第三章 酶
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生物化学第三章 酶
（四）酶的比活力（比活性） • 酶的比活力是指每单位质量样品中的酶 活力，即每毫克酶蛋白中所含的活力单 位数或每千克酶蛋白中所含的Kat数。
比活力=
酶活力单位数 酶蛋白质量（mg）
• 比活力是表示酶制剂纯度的一个重要指 标，对同一种酶而言，酶的比活力越高， 纯度越高。
七、酶促反应动力学
• 酶促反应动力学主要研究酶催化的反 应速度及影响反应速度的各种因素。 • 在探讨各种因素对酶促反应速度的影 响时，通常测定其初始速度来代表酶
单纯酶 酶→ 结合酶（全酶）→ 辅助因子→ 酶蛋白 辅酶 辅基 金属离子
●
●酶蛋白与辅助因子单独存在时均无催化活性，二 者只有结合成完整的分子时，才具有催化活性。 ●一种酶蛋白只与一种辅酶结合，组成一种全酶， 催化一种或一类底物进行某种化学反应。 ●一种辅酶可以和多种酶蛋白结合，组成多种全酶， 分别催化不同底物进行同一类反应。
（三） 诱导契合学说-关于酶作用专一性的假说 ●1890年，Emil Fischer提出“锁钥学说” ：底 物的结构和酶活性部位的结构非常吻合，就象 锁和钥匙一样，这样它们就能紧密结合形成中 间产物。
底物
+
酶
酶 –底物复合物
●1958年，Koshland提出“诱导契合学说”： 酶活性部位的结构与底物的结构并不特别 吻合，但活性部位具有一定的柔性，当底 物与酶接近时，可以诱导酶活性中心的构 象发生改 变，使之 成为能与 底物分子 密切结合 的构象 。
促反应速度，即底物转化量 <5% 时的
反应速度。
（一）酶浓度对反应速度的影响 • 当反应系统中底物的浓度足够大时， 酶促反应速度与酶浓度成正比，即 ν =k[E]。
(二) 底物浓度对反应速度的影响
生物化学 第三章 酶(共65张PPT)
概念: 抑制剂和底物的结构相似，能与底物竞争酶的活性中心,从而阻碍酶底物复合物的形成，使酶的活性降低。
含多条肽链则为寡聚酶，如RNA聚合酶，由4种亚基构成五聚体。
(cofactor)
别构酶(allosteric enzyme):能发生别构效应的酶
9 D-葡萄糖6-磷酸酮醇异构酶 磷酸葡萄糖异构酶
esterase)活性中心丝氨酸残基上的羟基结合，使酶失活。
酶蛋白
酶的磷酸化与脱磷酸化
五、酶原激活
概念
酶原(zymogen)：细胞合成酶蛋白时或者初分 泌时,不具有酶活性的形式
酶原 切除片段 酶
（–）
（+）
酶原激活
本质：一级结构的改变导致构象改变，激活。
胰蛋白酶原的激活过程
六、同工酶
同工酶(isoenzyme)是指催化相同的化学反应， 而酶蛋白的分子结构、理化性质乃至免疫学性质 不同的一组酶。
正协同效应（positive cooperativity） 后续亚基的构象改变增加其对别构效应剂
的亲和力，使效应剂与酶的结合越来越容易。
负协同效应（negative cooperativity） 后续亚基的构象改变降低酶对别构效应剂
的亲和力，使效应剂与酶的结合越来越难。
协同效应
正协同效应的底物浓度-反应速率曲线为S形曲线
/ 即： Vmax = k3 [Et]
Km 和 Vmax 的测定
双倒数作图法 Lineweaver-Burk作图
将米氏方程式两侧取倒数
1/v = Km/Vmax[S] + 1/Vmax = Km/Vmax •1/ [S] + 1/Vmax 以 1/v 对 1/[S] 作图, 得直线图
斜率为 Km/Vmax
含多条肽链则为寡聚酶，如RNA聚合酶，由4种亚基构成五聚体。
(cofactor)
别构酶(allosteric enzyme):能发生别构效应的酶
9 D-葡萄糖6-磷酸酮醇异构酶 磷酸葡萄糖异构酶
esterase)活性中心丝氨酸残基上的羟基结合，使酶失活。
酶蛋白
酶的磷酸化与脱磷酸化
五、酶原激活
概念
酶原(zymogen)：细胞合成酶蛋白时或者初分 泌时,不具有酶活性的形式
