理学酶学习教案.pptx

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1、会计学1理学理学(lxu)酶酶第一页，共100页。二、酶的催化(cuhu)特点酶与一般(ybn)催化剂的共同点（1）用量少而催化(cuhu)效率高（2）能加快化学反应的速度，但不改变平衡点，反应前后本身不发生变化如CO2+H2OH2CO3第1页/共100页第二页，共100页。（3）降低(jingd)反应所需的活化能第2页/共100页第三页，共100页。例2H2O22H2O+O2反应活化能非催化反应75.24kJ/mol钯催化反应48.9kJ/molH2O2酶催化8.36kJ/mol第3页/共100页第四页，共100页。酶作为(zuwi)生物催化剂的特殊点1、高的催化(cuhu)效率以摩尔(mr

2、)为单位进行比较，酶的催化效率比化学催化剂高1071013倍，比非催化反应高1081020倍。例2H2O22H2O+O21moleH2O2酶能催化5106moleH2O2的分解1moleFe3+只能催化610-4moleH2O2的分解第4页/共100页第五页，共100页。2 2、高度、高度、高度、高度(god)(god)的专一性的专一性的专一性的专一性 一种酶只能作用于某一类或某一种特定物质这就是一种酶只能作用于某一类或某一种特定物质这就是酶的专一性可分为：酶的专一性可分为：绝对专一性：有些酶只作用于一种底物，催化一个绝对专一性：有些酶只作用于一种底物，催化一个反应，而不作用于任何其它物质。反

3、应，而不作用于任何其它物质。相对专一性：这类酶对结构相近相对专一性：这类酶对结构相近(xin(xin jn)jn)的一类底的一类底物都有作用。包括键的专一性和基团的专一性。物都有作用。包括键的专一性和基团的专一性。立体异构专一性：这类酶只对底物的某一种构型起立体异构专一性：这类酶只对底物的某一种构型起作用，而不催化其他异构体。包括旋光异构专一性和作用，而不催化其他异构体。包括旋光异构专一性和几何异构专一性。几何异构专一性。第5页/共100页第六页，共100页。3 3、酶反应条件、酶反应条件、酶反应条件、酶反应条件(tiojin)(tiojin)温和：温和：温和：温和：n n反应条件：室温、常压

4、、温和的反应条件：室温、常压、温和的PHPH。酶是蛋白质，酶促反应要求一定。酶是蛋白质，酶促反应要求一定的的pHpH、温度等温和的条件。凡是超出、温度等温和的条件。凡是超出(choch)(choch)这些范围酶就会丧失这些范围酶就会丧失活性。活性。n n4 4、酶易失活：在剧烈条件反而使酶失活，如强酸、强碱、有机溶剂、酶易失活：在剧烈条件反而使酶失活，如强酸、强碱、有机溶剂、重金属盐、高温、紫外线、剧烈震荡等任何使蛋白质变性的理化因素重金属盐、高温、紫外线、剧烈震荡等任何使蛋白质变性的理化因素都可能使酶变性而失去其催化活性。都可能使酶变性而失去其催化活性。第6页/共100页第七页，共100页。

5、5 5、酶活性的可调节性：、酶活性的可调节性：、酶活性的可调节性：、酶活性的可调节性：n n酶是生物体的组成成份，和体内其他物质一样，不酶是生物体的组成成份，和体内其他物质一样，不断在体内新陈代谢，酶的催化活性也受多方面的调控。断在体内新陈代谢，酶的催化活性也受多方面的调控。n n 例如，酶的生物合成的诱导和阻遏、酶的化学修饰、例如，酶的生物合成的诱导和阻遏、酶的化学修饰、抑制物的调节作用、代谢物对酶的反馈调节、酶的别抑制物的调节作用、代谢物对酶的反馈调节、酶的别构调节以及神经体液构调节以及神经体液(t(t y)y)因素的调节等，这些调控保因素的调节等，这些调控保证酶在体内新陈代谢中发挥其恰如

6、其分的催化作用，证酶在体内新陈代谢中发挥其恰如其分的催化作用，使生命活动中的种种化学反应都能够有条不紊、协调使生命活动中的种种化学反应都能够有条不紊、协调一致地进行。有胞内酶和胞外酶之分，也有单体酶和一致地进行。有胞内酶和胞外酶之分，也有单体酶和多酶复合体之分多酶复合体之分 第7页/共100页第八页，共100页。2少数(shosh)酶是RNA.1982年美国T.Cech等人发现四膜虫的rRNA前体能在完全没有(miyu)蛋白质的情况下进行自我加工，发现RNA有催化活性ThomasCechUniversityofColoradoatBoulder,USA第8页/共100页第九页，共100页。据酶

