1、目目 錄錄Enzyme第第 五五 章章 酶酶目目 錄錄一、酶的概念一、酶的概念n酶酶是一類由活細(xì)胞產(chǎn)生的，對(duì)其特異底物是一類由活細(xì)胞產(chǎn)生的，對(duì)其特異底物具有高效催化作用和特定空間構(gòu)像的生物具有高效催化作用和特定空間構(gòu)像的生物大分子，包括大分子，包括蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)和核酸和核酸。第一節(jié)第一節(jié) 酶是生物催化劑酶是生物催化劑目目 錄錄 酶（酶（EnzymeEnzyme） 酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的一類具有催化功能的蛋白酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的一類具有催化功能的蛋白質(zhì)，亦稱為生物催化劑質(zhì)，亦稱為生物催化劑BiocatalystsBiocatalysts 。絕大多數(shù)的酶都是蛋白質(zhì)絕大多數(shù)的酶都是蛋白質(zhì)(Enzyme(Enzy

2、me和和RibozymeRibozyme) )。酶催化的生物化學(xué)反應(yīng)，稱為酶促反應(yīng)酶催化的生物化學(xué)反應(yīng)，稱為酶促反應(yīng)Enzymatic reactionEnzymatic reaction。在酶的催化下發(fā)生化學(xué)變化的物質(zhì)，稱為底在酶的催化下發(fā)生化學(xué)變化的物質(zhì)，稱為底物物substratesubstrate。目目 錄錄 酶的研究歷史酶的研究歷史目目 錄錄目目 錄錄二、酶作為生物催化劑的特點(diǎn)目目 錄錄一、一、 酶促反應(yīng)的特點(diǎn)酶促反應(yīng)的特點(diǎn)酶的催化效率通常比非催化反應(yīng)高酶的催化效率通常比非催化反應(yīng)高1081020倍，倍，比一般催化劑高比一般催化劑高1071013倍。倍。酶的催化不需要較高的反應(yīng)溫度。

3、酶的催化不需要較高的反應(yīng)溫度。酶和一般催化劑加速反應(yīng)的機(jī)理都是降低反應(yīng)的酶和一般催化劑加速反應(yīng)的機(jī)理都是降低反應(yīng)的活化能活化能(activation energy)。酶比一般催化劑更有。酶比一般催化劑更有效地降低反應(yīng)的活化能。效地降低反應(yīng)的活化能。 目目 錄錄反應(yīng)總能量改變反應(yīng)總能量改變 非催化反應(yīng)活化能非催化反應(yīng)活化能 酶促反應(yīng)酶促反應(yīng) 活化能活化能 一般催化劑催一般催化劑催化反應(yīng)的活化能化反應(yīng)的活化能 能能量量 反反 應(yīng)應(yīng) 過過 程程 底物底物 產(chǎn)物產(chǎn)物 酶促反應(yīng)活化能的改變酶促反應(yīng)活化能的改變 活化能活化能：底物分子從初態(tài)轉(zhuǎn)變到活化態(tài)所需的能量底物分子從初態(tài)轉(zhuǎn)變到活化態(tài)所需的能量。目目

4、錄錄一種酶僅作用于一種或一類化合物，或一種酶僅作用于一種或一類化合物，或一定的化學(xué)鍵，催化一定的化學(xué)反應(yīng)并生成一定的化學(xué)鍵，催化一定的化學(xué)反應(yīng)并生成一定的產(chǎn)物。酶的這種特性稱為酶的特異性一定的產(chǎn)物。酶的這種特性稱為酶的特異性或?qū)Ｒ恍曰驅(qū)Ｒ恍浴? 酶的特異性酶的特異性(specificity)（二）酶促反應(yīng)具有高度的特異性（二）酶促反應(yīng)具有高度的特異性目目 錄錄根據(jù)酶對(duì)其底物結(jié)構(gòu)選擇的嚴(yán)格程度不同，根據(jù)酶對(duì)其底物結(jié)構(gòu)選擇的嚴(yán)格程度不同，酶的特異性可大致分為以下酶的特異性可大致分為以下3 3種類型：種類型：目目 錄錄（三）（三）酶促反應(yīng)的可調(diào)節(jié)性酶促反應(yīng)的可調(diào)節(jié)性 對(duì)酶生成與降解量的調(diào)節(jié)對(duì)酶生成與

5、降解量的調(diào)節(jié) 酶催化效力的調(diào)節(jié)酶催化效力的調(diào)節(jié) 通過改變底物濃度對(duì)酶進(jìn)行調(diào)節(jié)等通過改變底物濃度對(duì)酶進(jìn)行調(diào)節(jié)等酶促反應(yīng)受多種因素的調(diào)控，以適應(yīng)機(jī)體對(duì)酶促反應(yīng)受多種因素的調(diào)控，以適應(yīng)機(jī)體對(duì)不斷變化的內(nèi)外環(huán)境和生命活動(dòng)的需要。其中包不斷變化的內(nèi)外環(huán)境和生命活動(dòng)的需要。其中包括三方面的調(diào)節(jié)。括三方面的調(diào)節(jié)。某些酶催化活力與輔酶、輔基及金屬離子有關(guān)。某些酶催化活力與輔酶、輔基及金屬離子有關(guān)。目目 錄錄（四）酶是蛋白質(zhì)，反應(yīng)條件溫和（四）酶是蛋白質(zhì)，反應(yīng)條件溫和目目 錄錄（五）酶易失活（五）酶易失活目目 錄錄 四、酶的命名與分類四、酶的命名與分類目目 錄錄一、酶的命名一、酶的命名1. 習(xí)慣命名法習(xí)慣命名法

6、推薦名稱推薦名稱2. 系統(tǒng)命名法系統(tǒng)命名法系統(tǒng)名稱系統(tǒng)名稱目目 錄錄一些酶的命名舉例一些酶的命名舉例編號(hào)編號(hào)推薦名稱推薦名稱系系 統(tǒng)統(tǒng) 名名 稱稱催催 化化 的的 反反 應(yīng)應(yīng)EC1.4.1.3谷氨酸谷氨酸L-谷氨酸：谷氨酸：NAD+L-谷氨酸谷氨酸 + H2O + NAD+脫氫酶脫氫酶氧化還原酶氧化還原酶 -酮戊二酸酮戊二酸 + NH3 + NADHEC2.6.1.1 天冬氨酸氨天冬氨酸氨L-天冬氨酸：天冬氨酸： -酮酮L-天冬氨酸天冬氨酸+ -酮戊二酸酮戊二酸基轉(zhuǎn)移酶基轉(zhuǎn)移酶戊二酸氨基轉(zhuǎn)移酶戊二酸氨基轉(zhuǎn)移酶草酰乙酸草酰乙酸 +L-谷氨酸谷氨酸EC3.5.3.1 精氨酸酶精氨酸酶L-精氨酸脒基

