第四創(chuàng)求嚴(yán)勤新實(shí)謹(jǐn) 本章主要內(nèi)酶的概Generalof酶的分子結(jié)構(gòu)MolecularStructureof酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)Enzyme酶與醫(yī)學(xué)的Enzymesand3學(xué)時(shí)創(chuàng)求嚴(yán)3學(xué)時(shí)新實(shí)謹(jǐn) 新實(shí)謹(jǐn)新實(shí)謹(jǐn)NAmoleculesallenzymesare3第一的概酶酶催化特定化學(xué)反應(yīng)的蛋白質(zhì)、——《生物化學(xué)與分子生物學(xué)名詞（2008）酶酶的化學(xué)本創(chuàng)求嚴(yán)Withtheexceptionofasmallgroupof新實(shí)謹(jǐn)新實(shí)謹(jǐn)奮PAGE7酶的研究巴斯德（LouisPasteur）創(chuàng)求嚴(yán)勤

Louis無(wú)細(xì)胞發(fā)酵的"forhisbiochemical"forhisbiochemicalresearchesandhisdiscoveryofcell-freefermentation".

生物學(xué)家，1897年《無(wú)細(xì)胞的發(fā)酵》，發(fā)現(xiàn)用不含酵母細(xì)胞的提取液亦可催化糖發(fā)酵產(chǎn)生和CO2，證大貢獻(xiàn)，他被授予1907年化學(xué)酶是蛋白質(zhì)的 Sumner），生物化學(xué)家，首次證明酶諾思羅普（J.H.Northrop），生物化學(xué)家，在結(jié)晶出來(lái)，并發(fā)現(xiàn)它們是蛋白質(zhì)，從而結(jié)束了有關(guān)酶的化斯坦利（W.M.Stanley），生物化學(xué)家，主要究 蛋白酶由于他們對(duì)酶學(xué)研究的突出貢創(chuàng)求嚴(yán) 獲得1946年的化學(xué)獎(jiǎng)新實(shí)謹(jǐn) 7創(chuàng)求嚴(yán)創(chuàng)求嚴(yán)勤新實(shí)謹(jǐn)奮 tonesintheDevelopmentofBiochemistryWohler’ssynthesisofBuchners’fermentationofsugarfromyeastextractsSumner’scrystallizationofureaseFlemming’sdiscoveryofchromosomesMendel’scharacterizationofgenesMiescher’sisolationofnucleicacidsWatsonandCrick’sstructureofDNAGenomicsandproteomics核酶（Ribozyme） 剪接作用(1982)

S.Altman發(fā)現(xiàn)RNase的加工(1983)"fortheirdiscoveryofcatalyticpropertiesof蛋白質(zhì)或(WiththeexceptionofasmallgroupofcatalyticRNAmolecules,allenzymesareproteins) Hammerhead新實(shí)謹(jǐn)新實(shí)謹(jǐn)奮酶的重要?jiǎng)?chuàng)求嚴(yán)勤

體內(nèi)化學(xué)反應(yīng)必不可很多疾病與酶的缺陷有Inheritablegenetic臨床應(yīng)用科學(xué)研究RestrictionDNA例糖原合成過(guò)程

己糖激葡萄糖激酶（肝

6-磷酸G6-磷酸 變位 1-磷酸1-磷酸G+ UDPG焦磷酸化酶UDPG+PPi（焦磷酸 UDP+糖原創(chuàng)求嚴(yán)勤酶的重要體內(nèi)化學(xué)反應(yīng)必不可很多疾病與酶的缺陷有Inheritablegenetic創(chuàng)求嚴(yán)勤

臨床應(yīng)用科學(xué)研究RestrictionDNA創(chuàng)求嚴(yán)創(chuàng)求嚴(yán)勤新實(shí)謹(jǐn)奮酶的作用高效酶活性的可酶催化反應(yīng)的能力比一般催化劑高107~機(jī)理：大大降低反應(yīng)所需的活化能(activation二、高度專一性一種酶只能催化一類化合物或一定的化學(xué)鍵一定的化學(xué)反應(yīng)，生成一定的CO尿素CO2+CO尿素CO2+OO磷酸ROPOOOPO大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，易變性，使酶活性喪酶的合成與降受底物濃度和產(chǎn)物濃度變化的受激素、神經(jīng)系統(tǒng)信息分子的腎上腺素＋受腎上腺素·受體復(fù)物激活Gs蛋

