酶的结构与功能的.pptx

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1、 2.酶的分子组成（按化学组成）；3.酶的活性中心；主要内容：主要内容：1.酶的分类（按结构）；第1页/共19页 大部分酶是蛋白质，因此酶分子也具有一、二、三级或四级结构。不同的酶具有不同的结构，根据酶分子的结构特点和大小可将酶分为3类：单体酶(monomeric enzyme)寡聚酶(oligomeric enzyme)多酶体系（multienzyme system）多酶复合体(multienzyme complex)多功能酶（multifunctional enzyme).1.酶的分类（按结构）酶的分类（按结构）第2页/共19页单体酶：由一个具有三级结构的酶蛋白组成的酶分子。单体酶一般只由

2、一条肽链组成，也可有多条肽链组成。多酶体系：多酶体系：a.多酶复合体多酶复合体，由几种酶彼此嵌合形成复合体,有利于一系列反应的进行。如脂肪酸合成酶系。由7种酶围饶着小分子物质-酰基载体蛋白(ACP)形成球状,其中若1种酶失活或解体,则丧失整个活性。b.多功能酶（串联酶），多功能酶（串联酶），由一条多肽链组成却具有多种不同催化功能的酶。寡聚酶：寡聚酶：由两个或多个亚基（或肽链）组成的酶。寡聚酶中亚基的种类可以相同，也可以不同。由两个或多个相同的亚基组成的称为均一寡聚酶。多肽链之间通常以非共价键相连。第3页/共19页多酶复合体多酶复合体HS-ACP-酮脂肪酮脂肪酮脂肪酮脂肪酰合酶酰合酶酰合酶酰合酶

3、-SH-SH-酮脂酮脂酮脂酮脂肪肪肪肪酰还原酶酰还原酶酰还原酶酰还原酶-烯脂烯脂烯脂烯脂肪酰水化酶肪酰水化酶肪酰水化酶肪酰水化酶-烯脂烯脂烯脂烯脂肪酰还原酶肪酰还原酶肪酰还原酶肪酰还原酶丙二酰单丙二酰单丙二酰单丙二酰单酰转移酶酰转移酶酰转移酶酰转移酶长链脂肪长链脂肪长链脂肪长链脂肪酰硫解酶酰硫解酶酰硫解酶酰硫解酶脂肪酰脂肪酰脂肪酰脂肪酰转移酶转移酶转移酶转移酶多功能酶多功能酶脂肪酸合成酶系脂肪酸合成酶系第4页/共19页2.酶的分子组成酶的分子组成单纯酶单纯酶(simple enzyme)结合酶结合酶(conjugated enzyme)脱辅基酶（酶蛋白）（apoenzyme）辅因子(cofac

4、tor)辅酶(coenzyme)辅基(prosthetic)第5页/共19页单纯酶单纯酶即单成分酶，仅由蛋白质或核糖核酸组成；结合酶结合酶即双成分酶，除了蛋白质或核糖核酸以外，还需要有其他成分。分子中蛋白质部分称为脱辅基酶或酶蛋白；非蛋白质部分称为辅因子。全酶=酶蛋白（或酶RNA）+辅因子注意注意：酶蛋白加上相应的辅因子构成的完整分子称为全酶。只有全酶形式才具有活性，单独的酶蛋白及辅因子是没有催化活性的。第6页/共19页酶蛋白酶蛋白-与底物结合，决定反应的专一性和高效率。辅因子辅因子-直接对电子、原子或某些化学基团起传递作用，决定反应的类型。辅酶辅酶(coenzyme)：与酶蛋白结合比较疏松的

5、小分子有机化合物。用透析方法或超滤可除去。辅基辅基(prosthetic group)：与酶蛋白牢固结合的物质。用透析方法或超滤不易除去。注意：辅基和辅酶的区别只在于它们与酶蛋白结合的牢固程度不同，并无严格界限。体内酶的种类很多，而辅酶（辅基）的种类却较少，通常一种酶蛋白只能与一种辅酶（辅基结合）成为一种专一性的酶，但一种辅基往往能与不同的酶蛋白结合构成许多专一性酶。第7页/共19页辅酶和辅基的化学本质辅酶和辅基的化学本质主要是两类物质：1.金属离子：Cu2+、Zn2+、Mg2+、Mn2+、Fe3+等；2.小分子有机物（几乎全是B族维生素类衍生物）：维生素、铁卟啉等；作用：作用：辅酶或辅基在酶

6、催化的反应中主 要起着传递氢、传递电子、传递原子或化学基团等作用。第8页/共19页金属离子的作用：（1）作为活性中心的催化基团参与反应传递电子；（2）搭桥作用：在酶与底物之间起桥梁作用；（3）稳定构象：帮助酶分子形成酶活性所必需构象；（4）中和阴离子而降低反应中的静电斥力。小分子有机物的作用：参与酶的催化过程，在反应中传递电子、质子或一些基团。第9页/共19页3.酶的活性中心酶的活性中心 必需基团：必需基团：与酶催化活性直接相关的化学基团。必需基团多数位于酶的活性中心，直接与底物结合，或直接参与催化底物的反应；少数必需基团位于活化中心以外，它们可以稳定酶的分子构象。对催化活性起间接作用。结合基

7、团：结合基团：活化中心的主要必需基团中能与底物结合的基团。催化基团：催化基团：活化中心的主要必需基团中能直接作用于底物的某些化学键，参与催化底物的反应的基团。第10页/共19页酶分子中酶分子中AA残基的分类残基的分类：接触残基：接触残基：直接与底物接触的基团。辅助残基：辅助残基：不与底物接触，对接触残基的功能有促进作用。结构残基：结构残基：与酶的活性不发生直接关系，但可稳定酶的分子构像。非贡献残基：非贡献残基：除上述3类必需基团外，酶分子的其他所有残基。第11页/共19页活性中心活性中心（活性部位）活性部位）：酶分子上必须基团比较集中并构成一定空间构象、与酶的活性直接相关的结构区域。活性中心里

8、出现频率最高的活性中心里出现频率最高的AA：Ser,His,Asp,Glu,Tyr,Lys,Cys第12页/共19页单纯酶：单纯酶：酶分子在三维结构中比较靠近的少数几个氨基酸残基或是这些残基上的某些基团，它们在一级结构上相距甚远甚至不在同一条肽链上，通过肽链的盘绕折叠而在空间结构上相互靠近，形成具有一定空间结构的区域-活性中心。溶溶菌菌酶酶的的活活性性中中心心第13页/共19页结合酶：活性中心即辅酶分子，或辅酶上的某一部分结构，以及与辅酶分子在结构上紧密偶联的蛋白质结构区域。己糖激酶的活性中心第14页/共19页活性中心是活性中心是直接将底物转化为产物的部位。直接将底物转化为产物的部位。它通常包

9、括两个部分：（1）结合中心：与底物结合的部分。决定酶的专一性。（2）催化中心：促进底物发生化学变化的部分。决定酶所催化反应的性质。注意：酶的活性中心一般只有一个。催化中心常常只有一个，包括2个或3个氨基酸残基。结合中心则随酶而异，有的仅一个，有的有数个。每个结合中心的氨基酸数目也很不一致。第15页/共19页活性部位的基团都是必需基团活性部位的基团都是必需基团，但必需基，但必需基团还包括在活性部位以外的，对维持酶空团还包括在活性部位以外的，对维持酶空间构象必需的基团。即：间构象必需的基团。即：第16页/共19页活性中心外的必需基团底 物 结合基团催化基团 活性中心 第17页/共19页谢 谢 ！第18页/共19页感谢您的观看！第19页/共19页