酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計(jì)學(xué)1 酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié) 2 第1頁/共21頁 3 第2頁/共21頁 4 第3頁/共21頁 5 -COOH, -NH3, -SH, + OH NHNH + -COO , -NH2, -S , - . - O-NHN: 第4頁/共21頁 6 第5頁/共21頁 7 第6頁/共21頁 8 第7頁/共21頁 9 別構(gòu)酶的結(jié)構(gòu)特征別構(gòu)酶的結(jié)構(gòu)特征： （1）已知的別構(gòu)酶幾乎都是寡聚酶，由2個(gè)以上的亞基 組裝而成，具有四級結(jié)構(gòu)，分子較大，常常表現(xiàn)出 單體酶沒有的特殊性質(zhì)； （2）一般有兩個(gè)亞基，催化亞基有活性中心，決定反應(yīng) 的快慢，該酶可在幾秒可使酶活力改變，屬快速調(diào) 節(jié)，是代

2、謝過程關(guān)鍵步驟中發(fā)揮關(guān)鍵作用的關(guān)鍵酶。 （3）別構(gòu)酶在某些物質(zhì)（如調(diào)節(jié)物）的作用下，構(gòu)象改 變，活力也發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱別構(gòu)效應(yīng)。 （）別構(gòu)酶不遵循米氏方程。 第8頁/共21頁 10 別構(gòu)酶有和底物結(jié)合的活性部位活性部位，又有 和調(diào)節(jié)物或效應(yīng)物結(jié)合的調(diào)節(jié)部位調(diào)節(jié)部位調(diào)節(jié)部位 與活性部位雖然在空間上是分開的，但可互相 影響，通過構(gòu)相的變化，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)可發(fā) 生在底物底物之間，調(diào)節(jié)物底物之間，調(diào) 節(jié)物調(diào)節(jié)物之間，可以是正協(xié)同，或負(fù)協(xié) 同 第9頁/共21頁 11 別構(gòu)酶動力學(xué)別構(gòu)酶動力學(xué) 別構(gòu)酶動力學(xué)曲線:正協(xié)同效應(yīng)是S形曲線 別構(gòu)酶與非別構(gòu)酶動力學(xué)曲線的比較 第10頁/共21頁 12 第11頁/

3、共21頁 13 第12頁/共21頁 14 第13頁/共21頁 15 n 性部位形成或暴露 的過程。 第14頁/共21頁 16 第15頁/共21頁 17 要點(diǎn)歸納要點(diǎn)歸納 1. 1. 酶是生物催化劑。酶的顯著特點(diǎn)是催化效率高，具有底酶是生物催化劑。酶的顯著特點(diǎn)是催化效率高，具有底 物和反應(yīng)的特異性，以及可調(diào)節(jié)性。除了某些物和反應(yīng)的特異性，以及可調(diào)節(jié)性。除了某些RNARNA之外，絕大部之外，絕大部 分酶是蛋白質(zhì)，或是帶有輔助因子的蛋白質(zhì)。酶可以按照它們催分酶是蛋白質(zhì)，或是帶有輔助因子的蛋白質(zhì)。酶可以按照它們催 化的反應(yīng)類型分為六大類：脫氫酶、轉(zhuǎn)移酶、水解酶、裂解酶、化的反應(yīng)類型分為六大類：脫氫酶、

4、轉(zhuǎn)移酶、水解酶、裂解酶、 異構(gòu)酶和合成酶。異構(gòu)酶和合成酶。 2. 2. 比活是每毫克酶蛋白所具有的酶活力單位數(shù)，比活測定是比活是每毫克酶蛋白所具有的酶活力單位數(shù)，比活測定是 酶純化的監(jiān)測指標(biāo)，對同一種酶來說，比活越高，酶的純度越高。酶純化的監(jiān)測指標(biāo)，對同一種酶來說，比活越高，酶的純度越高。 3. 3. 酶和其他催化劑一樣，可以通過降低反應(yīng)的活化能來提高酶和其他催化劑一樣，可以通過降低反應(yīng)的活化能來提高 反應(yīng)速度，使反應(yīng)快速達(dá)到平衡點(diǎn)，但酶不能改變平衡點(diǎn)反應(yīng)速度，使反應(yīng)快速達(dá)到平衡點(diǎn)，但酶不能改變平衡點(diǎn)。 第16頁/共21頁 18 4. 4. 酶活性部位是一個(gè)具有三維結(jié)構(gòu)的疏水裂隙，除了含有酶活

5、性部位是一個(gè)具有三維結(jié)構(gòu)的疏水裂隙，除了含有 疏水性氨基酸殘基，還含有少量的極性氨基酸殘基，極性氨基酸疏水性氨基酸殘基，還含有少量的極性氨基酸殘基，極性氨基酸 常常參與酶的催化反應(yīng)。酶活性部位的可離子化和可反應(yīng)的氨基常常參與酶的催化反應(yīng)。酶活性部位的可離子化和可反應(yīng)的氨基 酸殘基形成酶的催化中心。酸殘基形成酶的催化中心。 5. 5. 酶催化的兩個(gè)主要模式是酸堿催化和共價(jià)催化。在酸堿酶催化的兩個(gè)主要模式是酸堿催化和共價(jià)催化。在酸堿 催化中，活性部位的弱酸給出質(zhì)子，而堿接收質(zhì)子，質(zhì)子轉(zhuǎn)移可催化中，活性部位的弱酸給出質(zhì)子，而堿接收質(zhì)子，質(zhì)子轉(zhuǎn)移可 以促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行；在共價(jià)催化中，底物或底物中的質(zhì)子與酶