7、分子据酶分子(fnz)组成分类组成分类据酶蛋白特征据酶蛋白特征(tzhng)分类分类单纯单纯(dnchn)蛋白质酶蛋白质酶结合结合蛋白质酶蛋白质酶 （全酶）（全酶）酶蛋白酶蛋白辅助因子辅助因子辅酶辅酶辅基辅基金属离子金属离子 单体酶单体酶寡聚酶寡聚酶多酶复合体系多酶复合体系（二）酶的化学组成第9页/共100页第十页，共100页。辅助因子的分类辅助因子的分类(fn li)n n根据与酶蛋白结合的紧密程度分：根据与酶蛋白结合的紧密程度分：根据与酶蛋白结合的紧密程度分：根据与酶蛋白结合的紧密程度分：n n辅酶：与酶蛋白结合疏松辅酶：与酶蛋白结合疏松辅酶：与酶蛋白结合疏松辅酶：与酶蛋白结合疏松(不形成

8、共价键不形成共价键不形成共价键不形成共价键)n n辅基辅基辅基辅基:与酶蛋白结合紧密与酶蛋白结合紧密与酶蛋白结合紧密与酶蛋白结合紧密(以共价键相连以共价键相连以共价键相连以共价键相连)n n辅酶与辅基无严格区别。辅酶与辅基无严格区别。辅酶与辅基无严格区别。辅酶与辅基无严格区别。n n辅助因子直接作为辅助因子直接作为辅助因子直接作为辅助因子直接作为(zuwi)(zuwi)电子、原子或某些化学基团的载体传电子、原子或某些化学基团的载体传电子、原子或某些化学基团的载体传电子、原子或某些化学基团的载体传递作用，参与反应并促进整个催化过程。递作用，参与反应并促进整个催化过程。递作用，参与反应并促进整个催

9、化过程。递作用，参与反应并促进整个催化过程。n n酶蛋白决定酶反应的酶蛋白决定酶反应的酶蛋白决定酶反应的酶蛋白决定酶反应的 专一性和高效性，辅助因子决定酶反应的类专一性和高效性，辅助因子决定酶反应的类专一性和高效性，辅助因子决定酶反应的类专一性和高效性，辅助因子决定酶反应的类型型型型第10页/共100页第十一页，共100页。根据酶蛋白分子的特点(tdin)将酶分成三类1单体(dnt)酶（由一条肽链组成）2寡聚酶（由两个或两个以上(yshng)相同或不相同亚基结合组成的酶）3多酶复合物（由几种酶依靠非共价键彼此嵌合而成。）第11页/共100页第十二页，共100页。第二节、酶的命名(mngmng)

10、和分类1961年国际酶学委员会提出(tch)的酶的命名和分类方法。第12页/共100页第十三页，共100页。一、酶的分类(fnli)1氧化(ynghu)还原酶类（oxido-reductases）催化氧化(ynghu)还原反应的酶，包括氧化(ynghu)酶类、脱氢酶类、过氧化(ynghu)氢酶、过氧化(ynghu)物酶等。第13页/共100页第十四页，共100页。（1）脱氢酶类：直接催化底物(dw)脱氢A2H+BA+B2H例：乳酸(rsun)脱氢酶（，L-乳酸(rsun)：NAD+氧化还原酶）乳酸丙酮酸第14页/共100页第十五页，共100页。（2）氧化酶类：催化(cuhu)底物脱氢，并氧化生

11、成H2Oa:AH2+O2A+H2O辅基是FAD、FMNb:AH2+OA+H2O第15页/共100页第十六页，共100页。邻苯二酚氧化酶（，邻苯二酚：氧氧化酶）邻苯二酚邻苯醌C:例：第16页/共100页第十七页，共100页。2转移(zhuny)酶类（transferases）催化(cuhu)基团的转移例：谷丙转氨酶（GPT）（，L-丙氨酸：酮戊二酸氨基转移酶）第17页/共100页第十八页，共100页。3水解酶类（hydrolases）AB+H2OAH+BOH第18页/共100页第十九页，共100页。4裂合酶类（lyases）从底物(dw)移去一个基团而形成双键或逆反应ABA+B例1：第19页/共

12、100页第二十页，共100页。例例2：第20页/共100页第二十一页，共100页。5异构酶类（isomerase）催化(cuhu)异构化反应例：第21页/共100页第二十二页，共100页。6连接酶类（ligases,也称synthetases合成酶类）将两个小分子(fnz)合成一个大分子(fnz)，通常需要ATP供能。例：第22页/共100页第二十三页，共100页。1系统(xtng)名称（systematicname）（1）标明底物(dw)，催化反应的性质G-6-PF-6-PG-6-P异构酶例:二、酶的命名(mngmng)第23页/共100页第二十四页，共100页。（2）两个底物参加反应时应同

