酶的命名和分类.pptx

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1、学习要求学习要求了解酶的了解酶的命名命名和和分类分类弄清酶的弄清酶的化学本质化学本质掌握理解掌握理解活性中心活性中心、酶活性酶活性、反应初速度反应初速度、比活性比活性、KmKm 最适最适PHPH、最适温度最适温度、酶原酶原、竞争性抑制竞争性抑制弄清弄清影响影响酶促作用的各种酶促作用的各种因素因素掌握掌握酶促作用酶促作用的动力学和结构基础的动力学和结构基础对比酶的几种不同类型的对比酶的几种不同类型的抑制作用抑制作用酶的作用机制与药物分子的设计酶的作用机制与药物分子的设计了解了解核酸酶核酸酶、抗体酶抗体酶的相关知识的相关知识了解了解同功酶同功酶、诱导酶诱导酶、别构酶别构酶、固定化酶固定化酶的本质和

2、应的本质和应用用章首章首第1页/共118页5.1 生物催化剂的发现和发展生物催化剂的发现和发展一、生物催化剂的发现1、ferment2、淀粉糖化酶：18333、enzyme 1878年4、1926年，脲酶结晶，提出酶的蛋白质的本质5、1963年，牛胰核糖核酸酶的一级结构 1965年，鸡卵清溶菌酶的三维结构 1969年，人工合成核糖核酸酶第2页/共118页二、生物催化剂的发展1、Ribozyme 1982年 2、抗体酶（abzymes)3、生物酶工程4、人工酶5、模拟酶酶的本质？章首章首第3页/共118页5.2 酶的命名和分类酶的命名和分类国际系统命名法：1、名称由两部分组成：底物反应名称 如：

3、ATP:己糖磷酸转移酶 2、不管酶催化正反应还是逆反应，都用同一名称。如：DH2:NAD氧化还原酶习惯名或常用名：1、根据酶所作用的底物命名 如：淀粉酶，蛋白酶 2、根据酶所催化的反应命名 如：转氨酶，脱氢酶 3、在底物、反应基础上加上酶的来源或其它特点命名 如：胰蛋白酶、碱性磷酸酶 第4页/共118页国际系统分类法酶的六大类：1.氧化还原酶类（oxido-reductases)2.转移酶类（transferases)3.水解酶类（hydrolases)4.裂合酶类（lyases)5.异构酶类（isomerases)6.合成酶类（ligases)如：SOD（超氧化物歧化酶）（Enzyme Co

4、mmission)第5页/共118页章首章首第6页/共118页5.3 酶的作用特性酶的作用特性酶的催化作用特性与酶的催化特性有关的因素酶的非蛋白组分辅酶和金属离子章首章首第7页/共118页酶的催化作用特性酶的催化作用特性（一）酶是自然界中催化活性最高的一类催化剂 比普通催化剂效能高10107 710101313倍Movie.decrease energy第8页/共118页（二）酶是具有高度选择性的催化剂（二）酶是具有高度选择性的催化剂反应专一性(reaction specificity)只催化一种或一类反应，几乎不产生副反应底物专一性(substrate specificity)(1)(1)结

5、构专一性(structure specificity)如：脲酶：只催化水解尿素 (2)(2)立体专一性(stereo specificity)手性底物，如：淀粉酶只水解D葡萄糖形成的1,4-糖苷键(3)(3)几何专一性(geometric specificity)只催化某种几何异构体底物的反应酶的催化作用特性返回第9页/共118页酶的催化作用特性酶的催化作用特性（三）酶促反应遵循米氏动力学方程第10页/共118页1 酶分子的结构2 酶与底物分子之间的相互作用3 酶与底物分子之间的定向效应4 酶与反应过渡态的结合作用5 酶与底物的手性选择性结合作用与酶催化特性有关的因素与酶催化特性有关的因素返回

6、第11页/共118页（一）酶分子的结构酶的活性中心l结合部位：专一性空间形状和氨基酸残基组成上，利于酶底物复合物的形成。l催化部位：高效性 与结合部位重叠或非常靠近；含有多种具有活性侧链的氨基酸残基；有的含有辅酶或金属离子；激活底物或降低过渡态活化能。Movie.ES complex第12页/共118页第13页/共118页酶分子的结构必需基团：与酶的催化活性有关活性中心的必需基团：与底物结合非活性中心的必需基团：具有空间 支撑或结构维持作用非必需基团：与酶的其它活性有关，如识别、定位、免疫等Movie.enzyme reaction1第14页/共118页第15页/共118页返回第16页/共11