6、共價(jià)以促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行；在共價(jià)催化中，底物或底物中的質(zhì)子與酶共價(jià) 結(jié)合形成反應(yīng)的中間產(chǎn)物。結(jié)合形成反應(yīng)的中間產(chǎn)物。 6. 6. 酶促反應(yīng)速度的提高很大程度上依賴于底物與酶的結(jié)合。酶促反應(yīng)速度的提高很大程度上依賴于底物與酶的結(jié)合。 底物靠近和定向于酶的活性部位，使得活性部位的反應(yīng)物濃度急底物靠近和定向于酶的活性部位，使得活性部位的反應(yīng)物濃度急 劇增高，將大大加速酶促反應(yīng)的速度。底物誘導(dǎo)酶結(jié)合，一旦酶劇增高，將大大加速酶促反應(yīng)的速度。底物誘導(dǎo)酶結(jié)合，一旦酶 結(jié)合底物后又使底物變形，當(dāng)?shù)孜镞_(dá)到過渡態(tài)時(shí)，酶對底物的親結(jié)合底物后又使底物變形，當(dāng)?shù)孜镞_(dá)到過渡態(tài)時(shí)，酶對底物的親 和力最大，使反應(yīng)活化能降低，容易

7、將底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物。和力最大，使反應(yīng)活化能降低，容易將底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物。 第17頁/共21頁 19 9. 9. 酶促反應(yīng)速度受抑制劑的影響。酶抑制劑可分為可逆和不酶促反應(yīng)速度受抑制劑的影響。酶抑制劑可分為可逆和不 可逆抑制劑。可逆抑制劑與酶非共價(jià)結(jié)合，可逆抑制包括競爭性抑可逆抑制劑。可逆抑制劑與酶非共價(jià)結(jié)合，可逆抑制包括競爭性抑 制（制（K Km m增加，而增加，而V Vmax max不變）、非競爭性抑制（ 不變）、非競爭性抑制（V Vmax max減少， 減少，K Km m不變）；不變）； 不可逆抑制劑與酶活性部位的功能基團(tuán)共價(jià)結(jié)合。利用不可逆抑制不可逆抑制劑與酶活性部位的功能基團(tuán)共價(jià)結(jié)合。利用

8、不可逆抑制 劑處理酶，有可能獲得活性部位氨基酸殘基的信息和解釋酶催化的劑處理酶，有可能獲得活性部位氨基酸殘基的信息和解釋酶催化的 機(jī)制。機(jī)制。 10. 10. 酶促反應(yīng)受酶促反應(yīng)受pHpH和溫度的影響，大多數(shù)酶都存在一個(gè)最適和溫度的影響，大多數(shù)酶都存在一個(gè)最適pHpH 和最適溫度，但最適和最適溫度，但最適pHpH和最適溫度都不是酶的特征常數(shù)。在最適和最適溫度都不是酶的特征常數(shù)。在最適pHpH 和最適溫度下酶促反應(yīng)具有最大反應(yīng)速度，大多數(shù)酶的反應(yīng)速度和最適溫度下酶促反應(yīng)具有最大反應(yīng)速度，大多數(shù)酶的反應(yīng)速度- - pHpH以及反應(yīng)速度以及反應(yīng)速度- -溫度曲線是鐘形曲線。溫度曲線是鐘形曲線。 第1

9、8頁/共21頁 20 11. 11. 許多蛋白酶都是以酶原形式合成的，在合適的條件下酶許多蛋白酶都是以酶原形式合成的，在合適的條件下酶 原通過有選擇的蛋白水解被激活，這一過程稱為酶原激活。原通過有選擇的蛋白水解被激活，這一過程稱為酶原激活。 12. 12. 某些酶是調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)代謝速度的關(guān)鍵酶。在反饋抑制某些酶是調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)代謝速度的關(guān)鍵酶。在反饋抑制 中，途徑的終產(chǎn)物往往抑制該途徑的第一個(gè)酶。別構(gòu)酶的調(diào)節(jié)酶中，途徑的終產(chǎn)物往往抑制該途徑的第一個(gè)酶。別構(gòu)酶的調(diào)節(jié)酶 的活性受到特殊的調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)劑可逆地結(jié)合在別構(gòu)酶的調(diào)的活性受到特殊的調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)劑可逆地結(jié)合在別構(gòu)酶的調(diào) 節(jié)部位（常常是底物結(jié)合部位以外的部位）。調(diào)節(jié)劑可以是抑制節(jié)部位（常常是底物結(jié)合部位以外的部位）。調(diào)節(jié)劑可以是抑制 劑或激活劑；調(diào)節(jié)劑也可以是底物本身或其他代謝物。劑或激活劑；調(diào)節(jié)劑也可以是底物本身或其他代謝物。 第19頁/共21頁 21 13. 13. 別構(gòu)酶一般都是寡聚酶。別構(gòu)酶表現(xiàn)出的動力學(xué)曲別構(gòu)酶一般都是寡聚酶。別構(gòu)酶表現(xiàn)出的動力學(xué)曲 線是線是S S形。其他調(diào)節(jié)酶的活性也可以通過共價(jià)修飾調(diào)節(jié)，常見形。其他調(diào)節(jié)酶的活性也可以通過共價(jià)修飾調(diào)節(jié)，常見 的共價(jià)修飾是酶的磷酸化。磷酸化常發(fā)生在酶活性部位的絲氨