C酶的催化活性和调节机制2资料课件.ppt

《C酶的催化活性和调节机制2资料课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《C酶的催化活性和调节机制2资料课件.ppt（55页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、若汐冕偿傍渤黑赋查呐椿刊菇崭瑟拒牡蹭测筒挫辉惮概倒引淫驴嫩映宛励C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制2酶的催化活性和调节机制酶的催化活性和调节机制(2)盒蓝酝索怂代咐滚毕酪懊霉鳞求却撅礁哥萧乍营刚佑课烁蹄亡属爱匣译枷C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制23.6 酶促反应动力学酶促反应动力学v3.6.1 酶与底物之间的作用酶与底物之间的作用酶的中间产物理论酶的中间产物理论 酶分子酶分子（E）表面与底物表面与底物（S）结合形成不结合形成不稳定中间产物即酶稳定中间产物即酶-底物复合物底物复合物（ES），它较，它较底物需要较少的活化能就可继续反应，分解成底物需要较少的活化能

2、就可继续反应，分解成产物产物（P）并释放酶。因此，并释放酶。因此，ES 浓度决定着整浓度决定着整个酶促反应速度。个酶促反应速度。S+E ES E+P迫摔判盗笨痪纂鲍吃茨古险玩干杏凉棵奏辣衍葱找石睫情闯停吮森混汇判C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制23.6.1 酶与底物之间的作用酶与底物之间的作用v 米氏方程米氏方程 当当 Km=S 时，则时，则 v=1/2 Vmax，即当酶促反，即当酶促反应速度达到其最大反应速度的一半时，应速度达到其最大反应速度的一半时，Km值即值即为此时的底物浓度，其单位是为此时的底物浓度，其单位是 mol/L。当当 Km远大于远大于 S 时，分母时，分母S

3、不计，则不计，则v=Vmax S/Km，初速度与底物浓度呈一级反应。，初速度与底物浓度呈一级反应。当当 Km远小于远小于 S 时，时，Km不计，则不计，则v=Vmax，初，初速度与底物浓度呈零级反应。速度与底物浓度呈零级反应。v=VmaxSKm +S鲤居释掩坤脂怂相索垮挽划映瘴补缩奋锯折厢掘佑破绘学恶阀刨频商怕漂C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制23.6.1 酶与底物之间的作用酶与底物之间的作用KmVmax12v=VmaxS/Km雕稀燃踞沃止魏如册膊哨畔劲粹乡编殿傣跺嚣姐准捻叶詹滓金币蓟韶掇浴C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制23.6.1 酶与底物之间的作用酶与

4、底物之间的作用v米氏常数米氏常数（Km）的特性的特性 Km与酶的性质有关，与酶浓度无关；与酶的性质有关，与酶浓度无关；Km最小的底物为该酶的最适底物；最小的底物为该酶的最适底物；Km值与温度、值与温度、pH等环境因素相关；等环境因素相关；1/Km近似表示对底物亲和性大小；近似表示对底物亲和性大小；K3K1和和K2时，时，KmKs Km随不同底物而异（酶专一性判断指标）随不同底物而异（酶专一性判断指标）樱咱揖索涛虹粮载勒靴粮琶遂不婴角质邵广泻潮酶硒团光梨椅曹脑榨骨边C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制2米氏方程求解方法米氏方程求解方法vLineweaver-Burk法法 (双倒数法

5、）双倒数法）横轴截距为横轴截距为-1/Km，纵轴截距，纵轴截距 1/Vmax，斜率，斜率Km/Vmax。缺点缺点：点过分集中在直线左下：点过分集中在直线左下 方，而低浓度方，而低浓度S点因倒数后误点因倒数后误 差较大，偏离直线，影响结果。差较大，偏离直线，影响结果。1v=KmVmax.1S+1Vmax晶咋唱挺碘掘枣窍硬升愁太宠村捉叠绘肺路淑姜滔肃祟僧坡妥惨绢挚筑稠C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制2米氏方程求解方法米氏方程求解方法vHanes-Woolf法法横轴截距为横轴截距为-Km，纵轴截，纵轴截 距距Km/Vmax，斜率，斜率1/Vmax。KmVmaxSVmaxv=+SKm

6、/Vmax沤殆夺抢袁痒榷子掉呜贤郊县求闯吾淆未锁哺擒识蔼渊沪禄跃抚诸抵充逛C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制2米氏方程求解方法米氏方程求解方法vWoolf-Hofstee法法v=-Km.Vmaxv+SVmax/Km以以vv/S作图作图,得一直得一直线。横轴截距为线。横轴截距为Vmax/Km,纵轴截距纵轴截距Vmax,斜率斜率-Km景递玛掖邢爱歇会搜匹臀衔吴跪舷厄砾绎赘纫犯缕缉贵盘又挡烛枯予拧揽C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制23.6.2 单底物较复杂的酶反应单底物较复杂的酶反应v多种活性中间产物多种活性中间产物 v底物的抑制底物的抑制：酶分子上有两个底物结合位

7、点，：酶分子上有两个底物结合位点，一为高亲和性，另一个为低亲和性。当其完全一为高亲和性，另一个为低亲和性。当其完全被底物占据时会抑制高亲和性位点的结合作用，被底物占据时会抑制高亲和性位点的结合作用，使酶促反应速度降低，如果糖二磷酸酶。使酶促反应速度降低，如果糖二磷酸酶。v多个活性部位多个活性部位：有多个亚基、多个活性中心，：有多个亚基、多个活性中心，其动力学实验常很复杂，不符合米氏方程。其动力学实验常很复杂，不符合米氏方程。E+S ES E+PE+S ES ES E+P颇瓢篇鞭鹏升吹狼布筹侮轰诉窜嚎瘟滨站匆阂傣酗炸喇勒亨苑查瘩悯着看C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制23.6.3

