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1、酶酶enzyme生命体内催化化学反应的物质：新陈代谢是生命的基础，构成生命代谢的物质和能量的变化，都是在酶的催化下进行生命的活动伴随着酶的存在而进行。希腊语原意希腊语原意:in yeast*细胞中大部分球蛋白为酶细胞中大部分球蛋白为酶第1页/共72页八千年以前八千年以前 我国人民在开始利用酶我国人民在开始利用酶 公元前公元前2121世纪夏禹时代世纪夏禹时代 人们会酿酒人们会酿酒18141814公元前公元前1212世纪周代世纪周代 已能制作饴糖和酱已能制作饴糖和酱20002000多多年年前前春春秋秋战战国国时时期期 用用曲曲治治疗疗消消化化不不良良疾疾病病18101810年年 Jaseph Ja
2、seph Gaylussac Gaylussac 发发现现酵酵母母可可将将糖糖转转化为化为 酒精酒精18331833年年 Payen&Persoz Payen&Persoz 从麦芽抽提液得到了从麦芽抽提液得到了 fermentferment（酵酵素素）,可可使使淀淀粉粉水水解解成成可可溶溶 性性 糖糖，称称 之之 为为 diastase diastase【即即 现现 在在 的的amylaseamylase】1835-18371835-1837年年 BerzeliusBerzelius提出催化作用的概念提出催化作用的概念 fermentferment起的是催化作用起的是催化作用酶学研究史酶学研究
3、史(1)(1)第2页/共72页1857185718571857年 PasteurPasteur认为发酵酒精发酵是酵母细胞活动的结果只有活的酵母细胞才能进行发酵（而LiebigLiebig认为发酵是由溶解于酵母细胞中的酶引起）18571857年 KuhneKuhne给酶一个统一名字：EnzymeEnzyme1897189718971897年 BuchnerBuchner兄弟制备了不含酵母细胞的抽提液，并证明其亦能使糖发酵，说明发酵与细胞活动无关-发酵是酶作用的化学本质。(获19101910年诺贝尔化学奖）1926192619261926年 SumnerSumner得到了UreaseUrease的
4、结晶，证实其蛋白质性质1930-19361930-19361930-19361930-1936年 NorthropNorthrop和KunitzKunitz证实酶是一种蛋白质 (Sumner,Northrop(Sumner,Northrop和KunitzKunitz获19491949年诺贝尔化学奖)80808080年代初 CechCech和AltamnAltamn发现了具有催化功能的RNARNA核酶,打破了酶是蛋白质的传统概念(Cech(Cech和AltamnAltamn获19891989年诺贝尔化学奖)1986198619861986年 SchultzSchultz和LernerLerner
5、研制成抗体酶酶学研究史酶学研究史(2)(2)第3页/共72页（一）酶和一般催化剂的比较（一）酶和一般催化剂的比较具有共同性：能加快化学反应酶本身在反应前后不发生变化第4页/共72页（二）酶作为生物催化剂的特点（二）酶作为生物催化剂的特点1、酶易失活使蛋白质等生物大分子变性因素可引起酶的失活2、酶具有高催化效率（以消化食物为例）酶的转换数（kcat)：表示酶的催化效率，指一定条件下每秒每个酶分子转换底物的分子数，或每秒每微摩尔酶分子转换底物的微摩尔数。（大多数：1104）3、酶催化反应具有高度专一性4、酶的活性易受调节和控制第5页/共72页二、酶的化学本质及组成二、酶的化学本质及组成（二）酶的化
