分子酶学复习
生物化学与分子生物学第三章酶练习及答案解析期末复习酶同步练习及解析

(一) 名词解释1、酶的活性中心:一个能与底物特异性的结合并催化底物转变成产物的具有特定三维结构的区域。
2、酶的必需基团:酶蛋白中只有少数特定的氨基酸残基的侧链基团和酶的催化活性有直接关系,这些官能团称为酶的必需基团。
3、不可逆抑制:抑制不能被解除,酶活性不能被恢复的抑制。
4、竞争性抑制:是一种抑制剂和底物竞争与酶分子结合而引起的抑制作用。
5、酶原:有些酶在细胞内合成及初分泌时,是没有活性的酶前体,只有经过蛋白酶水解作用,去除部分肽段后才能成为有活性的酶。
整些无活性的酶前体称为酶原。
6、酶原激活:某种物质作用于酶原使之转变成有活性的酶的过程称为酶原的激活。
7、同工酶:是指催化相同的生化反应,而酶蛋白的分子结构、理化性质甚至免疫学性质不同的一组酶。
(二) 解答题1. 结合不可逆抑制,说明有机磷农药的中毒机理?有机磷农药特异性的与胆碱酯酶活性中心丝氨酸残基的羟基结合,使其磷酸化而不可逆地抑制该酶活性。
当胆碱酯酶被有机磷农药抑制后,乙酰胆碱不能及时分解,导致乙酰胆碱堆积而产生一系列神经过度兴奋症状。
2. 结合竞争性抑制的原理说明磺胺类药物的作用机制?某些细菌具有二氢叶酸合成酶,可以对氨基苯甲酸作生长因子,自行合成四氢叶酸,所以细菌必须由外界提供对氨基苯甲酸,方可正常生长。
磺胺是对氨基苯甲酸的代谢类似物,二者产生竞争性拮抗作用。
3. 简要介绍同工酶对疾病诊断的价值。
当组织细胞存在病变时,该组织细胞特异的同工酶可释放入血。
因此,临床上检测血清中同工酶活性、分析同工酶谱有助于疾病的诊断和预后判定。
4. 简述酶原激活的过程及其生理意义。
在一定条件下,酶原分子内肽链的一处或多处断裂,去除一个或几个肽段后,导致分子构象改变,从而表现出催化活性,这一过程称为酶原的激活。
生理意义:保护器官本身不遭酶的水解破坏,而且保证酶在其特定的部位和环境发挥其催化作用。
酶复习题-答案

酶复习题1.名词解释:不可逆性抑制,底物抑制,别构抑制剂,酶的自杀性底物,酶的激活剂,酶偶联的定法,2.酶的提取典型的抽提液由哪些组分组成?3.酶的提取及纯化的注意事项。
4.列举至少五种酶的纯化方法。
5.酶的纯度指标鉴定。
6.什么是对照实验?简述其类型及方法。
7.酶纯化过程中实验记录的项目。
8.酶纯化过程中的注意事项。
9.酶的分子量测定方法。
10.酶活力测定方法类型及特点。
11.写出米-曼式方程式并简述Km的意义。
12.何为酶促反应初速率?反应时间、酶的浓度、底物浓度及反应的平衡常数与初速率有何关系?13.简述双分子反应的类型及机制特点。
14.简述可逆性抑制的动力学特点。
15.如何设计实验检验抑制类型是否可逆?16.列举基因工程中重要的工具酶及其作用。
1名词解释:不可逆性抑制,不可逆性抑制作用(修饰抑制):抑制剂与酶的必需基团共价结合,引起酶活性丧失,抑制剂不能用超滤、透析、凝胶过滤等方法除去。
底物抑制:一分子底物与酶的一个位点结合,另一底物与酶的另一位点结合,往往出现死端复合物,对酶产生抑制作用。
过量的底物可视为反竞争性抑制作用。
别构抑制剂:抑制剂与酶活性中心外的部位结合,通过改变酶的空间构象,从而影响酶与底物的结合,或影响酶的催化效率。
这种抑制剂称为别位抑制剂(allosteric inhibitors),别构抑制剂,或变构抑制剂。
酶的自杀性底物:K cat型不可逆抑制剂又称酶的自杀性底物,也是底物的类似物,酶的自杀性抑制剂可以作为酶的底物与酶活性中心相结合,生成酶-底物复合物,并接受酶的催化作用。