7、8页（二）酶与底物分子相互作用酶底物中间复合物（enzyme-substrate complex)E+S ES E+PMovie.Enzyme reaction2返回第17页/共118页1、静电引力2、氢键3、疏水键相互作用：活性中心是相对的疏水环境酶底物结合力第18页/共118页（三）酶与底物的定向效应底物分子结合到酶的活性中心：1)底物在酶活性中心的有效浓度大大增加2)活性中心的立体构型和相关基团的诱导和定向作用，使底物分子中参与反应的基团相互接近，并被严格定位3)是酶促反应具有高效率和专一性的原因返回第19页/共118页（四）酶与反应过渡状态的结合作用酶与反应过渡状态的亲和力远大于酶与底

8、物或产物的亲和能力Movie.ES P curve返回第20页/共118页（五）酶与底物的手性选择结合作用不对称催化作用大多数天然产物都具有旋光性酶分子的活性中心部位，含有多个具有催化活性的手性中心，对底物分子起诱导和定向作用，使反应按单一的方向进行。第21页/共118页第22页/共118页返回第23页/共118页三、酶的非蛋白组分 辅酶和金属离子返回第24页/共118页（一）辅酶和辅基1、辅酶和辅基的区别 与酶蛋白结合的强弱透析2、辅酶和辅基的功能 本质：小分子有机化合物 具有氧化还原性或转移基团的能力3、辅酶和辅基的作用特点 直接参与反应“第二底物”全酶中的辅酶决定酶反应专一性同一辅酶或辅

9、基可以和多种不同的酶蛋白结合形成不同的全酶。全酶中的酶蛋白决定底物专一性第25页/共118页4、辅酶和维生素大多数辅酶或辅基的前体是维生素，主要是水溶性B族维生素。（一）辅酶和辅基第26页/共118页返回第27页/共118页（二）酶分子中的金属离子金属酶（mentalloenzymes)，如SOD1）酶蛋白与金属离子结合紧密2）过渡金属离子：如Fe2+/Fe3+,Cu2+/Cu+，Zn2+，Mn2+等3）通过配位健与氨基酸残基侧链基团相连 或作为酶的辅助因子金属激活酶（metal-actived enzymes)1）结合较松散2）碱金属离子或碱土金属离子，如K+,Na+,Mg2+,Ca2+等返

10、回第28页/共118页什么是酶促反应动力学?米氏方程米氏方程的推导影响酶促反应的因素5.4 酶促反应动力学酶促反应动力学章首章首第29页/共118页酶促反应动力学酶促反应动力学 研究酶促反应的速度以及各种因素对反应速度的影响，其中酶与底物之间的作用问题是研究酶促反应的核心问题。返回第30页/共118页酶促反应动力学酶促反应动力学米氏方程（Michaelis Menten 方程）Km的意义？返回第31页/共118页米氏方程的推导酶促反应历程Movie.equation1ES降解速率Movie.equation2反应平衡时Movie.equation3米氏方程Movie.equation4米氏曲线

11、Movie.double-curveES形成速率Movie.ES k1返回第32页/共118页影响酶作用的因素(1)温度对酶作用的影响(2)pH对酶作用的影响(3)酶浓度对酶作用的影响(4)激活剂对酶作用的影响(5)抑制剂对酶作用的影响返回第33页/共118页1)温度对酶作用的影响温度对酶作用的影响酶的最适温度（optimum temperature,Tm）在一定范围内，反应速度达到最大时的温度称为酶的最适温度（optimum temperature,Tm）。最适温度不是酶的特征物理常数。返回第34页/共118页2)pH对酶作用的影响对酶作用的影响 pH对酶促反应速度的影响，主要有下列原因：1

