酶《正常人體機能》院校：江蘇醫(yī)藥職業(yè)學院主講教師：潘艷職業(yè)教育康復治療技術專業(yè)教學資源庫酶---板書設計1.酶的概念以及酶促反應的概念及特點2.酶的化學組成：單純酶、結(jié)合酶、全酶3.酶的活性中心、必需基團4.酶原以及酶原的激活的概念及生理意義5.影響酶作用的因素：酶濃度—Km值及意義抑制劑—不可逆性抑制--有機磷中毒抑制劑—可逆性性抑制—競爭性與非競爭性6.說說磺胺類藥物的作用于細菌機制酶來源：功能：化學本質(zhì)：活細胞催化作用主要成分是蛋白質(zhì)1.酶：由活細胞產(chǎn)生的、主要成分是蛋白質(zhì)的生物催化劑。催化劑生物體生物催化劑酶一、酶及其相關的概念2.酶促反應：（酶促反應方程式）酶所催化的化學反應。SEPSubstrate

底物Product

產(chǎn)物*Enzyme

酶酶一、酶及其相關的概念(二)結(jié)合酶

(conjugatedenzyme)，即全酶(一)單純酶

(simpleenzyme)蛋白質(zhì)部分：酶蛋白(apoenzyme)輔助因子(cofactor)

小分子有機化合物全酶(holoenzyme)只有蛋白質(zhì)部分，無輔助因子的酶即單純酶。金屬離子(常見）酶二、酶的結(jié)構(gòu)與功能—化學組成1.輔助因子類型(1)輔酶(coenzyme)：與酶蛋白結(jié)合疏松，可用透析或超濾的方法除去。

(2)輔基(prostheticgroup)：與酶蛋白結(jié)合緊密，不能用透析或超濾的方法除去。2.結(jié)合酶的酶蛋白與輔助因子協(xié)同作用才能發(fā)揮催化作用。3.全酶各部分在催化反應中的作用(1)酶蛋白決定反應的特異性。(2)輔助因子決定反應的種類與性質(zhì)。酶維生素的分類脂溶性維生素：A、D、E、K水溶性維生素：B族、VitC維生素維生素脂溶性維生素種類活性形式生理功能缺乏癥存在部位VitA視黃醛、視黃醛、視黃酸視覺功能維持上皮組織的功能抗氧化劑、抗腫瘤夜盲癥干眼病動物性食物VitD1,25(OH)2-D3促進鈣和磷的吸收佝僂病軟骨病轉(zhuǎn)變和合成VitEα－生育酚最重要的抗氧化劑抗衰老、增強免疫一般無植物油VitK甲基萘醌衍生物促進凝血酶原合成促進凝血因子合成皮下出血合成或綠色蔬菜酶B族維生素和輔酶維生素輔助因子形式主要功能VitB1TPP脫羧基VitB2FMN/FAD遞氫VitB5NAD/NADP遞氫VitB6磷酸吡哆醛轉(zhuǎn)氨基、氨基酸脫羧基泛酸輔酶A（CoA）?；D(zhuǎn)移葉酸FH4一碳單位轉(zhuǎn)移VitB12甲基B12甲基轉(zhuǎn)移酶三、酶催化作用的特點1.高度的催化效率2.高度的專一性3.高度的不穩(wěn)定性4.可調(diào)控性酶與普通催化劑的相同點有哪些？高度的催化效率；過氧化氫溶液20%肝臟研磨液

滴入2滴12123.5%氯化鐵溶液

滴入2滴三、酶催化作用的特點

2.酶催化作用的特點

高度的專一性；淀粉酶淀粉溶液淀粉酶蔗糖溶液Cu2+Cu2+ΔΔ高度的催化效率；三、酶催化作用的特點2.酶催化作用的特點

高度的不穩(wěn)定性；理化性質(zhì)改變和生物學活性喪失理化因素的作用破壞空間結(jié)構(gòu)

高度的專一性；高度的催化效率；三、酶催化作用的特點

2.酶催化作用的特點

高度的不穩(wěn)定性；

高度的專一性；高度的催化效率；

可調(diào)控性；

酒量是可以練出來的。三、酶催化作用的特點

2.酶催化作用的特點酶活性的調(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)對象：關鍵酶(限速酶)酶四、酶活性的調(diào)節(jié)

指必需基團在空間結(jié)構(gòu)上彼此靠近，組成特定空間結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能與底物特異結(jié)合，并催化底物發(fā)生化學反應。

基團（aa側(cè)鏈）必需基團非必需基團集中分散活性中心活性中心外必需基團結(jié)合基團催化基團酶五、酶的結(jié)構(gòu)與功能—活性中心活性中心部位：酶分子表面一小的區(qū)域組成：結(jié)合基團、催化基團功能：結(jié)合底物、催化底物酶活性中心概念底物結(jié)合基團催化基團活性中心

+-酶五、酶的結(jié)構(gòu)與功能1、酶原和酶原的激活2、同功酶酶五、酶的結(jié)構(gòu)與功能--同功酶概念：能催化同一化學反應的一類酶。（1同3異）1同：活性中心相似或相同：催化同一化學反應。3異：分子結(jié)構(gòu)不同；理化性質(zhì)；免疫學性質(zhì)不同心肌型骨骼肌型LDH2LDH1LDH3LDH4LDH5酶乳酸脫氫酶--同功酶酶六、影響酶促反應速度的因素1.底物濃度對酶促反應速度影響在低底物濃度時,反應速度與底物濃度成正比。當?shù)孜餄舛冗_到一定值，幾乎所有的酶都與底物結(jié)合后，反應速度達到最大值（Vmax），此時再增加底物濃度，反應速度不再增加中間產(chǎn)物E+S

k1k2k3ESE+P※1913年Michaelis和Menten提出反應速度與底物濃度關系的數(shù)學方程式，即米－曼氏方程式，簡稱米氏方程式(Michaelisequation)。(一)米－曼氏方程式

