酶与维生素.ppt
《酶与维生素.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《酶与维生素.ppt(106页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、关于酶与维生素现在学习的是第1页,共106页 引引 言言 日常生活中常常碰到的一些现象,如日常生活中常常碰到的一些现象,如吃馒头时,多嚼些吃馒头时,多嚼些时候,会感觉到甜时候,会感觉到甜,这是因为口腔的唾液里有淀粉酶能把饭中的,这是因为口腔的唾液里有淀粉酶能把饭中的淀粉分解成为糊精和麦芽糖。淀粉分解成为糊精和麦芽糖。医生常会给消化不良的病人吃多酶医生常会给消化不良的病人吃多酶片片,其成分主要是胃蛋白酶、胰蛋白酶、淀粉酶,这些酶能,其成分主要是胃蛋白酶、胰蛋白酶、淀粉酶,这些酶能帮助人体将吃进去的蛋白质、淀粉分解成简单的物质,易被帮助人体将吃进去的蛋白质、淀粉分解成简单的物质,易被肠壁吸收。肠壁
2、吸收。生物体内的新陈代谢过程包含着许多复杂而又有规律生物体内的新陈代谢过程包含着许多复杂而又有规律的物质变化和能量变化,这许多化学反应都是在酶催化下的物质变化和能量变化,这许多化学反应都是在酶催化下进行的。进行的。酶和生命活动密切相关酶和生命活动密切相关,几乎所有的生命过程都有酶参加几乎所有的生命过程都有酶参加。现在学习的是第2页,共106页主主 要要 内内 容容n概述概述n酶催化作用的特点酶催化作用的特点n酶的结构与功能酶的结构与功能n维生素与辅酶维生素与辅酶n影响酶催化作用的因素影响酶催化作用的因素n酶活性的调节酶活性的调节n酶与医学的关系酶与医学的关系现在学习的是第3页,共106页 学学
3、 习习 目目 标标n掌握:掌握:酶的概念及作用特点、结构功能及影酶的概念及作用特点、结构功能及影响酶促反应速度的因素;响酶促反应速度的因素;B B族维生素参与组成族维生素参与组成的辅酶或辅基的结构与功能;竞争性抑制作用的辅酶或辅基的结构与功能;竞争性抑制作用的概念与作用特点;变构调节,共价修饰调节。的概念与作用特点;变构调节,共价修饰调节。n熟悉:熟悉:维生素的概念和分类;熟悉同工酶的概念维生素的概念和分类;熟悉同工酶的概念及其临床应用。及其临床应用。n了解:了解:酶的命名、分类原则及酶活性测定的原理酶的命名、分类原则及酶活性测定的原理方法;酶与医学的关系。方法;酶与医学的关系。现在学习的是第
4、4页,共106页概概 述述 (一)酶的定义(一)酶的定义 酶酶(Enzyme):酶是一类由活细胞产生的,对酶是一类由活细胞产生的,对其特异底物具有高效催化作用的蛋白质。其特异底物具有高效催化作用的蛋白质。核酶核酶(ribozyme):具有高效、特异催化作用的具有高效、特异催化作用的核酸核酸。(二)酶的化学本质(二)酶的化学本质 来源:来源:活细胞活细胞 功能:功能:催化剂催化剂 化学本质:化学本质:绝大多数是蛋白质,少数是绝大多数是蛋白质,少数是RNARNA。现在学习的是第5页,共106页(三)(三)几个有关名词几个有关名词 酶促反应:酶促反应:酶所催化的反应称为酶促反应。酶所催化的反应称为酶
5、促反应。底物底物(substrate,S):被酶催化的物质被酶催化的物质。产物产物(product,P):反应生成的物质。反应生成的物质。酶活性:酶活性:酶所具有的催化能力(酶所具有的催化能力(酶作用的强弱酶作用的强弱)。)。酶失活:酶失活:酶丧失催化能力。酶丧失催化能力。单体酶单体酶(monomeric enzyme):由由单条肽链单条肽链构成构成,仅具有三仅具有三级结构的酶。级结构的酶。寡聚酶寡聚酶(oligomeric enzyme):由由多个相同或不同亚基多个相同或不同亚基以非共价键连接组成的酶。以非共价键连接组成的酶。多酶体系多酶体系(multienzyme system):由由几种
