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第二章 酶学基础知识 一、酶的本质、组成、分类和命名 酶的定义：由生物体活细胞产生的能加快反应速度的蛋白质及小分子RNA，是生物催化剂。 本质：传统的酶（蛋白类酶）：蛋白质……参与体内广泛的 生化反应核酶（核酸类酶）：小分子RNA.……参与RNA的剪接 辅助因子 a． 本身无催化作用　b． 负责运输转移电子，原子等作用　　　有些蛋白质具此作用称蛋白辅酶　c． 可用透析法将辅助因子（辅酶）除去　d． 若辅助因子（辅基）以共价键和酶蛋白牢固结合，不易透析除去 (三)其它习惯归类命名法 1.单体酶和寡聚酶 单体酶通常仅由一条肽链组成；体内多数酶是由相同或不同亚基组成的，称为寡聚酶。 大多数寡聚酶是代谢途径的关键酶，其活性可通过多种方式进行调控。 2.恒态酶和调节酶 恒态酶是指构成代谢途径和物质转化体系基本组成成分的酶，其在细胞内的含量相对恒定，活性仅受基本反应动力学及组成因素的调节。 调节酶是指在代谢途径和物质转化体系中，起调节作用的关键酶，其含量与组成常因机体的机能状况而改变，活性受多方调控。 3.组成酶与诱导酶  组成酶是细胞中天然存在的酶，其合成速度恒定，与环境变化及诱导物无关。 诱导酶是天然条件下酶的合成速度较低，一旦在底物或衍生物等诱导物存在时，酶蛋白的合成速度激增，以适应环境的改变和需要。 二、酶的结构与功能 酶的活性中心 酶的必需基团 酶原与酶的激活 同工酶 三、酶作用的机理 三、酶的可调节性 酶促反应受多种因素的调控，以适应机体对不断变化的内外环境和生命活动的需要。 如温度、pH、底物浓度、抑制剂、激活剂以及反应底物和产物对酶活性的调节；诱导剂或者阻遏剂对酶含量的调节等 四、酶活性测定原则 终止反应的方法： 放入沸水浴，使得酶失活 加入适宜的酶的变性剂，如三氯醋酸等 加入酸或碱溶液，是pH迅速偏离最适pH 将反应液放入冰箱（10℃） 。。。 五、酶促反应动力学 解离状态： 蛋白质的极性基团 辅助因子的荷电状态 底物的解离状态 １. 竞争性抑制作用 定义 抑制剂与底物的结构相似，能与底物竞争酶的活性中心，从而阻碍酶底物复合物的形成，使酶的活性降低。这种抑制作用称为竞争性抑制作用。过渡态的类似物也可以发挥竞争性抑制作用 底物的抑制： 有些酶促反应，由于底物浓度增大反而引起的反应速率的下降，这种作用称为底物抑制作用 SES是不能分解为产物的三元复合物 一般而言，两个底物与酶同时形成复合物可能性不大，通常有下列方式 顺序机制 随机机制 乒乓机制 Km在一定条件下可表示酶对底物的亲和力 k 1 K m = k 2 + k 3 Km越大，表示酶对底物的亲和力越小； Km越小，表示酶对底物的亲和力越大。 Km最小的底物大多数是此酶的天然底物 如：己糖激酶对葡萄糖的Km 1.5mmol/L 对果糖的Km 28mmol/L 所以葡萄糖为最适底物 一种酶对每一种底物都各有一个特定的Km （三）酶促反应动力学参数可用作图法求得 1．双倒数作图法是求取Vmax和Km的最常用方法 林-贝方程式（Lineweaver-Burk equation） 将米氏方程式两边取倒数，并加以整理，则得出米氏方程式的双倒数形式 ： V 1 = K m V m a x [ S ] 1 + V m a x 1 直线在纵轴的截距等于1/Vmax，而在横轴上的截距为?1/Km 2．其他一些作图法也可较准确地求取Vmax和Km 海涅斯-沃尔弗作图法（Hanes-Wolff plot） 双倒数方程式两边同时乘以[S] [ S ] V = K m V m a x [ S ] + V m a x 1 直线的斜率等于1/Vmax，横轴截距为-Km 伊迪-霍夫斯蒂作图法（Eadie-Hofstee plot） 米氏方程式两边均除以[S] V = [ S ] V m a x K m V 直线的斜率为-Km，直线的纵轴截距为Vmax 二、酶浓度对反应速度的影响 当[S]＞＞[E]，酶可被底物饱和的情况下，反应速度与酶浓度成正比。 关系式为：V = K3 [E] 0 V [E] 当[S][E]时，Vmax = k3 [E] 酶浓度对反应速度的影响 双重影响 温度升高，酶促反应速度升高；温度升高10oC, 反应速度增加一倍 由于酶的本质是蛋白质，温度升高，可引起酶的变性，从而反应速度降低 。 三、温度对反应速度的影响 酶 活 性 0.5 1.0 2.0 1.5 0 10 20 30 40 50 60 温度 oC