13、时(tngsh)列出，中间用冒号（:）分开。如其中一个底物为水时，水可略去。例1：丙氨酸+-酮戊二酸谷氨酸+丙酮酸丙氨酸:-酮戊二酸氨基转移酶例2：脂肪(zhfng)+H2O脂酸+甘油脂肪(zhfng)水解酶第24页/共100页第二十五页，共100页。3编号(binho):用4个阿拉伯数字的编号表示，数字中用“”隔开(ki)，前面冠以EC（为EnzymeCommission）。EC大类.亚类.亚亚类.排号(piho)，如3：水解酶4：作用于肽键17：金属羧基酶1：排号第25页/共100页第二十六页，共100页。2习惯(xgun)名称（recommendedname）（1）反应(fnyng)性质

14、如：水解酶、氧化酶、脱氢酶。（2）底物，反应(fnyng)性质如：蛋白水解酶。（3）来源或其它特点如：唾液淀粉水解酶第26页/共100页第二十七页，共100页。n n酶促反应：酶促反应：酶促反应：酶促反应：E+S =ESE+S =ESE+S =ESE+S =ES E+P E+P E+P E+Pn n反应方向反应方向反应方向反应方向(fngxing),(fngxing),(fngxing),(fngxing),即化学平衡方向即化学平衡方向即化学平衡方向即化学平衡方向(fngxing),(fngxing),(fngxing),(fngxing),主主主主要取决于反应自由能变化要取决于反应自由能变化

15、要取决于反应自由能变化要取决于反应自由能变化H H H H。n n而反应速度快慢而反应速度快慢而反应速度快慢而反应速度快慢,则主要取决于反应的活化能则主要取决于反应的活化能则主要取决于反应的活化能则主要取决于反应的活化能EaEaEaEa。n n催化剂的作用是降低反应活化能催化剂的作用是降低反应活化能催化剂的作用是降低反应活化能催化剂的作用是降低反应活化能Ea,Ea,Ea,Ea,从而起到提高反应速从而起到提高反应速从而起到提高反应速从而起到提高反应速度的作用度的作用度的作用度的作用一、酶的催化作用一、酶的催化作用一、酶的催化作用一、酶的催化作用 活化能活化能活化能活化能从初态转化为过渡态需要能量

16、，即为活化能，活化能越大，中间从初态转化为过渡态需要能量，即为活化能，活化能越大，中间(zhngjin)产物越难形成，反应越难进行。产物越难形成，反应越难进行。第三节酶的催化反应机理第三节酶的催化反应机理(j l)第27页/共100页第二十八页，共100页。反应反应反应反应(f(f nyng)nyng)过程中能的变过程中能的变过程中能的变过程中能的变化化化化第28页/共100页第二十九页，共100页。n n在酶催化的反应中，第一步是酶与底物形成酶底物中间在酶催化的反应中，第一步是酶与底物形成酶底物中间在酶催化的反应中，第一步是酶与底物形成酶底物中间在酶催化的反应中，第一步是酶与底物形成酶底物中

17、间复合物。当底物分子在酶作用下发生化学变化后，中间复复合物。当底物分子在酶作用下发生化学变化后，中间复复合物。当底物分子在酶作用下发生化学变化后，中间复复合物。当底物分子在酶作用下发生化学变化后，中间复合物再分解成产物和酶。合物再分解成产物和酶。合物再分解成产物和酶。合物再分解成产物和酶。n n E +S =E-S E +S =E-S E +S =E-S E +S =E-S P +E P +E P +E P +En n许多实验事实证明了许多实验事实证明了许多实验事实证明了许多实验事实证明了E E E ES S S S复合物的存在。复合物的存在。复合物的存在。复合物的存在。E E E ES S

18、S S复合物形成复合物形成复合物形成复合物形成的速率与酶和底物的性质的速率与酶和底物的性质的速率与酶和底物的性质的速率与酶和底物的性质(xngzh)(xngzh)(xngzh)(xngzh)有关。有关。有关。有关。二、中间产物二、中间产物(chnw)(chnw)学说学说第29页/共100页第三十页，共100页。必需基团必需基团酶分子酶分子(fnz)中氨基酸残基侧中氨基酸残基侧链的化学基团中，一些与酶活链的化学基团中，一些与酶活性密切相关的化学基团。性密切相关的化学基团。目目 录录三、酶的活性中心三、酶的活性中心第30页/共100页第三十一页，共100页。酶的活性中心酶的活性中心n n概念：酶的

19、活性中心是指酶分子结构中，能与底概念：酶的活性中心是指酶分子结构中，能与底概念：酶的活性中心是指酶分子结构中，能与底概念：酶的活性中心是指酶分子结构中，能与底物结合，并能催化底物转化为产物的具有特定空物结合，并能催化底物转化为产物的具有特定空物结合，并能催化底物转化为产物的具有特定空物结合，并能催化底物转化为产物的具有特定空间结构的部位间结构的部位间结构的部位间结构的部位(bwi)(bwi)。n n酶活性中心是酶分子中具有三维结构的区域，或酶活性中心是酶分子中具有三维结构的区域，或酶活性中心是酶分子中具有三维结构的区域，或酶活性中心是酶分子中具有三维结构的区域，或为裂缝，或为凹陷，深入到酶分子

