达最大反应速度（ Vmax ）60%时的棉子糖浓度。 2、根据上表的数据，当H2O2的浓度达到75 mmol /L 时，求其反应速度（V）达最大反应速度（ Vmax ）的百分比。;Km值意义的总结：;Km