酶原 切除片段 酶
（–）
（+）
酶原激活
本质：一级结构的改变导致构象改变，激活。
胰蛋白酶原的激活过程
六、同工酶
同工酶(isoenzyme)是指催化相同的化学反应， 而酶蛋白的分子结构、理化性质乃至免疫学性质 不同的一组酶。
正协同效应（positive cooperativity） 后续亚基的构象改变增加其对别构效应剂
的亲和力，使效应剂与酶的结合越来越容易。
负协同效应（negative cooperativity） 后续亚基的构象改变降低酶对别构效应剂
的亲和力，使效应剂与酶的结合越来越难。
协同效应
正协同效应的底物浓度-反应速率曲线为S形曲线
/ 即： Vmax = k3 [Et]
Km 和 Vmax 的测定
双倒数作图法 Lineweaver-Burk作图
将米氏方程式两侧取倒数
1/v = Km/Vmax[S] + 1/Vmax = Km/Vmax •1/ [S] + 1/Vmax 以 1/v 对 1/[S] 作图, 得直线图
斜率为 Km/Vmax
第三章 酶
浓度呈正比。
（三）Km的求测方法
1. 双曲线法
2. 双倒数作图法
斜率=Km/Vmax
1.0
1 = v
Km . Vmax
1 1 + [S] Vmax
0.8
0.6
1/v
0.4
-1/Km
0.2
1/Vmax
0.0 -4 -2 0 2 4
-1
6
8
10
1/[S](1/mmol.L )
3.Hanes作图法
二、酶浓度对反应速度的影响
酶的活性中心：在酶分子上，必需基团在空 间结构上彼此靠近，形成具有特定空间结构 的区域，能与底物特异结合并将底物转化为 产物，此区域称为酶的活性中心。
活性中心内的必需基团
结合基团 与底物相结合 催化基团 催化底物转变成产物
活性中心外的必需基团 位于活性中心以外，维持酶活性中 心应有的空间构象所必需。
白结合紧密，用透析或超滤的方法不能将其除
去的称为辅基。
金属离子的作用
1.稳定酶分子构象。 2.参与催化反应或传递电子。 3.在酶与底物间起桥梁作用。
4.中和阴离子降低反应中的静电斥力。
根据金属离子与酶结合的形式不同，可将
酶分为金属酶和金属活化酶。
小分子有机物的作用
其结构中常含有维生素或维生素类物 质，以辅酶或辅基的形式参与酶的催化过
活性中心以外 的必需基团
底物
催化基团
结合基团
活性中心
第二节 酶促反应的特性与催化机制
酶与一般催化剂的共同点
只能催化热力学上允许进行的化学反应。 能缩短反应达到平衡所需的时间，而不能 改变平衡点。 对可逆反应的正反两个方向都具有的催化
作用。
（三）Km的求测方法
1. 双曲线法
2. 双倒数作图法
斜率=Km/Vmax
1.0
1 = v
Km . Vmax
1 1 + [S] Vmax
0.8
0.6
1/v
0.4
-1/Km
0.2
1/Vmax
0.0 -4 -2 0 2 4
-1
6
8
10
1/[S](1/mmol.L )
3.Hanes作图法
二、酶浓度对反应速度的影响
酶的活性中心：在酶分子上，必需基团在空 间结构上彼此靠近，形成具有特定空间结构 的区域，能与底物特异结合并将底物转化为 产物，此区域称为酶的活性中心。
活性中心内的必需基团
结合基团 与底物相结合 催化基团 催化底物转变成产物
活性中心外的必需基团 位于活性中心以外，维持酶活性中 心应有的空间构象所必需。
白结合紧密，用透析或超滤的方法不能将其除
去的称为辅基。
金属离子的作用
1.稳定酶分子构象。 2.参与催化反应或传递电子。 3.在酶与底物间起桥梁作用。
4.中和阴离子降低反应中的静电斥力。
根据金属离子与酶结合的形式不同，可将
酶分为金属酶和金属活化酶。
小分子有机物的作用
其结构中常含有维生素或维生素类物 质，以辅酶或辅基的形式参与酶的催化过
活性中心以外 的必需基团
底物
催化基团
结合基团
活性中心
第二节 酶促反应的特性与催化机制
酶与一般催化剂的共同点