20、内部，常为氨为裂缝，或为凹陷，深入到酶分子内部，常为氨为裂缝，或为凹陷，深入到酶分子内部，常为氨为裂缝，或为凹陷，深入到酶分子内部，常为氨基酸残基的疏水基团组成的。基酸残基的疏水基团组成的。基酸残基的疏水基团组成的。基酸残基的疏水基团组成的。第31页/共100页第三十二页，共100页。活性中心内的必需活性中心内的必需活性中心内的必需活性中心内的必需(bx)(bx)(bx)(bx)基团基团基团基团结合部位结合部位与底物相结合与底物相结合与底物相结合与底物相结合决定酶分子的专一性决定酶分子的专一性决定酶分子的专一性决定酶分子的专一性催化部位催化部位催化底物转变成产物催化底物转变成产物 决定酶分子的

21、催化能力决定酶分子的催化能力决定酶分子的催化能力决定酶分子的催化能力位于活性中心以外，维持酶活性中心应有位于活性中心以外，维持酶活性中心应有(yn yu)的空间构象所必需。的空间构象所必需。活性中心外的必需活性中心外的必需(bx)(bx)基团基团常见：常见：His His 咪唑基；咪唑基；Ser Ser 羟基；羟基；Cys Cys 巯基；巯基；Glu Glu 羧基羧基第32页/共100页第三十三页，共100页。底底 物物 活性中心以外活性中心以外(ywi)的必需的必需基团基团结合结合(jih)基团基团催化催化(cu hu)基团基团 活性中心活性中心 目目 录录第33页/共100页第三十四页，共

22、100页。(a)“(a)“(a)“(a)“三点三点三点三点(sn din)(sn din)(sn din)(sn din)结合结合结合结合”的催化理论的催化理论的催化理论的催化理论n n认为酶与底认为酶与底物的结合处物的结合处至少有三个至少有三个点，而且只点，而且只有一种情况有一种情况(qngkung)(qngkung)是完全结合是完全结合的形式。只的形式。只有这种情况有这种情况(qngkung)(qngkung)下，不对称下，不对称催化作用才催化作用才能实现。能实现。四、诱导四、诱导契合契合(qh)(qh)学说学说第34页/共100页第三十五页，共100页。（b b b b）锁钥）锁钥）锁钥

23、）锁钥(suyu)(suyu)(suyu)(suyu)学说学说学说学说 n n认为整个认为整个(zhngg)(zhngg)酶分子的酶分子的天然构象是具有刚性结构的，天然构象是具有刚性结构的，酶表面具有特定的形状。酶与酶表面具有特定的形状。酶与底物的结合如同一把钥匙对一底物的结合如同一把钥匙对一把锁一样把锁一样刚性刚性(n xn)模式：模式：Emil Fisher提出提出第35页/共100页第三十六页，共100页。酶与底物相互接近时，其结构酶与底物相互接近时，其结构酶与底物相互接近时，其结构酶与底物相互接近时，其结构(jigu)(jigu)相互诱导、相相互诱导、相相互诱导、相相互诱导、相互变形和

24、相互适应，进而相互结合。这一过程称为酶互变形和相互适应，进而相互结合。这一过程称为酶互变形和相互适应，进而相互结合。这一过程称为酶互变形和相互适应，进而相互结合。这一过程称为酶-底物结合的诱导契合假说底物结合的诱导契合假说底物结合的诱导契合假说底物结合的诱导契合假说 。柔性柔性(ru xn)学说：学说：Koshland提出提出C、诱导、诱导(yudo)契合假说契合假说第36页/共100页第三十七页，共100页。酶原酶原酶原酶原有些酶在细胞内合成或初分泌时只是酶有些酶在细胞内合成或初分泌时只是酶有些酶在细胞内合成或初分泌时只是酶有些酶在细胞内合成或初分泌时只是酶的不具有催化活性前体，此前体物质的

25、不具有催化活性前体，此前体物质的不具有催化活性前体，此前体物质的不具有催化活性前体，此前体物质(wzh)(wzh)(wzh)(wzh)称为酶原。称为酶原。称为酶原。称为酶原。酶原的激活酶原的激活酶原的激活酶原的激活在一定条件在一定条件在一定条件在一定条件(tiojin)(tiojin)(tiojin)(tiojin)下，酶原向有活性下，酶原向有活性下，酶原向有活性下，酶原向有活性酶转化的过程。酶转化的过程。酶转化的过程。酶转化的过程。五、酶原五、酶原五、酶原五、酶原(mi yun)(mi yun)与酶原与酶原与酶原与酶原(mi yun)(mi yun)的激活的激活的激活的激活第37页/共100