然而,经催化后的中间产物不游离出产物,而是转化为酶的抑制剂,进一步与酶活性中心共价结合,对酶产生抑制作用。
自杀底物都有其自身的作用对象,专一性很高酶的激活剂:是指能提高酶促反应速率的物质,此物质不是酶和酶的底物。
其中通过与酶分子结合来提高酶促反应速率的激活剂称为酶的激活剂(enzyme activator)。
分子酶学名词解释简答

分子酶学复习重点1 剪接型核酶:定义:指RNA分子被磷酸二酯酶切割后,伴随着形成新的磷酸二酯键,即磷酸二酯键的转移反应或称转酯反应。
2 剪切型核酶: 这类核酶的作用是只剪不接,催化自身RNA或不同的RNA分子,切下特异行核苷酸序列。
3 探针酶:既保持高度的反应性,又能在DNA中任意选定的区域内进行切割的酶。
实质是核酸内切酶,由两部分组成,第一部分叫做切割系统,为核酸切割试剂或酶,第二部分叫做识别系统,可以识别核酸底物的特定核苷酸序列。
4 人工酶:人工合成的具有催化活性的蛋白质或多肽。
5 模拟酶:利用有机化学合成的一些比酶结构简单得多但具有催化功能的非蛋白质分子。
6 抗体酶:又称催化抗体,是一类具有催化能力的免疫球蛋白,即通过一系列化学与生物技术方法制备出的具有催化活性的抗体,它既具有相应的免疫活性,又能像酶那样催化化学反应。
7 克隆酶:基因工程将某种酶基因导入宿主细胞中大量表达其产物为克隆酶,即用基因工程技术生产的酶。
8 突变酶:用基因定位突变技术修饰天然酶基因,然后用基因工程技术生产该突变基因的酶,被称为突变酶。
9 酶活力(enzyme activity)也称为酶活性,是指酶催化一定化学反应的能力。
10 酶的比活力:单位质量样品中的酶活力;1mg蛋白质中所含的U数;1Kg蛋白质中所含的Kat数。
11 酶的转换数(K cat):当酶被底物饱和时每秒钟每个酶分子所转换底物分子数,又叫转换数(简称TN), Kcat可以用来衡量酶的催化效率,越大效率越高。
12 亲和标记:利用酶对S的特殊亲和力,将酶加以修饰标记,故称之为亲和标记。
13差别修饰法(差别标记):这种方法是非特异性试剂标记法的一个发展。
它利用竞争性抑制剂或底物预先占据活性中心,使非特异性试剂只修饰活性中心以外的基团,然后透析除去保护剂(即竞争性抑制剂或底物),再用同位素标记的非特异性试剂修饰活性中心的基团。
经氨基酸分析可知哪些基团位于活性中心。
酶复习资料

酶复习资料生物催化(Biocatalysis): 利用酶或有机体(细胞或细胞器等)作为催化剂实现化学转化的过程。
酶工程(Enzyme Engineering): 从应用目的出发研究酶,在一定的生物反应装置中利用酶的催化性质,将相应原料转化成有用的物质。
是酶学和工程学相互渗透结合形成的一门新的技术科学,是酶学、微生物学的基本原理与化学工程有机结合而产生的边缘科学。
1.抗体酶:是一种具有催化功能的抗体分子,在其可变区赋予了酶的属性。
是抗体的高度选择性和酶的高效催化能力巧妙结合的产物。
2、分子印迹概念:制备对某一化合物具有选择性的聚合物的过程。
分子印迹酶:a通过分子印迹技术可以产生类似于酶的活性中心的空腔,对底物产生有效的结合作用,并可以在结合部位的空腔内诱导产生催化基团,并与底物定向排列。
b性质:遵循米氏方程,催化活力依赖反应速度常数。
3、邻近效应:所谓邻近效应就是底物的反应基团与酶的催化基团越靠近,其反应速度越快。
4、固定化活细胞:固定在载体上并在一定的空间范围内进行生命活动的细胞称为固定化细胞.该细胞能进行正常的生长、繁殖和新陈代谢,又称固定化活细胞或固定化增殖细胞。
5、亲核试剂:就是一种试剂具有强烈供给电子的原子中心。
6、超临界流体的概念:指温度和压力均在本身的临界点以上的高密度流体,具有和液体同样的凝聚力、溶解力。