只能催化热力学上允许进行的化学反应。 能缩短反应达到平衡所需的时间，而不能 改变平衡点。 对可逆反应的正反两个方向都具有的催化
作用。
生物化学 第3章 酶
生物化学第3章酶生物化学第3章酶第3章酶自学建议1.掌握酶及所有相关的概念、酶的结构与功能的关系、酶的工作原理、酶促反应动力学特点、意义及应用。
2.熟识酶的分子共同组成与酶的调节。
3.了解酶的分类与命名及酶与医学的关系。
基本知识点酶是对其特异底物起高效催化作用的蛋白质。
单纯酶是仅由氨基酸残基组成的蛋白质，融合酶除所含蛋白质部分外，还所含非蛋白质辅助因子。
辅助因子就是金属离子或小分子有机化合物，后者称作辅酶，其中与酶蛋白共价紧密结合的辅酶又称辅基。
酶分子中一些在一级结构上可能相距很远的必需基团，在空间结构上彼此靠近，组成具有特定空间结构的区域，能与底物特异结合并将底物转化为产物，这一区域称为酶的活性中心。
同工酶就是指催化剂相同化学反应，酶蛋白的分子结构、化学性质乃至免疫学性质相同的一组酶，就是由相同基因编码的多肽链，或同一基因mRNA分解成的相同mrna所译者的相同多肽链共同组成的蛋白质。
酶促反应具有高效率、高度特异性和可调节性。
酶与底物诱导契合形成酶-底物复合物，通过邻近效应、定向排列、表面效应使底物容易转变成过渡态。
酶通过多元催化发挥高效催化作用。
酶促反应动力学研究影响酶促反应速率及其影响因素，后者包括底物浓度、酶浓度、温度、ph、抑制剂和激活剂等。
底物浓度对反应速率的影响可用米氏方程表示。
v?vmax[s]km?[s]其中，km为米氏常数，其值等同于反应速率为最小反应速率一半时的底物浓度，具备关键意义。
vmax和km需用米氏方程的双倒数作图去求得。
酶在拉沙泰格赖厄县ph和拉沙泰格赖厄县温度时催化活性最低，但拉沙泰格赖厄县ph和拉沙泰格赖厄县温度不是酶的特征性常数，受到许多因素的影响。
酶的抑制作用包含不可逆遏制与对称遏制两种。
对称遏制中，竞争抑制作用的表观km值减小，vmax维持不变；非竞争抑制作用的km值维持不变，vmax增大，反竞争抑制作用的km值与vmax均增大。
在机体内酶活性与含量的调节是代谢调节的重要途径。
生化第三章酶
第三章酶本章要点生物催化剂——酶：由活细胞产生的、对其底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质。
一、酶的分子结构与功能1.单体酶：由单一亚基构成的酶。
（如溶菌酶）2.寡聚酶：由多个相同或不同的亚基以非共价键连接组成的酶。
（如磷酸果糖激酶-1）3.多酶复合物（多酶体系）：几种具有不同催化功能的酶可彼此聚合。
（如丙酮酸脱氢酶复合物）4.多功能酶（串联酶）：一些酶在一条肽链上同时具有多种不同的催化功能。
（如氨基甲酰磷酸合成酶Ⅱ）（一）、酶的分子组成中常含有辅助因子1.酶蛋白主要决定酶促反应的特异性及其催化机制；辅助因子主要决定酶促反应的性质和类型。
2.酶蛋白和辅助因子单独存在时均无催化活性，只有全酶才具有催化作用。
3.辅酶与酶蛋白的结合疏松，可以用透析和超滤的方法除去。
在酶促反应中，辅酶作为底物接受质子或基团后离开酶蛋白，参加另一酶促反应并将所携带的质子或基团转移出去，或者相反。
4.辅基则与酶蛋白结合紧密，不能通过透析或超滤将其除去。
在酶促反应中，辅基不能离开酶蛋白。
5.作为辅助因子的有机化合物多为B族维生素的衍生物或卟啉化合物，它们在酶促反应中主要参与传递电子、质子（或基团）或起运载体作用。
金属离子时最常见的辅助因子，约2/3的酶含有金属离子。
6.金属离子作为酶的辅助因子的主要作用①作为酶活性中心的组成部分参加催化反应，使底物与酶活性中心的必需基团形成正确的空间排列，有利于酶促反应的发生；②作为连接酶与底物的桥梁，形成三元复合物；③金属离子还可以中和电荷，减小静电斥力，有利于底物与酶的结合；④金属离子与酶的结合还可以稳定酶的空间构象。
7.金属酶：有的金属离子与酶结合紧密，提取过程中不易丢失。
