文档介绍：第二章酶与辅酶 P319 8章
酶是研究生命科学的基础,生命体系中几乎所有化学反应都是在酶催化下进行的。酶又是生命化学和化学的重要结合点。
酶化学内容:
1. 酶作用机制,酶的抑制剂和激活剂,并由此设计和制造医药、农药。
2. 人工模拟酶:用小分子(有机)化合物模拟酶的活性部位,模拟酶的作用方式。
3. 以酶为工具进行化学反应,如不对称合成。
4. 利用免疫系统制备有预定活性的催化抗体即抗体酶。
5. 化学酶工程:将酶学与化学工程技术相结合,在工业上使用酶和固定化酶。
§2. 1 酶催化作用特点:
(一)酶是催化剂:降低酶促反应活化能。
(二)酶是生物催化剂:
反应条件温和,常温常压,中性PH,酶易失活。
酶具有很高催化效率,比非催化反应一般可提高108~1020倍。
酶具有高度专一性:
反应专一性:催化一种或一类反应。
底物专一性:只作用一种或一类物质。
酶活性受调节控制:
调节酶的浓度:
诱导或抑制酶的合成,如消化乳糖的三种酶的产生受乳糖操纵子控制。
激素调节:
激素通过与细胞膜或细胞内的受体相结合而调节酶的活性。
如乳糖合成酶是由两个亚基组成,一个催化亚基,一个调节亚基,催化半乳糖和葡萄糖生成乳糖。平时催化亚基单独存在,只催化半乳糖与蛋白质反应合成糖蛋白;但当动物分娩后,激素急剧增加,调节亚基大量产生,与催化亚基一起构成二聚体的乳糖合成酶,改变催化亚基专一性,催化半乳糖和葡萄糖反应生成乳糖。
反馈抑制调节:
许多物质合成是由一连串反应组成的,催化此物质生成的第一步的酶可为它们的终端产物所抑制。 P323 图8-2。
如由Thr合成Ile经过5步,当终产物Ile浓度达足够水平,催化第1步反应的苏氨酸脱氨酶被抑制;当Ile浓度下降后,酶的抑制解除。
抑制剂、激活剂调节:
酶的抑制剂、激活剂的研究是药物研究的基础。磺胺药可抑制四氢叶酸合成所需酶,进而抑制核酸和蛋白质的合成,故可杀菌。
酶原的激活:
凝血酶、消化酶等酶先以一个无活性的前体形式(酶原)被合成,然后在一个生理上合适的时间和地点被活化成酶,才具有催化活性。
共价修饰:
酶被共价修饰后,活性被调节,如在激酶催化下酶被磷酸化而表现出催化活性;磷酸基团水解,活性又可逆转。
别构调控:
别构酶通过效应物来对酶活性进行调控。
§2. 2 酶的化学本质及其组成:
酶是蛋白质:
水解最终产物为氨基酸,并具有蛋白质各种性质。
酶的分类:
由化学组成不同分为单纯蛋白质和缀合蛋白质。缀合蛋白质除蛋白质外还要结合一些非蛋白质小分子或金属离子才表现出酶的活性,由蛋白质部分(称为脱辅酶或酶蛋白)和非蛋白部分(称为辅因子或辅助因子)两部分组成,两者结合的复合物称为全酶。
全酶= 脱辅酶+ 辅因子
P324 表8-4 列出可作辅因子的金属离子,P325 表8-5 列出辅酶和辅基(总称辅助因子)。
辅酶:与脱辅酶结合比较松弛的小分子有机物,经透析可除去。
辅基:与共价键和脱辅酶结合,透析法不可除去。
辅酶和辅基无严格界限。
单体酶、寡聚酶和多酶复合物:
单体酶:一般由一条肽链或多肽链组成的酶,多为水解酶。如溶菌酶(一条肽链),胰凝乳蛋白酶(三条肽链)。
寡聚酶:由两个或两个以上的亚基组成的酶,许多为调控酶。P325表8