第三章酶化学Enzymology研究历史1.1833年佩延（Payen）和Persoz从麦芽中抽提出一种对热敏感的物质，这种物质能将淀粉水解成可溶性糖，被称为淀粉糖化酶（diastase）2.巴斯德提出“酵素”一词，认为只有活的酵母细胞才能进行发酵。现在日本还经常使用“酵素”一词（ferment）。3.1878年德国人库恩（Kuhne）提出“Enzyme”一词，意为“在酵母中”。4.1896年德国人巴克纳（Buchner）兄弟用石英砂磨碎酵母细胞，得到了能催化发酵的无细胞滤液，证明发酵是一种化学反应，与细胞的活力无关。5.1913年米凯利斯（Michaelis）和门顿（Menten）利用物理化学方法提出了酶促反应的动力学原理—米氏学说，使酶学可以定量研究。6.1926年美国人J.B.Sumner从刀豆中结晶出脲酶（第一个酶结晶），并提出酶是蛋白质的观点。后来陆续得到多种酶的结晶，证明了这种观点，萨姆纳因而获得1947年诺贝尔奖。7.进入80年代后，核糖酶（ribozyme）、抗体酶、模拟酶等相继出现，酶的传统概念受到挑战。1982年Cech等发现四膜虫26SrRNA前体具有自我剪接功能，并于1986年证明其内含子L-19IVS具有多种催化功能。此后陆续发现多种具有催化功能的RNA，底物也扩大到DNA、糖类、氨基酸酯。第一节通论（GeneralIntroduction）二酶的催化特征1与一般催化剂的相同点反应前后不变；热力学上允许的反应；缩短到达平衡点的时间;降低分子活化能。2催化特征（与一般催化剂的相同点）高效的催化性(108-1012/103)；高度的专一性；活性的可调性；代谢性；对环境非常敏感。3专一性特点专一性：对底物的选择性要求。类型结构专一（键专一、基团专一、底物专一）立体异构的专一（几何异构；旋光异构）催化剂锁钥学说（Lockandkeymodel)三点附着学说(Threepointattachmenttheory)酶与底物结合的诱导契合学说示意图第二节酶的分类和命名二酶的国际系统分类法1原则大类-亚类-亚亚类-序号分类按反应的类型★（1）氧化还原酶（2）转移酶（3）水解酶（4）裂合酶（5）异构酶（6）合成酶1.氧化还原酶催化氧化还原反应，量最大的一类酶，具氧化、产能、解毒功能。通式：AH2+B→BH2+A2.移换酶类催化功能基团的转移反应，也叫转移酶通式：AR+B→BR+A3、水解酶类催化底物的水解反应，如蛋白酶、脂肪酶等。通式：AB+H2O→AH+BOH4、裂合酶类催化从底物上移去一个小分子而留下双键的反应或其逆反应。通式：AB→A+B包括醛缩酶、水化酶、脱羧酶等。共7个亚类。5、异构酶类催化同分异构体之间的相互转化。通式：A→B其中：A、B为同分异构包括消旋酶、异构酶、变位酶等。共6个亚类。6、合成酶类催化由两种物质合成一种物质，必须与ATP分解相偶联。也叫连接酶，如DNA连接酶。通式：A+B+ATP→AB+ADP+Pi或A+B→AB+AMP+PPi共5个亚类。归纳：氧转水裂异合（二）按酶的结构分类1.单体酶由一条肽链构成的酶称为单体酶2.寡聚酶：由多条肽链以非共价键结合而成的酶3.多酶体系：一些功能相关的酶组织在一起，形成一个酶系4.多酶融合(复合)体：一条肽链上有多种酶活性，称为多酶复合体（三）按化学组成单纯酶及结合酶单纯酶：完全由蛋白质（氨基酸）组成，无辅助因子。属简单蛋白质，如水解酶结合酶：属结合蛋白，除蛋白质外，还有非蛋白部分辅助因子：金属离子或有机小分子酶蛋白决定酶的专一性；辅助因子决定催化反应性质和基团电子等传递辅助因子分类（按其与酶蛋白结合的紧密程度）第三节酶催化作用的结构基础酶分子结构特征酶活性中心的示意图活性中心的氨基酸按功能可分为：结合部位：负责识别特定的底物并与之结合。它们决定了酶的底物专一性。催化部位：起催化作用的，底物的敏感键在此被切断或形成新键，并生成产物。Asp3活性中心的研究方法1.酶分子侧链基团修饰法(1)非共价特异修饰法：(2)特异性共价修饰法(3)亲和标记法2.动力学参数测定方法3.X－射线晶体结构分析法4.定点诱变法二酶原及酶原的激活没有催化活性的酶的前体称为酶原（zymogen）。由酶原转变成具有催化作用的酶的过程称为酶原的激活（activation）。这是一个化学变化过程，实质是形成活性中心的过程。第四节酶催化作用机理中间产物学说及活化能1903年HenriWurtz提出底物与酶的邻近效应及定向效应邻近效应：指酶与底物形成中间复合物(ES)后，使催化基团与底物结合成同一个分子而使有效浓度得到极大的提高。包