7、水解酶精氨酸脒基水解酶L-精氨酸精氨酸 + H2O L-鳥氨酸鳥氨酸+ 尿素尿素EC4.1.2.13 果糖二磷酸果糖二磷酸D-果糖果糖1，6-二磷酸：二磷酸：D-果糖果糖1，6-二磷酸二磷酸醛縮酶醛縮酶D-甘油醛甘油醛3-磷酸裂合酶磷酸裂合酶磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 + D-甘油醛甘油醛3-磷酸磷酸EC5.3.1.9 磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖D-葡萄糖葡萄糖6-磷酸酮醇磷酸酮醇D-葡萄糖葡萄糖6-磷酸磷酸異構(gòu)酶異構(gòu)酶異構(gòu)酶異構(gòu)酶D-果糖果糖6-磷酸磷酸EC6.3.1.2 谷氨酰胺谷氨酰胺L-谷氨酸：氨連接酶谷氨酸：氨連接酶ATP + L-谷氨酸谷氨酸 + NH3合成酶合成酶ADP+磷酸磷酸 + L

8、-谷氨酰胺谷氨酰胺編號(hào)編號(hào)推薦名稱推薦名稱系系 統(tǒng)統(tǒng) 名名 稱稱催催 化化 的的 反反 應(yīng)應(yīng)EC1.4.1.3谷氨酸谷氨酸L-谷氨酸：谷氨酸：NAD+L-谷氨酸谷氨酸 + H2O + NAD+脫氫酶脫氫酶氧化還原酶氧化還原酶 -酮戊二酸酮戊二酸 + NH3 + NADHEC2.6.1.1 天冬氨酸氨天冬氨酸氨L-天冬氨酸：天冬氨酸： -酮酮L-天冬氨酸天冬氨酸+ -酮戊二酸酮戊二酸基轉(zhuǎn)移酶基轉(zhuǎn)移酶戊二酸氨基轉(zhuǎn)移酶戊二酸氨基轉(zhuǎn)移酶草酰乙酸草酰乙酸 +L-谷氨酸谷氨酸EC3.5.3.1 精氨酸酶精氨酸酶L-精氨酸脒基水解酶精氨酸脒基水解酶L-精氨酸精氨酸 + H2O L-鳥氨酸鳥氨酸+ 尿素尿素E

9、C4.1.2.13 果糖二磷酸果糖二磷酸D-果糖果糖1，6-二磷酸：二磷酸：D-果糖果糖1，6-二磷酸二磷酸醛縮酶醛縮酶D-甘油醛甘油醛3-磷酸裂合酶磷酸裂合酶磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 + D-甘油醛甘油醛3-磷酸磷酸EC5.3.1.9 磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖D-葡萄糖葡萄糖6-磷酸酮醇磷酸酮醇D-葡萄糖葡萄糖6-磷酸磷酸異構(gòu)酶異構(gòu)酶異構(gòu)酶異構(gòu)酶D-果糖果糖6-磷酸磷酸EC6.3.1.2 谷氨酰胺谷氨酰胺L-谷氨酸：氨連接酶谷氨酸：氨連接酶ATP + L-谷氨酸谷氨酸 + NH3合成酶合成酶ADP+磷酸磷酸 + L-谷氨酰胺谷氨酰胺目目 錄錄二、酶的分類二、酶的分類目目 錄錄酶的命名酶的命名目目

10、 錄錄2.2.國際系統(tǒng)命名法國際系統(tǒng)命名法（國際酶學(xué)委員會(huì)年提出）（國際酶學(xué)委員會(huì)年提出）目目 錄錄目目 錄錄一、一、 酶的化學(xué)組成酶的化學(xué)組成蛋白質(zhì)部分：酶蛋白蛋白質(zhì)部分：酶蛋白 ( (apoenzyme)輔助因子輔助因子(cofactor) 金屬離子金屬離子小分子有機(jī)化合物小分子有機(jī)化合物全酶全酶(holoenzyme)(simple enzyme)按照酶的分子組成按照酶的分子組成目目 錄錄 金屬酶金屬酶(metalloenzyme)金屬離子與酶結(jié)合緊密，提取過程中不易丟金屬離子與酶結(jié)合緊密，提取過程中不易丟失。失。 金屬激活酶金屬激活酶(metal-activated enzyme) 金

11、屬離子為酶的活性所必需，但與酶的結(jié)合金屬離子為酶的活性所必需，但與酶的結(jié)合不甚緊密。不甚緊密。 目目 錄錄按照酶蛋白的特點(diǎn)和分子量大小酶分為不同形式按照酶蛋白的特點(diǎn)和分子量大小酶分為不同形式只含一條肽鏈，分子只含一條肽鏈，分子量小，量小，大多數(shù)水解酶屬于此類。大多數(shù)水解酶屬于此類。 由相同或不同的若干由相同或不同的若干亞基亞基構(gòu)成。每條肽鏈?zhǔn)且粋€(gè)亞基，構(gòu)成。每條肽鏈?zhǔn)且粋€(gè)亞基，單獨(dú)的亞基無酶的活力。如乳酸脫氫酶含四個(gè)亞基。單獨(dú)的亞基無酶的活力。如乳酸脫氫酶含四個(gè)亞基。若干個(gè)功能相關(guān)的若干個(gè)功能相關(guān)的酶彼此嵌合形成的復(fù)合體。每個(gè)單獨(dú)的酶都具有活酶彼此嵌合形成的復(fù)合體。每個(gè)單獨(dú)的酶都具有活性，當(dāng)它

12、們形成復(fù)合體時(shí)，可催化某一特定的鏈?zhǔn)叫?，?dāng)它們形成復(fù)合體時(shí)，可催化某一特定的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，如脂肪酸合成酶復(fù)合體，含有六個(gè)酶及一個(gè)反應(yīng)，如脂肪酸合成酶復(fù)合體，含有六個(gè)酶及一個(gè)非酶蛋白質(zhì)。非酶蛋白質(zhì)。 目目 錄錄輔助因子分類輔助因子分類（按其（按其與酶蛋白結(jié)合的緊密程度與酶蛋白結(jié)合的緊密程度） 輔酶輔酶 (coenzyme):與酶蛋白結(jié)合與酶蛋白結(jié)合疏松，可用疏松，可用透析或超濾的透析或超濾的方法除去。方法除去。 輔基輔基 (prosthetic group):與酶蛋白結(jié)合與酶蛋白結(jié)合緊密，不能用緊密，不能用透析或超透析或超濾的方法除去濾的方法除去。二、酶的二、酶的輔助因子輔助因子目目 錄錄 金屬離子

