五酶的學(xué)習(xí)教案第1頁/共94頁一、酶的概念定義：酶是生物體內(nèi)進(jìn)行新陳代謝不可缺少的受多種因素調(diào)節(jié)控制的具有催化能力的生物催化劑。酶具有一般催化劑的特征：1.只能催化熱力學(xué)上允許進(jìn)行的反應(yīng)；2.可以縮短化學(xué)反應(yīng)到達(dá)平衡的時間，而不改變反應(yīng)的平衡點(diǎn)；3.通過降低活化能加快化學(xué)反應(yīng)速度。第2頁/共94頁AB10-4,s-110-6,s-1k=[B][A]=10-410-6=100A和B間互相轉(zhuǎn)化酶催化縮短平衡到達(dá)時間但不改變反應(yīng)平衡常數(shù)第3頁/共94頁第4頁/共94頁第5頁/共94頁第6頁/共94頁酶作為生物催化劑的特點(diǎn)：（1）酶易失活（2）酶有很高的催化效率酶的轉(zhuǎn)換數(shù)（TN）：一定條件下每秒鐘每個酶分子轉(zhuǎn)換底物的分子數(shù)，或每秒鐘每微摩爾酶分子轉(zhuǎn)換底物的微摩爾數(shù)（3）具有高度專一性（4）酶活性受到調(diào)節(jié)和控制第7頁/共94頁調(diào)節(jié)酶的濃度誘導(dǎo)或抑制酶的合成調(diào)節(jié)酶的降解通過激素調(diào)節(jié)酶的活性反饋抑制調(diào)節(jié)酶的活性抑制劑和激活劑對酶活性調(diào)節(jié)第8頁/共94頁二、酶的分類與命名1961年國際酶學(xué)委員會（EnzymeCommittee,EC）根據(jù)酶所催化的反應(yīng)類型和機(jī)理，把酶分成6大類：1.氧化還原酶類：主要是催化氫的轉(zhuǎn)移或電子傳遞的氧化還原反應(yīng)。AH2+B（O2）A+BH2（H2O2，H2O）（1）脫氫酶類：催化直接從底物上脫氫的反應(yīng)。AH2+BA+BH2（需輔酶Ⅰ或輔酶Ⅱ）（一）酶的分類第9頁/共94頁（2）氧化酶類①催化底物脫氫，氧化生成H2O2：AH2+O2A+H2O2（需FAD或FMN）②催化底物脫氫，氧化生成H2O：2AH2+O22A+2H2O（3）過氧化物酶ROO+H2O2RO+H2O+O2（4）加氧酶（雙加氧酶和單加氧酶）O2+OHOHC=OC=OOHOH（順，順-已二烯二酸）第10頁/共94頁RH+O2+還原型輔助因子ROH+H2O+氧化型輔助因子（又稱羥化酶）2.轉(zhuǎn)移酶類：催化化合物中某些基團(tuán)的轉(zhuǎn)移。A·R+BA+B·R根據(jù)R分成8個亞類：轉(zhuǎn)移羰基、酮基或醛基、酰基、糖基、烴基、含氮基、含磷基和含硫基的酶。谷氨酸丙酮酸α-酮戊二酸丙氨酸第11頁/共94頁3.水解酶類：催化加水分解作用。AB+H2OAOH+BH如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶磷酸二酯磷酸單酯醇第12頁/共94頁4.裂解酶類：催化非水解性地除去基團(tuán)而形成雙鍵的反應(yīng)或逆反應(yīng)。CH3C=OCOOHC—C鍵CH3C=OH+CO2C—O鍵CH2COOHHO—CH—COOHHCCOOHHOOCCH+H2OABBA+第13頁/共94頁C—N鍵COOHCH—NH2CH2COOHCOOHCHHCCOOH+NH35.異構(gòu)酶：催化各種異構(gòu)體之間的互變。AB消旋酶、差向異構(gòu)酶、順反異構(gòu)酶、分子內(nèi)轉(zhuǎn)移酶、分子內(nèi)裂解酶等。葡糖－6－磷酸果糖－6－磷酸第14頁/共94頁6.合成酶（連接酶）：催化有ATP參加的合成反應(yīng)。A+B+ATPA·B+ADP+Pi包括生成C=O，C-S，C-N，C-C和磷酸酯鍵的5個亞類TyrL－酪氨酰－轉(zhuǎn)移RNA第15頁/共94頁酶的編號乳酸脫氫酶