6、学组成（仅就蛋白酶）（1）单纯蛋白（2）缀合蛋白：全酶=脱辅酶（酶蛋白）+辅因子 （一）酶的化学本质除具有催化活性的RNA酶，其它都是蛋白质；近来有报道有DNA亦具有催化作用。第6页/共72页酶的化学本质及组成酶的化学本质及组成辅基，prostheticgroup辅酶，co-enzyme共价结合非共价结合CofactorCofactor辅因子辅因子辅因子辅因子酶蛋白与底物结合，决定酶催化的专一性辅酶在酶催化中起传递电子、原子和某些化学基团作用第7页/共72页（三）单体酶、寡聚酶、多酶复合体根据肽链或亚基构成：1、单体酶：一条多肽链构成2、寡聚酶：两个或两个以上亚基组成3、多酶复合体：几种酶靠非
7、共价键彼此嵌合形成所有相关反应依次连接，有得于一系列反应的连续进行第8页/共72页三、酶的命名及分类三、酶的命名及分类(一）习惯命名法（一）习惯命名法（19611961年以前）年以前）:1 1、根据其催化底物来命名：、根据其催化底物来命名：如淀粉酶如淀粉酶2 2、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：如脱氢酶如脱氢酶3 3、结合上述两个原则来命名：、结合上述两个原则来命名：如琥珀酸脱氢酶如琥珀酸脱氢酶4 4、有时在这些命名基础上加上酶的来源或其、有时在这些命名基础上加上酶的来源或其 它特点。它特点。第9页/共72页（二）（二）国际系统命名法国际系统命名法系统名称包括底物名称
8、、构型、反应性质，最后加一个酶字系统名称包括底物名称、构型、反应性质，最后加一个酶字。例如：例如：习惯名称习惯名称:谷丙转氨酶谷丙转氨酶系统名称系统名称:丙氨酸：丙氨酸：-酮戊二酸氨基转移酶酮戊二酸氨基转移酶酶催化的反应酶催化的反应:谷氨酸谷氨酸 +丙酮酸丙酮酸 -酮戊二酸酮戊二酸 +丙氨丙氨酸酸 第10页/共72页编号例如：编号例如：EC 1.2.3 EC 1.2.3 1 1：表示氧化还原酶：表示氧化还原酶ECEC（Enzyme Commision)Enzyme Commision)号的第一个数字号的第一个数字1.oxidoreductase 1.oxidoreductase 氧氧化还原酶类
9、化还原酶类2.transferase 2.transferase 转转移酶类移酶类3.hydrolase 3.hydrolase 水水解酶类解酶类4.lyase 4.lyase 裂裂合酶类合酶类5.isomerase 5.isomerase 异异构酶类构酶类6.ligase/synthetase 6.ligase/synthetase 连连接酶（接酶（合合成酶）类成酶）类（三）国际系统分类法及酶的编（三）国际系统分类法及酶的编号号第11页/共72页（四）六大酶的特征和举例（四）六大酶的特征和举例氧化氧化-还原酶催化氧化还原酶催化氧化-还原反应。还原反应。主要包括主要包括（1 1）脱氢酶类脱氢酶
10、类 （2 2）氧化酶类（加氧反应）氧化酶类（加氧反应）如：乳酸如：乳酸(Lactate)(Lactate)脱氢酶催化乳酸的脱氢反脱氢酶催化乳酸的脱氢反应。应。(1)(1)氧化还原酶氧化还原酶 OxidoreductaseOxidoreductase第12页/共72页转移酶催化基团转移反应，即将一个底物分子的基团或原子转移到另一个底物的分子上。例如，谷丙转氨酶催化的氨基转移反应。(2)(2)转移酶转移酶 TransferaseTransferase第13页/共72页水解酶催化底物的加水分解反应。水解酶催化底物的加水分解反应。主要包括淀粉酶、蛋白酶、核酸酶及脂酶等。主要包括淀粉酶、蛋白酶、核酸酶及
11、脂酶等。例如，脂肪酶例如，脂肪酶(Lipase)(Lipase)催化的脂的水解反应：催化的脂的水解反应：(3)(3)水解酶水解酶 hydrolasehydrolase第14页/共72页裂合酶催化从底物分子中移去一个基团或原子形成双键的反应及其逆反应。裂合酶催化从底物分子中移去一个基团或原子形成双键的反应及其逆反应。主要包括醛缩酶、水化酶及脱氨酶等。主要包括醛缩酶、水化酶及脱氨酶等。例如，例如，延胡索酸水合酶催化的反应。延胡索酸水合酶催化的反应。(4)(4)裂合酶裂合酶 LyaseLyase第15页/共72页异构酶催化各种同分异构体的相互转化，即底物分子内基团或原子的重排过程。例如，6-磷酸葡萄
