生物化學(xué)酶糖第1頁(yè)/共54頁(yè)七、酶活性測(cè)定和酶活性單位酶的活性是指酶催化某一化學(xué)反應(yīng)的能力，其衡量的標(biāo)準(zhǔn)是酶促反應(yīng)速率。酶促反應(yīng)速率：在一定的反應(yīng)條件下，單位時(shí)間內(nèi)底物的消耗量或產(chǎn)物的生成量來(lái)表示。酶的活性單位是衡量酶活力大小的尺度，是指在一定條件下，酶促反應(yīng)在單位時(shí)間（s、min或h）內(nèi)將一定量（mg、μg、μmol等）的底物轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物所需的酶量。

第2頁(yè)/共54頁(yè)國(guó)際單位(IU)在一定的條件下，每分鐘催化1μmol底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的酶量為一個(gè)國(guó)際單位。催量單位(katal)１催量(kat)是指在一定條件下，每秒鐘使１mol底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的酶量。kat與IU的換算：1IU=16.67×10-9kat1Kat=6107IU酶的比活性(specificactivity)每mg蛋白質(zhì)所含酶活性的單位數(shù)，代表酶的純度。比活性=活性U/蛋白mg

第3頁(yè)/共54頁(yè)第四節(jié)

酶的調(diào)節(jié)

TheRegulationofEnzyme

第4頁(yè)/共54頁(yè)酶活性的調(diào)節(jié)（快速調(diào)節(jié)）酶含量的調(diào)節(jié)（緩慢調(diào)節(jié)）

調(diào)節(jié)方式

調(diào)節(jié)對(duì)象關(guān)鍵酶第5頁(yè)/共54頁(yè)一、酶活性的調(diào)節(jié)（一）酶原與酶原的激活酶原(zymogen)有些酶在細(xì)胞內(nèi)合成或初分泌時(shí)只是酶的無(wú)活性前體，此前體物質(zhì)稱為酶原。酶原的激活在一定條件下，酶原向有活性酶轉(zhuǎn)化的過(guò)程。第6頁(yè)/共54頁(yè)

酶原激活的機(jī)理酶原分子構(gòu)象發(fā)生改變形成或暴露出酶的活性中心

一個(gè)或幾個(gè)特定的肽鍵斷裂，水解掉一個(gè)或幾個(gè)短肽在特定條件下第7頁(yè)/共54頁(yè)賴?yán)i天天天天甘異賴?yán)i天天天天纈組絲SSSS46183甘異纈組絲SSSS腸激酶胰蛋白酶活性中心胰蛋白酶原的激活過(guò)程第8頁(yè)/共54頁(yè)

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，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。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)揮其催化作用。第9頁(yè)/共54頁(yè)（二）變構(gòu)酶變構(gòu)效應(yīng)劑(allostericeffector)變構(gòu)激活劑變構(gòu)抑制劑

變構(gòu)調(diào)節(jié)(allostericregulation)

變構(gòu)酶(allostericenzyme)

變構(gòu)部位(allostericsite)一些代謝物可與某些酶分子活性中心外的某部分可逆地結(jié)合，使酶構(gòu)象改變，從而改變酶的活性狀態(tài)，此種調(diào)節(jié)方式稱變構(gòu)調(diào)節(jié)。第10頁(yè)/共54頁(yè)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)變構(gòu)激活變構(gòu)抑制變構(gòu)酶的Ｓ形曲線[S]V無(wú)變構(gòu)效應(yīng)劑第11頁(yè)/共54頁(yè)（三）可逆的共價(jià)修飾調(diào)節(jié)共價(jià)修飾(covalentmodification)在其他酶的催化作用下，某些酶蛋白肽鏈上的一些基團(tuán)可與某種化學(xué)基團(tuán)發(fā)生可逆的共價(jià)結(jié)合，從而改變酶的活性，此過(guò)程稱為共價(jià)修飾。

常見(jiàn)類型磷酸化與脫磷酸化（最常見(jiàn)）乙?；兔撘阴；谆兔摷谆佘栈兔撓佘栈璖H與－S－S互變第12頁(yè)/共54頁(yè)

酶的磷酸化與脫磷酸化

-OHThrSerTyr酶蛋白H2OPi蛋白磷酸酶ATPADP蛋白激酶ThrSerTyr-O-PO32-酶蛋白第13頁(yè)/共54頁(yè)二、酶含量的調(diào)節(jié)（一）酶蛋白合成的誘導(dǎo)和阻遏誘導(dǎo)作用(induction)阻遏作用(repression)（二）酶降解的調(diào)控第14頁(yè)/共54頁(yè)三、同工酶*定義同工酶(isoenzyme)是指催化相同的化學(xué)反應(yīng)，而酶蛋白的分子結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)乃至免疫學(xué)性質(zhì)存在明顯差異的一組酶。同工酶是研究代謝調(diào)節(jié)、分子遺傳、生物進(jìn)化、個(gè)體發(fā)育、細(xì)胞分化和癌變的重要工具，在酶學(xué)、生物學(xué)以及醫(yī)學(xué)中占有重要地位。第15頁(yè)/共54頁(yè)HHHHHHHMHHMMHMMMMMMMLDH1

