2 酶的结构和功能.pptVIP

第一节 酶的化学组成 一，酶分子组成 酶的化学本质绝大多数是蛋白质*，所以人们 根据酶分子的组成将他们划分为： 单纯酶∶分子组成全为蛋白质。 结合酶∶分子组成中除蛋白质外，还有非 蛋白质部分。 对结合酶来说： 全酶 = 酶蛋白 + 辅助因子 金属离子 辅助因子(cofactors) 小分子有机化合物 辅助因子本身无催化作用，但一般在酶促反应中 起运输转移电子、原子或某些功能基团的作用。 对双成份酶（结合蛋白质）来说，辅助因子与酶蛋白应是1∶1，缺失就表现不出活性，缺少就会影响活性，但超比例也不会提高活性。 生物体内酶的种类极多，但辅助因子种类很有限。同一种辅助因子往往能与多种不同的酶结合，形成不同的全酶，如氧化还原酶类一般都以NAD(P)、FMN、FAD为辅助因子。而某种特定的酶一般只与一种辅酶结合。故酶蛋白决定酶的专一性，而辅助因子与酶的活性有关。 1、单体酶(monomeric enzyme ) 催化水解反应的一般都是单体酶。 它是一个具有完整生物功能、独立三级结构的蛋酶蛋白部分只有一条多肽链的酶称为单体酶。分子量在13000～35000之间。 如∶溶菌酶、胰蛋白酶。 2、寡聚酶(oligomeric enzyme ) 由两个或两个以上亚基组成的酶称为寡聚酶。 它以四级结构作为完整生物功能分子结构形式。 亚基可以是相同的，也可以是不同的。亚基之间 不是共价结合，彼此之间很容易分开，分开后酶 活性就会丧失。 分子量较大，从35000到几百万。 与单体酶相比，寡聚酶具有变构作用，与调节因子结合后，能发生构象变化，导致催化活性的变化，从而对代谢起调节作用。 3、多酶体系(multienzyme system) 由若干酶相互连接形成的反应链体系称为多酶体系，而具体的化学反应过程称为代谢途径。如糖酵解途径中的10种酶构成了一个多酶体系。 4, 多酶复合体 由几种酶彼此嵌合形成一个功能完整的具有特定结构的复合体，称为多酶复合体。它有利于一系列反应的连续进行，大大提高催化效率，同时有利于进行调控。 如：脂肪酸合成酶复合体、丙酮酸脱氢酶复合体 这类多酶复合体分子量很高，一般在几百万以上。四级结构对于多酶复合体很重要，一旦复合体解体，各个酶单独无法实现催化。 第二节 酶分子的结构 酶催化的高效率、高度专一性和酶活 性可调节性都与酶蛋白本身的结构直接相 关。酶蛋白的一级结构决定其空间结构， 而酶的空间构象是酶催化功能的结构基础 1. 物理学方法： 用X射线衍射法直接检测底物或其类似物与酶形成的中间复合物（包括酶和底物）的相对位置。 本章要点 酶分子组成：单纯酶、结合酶（辅助因子） 酶蛋白组合方式：单体、寡居、多酶复合 各级结构的概念，二级结构种类及特点 结构域的概念与特征 结构与功能关系，活性中心组成及功能基团 研究酶蛋白结构与活性中心的方法 Y Y Y X-Y Y Y X 亲和修饰剂： ①与S结构相似，与活性中心的氨基酸残基 亲和力大，而与活性中心以外的氨基酸 残基亲和力小。 ②具有活泼的化学基团（如卤素）可与活性 中心的基团形成稳定的共价键。 超二级结构类型 ? ? ?X? ????? ? ? ? 定义：对于较大的蛋白质分子或亚基，多肽链往往由两个或两个以上相对独立的三维实体缔合而成三级结构，这种相对独立的三维实体称结构域。 现在,结构域的概念有三种不同而又相互联系的涵义:即独立的结构单位、独立的功能单位和独立的折叠单位。 6 结构域 类型： α -螺旋域； β -折叠域； α+β域； 无规则卷曲+β-回折域； 无规则卷曲+ α -螺旋结构域 卵溶菌酶的三级结构中的两个结构域 结构域1 结构域2 ?-折叠 ?-转角 二硫键 ?-螺旋 (一) ?定义 多肽链在二级结构、超二级结构和结构域的基础上，主链构象和侧链构象相互作用，沿三维空间多方向卷曲，进一步盘曲折叠形成特定的球状分子结构。 在三级结构中，具有极性侧链基团的AA残基几乎全部在分子的表面,而非极性残基则被埋于分子内部,不与水接确.而形成疏水的核心