12、糖异构酶催化的反应。(5)(5)异构酶异构酶 IsomeraseIsomerase第16页/共72页连接酶，又称为合成酶，能够催化连接酶，又称为合成酶，能够催化C-CC-C、C-OC-O、C-N C-N 以及以及C-S C-S 键的形成反应。键的形成反应。这类反应必须与这类反应必须与ATPATP分解反应相互偶联。分解反应相互偶联。A+B+ATP+H-O-H=A A+B+ATP+H-O-H=A B+ADP+Pi B+ADP+Pi 例如，丙酮酸羧化酶催化的反应。例如，丙酮酸羧化酶催化的反应。丙酮酸丙酮酸 +COCO2 2 草酰乙酸草酰乙酸(6)(6)连接酶连接酶 Ligase or Synthet
13、aseLigase or Synthetase第17页/共72页四、酶的专一性1、结构专一性（1）绝对专一性：只作用于一种底物（2）相对专一性：基团专一性；键专一性2、立体异构专一性（1）旋光异构专一性：L-型，D-型（2）几何异构专一性：顺反式第18页/共72页*几种常见蛋白酶的专一性1、羧肽酶2、氨肽酶3、胃蛋白酶：芳香族或疏水AA的羧基或氨基形成的肽键4、胰凝乳蛋白酶：芳香AA（或较大非极性侧链AA）-CO-5、弹性蛋白酶：Ala(Gly及短链脂肪族AA）-CO-6、胰蛋白酶：Lys(Arg)-CO-7、糜蛋白酶：Phe(Trp或Tyr)-CO-第19页/共72页（1 1）锁钥学说：）锁
14、钥学说：认为整个酶分子的天然构象是具有刚性结构的，酶表面具有特定的形状。酶认为整个酶分子的天然构象是具有刚性结构的，酶表面具有特定的形状。酶与底物的结合如同一把钥匙对一把锁一样与底物的结合如同一把钥匙对一把锁一样(二二)酶作用专一性的机制酶作用专一性的机制 第20页/共72页（2 2）诱导契合学说）诱导契合学说该学说认为酶表面并没有一种与底物互补的固定形状，而只是由于底物的诱该学说认为酶表面并没有一种与底物互补的固定形状，而只是由于底物的诱导才形成了互补形状导才形成了互补形状.第21页/共72页五、酶的活力测定和分离纯化（一）酶活力测定1、酶活力：是指催化某一化学反应的能力，可用在一定条件下所
15、催化的某一化学反应的反应速率表示。通常用单位时间内产物生成量表示。一般用初速率测定酶的活力，因为此时反应速度与酶量呈线性关系。第22页/共72页2、酶活力单位规定：（U)酶活力大小即酶含量多少，用酶活力单位表示，即酶单位（U）。酶单位定义：一定条件下，一定时间内将一定量的底物转化为产物所需酶量。酶含量用U/g或U/ml酶制剂表示。（1）国际单位（IU）：25下，每分钟催化1 mol底物转化为产物所需酶量为一个活力单位。1IU=1 mol/min（2）Kat单位（1972年国际酶学委员会规定）：每秒催化1mol底物转化为产物所需酶量。1Kat=60106IU不同的酶在实际催化中其活力有不同的规定
16、。第23页/共72页（二）酶的分离和纯化*分离纯化遵守的重要原则：1、低温2、防巯基氧化3、防金属离子衡量分离纯化效果用如下一些指标：酶的分离纯化指标：（1）总活力=活力单位数/（mL酶液）总体积（mL)（2）比活力=总活力（U）/总蛋白（mg）（3）纯化倍数=每次比活力/第一次比活力（4）回收率=每次总活力/第一次总活力第24页/共72页酶的活力单位:1Kat定义为mol/sec的酶酶的分离纯化过程中一定要随时追踪酶的活性比活:specificactivity酶单位数(U)/mg蛋白质第25页/共72页六、核酶（ribozyme)1、发现：1980s,Cech和Altman各自独立发现RNA
