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第二章酶学基础知识.ppt

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文档介绍

文档介绍:第二章酶学基础知识
(二)催化分子间基团转移的酶属于转移酶类
转移酶类(transferases)包括将磷酸基从ATP转到另外底物的激酶、加无机磷酸使化学键断裂的磷酸化酶,以及糖基转移酶、转氨酶等。
(三)水解酶类催化 system):
由几种不同功能的酶彼此聚合形成的多酶复合物。
多功能酶或串联酶
(multifunctional enzyme or tandem enzyme):
一些多酶体系在进化过程中由于基因的融合,多种不同催化功能存在于一条多肽链中,这类酶称为多功能酶。
(multienzyme system):
由几种不同功能的酶彼此聚合形成的多酶复合物。
多酶体系:
一些多酶体系在进化过程中由于基因的融合,多种不同催化功能存在于一条多肽链中,这类酶称为多功能酶。
由单肽链构成的,含有若干个酶活性的结构域
多功能酶或串联酶
(multifunctional or tandem enzyme):

恒态酶是指构成代谢途径和物质转化体系基本组成成分的酶,其在细胞内的含量相对恒定,活性仅受基本反应动力学及组成因素的调节。
调节酶是指在代谢途径和物质转化体系中,起调节作用的关键酶,其含量与组成常因机体的机能状况而改变,活性受多方调控。


组成酶是细胞中天然存在的酶,其合成速度恒定,与环境变化及诱导物无关。
诱导酶是天然条件下酶的合成速度较低,一旦在底物或衍生物等诱导物存在时,酶蛋白的合成速度激增,以适应环境的改变和需要。
二、酶的结构与功能
酶的活性中心
酶的必需基团
酶原与酶的激活
同工酶
酶的活性中心
酶的活性中心
或称活性部位(active site),指必需基团在一级结构上可能相距遥远,但在空间结构上彼此靠近,组成具有特定空间结构的区域,能与底物特异结合并将底物转化为产物。
酶的活性中心(active center)
1.酶的活性中心由许多必需基团组成
必需基团(essential group)
酶分子中氨基酸残基侧链的化学基团中,与酶活性密切相关的化学基团。
常见的必需基团
丝氨酸残基的羟基
组氨酸残基的咪唑基
半胱氨酸残基的巯基
酸性氨基酸残基的羧基
活性中心内的必需基团
结合基团
(binding group)
与底物相结合
催化基团
(catalytic group)
催化底物转变成产物
位于活性中心以外,维持酶活性中心应有的空间构象所必需。
活性中心外的必需基团
底 物
活性中心以外的必需基团
结合基团
催化基团
活性中心
2.酶的活性中心是酶分子中具有三维结构的很小区域
组成酶活性中心的必需基团在一级结构上可能相距很远,但在形成三级结构时相互接近,形成具有三维结构的区域,且多是酶分子中的裂隙或凹陷所形成的疏水口袋。
溶菌酶的活性中心
3.酶的活性中心对底物具有高度的特异性
酶活性中心与底物结合时,发生构象改变,
相互诱导契合,增加与底物的互补性
4.大多数情况下底物与酶活性中心的结合是非共价性的
氢键
离子键
疏水键
van der Waals力
酶与底物结合的力
酶原与酶原的激活
酶原 (zymogen)
有些酶在细胞内合成或初分泌时只是酶的无活性前体,此前体物质称为酶原。
酶原的激活
在一定条件下,酶原向有活性酶转化的过程。
酶原激活的机理
酶 原
分子构象发生改变
形成或暴露出酶的活性中心
一个或几个特定的肽键断裂,水解掉一个或几个短肽
在特定条件下

















S
S
S
S
46
183





S
S
S
S
肠激酶
胰蛋白酶
活性中心
胰蛋白酶原的激活过程
酶原激活的生理意义
消化道内的蛋白酶原:避免细胞的自身消化,使酶在特定的部位和环境中发挥作用,保证体内代谢正常进行。
凝血系统和纤维蛋白溶解酶:有的酶原可以视为酶的储存形式。在需要时,酶原适时地转变成有活性的酶,发挥其催化作用。
定义:同工酶(isoenzyme)是指催化相同的化学反应,而酶蛋白的分子结构、理化性质乃至免疫学性质不同的一组酶。
同工酶
同工酶一级结构的差异
(1)分子量不同,氨基酸组成相差悬殊
(2)分子量相近,氨基酸组成及水解后肽谱不同,免疫性质不同
(3)分子量相近,氨基酸组成类似,水解