12、 影响酶和底物的解离2 影响酶分子的构象第35页/共118页第36页/共118页返回第37页/共118页3)酶浓度对酶作用的影响酶浓度对酶作用的影响返回第38页/共118页4)激活剂对酶作用的影响激活剂对酶作用的影响凡能提高酶的活性，加速酶促反应进行的物质都称为激活剂或活化剂(activator)。一般认为，激活剂的作用主要有以下几个方面：1解除抑制剂的抑制作用 2辅酶和辅基是构成某些有活性的全酶的必要组成成份3无机离子激活许多酶类返回第39页/共118页4.5 酶的抑制剂与药物分子设计酶的抑制剂与药物分子设计返回酶的作用机理movie第40页/共118页什么是抑制剂？抑制剂的作用机理？抑制剂

13、的分类及特点？抑制剂的作用机理与药物分子设计第41页/共118页抑制剂定义能够降低酶的活性，使酶促反应速度减慢的物质。第42页/共118页抑制剂作用机理1.底物类似物活性中心结合2.非底物类似物不与活性部位结合，但和酶活性部位以外的必需基团结合，从而影响酶促反应过程。第43页/共118页抑制作用分类抑制作用分类：根据抑制剂与酶作用方式的不同不可逆抑制可逆抑制第44页/共118页不可逆抑制（irreversible inhibition)v概念：抑制剂与酶活性中心必需基团以共价键结合，阻碍了底物的结合或破坏了酶的催化基团，不能用透析或超滤等方法去除抑制剂。v结合部位：活性中心必需基团v结合方式：

14、共价键v分类：根据抑制剂对酶选择性的方式非专一性不可逆抑制专一性不可逆抑制第45页/共118页非专一性不可逆抑制概念：一种抑制剂可作用于酶分子上的不同基团或作用于几种不同的酶例如：烷化剂类：碘乙酸 酰化剂类：酸酐、磺酰氯第46页/共118页专一性不可逆抑制qKs型：一种抑制剂只作用于酶分子中一种氨基酸侧链基团，该氨基酸残基属于酶的必需基团。如：有机汞：专一作用于巯基 有机磷农药：专一作用于丝氨酸羟基 如乐果、敌百虫等qKcat型：结构及作用特点：抑制剂为底物的类似物，但其结构中潜藏着一种化学活性基团，在酶的作用下，潜在的化学活性基团被激活，与酶的活性中心发生共价结合，不能再分解，酶因此失活。第

15、47页/共118页用自杀性底物对付抗青霉素的菌株v青霉素分子v耐药性产生的原因v解决耐药性的方法第48页/共118页青霉素分子青霉素分子诱导酶，耐药性内酰胺环内酰胺环与噻唑环融合与噻唑环融合第49页/共118页对青霉素酶具有抑制作用的青霉素产品lclavulanic acid本身没有显著的抗菌活性，但它对青霉素酶来说，因此，将clavulanic acid与对青霉素酶敏感的青霉素可以组合成新的青霉素制剂。现在这种类型的青霉素产品己经被广泛应用。第50页/共118页lcefoxitincefoxitin，先先锋锋霉霉素素(或或称称为为头头抱抱菌菌素素）类类抗生素，其结构为抗生素，其结构为:由链霉

16、菌产生，稳定性好的原因主由链霉菌产生，稳定性好的原因主要是其分子中要是其分子中-内酰胺环上连接内酰胺环上连接的噻唑侧链基团和甲氧基的空间位的噻唑侧链基团和甲氧基的空间位阻作用，影响了与青霉素酶的结合。阻作用，影响了与青霉素酶的结合。对青霉素酶不敏感的青霉素新品种对青霉素酶不敏感的青霉素新品种第51页/共118页可逆抑制（reversible inhibition)v概念：抑制剂与酶蛋白以非共价键结合，具有可逆性，可用透析、过滤等方法将抑制剂除去。v结合部位：活性中心，非活性中心v结合方式：非共价键v分类：第52页/共118页可逆抑制的分类抑制剂与底物是否竞争与酶的结合1.竞争性抑制(Compe

17、titive inhibition)2.非竞争性抑制(uncompetitive inhibition)3.反竞争性抑制(anticompetitive inhibition)第53页/共118页1.竞争性抑制(Competitive inhibition)概念：抑制剂的化学结构与底物相似，与底物竞争性的与酶的活性中心结合。第54页/共118页第55页/共118页概念：酶可以同时与底物及抑制剂结合，两者没有竞争作用。2.2.非竞争性抑制(noncompetitive inhibition）第56页/共118页第57页/共118页3.3.反竞争性抑制(anticompetitive inhibi

