大学生物化学 酶

会计学1大学生物化学大学生物化学 酶酶23 乳酸脱氢酶 丙酮酸 乳酸4单位时间内底物的消耗量或产物的生成量5 全酶 = 酶蛋白 + 辅助因子 催化活性 氨基酸残基 非蛋白成分6 辅酶：与酶蛋白连接是比较疏松 小分子有机化合物 辅基：与酶蛋白连接是比较牢固 参与氧化还原反应的酶和基团需要辅基或辅酶进行电子或辅助因子 氢的传送。在基团中大多含有B族维生素。 金属酶：酶蛋白+金属离子 结合牢固 无机金属离子 （大多数） 金属活化酶：不与酶蛋白结合在一起， 但酶发挥作用需金属离子参与。 稳定酶蛋白分子构象、作为酶活性中心一部分、本 身进行氧化还原传递电子、作为桥梁连接酶与底物、 中和阴离子，降低反应中的静电斥力 9 绝对特异性： 一个酶一个底物 相对特异性： 一个酶多种底物特异性 催化一类具有相似结构或相同化学键的底物 立体异构特异性：根据底物的立体构型进 行选择性地催化10三）酶的高度不稳定性 由于大多数酶的本质是蛋白质，所以其作用必须在温和的条件下（常温、常压、合适的pH）。 所有影响蛋白质的因素都能影响酶的活性。四）酶催化作用的可调节性体内有各种因素都可调节酶的催化能力1112 酶分子中的必需基团（与酶活性有关的功能基团）通过空间构象折叠、盘绕相互靠近，形成一个能与底物特异性结合并催化底物转化为产物的特定区域通常活性中心在分子的表面13 功能基团： 1结合基团：与底物结合 S + E ES 2催化基团：催化底物反应转变产物（影响底物 中某些化学基团的稳定性） 3必需基团：既有结合又有催化功能的基团1414底 物 活性中心以外的必需基团结合基团催化基团 活性中心 维持酶的空间构象所必需15酶原： 一些酶（大多数是蛋白酶）在细胞内合成时 及分泌时是没有催化活性的前体 实质：没有形成（暴露）酶的活性中心酶原激活：酶原在一定的条件下，在某种因素作用 下分子结构发生改变，暴露或形成酶的 活性中心，转变成具有活性酶的过程。16胰蛋白酶原激活过程： 在肠道，肽链的N端一个或几个特定的肽键断裂（肠激酶作用下），酶原的空间构象发生变化形成酶的活性中心。17酶原激活的生理意义： 1、避免产生酶的组织细胞自身被破坏 2保证酶在特定部位与环境下和特定的条件下被激 活，发挥催化功能。 3作为储存形式，需要的时候被激活 消化道酶原形式，保护消化管不被酶水解。血液中的凝血因子以酶原形式，防止血管内凝血。18 催化同一种化学反应，但酶蛋白的分子结构、理化性质不同、免疫原性不同的一组酶。 部位：同一种属或同一个体的不同组织或同一细胞 的不同亚细胞结构。 功能: 参与代谢的调节19比较重要的同工酶:LDH(乳酸脱氢酶) 乳酸脱氢酶 丙酮酸 乳酸结构: 两种亚基以不同比例组成五种四聚体形 式。单个亚基无活性.20两种亚基分别有两个基因位点决定M: 基因位点在第11号染色体上H: 基因位点在第12号染色体上五种同工酶:HHHHHHH MHHMMHMMMMMMMLDH1 (H4)LDH2(H3M) LDH3(H2M2)LDH4(HM3)LDH5 (M4)21结构不同，分布不同，含量不同在正常血清中都有一定量。但如组织发生病变，会导致血清酶谱改变，便于临床诊断。222223l酶降低反应的活化能化学反应基础：参与反应的分子间有效碰撞 活化分子：具有足够能量的反应分子 活化能：活化分子具有的足够能量平均 水平能量24 酶催化作用的机制-中间产物学说： ES形成，降低反应活化能，使原先低于活化能阈的分子也成为活化分子，碰撞反应的分子多了，反应速度加快了。 一般催化剂：增加温度，使更多的反应物分子获得所需的活化能25限速酶： 催化限速反应的酶为限速酶。关键酶：催化单向反应，决定代谢途径方向的酶 E1 E2 E3 E4 A B C D P2627酶浓度、底物浓度、温度、pH、激活剂、抑制剂条件： 研究某一因素对酶促反应速度的影响， 其它因素保持不变。保持反应在初速度 的状态28 其它条件不变，只改变底物浓度，观察对反应速度的影响。底物饱和：酶的活性中心已被底物全部占据，速度 不再增加，达到极限Vm 29 S + E ES E+ P 米曼氏方程式：根据中间产物学说推导出 V= V=1/2VmKm+SVmS Vm VmS 2 Km+S Km+S = 2 VmS/ Vm Km = 2S- S =S30 Km与Vm的意义： 1. Km（米氏常数）是酶促反应速度为最 大反应速度一半时的底物浓度2. 表示酶与底物亲和力。两者成反比。 Km值越大，酶与底物亲和力越小。313Km值是酶的特征性常数,与酶的结构、底物和反应环境有关，与酶的浓度无关32 当S E Vm=KE 反应速度与酶浓度成正比。33酶活性两种效应的影响：1活性随着温度升高而增高2温度到达一定高度时，酶活性随温度升高而降低，继而失活。与酶的本质是蛋白质有关。34低温时：酶活性受到抑制，随着温度上升，活性恢 复。高温时：酶活性丧失，随着温度降低，活性不能恢 复。因为酶蛋白已变性。