8、 pH影响下酶促反应动力学影响下酶促反应动力学 E2-ES2-K2 K2 EH-+S ESH-EH-+P K1 K1 EH2 ESH2v =VmaxSKm)+S(1+H+K2H+)K1(1+H+K1+K2H+pH对酶构对酶构象的影响象的影响即对其解即对其解离基团的离基团的影响，就影响，就是是H+和解和解离基团间离基团间的结合与的结合与解离的变解离的变化过程化过程醇值华荚闭甜稚腺糊搞勃岭驯父泵陪内梯闯医广闪拇朽丑伞粪耽野开缨倪C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制23.6.4 酶的抑制动力学酶的抑制动力学（1）不可逆抑制不可逆抑制：抑制剂与酶分子中的：抑制剂与酶分子中的必要基团发生共

9、价结合，使酶失活。必要基团发生共价结合，使酶失活。v 按其选择性差异，不可逆抑制剂分：按其选择性差异，不可逆抑制剂分：专一性：仅与活性部位有关的基团反应；专一性：仅与活性部位有关的基团反应；非专一性：可与几类基团反应。如有机磷、非专一性：可与几类基团反应。如有机磷、砷、重金属（砷、重金属（Ag、Pb、Hg）、氰化物）、氰化物(沙沙林毒气）、林毒气）、CO及青霉素等。及青霉素等。阿搅汰忙戴旅漏痕居动淘娘裸销需啦伏叫犹助控雍戈畦隅吐用痔孟誉接沽C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制23.6.4 酶的抑制动力学酶的抑制动力学（2）可逆抑制可逆抑制：竞争性抑制竞争性抑制：加入加入 I 后，

10、后，Vmax不变，不变，Km变大变大(KmKm)I与与S结构相似结构相似,但但E不能同时与不能同时与S和和I结合结合疆汪顾倘豫蚁澳多侣娇荣痰帧吕狂妆挟脖韭扫瓮施酵摇么疾湿替姥远茁饱C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制23.6.4 酶的抑制动力学酶的抑制动力学（2）可逆抑制可逆抑制：非竞争性抑制非竞争性抑制：加入加入 I 后，后，Vmax变小，变小，Km不变不变(Km=Km)尺鼠件吉谈骗哲酉邓驯烹腻览物寥衬鳞斑悬宋哟虑咆嘘扇吃膨幕爹蔓瓜始C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制23.6.4 酶的抑制动力学酶的抑制动力学（2）可逆抑制可逆抑制：反竞争性抑制反竞争性抑制：加入

11、加入 I 后，后，Km 和和Vmax都变小，都变小，且且KmKm,Vmax Vmax恫司鹊吮兔焕吉凤劈发揭抑村鸟腻浩疟沽酉度王邪前芝污凉惠州浆肤田盛C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制23.6.5 双底物酶促反应动力学双底物酶促反应动力学v顺序有序反应顺序有序反应(如如NAD+或或NADP+的脱氢酶的脱氢酶)A B P Q E E EA EAB EPQ EQv顺序随机反应顺序随机反应(如肌酸激酶使肌酸磷酸化反应如肌酸激酶使肌酸磷酸化反应)v乒乓反应或双乒乓反应或双-置换反应置换反应(如氨基酸转移酶如氨基酸转移酶)A P B Q E E EA FP F FB EQ幕吠伍亡频维使柔担

12、拨饱活膀芭屈闰皆矽醛赚帮相蕊蟹也揖貌妓桌迈蚊截C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制2四、酶的调节作用四、酶的调节作用v生命现象调节和控制层次生命现象调节和控制层次：整体水平调控整体水平调控：神经系统和激素；：神经系统和激素；器官、组织和细胞水平调控器官、组织和细胞水平调控：体液；：体液；分子水平调控分子水平调控：酶为中心的调控。：酶为中心的调控。v酶分子的调控方式酶分子的调控方式：环境因素调控、别：环境因素调控、别构调控、共价调控、酶原激活调控、分构调控、共价调控、酶原激活调控、分子聚合调控子聚合调控。郴塞滴疮坡肾而旷公该眠慈强蛙崔珐襄泌陨境嫡的鸿通昔辫蛆灼烦快臀宾C酶的催化活性

13、和调节机制2C酶的催化活性和调节机制24.1 酶自身活性的调控酶自身活性的调控4.1.1 环境因素调控环境因素调控v环境因素环境因素改变使酶构象稳定的力的平衡改变使酶构象稳定的力的平衡;v环境因素的种类环境因素的种类：pH、温度、金属离子、有、温度、金属离子、有机溶剂等；机溶剂等；例如例如溶菌酶溶菌酶：在细胞内合成后即具有完整的：在细胞内合成后即具有完整的空间结构，但细胞内空间结构，但细胞内pH值约为中性，酶的活值约为中性，酶的活力很低，当溶菌酶分泌到细胞外偏酸性环境力很低，当溶菌酶分泌到细胞外偏酸性环境中中pH 5时，溶菌酶的活性显著提高。时，溶菌酶的活性显著提高。墩瓷妈阻巍郭匿额寝业壬民挺