13、的作用金屬離子的作用穩(wěn)定酶的構(gòu)象；穩(wěn)定酶的構(gòu)象； 參與催化反應(yīng)，傳遞電子；參與催化反應(yīng)，傳遞電子；在酶與底物間起橋梁作用；在酶與底物間起橋梁作用；中和陰離子，降低反應(yīng)中的靜電斥力等。中和陰離子，降低反應(yīng)中的靜電斥力等。從化學(xué)本質(zhì)分輔助因子分為三類從化學(xué)本質(zhì)分輔助因子分為三類小分子有機(jī)化合物小分子有機(jī)化合物的作用的作用在反應(yīng)中起運(yùn)載體的作用，傳遞電子、在反應(yīng)中起運(yùn)載體的作用，傳遞電子、質(zhì)子或其它基團(tuán)。質(zhì)子或其它基團(tuán)。目目 錄錄小分子有機(jī)化合物在催化中的作用小分子有機(jī)化合物在催化中的作用尼克酰胺（維生素尼克酰胺（維生素PP之一）之一）尼克酰胺（維生素尼克酰胺（維生素PP之一）之一）維生素維生素B2

14、（核黃素）（核黃素）維生素維生素B2（核黃素）（核黃素）維生素維生素B1（硫胺素）（硫胺素）泛酸泛酸硫辛酸硫辛酸維生素維生素B12生物素生物素吡哆醛（維生素吡哆醛（維生素B6之一）之一）葉酸葉酸NAD+（尼克酰胺腺嘌呤二核（尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸，輔酶苷酸，輔酶I）NADP+（尼克酰胺腺嘌呤二核（尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，輔酶苷酸磷酸，輔酶II）FMN （黃素單核苷酸）（黃素單核苷酸）FAD（黃素腺嘌呤二核苷酸）（黃素腺嘌呤二核苷酸）TPP（焦磷酸硫胺素）（焦磷酸硫胺素）輔酶輔酶A（CoA）硫辛酸硫辛酸鈷胺素輔酶類鈷胺素輔酶類生物素生物素磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛四氫葉酸四氫葉酸氫原子（質(zhì)子）氫原

15、子（質(zhì)子）醛基醛基?；；榛榛趸级趸及被被谆⒓紫┗?、甲基、甲烯基、甲炔基、甲?；兹不⒓柞；纫惶紗挝坏纫惶紗挝凰木S生素所含的維生素名名稱稱小分子有機(jī)化合物小分子有機(jī)化合物(輔輔 酶酶 或或 輔輔 基基)轉(zhuǎn)移的基團(tuán)轉(zhuǎn)移的基團(tuán)尼克酰胺（維生素尼克酰胺（維生素PP之一）之一）尼克酰胺（維生素尼克酰胺（維生素PP之一）之一）維生素維生素B2（核黃素）（核黃素）維生素維生素B2（核黃素）（核黃素）維生素維生素B1（硫胺素）（硫胺素）泛酸泛酸硫辛酸硫辛酸維生素維生素B12生物素生物素吡哆醛（維生素吡哆醛（維生素B6之一）之一）葉酸葉酸NAD+（尼克酰胺腺嘌呤二核（尼克酰胺腺嘌呤

16、二核苷酸，輔酶苷酸，輔酶I）NADP+（尼克酰胺腺嘌呤二核（尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，輔酶苷酸磷酸，輔酶II）FMN （黃素單核苷酸）（黃素單核苷酸）FAD（黃素腺嘌呤二核苷酸）（黃素腺嘌呤二核苷酸）TPP（焦磷酸硫胺素）（焦磷酸硫胺素）輔酶輔酶A（CoA）硫辛酸硫辛酸鈷胺素輔酶類鈷胺素輔酶類生物素生物素磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛四氫葉酸四氫葉酸氫原子（質(zhì)子）氫原子（質(zhì)子）醛基醛基?；；榛榛趸级趸及被被谆?、甲烯基、甲基、甲烯基、甲炔基、甲?；兹不⒓柞；纫惶紗挝坏纫惶紗挝凰木S生素所含的維生素名名稱稱小分子有機(jī)化合物小分子有機(jī)化合物(輔輔 酶酶 或或 輔輔 基基)轉(zhuǎn)移的基

17、團(tuán)轉(zhuǎn)移的基團(tuán)目目 錄錄酶的活性中心酶的活性中心或稱活性部位或稱活性部位(active site)，指必需基團(tuán)在空間結(jié)構(gòu)上彼此靠近，組成具指必需基團(tuán)在空間結(jié)構(gòu)上彼此靠近，組成具有特定空間結(jié)構(gòu)的區(qū)域，能與底物特異結(jié)合有特定空間結(jié)構(gòu)的區(qū)域，能與底物特異結(jié)合并將底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物。并將底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物。（一）（一）酶的活性中心酶的活性中心(active center)三、酶的結(jié)構(gòu)與功能三、酶的結(jié)構(gòu)與功能必需基團(tuán)必需基團(tuán)(essential group)酶分子中氨基酸殘酶分子中氨基酸殘基側(cè)鏈的化學(xué)基團(tuán)中，基側(cè)鏈的化學(xué)基團(tuán)中，一些與酶活性密切相關(guān)一些與酶活性密切相關(guān)的化學(xué)基團(tuán)的化學(xué)基團(tuán)。目目 錄錄目目 錄錄結(jié)合

18、基團(tuán)結(jié)合基團(tuán)binding group催化基團(tuán)催化基團(tuán)(catalytic group)催化底物轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物催化底物轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物 位于活性中心以外，維持酶活性中心應(yīng)有位于活性中心以外，維持酶活性中心應(yīng)有的空間構(gòu)象所必需。的空間構(gòu)象所必需?；钚灾行耐獾谋匦杌鶊F(tuán)活性中心外的必需基團(tuán)底底 物物 活性中心以外活性中心以外的必需基團(tuán)的必需基團(tuán)結(jié)合基團(tuán)結(jié)合基團(tuán)催化基團(tuán)催化基團(tuán) 活性中心活性中心 目目 錄錄目目 錄錄溶菌酶的活性溶菌酶的活性中心中心* 谷氨酸谷氨酸35和天和天冬氨酸冬氨酸52是催化是催化基團(tuán)；基團(tuán)；* 色氨酸色氨酸62和和63、天冬氨酸天冬氨酸101和和色氨酸色氨酸108是結(jié)是結(jié)合基團(tuán)；合基團(tuán)；