然而其扩散系数又接近于气体,是通常液体的近百倍,因此超临界流体萃取具有很高的萃取速度。
7、反胶束体系概念:是表面活性剂分散于连续有机相中自发形成的纳米尺度的一种聚集体。
反胶束溶液是透明的热力学稳定的系统。
8、酶活定义(IU):在特定条件下,每一分钟催化一个微摩尔底物转化为产物的酶量定义为1个酶活单位。
1Kat=1mol/s=60mol/min=60*106umol/min=6*106IU9、酶比活定义(游离):每毫克酶蛋白或酶RNA(DNA)所具有的酶活力单位10、操作半衰期:衡量稳定性的指标。
酶学课件复习资料解析

食品酶学的涵义●酶是活细胞产生的具有高效催化功能、高度专一性和高度受控性的一类特殊蛋白质●酶是具有生物催化功能的生物大分子(蛋白质或RNA)。
酶的蛋白质本质二、酶的一级结构与催化功能的关系●酶的一级结构即酶的化学结构,主要包括组成蛋白质的氨基酸的种类,数目,排列次序,二硫键的数目和位置,肽键的数目等;是酶的空间结构的基础。
●决定酶的空间结构的因素,主要是由酶的一级结构所决定的各种侧链之间的相互作用。
●此外,也受各种环境因素,如:溶剂、PH值、温度、离子强度等的影响。
§酶的一级结构的改变主要是指酶分子主链的断裂。
酶分子的主链包括肽链和核苷酸链。
三、酶的二、三级结构与催化功能的关系●酶的二、三级结构是所有酶都具有的基本空间结构。
完整的二、三级结构对维持酶的活性中心的空间构象至关重要。
●酶的二、三级结构的破坏将使酶的催化活性丧失。
四、酶的四级结构与催化功能的关系:●酶的四级结构是由多个亚基联结而成。
●具有四级结构的酶中有些仅仅具有催化作用,主要是多催化部位寡聚酶和多酶复合体。
●有些具有催化部位和调节部位,具有催化和调节两种作用,主要是别构酶。
1、四级结构与催化作用的关系●多催化部位寡聚酶由若干个相同的亚基组成,四级结构完整时,酶的催化功能才能充分发挥出来。
●当四级结构受到破坏,亚基便分离,一般情况下酶便失去活性,若采用适当的分离方法,被分离的亚基仍然具有催化活性。
●多酶复合体的四级结构受到破坏时,亚基的活性减弱或消失。
2、四级结构与调节作用的关系:别构酶只有在四级结构完整时才显示其调节作用,分开的调节亚基不具有调节功能。
五、辅助因子与催化功能的关系(辅助因子分为无机辅助因子和有机辅助因子)………………………………不考问答1、无机辅助因子与催化功能的关系,无机辅助因子主要是各种金属离子,与催化功能的关系有如下几个方面:(1)金属离子可以与底物形成三元复合物,使底物趋近酶分子,并促使酶的活性中心与底物之间的反应基团具有正确的空间走向;(2)金属离子具有亲电性质,可以促使酶与底物之间的亲电攻击,使反应加速进行;(3)金属离子具有稳定酶分子空间构象的作用,使酶保持其稳定的催化功能;(4)金属离子可以作为电子传递体,参与酶的氧化还原反应2、有机辅助因子与催化功能的关系:●有机辅助因子主要是各种小分子有机化合物。
分子生物学复习资料精选全文

可编辑修改精选全文完整版分子生物学复习资料名词解释:复制叉:复制时,双链DNA要解开成两股链分别进行,所以,这个复制起点呈现叉子的形式,被称为复制叉。
复制子:单独复制的一个DNA单元被称为一个复制子,是一个可移动的单位。
一个复制子在任何一个细胞周期只复制一次。
Klenow片段:用枯草杆菌蛋白酶处理大肠杆菌DNA聚合酶而从全酶中除去5’-3’外切酶活性的肽段后的大片段肽段。
外切酶:是一类能从多核苷酸链的一端开始按序催化水解3、5-磷酸二酯键,降解核苷酸的酶。
内切酶:是一种能催化多核苷酸的链断裂的酶,只对脱氧核糖核酸内一定碱基序列中某一定位置发生作用,把这位置的链切开。
