《酶作用的结构基础》ppt.ppt

酶作用的结构基础 第一节 酶活性中心结构 一 酶活性中心概念 二 酶活性中心组成 结合中心 结合基团 微环境催化中心 催化基团 微环境三 酶活性中心的测定 化学修饰法 反应动力学法 光谱法 专一性抑制剂研究法 差示标记法 亲和标记法 X 光衍射分析法 第二节 酶和底物结合机理 一 锁钥学说 二 三点附着理论 三 诱导契合学说 Induced fithypothesis 第三节 酶催化反应机理 一 催化剂降低反应活化能的方式 1 中间态稳定化作用2 过渡态去稳定化作用 1 中间态稳定化作用 2 过渡态去稳定化作用 二 酶作用机理 1 邻近效应和定向效应 2 底物形变 3 酸碱催化作用 4 亲和亲电催化 5 微环境的效应 一 邻近效应Proximity 定向效应Orientation 底物分子A B结合在酶活性中心 失去活动自由能 A B反应进入过渡态所需的能量大大降低 a 反应物的反应基团和催化基团不靠近 也不彼此定向b 两个基团虽靠近 但不定向 还不利反应c 两个基团即靠近又定向 有利于反应 c 化学反应分子轨道理论 对称性匹配最高占据电子轨道HOMO最低非占据电子轨道LUMO能量相当 重叠最大 对称性允许酶催化反应 酶分子的参与 导致底物敏感键基团电子云密度增加或减少 改变敏感键电子组态 使敏感键产生电子张力 发生形变 酶分子构象也发生变化 形成酶底物复合物 适合于诱导契合学说 二 底物形变 Distortion 产生张力 Strain 底物发生形变 底物分子和酶分子都发生变化 三 酸碱催化和质子转移通路 酸碱催化 Acid Basecatalysis狭义的酸碱催化剂 Specificacid basecatalyst H OH 广义的酸碱催化剂 Generalacid basecatalyst 质子供体和质子受体的催化 电子受体和电子供体的催化 Lewis酸和Lewis碱的催化咪唑基 氨基 NH3 NH2 H 羧基 COOH COO H 巯基 SH S H 羟基 OH O H 酚基 C6H4 OH C6H4 O H 羧基 咪唑基 磷酸之间质子转移通道 四 共价催化 Cavalentcatalysis亲核反应 Nucleophilicreaction亲电反应 Electrophilicreaction酶的亲核催化作用 丝氨酸酶 与底物酰基形成酰基酶巯基酶 巯基与底物形成硫酯键组氨酸类酶 咪唑基被磷酸化赖氨酸类酶 氨基与底物的羰基形成西佛碱中间物 酶的亲电催化作用 五 酶活性中心微环境的影响酶活性中心的特殊环境 低介电常数的介质有利于电荷之间相互作用 有利于酶底物中间物的形成和稳定 酶催化机理的研究方法 研究酶活性中心基团组成酶 底物结合方式 光谱学低温酶学过渡态研究 酶底物类似物