8.金属激活酶：有的金属离子虽为酶的活性所必需，但与酶的结合是可逆结合。
（二）、酶的活性中心是酶分子执行其催化功能的部位1.酶的活性中心（活性部位）：酶分子中能与底物特异地结合并催化底物转变为产物的具有特定三维结构的区域。
第三章 酶
※ 研究一种因素的 影响时，其余各因 素均恒定
一.底物浓度对酶促应速度的影响
v
在其他因素不变的情况下，底物浓度 对反应速度的影响呈矩形双曲线关系。
Vm 0.3
初 0.2 速 Vm 度 2 V 0.1
[S]与v关系： 当[S]很低时，[S]与v成比例,呈一级反应 当[S]较高时，[S]与v不成比例 当[S]很高时，[S]，v不变,呈零级反应
（二）Km与Vmax的意义
1.Km的推导
V= Vmax [S] Km + [S]
V Vmax Vmax/2 Km [S]
Vmax 2
Vmax[S] ＝ Km + [S] Km＝[S]
当反应速度等于最大速度一半时, 即V = 1/2 Vmax, Km = [S]
2.Km值的定义:
Km是酶-底物复合物(ES)稳定性的量度,等于 复合物的分解速率与生成速率的比值,其值等于 酶促反应速度为最大速度一半时的底物浓度，单 位是mol/L或mmol/L K2+K3 Km= K1 Km值的意义： Km可近似表示酶对底物的亲和力。 同一酶对于不同底物有不同的Km值。 Km是酶的特征性常数之一,可确定最适底物。
（1）表示酶与底物亲和力：
Km越大，表示E与S的亲和力越小，Km越小， 表示E与S的亲和力越大。
K1 E+S K2 ES
K3
E+P
Km=
K2+k3 K1 Km=
，当K2>>K3时，K3可忽略不计，
K2
K1
[E][S] = =Ks [ES]
（2）Km值是酶的一种特征性常数
Km值的大小与酶的结构、底物的种类及反应 条件有关，而与酶的浓度无关，即不同的酶Km 值不同，可用于鉴别酶。
生物化学03第三章 酶
三、 酶的命名与分类
(一)酶的命名
1.习惯命名法——推荐名称
通常以酶催化的底物、反应的性质以及酶的来源命名。 (1) 依据酶所催化的底物命名，如淀粉酶等。 (2) 依据催化反应类型命名，如脱氢酶、转氨酶等。 (3) 综合上述两项原则命名，如乳酸脱氢酶等。 2. 系统命名法——系统名称 规定各种酶名称要明确标示酶的底物与反应类型，如 果一种酶催化两个底物，应在酶系统名称中同时写入 两种底物的名称，用“：”把它们分开，如果底物之 一是水，则水可省略不写。
底物
反应总能量改变
产物 应 过 程
酶促反应活化能的改变
反
一、酶的活性中心(active center)
(一)什么是活性中心（活性部位）
指在整个酶分子中，只有一小部分区域 的aa残基参与对底物的结合和催化作用，这
些特异的aa残基比较集中的区域称为酶的活
性中心或称活性部位。
(二)酶活性中心的组成
结合部位：酶分子中与结合底物有关的部位。
1. 结合酶的酶蛋白与辅助因子协同作用才能发挥 催化作用。
酶蛋白
(无催化活性)
+ 辅助因子
(无催化活性)
全酶
(有催化活性)
2.全酶各部分在催化反应中的作用
(1)酶蛋白决定反应的特异性。 (2)辅助因子决定反应的种类与性质。
3.辅酶：属于有机分子类型的辅因子；辅酶又可
分为一般的辅酶和辅基两类（按其与酶蛋白结合
酶的调节部位可以与某些化合物可逆地非共价结 合，使酶发生结构的改变，进而改变酶的催化活性， 这种酶活性的调节方式称~。
别构酶：多为寡聚酶
正效应物（别构激活剂） 负效应物（别构抑制剂）
效应物（别构效应剂） （多为小分子化合物）
第三章酶酶活力化学动力学
5 异构酶 Isomerase
A
B
常见的有消旋和变旋、醛酮异构、顺反异构和变位酶类。
合成酶，又称为连接酶，能够催化C-C、C-O、C-N 以及C-S 键的形成反响。这类反响必须与ATP分解反响相互偶联。 A + B + ATP + H2O ===AB + ADP +Pi 例如，丙酮酸羧化酶催化的反响: 丙酮酸 + CO2 + ATP + H2O 草酰乙酸+ ADP +Pi