14、零痹螺姆搞山伞痈百苔运闭俯蕊煎补膛交未C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制24.1.2 别构酶的调控别构酶的调控v别构酶的特点别构酶的特点：一般有多个亚基一般有多个亚基,分子量大，结构分子量大，结构复杂。有负责调节的别构中心和负责催化的活性中心。复杂。有负责调节的别构中心和负责催化的活性中心。两中心位于不同亚基两中心位于不同亚基,或同一亚基的不同部位。或同一亚基的不同部位。v别构效应别构效应：调节物或效应物与别构中心结合后，诱调节物或效应物与别构中心结合后，诱导或稳定酶分子的某构象，使酶催化中心的催化作用导或稳定酶分子的某构象，使酶催化中心的催化作用受到调节，从而调节酶反应速度和

15、代谢过程。受到调节，从而调节酶反应速度和代谢过程。同促效应同促效应：酶分子上有两个以上底物结合中心，通酶分子上有两个以上底物结合中心，通过酶上结合底物分子数量而调节其活性。过酶上结合底物分子数量而调节其活性。异促效应异促效应：通过非底物分子的结合调节其活性。通过非底物分子的结合调节其活性。咆粱乃芳膀悸吏掂洱饰矫编障赡歉授渺铂邵肇盔茬您疾搐沽然冶歧劲央碎C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制24.1.2 别构酶的调控别构酶的调控v别构酶的动力学特征别构酶的动力学特征：不遵循米氏动力学方程，不遵循米氏动力学方程，具有正协同效应和负协同效应。具有正协同效应和负协同效应。故有米氏活力酶、负

16、协同效应酶和正协同效应故有米氏活力酶、负协同效应酶和正协同效应酶的区分（酶的区分（Koshland规则规则）Rs 为协同指数，为协同指数，n代表协同系数（代表协同系数（Hill系数）。系数）。Rs=81：米氏方程：米氏方程;Rs 81：正协同：正协同;Rs 81：负协同。：负协同。酶与配基结合达到酶与配基结合达到0.9饱和度时的配基浓度饱和度时的配基浓度酶与配基结合达到酶与配基结合达到0.1饱和度时的配基浓度饱和度时的配基浓度Rs=811/n枫亿眩庇报城换饵匪赫翱撞阵企壶呜辜旗翅僵邹加诽雍悄涯怒悟锑他炉华C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制24.1.2 别构酶的调控别构酶的调控v

17、别构酶机理模型别构酶机理模型 MWC模型模型（齐变模型）：（齐变模型）：1965年年Monod,Wyman和和Changeux提出。提出。无无RT混合态混合态夹丁堂酉窗评疤巴缀剪磁勃赔称澳娠赖羔惑拼美郝粕夜蚀直遗佐哩拢幌缅C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制24.1.2 别构酶的调控别构酶的调控v别构酶机理模型别构酶机理模型KNF模型模型（序变模型）：（序变模型）：1966年年Koshland,Nemethy 和和Filmer提出提出无无RT平衡态平衡态存在存在RT混合态混合态呆袭茵栅嘘皇歪柞瓮呆积傣纲瓣换条龟测款孵似卵狙赞蹈刀完态萧展询鸵C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性

18、和调节机制24.1.2 别构酶的调控别构酶的调控v研究得较为清楚的别构酶是研究得较为清楚的别构酶是E.coli.天冬氨酸转氨甲酰天冬氨酸转氨甲酰酶酶(ATCase),它它催化下列反应：催化下列反应：这个反应是合成这个反应是合成CTP的第一步的第一步,它受终产物它受终产物CTP反馈抑制反馈抑制,而被而被ATP激活。酶反应速度与底物浓度的关激活。酶反应速度与底物浓度的关系曲线为系曲线为S型型,说明底物有正协同性。加入负效应物说明底物有正协同性。加入负效应物CTP,活力降低活力降低,S型更明显。加入正效应物型更明显。加入正效应物ATP,活力活力升高升高,S型趋势变小，接近双曲线。型趋势变小，接近双曲

19、线。v大多数别构酶均有这种大多数别构酶均有这种S型曲线。型曲线。氨甲酰磷酸氨甲酰磷酸+L-Asp N-氨酰基氨酰基-L-Asp+磷酸磷酸才根杉迄怀孵抛赔寺丧锻短缠韵喻灿树咙键梆瞬沼穷浅蕉莆拟控规逾鲸泵C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制24.1.2 别构酶的调控别构酶的调控v别构酶用加热、化学试剂或其它方法处理后，别构酶用加热、化学试剂或其它方法处理后，它仍具有活力，但丧失了酶的调节性质。它仍具有活力，但丧失了酶的调节性质。如如ATC酶经过温和的化学处理酶经过温和的化学处理,如用对羟基汞苯甲如用对羟基汞苯甲酸（酸（PCMB）处理可解聚为两个催化亚基（为三聚）处理可解聚为两个催化亚

20、基（为三聚体）和体）和 3个调节亚基（为二聚体）。催化亚基仍有个调节亚基（为二聚体）。催化亚基仍有催化活力催化活力,但不再受效应物影响但不再受效应物影响,调节亚基无催化调节亚基无催化活力活力,但仍能结合效应物。更剧烈的处理但仍能结合效应物。更剧烈的处理,如用如用SDS处理处理,则催化亚基和调节亚基都各解聚成则催化亚基和调节亚基都各解聚成6个单个单体。体。陈邪舆尽塘势即悔跋秸氟寓酥炭避绳祥剖枫俩悉激钵叙笔赋辉樊领驴芝专C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制24.1.2 别构酶的调控别构酶的调控vATC酶受酶受CTP抑制的生物学意义是避免合成过多抑制的生物学意义是避免合成过多的的CTP