磷酸化酶激酶磷蛋白磷酸磷酸化酶激酶b-激活

磷酸化酶磷酸化酶磷酸化酶磷蛋白磷酸腎上腺素參與分解，升高血

抑制劑-

磷蛋白磷酸抑制 創(chuàng)求嚴(yán)創(chuàng)求嚴(yán)勤新實(shí)謹(jǐn)奮酶的作用酶的活性中心酸-堿催化；共價(jià)催化；親人衛(wèi)8版，P61-誘導(dǎo)-契合學(xué)Inducedfit己糖激酶的誘導(dǎo)契合（Inducedfitin小 —酶的概高效特異性（專一性不穩(wěn)定第二節(jié)酶的分子一、酶的分類（按分子組成（一）單純酶simple僅含氨基酸組（二）結(jié)合酶（conjugated或稱全酶新實(shí)謹(jǐn)新實(shí)謹(jǐn)奮全酶的全

酶蛋無(wú)機(jī)離輔因與酶蛋與酶蛋緊密結(jié)

(inorganic或輔創(chuàng)求嚴(yán)勤

輔(prosthetic酶蛋白和輔因子單獨(dú)存在均無(wú)創(chuàng)求嚴(yán)創(chuàng)求嚴(yán)勤新實(shí)謹(jǐn)奮SomeInorganicIonsThatServeasCofactorsforSomeCoenzymesThatServeasTransientCarriersofSpecificAtomesorFunctionalGroups活性中心activecenter（activeessential酶分子中與催化作用直接相關(guān)、不可缺少的化學(xué)基團(tuán)活性中心以 底的必需催化基活性中

結(jié)合基創(chuàng)求嚴(yán)創(chuàng)求嚴(yán)勤新實(shí)謹(jǐn)奮糜蛋白酶的活性中心與底物結(jié)三、酶原、酶原的激酶原(zymogen在細(xì)胞內(nèi)合成或初時(shí)沒(méi)有活性的酶的前體分酶原激由無(wú)活性酶原轉(zhuǎn)變?yōu)橛谢钚缘拿傅倪^(guò)酶原激活的酶原分子一個(gè)或多個(gè)肽鍵斷裂引起分子構(gòu)象改變，從而或形成酶的活性中心胰蛋白酶原糜蛋糜蛋白酶原的激新實(shí)謹(jǐn)新實(shí)謹(jǐn)奮酶原存在及激活的意例1：急性胰腺炎的發(fā)病機(jī)胰腺的胰蛋白酶原被就地激例2：凝血酶原的激塊，大失血。適適當(dāng)?shù)膭?chuàng)求嚴(yán)勤酶原存在及激活的意防止組織自身消酶在特定環(huán)境和部位發(fā)生作用a1胰a1胰蛋白腸激胰蛋白彈性蛋白酶彈性蛋羧基肽羧基四、同工酶isoenzyme催化相同的化學(xué)反應(yīng)，但分子結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)和免性質(zhì)不同的一組DifferentDifferentproteinsthatcatalyzethesame乳酸脫氫酶(lactatedehydrogenaseC=O+NADH+H酸