EC1.1.1.27第1大類，氧化還原酶第1亞類，氧化基團(tuán)CHOH第1亞亞類，H受體為NAD+該酶在亞亞類中的流水編號EnzymeCommision第16頁/共94頁1、國際系統(tǒng)命名法：包括所有底物的名稱和反應(yīng)類型乳酸+NAD+丙酮酸+NADH+H+乳酸：NAD+氧化還原酶2、習(xí)慣命名法（二）酶的命名原則作用底物：淀粉(水解)酶、蛋白(水解)酶酯酶、脲酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶催化反應(yīng)的性質(zhì)及類型：水解酶、轉(zhuǎn)移酶、氧化酶琥珀酸脫氫酶第17頁/共94頁三、酶的化學(xué)本質(zhì)（一）大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)1926年J.B.Sumner首次從刀豆制備出脲酶結(jié)晶，證明其為蛋白質(zhì)，并提出酶的本質(zhì)就是蛋白質(zhì)的觀點(diǎn)。酶是蛋白質(zhì)的證據(jù)：酶對熱不穩(wěn)定是兩性電解質(zhì)引起Pr變性的化學(xué)及物理因素，也可使酶失活具有膠體物系的一系列特性許多酶受蛋白質(zhì)水解酶作用而失活第18頁/共94頁1982年ThomasR.Cech發(fā)現(xiàn)了第1個有催化活性的天然RNA——ribozyme（核酶），以后Altman和Pace等又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了真正的RNA催化劑。核酶的發(fā)現(xiàn)不僅表明酶不一定都是蛋白質(zhì)，還促進(jìn)了有關(guān)生命起源、生物進(jìn)化等問題的進(jìn)一步探討。已制得結(jié)晶的酶，均證明其催化活性與其蛋白質(zhì)本性密切地聯(lián)系在一起許多酶的氨基酸序列已被陸續(xù)測定第19頁/共94頁（二）酶的輔因子酶單純酶：除Pr外不含其他物質(zhì)，即只由aa組成結(jié)合酶（全酶）=酶蛋白+輔因子輔因子輔酶：與酶蛋白結(jié)合得比較松的小分子有機(jī)物。輔基：與膜蛋白結(jié)合得緊密的小分子有機(jī)物。金屬激活劑：金屬離子作為輔助因子。酶的催化專一性主要決定于酶蛋白部分，輔因子通常是作為電子、原子或某些化學(xué)基團(tuán)的載體。第20頁/共94頁（三）單體酶、寡聚酶和多酶復(fù)合物1.單體酶（monomericenzyme)：僅有一條具有活性部位的多肽鏈，全部參與水解反應(yīng)。2.寡聚酶(oligomericenzyme)：由幾個或多個亞基組成，單個亞基沒有催化活性。亞基之間以非共價鍵結(jié)合。3.多酶復(fù)合物(multienzymesystem)：幾種酶靠非共價鍵彼此嵌合而成。第21頁/共94頁丙酮酸脫氫酶系（E.coli）：丙酮酸脫氫酶（EⅠ）、硫辛酰轉(zhuǎn)乙酰酶（EⅡ）和二氫硫辛酰脫氫酶（EⅢ）EⅠEⅡEⅢ堿性EⅠEⅡEⅢ+EⅡEⅢ+脲第22頁/共94頁四、酶的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系（一）活性部位和必需基團(tuán)必需基團(tuán)：有些基團(tuán)若經(jīng)化學(xué)修飾使其改變，則酶的活性喪失。Ser-OH,His-咪唑基，Cys-SH,Asp,Glu－側(cè)鏈COOH活性部位：酶分子中直接與底物結(jié)合，并和酶催化作用直接有關(guān)的部位。必需基團(tuán)活性部位維持酶的空間結(jié)構(gòu)結(jié)合基團(tuán)催化基團(tuán)專一性催化能力第23頁/共94頁（二）酶原的激活沒有活性的酶的前體稱為酶原。酶原轉(zhuǎn)變成有活性的酶的過程稱為酶原的激活。這個過程實(shí)質(zhì)上是酶活性部位形成和暴露的過程。胰蛋白酶原胰蛋白酶腸激酶激活胰蛋白酶激活胃蛋白酶原胃蛋白酶HCl有活性胃蛋白酶第24頁/共94頁凝血機(jī)制：（1）被傷害的血管收縮以減少血液流失（2）血小板粘聚形成栓塞堵住傷口（3）通過一連串酶原激活反應(yīng)和凝血因子的作用，使血液凝集——酶的“級聯(lián)”作用第25頁/共94頁（三）同工酶(isoenzyme)——能催化相同的化學(xué)反應(yīng)，但在蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)和免疫性能等方面都存在明顯差異的一組酶。乳酸脫氫酶（LDH）MHMMMMM4HMMMM3HMMHHM2H2MHHHMH3HHHHH4CH3CHOHCOO-+NAD+CH3COCOO-+NADH+H+L-乳酸第26頁/共94頁五、酶作用的專一性酶作用的專一性結(jié)構(gòu)專一性立體異構(gòu)專一性族（基團(tuán)）專一性絕對專一性