21、,而受而受ATP激活是为了保持嘌呤和嘧啶核苷激活是为了保持嘌呤和嘧啶核苷酸合成的速度相称酸合成的速度相称,以满足合成核酸的需要。以满足合成核酸的需要。v别构酶在代谢调节中起着重要的作用。在合成代别构酶在代谢调节中起着重要的作用。在合成代谢中催化第一步反应的酶或分支点的第一个酶往谢中催化第一步反应的酶或分支点的第一个酶往往是别构酶，以避免形成一系列过多的中间体和往是别构酶，以避免形成一系列过多的中间体和终产物。在分解代谢途径中，则有一个或几个关终产物。在分解代谢途径中，则有一个或几个关键酶为别构酶。键酶为别构酶。诉仍神良补袭婶折万回了朔粕澳躬靛卜狡潞副镑搐违脑荫签闻煞帜壮薛秉C酶的催化活性和调节

22、机制2C酶的催化活性和调节机制24.1.2 别构酶的调控别构酶的调控v如糖酵解途径中的如糖酵解途径中的磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶是一个重要的调是一个重要的调节酶，它受节酶，它受ATP抑制，而抑制，而AMP可逆转可逆转 ATP的抑的抑制作用。故当制作用。故当 ATPAMP比值降低时，也就是比值降低时，也就是细胞内能荷降低时，糖酵解被促进，从而提供较细胞内能荷降低时，糖酵解被促进，从而提供较多的能量。多的能量。触撑旁锻尸茄睫乱蕴呐磨总仟哩箕禁爷凿肢准双淋协跃蕴荒胚篓采惺川愤C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制24.1.3 共价调节酶共价调节酶v通过在酶蛋白某些氨基酸残基上增、减基团的办

23、法调通过在酶蛋白某些氨基酸残基上增、减基团的办法调节酶的活性态与非活性态间的相互转化（节酶的活性态与非活性态间的相互转化（可逆可逆）。）。v有些酶存在两种形式，在其它酶的共价修饰后可以相有些酶存在两种形式，在其它酶的共价修饰后可以相互转变，如磷酸化酶催化下述反应：互转变，如磷酸化酶催化下述反应：磷酸化酶磷酸化酶a:不依赖不依赖AMP即有活性即有活性;Ser-14磷酸化磷酸化;磷酸化酶磷酸化酶b:依赖依赖AMP才有活性才有活性;Ser-14无磷酸化。无磷酸化。b a 转变需转变需Mg2+、ATP(糖原糖原)n+磷酸磷酸 (糖原糖原)n-1+1-磷酸磷酸-D-Glc颠冠抵夸届军袍臃戒多街胞篷椭晨沦

24、抵况屈茶疡垛角操臆巨阅爸苫不秧取C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制24.1.3 共价调节酶共价调节酶A.共价调节酶的类型共价调节酶的类型磷酸化磷酸化/去磷酸化去磷酸化乙酰化乙酰化/去乙酰化去乙酰化腺苷酰化腺苷酰化/去腺苷酰化去腺苷酰化尿苷酰化尿苷酰化/去尿苷酰化去尿苷酰化甲基化甲基化/去甲基化去甲基化S-S/SH糖基化糖基化脂酰化脂酰化佩噪箍番酮篱粹奴杨挽浪注富勾酪札延酗磨袄别凌椎墟怕诽吾绩王躯滁痰C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制2B.常见共价调节酶常见共价调节酶酶酶来源来源修饰机制修饰机制活性变化活性变化糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶真核细胞生物真核细胞生物磷酸化

25、磷酸化/去磷酸化去磷酸化/磷酸化酶激酶磷酸化酶激酶哺乳动物哺乳动物磷酸化磷酸化/去磷酸化去磷酸化/糖原合成酶糖原合成酶真核细胞生物真核细胞生物磷酸化磷酸化/去磷酸化去磷酸化/丙酮酸脱氢酶丙酮酸脱氢酶真核细胞生物真核细胞生物磷酸化磷酸化/去磷酸化去磷酸化/激素敏感性脂酶激素敏感性脂酶哺乳动物哺乳动物磷酸化磷酸化/去磷酸化去磷酸化/乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶哺乳动物哺乳动物磷酸化磷酸化/去磷酸化去磷酸化/谷氨酰胺合成酶谷氨酰胺合成酶大肠杆菌大肠杆菌腺苷酰化腺苷酰化/去腺苷酰化去腺苷酰化/黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶哺乳动物哺乳动物S-S/SH/啡宰逾入星沃岸饼滦圣剿拱规弛娄害吹侵挤茵闻世枣惨邑米监忆疯

26、江叁肩C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制24.1.4 酶原的激活酶原的激活v酶原激活的特点酶原激活的特点：不可逆的共价修饰不可逆的共价修饰调节；调节；在正常生理条件下，酶原不会过在正常生理条件下，酶原不会过 早地在不适当的地方激活；早地在不适当的地方激活；激活酶受抑制剂调控；激活酶受抑制剂调控；酶原的激活伴随着信号的放大。酶原的激活伴随着信号的放大。朵码商实深机萧刮苏腕凄嗡抉空渝硅谗烦还悠曰瘴亏占鸟娄故肺帧岭铂荐C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制24.1.4 酶原的激活酶原的激活v酶原激活常见的类型酶原激活常见的类型：A.消化酶酶原的激活消化酶酶原的激活：胃蛋白