26、页第三十八页，共100页。酶原酶原(mi yun)的激活过程的激活过程酶酶 原原分子构象发生改变分子构象发生改变实质实质：形成或暴露出酶的活性：形成或暴露出酶的活性中心中心 一个或几个特定的肽键断裂，水解一个或几个特定的肽键断裂，水解掉一个或几个短肽掉一个或几个短肽在特定条件下在特定条件下第38页/共100页第三十九页，共100页。赖赖缬缬天天天天天天天天甘甘异异赖赖缬缬天天天天天天天天缬缬组组丝丝S SS SS SS S464618183 3甘甘异异缬缬组组丝丝S SS SS SS S肠激酶肠激酶肠激酶肠激酶胰蛋白酶胰蛋白酶胰蛋白酶胰蛋白酶活性中心活性中心活性中心活性中心胰蛋白酶原的激活胰蛋

27、白酶原的激活胰蛋白酶原的激活胰蛋白酶原的激活(j hu)(j hu)过程过程过程过程第39页/共100页第四十页，共100页。酶原激活的生理酶原激活的生理(shngl)(shngl)意义意义避免细胞产生的酶对细胞进行自身避免细胞产生的酶对细胞进行自身消化，并使酶在特定的部位消化，并使酶在特定的部位(bwi)和环境和环境中发挥作用，保证体内代谢正常进行。中发挥作用，保证体内代谢正常进行。有的酶原可以视为酶的储存形式。有的酶原可以视为酶的储存形式。在需要时，酶原适时地转变成有活性的酶，在需要时，酶原适时地转变成有活性的酶，发挥其催化作用。发挥其催化作用。第40页/共100页第四十一页，共100页。

28、qq概念概念概念概念qq研究各种因素对酶促反应速度的影响，并加以定量的研究各种因素对酶促反应速度的影响，并加以定量的研究各种因素对酶促反应速度的影响，并加以定量的研究各种因素对酶促反应速度的影响，并加以定量的阐述阐述阐述阐述(ch(ch nsh)nsh)。qq影响因素包括有影响因素包括有影响因素包括有影响因素包括有qq酶浓度、底物浓度、酶浓度、底物浓度、酶浓度、底物浓度、酶浓度、底物浓度、pHpH、温度、温度、温度、温度、qq抑制剂、激活剂等。抑制剂、激活剂等。抑制剂、激活剂等。抑制剂、激活剂等。研究一种研究一种(y zhn)(y zhn)因素的影响时，其余各因素均恒定。因素的影响时，其余各因

29、素均恒定。第四节酶促反应第四节酶促反应(fnyng)动力学动力学第41页/共100页第四十二页，共100页。反应速度反应速度(fn yng s d)用单位时间、单位体积中底用单位时间、单位体积中底物的减少量或产物的增加量表示（单位：浓度物的减少量或产物的增加量表示（单位：浓度/时间）时间）一、酶促反应速度一、酶促反应速度(fn yng s d)(fn yng s d)的测定的测定第42页/共100页第四十三页，共100页。测定酶反应速度测定酶反应速度(fn yng s d)应注意几点应注意几点（1）应使反应温度、pH、离子强度和底物浓度(nngd)等因素保持恒定。（2）应使）应使SE。产产 物

30、物 浓浓 度度 P(t)第43页/共100页第四十四页，共100页。酶反应速度在最初一段时间内保持恒定，酶反应速度在最初一段时间内保持恒定，随着反应时间的延长，酶反应速度逐渐下降。随着反应时间的延长，酶反应速度逐渐下降。原因：原因：A.底物浓度底物浓度(nngd)下降，产物上升而加速逆下降，产物上升而加速逆反应。反应。B.产物对酶的抑制，产物对酶的抑制，C.酶在一定酶在一定PH及温度下失活及温度下失活 所以研究所以研究(ynji)酶的反应速度以酶促反酶的反应速度以酶促反应的应的 初速度为准。初速度为准。第44页/共100页第四十五页，共100页。1反应速度(fnyngsd)与酶浓度成正比SEV

31、E二、酶浓度(nngd)对酶反应速度的影响第45页/共100页第四十六页，共100页。2V与E关系(gunx)的几点讨论第46页/共100页第四十七页，共100页。1米氏方程米氏方程(fngchng)的提出的提出 三、底物(dw)浓度对酶反应速度的影响第47页/共100页第四十八页，共100页。第一步第一步:E+S ES 中间中间(zhngjin)复合物学说：复合物学说：第二步第二步:ESE+PVES1913年Michaelis和Menten推导(tudo)了米氏方程S：底物浓度：底物浓度V：不同：不同(b tn)S时的反应速度时的反应速度Vmax：最大反应速度：最大反应速度m：米氏常数：米氏

32、常数第48页/共100页第四十九页，共100页。当反应速度当反应速度当反应速度当反应速度(fn yng s d)(fn yng s d)为最大反应速为最大反应速为最大反应速为最大反应速度度度度(fn yng s d)(fn yng s d)一半时一半时一半时一半时vv Km Km值的推导值的推导值的推导值的推导(tudo)(tudo)Km S Km值等于酶促反应速度为最大反应速度一半时值等于酶促反应速度为最大反应速度一半时的底物浓度的底物浓度(nngd)，单位是，单位是mol/L。2Km+S Vmax VmaxSV VmaxmaxV VSSKKmmV Vmaxmax/2 /2 第49页/共10

