第二章酶Enzyme第一節(jié)酶的概念一、酶的概念

酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的,能在體內(nèi)或體外起同樣催化作用的生物分子,又稱(chēng)生物催化劑(biocatalyst)。絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)，稱(chēng)這類(lèi)酶為enzyme;具有催化功能的RNA被稱(chēng)為核酶(ribozyme)；具有催化功能的DNA被稱(chēng)為脫氧核酶(deoxyribozyme)。二、酶催化作用的特點(diǎn)（一）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(shí)間，而不改變反應(yīng)的平衡點(diǎn)；

3.用量少，反應(yīng)中本身不被消耗；

4.通過(guò)降低活化能加快化學(xué)反應(yīng)速度。（圖）一般催化劑反應(yīng)活化能反應(yīng)總能量變化酶促反應(yīng)活化能非催化反應(yīng)活化能初態(tài)終態(tài)能量改變活化過(guò)程酶促反應(yīng)活化能的改變過(guò)渡態(tài)化學(xué)反應(yīng)自由能方程式ΔG=ΔH–TΔS（ΔG是總自由能的變化，ΔH

是總熱能的變化，ΔS是熵的變化）當(dāng)ΔG＞0，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。當(dāng)ΔG＜0，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行?；罨埽é?）：分子由常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛罨癄顟B(tài)(過(guò)渡態(tài))所需的能量。是指在一定溫度下，1mol反應(yīng)物全部進(jìn)入活化狀態(tài)所需的自由能。（二）反應(yīng)速率理論與活化能

?化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì):舊鍵斷裂和新鍵形成過(guò)程。

?2種反應(yīng)速率理論：碰撞理論、過(guò)渡態(tài)理論

碰撞理論——分子必須經(jīng)過(guò)有效碰撞才能發(fā)生反應(yīng)。只有具有足夠平動(dòng)能的活化態(tài)分子才能發(fā)生有效碰撞。

過(guò)渡態(tài)理論——化學(xué)反應(yīng)不僅需要碰撞而且須經(jīng)一個(gè)短暫的過(guò)渡態(tài)或活化復(fù)合體（）才能形成產(chǎn)物。中間產(chǎn)物學(xué)說(shuō)(Henri和Wurtz,1903)E+SESE+P（三）酶通過(guò)降低活化能提高反應(yīng)速率促使化學(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。

由于形成不穩(wěn)定的ES,可有效降低發(fā)生反應(yīng)的活化能,從而解釋酶催化的高效性中間產(chǎn)物存在的證據(jù)：1.吸收光譜法（過(guò)氧化物酶與過(guò)氧化氫結(jié)合）2.同位素32P標(biāo)記底物法(磷酸化酶與葡萄糖結(jié)合)

3.電鏡觀察法(核酸與其聚合酶結(jié)合)H2O2

＋AH2

A

＋2H2O

過(guò)氧化物酶

過(guò)氧化物酶＋H2O2[過(guò)氧化物酶

·H2O2]

[過(guò)氧化物酶

·H2O2]+AH2

過(guò)氧化物酶＋A＋2H2O

（POD在645、583、548、498nm處有4條吸收帶）（POD與H2O2混合液只在561、530.5nm處有2條新吸收帶）（POD、H2O2與氫供體混合液反應(yīng)后重現(xiàn)原來(lái)的4條吸收帶）?形成酶-底物復(fù)合體（ES和EX

等）

過(guò)渡態(tài)是一個(gè)不穩(wěn)定的化學(xué)狀態(tài)，不應(yīng)同反應(yīng)中間物ES、EP混淆，它僅僅是反應(yīng)分子經(jīng)歷的一個(gè)短暫瞬間，舊鍵斷裂、新鍵形成和電荷變化等事件都發(fā)生在這一刻。

?鄰近效應(yīng)和定向效應(yīng)

?底物形變和誘導(dǎo)契合酶通過(guò)與底物結(jié)合，能有效降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能，從而使活化分子數(shù)增多，反應(yīng)速度加快。（四）酶既作催化劑，又充當(dāng)偶聯(lián)反應(yīng)的介體

