Enzyme酶的概念酶学研究简史第一节酶的分子结构与功能TheMolecularStructureandFunctionofEnzyme酶的不同形式:一、酶的分子组成中常含有辅助因子全酶分子中各部分在催化反应中的作用:金属酶(metalloenzyme)金属离子与酶结合紧密，提取过程中不易丢失。金属激活酶(metal-activatedenzyme)金属离子为酶的活性所必需，但与酶的结合不甚紧密。金属离子的作用：参与催化反应，传递电子；在酶与底物间起桥梁作用；稳定酶的构象；中和阴离子，降低反应中的静电斥力等。小分子有机化合物是一些化学稳定的小分子物质，称为辅酶(coenzyme)。转移的基团指必需基团在空间结构上彼此靠近，组成具有特定空间结构的区域，能与底物特异结合并将底物转化为产物。酶的活性中心是酶分子中执行其催化功能的部位活性中心内的必需基团溶菌酶的活性中心三、同工酶根据国际生化学会的建议，同工酶是由不同基因编码的多肽链，或由同一基因转录生成的不同mRNA所翻译的不同多肽链组成的蛋白质。H举例2第二节酶促反应特点与机制TheMechanismofEnzymeAction在反应前后没有质和量的变化；只能催化热力学允许的化学反应；只能加速可逆反应的进程，而不改变反应的平衡点。（一）酶促反应具有极高的效率酶的转换数(turnovernumber)一种酶仅作用于一种或一类化合物，或一定的化学键，催化一定的化学反应并生成一定的产物。酶的这种特性称为酶的特异性或专一性。酶的特异性分为以下3种类型：（三）酶促反应的可调节性二、酶促反应机制（二）酶-底物复合物的形成有利于底物转变成过渡态诱导契合作用使酶与底物密切结合2.邻近效应与定向排列酶的活性中心多是酶分子内部的疏水“口袋”，酶反应在此疏水环境中进行，使底物分子脱溶剂化(desolvation)，排除周围大量水分子对酶和底物分子中功能基团的干扰性吸引和排斥，防止水化膜的形成，利于底物与酶分子的密切接触和结合。这种现象称为表面效应(surfaceeffect)。4.酶的催化机制呈多元催化作用第三节酶促反应动力学KineticsofEnzyme-CatalyzedReaction酶促反应动力学：研究各种因素对酶促反应速率的影响，并加以定量的阐述。影响因素包括：酶浓度、底物浓度、pH、温度、抑制剂、激活剂等。一、底物浓度对反应速率影响的作图呈矩形双曲线单底物、单产物反应；酶促反应速率一般在规定的反应条件下，用单位时间内底物的消耗量和产物的生成量来表示；反应速率取其初速率，即底物的消耗量很小（一般在5﹪以内）时的反应速率底物浓度远远大于酶浓度。当底物浓度高达一定程度：中间产物当反应速率为最大反应速率一半时：Km与Vmax的意义Vmax定义:当酶被底物充分饱和时，单位时间内每个酶分子催化底物转变为产物的分子数。意义:可用来比较每单位酶的催化能力。1.双倒数作图法(doublereciprocalplot)，又称为林-贝氏(Lineweaver-Burk)作图法2.Hanes作图法二、底物足够时酶浓度对反应速率的影响呈直线关系当[S]＞＞[E]，酶可被底物饱和的情况下，反应速率与酶浓度成正比。关系式为：V=k3[E]三、温度对反应速率的影响具有双重性温度对淀粉酶活性的影响酶的最适温度不是酶的特征性常数，它与反应进行的时间有关。酶的活性虽然随温度的下降而降低，但低温一般不使酶破坏。温度回升后，酶又恢复其活性。四、pH通过改变酶和底物分子解离状态影响反应速率五、抑制剂对酶促反应速率影响抑制作用的类型有机磷化合物羟基酶解毒------解磷定(PAM)重金属离子及砷化合物巯基酶解毒------二巯基丙醇(BAL)有机磷化合物（二）可逆性抑制作用竞争性抑制作用的抑制剂与底物竞争结合酶的活性中心反应模式特点举例磺胺类药物的抑菌机制——与对氨基苯甲酸竞争二氢叶酸合成酶抑制剂与酶活性中心外的必需基团相结合，不影响酶与底物的结合，酶和底物的结合也不影响酶与抑制剂的结合。底物和抑制剂之间无竞争关系。但酶-底物-抑制剂复合物(ESI)不能进一步释放出产物。反应模式特点抑制剂仅与酶和底物形成的中间产物(ES)结合，使中间产物ES的量下降。这样，既减少从中间产物转化为产物的量，也同时减少从中间产物解离出游离酶和底物的量。这种抑制作用称为反竞争性抑制作用。反应模式特点：各种可逆性抑制作用的比较六、激活剂酶活性的调节（快速调节）变构效应剂(allostericeffector)变构酶常为多个亚基构成的寡聚体，具有协同效应。（二）酶的化学修饰调节是通过某些化学基团与酶的共价结合与分离实现的磷酸化与脱磷酸化（最常见）乙酰化和脱乙酰化甲基化和脱甲基化腺苷化和脱腺苷化－S