18、tion)概念：抑制剂能与酶与底物的复合物ES结合，不再分 解，从而降低形成产物的数量。第58页/共118页第59页/共118页Vmax减小，减小，Km不变不变第60页/共118页磺胺类药物l显效结构对氨基苯磺酰胺l与对氨基苯甲酸产生竞争性拮抗节首 第61页/共118页结构类似物结构类似物l对氨基苯磺酰胺l对氨基苯甲酸（PABA）节首 第62页/共118页与与PABAPABA产生竞争性拮抗产生竞争性拮抗竞争酶表面返回 FH2 L-Glu+对氨基苯甲酸喋啶FH2 合成酶-FH4 FH2 还原酶安全：人体可从食物获取FH2，而微生物不能从外界环境获得，故磺胺类药物对人体无害。抗菌谱广：凡需自身合成

19、FH2的微生物，均易受到磺胺药的抑制。第63页/共118页6.6 酶活力的测定酶活力的测定概念：酶活力、比活力、酶活力单位掌握：测定酶活力时需要注意的问题第64页/共118页酶活力及其测定酶活力（activity):酶催化一定化学反应 的能力酶活力测定中需要注意的问题1、最适条件2、底物量3、反应初期测定，保持反应速度恒定第65页/共118页酶的活力单位（enzyme unit)定义：标准条件下，1min内催化1微摩尔底物转化为产物的酶量定义为一个酶活力单位。实质：酶所催化反应的初始速度单位：mol/min 返回第66页/共118页酶的比活力（specific activity)定义：每毫克酶

20、蛋白所含的酶活力单位数单位：u/mg pr实质：表示酶纯度第67页/共118页5.7 核酸酶和抗体酶核酸酶和抗体酶核酶（Ribozyme）抗体酶(abzymes)第68页/共118页核酶核酶 返回核酶的发现核酶的发现核酶的催化性质核酶的催化性质核酶的研究中的两个问题核酶的研究中的两个问题第69页/共118页核酶的发现核酶的发现AltmanAltman发发现现RNase-P的的蛋蛋白白部部分分不不具具催催化化功功能能，而而RNA部部分分在在有有足足够够浓浓度度Mg2+离离子子存存在在下下，能能起起核核酸酸水水解酶解酶的作用。的作用。CechCech发现发现RNARNA原生动物四膜虫的原生动物四膜

21、虫的Pre-rRNA是一种具有自催化性能的核酶。是一种具有自催化性能的核酶。证明了核酸既是信息分子，又是功能分子证明了核酸既是信息分子，又是功能分子 节首 退回核酶结构图第70页/共118页催化过程图催化过程图 退回转酯作用转酯作用第71页/共118页核酶的催化性质核酶的催化性质RNARNA作用于作用于RNARNA核酸酶催化的反应主要包括核酸酶催化的反应主要包括:水解反应水解反应(RNARNA限限制性内切酶活性制性内切酶活性)，连接反应，连接反应(聚合酶活性聚合酶活性)和和转核苷酰反应等。转核苷酰反应等。最近核酸酶的其他作用底物也已被发现，如多最近核酸酶的其他作用底物也已被发现，如多糖、糖、D

22、NADNA以及氨基酸酯等。以及氨基酸酯等。返回 退回第72页/共118页核酶的研究中的两个问题核酶的研究中的两个问题核酶催化效率太低由于核酶本身是RNA，很容易被核酸水解酶(RNase)所破坏因此，要将核酶应用于体内阻断基因表达或作为抗病毒的临床药物，还要做大量的研究工作。退回 节首第73页/共118页抗体酶(abzymes)l本质是本质是免疫球蛋白免疫球蛋白(immunologlobulins)l人人工工的的方方法法使使其其获获得得了了酶酶的的属属性性，所所以以又又称为称为催化性抗体催化性抗体(catalytic antibody)。内容介绍内容介绍 返回第74页/共118页抗体酶(abzy