前导链:在DNA复制过程中,与复制叉运动方向相同,以5'-3'方向连续合成的链。
冈崎片段:在DNA复制过程中,前导链连续合成,而滞后链只能是断续的合成5’-3’的多个短片段,这些不连续的片段称为冈崎片段。
端粒:是真核生物线性基因组DNA末端的一种特殊结构,它是一段DNA序列和蛋白质形成的复合体。
端粒酶:是负责染色体末端(端粒)复制,是由 RNA 和蛋白质组成的核糖核蛋白.其中的 RNA 成分是端粒复制的模板.(因此端粒是逆转录酶) 作用:维持端粒长度.DNA复制参与的酶和蛋白:拓扑异构酶,解链酶,单链结合蛋白(SSB蛋白),引发酶,DNA聚合酶,DNA连接酶。
线性DNA末端复制方式:1)环化;2)末端形成发卡结构;3)某些蛋白质的启动。
DNA修复的方式:错配修复,切除修复,重组修复,DNA直接修复,SOS反应。
AP位点:所有细胞中都带有不同类型、能识别受损核酸位点的糖苷水解酶,它能特异性切除受损核苷酸上的N-β糖苷键,在DNA链上形成去嘌呤或去嘧啶位点,统称为AP位点。
AP修复:DNA分子中一旦产生了AP位点,AP核酸内切酶就会把受损核苷酸的糖苷-磷酸键切开,并移去包括AP位点核苷酸在内的小片段DNA,由DNA聚合酶Ⅰ合成新的片段,最终由DNA连接酶把两者连成新的被修复的DNA链。
酶学复习PPT教学课件

2)基团专一性 另一些酶,除要求作用于一定的键 以外,对键两端的基团还有一定要求,往往是对其中一
个基团要求严格,对另一个基团则要求不严格。
消化道内几种蛋白酶的专一性
氨肽酶
(芳香)
(硷性)
羧羧肽肽酶酶
(丙)
胃蛋白酶
4.裂合酶类 5.异构酶类 6.合成酶类
第三节 酶催化作用的结构基础
一、 酶催化的中间产物理论 二、 酶的活性中心 三、 酶作用专一性机理
酶催化的中间产物理论
E S k1 ES k2 P E k 1
酶(E)与底物(S) 结合生成不稳定的中间 物(ES),再分解成产 物(P)并释放出酶,使 反应沿一个低活化能的 途径进行,降低反应所 需活化能,所以能加快 反应速度。
最适 温度
温度
5、激活剂对酶作用的影响
凡是能提高酶活性的物质,称为酶的激活剂(activator)
类别
金属离子:K+、Na+、 Mg2+、Cu2+、Mn2+、Zn2+、Se3+ 、 Co2+、Fe2+ 阴离子: Cl-是唾液淀粉酶的激活剂 有机分子 还原剂:抗坏血酸、半胱氨酸、谷胱甘肽
金属螯合剂:EDTA
催化基团:位于催化部位的基团 酶的活性部位或活性中心:通常将酶
的结合部位和催化部位总称为活 性中心 结合部位决定酶的专一性。 催化部位决定酶所催化反应的性质。
三、酶作用专一性机理
锁钥学说(lock and key th0ery):将酶的活性中心 比喻作锁孔,底物分子象钥匙,底物能专一性地插入 到酶的活性中心。
《酶学》复习题(08生物科学专业,2011.3)

复习要点
生物化学与分子生物学教研室
1
1. 细胞破碎的方法及相应的原理。
2. 酶的提取概念、方法、主要影响因素。
3. 酶分离的方法有哪几种类型?
4. 酶沉淀分离的方法及相应的原理。
5. 盐溶、盐析、 Ks分级盐析、β分级盐析、
透析的概念。
6. 差速离心、密度梯度离心、等密度离心的
概念。
2
7. 根据过滤介质截留的物质颗粒大小不同, 将过滤分为哪几种类型?相应的特性有哪 些? 8. 根据颗粒或分子通过薄膜的原理和推动力 不同,将膜分离技术分类。 9. 根据分离原理不同,层析分离酶蛋白的种 类有哪些?简述其基本概念。 10.根据待分离组分与配基的结合特性,亲 和层析可以分为哪些类型?