CHOH+乳創(chuàng)求嚴(yán)勤創(chuàng)求嚴(yán)創(chuàng)求嚴(yán)勤新實(shí)謹(jǐn)奮乳酸脫氫酶的同酸

乳心肌中LDH1(H4)L1對(duì)乳酸的親和力較高，因此它的主要作用是催化乳酸轉(zhuǎn)變?yōu)樗嵩龠M(jìn)一步氧化分，以供應(yīng)心肌骨骼肌中LDH5(M4)含量意臨床LDH5對(duì)酸的親和力較高，因此它的主要作用是意臨床酸酸 乳酸Figure4.3Normalandpathologicpatternsoflactatedehydrogenase(LDH)isozymesinhumanserum.LDHisozymesofserumwereseparatedoncelluloseacetateatpH8.6andstainedforenzyme.Thephotometerscanshowstherelativepropotionoftheisozymes.PatternAisserumfromapatientwithamyocardialinfarct,Bisnormalserum,andCisserumfromapatientwithliverdisease.LDH五、變構(gòu)酶（別構(gòu)酶）allostericHb與O2結(jié)合導(dǎo)致空間構(gòu)象T（非氧合狀態(tài)變R（氧合狀態(tài)五、變構(gòu)酶（別構(gòu)酶）allosteric（意創(chuàng)求嚴(yán)勤新實(shí)謹(jǐn) 創(chuàng)求創(chuàng)求嚴(yán)勤新實(shí)謹(jǐn)奮小 —酶的分子結(jié)創(chuàng)求嚴(yán)創(chuàng)求嚴(yán)勤新實(shí)謹(jǐn)奮第三節(jié)酶促反應(yīng)動(dòng)酶促反應(yīng)（enzyme研究各種因素對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響及影響底物濃度、酶濃度、溫度、pH、激動(dòng)劑、酶促反應(yīng)反應(yīng)開(kāi)始時(shí)的速度，即初速度，其大小可反映酶的Initialrate(initial一、底物濃度對(duì)反應(yīng)速度的影Substrate當(dāng)其它條件不變③②③②①[S]較低時(shí),v與[S]呈正比,即呈直線關(guān)②當(dāng)[S]增加至一定程度時(shí),v隨[S]增加而提高③[S]再增加，v達(dá)到 VV反應(yīng)速度與底物濃度成正V

反應(yīng)速度不再成正比例加V

③當(dāng)?shù)孜餄舛雀哌_(dá)一定程反應(yīng)速度不再增加，達(dá)最大（一）米-曼氏方程式(米氏方程E+E+LeonorVmax

mV +mKm：米氏常創(chuàng)求嚴(yán)勤新實(shí)謹(jǐn)奮

1913

Maud(1879-謝曉亮

，世界首例經(jīng)MALBAC組擴(kuò)增高通量進(jìn)行單遺傳病篩查的在第三醫(yī)院誕生，這標(biāo)志著我國(guó)胚胎植入前遺傳技術(shù)已處于世界領(lǐng)先水平。入選“2014年度中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展創(chuàng)求嚴(yán)勤新實(shí)謹(jǐn) 1、Km是當(dāng)1、Km是當(dāng)酶促反應(yīng)速度為最大反應(yīng)速度一半時(shí)V

創(chuàng)求嚴(yán)創(chuàng)求嚴(yán)勤新實(shí)謹(jǐn)奮2、Km值是酶的特征性常 Km值只與酶的結(jié)構(gòu)、底物的類別和反應(yīng)環(huán)境（溫pH、離子強(qiáng)度）有關(guān)，與酶的濃度無(wú)33、Km值可以Km值越小，酶與底物的親和力越44、可根據(jù)Km值 謝途徑的關(guān)鍵酶、酶的最適底

B

C

D E（三）Km和Vmax的測(cè)1/21/2如何精確測(cè)定Km和雙倒數(shù)作圖（Lineweaver-Burk作圖法，林-貝氏作圖法DescribedbyHansLineweaverandDeanBurkin-

VVmaxKmVVmaxKm+1V=11縱軸截 Km? 縱軸截

x=0時(shí)y=ax+

1/V=y0時(shí)1/[S]=--

S創(chuàng)求嚴(yán)勤S新實(shí)謹(jǐn) 創(chuàng)求嚴(yán)創(chuàng)求嚴(yán)勤新實(shí)謹(jǐn)奮V酶的活性單國(guó)際單位（）：μm底物IU，9）催量單位（katal）：在特定條件下，每秒鐘使1mol轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的酶量。（國(guó)際生化學(xué)會(huì)1kat1kat=6107三、pH對(duì)反應(yīng)速度的影最適pH（optimumT最適溫度：T增高，反應(yīng)速T>最適溫度：T增高，反應(yīng)速度減?。缸冃院銣貏?dòng)物：37~40 TaqDNA聚合酶：70～75℃可耐受100℃高溫此酶是從水生棲熱菌Thermus最適溫

Optimum溫度對(duì)酶反應(yīng)速度影響的應(yīng)低溫酶制臨的低溫麻和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏的耐受性?；颊咝呐K驟停亞低溫治療搶回一晨 創(chuàng)求嚴(yán)勤新實(shí)謹(jǐn) 五、酶的激活劑使酶由無(wú)活性變?yōu)橛谢钚曰蚴姑富钚栽黾拥奈锒喽鄶?shù)激活劑為金屬離子有些是小分子有機(jī)化合物（膽汁酸鹽必需激活劑——酶促反應(yīng)雪中送非必需激活劑——提高酶反應(yīng)錦上添創(chuàng)求嚴(yán)勤新實(shí)謹(jǐn)