23、mes)内容介绍 节首 返回抗体酶的理论基础抗体酶的理论基础抗体酶的制备抗体酶的制备抗体酶的发展前景抗体酶的发展前景第75页/共118页抗体酶的理论基础抗体酶的理论基础 退回酶与底物形成过渡态理论酶与底物形成过渡态理论抗体蛋白的特性抗体蛋白的特性 节首第76页/共118页抗体蛋白的特性抗体蛋白的特性酶与抗体这两种蛋白质之间尽管功能不同，但它们与各自的配基(酶-底物、抗体-抗原)的结合特性，如结合方式、动力学过程等都非常相似。从20世纪60年代起，有人开始了对抗体进行修饰，并使其获得酶的属性的研究。退回 节首第77页/共118页酶与底物形成过渡态理论酶与底物形成过渡态理论酶活性中心的活性基团与底

24、物相互作用形成酶活性中心的活性基团与底物相互作用形成稳定的过渡状态稳定的过渡状态，大大降低了反，大大降低了反应的活化能。应的活化能。构建一个对某种过渡状态具有构建一个对某种过渡状态具有最佳缔合状态的抗体最佳缔合状态的抗体，就有可能观察到抗体催，就有可能观察到抗体催化相应底物发生化学反应的效果。化相应底物发生化学反应的效果。退回 节首第78页/共118页抗体酶的制备抗体酶的制备专一性催化某种碳酸酯和羧酸酯水解的抗体酶的制备方法主要包括以下几个过程：过渡态类似物过渡态类似物(半抗原半抗原)的构建的构建抗原的制备抗原的制备应用单克隆抗体筛选技术制备抗体酶应用单克隆抗体筛选技术制备抗体酶 退回 节首第

25、79页/共118页过渡态类似物过渡态类似物(半抗原半抗原)的构建的构建 由由于于准准确确的的过过渡渡状状态态很很难难确确定定或或难难以以合合成成，因因此此，制制备备抗抗体体酶酶时时用用的的半半抗抗原原（haptens)是是一一个个结结构构比比较较稳稳定定、在在价价键键取取向向、电电荷荷分分布布等等都都与与过过渡渡态相似的类似物态相似的类似物(transition state analog)。退回 节首第80页/共118页抗原的制备抗原的制备 将人工设计并构建的过渡态类似物将人工设计并构建的过渡态类似物(半抗原半抗原)，用化学方法经间隔基与载体蛋白相连，即形成一个抗原，用化学方法经间隔基与载体蛋

26、白相连，即形成一个抗原(antigen)。退回 节首第81页/共118页应用单克隆抗体筛选技术制备抗体酶应用单克隆抗体筛选技术制备抗体酶人们无法从血清中得到人们无法从血清中得到单一的抗体单一的抗体动动物物脾脾脏脏中中的的淋淋巴巴细细胞胞B(lymphocyte B)的的细细胞胞，它它能能产产生生并并分分泌泌出出唯唯一一的一种抗体。的一种抗体。1975年年单克隆抗体单克隆抗体（monoclonal antibodies）技术技术发明发明 退回 节首第82页/共118页单克隆抗体单克隆抗体（monoclonal antibodies）技术技术 单克隆抗体技术的关键是将分离纯化的骨髓瘤细胞（myel

27、oma cell）在培养条件下与淋巴细胞B融合生成一种特殊的杂交瘤细胞（hybridoma cell）。这种杂交瘤细胞能够产生单一的抗体，又能在细胞培养条件下快速繁殖，因而可以大量制备单一抗体。退回第83页/共118页抗体酶的发展前景l用于研究酶的作用机制在抗体酶研究过程中，可以直接观察到过渡态理论对抗体酶设计所起的重要作用。l用于实现酶促反应的有机合成 退回 返回第84页/共118页5.8 寡聚酶、同工酶和固定化酶寡聚酶、同工酶和固定化酶寡聚酶寡聚酶同工酶同工酶固定化酶固定化酶第85页/共118页寡聚酶寡聚酶 由两个或两个以上，乃至多达数十个亚基组成的酶称为寡聚酶。其分子量从35000到几百

28、万，可分为几种不同的类型：1）含相同亚基的寡聚酶2）含不同亚基的寡聚酶 节首第86页/共118页含相同亚基的寡聚酶含相同亚基的寡聚酶目前，带倾向性的认为单体酶（仅含一条肽链，如一些蛋白水解酶、核糖核酸酶等）比较少见，而更普遍的是以寡聚酶的形式存在。例如，在糖酵解（糖的无氧分解代谢）中的许多酶都是寡聚酶，各有不同数目的亚基，见表56。退回 节首第87页/共118页含不同亚基的寡聚酶含不同亚基的寡聚酶双功能寡聚酶双功能寡聚酶含有专一性的、非酶蛋白亚基的寡聚酶含有专一性的、非酶蛋白亚基的寡聚酶具有底物载体亚基的寡聚酶具有底物载体亚基的寡聚酶 退回第88页/共118页双功能寡聚酶双功能寡聚酶有的寡聚酶