19、* AF為底物多為底物多糖鏈的糖基，位糖鏈的糖基，位于酶的活性中心于酶的活性中心形成的裂隙中。形成的裂隙中。目目 錄錄必需基團(tuán)必需基團(tuán)活性中心內(nèi)活性中心外結(jié)合基團(tuán)催化基團(tuán)專一性催化性質(zhì)維持酶的空間結(jié)構(gòu)目目 錄錄酶的活性與高級(jí)結(jié)構(gòu)的關(guān)系酶的活性與高級(jí)結(jié)構(gòu)的關(guān)系 酶的活性不僅與一級(jí)結(jié)構(gòu)有關(guān)，而且與其高級(jí)結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。就某種程度而言，在酶的活性表現(xiàn)上，高級(jí)結(jié)構(gòu)甚至比一級(jí)結(jié)構(gòu)更為重要。高級(jí)結(jié)構(gòu)是形成酶特定空間結(jié)構(gòu)的保證，高級(jí)結(jié)構(gòu)破壞，酶失去活性。目目 錄錄目目 錄錄 酶原激活的機(jī)理酶原激活的機(jī)理酶酶 原原分子構(gòu)象發(fā)生改變分子構(gòu)象發(fā)生改變形成或暴露出酶的活性中心形成或暴露出酶的活性中心 一個(gè)或幾個(gè)特定的

20、肽鍵斷裂，水解一個(gè)或幾個(gè)特定的肽鍵斷裂，水解掉一個(gè)或幾個(gè)短肽掉一個(gè)或幾個(gè)短肽在特定條件下在特定條件下目目 錄錄賴賴?yán)i纈天天天天天天天天甘甘異異賴賴?yán)i纈天天天天天天天天纈纈組組絲絲甘甘異異纈纈組組絲絲目目 錄錄 酶原激活的生理意義酶原激活的生理意義避免細(xì)胞產(chǎn)生的酶對(duì)細(xì)胞進(jìn)行自身消化，避免細(xì)胞產(chǎn)生的酶對(duì)細(xì)胞進(jìn)行自身消化，并使酶在特定的部位和環(huán)境中發(fā)揮作用，保證并使酶在特定的部位和環(huán)境中發(fā)揮作用，保證體內(nèi)代謝正常進(jìn)行。體內(nèi)代謝正常進(jìn)行。有的酶原可以視為酶的儲(chǔ)存形式。在需要有的酶原可以視為酶的儲(chǔ)存形式。在需要時(shí)，酶原適時(shí)地轉(zhuǎn)變成有活性的酶，發(fā)揮其催時(shí)，酶原適時(shí)地轉(zhuǎn)變成有活性的酶，發(fā)揮其催化作用?；饔?/p>

21、。目目 錄錄目目 錄錄目目 錄錄一、酶能顯著降低反應(yīng)的活化能一、酶能顯著降低反應(yīng)的活化能（一）酶的催化作用與分子活化能一）酶的催化作用與分子活化能活化能活化能：分子由常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛罨癄顟B(tài)所需的能分子由常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛罨癄顟B(tài)所需的能量。是指在一定溫度下，量。是指在一定溫度下，1mol 1mol 反應(yīng)物全部進(jìn)反應(yīng)物全部進(jìn)入活化狀態(tài)所需的自由能。入活化狀態(tài)所需的自由能。反應(yīng)體系中活化分子越多，反應(yīng)就越快。反應(yīng)體系中活化分子越多，反應(yīng)就越快。設(shè)法增加活化分子數(shù)量，是加快化學(xué)反應(yīng)的唯一途徑設(shè)法增加活化分子數(shù)量，是加快化學(xué)反應(yīng)的唯一途徑。增加反應(yīng)體系的活化分子數(shù)增加反應(yīng)體系的活化分子數(shù)途徑途徑:一是向反應(yīng)體系中

22、加入能量一是向反應(yīng)體系中加入能量 ，如通過加熱、加壓、光照等，如通過加熱、加壓、光照等，另一途徑是降低反應(yīng)活化能。酶的作用就在于另一途徑是降低反應(yīng)活化能。酶的作用就在于 降低化學(xué)反應(yīng)活化能降低化學(xué)反應(yīng)活化能目目 錄錄目目 錄錄 二、中間復(fù)合物學(xué)說和酶作用的過渡態(tài)二、中間復(fù)合物學(xué)說和酶作用的過渡態(tài) 中間產(chǎn)物學(xué)說認(rèn)為：中間產(chǎn)物學(xué)說認(rèn)為：酶在催化化學(xué)反應(yīng)時(shí)，酶酶在催化化學(xué)反應(yīng)時(shí)，酶與底物首先形成不穩(wěn)定的中間物，然后分解酶與與底物首先形成不穩(wěn)定的中間物，然后分解酶與產(chǎn)物。即酶將原來活化能很高的反應(yīng)分成兩個(gè)活產(chǎn)物。即酶將原來活化能很高的反應(yīng)分成兩個(gè)活化能較低的反應(yīng)來進(jìn)行，因而加快了反應(yīng)速度?；茌^低的反

23、應(yīng)來進(jìn)行，因而加快了反應(yīng)速度。 S + E ES P + ES + E ES P + E底物底物 酶酶 中間產(chǎn)物中間產(chǎn)物 產(chǎn)物產(chǎn)物酶與底物結(jié)合成中間產(chǎn)物，使分子間的催化反應(yīng)轉(zhuǎn)酶與底物結(jié)合成中間產(chǎn)物，使分子間的催化反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榉肿觾?nèi)的催化反應(yīng)。變?yōu)榉肿觾?nèi)的催化反應(yīng)。目目 錄錄目目 錄錄三、酶的高效性的解釋三、酶的高效性的解釋1、底物與酶的鄰近效應(yīng)和定向效應(yīng)2、底物分子的變形和張力3、共價(jià)催化4、酸堿催化目目 錄錄酶酶-底物復(fù)合物的形成與誘導(dǎo)契合假說底物復(fù)合物的形成與誘導(dǎo)契合假說*誘導(dǎo)契合假說誘導(dǎo)契合假說(induced-fit hypothesis)酶底物復(fù)合物酶底物復(fù)合物 E + S E + P

24、 ES 酶與底物相互接近時(shí)，其結(jié)構(gòu)相互誘導(dǎo)、酶與底物相互接近時(shí)，其結(jié)構(gòu)相互誘導(dǎo)、相互變形和相互適應(yīng)，進(jìn)而相互結(jié)合。這一過相互變形和相互適應(yīng)，進(jìn)而相互結(jié)合。這一過程稱為酶程稱為酶- -底物結(jié)合的誘導(dǎo)契合假說底物結(jié)合的誘導(dǎo)契合假說目目 錄錄目目 錄錄羧肽酶的誘導(dǎo)契合模式羧肽酶的誘導(dǎo)契合模式 底物底物目目 錄錄目目 錄錄1. 底物的趨近底物的趨近 與定向效應(yīng)與定向效應(yīng)指底物和酶的活性中心指底物和酶的活性中心“ 靠靠近近”和和“ 定向定向”酶與底物之間的親和力使底酶與底物之間的親和力使底物與酶靠近，局部微環(huán)境物與酶靠近，局部微環(huán)境濃度升高濃度升高酶與底物結(jié)合后，酶的構(gòu)象酶與底物結(jié)合后，酶的構(gòu)象會(huì)發(fā)生微

