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生物酶的结构和活性研究演示文稿 * 当前第1页\共有23页\编于星期四\19点 氨基酸名称 英文缩写 简 写 氨基酸名称 英文缩写 简 写 甘氨酸 Gly G 丝氨酸 Ser S 丙氨酸 Ala A 苏氨酸 Thr T 缬氨酸 Val V 天冬酰胺 Asn N 异亮氨酸 Ile I 谷酰胺 Gln Q 亮氨酸 Leu L 酪氨酸 Tyr Y 苯丙氨酸 Phe F 组氨酸 His H 脯氨酸 Pro P 天冬氨酸 Asp D 甲硫氨酸 Met M 谷氨酸 Glu E 色氨酸 Trp W 赖氨酸 Lys K 半胱氨酸 Cys C 精氨酸 Arg R 20种标准氨基酸的英文简写 一、酶的一级结构 当前第2页\共有23页\编于星期四\19点 酶的一级结构: 酶分子多肽链共价主链的氨基酸排列顺序。 多肽链 氨基酸残基 当前第3页\共有23页\编于星期四\19点 二、酶的高级结构 1、二级结构 2、三级结构 3、四级结构 当前第4页\共有23页\编于星期四\19点 二级结构 肽链的主链在空间的走向 多肽链通过氢键排列成沿一维方向具有周期性结构的构象。 氢键是维持二级结构稳定的主要作用力 当前第5页\共有23页\编于星期四\19点 三级结构 在二级结构基础上的肽链再折叠形成的构象。 稳定三级结构的主要作用力:氢键、盐键、疏水键和二硫键 当前第6页\共有23页\编于星期四\19点 四级结构 组成蛋白质的多条肽链在天然构象空间上的排列方式，多以弱键互相连接。疏水力、氢键、盐键 每条肽链本身具有一定的三级结构，就是蛋白质分子的亚基。 当前第7页\共有23页\编于星期四\19点 酶的一级结构决定了酶的高级结构，而高级结构则决定了酶的性质与功能。 一级结构决定了各种侧链之间的各种相互作用，包括疏水键、氢键、离子键、二硫键、配位键、范德华力等。 当前第8页\共有23页\编于星期四\19点 酶的多种存在类型 1、单体酶：由一条肽链组成，只表现出一种酶活性。 2、寡聚酶：由两个或两个以上亚基组成的酶，具有四级结构 。 3、多酶复合体：由两个或两个以上的酶靠共价键连接而成 。 4、多酶融合体：指一条多肽链上含有两种或两种以上催化活性的酶 。 当前第9页\共有23页\编于星期四\19点 三、酶的活性中心 1、活性中心：酶蛋白分子中与催化有关的一个特定区域，它能与底物结合并发挥催化作用。 氨基酸残基分为： 接触残基 辅助残基 结构残基 非贡献残基 非必需基团 必需基团 当前第10页\共有23页\编于星期四\19点 一些酶活性中心的必需基团 活性中心内起催化作用的部位称为催化部位或催化位点，与底物结合的部位称为结合部位或结合位点。对于大多数的酶来说，催化部位和结合部位都不是只有一个，有时可以是有多个。 当前第11页\共有23页\编于星期四\19点 一般来说，构成酶的活性中心的氨基酸残基主要是接触残基和辅助残基，结构残基虽然不在酶活性中心范围之内，但它们却属于酶活性中心外的必需范围，如果被其它氨基酸残基取代，往往会造成酶的失活。 如前所述，在构成酶分子中的氨基酸残基中只有少数的氨基酸残基与酶的催化活性有关。一个酶的活性中心一般是相当小的，由几个到十几个氨基酸残基构成，那么对于酶分子来说如此小的活性中心为什么需要一个大而复杂的分子结构才能获得催化活性呢？ 当前第12页\共有23页\编于星期四\19点 为了使催化基团和结合基团聚集起来并保持它们相应的空间位置从而赋予活性中心一定的柔性，进而具有催化功能就必须有这样大而复杂的分子结构来保证。 活性中心各基团的相对空间位置对酶活性具有重要的意义。 当前第13页\共有23页\编于星期四\19点 酶活性部位的柔性是酶充分表现其活性所必需的 1、满足底物结合诱导的构象调整(诱导契合) ； 2、酶的活性基团在活性部位必须具有一定的空间取向，以保持一个适应催化反应的空间微环境； 3、残基侧链活性基团的运动更有利于催化的高效性； 4、某些酶的活性是可调节的。 蛋白质(酶)分子具有刚柔相间的空间结构 当前第14页\共有23页\编于星期四\19点 2、辅酶因子 有些酶属于简单蛋白质，完全由氨基酸残基组成，如： 脲酶、溶菌酶、核糖核酸酶 有些酶除了蛋白质成分——酶蛋白外，还有非蛋白质成分，如： 碳酸酐酶、超氧化物歧化酶、细胞色素氧化酶、乳酸脱氢酶 非蛋白质成分的必需基团 当前第15页\共有23页\编于星期四\19点 与酶蛋白结合比较疏松，一般为非共价结合，可用透析方法除去的称为辅酶（coenzyme,Co)。 与酶结合牢固，一般为共价结合，不能用透析方法出去的称为辅基（prosthetic g