33、0页第五十页，共100页。n n.米氏方米氏方程程(fngchng(fngchng)（1 1）VmaxVmax为最大反应为最大反应速度速度(fn yng s d)(fn yng s d)n（2 2）当反应速度）当反应速度(fn yng(fn yng s d)s d)等于最大速度一半时等于最大速度一半时,即即V V=1/2 Vmax,=1/2 Vmax,n Km=S Km=S n因此因此,米氏常数的单位为米氏常数的单位为mol/Lmol/L。2、有关米氏方程说明几点第50页/共100页第五十一页，共100页。（4）Km是酶的一个(y)特征性常数，只与酶的性质有关，与酶的浓度无关（3）Km可近似表

34、示(biosh)酶对底物的亲和力；（Km愈小，酶对底物的亲和力愈大）如酶能催化几种不同的底物，对每种底物都有一个特定的Km值，其中Km值最小的称该酶的最适底物。第51页/共100页第五十二页，共100页。双倒数双倒数双倒数双倒数(do sh)(do sh)(do sh)(do sh)作作作作图法图法图法图法斜率斜率(xil)=Km/Vmax-1/Km1/Vmax3米氏常数(chngsh)的求法将米氏方程改写成第52页/共100页第五十三页，共100页。四、温度四、温度四、温度四、温度(wnd)(wnd)的影响的影响的影响的影响n n一方面是温度升高一方面是温度升高一方面是温度升高一方面是温度升

35、高,酶促反应速度加快。酶促反应速度加快。酶促反应速度加快。酶促反应速度加快。n n另一方面另一方面另一方面另一方面,温度升高温度升高温度升高温度升高,酶的高级结构将发酶的高级结构将发酶的高级结构将发酶的高级结构将发生变化或变性，导生变化或变性，导生变化或变性，导生变化或变性，导致酶活性降低甚至致酶活性降低甚至致酶活性降低甚至致酶活性降低甚至丧失。丧失。丧失。丧失。n n因此因此因此因此(ync)(ync)(ync)(ync)大多数大多数大多数大多数酶都有一个最适温酶都有一个最适温酶都有一个最适温酶都有一个最适温度度度度反应速度最大反应速度最大反应速度最大反应速度最大的温度。的温度。的温度。的温

36、度。第53页/共100页第五十四页，共100页。最适温度它随底物的种类、浓度(nngd),溶液的离子强度,pH,反应时间等的影响。例:反应时间短，最适温度(wnd)高。反应时间长，最适温度(wnd)低。第54页/共100页第五十五页，共100页。1酶反应的最适pH：酶表现(bioxin)最大活力时的pH五五.pH.pH 的影响的影响(yngxing)(yngxing)第55页/共100页第五十六页，共100页。酶的最适pH不是一个固定的常数，它受到底物的种类、浓度;缓冲液的种类、浓度;酶的纯度;反应的温度、时间(shjin)等的影响。例:碱性(jinxn)磷酸酶催化磷酸苯酯水解时s为2.5x1

37、0-5M，最适pH为8.3s为2.5x10-2M，最适pH为10.0第56页/共100页第五十七页，共100页。2pH影响(yngxing)反应速度的原因(1)过高、过低的pH导致酶蛋白(dnbi)变性。(2)pH影响了酶分子侧链上极性基团、底物(dw)分子解离状态。第57页/共100页第五十八页，共100页。第58页/共100页第五十九页，共100页。（六）激活剂对酶反应速度(fnyngsd)的影响什么(shnme)是激活剂（activator）?酶的激活剂1.无机(wj)离子（1）一些金属离子，如Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Cu2+、Zn2+、Fe2+等。（2）阴离子：如Cl-、Br

38、-、I-、CN-等（3）氢离子第59页/共100页第六十页，共100页。七、七、七、七、抑制剂对酶活性的影响抑制剂对酶活性的影响抑制剂对酶活性的影响抑制剂对酶活性的影响(yngxing)(yngxing)(yngxing)(yngxing)n n使酶的活性降低或丧失的现象，称为酶的抑制作用。使酶的活性降低或丧失的现象，称为酶的抑制作用。使酶的活性降低或丧失的现象，称为酶的抑制作用。使酶的活性降低或丧失的现象，称为酶的抑制作用。n n能够引起酶的活性降低或丧失化合物则称为抑制剂。能够引起酶的活性降低或丧失化合物则称为抑制剂。能够引起酶的活性降低或丧失化合物则称为抑制剂。能够引起酶的活性降低或丧失