6、不同功能的酶几种不同功能的酶彼彼此聚合形成的多酶复合物。此聚合形成的多酶复合物。现在学习的是第6页,共106页(三)酶的命名和分类(三)酶的命名和分类 酶的命名:酶的命名:1 1、习惯命名法习惯命名法 n根据其催化底物来命名;根据其催化底物来命名;n根据所催化反应的性质来命名;根据所催化反应的性质来命名;n结合上述两个原则来命名;结合上述两个原则来命名;n有时在这些命名基础上加上酶的来源或其它特点。有时在这些命名基础上加上酶的来源或其它特点。2 2、系统命名法系统命名法(19611961年国际酶学委员会确定年国际酶学委员会确定)n系统名称:底物名系统名称:底物名+反应性质反应性质n分类编号:分
7、类编号:E.C.+E.C.+四个数字四个数字 (EC:1.4.1.3EC:1.4.1.3EC:1.4.1.3EC:1.4.1.3)EC-enzyme commissionEC-enzyme commissionEC-enzyme commissionEC-enzyme commission 1.-1.-1.-1.-类类类类 (氧化还原酶类)(氧化还原酶类)(氧化还原酶类)(氧化还原酶类)4.-4.-4.-4.-亚类亚类亚类亚类 1.-1.-1.-1.-亚亚亚亚-亚类亚类亚类亚类 3.-3.-3.-3.-亚亚亚亚-亚类中的排序亚类中的排序亚类中的排序亚类中的排序现在学习的是第7页,共106页一些
8、酶的命名举例一些酶的命名举例现在学习的是第8页,共106页u依据催化反应的化学性质分(国际酶学委员会系统命依据催化反应的化学性质分(国际酶学委员会系统命名分类法)名分类法):1 1、氧化还原酶类、氧化还原酶类(oxidoreductases)(oxidoreductases):催化底物间进行氧化还原反:催化底物间进行氧化还原反应的酶类。应的酶类。2 2、转移酶类、转移酶类(transferases)(transferases):催化不同底物间进行某种基团的转催化不同底物间进行某种基团的转移或交换的酶类。移或交换的酶类。3 3、水解酶类、水解酶类(hydrolases)(hydrolases):
9、催化底物发生水解反应的酶类。催化底物发生水解反应的酶类。4 4、裂解酶类、裂解酶类(lyases)(lyases):催化一种化合物分解为两种化合物或两种化催化一种化合物分解为两种化合物或两种化合物合成为一种化合物的酶类。合物合成为一种化合物的酶类。5 5、异构酶类、异构酶类(isomerases)(isomerases):催化各种同分异构体间相互转变的酶催化各种同分异构体间相互转变的酶类。类。6 6、合成酶类、合成酶类(ligases,synthetases)(ligases,synthetases):催化两分子底物合成为一分子催化两分子底物合成为一分子化合物,同时耦联有化合物,同时耦联有AT
10、PATP的磷酸键断裂的酶类。的磷酸键断裂的酶类。酶的分类:酶的分类:现在学习的是第9页,共106页u依据酶分子中肽链的数目分:依据酶分子中肽链的数目分:l单体酶单体酶(monomeric enzyme):只有一条肽链即可构成有活性的酶,:只有一条肽链即可构成有活性的酶,故单体酶仅具有三级结构。故单体酶仅具有三级结构。l寡聚酶寡聚酶(oligomeric enzyme):由多个相同或不同亚基以非共价键连接:由多个相同或不同亚基以非共价键连接组成的酶。组成的酶。u依据酶催化反应的结构特点为:依据酶催化反应的结构特点为:l多酶体系多酶体系(multienzyme system):由几种不同功能的酶彼