29、所含的亚基结构不同，每种亚基表现不同的功能，因而有的寡聚酶所含的亚基结构不同，每种亚基表现不同的功能，因而整个酶分子催化两个相关的反应整个酶分子催化两个相关的反应，这种，这种寡聚酶称为寡聚酶称为双功能寡聚酶双功能寡聚酶。示例示例 退回 节首第89页/共118页大肠杆菌的色氨酸合成酶大肠杆菌的色氨酸合成酶含A和B两种蛋白质蛋白质A含有一个亚基，蛋白质B含有两个亚基。这两种蛋白质各自催化一个化学反应。退回 节首第90页/共118页大肠杆菌色氨酸合成酶催化的化学反应大肠杆菌色氨酸合成酶催化的化学反应 吲哚甘油磷酸 吲哚 3磷酸甘油醛吲哚 L-丝氨酸 L-色氨酸当两个A蛋白与一个B蛋白结合形成、聚合体

30、时，就构成了完整的色氨酸合成酶（以表示）。它能将上述两个反应偶联而催化总反应：吲哚甘油磷酸L-丝氨酸L-色氨酸3-磷酸甘油醛 退回 节首第91页/共118页含有专一性的、非酶蛋白亚基的寡聚含有专一性的、非酶蛋白亚基的寡聚酶酶 这种寡聚酶含有两种亚基，一种有催化作用，另一种没有催化作用。后者为非酶蛋白，它能决定酶促反应的专一性。示例 退回 节首第92页/共118页哺乳动物中的乳糖合成酶催化乳糖的合成反应哺乳动物中的乳糖合成酶催化乳糖的合成反应UDP-半乳糖 葡萄糖 乳糖 UDP 此酶含有A及B两种蛋白质亚基，A具有催化活性，B为非酶蛋白。A蛋白单独存在时可催化下列反应：UDP-半乳糖N-乙酰葡萄

31、糖胺 N-乙酰乳糖胺UDP但是B存在时才能催化乳糖生成的反应，可见A的专一性由B决定。退回 节首第93页/共118页蛋白质蛋白质A与蛋白质与蛋白质BB B蛋蛋白白就就是是-乳乳清清蛋蛋白白，是是一一个个特特殊殊的的非非酶酶蛋蛋白白质质。在在A A所所催催化化的的上上述述反反应应中中加加入入B B后后，B B与与A A联联结结，这这时时UDP-UDP-半乳糖与半乳糖与N-N-乙酰葡萄糖胺的反应受到抑制，而与葡萄糖的反应则加强。乙酰葡萄糖胺的反应受到抑制，而与葡萄糖的反应则加强。蛋白质蛋白质A A广泛地存在于动物的各种组织中，而蛋白质广泛地存在于动物的各种组织中，而蛋白质B B仅存在于乳腺之中，所

32、以只有在乳腺中才能合成乳糖仅存在于乳腺之中，所以只有在乳腺中才能合成乳糖 退回 节首第94页/共118页具有底物载体亚基的寡聚酶具有底物载体亚基的寡聚酶 在某些寡聚酶中，亚基作为底物载体而起作用。这种寡聚酶可以看作是由具有在某些寡聚酶中，亚基作为底物载体而起作用。这种寡聚酶可以看作是由具有酶活性的蛋白部分酶活性的蛋白部分和作和作为为底物载体的蛋白部分底物载体的蛋白部分组成组成。示例示例 退回 节首第95页/共118页大肠杆菌的乙酰辅酶大肠杆菌的乙酰辅酶A A羧化酶羧化酶三个蛋白质部分组成：两个具有催化活性的蛋白生物素羧化酶及转酰基酶一个具有专一性的生物素羧基载体蛋白亚基（BCCP）。这三个部分

