生物化学：第三章节酶学幻灯片.pptVIP

A--非调节酶 B--正协同别构酶 的S形曲线 别构酶与米氏酶的动力学曲线比较 1--非调节酶 2--正协同别构酶 3--负协同别构酶 正、负协同别构酶与非调节酶的动力学曲线比较 ATCase变构效应的动力学特征 ATP（正效应剂） CTP（负效应剂） 低催化活性构象 T(tense) - 态 C C C C C C R R R R R R C C C C C C 高催化活性构象 R(relax) -态 R R R R R R Vmax 1/2Vmax Km 别构酶的序变模型 S S S S S S S S S S S S S S 亚基全部处于R型 亚基全部处于T型 依次序变化 别构酶的齐变模型 S S S S S S S S S S T状态（对称亚基） T状态（对称亚基） S S S S 对称亚基 对称亚基 齐步变化 酶的共价修饰 某些酶可以通过其它酶对其多肽链上某些基团进行可逆的共价修饰，使其处于活性与非活性的互变状态，从而调节酶活性。这类酶称为共价修饰酶。目前发现有数百种酶被翻译后都要进行共价修饰，其中一部分处于分支代谢途径，成为对代谢流量起调节作用的关键酶或限速酶。 由于这种调节的生理意义广泛，反应灵敏，节约能量，机制多样，在体内显得十分灵活，加之它们常受激素甚至神经的指令，导致级联放大反应，所以日益引人注目。 A P1 G E D C B H Ea-b Ec-d Ec-g 关键酶（限速酶） P2 蛋白质的磷酸化和脱磷酸化 蛋白激酶 ATP ADP 蛋白质 蛋白质 P n 蛋白磷酸酶 nPi H2O 第一类：Ser/Thr型 第二类：Tyr型 第一类：Ser/Thr型 第二类：Tyr型 第三类：双重底物型 反应类型 共价修饰 被修饰的氨基酸残基 共价修饰反应的例子 磷酸化 腺苷酰化 尿苷酰化 Tyr,Ser,Thr.His Tyr Tyr 甲基化 Glu S-腺苷-Met S-腺苷-同型 Cys 级联系统调控糖原分解示意图 意义：由于酶的共价修饰反应是酶促反应，只要有少量信号分子（如激素）存在，即可通过加速这种酶促反应，而使大量的另一种酶发生化学修饰，从而获得放大效应。这种调节方式快速、效率极高。 肾上腺素或胰高血糖素 1、腺苷酸环化酶（无活性） 腺苷酸环化酶（活性） 2、ATP cAMP R、cAMP 3、蛋白激酶（无活性） 蛋白激酶（活性） 4、磷酸化酶激酶（无活性） 磷酸化酶激酶（活性） 5、磷酸化酶 b（无活性） 磷酸化酶 a（活性） 6、糖原 6-磷酸葡萄糖 1-磷酸葡萄糖 葡萄糖 血液 ATP ADP ATP ADP 肾上腺素或胰高血糖素 1 3 2 ?102 ?104 ?106 ?108 葡萄糖 4 5 6 （极微量） （大量） 有些酶在细胞内合成时，或初分泌时，没有催化活性，这种无活性状态的酶的前体称为酶原(zymogen)。酶原向活性的酶转化的过程称为酶原的激活。酶原激活实际上是酶的活性中心形成或暴露的过程。 酶原激活及意义 胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰糜蛋白酶、羧肽酶、弹性蛋白酶在它们初分泌时都是以无活性的酶原形式存在，在一定条件下才转化成相应的酶。 例如，胰蛋白酶原进入小肠后，受肠激酶或胰蛋白酶本身的激活，第6位赖氨酸与第7位异亮氨酸残基之间的肽键被切断，水解掉一个六肽，酶分子空间构象发生改变，产生酶的活性中心，于是胰蛋白酶原变成了有活性的胰蛋白酶。 在于避免细胞内产生的蛋白酶对细胞进行自身消化，并可使酶在特定的部位和环境中发挥作用，保证体内代谢的正常进行. 胰蛋白酶原 胰蛋白酶 六肽 肠激酶 活性中心 胰蛋白酶原的激活示意图 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 同工酶(isoenzyme) 乳酸脱氢酶同工酶形成示意图 多肽 亚基 mRNA 四聚体 结构基因 a b 乳酸脱氢酶同工酶电泳图谱 + – H4 MH3 M2H2