17、具有生物催化功能。共获1989年诺贝尔化学奖。2、定义：具有催化功能的RNA分子。*近来发现某些DNA分子也具有催化活性，酶的概念进一扩展。第26页/共72页七、抗体酶1、发现：1986年Schultz和Lerner两个实验室同时在美国Science上发表论文，报道成功得到具有酶催化活性的抗体。2、定义：具有催化功能的抗体。第27页/共72页八、酶工程简介1、定义：指酶的生产、纯化、固定化技术、酶分子结构的修饰及在工农医和理论研究方面的应用。2、化学酶工程（初级酶工程）（1）天然酶（2）化学修饰酶：通过对酶分子的化学修饰改善酶的性能。（3）固定化酶：用物化方法处理酶，使之不溶于水，但仍具酶活性
18、。（4）人工模拟酶：用化学方法合成人工酶催化剂。第28页/共72页酶工程简介3、生物工程酶（高级酶工程）：是酶学和DNA重组技术结合的产物。（1）克隆酶：用基因工程技术大量生产的酶。（2）突变酶：进行遗传修饰。（3）设计新酶基因，合成自然界不曾有的酶。第29页/共72页第九章酶促反应动力学1、概念：酶促反应动力学是研究酶促反应的速率及影响此速率的各因素的科学。2、影响因素：（1）底物浓度（2）抑制剂：构成对酶的抑制作用（3）温度（4）pH值（5）激活剂第30页/共72页在低底物浓度时在低底物浓度时,反应反应速度与底物浓度成正比，速度与底物浓度成正比，表现为表现为一级反应一级反应特征。特征。随着
19、底物浓度，反应速随着底物浓度，反应速率不再按正比升高，反率不再按正比升高，反应表现为应表现为混合级反应混合级反应。当底物浓度达到一定值，当底物浓度达到一定值，几乎所有的酶都与底物几乎所有的酶都与底物结合后，反应速度达到结合后，反应速度达到最大值（最大值（V Vmaxmax），此时），此时再增加底物浓度，反应再增加底物浓度，反应速度不再增加，表现为速度不再增加，表现为零零级反应级反应。一、底物浓度对酶促反应速度的影响一、底物浓度对酶促反应速度的影响酶催化的反应速率变化现象第31页/共72页（一）中间络合物学说（一）中间络合物学说根据上述反应现象，Henri和Wurtz提出酶-底物中中间复合物学说
20、：在酶催化的反应中，第一步是酶与底物形成在酶催化的反应中，第一步是酶与底物形成酶底物中间复合物。当底物分子在酶作用酶底物中间复合物。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下发生化学变化后，中间复合物再分解成产物和酶。物和酶。E +S =E-S E +S =E-S P +E P +E许多实验事实（许多实验事实（P355-356)P355-356)证明了证明了E ES S复合复合物的存在。物的存在。E ES S复合物形成的速率与酶和底复合物形成的速率与酶和底物的性质有关。物的性质有关。第32页/共72页根据根据中间中间复合物学说复合物学说假设假设E+SES的平衡的平衡迅速迅速建立
21、建立（平衡态）（平衡态）反应初速由最高速度与底物浓度决定反应初速由最高速度与底物浓度决定v=Vmaxf(S)y=f(x)v=Vmax/(1+Ks/S)KsKs为ESES解离常数或或v=（米氏（米氏方程）方程）1、Michaelis-Menten方程方程(19131913年年)VmaxSKs+S根据实验数据推导根据实验数据推导S+EESE+P（二）酶促反应的动力学方程第33页/共72页稳态理论Briggs&Haldane提出稳态理论，对米氏方程修正对米氏方程修正：E+SESP+E反应分上述两步进行，均可逆；反应进行一段进间后，复合物ES生成速率与分解速率相等，浓度保持不变，这种反应状态称为稳态。
22、k1k2k3k4第34页/共72页酶催化的反应中各成份的变化酶催化的反应中各成份的变化S+EESE+PS:substanceP:productE:enzyme发最初发最初的一段的一段时间时间虚线之间为稳态第35页/共72页Briggs&Haldane提出稳态理论，对米氏方程修正对米氏方程修正：E+SESP+Ek1(E-ES)S=k2ES+k3ESk2+k3(E-ES)Sk1ESES=ES/(Km+S),Km=(k2+k3)/k1因为因为v=k3ES,而Vmax=k3E所以v=VmaxS/(Km+S)Michaelis-Menten方程方程(19251925年年)k1k2k3k4=*反应初速度阶