20世纪80年代发现某些RNA有催化活性，还有一些抗体也有催化活性，甚至有些DNA也有催化活性，使酶是蛋白质的传统概念受到很大冲击。
·某些RNA有催化活性〔 ribozyme，核酶〕
1982年美国T. Cech等人发现四膜虫的rRNA前体能在完全没有蛋白质的情况下进行自我加工，发现RNA有催化活性 。
抗体：与抗原特异结合的免疫球蛋白。
抗体酶：指具有催化功能的抗体分子，在抗体分子的可变区 〔即肽链的N端〕是识别抗原的活性区域，这局部区 域被赋予了酶的属性。
1986年美国Schultz和Lerner两个实验室同时在Science上发表论文，报道他们成功地运用单克隆抗体技术制备了具有酶活性的抗体〔catalytic antibody〕。
1．高效性
E+S
P+ E
ES
能量水平
反应过程
G
E1
E2
转换数〔turnover number, TN or kcat〕:
每秒钟或每分钟，每个酶分子转换底物的分子数，或每秒钟或每分钟每摩尔酶转换底物的摩尔数。
即酶只能对特定的一种或一类底物起作用，这种 专一性是由酶蛋白的立体结构所决定的。可分为： 绝对专一性：有些酶只作用于一种底物，催化一个 反响， 而不作用于任何其它物质。 相对专一性：这类酶对结构相近的一类底物都有作 用。包括键专一性和基团专一性。 立体异构专一性：这类酶不能区分底物不同的立体异构 体，只对其中的某一种构型起作用，而 不催化其他异构体。包括光学专一性 和几何异构专一性。
A
B
常见的有消旋和变旋、醛酮异构、顺反异构和变位酶类。
合成酶，又称为连接酶，能够催化C-C、C-O、C-N 以及C-S 键的形成反响。这类反响必须与ATP分解反响相互偶联。 A + B + ATP + H2O ===AB + ADP +Pi 例如，丙酮酸羧化酶催化的反响: 丙酮酸 + CO2 + ATP + H2O 草酰乙酸+ ADP +Pi
20世纪80年代发现某些RNA有催化活性，还有一些抗体也有催化活性，甚至有些DNA也有催化活性，使酶是蛋白质的传统概念受到很大冲击。
·某些RNA有催化活性〔 ribozyme，核酶〕
1982年美国T. Cech等人发现四膜虫的rRNA前体能在完全没有蛋白质的情况下进行自我加工，发现RNA有催化活性 。
抗体：与抗原特异结合的免疫球蛋白。
抗体酶：指具有催化功能的抗体分子，在抗体分子的可变区 〔即肽链的N端〕是识别抗原的活性区域，这局部区 域被赋予了酶的属性。
1986年美国Schultz和Lerner两个实验室同时在Science上发表论文，报道他们成功地运用单克隆抗体技术制备了具有酶活性的抗体〔catalytic antibody〕。
1．高效性
E+S
P+ E
ES
能量水平
反应过程
G
E1
E2
转换数〔turnover number, TN or kcat〕:
每秒钟或每分钟，每个酶分子转换底物的分子数，或每秒钟或每分钟每摩尔酶转换底物的摩尔数。
即酶只能对特定的一种或一类底物起作用，这种 专一性是由酶蛋白的立体结构所决定的。可分为： 绝对专一性：有些酶只作用于一种底物，催化一个 反响， 而不作用于任何其它物质。 相对专一性：这类酶对结构相近的一类底物都有作 用。包括键专一性和基团专一性。 立体异构专一性：这类酶不能区分底物不同的立体异构 体，只对其中的某一种构型起作用，而 不催化其他异构体。包括光学专一性 和几何异构专一性。
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31
四. 温度影响酶促反应速度
相 对 酶 活 ％ 产 物 累 积 量
最适温度 动物酶 35~40℃ 植物酶 40~50℃ 微生物 大部分 40~50℃ 个别高温菌 100℃以上
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32