11、此聚合形:由几种不同功能的酶彼此聚合形成的多酶复合物。成的多酶复合物。l多功能酶多功能酶(multifunctional enzyme)或串联酶或串联酶(tandem enzyme):一些:一些多酶体系在进化过程中由于基因的融合,多种不同催化功能存在于一条多酶体系在进化过程中由于基因的融合,多种不同催化功能存在于一条多肽链中,这类酶称为多功能酶。多肽链中,这类酶称为多功能酶。u依据酶的分子组成为:依据酶的分子组成为:l单纯酶单纯酶 (simple enzyme):仅由氨基酸残基即可组成有活性的酶分:仅由氨基酸残基即可组成有活性的酶分子。子。l结合酶结合酶 (conjugated enzyme)
12、:由蛋白质与非蛋白质部分组成的有活性:由蛋白质与非蛋白质部分组成的有活性的酶分子。的酶分子。现在学习的是第10页,共106页n高度催化效率高度催化效率n高度特异性高度特异性n酶催化活性的可调节性酶催化活性的可调节性n酶活性的不稳定性酶活性的不稳定性第一节第一节 酶催化作用的特点酶催化作用的特点现在学习的是第11页,共106页 酶与一般催化剂的共同点酶与一般催化剂的共同点n只能催化热力学上允许进行的化学反应。只能催化热力学上允许进行的化学反应。n能缩短反应达到平衡所需的时间,而不能改变平能缩短反应达到平衡所需的时间,而不能改变平衡点。衡点。n反应前后本身不发生变化。反应前后本身不发生变化。n对可
13、逆反应的正反两个方向都具有的催化作用。对可逆反应的正反两个方向都具有的催化作用。n都能降低反应所需要的活化能。都能降低反应所需要的活化能。n几个概念:几个概念:能阈:反应物分子发生化学变化所需最低能量能阈:反应物分子发生化学变化所需最低能量 活化分子:含有高于反应能阈而能起反应的分子活化分子:含有高于反应能阈而能起反应的分子 活化能:底物分子从初态转变到活化态所需的能量活化能:底物分子从初态转变到活化态所需的能量现在学习的是第12页,共106页酶促反应的特点酶促反应的特点(一)(一)高度的催化效率高度的催化效率n酶的催化效率比非催化反应的效率高酶的催化效率比非催化反应的效率高10108 810
14、102020倍,比一般催化剂高倍,比一般催化剂高10107 710101313倍。倍。n酶的催化不需要较高的反应温度。酶的催化不需要较高的反应温度。n酶酶和和一一般般催催化化剂剂加加速速反反应应的的机机理理都都是是降降低低反反应应的的活活化化能能。酶酶比比一一般般催催化化剂剂能能更更有有效效地地降降低低反反应的活化能。应的活化能。现在学习的是第13页,共106页反应总能量改变反应总能量改变 非催化反应活化能非催化反应活化能 酶促反应酶促反应 活化能活化能 一般催化剂催一般催化剂催化反应的活化能化反应的活化能 能能量量反反 应应 过过 程程 底物底物 产物产物 酶促反应活化能的改变酶促反应活化能
15、的改变 现在学习的是第14页,共106页(二)(二)高度的特异性高度的特异性 要求底物具有特定的结构。酶的这种特要求底物具有特定的结构。酶的这种特性称为酶的专一性或特异性性称为酶的专一性或特异性。相对相对特异性:一种酶作用于一类化合物或一特异性:一种酶作用于一类化合物或一种化学键发生化学反应。种化学键发生化学反应。绝对绝对特异性:一种酶只能作用于一种底物,特异性:一种酶只能作用于一种底物,进行一种专一的反应,生成一种特定结构的产进行一种专一的反应,生成一种特定结构的产物。物。立体异构立体异构特异性:一种酶只能作用于底物特异性:一种酶只能作用于底物的一种立体异构体。的一种立体异构体。现在学习的是
