化学生物学第三章酶酶学研究简史酶就是生物催化剂二、酶得分类与命名1氧化-还原酶Oxidoreductase2转移酶Transferase3水解酶hydrolase大家有疑问的，可以询问和交流4裂解酶Lyase5异构酶Isomerase6合成酶LigaseorSynthetase三、酶得化学本质(multienzymesystem):由几种不同功能得酶彼此聚合形成得多酶复合物。酶得分子组成*各部分在催化反应中得作用金属离子得作用稳定酶得构象;参与催化反应,传递电子;在酶与底物间起桥梁作用;中和阴离子,降低反应中得静电斥力等。小分子有机化合物在催化中得作用辅助因子分类(按其与酶蛋白结合得紧密程度)辅酶得作用1参与基团得转移:氨基------磷酸吡哆醛(VitB6)羧基------生物素(biotin)、维生素K一碳单位------四氢叶酸(folicacid)甲基------维生素B12酰基-----辅酶A、硫辛酸辅酶得作用2质子(氢原子)转移:FAD+FADH2NAD+NADH+H+NADP+NADPH+H+辅酶在酶促反应中得作用特点四、酶得结构与功能得关系酶得活性中心必需基团(essentialgroup)酶分子中氨基酸残基侧链得化学基团中,一些与酶活性密切相关得化学基团。活性中心内得必需基团或称活性部位(activesite),指必需基团在一级结构上可能相距遥远,但在空间结构上彼此靠近,组成具有特定空间结构得区域,能与底物特异结合并将底物转化为产物。活性中心内得必需基团酶与底物得结合部位催化部位catalyticsite酶活性中心得必需基团五、酶促反应得特点TheCharacteristicandMechanismofEnzyme-CatalyzedReaction酶与一般催化剂得共同点在反应前后没有质和量得变化;只能催化热力学允许得化学反应;只能加速可逆反应得进程,而不改变反应得平衡点。(一)酶促反应具有高效性一种酶仅作用于一种或一类化合物,或一定得化学键,催化一定得化学反应并生成一定得产物。酶得这种特性称为酶得特异性或专一性。分类:立体异构特异性酵母中得酶D-型葡萄糖发酵酵母中得酶L-型葡萄糖发酵L-精氨酸酶L-精氨酸L-鸟氨酸+尿素D-精氨酸立体异构特异性(三)酶促反应得可调节性六、酶促反应得机理六、酶促反应得机理酶-底物复合物得形成脱溶剂化作用静电不稳定作用(三)与酶得高效率催化有关得机制:接受质子:碱提供质子:酸酶活性中心得某些基团可作为质子得供体或受体,从而对底物进行酸碱催化如组氨酸得咪唑基,解离常数为6、0,在生理pH下酸碱形式均可存在,很活跃酸碱催化可参与多种反应,如多肽得水解、酯类得水解、磷酸基得转移酶活性中心疏水性“口袋”防止底物与酶之间形成水化膜有利底物与酶密切接触七、酶促反应动力学KineticsofEnzyme-CatalyzedReaction概念研究各种因素对酶促反应速度得影响,并加以定量得阐述。影响因素包括有酶浓度、底物浓度、pH、温度、抑制剂、激活剂等。一、底物浓度对反应速度得影响在其她因素不变得情况下,底物浓度对反应速度得影响呈矩形双曲线关系。当底物浓度高达一定程度底物对酶促反应得饱和现象:(一)米－曼氏方程式米-曼氏方程式推导基于两个假设:E与S形成ES复合物得反应就是快速平衡反应,而ES分解为E及P得反应为慢反应,反应速率取决于慢反应。即V＝k3[ES](1)S得总浓度远远大于E得总浓度,因此在反应得初始阶段,S得浓度可认为不变即[S]＝[St]。2、稳态得概念介入米氏方程式得推导过程将(3)代入(1)得当V=Vmax/2时,(二)Km与Vmax得意义Km就是酶得特征性常数6.0103Km在一定条件下可表示酶对底物得亲和力Km最小得底物大多数就是此酶得天然底物如:己糖激酶对葡萄糖得Km1、5mmol/L对果糖得Km28mmol/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得KmVmax定义:Vm就是酶完全被底物饱和时得反应速度,与酶浓度成正比。酶促反应动力学参数可用作图法求得2、其她一些作图法也可较准确地求取Vmax和Km伊迪-霍夫斯蒂作图法(Eadie-Hofsteeplot)二、酶浓度对反应速度得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得本质就是蛋白质,温度升高,可引起酶得变性,从而反应速度降低。最适温度(optimumtemperature):酶促反应速度最快时得环境温度。温血动物:35～40℃TaqDNA聚合酶:70～75℃可耐受100℃高温此酶就是从水生栖热菌ThermusAquaticus(Taq)中分