23、段，产物浓度很低，K4这一步忽略不计。第36页/共72页米氏方程曲线米氏方程曲线第37页/共72页米氏方程米氏方程nK Km m 即为米氏常数，即为米氏常数，nV Vmaxmax为最大反应速为最大反应速度度n当反应速度等于最大速度当反应速度等于最大速度一半时一半时,即即V V=1/2=1/2 V Vmax,max,K Km=S m=S n米氏常数物理意义：反应米氏常数物理意义：反应速度为最大值的一半时的底速度为最大值的一半时的底物浓度。物浓度。n因此因此,米氏常数的单位为米氏常数的单位为mol/Lmol/L。第38页/共72页2 2、动力学参数的意义、动力学参数的意义（1 1）米氏常数）米氏常
24、数的意义的意义A A、K Km m是酶的一个重要的特征物理常数：是酶的一个重要的特征物理常数：K Km m大小只与酶性质有关，与酶浓大小只与酶性质有关，与酶浓度无关。度无关。KmKm随测定底物随测定底物、反应温度反应温度、pHpH及离子强度而变化。及离子强度而变化。B B、Km Km 可判断酶的专一性和天然底物可判断酶的专一性和天然底物1/K1/Km m值近似表示酶与底物之间的亲和程度：值近似表示酶与底物之间的亲和程度：1/1/K Km m值大表示亲和程度大值大表示亲和程度大;1/1/K Km m值小表示亲和程度低。值小表示亲和程度低。（条件：（条件：k k3 3kk2 2）第39页/共72页
25、（2 2）VmaxVmax和和k k3 3(k(kcatcat)的意义的意义一定酶浓度下，酶对特定底物的一定酶浓度下，酶对特定底物的VmaxVmax是一个常数，不同底物及其它条件也是一个常数，不同底物及其它条件也影响其数值。影响其数值。K K3 3表示当酶被底物饱和时每秒每个酶分子转换底物的分子数，又称转换数，表示当酶被底物饱和时每秒每个酶分子转换底物的分子数，又称转换数，通常称催化常数（通常称催化常数（kcat),kcat),其值越大，表明催化效率越高其值越大，表明催化效率越高。Kcat/KmKcat/Km值：可以比较不同酶或同一种酶催化不同底物的催化效率。值：可以比较不同酶或同一种酶催化不
26、同底物的催化效率。第40页/共72页Lineweaver-Burkplot(双倒双倒数作图数作图)1/v=Km/Vmax1/S+1/Vmax3、利用作图法测定、利用作图法测定Km和和Vmax第41页/共72页第42页/共72页第43页/共72页（三）（多）双底物的酶促反应动力学1、序列反应：底物的结合和产物的释放有一定的顺序，产物不能在底物完全结合前释放。（1）有序反应：参与反应的两底物有序与酶结合进行反应。（2）随机反应：参与反应的两底物随机与酶结合进行反应。2、乒乓反应上述反应机制见364-365页图示。第44页/共72页二、酶的抑制作用几个概念（P368）：1、失活作用；酶已变性2、抑制
27、作用：酶未变性3、抑制剂4、变性剂（一）抑制程度表示方法：P368第45页/共72页（二）抑制作用的类型（二）抑制作用的类型1 1、不可逆抑制不可逆抑制抑制剂与酶反应中心的活性基团以共价形式结合，抑制剂与酶反应中心的活性基团以共价形式结合，引起酶的永久性失活。引起酶的永久性失活。如有机磷毒剂二异丙基氟如有机磷毒剂二异丙基氟磷酸酯。磷酸酯。不能通过透析、超滤等物理方法去除抑制剂而恢不能通过透析、超滤等物理方法去除抑制剂而恢复酶的活性。复酶的活性。第46页/共72页2 2、可逆抑制可逆抑制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。