一種酶僅能作用于一種物質(zhì)，或一類分子結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，促其進(jìn)行一定的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生一定的反應(yīng)產(chǎn)物，這種選擇性作用成為酶的專一性旋光異構(gòu)專一性幾何異構(gòu)專一性相對專一性鍵專一性第27頁/共94頁絕對專一性：有些酶對底物的要求非常嚴(yán)格，只作用于一種底物，而不作用于任何其他物質(zhì)相對專一性：有些酶對底物的要求比上述絕對專一性要低一些，可作用于一類結(jié)構(gòu)相近的底物族（基團(tuán)）專一性：相對專一性酶作用于底物時，對鍵兩端的基團(tuán)要求程度不同，對其中一個基團(tuán)要求嚴(yán)格，另一個則不嚴(yán)脲酶：H2N—C—NH2+H2OO2NH3+CO2（一）結(jié)構(gòu)專一性第28頁/共94頁RCOO-+ROH+H+′酯酶：R—C—O—R′+H2OOOCH2OHOHOHOH15α-葡萄糖苷酶OR+H2OOCH2OHOHOHOHOH15+ROH鍵專一性：相對專一性酶作用于底物時，對鍵兩端的基團(tuán)無嚴(yán)格要求，只要求作用于底物一定的鍵第29頁/共94頁（二）立體異構(gòu)專一性當(dāng)?shù)孜锞哂辛Ⅲw異構(gòu)時，酶只能作用其中的一種旋光異構(gòu)專一性L－aa＋H2O＋O2

α－酮酸＋NH3+H2O2L－aa氧化酶幾何異構(gòu)專一性第30頁/共94頁NAD+NAD輔酶的還原型（A）第31頁/共94頁六、酶的作用機(jī)理（一）酶的催化作用、過渡態(tài)、分子活化能反應(yīng)總能量改變非催化反應(yīng)活化能酶促反應(yīng)活化能

一般催化劑催化反應(yīng)的活化能能量反應(yīng)過程底物產(chǎn)物酶促反應(yīng)活化能的改變過渡態(tài)第32頁/共94頁“過渡態(tài)”：反應(yīng)物分子處于被激活的狀態(tài)，是反應(yīng)途徑中分子具有最高能量的形式，是分子的不穩(wěn)定態(tài)，不同于反應(yīng)中間物。促使化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的途徑：用加熱或光照給反應(yīng)體系提供能量。使用催化劑降低反應(yīng)活化能。第33頁/共94頁（二）中間產(chǎn)物學(xué)說E+SESE+P中間產(chǎn)物存在的證據(jù)：1.電子顯微鏡、X射線晶體結(jié)構(gòu)2.光譜特性3.性質(zhì)變化4.分離得到ES復(fù)合物5.共沉淀現(xiàn)象第34頁/共94頁（三）誘導(dǎo)契合學(xué)說鎖－鑰學(xué)說第35頁/共94頁誘導(dǎo)契合假說第36頁/共94頁（四）酶與反應(yīng)的過渡態(tài)互補(bǔ)（五）抗體酶——既是抗體又具有催化功能的蛋白質(zhì)（六）使酶具有高催化效率的因素