25、小的變化，使底會(huì)發(fā)生微小的變化，使底物反應(yīng)基團(tuán)或部位正確定物反應(yīng)基團(tuán)或部位正確定向于酶活性中心向于酶活性中心雙底物也能正確定位與酶的雙底物也能正確定位與酶的活性中心活性中心靠近的反應(yīng)基團(tuán)和正確的定靠近的反應(yīng)基團(tuán)和正確的定向使反應(yīng)速度升高向使反應(yīng)速度升高目目 錄錄2. 多元催化（多元催化（multielement catalysis）接受質(zhì)子：堿接受質(zhì)子：堿提供質(zhì)子：酸提供質(zhì)子：酸酶活性中心的某些基團(tuán)可作為質(zhì)子的供酶活性中心的某些基團(tuán)可作為質(zhì)子的供體或受體，從而對(duì)底物進(jìn)行酸堿催化體或受體，從而對(duì)底物進(jìn)行酸堿催化如組氨酸的咪唑基如組氨酸的咪唑基, 解離常數(shù)為解離常數(shù)為6.0，在，在生理生理pH下酸

26、堿形式均可存在，很活下酸堿形式均可存在，很活躍躍酸堿催化可參與多種反應(yīng)，如多肽的水酸堿催化可參與多種反應(yīng)，如多肽的水解、酯解、酯目目 錄錄酶活性中心疏水性酶活性中心疏水性“口袋口袋” 防止底物與酶之間形成水化膜防止底物與酶之間形成水化膜 有利底物與酶密切接觸有利底物與酶密切接觸3. 表面效應(yīng)表面效應(yīng)(surface effect)目目 錄錄目目 錄錄 研究一種因素的影響時(shí)，其余各因素均恒定。研究一種因素的影響時(shí)，其余各因素均恒定。目目 錄錄一、底物濃度對(duì)反應(yīng)速度的影響一、底物濃度對(duì)反應(yīng)速度的影響v 在其他因素不變的情況下，底物濃度對(duì)反應(yīng)在其他因素不變的情況下，底物濃度對(duì)反應(yīng)速度的影響呈速度的影

27、響呈矩形雙曲線關(guān)系矩形雙曲線關(guān)系。1. 酶反應(yīng)速度的測(cè)量酶反應(yīng)速度的測(cè)量用一定時(shí)間內(nèi)底物減少或產(chǎn)物生成的量來用一定時(shí)間內(nèi)底物減少或產(chǎn)物生成的量來表示酶促反應(yīng)速度。測(cè)定反應(yīng)的表示酶促反應(yīng)速度。測(cè)定反應(yīng)的初速度初速度。 10 20 30 40 50 60 min產(chǎn)物生成量酶反應(yīng)進(jìn)程曲線當(dāng)?shù)孜餄舛容^低時(shí)當(dāng)?shù)孜餄舛容^低時(shí)反應(yīng)速度與底物濃度成正比；反反應(yīng)速度與底物濃度成正比；反應(yīng)為一級(jí)反應(yīng)。應(yīng)為一級(jí)反應(yīng)。目目 錄錄隨著底物濃度的增高隨著底物濃度的增高反應(yīng)速度不再成正比例加速；反應(yīng)反應(yīng)速度不再成正比例加速；反應(yīng)為混合級(jí)反應(yīng)。為混合級(jí)反應(yīng)。目目 錄錄當(dāng)?shù)孜餄舛雀哌_(dá)一定程度當(dāng)?shù)孜餄舛雀哌_(dá)一定程度反應(yīng)速度不再增

28、加，達(dá)最大速度；反應(yīng)速度不再增加，達(dá)最大速度；反應(yīng)為零級(jí)反應(yīng)反應(yīng)為零級(jí)反應(yīng)目目 錄錄目目 錄錄（一）米曼氏方程式（一）米曼氏方程式酶促反應(yīng)模式酶促反應(yīng)模式中間產(chǎn)物學(xué)說中間產(chǎn)物學(xué)說E + S k1k2k3ESE + P目目 錄錄S：底物濃度底物濃度V：不同不同S時(shí)的反應(yīng)速度時(shí)的反應(yīng)速度Vmax：最大反應(yīng)速度最大反應(yīng)速度(maximum velocity) m：米氏常數(shù)米氏常數(shù)(Michaelis constant) VmaxS Km + S 目目 錄錄KmS Km值等于酶促反應(yīng)速度為最大反應(yīng)速度一半值等于酶促反應(yīng)速度為最大反應(yīng)速度一半時(shí)的底物濃度，單位是時(shí)的底物濃度，單位是mol/L。2Km +

29、 S Vmax VmaxS目目 錄錄（二）（二）Km與與Vmax的意義的意義目目 錄錄KmKm在實(shí)際應(yīng)用中的重要意義在實(shí)際應(yīng)用中的重要意義（1 1）. .鑒定酶：鑒定酶：通過測(cè)定可以鑒別不同來通過測(cè)定可以鑒別不同來源或相同來源但在不同發(fā)育階段、不同生源或相同來源但在不同發(fā)育階段、不同生理狀態(tài)下催化相同反應(yīng)的酶是否屬于同一理狀態(tài)下催化相同反應(yīng)的酶是否屬于同一種酶。種酶。目目 錄錄（2 2）. .判斷酶的最佳底物：判斷酶的最佳底物：如果一種酶可如果一種酶可作用于多個(gè)底物作用于多個(gè)底物, ,就有幾個(gè)就有幾個(gè)KmKm值，其中值，其中KmKm最小對(duì)應(yīng)的底物就是酶的天然底物。如蔗最小對(duì)應(yīng)的底物就是酶的天然

30、底物。如蔗糖酶既可催化蔗糖水解糖酶既可催化蔗糖水解(Km=28mmol/L),(Km=28mmol/L),也也可催化棉子糖水解可催化棉子糖水解(Km=350mmol/L),(Km=350mmol/L),兩者兩者相比，蔗糖為該酶的天然底物。相比，蔗糖為該酶的天然底物。（3 3）. .計(jì)算一定速度下的底物濃度：計(jì)算一定速度下的底物濃度：如某如某一反應(yīng)要求的反應(yīng)速度達(dá)到最大反應(yīng)速度一反應(yīng)要求的反應(yīng)速度達(dá)到最大反應(yīng)速度的的99%99%，則，則S=99KmS=99Km目目 錄錄意義：意義：Vmax=K3 E如果酶的總濃度已知，可從如果酶的總濃度已知，可從Vmax計(jì)算計(jì)算 酶的酶的轉(zhuǎn)換數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)(turno