五、pH对酶作用的影响
• 酶促反应速度最快时的pH值，称为酶的最适
pH。环境pH高于或者低于最适pH时，酶的活 性降低，远离最适pH时，甚至会导致酶的变 性失活。
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胰凝乳蛋白酶的活性中心
Ser
His
Asp 活性中心重要基团: His57 , Asp102 , Ser195
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• 酶的活性中心一般位于酶分子表面，或为裂缝，或为凹陷，
是酶起特异性催化作用的关键部位，也是酶对底物专一的 结构基础。 • 活性中心被占据或空间结构被破坏，酶即丧失催化功能。
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根据催化反应的类型分（六大类）
1.氧化还原酶（脱氢酶与氧化酶） 脱氢酶 A—H2 + B（辅酶） ←→ A + B—H2 氧化酶 B—H2 + 1/2 O2 ←→ B + H2O 2.转移酶 A—X ＋ B ←→ A ＋ B—X 3.水解酶 A—B ＋H2O → AOH ＋ BH
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• 三、酶原及酶原激活
• 酶原定义：酶在细胞内合成或初分泌时，没有催化活性，
这种无活性的酶的前体称为酶原。 • 酶原是体内某些酶不表现催化活性的一种特殊存在形式。 在一定条件下，酶原向酶转化的过程称为酶原的激活。 • 酶原激活实际上是酶的活性中心形成或暴露的过程。
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12
• 胃蛋白酶、胰蛋白酶、弹性蛋白酶等在它们初分
6
4.裂合酶 A ←→ B + C 5.异构酶 A ←→ B 6.合成酶 A + B + ATP → C ＋ ADP • ATP起提供能量活化反应分子的作用
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7
第二节 酶的分子组成与结构
• 一、酶的分子组成 • 酶的分子组成分为：单纯酶和结合酶。 • 单纯酶：氨基酸残基构成的单纯蛋白质，如淀
4
二、酶的分类
• •
• • • •
1.氧化还原酶类 催化底物进行氧化还原反应的酶类。 如乳酸脱氢酶、过氧化氢酶、细胞色素氧化酶等。 2.转移酶类 催化底物之间进行基团转移或交换的酶类。 如甲基转移酶、己糖激酶等。 3.水解酶类 催化底物发生水解反应。 4.裂解酶类 催化从底物分子移去一个基团并形成双键 的反应或其逆反应的酶类。 5.异构酶类 催化各种同分异构体之间互变的酶类。 5.合成酶类 催化两分子底物合成一分子化合物，同时 偶联有ATP的磷酸键断裂释放能量的酶类。
LDH1在心肌含量高， 而LDH5在肝、骨骼肌 含量高。 研究意义：血清LDH 电泳图谱作为临床诊 断指标 电泳迁移率依次递 减，LDH1最快， LDH5最慢。
+
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18
第三节 酶作用的基本原理
• 一、酶能降低反应的活化能 • 二、中间产物学说 • 酶促反应中 E与S——非共价结合（不稳定中间
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四、邻近效应与定向效应
靠近 电性吸 引、疏 水作用 底物 酶 定 向
☆普通化学反应—随机碰撞（受浓度、碰撞角度影响） ☆靠近作用提高了酶的活性中心底物的浓度 ☆定向作用缩短了底物与催化基团间的距离 ☆提高反应速度108倍
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22
五、 酸碱催化