酶不能催化單獨(dú)的非自發(fā)反應(yīng)，只能選擇適當(dāng)?shù)耐緩桨盐芊磻?yīng)和放能反應(yīng)在能量上聯(lián)系起來(lái)，使每一步都成為熱力學(xué)上可能發(fā)生的反應(yīng)，并催化它們。（五）酶的催化特性

1.高效性：通常比非生物催化劑的催化效率高106~1013倍。2H2O22H2O+O21mol過(guò)氧化氫酶5×106molH2O2/s1mol離子鐵6×10-4molH2O2/s75.34848.9768.372無(wú)催化劑膠態(tài)鈀過(guò)氧化氫酶活化能（kJ/mol）催化劑

不同催化劑存在下過(guò)氧化氫分解反應(yīng)的活化能

據(jù)計(jì)算，在25℃時(shí)活化能每減少4.184kJ/mol（1kCal/mol），反應(yīng)速度可增高5.4倍。酶與一般催化劑催化效率的比較底物催化劑反應(yīng)溫度(℃)反應(yīng)速度常數(shù)尿素

H+627.4

10-7

脲酶

215.0

106過(guò)氧化氫

Fe2+2256

過(guò)氧化氫酶

223.5

107

2.高度專(zhuān)一性：酶對(duì)底物具有嚴(yán)格的選擇性。

即：一種酶只能催化一種或一類(lèi)結(jié)構(gòu)相似的化合物發(fā)生一定的反應(yīng)。

3.酶活性可被調(diào)節(jié)控制：（1）酶量調(diào)節(jié)；（2）激素調(diào)節(jié)；（3）反饋抑制調(diào)節(jié)；

為P所抑制

A―‖→B→C→D→P（終產(chǎn)物）

↑……↑圖通過(guò)終產(chǎn)物可逆的結(jié)合對(duì)途徑中的第1個(gè)酶反饋抑制

酶胞外酶胞內(nèi)酶（4）抑制劑和激活劑的調(diào)節(jié)；（5）其他調(diào)節(jié)方式(別構(gòu)調(diào)節(jié)、酶原的激活、酶的可逆共價(jià)修飾、同工酶)

4.酶易失活：對(duì)環(huán)境條件極為敏感。高效性酶在活性中心與底物結(jié)合專(zhuān)一性反應(yīng)條件溫和對(duì)反應(yīng)條件敏感，容易失活受到調(diào)控許多酶的活性還需要輔助因子的存在，作為輔助因子的多為維生素或其衍生物。酶特有的催化性質(zhì)P.125-129第二節(jié)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)。二、酶的化學(xué)組成酶單純酶結(jié)合酶（全酶）=酶蛋白+輔因子輔因子輔酶:與酶蛋白結(jié)合比較松馳的小分子有機(jī)物輔基:與酶蛋白結(jié)合比較緊密的小分子有機(jī)物金屬離子★金屬離子：(1)作為酶活性部位的組成部分，(2)幫助形成酶活性所必需的構(gòu)象★輔酶或輔基：通常作為電子、原子或某些化學(xué)基團(tuán)的傳遞載體★酶的催化專(zhuān)一性主要決定于酶蛋白部分三、單體酶、寡聚酶和多酶復(fù)合體1.單體酶（monomericenzyme)：僅有一條多肽鏈的酶，或由幾條多肽鏈以鏈間二硫鍵連接成的共價(jià)整體。－－一般都是參與水解反應(yīng)的酶。2.寡聚酶(oligomericenzyme)：由幾個(gè)或多個(gè)亞基組成的酶。－－亞基之間以非共價(jià)鍵結(jié)合，單個(gè)亞基沒(méi)有催化活性。3.多酶復(fù)合體(multienzymecomplex)：幾個(gè)酶靠非共價(jià)鍵鑲嵌而成的復(fù)合體。－－酶催化將底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的一系列順序反應(yīng),有利于提高酶的催化效率并便于對(duì)酶的調(diào)控。丙酮酸脫氫酶系（E.coli）：丙酮酸脫羧酶（EⅠ）二氫硫辛酸乙酰移換酶（EⅡ）二氫硫辛酸脫氫酶（EⅢ）EⅠEⅡEⅢ堿性EⅠEⅡEⅢ+EⅡEⅢ+脲