酶是專一性強(qiáng)，催化效率很高的生物催化劑，是由酶分子的特殊結(jié)構(gòu)決定的。受很多因素影響第37頁/共94頁底物和酶的鄰近效應(yīng)與定向效應(yīng)鄰近效應(yīng)：酶與底物結(jié)合形成中間復(fù)合物以后，使底物和底物（如雙分子反應(yīng)）之間，酶的催化基團(tuán)與底物之間結(jié)合于同一分子而使有效濃度得以極大的升高，從而使反應(yīng)速率大大增加的一種效應(yīng)定向效應(yīng)：反應(yīng)物的反應(yīng)基團(tuán)之間和酶的催化基團(tuán)與底物的反應(yīng)基團(tuán)之間的正確取位產(chǎn)生效應(yīng)Kobs=5.9×10-6Kobs=1.5×106第38頁/共94頁底物的形變和誘導(dǎo)契合：當(dāng)酶遇到其專一性底物時，酶中某些基團(tuán)或離子可以使底物分子內(nèi)敏感鍵中的某些基團(tuán)的電子云密度增高或降低，產(chǎn)生“電子張力”，使敏感鍵的一端更加敏感，底物分子發(fā)生形變，底物比較接近它的過渡態(tài)，降低了反應(yīng)活化能，使反應(yīng)易于發(fā)生。第39頁/共94頁3.酸堿催化：通過瞬間向反應(yīng)物（作為堿）提供質(zhì)子或從反應(yīng)物（作為酸）接受質(zhì)子以穩(wěn)定過渡態(tài)，加速反應(yīng)的一類催化機(jī)制。蛋白質(zhì)中起酸或堿催化的功能基團(tuán)有氨基、羧基、咪唑基、巰基和酚基。4.共價催化：又稱親核催化或親電子催化，在催化時，親核催化劑或親電子催化劑能分別放出電子或汲取電子并作用于底物的缺電子中心或負(fù)電中心，迅速形成不穩(wěn)定的共價中間復(fù)合物，降低反應(yīng)活化能，使反應(yīng)加速第40頁/共94頁Lewis的酸堿電子理論：酸是可以接受電子對的物質(zhì)，而堿則是可以提供電子對的物質(zhì)，前者是親電物質(zhì)，后者是親核物質(zhì)。共價催化又稱親核或親電子催化。實(shí)際上也是酸堿催化。Ser-OH—CH2—O··：HCys-SHHis-咪唑基親核物質(zhì)親電物質(zhì)第41頁/共94頁葡糖酶5.金屬離子催化（1）金屬酶含緊密結(jié)合的金屬離子，多屬于過渡金屬離子如Fe2+,Fe3+,Cu2+,Zn2+,Mn2+,Co3+第42頁/共94頁（2）金屬－激活酶含松散結(jié)合的金屬離子，通常為堿和堿土金屬離子如Na+,K+,Mg2+,Ca2+①結(jié)合底物為反應(yīng)定局②可逆的改變金屬離子的氧化態(tài)，調(diào)節(jié)氧化還原反應(yīng)③靜電穩(wěn)定或屏蔽負(fù)電荷④水的離子化促進(jìn)親核反應(yīng)6.多元催化和協(xié)同效應(yīng)7.活性部位對微環(huán)境的影響第43頁/共94頁七、酶促反應(yīng)的速度和影響酶促反應(yīng)速度的因素（一）酶反應(yīng)速度的測量用單位時間內(nèi)底物消耗或產(chǎn)物生成的量來表示酶促反應(yīng)速度。測定反應(yīng)的初速度。102030405060min產(chǎn)物生成量酶反應(yīng)進(jìn)程曲線第44頁/共94頁（二）酶濃度對酶作用的影響在有足夠底物和其他條件不變的情況下：

v=k[E]（三）底物濃度對酶作用的影響1.底物濃度對酶反應(yīng)速度的影響零級反應(yīng)

v=k[E][E]vKm?v第45頁/共94頁

用中間產(chǎn)物學(xué)說解釋底物濃度與反應(yīng)速度關(guān)系曲線的二相現(xiàn)象：S+EESE+P

當(dāng)?shù)孜餄舛群艿蜁r，有多余的酶沒與底物結(jié)合，隨著底物濃度的增加，中間絡(luò)合物的濃度不斷增高。

當(dāng)?shù)孜餄舛容^高時，溶液中的酶全部與底物結(jié)合成中間產(chǎn)物，雖增加底物濃度也不會有更多的中間產(chǎn)物生成。k1k2k3第46頁/共94頁2.米氏方程式（Michaelis-Mentenequation）S+EESE+Pk1k2k3[S][E][ES][E][P]酶與底物結(jié)合生成ES速度

v1=k1[S][E]ES分解速度

v2=k2[ES]＋k3[ES]穩(wěn)態(tài)時

v1=v2即k1[S][E]=

k2[ES]＋k3[ES]