39、化合物则称为抑制剂。n n酶的抑制剂一般具备两个方面酶的抑制剂一般具备两个方面酶的抑制剂一般具备两个方面酶的抑制剂一般具备两个方面(fngmin)(fngmin)(fngmin)(fngmin)的特点：的特点：的特点：的特点：n na.a.a.a.在化学结构上与被抑制的底物分子或底物的过渡在化学结构上与被抑制的底物分子或底物的过渡在化学结构上与被抑制的底物分子或底物的过渡在化学结构上与被抑制的底物分子或底物的过渡状态相似。状态相似。状态相似。状态相似。n nb.b.b.b.能够与酶的活性中心以非共价或共价的方式形成能够与酶的活性中心以非共价或共价的方式形成能够与酶的活性中心以非共价或共价的方式

40、形成能够与酶的活性中心以非共价或共价的方式形成比较稳定的复合体或结合物。比较稳定的复合体或结合物。比较稳定的复合体或结合物。比较稳定的复合体或结合物。第60页/共100页第六十一页，共100页。抑制剂的作用抑制剂的作用(zuyng)(zuyng)方式方式n na.a.不可逆抑制不可逆抑制n n抑制剂与酶反应抑制剂与酶反应(fnyng)(fnyng)中心的中心的活性基团以共价形活性基团以共价形式结合，引起酶的式结合，引起酶的永久性失活。如有永久性失活。如有机磷毒剂二异丙基机磷毒剂二异丙基氟磷酸酯。氟磷酸酯。第61页/共100页第六十二页，共100页。抑抑制制剂剂与与酶酶分分子子的的必必需需基基团

41、团共共价价结结合合引引起起酶酶活活性性的的抑抑制制，且且不不能能采采用用透透析析等等简简单单方方法法使使酶酶活活性性恢恢复复的的抑抑制制作作用用就就是是不不可可逆抑制作用。逆抑制作用。酶酶 的的 不不 可可 逆逆 抑抑 制制 作作 用用 包包 括括(boku)(boku)专专一一性性抑抑制制（如如有有机机磷磷农农药药对对胆胆碱碱酯酯酶酶的的抑抑制制）和和非非专专一一性性抑抑制制（如如路路易易士士气气对对巯基酶的抑制）两种。巯基酶的抑制）两种。第62页/共100页第六十三页，共100页。b.b.可逆抑制可逆抑制(yzh)(yzh)n n抑制剂与酶蛋白以非共价方式结合，引起酶活性暂抑制剂与酶蛋白以

42、非共价方式结合，引起酶活性暂抑制剂与酶蛋白以非共价方式结合，引起酶活性暂抑制剂与酶蛋白以非共价方式结合，引起酶活性暂时性丧失。抑制剂可以通过透析等方法被除去，并时性丧失。抑制剂可以通过透析等方法被除去，并时性丧失。抑制剂可以通过透析等方法被除去，并时性丧失。抑制剂可以通过透析等方法被除去，并且能部分或全部恢复且能部分或全部恢复且能部分或全部恢复且能部分或全部恢复(huf)(huf)(huf)(huf)酶的活性。酶的活性。酶的活性。酶的活性。n n根椐抑制剂与酶结合的情况，又可以分为两类可逆根椐抑制剂与酶结合的情况，又可以分为两类可逆根椐抑制剂与酶结合的情况，又可以分为两类可逆根椐抑制剂与酶结合

43、的情况，又可以分为两类可逆抑制作用包括竞争性、非竞争性抑制几种类型。抑制作用包括竞争性、非竞争性抑制几种类型。抑制作用包括竞争性、非竞争性抑制几种类型。抑制作用包括竞争性、非竞争性抑制几种类型。第63页/共100页第六十四页，共100页。n n某些抑制剂的化学结构与底物某些抑制剂的化学结构与底物相似，因而能与底物竟争与酶相似，因而能与底物竟争与酶活性中心活性中心(zhngxn)(zhngxn)结合。当结合。当抑制剂与活性中心抑制剂与活性中心(zhngxn)(zhngxn)结合后，底物被排斥在反应中结合后，底物被排斥在反应中心心(zhngxn)(zhngxn)之外，其结果是之外，其结果是酶促反应

44、被抑制了。酶促反应被抑制了。n n竟争性抑制通常可以通过增大竟争性抑制通常可以通过增大底物浓度，即提高底物的竞争底物浓度，即提高底物的竞争能力来消除。能力来消除。(1)(1)竟争性抑制竟争性抑制(yzh)(yzh)第64页/共100页第六十五页，共100页。竟竟争争性性抑抑制制(y y z zh h)第65页/共100页第六十六页，共100页。(2)(2)(2)(2)非竟争性抑制非竟争性抑制非竟争性抑制非竟争性抑制(yzh)(yzh)(yzh)(yzh)n n酶可同时与底物及抑制剂结合，引起酶分子构象变化，酶可同时与底物及抑制剂结合，引起酶分子构象变化，酶可同时与底物及抑制剂结合，引起酶分子构