27、酶胃蛋白酶：从：从N端切除端切除42个氨基酸，胃酸或个氨基酸，胃酸或胃蛋白酶；胃蛋白酶；胰蛋白酶胰蛋白酶：从：从N端切除端切除6个氨基酸，肠激酶或个氨基酸，肠激酶或胰蛋白酶；胰蛋白酶；糜蛋白酶糜蛋白酶：内切：内切14-15Aa，147-148Aa，胰蛋，胰蛋白酶；（羧肽酶、弹性蛋白酶）白酶；（羧肽酶、弹性蛋白酶）怯芋胎盖死只秃采摘堡罕嫩歪够些届郑羽饱翘圣决悯吾闸尹不扇肮担婿秦C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制2 B凝凝血血酶酶和和血血液液凝凝固固 内源性途径内源性途径 损伤表面损伤表面 激肽原激肽原 激肽激肽 释放酶释放酶 外源性途径外源性途径 XII XIIa创伤创伤 XI

28、XIa IX IXa VIIa VII VIIIVIIIa 组织因子组织因子 X Xa X V Va 凝血酶原（凝血酶原（IIII）凝血酶（凝血酶（IIaIIa）血纤蛋白原（血纤蛋白原（I I）血纤蛋白（血纤蛋白（IaIa）XIII XIIIa 交联血纤蛋白凝块交联血纤蛋白凝块 创伤创伤隘姐慷荔淖慷腺碉赵眷孤袜刻虚栽舒玛涌匹汇三孪忧扇唇掣脐巨擂鉴儡贮C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制2C.某些蛋白激素的激活某些蛋白激素的激活v胰岛素、甲状旁腺素、胰高血糖素、促胰岛素、甲状旁腺素、胰高血糖素、促肾上腺皮质激素等；肾上腺皮质激素等；v胰岛素：前胰岛素原（胰岛素：前胰岛素原（N端切除

29、端切除20信号肽）信号肽）-胰岛素原（进入内质网腔，在中间切胰岛素原（进入内质网腔，在中间切下下29-35AA的的C肽）肽）-A链和链和B链。链。人、猪和牛的人、猪和牛的C肽长度分别为肽长度分别为31AA、29AA和和26AA。暂息添呼恨犯臃淆哑寿虑愤婪憎吐稽拔枪哨探背遵谦尾依逮琢男芦忍月鄂C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制2D.发育过程和酶原激活发育过程和酶原激活v动物在发育的特定阶段，激活特定的酶动物在发育的特定阶段，激活特定的酶发挥特殊的作用发挥特殊的作用。青蛙青蛙：在蝌蚪去除尾部时，体内胶原蛋白酶：在蝌蚪去除尾部时，体内胶原蛋白酶被激活；被激活；哺乳动物哺乳动物：分娩后

30、，子宫内部的许多胶原蛋：分娩后，子宫内部的许多胶原蛋白也被激活的胶原蛋白酶降解；白也被激活的胶原蛋白酶降解；蚕蛾蚕蛾：在蛹成蛾过程中，激活茧酶，将蚕茧：在蛹成蛾过程中，激活茧酶，将蚕茧降解。降解。镜骨室镜肆乒阑辰娩迸航拜吱涎案酷暴琶恿帕罪架懈潮苯撞奸搔肛磷惋干C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制2E.酶分子的聚合和解聚酶分子的聚合和解聚v由于酶与一些小分子调节因子的由于酶与一些小分子调节因子的非共价非共价结合，结合，引起酶的聚合和解聚，实现酶在活性和无活性引起酶的聚合和解聚，实现酶在活性和无活性间相互转化。如间相互转化。如Glu脱氢酶和乙酰脱氢酶和乙酰CoA羧化酶羧化酶乙酰乙酰C

31、oA羧化酶羧化酶：催化脂肪酸合成。亚基的聚合：催化脂肪酸合成。亚基的聚合和解聚，构成酶的三种存在形态：和解聚，构成酶的三种存在形态：四个不同的亚基四个不同的亚基 原体原体 多聚体多聚体 无活性无活性 无活性无活性 有活性有活性ATP-Mg2+柠檬酸异柠檬酸柠檬酸异柠檬酸阵缚豌拉枫滥琢唁棕免捍抗孪祷扎券鼠索辫晾玉百竞拆五仟疽剁柠曳骗傅C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制2常见酶的聚合和解聚与酶活性常见酶的聚合和解聚与酶活性酶酶来源来源聚合聚合/解聚解聚影响因素影响因素活性变化活性变化磷酸果糖磷酸果糖激激 酶酶兔骨骼肌兔骨骼肌聚合聚合解聚解聚F-6-P,FDPATP异柠檬酸异柠檬酸脱

32、脱 氢氢 酶酶牛心牛心聚合聚合解聚解聚ADPNADH苹苹 果果 酸酸脱脱 氢氢 酶酶猪心猪心单体单体二聚体二聚体NAD+谷谷 氨氨 酸酸脱脱 氢氢 酶酶牛肝牛肝聚合聚合解聚解聚ADP，LeuGTP(GDP)彻太索硕樊星逢硬澜挪狙檄贴困哟午呻墨汽讹泵源惕其册泄趣易伦跨内近C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制24.2 参与代谢调控的酶参与代谢调控的酶v4.2.1 细胞空间上酶分布的分隔性细胞空间上酶分布的分隔性：不同部位分布不同的酶，保证生物反应不互相不同部位分布不同的酶，保证生物反应不互相干扰。如干扰。如脂肪酸的氧化脂肪酸的氧化和和合成合成分处于线粒体内外，分处于线粒体内外，细胞液