31、ver number)，即動(dòng)力學(xué)常數(shù)，即動(dòng)力學(xué)常數(shù)K3。目目 錄錄目目 錄錄（三）（三）m m值與值與maxmax值的測(cè)定值的測(cè)定m （林貝氏方程）（林貝氏方程） 目目 錄錄2. Hanes作圖法作圖法-Km 目目 錄錄二、酶濃度對(duì)反應(yīng)速度的影響二、酶濃度對(duì)反應(yīng)速度的影響0 V E 當(dāng)當(dāng)SE時(shí)，時(shí)，Vmax = k3 E 酶濃度對(duì)反應(yīng)速度的影響酶濃度對(duì)反應(yīng)速度的影響 目目 錄錄三、溫度對(duì)反應(yīng)速度的影響三、溫度對(duì)反應(yīng)速度的影響q最適溫度最適溫度 (optimum temperature)：酶促反應(yīng)速度最快時(shí)的酶促反應(yīng)速度最快時(shí)的環(huán)境溫度。環(huán)境溫度。* * 低溫的應(yīng)用低溫的應(yīng)用酶酶活活性性0.51

32、.02.01.50 10 20 30 40 50 60 溫度溫度 C 溫度對(duì)淀粉酶活性的影響溫度對(duì)淀粉酶活性的影響 目目 錄錄四、四、 pH對(duì)反應(yīng)速度的影響對(duì)反應(yīng)速度的影響q最適最適pH (optimum pH)：酶催化活性最大酶催化活性最大時(shí)的環(huán)境時(shí)的環(huán)境pH。0酶酶活活性性 pH pH對(duì)某些酶活性的影響對(duì)某些酶活性的影響 246810目目 錄錄五、抑制劑對(duì)反應(yīng)速度的影響五、抑制劑對(duì)反應(yīng)速度的影響 區(qū)別于酶的變性區(qū)別于酶的變性 抑制劑對(duì)酶有一定選擇性抑制劑對(duì)酶有一定選擇性 引起變性的因素對(duì)酶沒有選擇性引起變性的因素對(duì)酶沒有選擇性目目 錄錄 抑制作用的類型抑制作用的類型不可逆性抑制不可逆性抑制

33、 (irreversible inhibition)可逆性抑制可逆性抑制 (reversible inhibition)：競爭性抑制競爭性抑制 (competitive inhibition)非競爭性抑制非競爭性抑制 (non-competitive inhibition)反競爭性抑制反競爭性抑制 (uncompetitive inhibition)目目 錄錄(一一) 目目 錄錄ESSAsCHCHCl+CH2SHCHSHCH2OHESHSH+CH2SCHSCH2OHAsCHCHClROROPOX+HOEROROPOOE+HXClAsClCHCHCl+ ESHSHESAsSCHCHCl+2HCl

34、有機(jī)磷化合物有機(jī)磷化合物路易士氣路易士氣失活的酶失活的酶羥基酶羥基酶失活的酶失活的酶酸酸巰基酶巰基酶失活的酶失活的酶酸酸BAL巰基酶巰基酶BAL與砷劑結(jié)合物與砷劑結(jié)合物目目 錄錄競爭性抑制競爭性抑制非競爭性抑制非競爭性抑制反競爭性抑制反競爭性抑制 目目 錄錄. 競爭性抑制作用競爭性抑制作用+反應(yīng)模式反應(yīng)模式目目 錄錄目目 錄錄 * * 特點(diǎn)特點(diǎn)b)b) 抑制程度取決抑制程度取決于抑制劑與酶于抑制劑與酶的相對(duì)親和力的相對(duì)親和力及底物濃度；及底物濃度；a) I與與S結(jié)構(gòu)類似，結(jié)構(gòu)類似，競爭酶的活性競爭酶的活性中心；中心；c) 動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)：動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)：Vmax不變，表不變，表觀觀Km增大。增大。 抑

35、制劑抑制劑 無抑制劑無抑制劑 1/V 1/S VSmaxVIK(1) SmKiiKI111m(1)VVKSVmaxmax目目 錄錄* * 舉例舉例 丙二酸丙二酸與琥珀酸競爭琥珀酸脫氫酶與琥珀酸競爭琥珀酸脫氫酶COOH CH2 CH2COOH COOH COOH CH2 丙二酸丙二酸琥珀酸琥珀酸琥珀酸脫氫酶琥珀酸脫氫酶FADFADH2延胡索酸延胡索酸目目 錄錄 磺胺類藥物的抑菌機(jī)制磺胺類藥物的抑菌機(jī)制與與對(duì)氨基苯甲酸對(duì)氨基苯甲酸競爭競爭二氫葉酸合成酶二氫葉酸合成酶二氫蝶呤啶二氫蝶呤啶 對(duì)氨基苯甲酸對(duì)氨基苯甲酸 谷氨酸谷氨酸二氫葉酸二氫葉酸合成酶合成酶二氫葉酸二氫葉酸COOH H2N SO2NHR

36、 H2N 磺磺 胺胺 類類 藥藥 物物目目 錄錄2. 2. 非競爭性抑制非競爭性抑制目目 錄錄* * 特點(diǎn)特點(diǎn)a) a) 抑制劑與酶活性抑制劑與酶活性中心外的必需基中心外的必需基團(tuán)結(jié)合，底物與團(tuán)結(jié)合，底物與抑制劑之間無競抑制劑之間無競爭關(guān)系；爭關(guān)系；b)b) 抑制程度取決于抑制程度取決于抑制劑的濃度；抑制劑的濃度；c) 動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)：動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)：Vmax降低，表降低，表觀觀Km不變。不變。 抑制劑抑制劑 1 / V 1/S 無抑制劑無抑制劑 iiKI11I1m(1)(1)VVKSVKmaxmax目目 錄錄. 反競爭性抑制反競爭性抑制目目 錄錄* * 特點(diǎn)：特點(diǎn)：a) a) 抑制劑只與抑制劑只與酶

37、底物復(fù)酶底物復(fù)合物結(jié)合；合物結(jié)合；b)b) 抑制程度取抑制程度取決與抑制劑決與抑制劑的濃度及底的濃度及底物的濃度；物的濃度；c) 動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)：動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)：Vmax降低，表降低，表觀觀Km降低。降低。 抑制劑抑制劑 1/V 1/S 無抑制劑無抑制劑 目目 錄錄各種可逆性抑制作用的比較各種可逆性抑制作用的比較 動(dòng)力學(xué)參數(shù)動(dòng)力學(xué)參數(shù)表觀表觀Km Km增大增大不變不變減小減小最大速度最大速度Vmax不變不變降低降低降低降低林林-貝氏作圖貝氏作圖斜率斜率Km/Vmax增大增大增大增大不變不變縱軸截距縱軸截距1/Vmax不變不變?cè)龃笤龃笤龃笤龃髾M軸截距橫軸截距-1/Km增大增大不變不變減小減小與與I結(jié)合的