45、象变化，酶可同时与底物及抑制剂结合，引起酶分子构象变化，并导至酶活性下降。由于这类物质并不是与底物竞争并导至酶活性下降。由于这类物质并不是与底物竞争并导至酶活性下降。由于这类物质并不是与底物竞争并导至酶活性下降。由于这类物质并不是与底物竞争与活性中心的结合，所以称为非竞争性抑制剂。与活性中心的结合，所以称为非竞争性抑制剂。与活性中心的结合，所以称为非竞争性抑制剂。与活性中心的结合，所以称为非竞争性抑制剂。n n如某些金属离子（如某些金属离子（如某些金属离子（如某些金属离子（Cu2+Cu2+Cu2+Cu2+、Ag+Ag+Ag+Ag+、Hg2+Hg2+Hg2+Hg2+）以及）以及）以及）以及EDT

46、AEDTAEDTAEDTA等，等，等，等，通常能与酶分子的调控部位中的通常能与酶分子的调控部位中的通常能与酶分子的调控部位中的通常能与酶分子的调控部位中的-SH-SH-SH-SH基团作用基团作用基团作用基团作用(zuyng)(zuyng)(zuyng)(zuyng)，改变酶的空间构象，引起非竞争性抑制。，改变酶的空间构象，引起非竞争性抑制。，改变酶的空间构象，引起非竞争性抑制。，改变酶的空间构象，引起非竞争性抑制。第66页/共100页第六十七页，共100页。非非竟竟争争性性抑抑制制(y(yzzhh)第67页/共100页第六十八页，共100页。竞竞竞竞争争争争性性性性抑抑抑抑制制制制剂剂剂剂往往

47、往往往往往往是是是是酶酶酶酶的的的的底底底底物物物物类类类类似似似似物物物物或或或或反应产物；反应产物；反应产物；反应产物；抑抑抑抑制制制制剂剂剂剂与与与与酶酶酶酶的的的的结结结结合合合合部部部部位位位位与与与与底底底底物物物物与与与与酶酶酶酶的的的的结结结结合部位相同；合部位相同；合部位相同；合部位相同；抑抑抑抑制制制制剂剂剂剂浓浓浓浓度度度度(nngd)(nngd)(nngd)(nngd)越越越越大大大大，则则则则抑抑抑抑制制制制作作作作用用用用越越越越大大大大；但但但但增增增增加加加加底底底底物物物物浓浓浓浓度度度度(nngd)(nngd)(nngd)(nngd)可可可可使使使使抑抑抑抑

48、制制制制程度减小；程度减小；程度减小；程度减小；动力学参数：动力学参数：动力学参数：动力学参数：KmKmKmKm值增大，值增大，值增大，值增大，VmVmVmVm值不变。值不变。值不变。值不变。竞争性抑制竞争性抑制(yzh)(yzh)的特点的特点 第68页/共100页第六十九页，共100页。n n非竞争性抑制的特点：非竞争性抑制的特点：n n 非非竞竞争争性性抑抑制制剂剂的的化化学学(huxu)(huxu)结结构构不不一一定定与与底底物物的分子结构类似；的分子结构类似；n n 底底物物和和抑抑制制剂剂分分别别独独立立地地与酶的不同部位相结合；与酶的不同部位相结合；n n 抑抑制制剂剂对对酶酶与与

49、底底物物的的结结合合无无影影响响，故故底底物物浓浓度度的的改改变变对抑制程度无影响；对抑制程度无影响；n n 动动力力学学参参数数：KmKm值值不不变变，VmVm值降低。值降低。第69页/共100页第七十页，共100页。一、酶的活力和活力单位一、酶的活力和活力单位 1、酶活力（即酶活性）、酶活力（即酶活性）:指单位时间内酶催化某一化学反应的能力。指单位时间内酶催化某一化学反应的能力。酶是否存在、含量多少，不直接用重量或体积表示，用酶活力表示。酶是否存在、含量多少，不直接用重量或体积表示，用酶活力表示。酶活力的大小酶活力的大小(dxio)可用一定条件下酶催化一定化学反应的速度来表示，可用一定条件

50、下酶催化一定化学反应的速度来表示，速度大酶活力高，速度小酶活力低。速度大酶活力高，速度小酶活力低。第五节第五节 酶活力酶活力(hul)(hul)的测定的测定第70页/共100页第七十一页，共100页。2酶的活力酶的活力(hul)单位单位 酶活力单位酶活力单位(dnwi):一定条件下一定条件下,在一定时间内将一定量的底物转化为产物所需酶量定为一个国际单位在一定时间内将一定量的底物转化为产物所需酶量定为一个国际单位(dnwi)（IU）。）。1个酶活力单位个酶活力单位(dnwi):标准条件下标准条件下,在在1分钟内将分钟内将1微摩（微摩（mol）底物转化为产物所需酶量）底物转化为产物所需酶量 条件：