16、第15页,共106页(三)(三)酶活性的不稳定性(酶活性的不稳定性(高度不稳定性高度不稳定性)酶对环境因素的变化非常敏感,凡能使蛋白质酶对环境因素的变化非常敏感,凡能使蛋白质变性的理化因素都能使酶蛋白变性失活。变性的理化因素都能使酶蛋白变性失活。(四)(四)催化活性的可调节性催化活性的可调节性 酶促反应受多种因素的调控,以适应机体对不断变酶促反应受多种因素的调控,以适应机体对不断变化的内外环境和生命活动的需要。其中包括三方面的化的内外环境和生命活动的需要。其中包括三方面的调节。调节。n对酶生成与降解量的调节对酶生成与降解量的调节n酶催化效力的调节酶催化效力的调节n通过改变底物浓度对酶进行调节等
17、通过改变底物浓度对酶进行调节等现在学习的是第16页,共106页第二节第二节 酶的结构与催化活性酶的结构与催化活性n酶的分子组成酶的分子组成n辅助因子与维生素辅助因子与维生素n酶的催化活性与活性中心酶的催化活性与活性中心n体内酶的其他存在形式体内酶的其他存在形式现在学习的是第17页,共106页 一、酶的分子组成一、酶的分子组成单纯酶单纯酶:仅由氨基酸组成。其活性由蛋白质的结构:仅由氨基酸组成。其活性由蛋白质的结构决定。决定。结合酶结合酶:由蛋白质和非蛋白质部分组成,蛋白质部由蛋白质和非蛋白质部分组成,蛋白质部分称为分称为酶蛋白酶蛋白,非蛋白质部分称为,非蛋白质部分称为辅助因子辅助因子。二者。二者
18、结合形成的复合物称为结合形成的复合物称为全酶全酶。全酶全酶=酶蛋白酶蛋白+辅助因子辅助因子现在学习的是第18页,共106页结合结合酶的分子组成酶的分子组成蛋白质部分:酶蛋白蛋白质部分:酶蛋白 (apoenzyme)辅助因子辅助因子(cofactor)金属离子金属离子小分子有机化合物小分子有机化合物结合酶(全酶结合酶(全酶)(holoenzyme)决定反应的专一性及其催化机制决定反应的专一性及其催化机制 决定反应的性决定反应的性质和反应类型质和反应类型 MgMg2+2+、CuCu2+2+、ZnZn2+2+、FeFe2+2+现在学习的是第19页,共106页 结合酶的特点结合酶的特点1.1.酶蛋白和
19、辅助因子单独存在时,均无催化活性,只酶蛋白和辅助因子单独存在时,均无催化活性,只有当二者结合形成有当二者结合形成全酶全酶后后才有催化活性才有催化活性。2.2.一种酶蛋白只能与一种辅助因子结合构成一种特异一种酶蛋白只能与一种辅助因子结合构成一种特异性的酶,一种辅助因子却可与几种酶蛋白结合构成性的酶,一种辅助因子却可与几种酶蛋白结合构成不同特异性的酶。不同特异性的酶。3.3.酶蛋白决定酶蛋白决定酶促酶促反应的专一性反应的专一性;辅助因子辅助因子决定决定反应反应类型类型。现在学习的是第20页,共106页 包括:包括:金属离子金属离子和和小分子有机物小分子有机物。n按其与酶蛋白结合的紧密程度可分为按其
20、与酶蛋白结合的紧密程度可分为辅酶辅酶和和辅基辅基。n辅酶:辅酶:与酶蛋白结合疏松,用透析或超滤的方法能将其与酶蛋白结合疏松,用透析或超滤的方法能将其与酶蛋白分离。与酶蛋白分离。n辅基:辅基:与酶蛋白结合紧密,用透析或超滤的方法不与酶蛋白结合紧密,用透析或超滤的方法不能将其除去的称之。能将其除去的称之。n辅酶和辅基都是维生素类物质。辅酶和辅基都是维生素类物质。辅助因子辅助因子现在学习的是第21页,共106页 金属离子的作用金属离子的作用 1.1.稳定酶分子构象。稳定酶分子构象。2.2.参与催化反应或传递电子。参与催化反应或传递电子。3.3.在酶与底物间起桥梁作用。在酶与底物间起桥梁作用。4.4.
