文档介绍：实验 4 酪氨酸酶的提取及其酶促反应动力学研究

一、实验目的

,了解生物体系中在酶促反应的特点,认识一些生物化学过程的特殊
性。
,了解研究催化反应特别是生物化学体系中催化过程的基本思想和
方法。

二、实验原理

酶(enzyme)是由生物细胞合成的、对特定底物(substrate)起高效催化作用的蛋白质,是生物催
化剂。生物体内所有的化学反应几乎都是在酶的催化作用下进行的。只要有生命活动的地方就有酶的作用,
生命不能离开酶的存在。在酶的催化下,机体内物质的新陈代谢有条不紊地进行着;同时又在许多因素的
影响下,酶对代谢发挥着巧妙的调节作用。生物体的许多疾病与酶的异常密切相关;许多药物也可通过对
酶的作用来达到治疗的目的。随着酶学研究的深入,必将对人类社会产生深远影响和作出巨大贡献。
酶的化学本质是蛋白质。结构上,同样具有一、二、三级结构,有些酶还具有四级结构。分子的化学
组成上,有单纯酶和结合酶之分。单纯酶分子是仅由蛋白质构成的酶,不含其他物质,如脲酶、活化蛋白
酶、淀粉酶、核糖核酸酶等等。结合酶分子是由蛋白质分子和非蛋白质部分组成,前者称为酶蛋白
(apoenzyme),后者称辅助因子(cofactor)。辅助因子是金属离子或有机小分子。酶蛋白与辅助因子结
合形成的复合物称全酶(holoenzyme),酶蛋白和辅助因子各自独立存在时,均无催化活性,只有全酶才
有催化活性。在酶促反应中酶蛋白决定着反应的专一性和效率,而辅助因子则决定着反应的种类和性质。
辅助因子按其与酶蛋白结合的紧密程度和作用特点,一般分为辅酶(coenzyme)和辅基(prosthetic
group)。辅酶是指辅助因子与酶蛋白结合松弛,没有固定的组成比,往往可用透析或超滤法除去,在反应
中作为底物接受质子或基团后离开酶蛋白,参加另一酶促反应并将所携带的质子或基团转移出去,或者相
反。而辅基是指与酶蛋白结合比较紧密,与酶蛋白有一定的组成比,不能通过透析或超滤法除去,在反应
中辅基不能离开酶蛋白。
辅助因子中大部分是金属离子,约占 2/3。小部分是稳定的有机小分子。常见的金属离子有K+、Na+、
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Mg2+、Ca2+、Cu2+(Cu+)、Zn2+、Fe2+(Fe3+)等。金属离子以辅基出现的称金属酶,以辅酶出现的称金属激活酶。
金属辅助因子的作用是多方面的,或者作为酶活性中心的催化基团参与催化反应,传递电子;或者作
为连接酶与底物的桥梁,便于酶对底物起作用;或者是稳定酶的构象所必需的;或者中和阴离子,降低反
应中的静电作用等。
有机小分子的辅助因子,主要是参与酶的催化过程,在反应中传递电子、质子或一些基团。
酶分子中能与底物作用或结合形成酶- 底物中间配合物的区域称酶的活性中心。对于结合酶而言,
辅酶(辅基)分子或分子中的某一部分结构往往就是活性中心的组成部分。
酶既具备一般非生物催化剂的加快反应速度的功能,又具有一般催化剂所不具备的生物大分子的特
征。
酶与一般非生物催化剂相比,具有以下几个特点:
。它具有表现活性和专一性所必需的空间结构,以提供反应中心。由于蛋白质遇