33、中的脂酰细胞液中的脂酰CoA需经需经肉毒碱脂酰基转移酶肉毒碱脂酰基转移酶I和和II催化，才能进入线粒体内进行催化，才能进入线粒体内进行-氧化氧化;而胞液要而胞液要进行脂肪酸合成，线粒体中的乙酰进行脂肪酸合成，线粒体中的乙酰CoA需经柠檬酸需经柠檬酸合成酶催化，与草酰乙酸缩合成柠檬酸合成酶催化，与草酰乙酸缩合成柠檬酸(三羧酸转三羧酸转运体系运体系)，进入细胞液后，再经柠檬酸裂合酶催化，进入细胞液后，再经柠檬酸裂合酶催化，释放出乙酰释放出乙酰CoA,参与脂肪酸合成。参与脂肪酸合成。睛闻魂商碘叠亲历库按垦蒂狰牲魄缴柄艳庄粱猜傣择罪妒卷拳邱员铝缔藻C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制24

34、.2.2 细胞膜中的酶细胞膜中的酶v负责个区域间传送代谢物及离子。负责个区域间传送代谢物及离子。周围蛋白周围蛋白：果糖二磷酸醛缩酶、甘油醛磷酸：果糖二磷酸醛缩酶、甘油醛磷酸脱氢酶等。与磷脂的极性头部由静电引力相脱氢酶等。与磷脂的极性头部由静电引力相连，易于用盐溶液抽提出来；连，易于用盐溶液抽提出来；镶嵌蛋白镶嵌蛋白：氨基肽酶、：氨基肽酶、-D-葡萄糖苷酶、腺葡萄糖苷酶、腺苷酸三磷酸酶等。与磷脂的烃链因疏水作用苷酸三磷酸酶等。与磷脂的烃链因疏水作用而结合而结合,只能用去污剂或有机溶剂抽提出来。只能用去污剂或有机溶剂抽提出来。俱州烷执哄担慷栓砧鞋毖仰军挽酞登缕懦恿的掳企滓骡妹棵殃损应昏卑卯C酶的催

35、化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制24.2.3 细胞核中的酶细胞核中的酶v核液中的酶核液中的酶：糖酵解酶群，戊糖磷酸途径酶群，：糖酵解酶群，戊糖磷酸途径酶群，乳酸脱氢酶，苹果酸脱氢酶，异柠檬酸脱氢酶；乳酸脱氢酶，苹果酸脱氢酶，异柠檬酸脱氢酶；v与染色质结合的酶与染色质结合的酶：DNA核苷酸转移酶核苷酸转移酶,RNA核苷酸转移酶核苷酸转移酶II和和III等；等；v核仁中的酶核仁中的酶：核糖酶，：核糖酶，RNA甲基转移酶甲基转移酶,RNA核苷酸转移酶核苷酸转移酶I等；等；v核膜酶核膜酶：葡萄糖：葡萄糖-6-磷酸酶，酸性磷酸酶等。磷酸酶，酸性磷酸酶等。擎渠诵焚仁审助噪膜搅涕七题硷才浇是桓资包

36、冯闻淀喻迪耿询领饿箕妨哦C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制24.2.4 线粒体中的酶线粒体中的酶v间质间质：三羧酸循环酶群，脂肪酸：三羧酸循环酶群，脂肪酸-氧化酶群，氧化酶群，丙酮酸羧化酶，谷氨酸脱氢酶等；丙酮酸羧化酶，谷氨酸脱氢酶等；v内膜内膜：NADH脱氢酶脱氢酶+呼吸链，腺苷三磷酸酶，呼吸链，腺苷三磷酸酶，己糖激酶，细胞色素己糖激酶，细胞色素C氧化酶等；氧化酶等；v内外膜间空隙内外膜间空隙：腺苷酸激酶，核苷酸磷酸激酶：腺苷酸激酶，核苷酸磷酸激酶等；等；v外膜外膜：NADH脱氢酶，细胞色素脱氢酶，细胞色素b5还原酶，胺还原酶，胺氧化酶，胆碱磷酸转移酶，磷酸脂酶氧化酶，胆碱磷

37、酸转移酶，磷酸脂酶A2，酰基，酰基CoA合成酶等。合成酶等。蠢冈枢啸绷饿安捧信陶稻卵窒厂盯项挂弘抢核顺滋仔淆颗缝升踌意前晴尧C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制24.2.5 溶酶体中的酶溶酶体中的酶v含含60多种水解酶多种水解酶,多适用于酸性反应。多适用于酸性反应。蛋白水解酶蛋白水解酶：组织蛋白酶，弹性酶，胶原酶等；：组织蛋白酶，弹性酶，胶原酶等；糖苷水解酶糖苷水解酶：溶菌酶，：溶菌酶，-D-葡萄糖胺酶等；葡萄糖胺酶等；核酸水解酶核酸水解酶：DNase II，RNase II；脂类水解酶脂类水解酶：磷酸脂酶：磷酸脂酶A1和和A2等；等；其他其他：酸性磷酸酶、芳香基硫酸酶等。：酸性

38、磷酸酶、芳香基硫酸酶等。评氏藻纪锤峪烬派酞岁妖饭镣挣酮银禁暂踊草炽伺嘲卖动孪博纷镀采星挞C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制24.2.6 内质网酶内质网酶v蛋白质的合成和传送、脂肪酸的合成及外来物蛋白质的合成和传送、脂肪酸的合成及外来物质的代谢的场所。质的代谢的场所。平滑内质网平滑内质网：胆固醇合成酶，肉毒碱脂酰转：胆固醇合成酶，肉毒碱脂酰转移酶、药物代谢酶等；移酶、药物代谢酶等；粗内质网粗内质网（胞液面）：蛋白质合成酶，葡萄（胞液面）：蛋白质合成酶，葡萄糖糖-6-磷酸酶、磷酸酶、ATPase等；等；粗内质网粗内质网(腔面腔面)：核苷二磷酸酶，：核苷二磷酸酶，-D-葡葡萄糖苷酶等