1982年T.Cech發(fā)現(xiàn)了第1個(gè)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(wèn)題的進(jìn)一步探討。四、核酶（ribozyme）

核酶催化的基本反應(yīng)：磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移（轉(zhuǎn)酯）、磷酸二酯鍵水解。1.Ribozymes的發(fā)現(xiàn)

1981～1982年，Colorado大學(xué)的Cech等人

研究Tetrahymena

thermophiea（嗜熱四膜蟲(chóng)）rRNA前體加工成熟時(shí)，發(fā)現(xiàn)具有催化活性（自我剪切功能）的天然RNA。

1983年，Altman等人

在研究E.coli

RNAseP時(shí)發(fā)現(xiàn)M1RNA377nucleotides(nt)具有切割rRNA前體的功能

1986年，T.Cech又發(fā)現(xiàn)L19RNA在一定的條件下能以高度專(zhuān)一性方式催化寡核苷酸底物的切割與連接。

基于Cech和Altman的創(chuàng)造性工作，將這類(lèi)具有酶一樣的催化功能，本質(zhì)上不是蛋白質(zhì)而是RNA的生物大分子定義為Ribozymes。該發(fā)現(xiàn)曾被認(rèn)為是生化領(lǐng)域內(nèi)最令人鼓舞的發(fā)現(xiàn)之一，為此Cech和Altman共同榮獲1989年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。2.rRNA前體的自我剪接與L19RNA的催化作用

Cech小組研究四膜蟲(chóng)26srRNA基因轉(zhuǎn)錄時(shí)發(fā)現(xiàn):

在鳥(niǎo)苷（或5?-GMP）和Mg2+存在下，幾分鐘內(nèi)切去413nt的內(nèi)含子片斷

成熟的rRNA

＋內(nèi)含子（413nt

）上述整個(gè)過(guò)程在沒(méi)有任何蛋白質(zhì)和酶的情況下進(jìn)行rRNA前體（不穩(wěn)定）四膜蟲(chóng)rRNA前體自我剪接機(jī)制－L19RNA的形成5?-GMP(或G)的3?-OH充當(dāng)親核基團(tuán)攻擊5?斷裂點(diǎn)5?外顯子的3?-OH成為親核基團(tuán)，完成剪接反應(yīng)L19RNA或L19IVS，即減19線(xiàn)狀間插序列L19RNA的形成－19nt

L19RNA：具有高度的專(zhuān)一性服從Michaelis-Menten動(dòng)力學(xué)規(guī)律

Km＝42×10-6M(以C5為底物，催化其水解)

kcat＝33×10-3s-1

kcat/Km=10-3M-1·L·s-1與RNaseA極其相似脫氧C5是其競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑

Ki=260×10-6M

這些都是經(jīng)典酶催化作用特征L19RNA核苷轉(zhuǎn)移酶磷酸二酯酶磷酸基轉(zhuǎn)移酶磷酸酯酶L19RNA具有多種酶的功能轉(zhuǎn)核苷酸作用

2CpCpCpCpCCpCpCpCpCpC＋CpCpCpC

（C5）（C6）（C4）水解作用

CpCpCpCpC

CpCpCpC＋pC

（C5）（C4）轉(zhuǎn)磷酸作用CpCpCpCpCp＋UpCpU

CpCpCpCpC＋UpCpUp

（C5）

（C5）去磷酸作用

CpCpCpCpCp

CpCpCpCpC＋Pi

（C5）

RNA限制性?xún)?nèi)切酶作用

5'~~~~~~~CpUpCpUpN~~~~~~~3'+G

5'~~~~~~~CpUpCpU

＋GpN~~~~3‘

(與DNA限制性?xún)?nèi)切酶相似)與DNA限制性?xún)?nèi)切酶相似3.RNaseP

1972年，在E.coli中首先發(fā)現(xiàn)RNaseP；

1978年，S.Altman發(fā)現(xiàn)：RNA（RNaseP-RNA)蛋白質(zhì)（RNaseP-Protein)

