酶的作用机理学习教案.ppt
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-12 格式:PPT 页数:85 大小:11.5MB 金币:10 举报 版权申诉
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会计学一酶的活性中心及必需基团酶是生物大分子,相对分子质量很大,而与酶反应的底物一般是相对分子质量较小的分子,有时即使(jíshǐ)是大分子底物时,反应也是逐步进行的,酶仅与大分子底物中的一小部分作用。与底物接触并且发生反应的部位就称为酶的活性中心(activecenter)。酶的活性中心往往是若干个在一级结构上相距很远,但在空间结构上彼此靠近的氨基酸残基集中在一起形成具有一定空间结构的区域,该区域与底物相结合并将底物转化为产物,对于结合酶来说,辅酶或辅基往往是活性中心的组成成分。酶的必需(bìxū)基团(essentialgroup)酶活性中心证明方法1、切除法对小分子且结构已知的酶多用此法。用专一性的酶切除一段肽链后剩余(shèngyú)的肽链仍有活性,说明切除的肽链与活性无关,反之,切除的肽链与活性有关。2、化学修饰法选用适当的化学试剂与酶蛋白中的氨基酸残基的侧链基团发生反应引起共价结合、氧化或还原等修饰,称之为化学修饰。酶分子中可以修饰的基团有:-SH、-OH、咪唑基、氨基、羧基、胍基等,用作修饰的试剂很多,目前已有七十多种,但专一性的修饰剂不多。活力中心判断方法:某一基团被修饰后,酶的活性显著下降或无活性,可初步判断该基团与酶的活性有关;反之,与酶的活性无关。缺点:也有可能酶活性部位外的某个氨基酸残基侧链的修饰而影响酶分子的正常空间结构,而导致酶活性的丧失(sàngshī)。为排除这种可能,常在底物保护下用同一试剂对酶作用,若不能被修饰,说明该基团确实处于活性部位;反之,底物存在下,该基团可被同一试剂修饰,且使酶失活,在则该基团不是活性部位的基团,而是结构基团。3、亲和标记法:根据酶与底物能特异性的结合的性质,设计合成一种含反应基团的底物类似物,作为活性部位的标记试剂,它能象底物一样进入酶的活性部位,并以其活泼的化学基团与酶的活性基团的某些特定基团共价结合,使酶失去活性。如胰凝乳蛋白酶最适底物为:N-对甲苯磺酰-L-苯丙氨酰乙酯或甲酯,根据此结构设计的亲和标记试剂为:N-对甲苯磺酰-苯丙氨酰氯甲基酮(TPCK),其分子(fēnzǐ)中的氯甲基酮部分可使酶的His57烷基化形成酶-TPCK衍生物而使酶失活。4、X—射线衍射法:把一纯酶的X—射线晶体衍射图谱和酶与底物反应后的X-射线图谱相比较,即可确定酶的活性中心。(四)酶的活性中心的一级结构应用化学修饰法对多种酶的活性中心进行研究发现,在酶的活性中心处存在频率(pínlǜ)最高的氨基酸残基是:丝氨酸、组氨酸、天冬氨酸、酪氨酸、赖氨酸和半胱氨酸。如果用同位素标记酶的活性中心后,将酶水解,分离带标记水解片段,对其进行一级结构测定,就可了解酶的活性中心的一级结构。酶//通过基因突变,从同一个祖先取得不同的专一性,称为趋异进化,有些酶来源各异,但是催化三联体组成相同,有相似的催化机制,这种情况(qíngkuàng)称为丝氨酸蛋白族异源的趋同进化。五别构调控别构酶,又称变构酶,指酶分子的非催化部位与某些化合物可逆地非共价结合后,引起酶的构象的改变,进而(jìnér)改变酶的活性状态,酶的这种调节作用称为别构调节(allostericregulation),具有变构调节的酶称别构酶(allostericenzyme)。凡能使酶分子发生别构作用的物质称为别构剂(effector)。别构酶多为寡聚酶,含的亚基数一般为偶数;且分子中有催化部位(结合底物)与调节部位(结合变构剂),这两部位可以在不同的亚基上,或者在同一亚基的两个不同部位。(二)别构酶作用(zuòyòng)特点3、负协同效应的别构酶其速度-底物(dǐwù)浓度曲线为类似双曲线。底物(dǐwù)浓度较低时,酶表现出较大活性,但底物(dǐwù)浓度明显增加时,其反应速度无明显变化。如3-磷酸甘油醛脱氢酶对NAD+的结合为负协同效应,其意义在于无论细胞内酶的底物(dǐwù)浓度如何变化,酶始终能以一个较恒定的速度进行以满足细胞的基本需要。(三)生理(shēnglǐ)意义例如葡萄糖的氧化分解(fēnjiě)可提供能量使AMP、ADP转变成ATP,当ATP过多时,通过变构抑制剂ATP抑制磷酸果糖激酶的活性,可限制葡萄糖的分解(fēnjiě),而ADP、AMP增多时,则可通过变构激活剂AMP、ADP激活磷酸果糖激酶的活性促进糖的分解(fēnjiě)。随时调节ATP/ADP的水平,可维持细胞内能量的正常供应。二、共价(ꞬònꞬjià)调节酶2、特点(tèdiǎn):酶原的激活胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰糜蛋白酶、羧肽酶、弹性蛋白酶在它们初分泌时都是以无活性的酶原形式存在,在一定条件下才转化成相应的酶。除消化道的蛋白酶外,血液中有关凝血和纤维蛋白溶解的酶类,也都以酶原的形式存在。酶原激活的生理意义(yìyì)