(H4)LDH2(H3M)LDH3(H2M2)LDH4(HM3)LDH5

(M4)乳酸脫氫酶的同工酶*舉例：乳酸脫氫酶(LDH1～

LDH5)第16頁(yè)/共54頁(yè)*生理及臨床意義在代謝調(diào)節(jié)上起著重要的作用；用于解釋發(fā)育過(guò)程中階段特有的代謝特征；同工酶譜的改變有助于對(duì)疾病的診斷；同工酶可以作為遺傳標(biāo)志，用于遺傳分析研究。心肌梗死和肝病病人血清LDH同工酶譜的變化1酶活性心肌梗死酶譜正常酶譜肝病酶譜2345第17頁(yè)/共54頁(yè)12345酶活性遷移位置酶活性遷移位置ab(a)LDH同工酶電泳圖譜

(b)（a）正常人LDH同工酶電泳圖譜,（b）心肌梗塞病人血清LDH同工酶電泳圖譜12345第18頁(yè)/共54頁(yè)第五節(jié)

酶與醫(yī)學(xué)的關(guān)系

TheRelationofEnzymeandMedicine

第19頁(yè)/共54頁(yè)（一）酶與疾病的發(fā)生（二）酶與疾病的診斷（三）酶與疾病的治療一、酶與疾病的關(guān)系第20頁(yè)/共54頁(yè)1、酶與疾病的發(fā)生：

酶的數(shù)量、結(jié)構(gòu)、位置及其調(diào)節(jié)改變

酶缺乏或異常引起的疾病

酶疾病苯丙氨酸羥化酶苯丙酮酸尿癥6-磷酸葡萄糖脫氫酶蠶豆病酪氨酸酶白化病細(xì)胞色素氧化酶氰化物中毒膽堿酯酶有機(jī)磷中毒蛋白酶炎癥第21頁(yè)/共54頁(yè)2、酶與疾病的診斷：血清酶活性測(cè)定

臨床診斷部分常用酶酶主要臨床應(yīng)用谷丙轉(zhuǎn)氨酶肝實(shí)質(zhì)疾患谷草轉(zhuǎn)氨酶心肌梗塞、肝實(shí)質(zhì)疾患膽堿酯酶有機(jī)磷中毒乳酸脫氫酶心肌疾患、肝實(shí)質(zhì)疾患淀粉酶胰腺疾病堿性磷酸酶骨病、肝膽疾患胰蛋白酶(原)胰腺疾病肌酸激酶心肌梗塞、肌肉疾患醛縮酶肌肉疾病酸性磷酸酶前列腺癌、骨病γ谷氨酰轉(zhuǎn)移酶肝實(shí)質(zhì)病變、酒精中毒5′核苷酸酶肝膽疾患山梨醇脫氫酶肝實(shí)質(zhì)病變第22頁(yè)/共54頁(yè)3、酶與疾病的治療

替代治療：消化不良--胃酶、胰酶

抗菌治療：磺胺藥

對(duì)癥治療：預(yù)防血栓形成--尿激酶、鏈激酶、纖溶酶

抗癌治療：MTX—FH2還原酶第23頁(yè)/共54頁(yè)二、酶在醫(yī)學(xué)上的其他應(yīng)用（一）酶作為試劑用于臨床檢驗(yàn)和科學(xué)研究

1．酶法分析即酶偶聯(lián)測(cè)定法(enzymecoupledassays)，是利用酶作為分析試劑，對(duì)一些酶的活性、底物濃度、激活劑、抑制劑等進(jìn)行定量分析的一種方法。

第24頁(yè)/共54頁(yè)2．酶標(biāo)記測(cè)定法

酶可以代替同位素與某些物質(zhì)相結(jié)合，從而使該物質(zhì)被酶所標(biāo)記。通過(guò)測(cè)定酶的活性來(lái)判斷被標(biāo)記物質(zhì)或與其定量結(jié)合的物質(zhì)的存在和含量。3．工具酶

除上述酶偶聯(lián)測(cè)定法外，人們利用酶具有高度特異性的特點(diǎn)，將酶做為工具，在分子水平上對(duì)某些生物大分子進(jìn)行定向的分割與連接。

第25頁(yè)/共54頁(yè)

1．抗體酶(abzyme)