33、联结起来催化的反应分两步进行：专一性地运载底物CO2 退回 节首第96页/共118页三个部分联结起来催化的反应三个部分联结起来催化的反应BCCP CO2 ATP CO2BCCP ADP PiCO2BCCP RH BCCP RCOOH 退回 节首第97页/共118页同工酶同工酶它指来自单一且均一的，或甚至全然不同的生物来源的两种或两种以上的酶群或酶型。它们的结构、性质不同，但却能催化相同的反应。用凝胶电凝胶电泳技术可泳技术可从细胞抽从细胞抽提液中分提液中分离某些酶离某些酶的同工酶的同工酶乳酸脱氢酶 节首第98页/共118页乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶是乳酸脱氢酶是四聚体四聚体：LDHLDH1

34、1LDHLDH6 6在多数组织中在多数组织中 由两个遗传位点所决定的两类亚基，即肌肉型亚基（由两个遗传位点所决定的两类亚基，即肌肉型亚基（A A或或M M）和心脏型亚基（和心脏型亚基（B B或或H H）组成组成在精囊和精子中在精囊和精子中 第三个遗传位点决定的第三个遗传位点决定的C C亚基组成亚基组成 节首第99页/共118页乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶每种组织每种组织LDHLDH同工酶谱具有特定的相对百分率，若某一组织发生病变，必将同工酶谱具有特定的相对百分率，若某一组织发生病变，必将释放其中释放其中LDHLDH同工酶到血液中，导致血清酶谱的变化，这些变化常常是一同工酶到血液中，导致血清酶谱的变化，

35、这些变化常常是一特特定疾病定疾病或该疾病特定阶段的特征。或该疾病特定阶段的特征。退回 节首第100页/共118页血清血清LDHLDH同工酶酶谱的变化规律同工酶酶谱的变化规律心脏疾病 LDH1及LDH2上升，LDH3及 LDH4下降。急性肝炎 LDH5明显升高，随病情好转 而逐渐恢复正常。慢性肝炎 一般处于正常范围，部分病例可见LDH5有所升高。肝硬变 LDH5,LDH1和LDH3均升高。节首第101页/共118页血清血清LDHLDH同工酶酶谱的变化规律同工酶酶谱的变化规律原发性肝癌 LDH3,LDH4,LDH5均上升，但LDH5LDH4转移性肝癌 LDH3,LDH4,LDH5均上升，但LDH4

36、LDH5 退回 节首第102页/共118页固定化酶（固定化酶（不溶酶）不溶酶）是由是由物理化学的方法连物理化学的方法连接接到水不溶支持物，如到水不溶支持物，如琼脂糖、聚丙烯酰胺上琼脂糖、聚丙烯酰胺上而而不破坏活性不破坏活性的酶。的酶。优点 节首第103页/共118页固定化酶的优点固定化酶的优点保持着酶的保持着酶的高度专一性高度专一性及及高催化效率高催化效率还有类似于离子交换树脂的优点：还有类似于离子交换树脂的优点：有一定的机械强度有一定的机械强度可以充分洗涤，不带进杂质可以充分洗涤，不带进杂质分离方便，可反复使用分离方便，可反复使用稳定性稳定性大为提高，可较长期使用或贮藏大为提高，可较长期使用

37、或贮藏 退回 节首第104页/共118页5.9 酶的应用酶的应用蛋白酶蛋白酶淀粉酶淀粉酶酯酶酯酶纤维素酶纤维素酶第105页/共118页一、蛋白酶一、蛋白酶蛋白酶的相关知识蛋白酶的相关知识蛋白酶的应用蛋白酶的应用 节首第106页/共118页蛋白酶的相关知识蛋白酶的相关知识选择性攻击含氮化合物，特别是蛋白质的酶，属肽类水解酶。凡能水解蛋白质的酶，在刚合成时都没有活性，被称为酶原。酶原通过自催化或金属离子进行活化。分类 退回 节首第107页/共118页蛋白酶的分类蛋白酶的分类按酶来源按酶来源动物蛋白酶动物蛋白酶植物蛋白酶植物蛋白酶微生物蛋白酶微生物蛋白酶按蛋白酶作用的最适按蛋白酶作用的最适pHpH酸