1.酶促反應模式——中間產(chǎn)物學說(一)米－曼氏方程式2.米－曼氏方程式ＶVmax[S]

Km+[S]＝──[S]：底物濃度V：不同[S]時的反應速度Vmax：最大反應速度Ｋm：米氏常數(shù)

(1)Vmax是酶完全被底物飽和時的反應速度，與酶濃度成正比.(二)Km值及其意義1.Km值等于酶促反應速度為最大反應速度一半時的底物濃度2.Km值的意義(1)Km是酶的特征性常數(shù)之一(2)Km可近似表示酶對底物的親和力（成反比）(3)同一酶對于不同底物有不同的Km值

酶濃度與酶促反應速度呈正比[E]

0V

[E]

當[S]>>[E]時，Vmax=k3[E]酶濃度對反應速度的影響V=K3[E]酶2.酶濃度對酶促反應速度影響酶3、溫度對酶反應的影響一方面是溫度升高,酶促反應速度加快。另一方面,溫度升高,酶的高級結(jié)構(gòu)將發(fā)生變化或變性，導致酶活性降低甚至喪失。酶3、溫度對反應速度的影響人工低溫的首要措施是避免機體的御寒反應。所以必須得在全身麻醉狀態(tài)下應用，這時人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能已經(jīng)受到抑制，同時還需要應用一些藥物以阻斷自主神經(jīng)系統(tǒng)，使得大腦的體溫中樞以及神經(jīng)系統(tǒng)不能對低體溫做出調(diào)節(jié)反應。臨床應用—低溫麻醉酶4、pH對酶反應的影響在一定的pH下,酶具有最大的催化活性,通常稱此pH為最適pH。酶5、激活劑對酶反應的影響凡是能提高酶活力的簡單化合物都稱為激活劑（activator)。其中大部分是一些無機離子和小分子簡單有機物。如：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cu2+、Zn2+、Co2+、Cr2+、Fe2+、Cl-、Br-、I-、CN-、NO3-、PO4-等；能夠引起酶的活性下降但沒使酶變性的物質(zhì)稱為抑制劑（inhibitor)。不可逆抑制作：共價結(jié)合可逆抑制作用：非共價結(jié)合抑制劑競爭性非競爭性反競爭性酶6、抑制劑對酶反應的影響酶不可逆抑制--臨床應用

青霉素作為不可逆抑制劑，能與糖肽轉(zhuǎn)肽酶活性部位絲氨酸羥基共價結(jié)合，使酶失活，細菌細胞壁合成受阻，細菌生長被抑制。(2)反應模式(1)定義抑制劑與底物的結(jié)構(gòu)相似，能與底物競爭酶的活性中心，從而阻礙酶底物復合物的形成，使酶的活性降低。這種抑制作用稱為競爭性抑制作用。+++ESESEPEIEI1.競爭性抑制作用1.競爭性抑制作用

(3)特點①I與S結(jié)構(gòu)類似，競爭酶的活性中心。②I與酶活性中心結(jié)合后，酶失去催化作用。③抑制程度取決于I與S之間的相對濃度。④酶不能同時與I和S結(jié)合。+IEIE+SE+PES磺胺類藥物的抑菌機制與對氨基苯甲酸競爭二氫葉酸合成酶。二氫蝶呤啶＋對氨基苯甲酸＋谷氨酸二氫葉酸合成酶二氫葉酸COOH

H2NSO2NHRH2N磺胺類藥物競爭性抑制--臨床應用(2)反應模式(1)定義抑制劑與酶活性中心外的基團可逆性結(jié)合，導致酶的三維構(gòu)象改變，降低酶的催化活性，但不影響酶與底物的結(jié)合。+

S－S+

S－S+ESIEIEESEP+

S－S+

S－S+ESIEIEESEP2.非競爭性抑制2.非競爭性抑制(3)特點①抑制劑與酶活性中心外的必需基團結(jié)合，底物與抑制劑之間無競爭關系。②抑制程度取決于抑制劑的濃度。③酶-底物-抑制劑復合物不能進一步釋放產(chǎn)物。E+SESE+P+IEI+SEIS+I(2)反應模式(1)定義抑制劑只能與酶-底物復合物(ES)結(jié)合，使ES不能分解成產(chǎn)物。ESI++SESEPE3.反競爭性抑制①抑制劑只與酶－底物復合物結(jié)合。②抑制程度取決與抑制劑的濃度及底物的濃度。E+SE+PES+IESI③抑制劑可增加ES之間的親合力，與競爭性抑制作用相反。3.反競爭性抑制(3)特點：酶與疾病的發(fā)生白化病酪氨酸酪氨酸酶黑色素酶七、酶在醫(yī)學中的應用

是由于苯丙氨酸代謝途徑中酶缺陷所致，因患兒尿液中排出大量苯丙酮酸等代謝產(chǎn)物而得名。苯丙氨酸酪氨酸苯丙酮酸