28、抑制剂可以通过制剂可以通过透析等方法透析等方法被除去，并且能部分或全部恢复酶的活被除去，并且能部分或全部恢复酶的活性。根椐抑制剂与底物的关系，又可以分为三类。性。根椐抑制剂与底物的关系，又可以分为三类。第47页/共72页(1)(1)竞争性抑制竞争性抑制某些抑制剂的化学结构与底物相似，因而能与底物竞争与酶活性中心结合。某些抑制剂的化学结构与底物相似，因而能与底物竞争与酶活性中心结合。当抑制剂与活性中心结合后，底物被排斥在反应中心之外，其结果是酶促反当抑制剂与活性中心结合后，底物被排斥在反应中心之外，其结果是酶促反应被抑制了。应被抑制了。竞争性抑制通常可以通过增大底物浓度，即提高底物的竞争能力来消
29、除。竞争性抑制通常可以通过增大底物浓度，即提高底物的竞争能力来消除。第48页/共72页竞竞争争性性抑抑制制第49页/共72页(2)(2)非竞争性抑制非竞争性抑制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与活性中心的结酶活性下降。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。合，所以称为非竞争性抑制剂。如某些金属离子（如某些金属离子（CuCu2+2+、AgAg+、HgHg2+2+），通常能与酶分子的调控），通常能与酶分子的调控部位中的部位中的-SH-SH基团作用，改变
30、酶的空间构象，引起非竞争性抑制。基团作用，改变酶的空间构象，引起非竞争性抑制。第50页/共72页非非竞竞争争性性抑抑制制第51页/共72页(3)(3)反竞争性抑制反竞争性抑制酶只有与底物结合后，才能与抑制剂结合。酶只有与底物结合后，才能与抑制剂结合。反竞争性抑制作用常见于多底物反应中，而在单底物反应中少反竞争性抑制作用常见于多底物反应中，而在单底物反应中少见。见。第52页/共72页竞争性抑制竞争性抑制(CompetitiveinhibitionCompetitiveinhibition):E+SESE+P+I IKiEI I反竞争性抑制反竞争性抑制(Uncompetitiveinhibitio
31、nUncompetitiveinhibition):E+SESE+P+I IKiESI I酶反应的三种不同抑制酶反应的三种不同抑制Ki=E*I/EI,Eo=E+EI+ESEo=E+ESI+ES第53页/共72页非竞争抑制非竞争抑制非竞争抑制非竞争抑制(NoncompetitiveinhibitionNoncompetitiveinhibition):E+SESE+P+I IKi +I IKiEI IESI I第54页/共72页不同类型抑制作用的米氏方程不同类型抑制作用的米氏方程第55页/共72页I竞争性抑制反竞争性抑制非竞争性抑制第56页/共72页（五）一些重要的酶的抑制剂（五）一些重要的酶的
32、抑制剂1、不可逆抑制剂（1）非专一性不可逆抑制剂：作用于酶的一类或几类基团，作用后引起酶失活。（2）专一性不可逆抑制剂作用于某一种酶活必部位的必需基团，作用后引起酶失活。2、可逆抑制剂最重要和最常见的是竞争性抑制剂。第57页/共72页非专一性不可逆抑制剂非专一性不可逆抑制剂（1）有机磷化合物：能抑制某些蛋白酶及酯酶活力，与酶分子活性部位的丝氨酸共价结合，抑制胆碱酯酶活力。常见：DFP、敌敌畏、敌百虫、对硫磷等。（2）有机汞、有机砷化合物：与酶分子中半胱氨酸残基结合，抑制含巯基的酶。（3）重金属盐（4）烷化试剂：含活泼的卤素原子与酶作用。（5）氰化物、硫化物和CO：能与酶中金属离子形成较为稳定的
33、化合物，抑制酶活性。（6）青霉素；与糖肽转肽酶活性部位丝氨酸羟基结合，使酶失活。第58页/共72页专一性不可逆抑制剂专一性不可逆抑制剂（1）Ks型不可逆抑制剂：具有底物类似的结构，可和酶结合，同时带的一个活泼的化学基团，能与酶分子中必需基团反应进行化学修饰，抑制酶活性。（2）kcat型不可逆抑制剂：不但具有天然底物的类似结构，且本身是酶的底物，能与酶结合发生类似于底物的变化，还有一个潜伏反应基团，当酶对它进行催化时，该反应基团暴露，作用于酶的必需基团或酶的辅基，使酶不可逆失活，又称为自杀性底物。第59页/共72页可逆抑制剂可逆抑制剂最常见的是竞争性抑制剂。（1）对氨基苯磺酰胺：是对氨基苯甲酸的