第47頁/共94頁設(shè)km=———k2+k3k1km酶總濃度[Et]=[E]+[ES]∴[E]=[Et]-[ES]v=k3[ES]代入上式第48頁/共94頁v=——————Vmax·[S]km+[S]

若反應(yīng)體系中的底物濃度極大而使酶完全飽和時。所有的酶都以中間產(chǎn)物ES的形式存在[Et]=

[ES]，此時達(dá)到最大反應(yīng)速度VmaxV=k3[Et]代入上式km米氏常數(shù)米氏方程（km＞＞[S]，；km

＜＜[S]，v=Vmax）第49頁/共94頁3.米氏常數(shù)的意義及測定則：km=[S]米氏常數(shù)涵義：反應(yīng)速度為最大速度一半時的底物濃度

單位：mol/L,mmol/L第50頁/共94頁意義：（1）km是酶的一個基本的特征常數(shù)。其大小只與酶性質(zhì)有關(guān)，而與酶的濃度無關(guān)，隨測定的底物、反應(yīng)的溫度、pH和離子強(qiáng)度而改變。（2）km可判斷酶的專一性和天然底物。Km最小的底物，通常就是該酶的最適底物，也就是天然底物。（3）當(dāng)k2＞＞k3時，km的大小可以表示酶與底物的親和性。1/km可近似的表示酶對底物親和力的大小，1/km愈大，表明親和力愈大第51頁/共94頁∵km=（k2+k3)/k1Km≈

k2/k1S+EESE+P∴km可以看作ES的解離常數(shù)ks

：km=ks=————[S][E][ES]當(dāng)km大，說明ES容易解離，酶與底物結(jié)合的親和力小。第52頁/共94頁（4）從km的大小，可以知道正確測定酶活力時所需的底物濃度[S]v1000km0.999V100km0.99V10km0.91V3km0.75V1km0.50V0.33km0.25V0.10km0.091V第53頁/共94頁從米氏方程中求得：當(dāng)反應(yīng)速度達(dá)到最大反應(yīng)速度的90%，則90%V=100%V[S]/(km+[S])v=——————Vmax·[S]km+[S]即[S]=9km在進(jìn)行酶活力測定時，通常用4km的底物濃度即可。第54頁/共94頁（5）km還可以推斷某一代謝物在體內(nèi)可能的代謝方向和途徑丙酮酸乳酸乙酰CoA乙醛乳酸脫氫酶（1.7×10-5）丙酮酸脫氫酶（1.3×10-3）丙酮酸脫羧酶（1.0×10-3）當(dāng)丙酮酸濃度較低時，代謝走哪條途徑?jīng)Q定于km最小的酶。第55頁/共94頁米氏常數(shù)可根據(jù)實(shí)驗數(shù)據(jù)作圖法直接求得：先測定不同底物濃度的反應(yīng)初速度，從v與[S]的關(guān)系曲線求得V，然后再從1/2V求得相應(yīng)的[S]即為km（近似值）。通常用Lineweaver-Burk作圖法（雙倒數(shù)作圖法）——1v=——kmV·——[S]1+——V1（y=ax+b）斜率=km/Vmax1/[S]1/v1/Vmax-1/km第56頁/共94頁（四）pH對酶作用的影響pHv最適pH（optimumpH）1.最適pH2.pH穩(wěn)定性表現(xiàn)出酶最大活力的pH值在一定的pH范圍內(nèi)酶是穩(wěn)定的最適pH

大多數(shù)酶4～8植物和微生物體內(nèi)的酶4.5～6.5動物體內(nèi)酶6.5～8例外：胃蛋白酶—1.9胰蛋白酶—8.1肝精氨酸酶—9.0第57頁/共94頁pH對酶作用的影響機(jī)制：1.環(huán)境過酸、過堿使酶變性失活2.pH改變不很劇烈時，酶雖未變性，但活力受影響底物解離b.酶分子活性部位上有關(guān)基團(tuán)的解離c.中間絡(luò)合物ES解離3.影響維持酶分子空間結(jié)構(gòu)的有關(guān)基團(tuán)解離，影響酶活性部位的構(gòu)象第58頁/共94頁0酶活性pH胃蛋白酶淀粉酶膽堿酯酶246810木瓜蛋白酶第59頁/共94頁（五）溫度對酶作用的影響兩種不同影響：溫度升高，反應(yīng)速度加快（0～40℃）溫度升高，熱變性速度加快（60℃以上）Tv第60頁/共94頁（六）激活劑對酶作用的影響——凡能提高酶活力的物質(zhì)都是酶的激活劑：無機(jī)離子或簡單的有機(jī)化合物(Cys,GSH)。如Cl-——唾液淀粉酶Mg2＋——RNA酶Mg2+,Mn2+,Co2+——脫羧酶Mn2＋——醛縮酶激活劑具有選擇性Mg2＋激活脫羧酶抑制Ca2＋抑制肌球蛋白腺三磷酶激活