2．固定化酶通過(guò)改變抗體中與抗原結(jié)合的微環(huán)境，并在適當(dāng)?shù)牟课灰胂鄳?yīng)的催化基團(tuán)，所產(chǎn)生的具有催化活性的抗體。水溶性酶經(jīng)物理或化學(xué)方法處理后，成為不溶于水的但仍具有酶活性的一種酶的衍生物。在催化反應(yīng)中以固相狀態(tài)作用于底物。（二）酶的分子工程第26頁(yè)/共54頁(yè)糖代謝MetabolismofCarbohydrates第四章第27頁(yè)/共54頁(yè)第一節(jié)

概述Introduction第28頁(yè)/共54頁(yè)糖的存在和來(lái)源第29頁(yè)/共54頁(yè)糖(carbohydrates)即碳水化合物，其化學(xué)本質(zhì)為多羥醛或多羥酮類及其衍生物或多聚物。糖的化學(xué)（一）糖的概念大多數(shù)糖類物質(zhì)只由C、H、O三種元素組成第30頁(yè)/共54頁(yè)鼠李糖C6H12O5甲醛CH2O脫氧核糖C5H10O4乳酸C3H6O3

乙酸C2H4O2

糖類/碳水化合物Carbohydratem詞源：第31頁(yè)/共54頁(yè)糖類根據(jù)其水解產(chǎn)物分類寡糖多糖同多糖雜多糖結(jié)合糖單糖（二）糖的分類及其結(jié)構(gòu)第32頁(yè)/共54頁(yè)葡萄糖(glucose)——己醛糖果糖(fructose)——己酮糖

1.單糖不能被水解的糖目錄第33頁(yè)/共54頁(yè)半乳糖(galactose)——己醛糖

核糖(ribose)——戊醛糖

目錄第34頁(yè)/共54頁(yè)葡萄糖（glucose）結(jié)構(gòu)第35頁(yè)/共54頁(yè)2.寡糖常見(jiàn)的幾種二糖有麥芽糖

葡萄糖—葡萄糖蔗糖

葡萄糖—果糖乳糖

葡萄糖—半乳糖由2~20個(gè)單糖通過(guò)糖苷鍵連接而成的糖類第36頁(yè)/共54頁(yè)第37頁(yè)/共54頁(yè)第38頁(yè)/共54頁(yè)3.多糖

由20個(gè)以上的單糖通過(guò)糖苷鍵連接而成的糖類常見(jiàn)的多糖有淀粉糖原纖維素

第39頁(yè)/共54頁(yè)①淀粉

是植物中養(yǎng)分的儲(chǔ)存形式淀粉顆粒目錄第40頁(yè)/共54頁(yè)②糖原

是動(dòng)物體內(nèi)葡萄糖的儲(chǔ)存形式目錄第41頁(yè)/共54頁(yè)③纖維素

作為植物的骨架β-1,4-糖苷鍵目錄第42頁(yè)/共54頁(yè)4.結(jié)合糖

糖與非糖物質(zhì)的結(jié)合物。糖脂：是糖與脂類的結(jié)合物。糖蛋白：是糖與蛋白質(zhì)的結(jié)合物。常見(jiàn)的結(jié)合糖有第43頁(yè)/共54頁(yè)

二、糖的生理功能1.

氧化供能如糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、膽固醇、核苷等物質(zhì)的原料。3.作為機(jī)體組織細(xì)胞的組成成分這是糖的主要功能。2.

提供合成體內(nèi)其他物質(zhì)的原料如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的組成成分。4.作為細(xì)胞識(shí)別的信息分子第44頁(yè)/共54頁(yè)三、糖的消化與吸收（一）糖的消化人類食物中的糖主要有植物淀粉、動(dòng)物糖原以及麥芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖等，其中以淀粉為主。消化部位：

主要在小腸，少量在口腔第45頁(yè)/共54頁(yè)食物中含有的大量纖維素，因人體內(nèi)無(wú)-糖苷酶而不能對(duì)其分解利用，但卻具有刺激腸蠕動(dòng)等作用，也是維持健康所必需。β-1,4-糖苷鍵第46頁(yè)/共54頁(yè)淀粉麥芽糖+麥芽三糖（40%）（25%）α-臨界糊精+異麥芽糖（30%）（5%）葡萄糖唾液中的α-淀粉酶α-葡萄糖苷酶α-臨界糊精酶消化過(guò)程

腸粘膜上皮細(xì)胞刷狀緣胃口腔腸腔胰液中的α-淀粉酶第47頁(yè)/共54頁(yè)（二）糖的吸收1.吸收部位

小腸上段

2.吸收形式

單糖

第48頁(yè)/共54頁(yè)ADP+PiATPGNa+K+Na+泵小腸粘膜細(xì)胞腸腔門靜脈3.吸收機(jī)制Na+依賴型葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體(Na+-dependentglucosetransporter,SGLT)