38、組分結(jié)合的組分EE、ESES作用特征作用特征無抑制劑無抑制劑競爭性抑制競爭性抑制非競爭性抑制非競爭性抑制反競爭性抑制反競爭性抑制目目 錄錄六、激活劑對(duì)反應(yīng)速度的影響六、激活劑對(duì)反應(yīng)速度的影響目目 錄錄激活劑激活劑六、激活劑對(duì)反應(yīng)速度的影響六、激活劑對(duì)反應(yīng)速度的影響目目 錄錄 通常，酶對(duì)激活劑有一定的選擇性，且有通常，酶對(duì)激活劑有一定的選擇性，且有一定的濃度要求，一種酶的激活劑對(duì)另一種一定的濃度要求，一種酶的激活劑對(duì)另一種酶來說可能是抑制劑，當(dāng)激活劑的濃度超過酶來說可能是抑制劑，當(dāng)激活劑的濃度超過一定的范圍時(shí)，它就成為抑制劑。一定的范圍時(shí)，它就成為抑制劑。 目目 錄錄酶的活性酶的活性酶的活性單位

39、酶的活性單位是衡量酶活力大小的尺度，它反是衡量酶活力大小的尺度，它反映在規(guī)定條件下，酶促反應(yīng)在單位時(shí)間（映在規(guī)定條件下，酶促反應(yīng)在單位時(shí)間（s s、minmin或或h h）內(nèi)生成一定量（）內(nèi)生成一定量（mgmg、gg、molmol等）的等）的產(chǎn)物或消耗一定數(shù)量的底物所需的酶量。產(chǎn)物或消耗一定數(shù)量的底物所需的酶量。目目 錄錄國際單位國際單位(IU)在特定的條件下，每分鐘催化在特定的條件下，每分鐘催化1mol底物底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的酶量為一個(gè)國際單位。轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的酶量為一個(gè)國際單位。 催量單位催量單位(katal)催量催量(kat)是指在特定條件下，每秒鐘使是指在特定條件下，每秒鐘使mol底物

40、轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的酶量。底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的酶量。 kat與與IU的換算：的換算： 1 IU=16.6710-9 kat目目 錄錄第第 六六 節(jié)節(jié) 重要的酶類重要的酶類目目 錄錄目目 錄錄二、 同工酶同工酶* * 定義定義同工酶同工酶(isoenzyme)是指催化相同的是指催化相同的化學(xué)反應(yīng)，而酶蛋白的分子結(jié)構(gòu)理化性化學(xué)反應(yīng)，而酶蛋白的分子結(jié)構(gòu)理化性質(zhì)乃至免疫學(xué)性質(zhì)不同的一組酶。質(zhì)乃至免疫學(xué)性質(zhì)不同的一組酶。目目 錄錄乳酸脫氫酶的同工酶乳酸脫氫酶的同工酶目目 錄錄* *生理及臨床意義生理及臨床意義在代謝調(diào)節(jié)上起在代謝調(diào)節(jié)上起著重要的作用；著重要的作用；用于解釋發(fā)育過用于解釋發(fā)育過程中階段特有的代

41、謝程中階段特有的代謝特征；特征；同工酶譜的改變同工酶譜的改變有助于對(duì)疾病的診斷；有助于對(duì)疾病的診斷；同工酶可以作為同工酶可以作為遺傳標(biāo)志，用于遺傳遺傳標(biāo)志，用于遺傳分析研究。分析研究。心肌梗死和肝病病人血清心肌梗死和肝病病人血清LDHLDH同工酶譜的變化同工酶譜的變化1 1酶酶活活性性心肌梗死酶譜心肌梗死酶譜正常酶譜正常酶譜肝病酶譜肝病酶譜2 23 34 45 5目目 錄錄目目 錄錄（一）（一） 酶的共價(jià)修飾調(diào)節(jié)酶的共價(jià)修飾調(diào)節(jié)磷酸化與脫磷酸化（最常見）磷酸化與脫磷酸化（最常見）目目 錄錄 酶的磷酸化與脫磷酸化酶的磷酸化與脫磷酸化 -OHThrSerTyr酶蛋白酶蛋白H2OPi磷蛋白磷酸酶磷蛋

42、白磷酸酶 ATPADP蛋白激酶蛋白激酶ThrSerTyr-O-PO32-酶蛋白酶蛋白目目 錄錄共價(jià)修飾的特點(diǎn)：共價(jià)修飾的特點(diǎn)：酶蛋白與某種化學(xué)基團(tuán)是以共價(jià)鍵酶蛋白與某種化學(xué)基團(tuán)是以共價(jià)鍵結(jié)合是可逆的酶促反應(yīng)，需消耗結(jié)合是可逆的酶促反應(yīng)，需消耗ATP ATP；催化互變反應(yīng)的酶在體內(nèi)受調(diào)節(jié)因催化互變反應(yīng)的酶在體內(nèi)受調(diào)節(jié)因素素(如激素如激素)的調(diào)控的調(diào)控具有級(jí)聯(lián)放大效應(yīng)，效率較變構(gòu)調(diào)具有級(jí)聯(lián)放大效應(yīng)，效率較變構(gòu)調(diào)節(jié)高；節(jié)高；酶可以同時(shí)受變構(gòu)調(diào)節(jié)和化學(xué)修飾酶可以同時(shí)受變構(gòu)調(diào)節(jié)和化學(xué)修飾目目 錄錄一些代謝物可與某些酶分子一些代謝物可與某些酶分子活性中心外活性中心外的的某部分可逆地結(jié)合，使某部分可逆地結(jié)合

43、，使酶構(gòu)象改變酶構(gòu)象改變，從而改變，從而改變酶的催化活性，此種調(diào)節(jié)方式稱變構(gòu)調(diào)節(jié)。酶的催化活性，此種調(diào)節(jié)方式稱變構(gòu)調(diào)節(jié)。目目 錄錄變構(gòu)酶常為多個(gè)亞基構(gòu)成的寡聚體，變構(gòu)酶常為多個(gè)亞基構(gòu)成的寡聚體，具有協(xié)同效應(yīng)具有協(xié)同效應(yīng) 目目 錄錄2. 變構(gòu)調(diào)節(jié)的機(jī)制變構(gòu)調(diào)節(jié)的機(jī)制變構(gòu)酶變構(gòu)酶催化亞基（催化亞基（ C ）調(diào)節(jié)亞基（調(diào)節(jié)亞基（ R ）變構(gòu)效應(yīng)劑：變構(gòu)效應(yīng)劑： 底物、終產(chǎn)物或底物、終產(chǎn)物或其他小分子代謝物其他小分子代謝物目目 錄錄變構(gòu)效應(yīng)劑變構(gòu)效應(yīng)劑+ 酶的調(diào)節(jié)亞基酶的調(diào)節(jié)亞基 酶的構(gòu)象改變酶的構(gòu)象改變 疏松疏松 亞基聚合亞基聚合 緊密緊密 亞基解聚亞基解聚酶分子多聚體酶的活性改變酶分子多聚體酶的活