酸催化(－OH、－NH3+、＝NH+、-COOH、－SH) H2 O EH EEH + OH-
，使反应沿一个低活化 能的途径进行，降低反
E+S
G
应所需活化能，所以能
加快反应速度。
P+ E
反应过程
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20
三、诱导契合学说
• •
1890年Fischer提出锁 钥学说来解释酶与底 物的互补关系。 1958年Koshland提出 诱导契合学说，当底 物接近酶时可诱导酶 蛋白活性中心构象改 变，使酶活性部位有 关基团正确排列和定 向。
• 使酶活性降低甚至失 • (一) 不可逆抑制(否) 活的物质。 • 提问：原因？ • 抑制作用分可逆抑制 • 答案：活性区与之以
与不可逆抑制。 牢固的共价键相连；
• 可逆的依据： • 均为剧毒物质 • 能否用透析、超滤等 • 重金属、有机磷、有
物理方法除去抑制剂， 使酶复活 机汞、有机砷、氰化 物、毒鼠强等等。
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30
四、温度对酶作用的影响
• •
温度升高一方面加快酶促反应的速度，另一方面 也加快了酶的变性。 温度升高到60℃，酶变性的速度明显加快，达到 80℃绝大多数酶发生不可逆的变性。
•
人体内酶的最适温度为37℃。环境温度低于最适 温度，酶促反应速度减慢，酶不变性，可逆；温 度高于最适温度，反应速度减慢，这是酶的热变 性导致的。
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37
有机磷农药（敌百虫、沙林）
胆碱 酯酶 OH
神经传导 中毒！！
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P
OC2H5 OC2H5
S
有机磷农药部分
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如何紧急救治呢？ 排毒
• 洗胃、喝鸡蛋清牛奶 • 导泄、利尿 用硫酸镁导泻、输液利尿 • 血液灌流（“大换血”） • 血液透析（清除游离状态毒物）
粉酶、蛋白酶、核糖核酸酶等 • 结合酶：蛋白质部分+非蛋白质部分，前者称 为酶蛋白，后者称为辅酶因子。 • “全酶”：酶蛋白+辅助因子 • 对于结合酶来说，只有全酶才有催化作用，酶 蛋白和辅助因子各自单独作用都无催化活性。
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• • •
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辅助因子：金属离子及小分子有机化合物。 常见金属离子：K+ 、Na+ 、Mg2+、Cu2+ /Cu+ 、Zn2+ 和Fe2+/Fe3+ 小分子有机化合物多是维生素和含维生素的化合物， 它们常被称作辅酶或辅基。 辅酶和辅基本身没有催化作用，但承担传递电子、原 子或某些功能基团及参与氧化还原和运载酰基的作用。 一种辅酶或辅基可与不同酶蛋白结合形成多种结合酶， 一种酶蛋白只能结合一种辅酶或辅基组成一种结合酶。 决定酶特异性的是酶蛋白部分，而辅酶或辅基决定酶 促反应的性质或类型。
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第三章 酶
2013-2014
主要内容
1 2 3 4 5
酶的化学本质和特性 酶的分子组成与结构 酶作用的基本原理 影响酶促反应速度的因素
维生素与辅酶
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学习目标
