酶学基础三学习教案.ppt
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-13 格式:PPT 页数:35 大小:4.2MB 金币:10 举报 版权申诉
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会计学酶促反应:E+S===ESEPE+P反应方向,即化学平衡方向,主要取决于反应自由能变化(biànhuà)H。而反应速度快慢,则主要取决于反应的活化能Ea。催化剂的作用是降低反应活化能Ea,从而起到提高反应速度的作用活化能:在一定温度(wēndù)下,1mol底物全部进入活化状态所需的自由能,单位J/mol。酶催化作用的本质是酶的活性中心与底物分子通过短程非共价力(如氢键,离子键和疏水键等)的作用,形成E-S反应中间(zhōngjiān)物。其结果使底物的价键状态发生形变或极化,起到激活底物分子和降低过渡态活化能作用。3、影响(yǐngxiǎng)酶催化的有关因素在酶促反应中,底物分子结合到酶的活性中心,一方面底物在酶活性中心的有效浓度大大增加,有利于提高反应速度;另一方面,由于活性中心的立体结构和相关基团的诱导和定向作用,使底物分子中参与反应的基团相互接近,并被严格(yángé)定向定位,使酶促反应具有高效率和专一性特点。临近(línjìn)效应(2)“张力”和“形变”底物与酶结合诱导酶的分子构象变化,变化的酶分子又使底物分子的敏感键产生“张力”甚至“形变”,从而(cóngér)促使酶-底物中间产物进入过渡态。/(3)酸碱催化(cuīhuà):一般都是广义的酸-碱催化(cuīhuà)方式。广义酸-碱催化(cuīhuà)是指通过质子酸提供部分质子,或是通过质子碱接受部分质子的作用,达到降低反应活化能的过程。组氨酸的咪唑基:(1)pI值约为6.7-7.1,在接近中性的条件下,一半以广义酸的形式存在,另一半以广义碱的形式存在,因而它既能作为质子供体,又能作为质子受体,有效地进行酸碱催化(cuīhuà)。(2)咪唑基供出和接受质子的速度很快,其半衰期短,小于0.1毫微秒。所以许多酶活性中心都有组氨酸残基。(4)共价(ꞬònꞬjià)催化1)亲核催化指酶分子中具有非共用电子对的亲核基团攻击底物分子中具有部分正电性的原子,并与之作用形成共价键而产生(chǎnshēng)不稳定的过渡态复合物,活化能降低。/(5)金属(jīnshǔ)离子催化作用电荷屏蔽(píngbì)作用酶催化机理的实例(shílì)(二)作用机理1.通过电荷转移,使Ser有更强的亲核力;2.放出(fànꞬchū)产物P1,N末端;3.形成产物P2,C末端;His57质子(zhìzǐ)供体1、酶催化反应只能得到一种构型(L-型或D-型)的光学产物;2、酶常常存在着底物或产物抑制现象,造成反应转化率降低,生产能力低等问题;3、极端的pH、较高的温度和高盐浓度的反应体系都可能使酶钝化,失去部分甚至(shènzhì)大部分催化活性;4、大量的氧化还原酶、转氨酶等需要等计量反应物的辅因子存在才能表现催化活性,从而限制了它们在许多有机合成反应中的应用;5、酶通常在水溶液中实施其催化活性,对于大多数有机化学反应来说,使用的溶剂是非水溶性的有机溶剂。1.3.酶活力(huólì)的概念及其测定活力单位:规定条件(最适条件)下,一定时间内催化完成一定化学反应量所需的酶量。国际(guójì)单位(U):指在最适条件下,1分钟内催化1微摩尔(umol)底物的酶量,或是转化1微摩尔(umol)底物中的有关基团的酶量。Katal:指在最适条件下,每秒钟催化1mol底物转化所需的酶量。简称Kat。注意(zhùyì):以上的酶单位定义中,如果底物(S)有一个以上可被作用的化学键,则一个酶单位表示1分钟使1μmol有关基团转化的酶量。如果是两个相同的分子参加反应,则每分钟催化2μmol底物转化的酶量称为一个酶单位。在“U”和“kat”酶活力单位的定义和应用中,酶催化底物的分子量必须是已知的,否则将无法计算。习惯单位:在实际使用中,结果(jiēguǒ)测定和应用都比较方便、直观,规定的酶活力单位,不同酶有各自的规定,如:①α-淀粉酶活力单位:每小时分解1g可溶性淀粉的酶量为一个酶单位。(QB546-80),也有规定每小时分解1mL2%可溶性淀粉溶液为无色糊精的酶量为一个酶单位。显然后者比前一个单位小。②糖化酶活力单位:在规定条件下,每小时转化可溶性淀粉产生1mg还原糖(以葡萄糖计)所需的酶量为一个酶单位。③蛋白酶:规定条件下,每分钟分解底物酪蛋白产生1μg酪氨酸所需的酶量。④DNA限制性内切酶:推荐反应条件下,一小时内可完全消化1μg纯化的DNA所需的酶量。3.酶的比活力酶的比活力:是指单位(dānwèi)重量的蛋白质中所含的某种酶的催化活力,即每mg蛋白所含的酶活力单位(dānwèi)或每kg蛋白中所含的Kat数。比活力是表示酶制剂纯度的一个指标。实际应用中也用每单位制剂中含有的酶活力数表示(如:酶单位/mL(液体制