第61頁/共94頁（七）抑制劑對酶作用的影響——使酶的必需基團(tuán)或活性部位中的基團(tuán)的化學(xué)性質(zhì)改變而降低酶活力甚至使酶失活的物質(zhì)，稱為抑制劑（I-inhibitor）。1.不可逆抑制作用：抑制劑與酶的結(jié)合（共價鍵）是不可逆的。S+EESE+P+I↓EI第62頁/共94頁（1）金屬離子、有機(jī)汞、有機(jī)砷化合物

Pb2+、Hg2+、Ag+、As3+ESHSH＋Hg2＋ESHSHHg+2H（2）有機(jī)磷化合物（3）氰化物和一氧化碳：與金屬離子形成穩(wěn)定化合物，抑制需要金屬離子的酶的活性第63頁/共94頁（2）可逆抑制作用：抑制劑與酶的結(jié)合是可逆的抑制程度是由酶與抑制劑之間的親和力大小、抑制劑的濃度以及底物的濃度決定。[E]v1231.反應(yīng)體系中不加I。2.反應(yīng)體系中加入一定量的不可逆抑制劑。3.反應(yīng)體系中加入一定量的可逆抑制劑。第64頁/共94頁[E]v不可逆抑制劑的作用[E]v

可逆抑制劑的作用[I]→[I]第65頁/共94頁①競爭性抑制作用：抑制劑和底物競爭與酶結(jié)合。第66頁/共94頁競爭性抑制[S]vV/2kmkm′無I有I第67頁/共94頁*特點(diǎn)抑制程度取決于抑制劑與酶的相對親和力及［S］；I與S結(jié)構(gòu)類似，競爭酶的活性中心；動力學(xué)特點(diǎn)：Vmax不變，表觀Km↑。抑制劑↑

無抑制劑1/v1/[S]-1/km1/Vmax第68頁/共94頁

磺胺類藥物就是根據(jù)酶的競爭性抑制作用的原理而設(shè)計的?；前奉愃幬锏幕窘Y(jié)構(gòu)是對氨基苯磺胺衍生物，與對氨基苯甲酸結(jié)構(gòu)類似。某些細(xì)菌的生長繁殖必須用對氨基苯甲酸來合成其生長必需的物質(zhì)——葉酸。人體能直接利用食物中的葉酸，細(xì)菌則不能直接利用外源的葉酸。第69頁/共94頁

人服用后，磺胺類藥物可與對氨基苯甲酸競爭與葉酸合成酶結(jié)合，導(dǎo)致葉酸合成受阻，進(jìn)而影響核酸和核苷酸的合成。使細(xì)菌體內(nèi)代謝紊亂，細(xì)菌繁殖受到抑制。第70頁/共94頁COOHCH2COOHCOOH(CH2)3COOH存在時，與琥珀酸脫氫酶結(jié)合，但不能催化脫氫第71頁/共94頁抑制劑與酶活性中心外的必需基團(tuán)結(jié)合，底物與抑制劑之間無競爭關(guān)系。無產(chǎn)物生成②非競爭性抑制作用：底物和抑制劑同時與酶結(jié)合，但形成的ESI不能進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物。第72頁/共94頁非競爭性抑制第73頁/共94頁*特點(diǎn)抑制劑與酶活性中心外的必需基團(tuán)結(jié)合；抑制程度取決于［I］；動力學(xué)特點(diǎn)：Vmax↓，表觀Km不變。抑制劑↑1/v1/[S]無抑制劑-1/km1/Vmax第74頁/共94頁抑制劑僅與酶和底物形成的中間產(chǎn)物結(jié)合，使ES的量下降。③反競爭性抑制作用：抑制劑必須在酶與底物結(jié)合后才能進(jìn)一步形成ESI復(fù)合物。第75頁/共94頁反競爭性抑制第76頁/共94頁*特點(diǎn)抑制劑只與ES結(jié)合；抑制程度取決與［I］及［S］；動力學(xué)特點(diǎn)：Vmax↓，表觀Km↓。抑制劑↑1/V1/[S]無抑制劑?-1/km第77頁/共94頁各種可逆性抑制作用的比較