RNaseP

1983年，Altman和Pace發(fā)現(xiàn)：

RNaseP可催化tRNA的加工單獨(dú)的RNA部分就可催化tRNA加工

tRNA前體5'端成熟的tRNARNasePRNaseP-RNA

RNaseP（active）

Protein（inactive）

RNA

RNaseP（active）

10mMMg2+720mMMg2+

（inactive）（active）

分離出來(lái)的RNA分子體外轉(zhuǎn)錄的RNA分子均具有催化活性4、錘頭核酶5、Ribozyme發(fā)現(xiàn)的意義改變了人們長(zhǎng)期對(duì)生物催化劑的概念

EnzymesProteins生物催化劑Enzymes（Proteins）

Ribozymes（RNAs）對(duì)生命系統(tǒng)起源的爭(zhēng)論有重要啟示蛋白質(zhì)核酸？？Ribozymes可作為RNA限制性?xún)?nèi)切酶

(RNA限制性?xún)?nèi)切酶具有催化功能的特異性)接近DNA限制性?xún)?nèi)切酶高于RNA限制性?xún)?nèi)切酶利用Ribozymes這種特性發(fā)展一套R(shí)NA限制性?xún)?nèi)切酶，應(yīng)用于RNA分子生物學(xué)研究。關(guān)于DNA限制性?xún)?nèi)切酶：指在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)存在的一類(lèi)能識(shí)別并水解外源雙鏈DNA的核酸內(nèi)切酶，簡(jiǎn)稱(chēng)限制酶，可用于特異切割DNA，是很有用的工具酶。Ribozymes作為抗病因子

根據(jù)不同生物來(lái)源的靶RNA序列（只有含有GUX，其中X可以為

A、U和C中的任一個(gè)），作為底物設(shè)計(jì)不同的Ribozyme。

利用基因工程技術(shù)進(jìn)行克隆，或作為目的基因轉(zhuǎn)入到植物、動(dòng)物和微生物中使其在體內(nèi)表達(dá)，有效地抑制相應(yīng)的靶RNA，從而達(dá)到抗病毒和基因治療的目的。人工合成它們的序列。

Sarver等人以HIV-1的gagRNA為靶分子設(shè)計(jì)了定點(diǎn)切割特異性的Ribozyme。在無(wú)細(xì)胞體系中發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄的Ribozyme能有效、精確地切割HIV-1RNA。構(gòu)建Ribozyme基因在5’端為人肌動(dòng)蛋白啟動(dòng)子和3’端為SV40PolyA的哺乳動(dòng)物表達(dá)載體中導(dǎo)入HeleCD4細(xì)胞中。當(dāng)HIV-1病毒侵入轉(zhuǎn)化的HeleCD4細(xì)胞，表現(xiàn)出明顯的抗HIV-1的侵染能力－－9個(gè)月無(wú)細(xì)胞毒性。

1995年，JackW.Szostak

研究室首先報(bào)道了具有DNA連接酶活性的DNA片段，稱(chēng)之為脫氧核酶(deoxyribozyme)，為生物催化劑的發(fā)展作出了新的貢獻(xiàn)。一、酶的命名兩種命名方法：系統(tǒng)名稱(chēng)、慣用名稱(chēng)。系統(tǒng)名稱(chēng)：包括所有底物的名稱(chēng)和反應(yīng)類(lèi)型。乳酸+NAD+丙酮酸+NADH+H+乳酸:NAD+氧化還原酶慣用名稱(chēng)：只取一個(gè)較重要的底物名稱(chēng)和反應(yīng)類(lèi)型。乳酸：NAD+氧化還原酶乳酸脫氫酶對(duì)于催化水解反應(yīng)的酶一般在酶的名稱(chēng)上省去反應(yīng)類(lèi)型。丙氨酸:

