酶学-2-酶的作用机制.pdf

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1、基础生物化学基础生物化学 Basic Basic BiochemistryBiochemistry 4.2酶的作用机制 4.2酶的作用机制 酶的活性部位和必需基团 中间产物学说 诱导契合学说 影响酶催化效率的因素 1酶的活性部位和必需基团 用氨肽酶处理木瓜蛋白酶，当其原有的180个氨基酸残基被水解掉120个后， 剩余的短肽仍有水解蛋白质的活性。 酶的活性中心 结合部位（binding site） 催化部位（catalytic site） 酶的活 性中心 酶的必需基团：是酶分子中表现催化活力所必需的部分，包括活 性中心和活性中心以外的对维持活性中心空间构象所必需的一些 基团。 溶菌酶 2 中间产

2、物学说 在酶促反应中，底物 (substrate, S)与酶结合成不稳定中间产物 后，再分解成酶与产物 (product, P) 。 ES的形成，改变了原来反应的途径，降低了活化能，使反应加速。 3 诱导契合学说 1958年，D.E.Koshland提出了诱导契合学说，认为：酶活性部 位的构象是柔韧可变的（非刚性结构）。 诱导契合模型 己糖激酶与底物的诱导契合 4 影响酶催化效率的因素（催化机制） 临近效应和定向效应 张力作用 酸碱催化作用 共价催化作用 微环境效应(酶活性中心的低介电区域) 4 影响酶催化效率的因素-临近效应和定向效应 酶可使其底物结合在它的活性部位。底物分子在酶活性中心区域

3、 的有效浓度大大增高，从而加速反应。 4 影响酶催化效率的因素-张力作用 酶与底物结合时，酶的构象会发生变化，酶分子构象变化可对底物 产生张力，使底物分子中的敏感键产生张力或变形，使敏感键更易 于断裂。 底物中的敏感化学键 4 影响酶催化效率的因素-酸碱催化作用 酶活性中心的氨基、羧基、巯基和咪唑基等都可作为质子的供体或 受体对底物进行催化。如咪唑基的解离常数为6.0，在中性条件下 可作为质子供体或质子受体。 溶菌酶（Glu35） 的酸催化 4 影响酶催化效率的因素-共价催化作用 酶和底物以共价键形成一个不稳定的共价中间复合物，这些复合物比 无酶存在时更容易进行化学反应，使反应加快。 共价催化（亲核反应） 4 影响酶催化效率的因素-微环境效应 酶的活性中心穴内是一个相对的非极性区，因此酶的催化基团被低介 电环境包围，底物分子的敏感键和酶的催化基团之间就会有很大的反 应力. 溶菌酶的Glu 35被 疏水氨基酸残基所 环绕