5
3
11. 电泳法分离酶蛋白的主要影响因素。 12. 何谓萃取分离?按照两相的组成不同将 萃取分类。 13. 酶浓缩、干燥、结晶的方法各有哪些? 酶结晶的条件。 14. 哪些氨基酸在酶活性中心出现的频率较 高? 15. 酶分子修饰的概念、意义、基本要求和 条件。
4
16. 酶分子的修饰方法有哪些?各种修饰方 法的基本概念、 基本方法及作肽链有限水解修饰的概念、原理。 19. 定点突变技术用于酶分子修饰的基本原 理及主要过程。 20. 酶分子物理修饰的概念、特点、意义。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
酶学复习重点:1、酶的基础研究:(重点)辅因子催化机理:PLP磷酸吡哆醛(PLP)是转氨酶与氨基酸脱羧酶的辅酶,它对蛋白质代谢具有十分重要的意义。
所有转氨酶都含磷酸吡哆醛,与每一个牢固非共价键相连。
磷酸吡哆醛PLP在氨基酸代谢中起重要作用:氨基转移酶(转氨酶),脱羧酶,消旋酶。
共轭双系统将吡啶环和底物连接,带正电的氮原子趋向于从氨基酸的Cα吸取电子,消弱Cα和R,H和COO—的结合,这个亲电催化的结果,可使第三个键的任何一个裂开形成负离子,又被共个系统所稳定。
1.氨基酸消旋酶:氨基酸消旋酶催化单一的立体异构体形式转变为D-或L-立体异构体消旋混合物。
PLP以希夫碱键合于酶的Lys侧链氨基,并以磷酸负电荷和酶的正电荷基团静电键合。
当氨基酸底物和酶结合时,希夫碱的碳原子受到底物α-氨基的亲核攻击,PLP的底物形成新的希夫碱键合,在这个配合物中已消弱的Cα-H键被裂开(亲电催化结果)释放一个质子,整个过程是可逆的。
因此,质子可加于配合物,重新形成游离的氨基酸。
质子起始的丢失导致Cα不对称的丧失,所以,重新产生的氨基酸未必是开始时存在的同样立体异构体。
2.氨基转移酶:从希夫碱形成到质子丢失的各个反应同上,产生的配合物在不同部位受到H+攻击,再经水解,形成磷酸吡哆胺同时释放酮酸。
从一个不同的酮酸对磷酸吡哆胺攻击开始,可发生逆向反映,形成不同于起始存在的氨基酸。
二步反应可表示为:L-Glu+E-PLP酮戊二酸+E-PMP Oxa+E-PMP L-Asp+E-PLP酶活性中心的鉴定方法(其中动力学分析法的具体细节掌握大概标题即可)酶是生物大分子物质,分子量至少10000以上,但只有少数一些氨基酸残基和催化活力有关,这些特异的氨基酸残基组成了酶的活性中心。
酶活性中心存在的实验证据:①从抑制剂的作用推测:DFP(二异丙基氟磷酸)与胰凝乳蛋白酶的Ser-195的羟基反应,不可逆抑制剂增加一倍,酶作用减少一倍。
②从酶与底物的作用证实:胰凝乳蛋白酶作用于对硝基苯酚乙酸酯,颜色深浅反应酶活性。
酶的活性部位:是指酶分子中与催化功能直接有关的氨基酸按照特定立体构象组成的活性结构:1 酶分子上少数几个氨基酸残基组成,由肽链的盘绕折叠而成;2 辅酶也是活性部位的重要组成部位;3 多底物酶可能是由几个亚基组成的寡聚酶。
催化部位:在催化反应中直接参与电子收受关系的部位,直接参与催化,酶活性中心底物敏感键在此被切断或形成新键,并形成底物底物结合部位:指与底物特异结合的有关部位,也叫特异性决定部位。
酶活性中心的研究技术:1.化学修饰法。
(最经典)使用非特异性试剂(不能区分活性部位内和活性部位外基团)。
特殊基团:某些酶的活性部位含有活性部位以外没有的氨基酸残基。
对于非特殊基团,要充分利用活性部位中某一基团具有特别高的反应性的有利条件进行化学修饰。
(如DFP与胰凝乳蛋白酶的Ser-195的羟基反应)判断标准:(1).底物保护实验:对照试验。
加底物/抑制剂,再加修饰剂;移除底物,酶去催化,若有活性,底物起保护作用,若无活性,则说明活性中心外修饰液可以使其失活。