39、。萄糖苷酶等。窥让掺迫饱爽浑豆挨特擅臃卫猛杠燕综篆篇鸦趣隆咖宦鬼篱谁荆趁卿咖钙C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制24.2.7 胞液酶胞液酶v碳水化合物代谢酶群碳水化合物代谢酶群：糖酵解酶群，糖原合：糖酵解酶群，糖原合成酶，戊糖磷酸代谢途径酶群等；成酶，戊糖磷酸代谢途径酶群等；v脂类代谢酶群脂类代谢酶群：乙酰：乙酰CoA羧化酶，脂肪酸合羧化酶，脂肪酸合成酶系等；成酶系等；v氨基酸和蛋白质代谢酶群氨基酸和蛋白质代谢酶群：天冬氨酸氨基转：天冬氨酸氨基转移酶，氨酰移酶，氨酰tRNA合成酶等；合成酶等；v核酸合成酶核酸合成酶：核苷激酶，核苷酸激酶等。：核苷激酶，核苷酸激酶等。福弟校迢甘鬃

40、则砚箔骨抚醉畸膊莫右笑忻辙拼葱聘佃创鹏使鸯翻焙金盅阔C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制24.2.8 限速步骤中调控作用的关键酶限速步骤中调控作用的关键酶v在代谢反应中有一些反应实际上只有一在代谢反应中有一些反应实际上只有一个方向；这一类酶一般为别构酶。个方向；这一类酶一般为别构酶。如：糖酵解中的磷酸果糖激酶，催化如：糖酵解中的磷酸果糖激酶，催化1-磷酸磷酸果糖生成果糖生成1,6-二磷酸果糖；二磷酸果糖；还有硫激酶还有硫激酶(脂酰脂酰CoA 合成酶合成酶)、硫酯酶、硫酯酶、乙酰羧化酶、丙二酰乙酰羧化酶、丙二酰CoA脱羧酶等。脱羧酶等。盘橡餐纹扦汇逆桃疡授鳞蹋亦竭笺关乘提趾单岛穗奈

41、冉祁矮异树伍酌旦瞅C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制24.2.8 限速步骤中调控作用的关键酶限速步骤中调控作用的关键酶v同工酶同工酶：理化性质不同：理化性质不同,而催化相同反应的一类酶而催化相同反应的一类酶.对细胞生长、发育、遗传及代谢调节都很重要。对细胞生长、发育、遗传及代谢调节都很重要。不同脏器来源的同工酶，依机体需要，完成同一代不同脏器来源的同工酶，依机体需要，完成同一代谢任务，如谢任务，如LDH1-5。相同脏器来源的同工酶，各自起催化作用。如在肝相同脏器来源的同工酶，各自起催化作用。如在肝脏中己糖激酶和葡萄糖激酶，都可以催化葡萄糖磷脏中己糖激酶和葡萄糖激酶，都可以催化葡

42、萄糖磷酸化，但在正常血糖浓度范围内，只有己糖激酶达酸化，但在正常血糖浓度范围内，只有己糖激酶达到最大反应速度，而葡萄糖激酶不同，在血糖浓度到最大反应速度，而葡萄糖激酶不同，在血糖浓度增高时，催化反应速度也同时增长。增高时，催化反应速度也同时增长。香颧保浦藤冒睁呐菠次坍图详沾荤预俄阻釉河荷扛佳纂关将鬃掇志桓沉胡C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制24.3 酶调控作用的机制酶调控作用的机制v酶调控作用的连锁性和放大作用酶调控作用的连锁性和放大作用 如激素如激素-cAMP调节系统。调节系统。v酶调控作用的反馈性酶调控作用的反馈性：即某一序列反应的终产物：即某一序列反应的终产物(效应效应

43、物物)对催化该反应序列第一步反应的酶对催化该反应序列第一步反应的酶(常为别构酶常为别构酶)所所呈现的效应，分正、负反馈。呈现的效应，分正、负反馈。如如E.coli 天冬氨酸和氨甲酰磷酸合成天冬氨酸和氨甲酰磷酸合成CTP,CTP能反能反馈抑制催化第一步反应的酶，即天冬氨酸甲酰基转馈抑制催化第一步反应的酶，即天冬氨酸甲酰基转移酶（移酶（ATC），从而减慢其自身的合成；当由于代谢），从而减慢其自身的合成；当由于代谢活动使活动使CTP浓度减低很多时，此抑制减弱。浓度减低很多时，此抑制减弱。耸撰凿难握负臀止烯帚岭闭柿阎孩流妒企膨找稠缴吏韵剑隆空捧郎轮峪虹C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制

44、24.3 酶调控作用的机制酶调控作用的机制v酶合成的诱导和阻遏酶合成的诱导和阻遏：诱导剂、诱导作用和诱导酶诱导剂、诱导作用和诱导酶 许多细菌如许多细菌如E.coli 能在能在Glc培养基上正常培养基上正常生长发育，却不能立即利用生长发育，却不能立即利用Gal。若将其移入。若将其移入含含Gal培养基，培养基，2min后。它们能合成利用后。它们能合成利用Gal的三种酶即的三种酶即-Gal苷酶、苷酶、Gal苷通透酶和硫苷通透酶和硫Gal苷转乙酰基酶，一旦苷转乙酰基酶，一旦Gal耗尽或重移回耗尽或重移回Glc培培养基上，这些酶水平立即下降。养基上，这些酶水平立即下降。借邀耕拭膳严揽僧挟烫朱碎骑杭噪闸巩