34、竞争性类似物。抑制二氢叶酸合成酶的对对氨基苯甲酸的催化合成二氢叶酸的活性。（2）过渡态底物类似物：与过渡态底物相似，能障小，与酶结合容易。其与酶结合能力远大于底物与酶的结合。从而起抑制作用。第60页/共72页三、三、温度的影响温度的影响一方面是温度升高一方面是温度升高,酶酶促反应速度加快。促反应速度加快。另一方面另一方面,温度升高温度升高,酶的高级结构将发生酶的高级结构将发生变化或变性，导致酶变化或变性，导致酶活性降低甚至丧失。活性降低甚至丧失。因此大多数酶都有一因此大多数酶都有一个最适温度。个最适温度。在最适在最适温度条件下温度条件下,反应速度反应速度最大。最大。最适温度不是酶的特最适温度不
35、是酶的特征性常数，随多种因征性常数，随多种因素互会改变。素互会改变。P379P379第61页/共72页四、四、pH pH 的影响的影响在一定的在一定的pH pH 下下,酶具有最大的催酶具有最大的催化活性化活性,通常称通常称此此pH pH 为最适为最适 pHpH。pHpH影响酶活力的影响酶活力的原因：原因：（1 1）构象改变）构象改变（2 2）解离状态：）解离状态：酶的解离，底物酶的解离，底物解离解离第62页/共72页如何解释酶活性与pH的变化关系，假如其最大活性在pH=4或pH=11时，酶活性可能涉及那些氨基酸侧链？解答：(1)过酸、过碱影响酶蛋白的构象，甚至使酶变性失活。(2)pH改变不剧烈
36、时，影响底物分子的解离状态和酶分子的解离状态，从而影响酶对底物的结合与催化。(3)pH影响酶分子中另一些基团的解离，这些基团的解离状态与酶的专一性及酶分子的活性中心构象有关。如果酶的最大活性在pH=4时，可能涉及酸性氨基酸：天冬氨酸、谷氨酸；如果酶的最大活性在pH=11时，可能涉及碱性氨基酸：赖氨酸、组氨酸和精氨酸。第63页/共72页五、激活剂对酶的影五、激活剂对酶的影响响凡是能够提高酶活性的物质都称为酶的激活剂。凡是能够提高酶活性的物质都称为酶的激活剂。大部分是无机离子和小分子有机化合物。大部分是无机离子和小分子有机化合物。如唾液淀粉酶的激活剂是：如唾液淀粉酶的激活剂是：ClCl-第64页/
37、共72页习题Kcat酶工程固定化酶中间产物学说金属酶比活性 全酶与蛋白酶 多酶体系 辅基 诱导契合学说乳酸脱氢酶经过透析后，其活性大大降低或消失，这是因为：A亚基解聚B酶蛋白变性C失去辅酶D缺乏底物与酶结合所需要的能量E以上都不对下列对酶的叙述，哪一项是正确的？A所有的蛋白质都是酶B所有的酶均以有机化合物作为底物C所有的酶均需特异的辅助因子D所有的酶对其底物都具绝对特异性E上述都不对第65页/共72页习题测酶活性时，反应速度对底物应呈：A一级反应B混合级反应C零级反应D二级反应温度对酶活性的影响是：A.低温可使酶失活B.催化的反应速度随温度的升高而升高C.最适温度是酶的特征性常数D.最适温度随
38、反应的时间而有所变化E.以上都不对关于研究酶反应速度应以初速度为准的原因中，哪项不对？A.反应速度随时间的延长而下降，B.产物浓度的增加对反应速度呈负反馈作用，C.底物浓度与反应速度成正比，D.温度和pH有可能引起部分酶失活，E.测定初速度比较简单方便第66页/共72页习题*非竞争抑制作用是：A.抑制剂与酶活性中心外的部位结合B.酶与抑制剂结合后，还可与底物结合C.酶与底物结合后，还可与抑制剂结合D.酶底物抑制剂复合物不能进一步释放产物E.以上都不对酶促反应达最大速度后，增加底物浓度不能加快反应速度的原因是：A.全部酶与底物结合成E-S复合体B.过量底物对酶有负反馈抑制C.过量底物与激活剂结合