35最适温度：酶促反应到达最大值时的温度。温度对酶促反应影响的临床意义: 低温对标本的保存、低温麻醉在临床手术中的应用。 高温灭菌的原理36最适温度与时间的关系37pH影响酶蛋白、底物分子、辅酶分子中的电离基团解离。 在不同的pH下，同一种酶催化活性是不同的。38最适pH：酶促反应达到最大值时的pH 在这状态下，酶活性中心、底物、辅酶所呈现的解离状态是酶与底物结合并催化反应的最佳解离状态。 每种酶都有自己的最适pH。偏离最适pH，酶的催化活性就降低39 最适pH受底物浓度、缓冲液种类和浓度、酶的纯度等因素影响。 生物体内绝大多数酶最适的pH都在中性？ 4041必需激活剂- 在酶促反应中比不可少的，可使无活 性的酶转变成有活性的酶。 （大部分是一些金属离子）非必需激活剂-一些酶本身有活性，但比较低，加了 激活剂后，催化活性显著提高。 （大多是有机化合物类物质。4243一）不可逆抑制 抑制剂与酶的必需基团以共价键牢固结合，使 酶的活性丧失。用一般生化方法（透析、超滤等） 不能去除抑制剂，需用特殊的药物去除，才能 使酶活性恢复。 44重金属中毒（Hg2+、Ag2+、Pb2+） 以-SH为必需基团的一类酶上，一些金属离子很容易结合在酶分子的活性巯基上，使酶活性被抑制。解除这种抑制：需采用一些多个巯基的高浓度化合物45ClAsClCHCHCl+ ESHSHESAsSCHCHCl+2HClESSAs CHCHCl+CH2SHCHSHCH2OHESHSH+CH2SCHSCH2OHAs CHCHCl巯基酶二巯基丙醇路易士气46有机磷中毒 以丝氨酸侧链上的羟基为必需基团的一类酶，羟基易磷酸化，酶活性被抑制 胆碱酯酶上的羟基被有机磷农药磷酸化后活性被抑制，不能水解乙酰胆碱，造成乙酰胆碱积蓄，引起副交感神经兴奋，呈现中毒症状47解磷定的作用：解除磷酸化。使酶恢复活性。48二）可逆抑制 抑制剂与酶分子以非共价键结合引起酶活性抑制或丧失。结合疏松，可逆。 一般生化方法能去除抑制剂而恢复酶活性。49 竞争性抑制（抑制剂与酶结合位点与底物结 合位点相同）EI50n特点抑制程度取决于抑制剂和底物的浓度之比I与S结构类似，竞争酶的活性中心；酶的抑制作用可被高浓度底物所减低或解除 SI，ES，酶活性抑制剂与酶的活性中心结合后，酶失去催化活性51丙二酸与琥珀酸竞争琥珀酸脱氢酶琥珀酸琥珀酸脱氢酶FADFADH2延胡索酸COOH CH2 CH2COOH COOH COOH CH2 丙二酸丙二酸52生理意义：临床药物的选择典型的磺胺药抗菌机理： 细菌在生长繁殖时，不能利用环境中的叶酸，只能在自己菌体内合成 53抑菌原理： 磺胺药结构与对氨基苯甲酸相似，竞争FH2合成酶，使之不能进一步转变成FH4 细菌缺乏原料，核苷酸量，细菌生长受到抑制。 人能利用食物中的叶酸，所以磺胺药对人的核苷酸合成不受影响。在服药的初期，磺胺药要加倍。某些抗癌药物的设计也是根据这一原理542) 非竞争性抑制（抑制剂与酶结合位点 与底物与酶结合位点不在同一个部位） 但酶-底物-抑制剂复合物(ESI)不能进一步释放出产物55特点：（1）抑制剂与底物结构不相似，两者没有竞争作用（2）抑制剂结合在活性中心以外的部位，引起酶活 性的抑制 (3）抑制剂浓度增加，使反应体系中E、ES下降， 造成整个酶促反应速度降低，v下降。（4）底物浓度的增加，不能解除抑制。5657 遗传性疾病基因突变，酶分子缺陷，引起的疾病白化病： 酪氨酸酶缺陷，黑色素不能生成，产生的 疾病58RBC中6-磷酸葡萄糖脱氢酶缺陷 NADPH 还原型GSH RBC膜完整性 溶血性贫血蚕豆病- 某些人体内6-磷酸葡萄糖脱氢酶缺陷，吃了蚕豆诱发溶血性贫血59 酶活性受到抑制 中毒性疾病 煤气中毒，一氧化碳抑制了呼吸链中的细胞 色素氧化酶的活性 重金属中毒、农药中毒等606162636465 功能基团： 1结合基团：与底物结合 S + E ES 2催化基团：催化底物反应转变产物（影响底物 中某些化学基团的稳定性） 3必需基团：既有结合又有催化功能的基团66 酶催化作用的机制-中间产物学说： ES形成，降低反应活化能，使原先低于活化能阈的分子也成为活化分子，碰撞反应的分子多了，反应速度加快了。 一般催化剂：增加温度，使更多的反应物分子获得所需的活化能67 S + E ES E+ P 米曼氏方程式：根据中间产物学说推导出 V= V=1/2VmKm+SVmS Vm VmS 2 Km+S Km+S = 2 VmS/ Vm Km = 2S- S =S68最适温度：酶促反应到达最大值时的温度。温度对酶促反应影响的临床意义: 低温对标本的保存、低温麻醉在临床手术中的应用。 高温灭菌的原理69 最适pH受底物浓度、缓冲液种类和浓度、酶的纯度等因素影响。 生物体内绝大多数酶最适的pH都在中性？ 70 竞争性抑制（抑制剂与酶结合位点与底物结 合位点相同）EI71生理意义：临床药物的选择典型的磺胺药抗菌机理： 细菌在生长繁殖时，不能利用环境中的叶酸，只能在自己菌体内合成