Havea 酶的抑制劑（人衛(wèi)8版Enzymeinhibitorsaremoleculesthatinterferewithcatalysis,slowingorhaltingenzymatic （Lehninger5e創(chuàng)求嚴(yán)勤新實(shí)謹(jǐn) 酶抑制劑的作用原創(chuàng)求嚴(yán)勤新實(shí)謹(jǐn)奮

酶抑制劑的類

不可逆性抑制（共價(jià)結(jié)合競(jìng)爭(zhēng)性抑制可逆性抑（非共價(jià)結(jié)合

創(chuàng)求嚴(yán)勤新實(shí)謹(jǐn) （一）不可逆性抑制irreversible有機(jī)磷、重金屬離子（Hg2+,Ag+,Pb2+）、有機(jī)重金屬對(duì)酶的不可逆抑創(chuàng) 新 創(chuàng)求嚴(yán)創(chuàng)求嚴(yán)勤新實(shí)謹(jǐn)奮（二）reversible失。采用透析或超濾等方法可分類競(jìng)爭(zhēng)性抑制(competitive非競(jìng)爭(zhēng)性抑制 petitive反競(jìng)爭(zhēng)性抑制 competitiveEI不能轉(zhuǎn)Ki：EI競(jìng)爭(zhēng)性抑制抑制劑與底物結(jié)構(gòu)相似，與底物競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合酶的活性抑制程度取決于[I][S]E++I

E+動(dòng)力學(xué)特點(diǎn):Vmax不變，Km

VV-1/Km-

1例1：琥珀酸脫氫酶的競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑：丙二琥珀

琥珀=脫氫=

HC—COOHHOOC—CH延胡索例2：磺胺類藥物抗菌 細(xì)

SO2NHR（磺胺類藥物 （對(duì)氨

磺胺類

二氫可從食物攝取葉酸，核酸的合成不受磺非競(jìng)爭(zhēng)性抑 petitive非競(jìng)爭(zhēng)性。抑制程度與[I]有E++I

E++IEI+S ESI動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)：Vmax減小，Km11 +（1 -

反競(jìng)爭(zhēng)性抑 petitive反競(jìng)爭(zhēng)性抑制uncompetitive特點(diǎn)：抑制劑只與酶-底物復(fù)合物結(jié)合，不與游離酶結(jié)E+ +I

E+1V=1V= .Vmax11(1+[I]-

動(dòng)力學(xué)：斜率不變，Vmax減小，Km減 各種可逆性抑制作用的比作用特 無(wú)抑制 競(jìng)爭(zhēng)性抑 非競(jìng)爭(zhēng)性抑 反競(jìng)爭(zhēng)性抑與I結(jié)合的組最大E增不E、不降減降林-斜增增不縱軸不增增橫軸-變不增創(chuàng)求嚴(yán)創(chuàng)求嚴(yán)勤新實(shí)謹(jǐn)奮小 —酶促反應(yīng)動(dòng)力酶促反應(yīng)影響因底物濃度、酶濃度、pH、溫度、激活劑、抑制底物濃度對(duì)酶促反應(yīng)速度的影米氏方程，Km的意義，Km和Vmax的測(cè)酶的可逆性抑制作用機(jī)理、動(dòng)力學(xué)變第四節(jié)酶與醫(yī)學(xué)的酶與疾病的酶與醫(yī)學(xué)研一、酶與疾病的發(fā)酶與疾病酶與疾病的治酶與疾病的發(fā)異常的苯酸尿苯丙氨酸羥化白化酪氨酸蠶豆葡糖-6-磷酸脫氫化物苯丙氨酸羥化酶缺陷——苯酸尿（ PKU智力低下，60%的患兒有腦電苯氨苯酸（中樞毒性 創(chuàng)求嚴(yán)創(chuàng)求嚴(yán)勤新實(shí)謹(jǐn)奮白化（缺乏酪氨酸酶吃了半包蠶豆之后子成了“重度貧2017-02-09晨5歲男孩的爸媽過(guò)年從南方打工回來(lái)，到家第二天就發(fā)現(xiàn)：孩子臉色黃黃的，沒(méi)精神，不想吃東西，還，尿出的尿竟然發(fā)病機(jī)制：葡糖-6-磷酸脫