21、中和阴离子降低反应中的静电斥力。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,可将酶分为根据金属离子与酶结合的形式不同,可将酶分为金属酶金属酶和和金属活化酶金属活化酶。v金属酶金属酶(metalloenzyme)金属离子与酶结合紧密,提取过程中不易丢失。金属离子与酶结合紧密,提取过程中不易丢失。v金属激活酶金属激活酶(metal-activated enzyme)金属离子为酶的活性所必需,但与酶的结合不甚紧密。金属离子为酶的活性所必需,但与酶的结合不甚紧密。现在学习的是第22页,共106页 小分子有机物小分子有机物n作用:作用:在反应中起运载体的作用,在反应中起运载体的作用,
22、传递电子、质传递电子、质子或转移基团的作用子或转移基团的作用。n其结构中常含有其结构中常含有维生素维生素或或维生素类物质维生素类物质,以辅酶,以辅酶或辅基的形式参与酶的催化过程。或辅基的形式参与酶的催化过程。现在学习的是第23页,共106页小分子有机化合物在催化中的作用小分子有机化合物在催化中的作用 现在学习的是第24页,共106页二、辅助因子与维生素二、辅助因子与维生素 维生素的维生素的概念概念n维生素维生素(vitamin)是维持人体正常生命活动所必是维持人体正常生命活动所必须的一类小分子有机化合物。须的一类小分子有机化合物。v调节物质代谢、维持细胞生理功能。调节物质代谢、维持细胞生理功能
23、。维生素的维生素的特点特点 1)1)维生素及其前体都存在于天然食物中维生素及其前体都存在于天然食物中 2)2)参与机体正常生理功能,参与机体正常生理功能,需要量极少,但不可缺少需要量极少,但不可缺少 3)3)不提供热能,不提供热能,一般不为机体组成成分一般不为机体组成成分 4)4)在体内不能合成或合成量少,必需由食物供给在体内不能合成或合成量少,必需由食物供给 现在学习的是第25页,共106页维生素的分类维生素的分类溶于水溶于水体内无储存体内无储存B族族Vit Vit C溶于溶于Fat肝脏可蓄积肝脏可蓄积Vit A D E K水水溶溶性性脂脂溶溶性性 B族族Vit包括:包括:Bl、B2、PP、
24、B6、泛酸、生物素、泛酸、生物素、叶酸和叶酸和B12 8种维种维生素。生素。现在学习的是第26页,共106页 维生素缺乏症的常见原因维生素缺乏症的常见原因1.1.摄入量不足:摄入量不足:烹调、储存方法不当烹调、储存方法不当2.2.吸收利用率降低:吸收利用率降低:长期腹泻、消化不良长期腹泻、消化不良3.3.需要量增加:需要量增加:生长期儿童、孕妇、重体力劳动者生长期儿童、孕妇、重体力劳动者4.4.药物引起:药物引起:长期应用广谱抗菌素,长期应用广谱抗菌素,抑制肠道正常菌群抑制肠道正常菌群的生长的生长 我国我国55%以上的人缺乏维生素以上的人缺乏维生素A,50%以上的以上的人缺乏维生素人缺乏维生素
25、D。最普遍缺乏的维生素是。最普遍缺乏的维生素是B1、B2、C,特别是中老年人,缺少维生素特别是中老年人,缺少维生素C的现象尤为严的现象尤为严重。上述五种维生素,就是中国人目前最缺乏的维重。上述五种维生素,就是中国人目前最缺乏的维生素。生素。现在学习的是第27页,共106页一、一、Vit B1(硫胺素)(硫胺素)v化学本质:化学本质:由由含氨基的嘧啶环和含硫的噻唑环组成含氨基的嘧啶环和含硫的噻唑环组成v活性形式:活性形式:焦磷酸硫胺素焦磷酸硫胺素(TPP)现在学习的是第28页,共106页n性质:性质:酸性溶液中耐热性强,碱性溶液中加热易酸性溶液中耐热性强,碱性溶液中加热易被破坏被破坏n来源:来源
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 维生素
限制150内