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掌握：酶的化学本质、酶的分子结构、酶原激活； 影响酶促反应速度的因素；B族维生素与酶的辅助 因子的关系。 熟悉：酶作用的基本原理；酶与医学关系。 了解：酶的命名、分类、分离纯化的方法。
产物ES）
E +S
K1 K3
ES
ES 中间产物
K2
P + E
（1）少量酶分子可以催化大量底物发生反应 （2）ES复合物的形成可加速反应进行。在ES复合物 中，S 处于不稳定的过渡态 Logo
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酶（E）与底物（S ）结合生成不稳定的中 间物（ES），再分解成
能 量 水 平
E1
ES
E2
产物（P）并释放出酶
• 人体最适pH在7.4左右。
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pH影响酶促反应速度
胆碱酯酶 木瓜蛋白酶
胃蛋 白酶
胰蛋白酶
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六、激活剂对酶作用的影响
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酶的激活剂：能使酶由无活性变为有活性或使酶 活性增强的物质。 根据依赖程度：必需激活剂和非必需激活剂。 1.无机离子 阳离子 K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Zn2+等 阴离子 Cl -、Br -等 2.中等大小的有机分子 （1）某些还原剂 如Vc机理：还原——酶活性中心的二硫键 -S-S- →-SH + -SH （2）EDTA（乙二胺四乙酸）
值上等于酶促反应速度达到最大速度一半时的底物浓度。
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米氏常数的意义
（1）Km是反应速度达到最大反应速度一半时的[S].当 v=1/2Vmax时，Km=[S]。 （2）特表示E与S的亲和力(与亲和力近似成正 比) （4）Km最小的S为最适S （5）已知Km，可根据 [S]→ v ; v→[S] （6）催化可逆反应的酶 测Km和[S]推测催化方向
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七、抑制剂对酶作用的影响
• 抑制剂：凡能使酶活性降低而不使酶蛋白变性
的物质。它们与酶活性中心或活性中心外的必 需基团结合，抑制酶的活性。 • （一）不可逆性抑制 • 抑制剂通过共价键与酶的活性中心结合，抑制 酶的活性，不能用透析、超滤方法予以解除， 故称不可逆抑制。
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七、抑制剂对酶作用的影响
A- :
B+ + H+
AH + B+
碱催化(失电子态)
A- :
H+ + E-COO-
A- + E-COOH E-COO- + H+
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碱催化
酸催化
＋
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第四节 影响酶促反应速度的因素
• 酶的活性中心是酶催化作用的关键部位，影响
酶促反应的因素：酶浓度、底物浓度、pH、 温度、抑制剂、激活剂。
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四、同工酶
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同工酶：能催化同一种化学反应，但其酶蛋白分子 组成、结构、理化性质甚至免疫学性质和电泳行为 都不同的一组酶。 现在研究最清楚的是乳酸脱氢酶（LDH），有5种， 都是催化乳酸与丙酮酸之间氧化还原反应。