39、影响底物与酶的结合D.改变了化学反应的平衡点E.以上都不是底物浓度饱和后，再增加底物浓度，则A.反应速度随底物浓度的增加而增加B.随着底物浓度的增加酶逐渐失活C.酶的结合部位被更多的底物占据D.再增加底物的浓度反应速度不再增加E.形成酶底物复合体增加第67页/共72页习题有机磷农药A.对酶有可逆性抑制作用B.可与酶活性中心上组氨酸的咪唑基结合，使酶失活C.可与酶活性中心上半胱氨酸的巯基结合使，酶失活D.能抑制胆碱乙酰化酶E.能抑制胆碱酯酶非竞争性抑制剂的存在，使酶促反应动力学改变为：AV不变，km变小BV不变，km变大CV变小，km变大DV变小，km不变EV变小，km变小FV变大，km变大含唾
40、液淀粉酶的唾液经透析后，水解淀粉的能力显著下降，其原因：A、酶变性失活B、失去ClC、失去Ca2+D、失去辅酶pH对酶促反应速度的影响，下列哪能项是正确的：ApH对酶促反应速度影响不大B不同的酶有其不同的最适pHC酶的最适pH都在中性即pH=7左右D酶的活性随pH的提高而增大EpH对酶促反应速度影响最大的主要在于影响酶的等电点第68页/共72页习题根据国际系统命名法原则，以下哪一个属转移酶类、.7.1.126B、.7.1.126、.7.1.126、.7.1.126下列有关酶蛋白的叙述，哪个是不正确的？、属于结合酶的组成部分、为高分子化合物、与酶的特异性无关、不耐热、不能透过半透膜*酶蛋白和辅酶
41、之间有下列关系A、两者以共价键相结合,二者不可缺一B、只有全酶才有催化活性C、在酶促反应中两者具有相同的任务D、一种酶蛋白通常只需一种辅酶E、不同的酶蛋白可使用相同辅酶，催化不同的反应同一种辅酶与酶蛋白之间有共价和非共价两种不同类型的结合方式。Km值仅由酶和底物的相互关系决定，而不受其它因素影响。酶的敏感性就是指酶对能使蛋白质变性的因素极为敏感。人体生理的pH值是体内各种酶的最适pH值。第69页/共72页习题Km可近似表示酶对底物亲和力的大小，Km愈大，表明亲和力愈大。激活剂对酶具有激活作用，激活剂浓度越高，则酶活性越大。非竞争性抑制中，一旦酶与抑制剂结合后，则再不能与底物结合。毒气DFP为不
42、可逆型抑制剂。酶促反应的初速度与底物浓度无关。酶的Km值是酶的特征常数，它不随测定的pH和温度而改变。不可逆抑制作用中抑制剂通常以共价键与酶蛋白中的基团结合。反竞争抑制中，酶只有与底物结合后，才能与抑制剂结合抗体酶既具有专一结合抗原的性质，又具有酶的催化功能。辅助因子都可用透析法去除。在酶分离纯化过程中，有时需在抽提溶剂中加入少量的巯基乙醇，这是为了防止酶蛋白的-SH被氧化。在稳态平衡假说中，产物和酶结合形成复合物的速度极小Km可近似表示酶对底物亲和力的大小，Km愈大，表明亲和力愈大。抑制剂对酶的抑制作用是酶变性失活的结果。第70页/共72页习题某酶制剂的比活力为42U/mg蛋白质,每ml含1
43、2mg蛋白质,(1)计算1ml反应液中含5l酶制剂时的反应初速度（按国际单位）(2)若1ml反应液内含5l酶制剂,在10分钟内消耗底物多少?某 酶 的 Km为 4.7*10-3M，如 果 该 反 应 的 Vmax是 22mol*L-1*min-1,在底物浓度为2*10-4M和抑制的浓度为5*10-4M的情况下在：（1）竞争性抑制，其反应速度将是多大？（2）非竞争性，其反应速度又将是多大？（Ki在这两种情况下都是3*10-4）某酶的Km为4.010-4mol/L,Vmax=24mol/L/min，计算出当底物浓度为210-4mol/L，非竞争性抑制剂浓度为6.010-4mol/L,Ki为3.010-4mol/L时的抑制百分数。某一酶促80反应的速度从最大速度的10%提高到90%时，底物浓度要做多少改变？过氧化氢酶Km值为2.5*10-2克分子/升，当底物过氧化氢浓度为100毫克分子/升时，求在此浓度下，过氧化氢酶被底物所饱和的百分数（即V/Vmax=？）第71页/共72页感谢您的观看！第72页/共72页