45、菊签旷筑耙乓稻慎箩疮庇肠琅四榴C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制24.3 酶调控作用的机制酶调控作用的机制v酶合成的诱导和阻遏酶合成的诱导和阻遏：阻遏剂、辅阻遏剂和阻遏作用阻遏剂、辅阻遏剂和阻遏作用 当当E.coli 培养基中有培养基中有Trp存在时，参与存在时，参与E.coli Trp合成过程的所有酶的生成受到阻遏。合成过程的所有酶的生成受到阻遏。操纵子模型操纵子模型（1961年，年，Monod&Jacob）前提前提：A.酶蛋白基因主要有：结构基因、操纵酶蛋白基因主要有：结构基因、操纵 基因和基因和 调控基因；调控基因；B.基因表达共同控制部位：操纵子单位基因表达共同控制部位

46、：操纵子单位如如 Gal 操纵子。操纵子。马汉支沏戊命席梗塌伞几渊愁醚塔肛女冲惑局捐战狮枉雅替退懦员董钎辫C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制24.4 兴奋性和抑制性调控蛋白兴奋性和抑制性调控蛋白v兴奋性调控蛋白兴奋性调控蛋白 糖原磷酸化酶激酶糖原磷酸化酶激酶(PhK)由（由（）4 组成组成,催化亚基为催化亚基为,和和亚基为别构亚基亚基为别构亚基,最令人感最令人感兴趣的是兴趣的是,它是一种钙调蛋白。它是一种钙调蛋白。v抑制性调控蛋白抑制性调控蛋白 这类蛋白与酶结合紧密，如牛胰蛋白酶抑这类蛋白与酶结合紧密，如牛胰蛋白酶抑制蛋白与胰蛋白酶结合后，解离常数只有制蛋白与胰蛋白酶结合后，解

47、离常数只有10-13 M。在脊椎动物和无脊椎动物中广泛存在，可。在脊椎动物和无脊椎动物中广泛存在，可能对于调节激活后的水解酶具有作用。能对于调节激活后的水解酶具有作用。带圆寻服蕾砸边腥腺蕾伞僧兵将标跋凭诌姬戴咱标浓念蓉饲憾将昏遏效周C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制2五、五、酶活性分析酶活性分析v5.1 酶活性概念酶活性概念:催化一定化学反应的能力催化一定化学反应的能力酶活性单位（酶活性单位（U）：单位时间内催化一定底：单位时间内催化一定底物消耗和产物生成量的酶量物消耗和产物生成量的酶量.(U/ml U/g)IU：25C、最适底物浓度、最适、最适底物浓度、最适pH值、最值、最适

48、缓冲液等条件下，每分钟催化适缓冲液等条件下，每分钟催化1mol/L 底底物转化的酶量。物转化的酶量。Katal（Kat）：最适条件下，每秒钟催化：最适条件下，每秒钟催化1mol/L底物转化的酶量。底物转化的酶量。IU和和Kat换算关系换算关系:1Kat=6107IU醇醇冤网渡融纶堕晾沟粕炮赞锚缆莎曝极羡聘谎邀征岭横嫡踏丰蜗亢溶澎C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制25.2 影响酶活性的因素影响酶活性的因素v底物种类和浓度底物种类和浓度：一般要求底物浓度在：一般要求底物浓度在7-10倍倍Km值，以最适底物为参照值，以最适底物为参照,在在1-3min内测定内测定.vpH值值：常见几种

49、酶的最适：常见几种酶的最适pH值值(具有具有Vmax的的pH)酶酶底底 物物最适最适pHpH值值胃蛋白酶胃蛋白酶鸡蛋清蛋白鸡蛋清蛋白血红蛋白血红蛋白1.52.2淀粉酶淀粉酶淀粉淀粉4.5胰蛋白酶胰蛋白酶苯丙酰精氨酰胺苯丙酰精氨酰胺7.7精氨酸酶精氨酸酶精氨酸精氨酸9.7咸柴讥组锡榨侵省羔雁辅裂累交菇蛇驻锻邑枚丝箱串巢涯缠蓄卿霸锣算铺C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制25.2 影响酶活性的因素影响酶活性的因素v酶反应最适酶反应最适pH的测定的测定:钟型或倒钟型或倒U形曲线形曲线.最适最适pH与酶的来源、代谢中所处地位及缓冲液种类有关。与酶的来源、代谢中所处地位及缓冲液种类有关。v

50、酶的酶的pH稳定性测定稳定性测定:测定不同测定不同pH缓冲液酶活力；缓冲液酶活力；v酶反应的最适温度和测定酶反应的最适温度和测定：钟型或倒钟型或倒U形曲线形曲线.最最适温度与酶的来源有关。适温度与酶的来源有关。v酶的热稳定性酶的热稳定性：测定不同温度下的酶活力测定不同温度下的酶活力。v其他因素其他因素：离子（金属离子等）、小分子有机物：离子（金属离子等）、小分子有机物（巯基乙醇、（巯基乙醇、EDTA等）等）酶激活剂酶激活剂竞苍啦帝焚棒诲拦虐买广爷了戮淀毗瘟攫吃宪故痛锈粱挡涤光皋栗殆皖门C酶的催化活性和调节机制2C酶的催化活性和调节机制25.3 酶活性的保持酶活性的保持v缓冲液和缓冲液和pH值值