(活性中心失活程度与修饰剂浓度正相关)(2).计量关系:邹氏作图法。
a=x i e a是作用过程剩余的具有全部活力的酶分子的分数(活力剩余分数),x e代表其必需基团剩余分数,i是必需基团数目。
修饰基团仅作用于一类基团,其中必须基团与非必须基团作用速度相等。
2.动力学分析法3.生物信息学上网搜索,寻找保守区4.定点突变法DNA shuffling(引物突变设计,重叠延伸PCR,一步反向PCR)指改变酶分子上特定位置的残基,观察酶结构和功能的的变化,从而了解该位点的侧链基团在酶的结构和功能上的作用。
随机突变:易错PCR,组合活性中心饱和突变,DNA shuffling。
5.X射线衍射法基团的相对位置和实际状态。
Domain联合分析最令人信服,但一种方法往往不能解决问题。
◆酶的柔性诱导契合假说:当酶分子与底物接近时,酶蛋白与底物结合并不是底物与活性部位的密切互补匹配,而是在底物诱导下酶分子发生一定程度的构象变化,酶与底物发生互补契合,进行反应。
酶的活性部位柔性假说:天然状态的酶具有完整的三维空间结构,其中活性部位跟其它结构部位相比,具有较大的柔性,即酶活性部位基团的运动性较大。
因此,当低浓度变性剂作用时,酶分子整体刚性部分构象保持完整,而较柔性的活性部位的局部结构已发生明显变化。
蛋白质(酶)并非完全刚性,局部区域具有一定的可运动性或称为柔性。
对于局部柔性部位的维持必须有刚性部分来支撑。
正是这种刚柔并济的独特酶分子结构,是酶的催化作用保持高效和可调性的结构基础。
◆酶的混杂性(非专一性)的概念及应用价值定义:应用同一活性部位具有催化不同类型反应能力。
类型:①酶条件“非专一性”:在与天然条件不同的条件下,如非水介质、极端pH或温度等,表现催化活性。
②酶底物“非专一性”:③酶催化“非专一性”:应用不同的反应过渡态,催化不同的化学反应。
又分为两种情况:a随机性-由野生型酶催化的副反应;b诱导性-由一个或几个突变使酶反应途径发生改变。
应用:①从进化的观点来看,酶的专一性可能是酶的“非专一性”进化的结果。
酶功能的的“非专一性”可能是生物分子进化早期的普遍特征。
②酶的“非专一性”可能是分子趋异进化的起点,通过点突变可以将较低“非专一性”酶改变为高效催化剂,因此使有机体提高生存能力。
③在实验室中,“非专一性”酶可以作为产生新酶的的起点。
“非专一性”功能使酶分歧进化获得高选择性和高活力。
④理解酶催化过程中底物和过渡态识别机制,为利用(scaffold of old enzymes)来产生新的催化功能。
◆酶的作用原理——解释酶专一性的理论专一性:酶对它所催化的底物有严格的选择性,一种酶只能催化某一类反应,甚至只与某一种物质起反应。
类型:结构专一性:①绝对专一性e.g.脲酶②族专一性或基团专一性e.g.aα-D-葡萄糖苷酶③键专一性e.g.酯酶、一些蛋白水解酶立体异构专一性:①旋光异构专一②几何立体异构专一性1 锁与钥匙学说(模板学说)——刚性认为底物分子(或其一部分)像钥匙那样专一地楔入到酶的活性中心部位。
2 三点附着学说——解释空间的异构性认为底物的效应基团只有与酶的活性中心三点匹配,才能起反应。
3 诱导楔合假说——柔性认为当酶分子与底物接近时,酶蛋白受底物的诱导而发生有利于底物结合的构象变化,酶与底物在此基础上互补楔合,进行反应。
◆酶活性的调节➢共价调节——酶原的激活(凝乳蛋白酶的作用机理,掌握3个活性中心的检测方法,整个过程不作要求)1)不可逆共价调节酶原激活属于不可逆共价调节,是指体内合成的非活化的酶的前体,在适当条件下,受到H+离子或特异的蛋白酶限制性水解,切去某段肽或断开酶原分子上某个肽键而转变为活性的酶。