-酮戊二酸氨基轉(zhuǎn)移酶谷丙轉(zhuǎn)氨酶第三節(jié)酶的命名與分類(lèi)二、酶的分類(lèi)與編號(hào)1961年國(guó)際酶學(xué)委員會(huì)（EnzymeCommittee,EC）根據(jù)酶所催化的反應(yīng)類(lèi)型和機(jī)理，把酶分成6大類(lèi)：1.氧化還原酶類(lèi)（oxido-reductases）：催化氧化還原反應(yīng)的酶。－－主要是催化氫的轉(zhuǎn)移或電子傳遞的氧化還原反應(yīng)AH2+BA+BH2（1）脫氫酶類(lèi)：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）（2）氧化酶類(lèi)①催化底物脫氫，并氧化生成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(guò)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）RH+O2+還原型輔助因子ROH+H2O+氧化型輔助因子（又稱(chēng)羥化酶）2.轉(zhuǎn)移酶類(lèi)(transferases)：催化分子間基團(tuán)轉(zhuǎn)移的酶。A·X+BA+B·X根據(jù)X分成8個(gè)亞類(lèi)：轉(zhuǎn)移碳基、酮基或醛基、?；?、糖基、烴基、含氮基、含磷基和含硫基的酶。3.水解酶類(lèi)(hydrolases)：催化水解反應(yīng)的酶。AB+H2OAOH+BH水解酶類(lèi)大都屬于胞外酶，在生物體內(nèi)分布最廣，數(shù)量也多4.裂合酶類(lèi)（lyases）：催化非水解性地除去分子中的基團(tuán)及其逆反應(yīng)的酶。CH3C=OCOOHC—C鍵CH3C=OH+CO2C—O鍵CH2COOHHO—CH—COOHHCCOOHHOOCCH+H2OC—N鍵COOHCH—NH2CH2COOHCOOHCHHCCOOH+

NH35.異構(gòu)酶（isomerases）：催化分子異構(gòu)反應(yīng)的酶。AB常見(jiàn)的有消旋和變旋、醛酮異構(gòu)、順?lè)串悩?gòu)和變位酶類(lèi)。6.合成酶類(lèi)（或連接酶類(lèi),synthetases或ligases）：催化有ATP參加的合成反應(yīng)(即兩個(gè)分子合成一個(gè)分子)的酶。A+B+ATPA·B+ADP+Pi想一想：如何區(qū)分合酶與合成酶？

合酶催化的反應(yīng)是縮合反應(yīng)（屬于第四類(lèi)酶），并沒(méi)有與ATP的水解相偶聯(lián)；合成酶屬于第六類(lèi)酶，所催化的反應(yīng)一定與ATP或者它的等價(jià)物的降解相偶聯(lián)。乳酸脫氫酶

EC1.1.1.27第1大類(lèi)，氧化還原酶第1亞類(lèi)，氧化基團(tuán)為CHOH第1亞亞類(lèi)，H受體為NAD+該酶在亞亞類(lèi)中的順序號(hào)關(guān)于酶表——酶的編號(hào)：

+NAD+

+NADH+H+舉例：乳酸脫氫酶（EC1.1.1.27）CH3C=OCOOHCH3CHOHCOOH

第四節(jié)酶的專(zhuān)一性酶的專(zhuān)一性(specificity)就是指酶對(duì)它所作用的底物的嚴(yán)格的選擇性。即:酶只能催化一種或一類(lèi)底物,發(fā)生一定的化學(xué)變化,生成一定的產(chǎn)物。結(jié)構(gòu)專(zhuān)一性相對(duì)專(zhuān)一性絕對(duì)專(zhuān)一性鍵專(zhuān)一性基團(tuán)專(zhuān)一性立體異構(gòu)專(zhuān)一性旋光異構(gòu)專(zhuān)一性（D-、L-）幾何異構(gòu)專(zhuān)一性(順、反異構(gòu))酶的專(zhuān)一性一、結(jié)構(gòu)專(zhuān)一性