38、性蛋白酶酸性蛋白酶中性蛋白酶中性蛋白酶碱性蛋白酶碱性蛋白酶 退回 节首第108页/共118页蛋白酶的应用蛋白酶的应用酶水解了毛根部的毛囊蛋白而使毛松动脱落。蛋白酶分解皮纤维间质中的可溶性蛋白质，使皮纤维进一步松散软化。加速蛋白质的分解染色温度降低消炎剂、助消化剂等皮革脱毛与软化皮革脱毛与软化加酶洗涤剂加酶洗涤剂生丝脱胶与羊毛染生丝脱胶与羊毛染酶法治疗酶法治疗食品工业食品工业 退回第109页/共118页二、淀粉酶二、淀粉酶根据水解淀粉方式的不同，主要的淀粉酶可分为四大类：-淀粉淀粉-淀粉酶淀粉酶异淀粉酶异淀粉酶葡萄糖淀粉酶葡萄糖淀粉酶 节首第110页/共118页-淀粉酶（液化酶）淀粉酶（液化酶）

39、能迅速切开能迅速切开1,41,4糖苷键糖苷键但不能切开支链淀粉分支点的但不能切开支链淀粉分支点的1 1，6 6糖苷键糖苷键及其附近的及其附近的-1-1，4 4糖苷键糖苷键水解产物中残留具有水解产物中残留具有1,61,6键的极限糊精和含多个葡萄糖残基的带键的极限糊精和含多个葡萄糖残基的带1 1，6 6键的低聚糖键的低聚糖淀粉酶主要用于淀粉酶主要用于淀粉糊化淀粉糊化(如在葡萄糖、酒精生产中如在葡萄糖、酒精生产中)和和织物退浆织物退浆等等 退回 节首第111页/共118页-淀粉酶淀粉酶可可从从淀淀粉粉的的l l，4 4糖糖苷苷键键的的非非还还原原性性末末端端顺顺次次切切下下麦麦芽芽糖糖单单位位，遇遇

40、到到1,61,6糖苷键的分支点糖苷键的分支点，则停止不前。，则停止不前。直直链链部部分分则则生生成成麦麦芽芽糖糖，而而分分支支点点附附近近及及内内侧侧因因不不能能被被分分解解而而残残留留下下来来，其其分解产物分解产物为麦芽糖及大分子为麦芽糖及大分子极限糊精。极限糊精。-淀粉酶主要用于淀粉酶主要用于麦芽糖生产麦芽糖生产 退回 节首第112页/共118页葡萄糖淀粉酶葡萄糖淀粉酶(糖化酶糖化酶)葡萄糖淀粉酶的底物专一性很低，既能切开1,4糖苷键，又能切开分支的-1，6糖苷键，几乎100%转变成葡萄糖广泛应用于酿酒、制糖等工业，是重要的酶制剂 退回 节首第113页/共118页异淀粉酶异淀粉酶 专一性切

41、开专一性切开支链淀粉和糖原等分支点的支链淀粉和糖原等分支点的-l-l，6 6糖苷键糖苷键，剪下整个侧支，形成长短不一的直链淀粉。，剪下整个侧支，形成长短不一的直链淀粉。将该酶与其它淀粉酶将该酶与其它淀粉酶配合使用配合使用时，可使淀粉时，可使淀粉糖化完全糖化完全。退回 节首第114页/共118页三、酯酶三、酯酶 作用作用催化酯键的断裂或合成反催化酯键的断裂或合成反应应最常见的酯酶是最常见的酯酶是脂肪酶脂肪酶 节首第115页/共118页脂肪酶脂肪酶将脂肪将脂肪水解水解成脂肪酸和甘油成脂肪酸和甘油在非水或低水介质中在非水或低水介质中催化脂肪的合成催化脂肪的合成生理功能生理功能外源脂肪同化是需经起外源脂肪同化是需经起消化作用消化作用的脂肪酶分解后才能透过细胞膜的脂肪酶分解后才能透过细胞膜有机有机体内脂肪体内脂肪的储存和动用的储存和动用食品工业的应用食品工业的应用 退回 节首第116页/共118页四、纤维素酶四、纤维素酶纤维素酶是降解纤维素生成葡萄糖的一组酶的总称，它不是单种酶，而是起协同作用的多组分酶系。农副产品中纤维素资源极其丰富对利用纤维素酶分解纤维素，使之转化为人类需要的物质，利用纤维素酶的催化反应代替高温高压的化学反应，节粮代粮，降低成本和革新工艺的研究意义重大 节首第117页/共118页感谢您的观看！第118页/共118页