作用特征競爭性抑制非競爭性抑制反競爭性抑制與I結(jié)合的組分EE、ESES表觀Km增大不變減小Vmax不變降低降低第78頁/共94頁（八）酶的變（別）構(gòu)效應(yīng)別構(gòu)調(diào)節(jié)：酶分子的非催化部位與某些化合物可逆的非共價結(jié)合后發(fā)生構(gòu)象的改變，進(jìn)而改變酶活性狀態(tài)別構(gòu)酶：具有調(diào)節(jié)作用的酶效應(yīng)物（別構(gòu)劑）：使酶分子發(fā)生別構(gòu)作用的物質(zhì)正效應(yīng)物（別構(gòu)激活劑）：因別構(gòu)導(dǎo)致酶活性增加的物質(zhì)，反之負(fù)效應(yīng)物（別構(gòu)抑制劑）正效應(yīng)劑常是別構(gòu)酶的底物，負(fù)效應(yīng)劑一般是代謝反應(yīng)序列的終產(chǎn)物第79頁/共94頁別構(gòu)酶性質(zhì)（1）寡聚酶，通過次級鍵由多亞基構(gòu)成（2）別構(gòu)酶動力學(xué)特點(diǎn)S形曲線（正協(xié)同）表觀雙曲線（負(fù)協(xié)同）CI＝81CI<81CI>81第80頁/共94頁協(xié)同指數(shù)CI：酶分子中的結(jié)合位點(diǎn)被底物飽和90%和飽和10%時底物濃度的比值，故又稱飽和比值Rs(saturationratio)Rs＝位點(diǎn)被90%飽和時的底物濃度位點(diǎn)被10%飽和時的底物濃度＝811/nn=代表協(xié)同系數(shù)（Hill系數(shù)）米氏類型Rs＝81（n＝1）；正協(xié)同Rs<81（n>1），Rs愈小，正協(xié)同效應(yīng)愈顯著；負(fù)協(xié)同Rs>81（n<1），愈大，負(fù)協(xié)同效應(yīng)愈顯著第81頁/共94頁氨甲酰磷酸+AspPi+氨甲酰AspUMPUTPCTP反饋抑制ATCase嘧啶生物合成的終端產(chǎn)物ATCase（天冬氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰酶）的抑制劑是CTP，激活劑是ATP。第82頁/共94頁[Asp]v第83頁/共94頁八、酶的制備與活力的測定——酶活力是指酶催化某一化學(xué)反應(yīng)的能力

酶（活力）單位：在一定條件下，一定時間內(nèi)將一定量的底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的酶量。（U/g，U/ml）

在最適的反應(yīng)條件（25℃）下，1分鐘內(nèi)催化一微摩爾底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的酶量定為一個酶活力單位，即

1U=1μmol/min

在最適條件下，一秒鐘內(nèi)使一摩爾底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的酶量定為1kat單位，即

1kat=1mol/s1kat=6×107U1U=16.67nkat第84頁/共94頁酶的純度：比活力：每單位質(zhì)量樣品中的酶活力，即每mg蛋白質(zhì)中含的U數(shù)或每kg蛋白質(zhì)中含的kat數(shù)

比活力

=活力單位數(shù)U/mg蛋白（氮）純化倍數(shù)

=——————每次比活力第一次比活力產(chǎn)率%（回收率）=——————×100%每次總活力第一次總活力第85頁/共94頁測定酶活力需要注意：1、測定的反應(yīng)速度必須是初速度。2、酶反應(yīng)速度受條件的影響t[P]第86頁/共94頁

工業(yè)上大多采用微生物發(fā)酵的方法來獲得大量酶制劑。

優(yōu)點(diǎn)：不受氣候、地理條件的限制，動、植物體內(nèi)的酶大多可從微生物體內(nèi)找到，微生物繁殖快，產(chǎn)酶量由豐富。還可以通過選育菌種來提高酶的產(chǎn)量和用廉價原料大量生產(chǎn)。

酶分離純化的三個基本步驟：抽提，純化，結(jié)晶或制劑。第87頁/共94頁方法：1.根據(jù)溶解度不同（鹽