1.相對(duì)專(zhuān)一性：作用于一類(lèi)化合物或一種化學(xué)鍵。如脂肪酶、磷酸酯酶和蛋白水解酶等。（1）鍵專(zhuān)一性：只對(duì)其底物分子中所作用的鍵

要求嚴(yán)格，而對(duì)鍵兩端的基團(tuán)沒(méi)有選擇性。酯酶：R—C—O—R′+

H2OORCOO-+ROH+H+

′（2）

基團(tuán)（族）專(zhuān)一性：酶對(duì)底物分子的要求較高,不僅要求底物具有一定的化學(xué)鍵，而且對(duì)鍵一端的基團(tuán)有特殊要求。OCH2OHOHOHOH15α-葡萄糖苷酶OR+H2OOCH2OHOHOHOHOH15+ROH基團(tuán)專(zhuān)一性2.絕對(duì)專(zhuān)一性：只能作用于某一底物脲酶：H2N—C—NH2+H2OO2NH3+CO2凝血酶作為一種特殊的蛋白酶只作用于蛋白分子中精氨酸殘基的羧基與甘氨酸殘基形成的肽鍵。---Arg-Gly----過(guò)氧化氫酶

二、立體異構(gòu)專(zhuān)一性

當(dāng)?shù)孜锞哂辛Ⅲw異構(gòu)體時(shí)，酶只能催化一種異構(gòu)體發(fā)生某種化學(xué)反應(yīng)，而對(duì)另一種異構(gòu)體無(wú)作用。旋光異構(gòu)專(zhuān)一性如：乳酸脫氫酶只能催化L-乳酸脫氫變成丙酮酸；

D-氨基酸氧化酶只能作用于各種D-氨基酸，催化其氧化脫氨；

胰蛋白酶只作用于L-氨基酸殘基構(gòu)成的肽鍵或其衍生物。乳酸脫氫酶2.幾何異構(gòu)專(zhuān)一性(順?lè)串悩?gòu)專(zhuān)一性)如琥珀酸脫氫酶只能催化丁二酸脫氫生成反-丁烯二酸的可逆反應(yīng)。FADH2FAD丁二酸(琥珀酸)延胡索酸(反-丁烯二酸)延胡索酸酶——順?lè)串悩?gòu)專(zhuān)一性再如延胡索酸酶只能催化延胡索酸即反-丁烯二酸水合成蘋(píng)果酸。研究酶的專(zhuān)一性的意義

理論上，專(zhuān)一性－－弱鍵和結(jié)構(gòu)互補(bǔ)成為理解生物大分子之間相互作用的基石。

實(shí)踐上也有重要意義。例如，某些藥物具有某一種構(gòu)型才有生理效用，而有機(jī)合成的是消旋混合物,若用酶可以進(jìn)行不對(duì)稱(chēng)合成或不對(duì)稱(chēng)拆分，即得到單一構(gòu)型的藥物。鎖鑰學(xué)說(shuō)（Fisher，1890）：酶的活性中心結(jié)構(gòu)與底物的結(jié)構(gòu)須非常吻合,如同鎖和鑰匙一樣,緊密結(jié)合成中間絡(luò)合物。三、關(guān)于酶專(zhuān)一性的假說(shuō)底物S酶E酶-底物復(fù)合物(ES)鎖鑰學(xué)說(shuō)“三點(diǎn)附著”學(xué)說(shuō)：底物在酶活性中心的結(jié)合有3個(gè)結(jié)合點(diǎn)，只有當(dāng)在這3個(gè)結(jié)合點(diǎn)都匹配時(shí)，酶才會(huì)催化相應(yīng)的反應(yīng)。3.誘導(dǎo)契合學(xué)說(shuō)（Koshland，1958）：酶分子是高柔性的動(dòng)態(tài)構(gòu)象分子,當(dāng)酶分子與底物接近時(shí),酶分子的構(gòu)象因受底物誘導(dǎo)而發(fā)生有利于與底物結(jié)合的變化；酶分子也使底物構(gòu)象發(fā)生改變，促使形成酶–過(guò)渡態(tài)復(fù)合體（EX≠）。誘導(dǎo)契合學(xué)說(shuō)底物S酶E酶-底物復(fù)合物（