44、性改變（激活或抑制）（激活或抑制）目目 錄錄 同促協(xié)同效應(yīng)同促協(xié)同效應(yīng) 正協(xié)同效應(yīng)正協(xié)同效應(yīng) (別構(gòu)效應(yīng)劑為底物別構(gòu)效應(yīng)劑為底物) 負(fù)協(xié)同效應(yīng)負(fù)協(xié)同效應(yīng)變構(gòu)調(diào)節(jié)變構(gòu)調(diào)節(jié) 異促協(xié)同效應(yīng)異促協(xié)同效應(yīng) 變構(gòu)激活變構(gòu)激活 變構(gòu)抑制變構(gòu)抑制目目 錄錄變構(gòu)劑一般是代謝物變構(gòu)劑一般是代謝物變構(gòu)劑與酶以非共價(jià)鍵結(jié)合變構(gòu)劑與酶以非共價(jià)鍵結(jié)合不消耗能量，不需要酶的催化不消耗能量，不需要酶的催化變構(gòu)酶常含有多個(gè)亞基，存在變構(gòu)酶常含有多個(gè)亞基，存在協(xié)同效應(yīng)協(xié)同效應(yīng)協(xié)同效應(yīng)協(xié)同效應(yīng)變構(gòu)調(diào)節(jié)的特點(diǎn)變構(gòu)調(diào)節(jié)的特點(diǎn)目目 錄錄八八. .酶的分離純化及活力測(cè)定酶的分離純化及活力測(cè)定(選講)1.1.酶在細(xì)胞中的分布：酶在細(xì)胞中的分

45、布： 胞外酶：水解酶類，易收集，不必破碎細(xì)胞，緩沖液或水浸泡細(xì)胞或發(fā)酵液離心得到上清液即為含酶液。 胞內(nèi)酶：除水解酶類外的其它酶類，需破碎細(xì)胞，不同的酶分布部位不同，最好先將酶存在的細(xì)胞器分離后再破碎該細(xì)胞器，然后將酶用適當(dāng)?shù)木彌_溶液或水抽提。目目 錄錄2.2.分離材料：分離材料： 動(dòng)植物原料或微生物的發(fā)酵液。微生物發(fā)酵液是用于分離酶的最常用材料，因?yàn)槲⑸锓N類多，繁殖快，培養(yǎng)時(shí)間短，含酶豐富。由微生物發(fā)酵產(chǎn)生的酶或其它生物組織中的酶因含有大量的其它物質(zhì)，所以必須經(jīng)過分離、提純、結(jié)晶等階段才可做實(shí)際應(yīng)用。 對(duì)于某種酶的具體制備方案，應(yīng)通過了解酶的來源、性質(zhì)及純度需要來確定，無固定的方案。 目目

46、 錄錄3.3.原則：原則： 在增加酶得率和純度的同時(shí)，盡可能避免高溫、過酸、過堿、劇烈的震蕩及其它可能使酶喪失活力的一切操作過程。盡最大可能保存酶的活力。4.4.分離提純：分離提純： 酶的抽提：將酶溶解出來就稱為抽提。 胞外酶：固體培養(yǎng)的菌體加水或適當(dāng)緩沖溶液浸泡過 濾即可。液體培養(yǎng)的菌體將發(fā)酵液離心分離除去菌體收 集離心液即可。胞內(nèi)酶：先破碎細(xì)胞，再用水或適當(dāng)?shù)木彌_溶液抽提。目目 錄錄5. 5. 酶的純化：酶的純化： 純化的關(guān)鍵是維持酶的活性，因?yàn)殡S著酶的逐漸提純，一些天然的可保持酶活力的其它成分逐漸減少，酶的穩(wěn)定性變差，所以整個(gè)純化過程應(yīng)維持低溫。 （1）酶的沉淀方法：與蛋白質(zhì)的沉淀方法相

47、同，常用： 鹽析法：常用硫酸銨鹽析，有分段鹽析和一次性鹽析兩種方法。 有機(jī)溶劑沉淀法：用乙醇、丙酮等。應(yīng)低溫操作，溶劑少量分批加入。等電點(diǎn)沉淀法目目 錄錄（2）酶的純化方法：有吸附層析、離子交換層析、凝膠過濾層析、親和層析等 . 6.6.酶的結(jié)晶：酶的結(jié)晶： 純化以后的酶液再次沉淀，仍采用沉淀法。7.7.酶的保存：酶的保存： 一般在-20以下低溫保存。目目 錄錄8. 8. 酶活力的測(cè)定酶活力的測(cè)定 定性鑒定提取物中某一酶是否存在，一般是根據(jù)此酶引起的化學(xué)反應(yīng)來判斷，如檢驗(yàn)在提取物中是否存在淀粉酶。則用提取物與淀粉反應(yīng)，一段時(shí)間以后，用碘-碘化鉀與反應(yīng)液反應(yīng)，若變藍(lán)，說明提取物無淀粉酶活力；反之

48、，提取物有淀粉酶的活力。 酶活力的測(cè)定：實(shí)際上是酶定量測(cè)定的方法，酶制劑因含雜質(zhì)多易失活等原因，故不能用稱重或測(cè)量體積來定量。目目 錄錄酶活力的概念：酶活力的概念： 指酶催化特定化學(xué)反應(yīng)的能力。其大小通常用來表示。一定量的酶制劑催化某一化學(xué)反應(yīng)速度快，活力大；反之，活力小。速度表示法常用-dS/dt或dP/dt，測(cè)初速度，多用后者。因?yàn)榉磻?yīng)初期底物過量，底物的減少量不容易測(cè)定，而產(chǎn)物從無到有，易測(cè)定。 目目 錄錄酶的活力單位：酶的活力單位： 1961年國際生化協(xié)會(huì)酶學(xué)委員會(huì)統(tǒng)一規(guī)定，酶的國際單位（IU）規(guī)定為：在最適反應(yīng)條件（溫度25）下，每分鐘內(nèi)催化1微摩爾（mol）底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的酶量（或1分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)化底物生成1微摩爾產(chǎn)物的酶量）稱為1標(biāo)準(zhǔn)單位。 測(cè)定條件：最佳的反應(yīng)條件，如下。 1972年國際生化協(xié)會(huì)又推薦一種新單位，即Katal(Kat)單位。規(guī)定：在最適溫度下，每秒鐘能催化1摩爾底物轉(zhuǎn)化為稱為所需要的酶量定義為 1 Kat。1 Kat=60106 IU . .目目 錄錄酶的比活力：酶的比活力： 每單位酶蛋白所含的活力單位數(shù)。 對(duì)固體酶：用活力單位/mg酶蛋白、或活力