有两个特点:①是蛋白质肽链的水解过程,不可逆激活后,不能变为酶原状态②都是通过级联系统实现的快速的信号放大过程,以完成特定功能酶原激活原理:酶原在特定条件下一个或几个特定的肽键断裂,水解掉一个或几个短肽分子构象发生变化形成或暴露出酶的活性中心Ser-195 DFP胰凝乳蛋白酶的三个活性中心的鉴定:His-57 亲和标记TPCRAsp-102 定点突变2)可逆共价调节由于其他的酶对其结构进行共价修饰,而使其在活性形式与非活性形式之间进行互变。
共有六种方式:磷酸化/去磷酸化乙酰化/去乙酰化腺苷酰化/去腺苷酰化尿苷酰化/去尿苷酰化甲基化/去甲基化氧化(S-S)/还原(2SH)主要有两种类型:1)磷酸化酶及其他一些酶,受ATP转来的磷酸基的共价修饰,或酶促脱腺苷酰基,而调节酶活性酶的无活性形式酶的有活性形式2)大肠杆菌谷氨酰胺合成酶及其他一些酶,受ATP转来的酰苷酰基的共价修饰,或酶促脱酰苷酰基,而调节活性酶的活性较高形式酶的活性较低形式◆酶的催化机理1.底物形变2.邻近与定向效应3.酸碱催化4.共价催化5.微环境效应进化完全的酶过渡态理论酶与底物过强的结合力使酶催化活性大大降低。
酶与底物有两种结合方式:酶与基态底物的结合;酶与过渡态底物的结合。
过渡态理论是酶表现催化活力的重要理论。
一个所谓进化完全的酶必须具备与基态底物弱结合而与过渡态底物强结合的性质。
只有当底物处于过渡态时,酶的活性部位与其形状完全匹配,相互作用力达到最强,ES*才能稳定,反应活化能大大降低。
过渡态的稳定化作用是酶加速反应的基本因素(抗体酶的出现)。
◆变构酶➢变构的概念变构酶:具有结合底物的酶的活性中心以及结合调节物的别构中心。
(多个亚基,有四级结构)活性中心负责酶对底物的结合与催化,别构中心则负责调节酶反应速度。
➢不同变构效应的动力学曲线,解释曲线形状出现的原因♣四种效应:①同促效应:其调节物分子就是底物分子。
这种酶分子上有两个以上的底物结合中心,其调节作用取决于酶上有多少个底物结合中心。
正同促效应负同促效应②异促效应:除可与底物分子作用外,还可与其他的调节物分子结合,调节物分子不是底物分子。
正异促效应负异促效应♣别构的动力学曲线与常规不同米氏动力学别构调节动力学(正协同效应)◆底物稳定R状态→正同促◆变构抑制剂稳定T状态,变化潜能大,S型明显→负异促◆变构激活剂稳定R状态,稳定S状态,S型不明显→正异促T——紧张态(抑制态)R——松弛态(激活态)♣对正协调性的别构酶,底物浓度变化所引起的速度变化的反应几乎是“全”或“无”;这种S型酶当底物浓度发生较小变化时,别构酶可以极大程度的控制着反应速度,这就是别构酶可以敏感调节酶反应速度的原因所在,即正协同作用使酶的反应速度对底物浓度的变化极为敏感。
提供一个配体浓度变化对于反应速度影响极为敏感的区间,即S型曲线的中间“陡段”。
在此区间以外,配体浓度的变化对于反应速度影响都比较小。
对于一个底物同时受几个酶的作用,底物在各个途径的分配可通过正协同效应的酶有效地作用。
变构抑制剂使灵敏的陡段右移,也就是说只有在更高的底物浓度下,才能使这个酶有效地作用。
♣负协同效应的酶反应速度曲线中,在底物浓度较低的范围内酶活力上升很快,但继续下去,底物浓度虽有较大提高,反应速度升高却较小,即负协同作用使酶的反应速度对外界环境中底物浓度的变化不敏感。
提供了一个配体浓度变化对酶反应速度影响相对不敏感的区间。
对于许多酶都需要的底物,但其中一条途径特别重要,负协同效应就可使其稳定进行。
♣协同指数判断酶与底物(或配基)结合达90%饱和度时的底物(或配基)浓度Rs=酶与底物(或配基)结合达10%饱和度时的底物(或配基)浓度典型米氏酶Rs=81正协同效应的别构酶Rs<81负协同效应的别构酶Rs>81➢调节机理:(两个模型)1)齐变模型或对称模型(MWC模型):所有别构酶的所有亚基,或者全部成不利于结合底物的T状态,或者全部是有利于结合底物的R状态,这两种状态间的转变对于每个亚基都是同时的,齐步发生的。