ES）SEE-S復(fù)合物abcabcES誘導(dǎo)契合學(xué)說(shuō)第五節(jié)酶活力的測(cè)定和分離純化一、酶活力的測(cè)定酶的活力是酶加速其所催化的化學(xué)反應(yīng)速度的能力

測(cè)定酶的活力本質(zhì)上就是測(cè)定酶促反應(yīng)進(jìn)行的速度，其大小用在一定條件下所催化某一反應(yīng)的反應(yīng)速率來(lái)表示。

酶促反應(yīng)速度越大，酶的活力就越強(qiáng)；反之，反應(yīng)速度越小，酶的活力就越弱

1、酶活力（酶活性）（一）酶活力、活力單位和比活力２、酶活力單位——表示酶量多少的單位為了統(tǒng)一酶的國(guó)際單位，國(guó)際生化協(xié)會(huì)酶學(xué)委員會(huì)于1961年建議：

1個(gè)酶的國(guó)際單位，簡(jiǎn)稱(chēng)酶單位（Ｕ），是在規(guī)定的條件（溫度一般為25℃，其他條件為最適條件）下，每分鐘催化1μmol底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的酶量（IU的量綱為μmol?min-1）。

1972年，國(guó)際生化協(xié)會(huì)酶學(xué)委員會(huì)推薦了一個(gè)新單位“katal”（簡(jiǎn)稱(chēng)kat,以便和國(guó)際單位制SI取得一致）。

一個(gè)“Katal”是指在最適條件下，1秒鐘催化1mol產(chǎn)物形成所需要的酶量。

Kat和U的換算關(guān)系如下：

1kat

＝60×106U＝6×107U

1U＝16.67nkat３、酶的比活力比活力（比活性）是指每單位質(zhì)量樣品（酶蛋白）中的酶活力單位數(shù)，即每mg蛋白質(zhì)中所含的U數(shù)或每kg蛋白質(zhì)中含的kat

數(shù)；有時(shí)用單位體積中的酶活力單位表示比活力。酶的比活力即表示酶的含量（純度），是表示酶制劑純度的一個(gè)指標(biāo)。如在酶的提純過(guò)程中，隨著酶逐步被純化，其比活力也在逐步增加。（二）酶反應(yīng)速率、初速率和酶活力測(cè)定

用一定時(shí)間內(nèi)底物減少或產(chǎn)物生成的量表示酶促反應(yīng)速度，單位為mol/min等。時(shí)間產(chǎn)物生成量初速度酶促反應(yīng)速度逐漸降低

測(cè)定酶活力時(shí)必須要注意：

（1）測(cè)定的反應(yīng)速度必須是反應(yīng)初速度v0。否則，不可能得到準(zhǔn)確結(jié)果。（2）酶反應(yīng)速度受環(huán)境條件的影響。在測(cè)定酶活力時(shí)，要維持在一套固定條件下進(jìn)行。

測(cè)定反應(yīng)的初速度：在酶促反應(yīng)開(kāi)始無(wú)任何干擾因素出現(xiàn)時(shí),短時(shí)間內(nèi)酶的反應(yīng)速度為反應(yīng)初速度。一般指反應(yīng)底物消耗5%以?xún)?nèi)時(shí)的反應(yīng)速率。

102030405060（min）產(chǎn)物生成量酶反應(yīng)進(jìn)程曲線(xiàn)反應(yīng)速度逐漸降低的原因：①底物濃度的降低；②產(chǎn)物的生成逐漸增大了逆反應(yīng)；③酶在反應(yīng)中失活；④產(chǎn)物對(duì)酶