酶促反應(yīng)激活與抑制機(jī)理課件

1、酶促反應(yīng)激活與抑制機(jī)理酶促反應(yīng)激活與抑制機(jī)理C:王鑫瑞Support:DDB,XX，劉治愈酶促反應(yīng)激活與抑制機(jī)理 酶促反應(yīng)的特點(diǎn)？酶促反應(yīng)激活與抑制機(jī)理 高效 特異性 可調(diào)節(jié)性酶促反應(yīng)激活與抑制機(jī)理 高效 特異性（絕對(duì)，相對(duì)，立體） 可調(diào)節(jié)性（抑制，激活，變構(gòu)）酶促反應(yīng)激活與抑制機(jī)理酶簡(jiǎn)介酶蛋白酶蛋白+輔助因子輔助因子全酶全酶無(wú)催化活性無(wú)催化活性無(wú)催化活性無(wú)催化活性有催化活性有催化活性holoenzyme決定反應(yīng)的性決定反應(yīng)的性質(zhì)和反應(yīng)類型質(zhì)和反應(yīng)類型決定反應(yīng)的特異性決定反應(yīng)的特異性酶促反應(yīng)激活與抑制機(jī)理輔助因子輔助因子金屬離子金屬離子小分子有機(jī)化合物小分子有機(jī)化合物組成組成或或分類分類輔基輔

2、基 (prosthetic group)輔酶輔酶 (coenzyme)酶促反應(yīng)激活與抑制機(jī)理活性中心 酶分子中直接與底物結(jié)合，并和酶催化作用直接有關(guān)的區(qū)域叫酶的活性中心（active center）或活性部位（active site)酶促反應(yīng)激活與抑制機(jī)理活性中心內(nèi)的必需基團(tuán)結(jié)合基團(tuán)結(jié)合基團(tuán)催化基團(tuán)催化基團(tuán)催化底物轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物催化底物轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物 位于活性中心以外，維持酶活性中心應(yīng)有位于活性中心以外，維持酶活性中心應(yīng)有的空間構(gòu)象所必需。的空間構(gòu)象所必需?；钚灾行耐獾谋匦杌鶊F(tuán)活性中心外的必需基團(tuán)酶促反應(yīng)激活與抑制機(jī)理酶促反應(yīng) 是如何進(jìn)行的呢？酶促反應(yīng)激活與抑制機(jī)理酶促反應(yīng) 中間產(chǎn)物假說(shuō)： 誘導(dǎo)契合假

3、說(shuō)：誘導(dǎo)契合假說(shuō)：底物首先與酶弱結(jié)合，然后酶改變其構(gòu)象，增加了與過(guò)渡態(tài)的親和力并穩(wěn)定這個(gè)過(guò)渡態(tài)，因此減少了達(dá)到過(guò)渡態(tài)所需的活化能。（酶與底物互變）ESESEP 酶促反應(yīng)激活與抑制機(jī)理 酶與底物靠近形成酶-底物復(fù)合物（誘導(dǎo)契合假說(shuō)），通過(guò)鄰近效應(yīng)與定向排列、多元效應(yīng)、表面效應(yīng)的影響，從而大大降低反應(yīng)活化能。酶促反應(yīng)激活與抑制機(jī)理酶促反應(yīng)激活與抑制機(jī)理酶促反應(yīng)的抑制抑制競(jìng)爭(zhēng)性抑制不可逆抑制可逆抑制非競(jìng)爭(zhēng)性抑制反競(jìng)爭(zhēng)性抑制酶促反應(yīng)激活與抑制機(jī)理不可逆抑制 抑制劑與酶的活性中心的必須基團(tuán)緊密結(jié)合（共價(jià)鍵），使酶失活。酶促反應(yīng)激活與抑制機(jī)理不可逆抑制例1 羥基酶的失活酶促反應(yīng)激活與抑制機(jī)理不可逆抑制例2

4、 巰基酶的失活酶促反應(yīng)激活與抑制機(jī)理 發(fā)生不可逆抑制時(shí)抑制劑與酶的活性中心緊密結(jié)合，不能用透析、超濾等方法予以除去。解除抑制的方法主要是使用與抑制劑結(jié)合更為緊密的物質(zhì)將酶置換。酶促反應(yīng)激活與抑制機(jī)理可逆抑制 抑制劑通常以非共價(jià)鍵與酶或酶-底物復(fù)合物可逆性結(jié)合，使酶的活性降低或喪失；抑制劑可用透析、超濾等方法除去。酶促反應(yīng)激活與抑制機(jī)理競(jìng)爭(zhēng)性抑制 競(jìng)爭(zhēng)抑制的原理是抑制劑與底物結(jié)構(gòu)相似，與底物競(jìng)爭(zhēng)，阻礙酶-底物復(fù)合體的形成。E+SESE+P+IEI酶促反應(yīng)激活與抑制機(jī)理競(jìng)爭(zhēng)性抑制酶促反應(yīng)激活與抑制機(jī)理非競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用 抑制劑與酶活性中心外的必需基團(tuán)結(jié)合,底物與抑制劑之間無(wú)競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,但酶-底物-抑制

5、劑復(fù)合物（ESI）不能進(jìn)一步釋放出產(chǎn)物。E+SESE+P+IEI+I+SESI酶促反應(yīng)激活與抑制機(jī)理非競(jìng)爭(zhēng)性抑制酶促反應(yīng)激活與抑制機(jī)理反競(jìng)爭(zhēng)性抑制 抑制劑僅與酶和底物形成的ES結(jié)合，使ES的量下降。既減少?gòu)腅S轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的量，也同時(shí)減少?gòu)腅S解離出E和S的量。E+SES+IESIE+P酶促反應(yīng)激活與抑制機(jī)理反競(jìng)爭(zhēng)性抑制酶促反應(yīng)激活與抑制機(jī)理酶的激活 激活劑：使酶從無(wú)活性轉(zhuǎn)變?yōu)橛谢钚曰蚧钚栽黾拥奈镔|(zhì)。 一般認(rèn)為激活的機(jī)理是激活劑通過(guò)配位，切割，成鍵等作用改變酶的結(jié)構(gòu)，使酶具有催化反應(yīng)所需的結(jié)構(gòu)。酶促反應(yīng)激活與抑制機(jī)理酶（原）激活的例子酶原一定條件某些肽鍵斷裂結(jié)構(gòu)改變形成或暴露出活性中心酶促反應(yīng)激

6、活與抑制機(jī)理賴賴?yán)i纈天天天天天天天天甘甘異異賴賴?yán)i纈天天天天天天天天纈纈組組絲絲甘甘異異纈纈組組絲絲酶促反應(yīng)激活與抑制機(jī)理來(lái)點(diǎn)兒公式 酶促反應(yīng)速率公式是使用與反應(yīng)初期的速率計(jì)算公式。其雙倒數(shù)形式在驗(yàn)證抑制機(jī)理時(shí)十分有用。酶促反應(yīng)激活與抑制機(jī)理酶促反應(yīng)速率方程12kkESESEP 01SS 2E ESE .3tCons條件：酶總量守恒忽略第二步的逆反應(yīng)k1酶促反應(yīng)激活與抑制機(jī)理021-111ESESK=ESESESsvkkkkk平衡近似用酶總量守恒式對(duì)ES進(jìn)行替換。E ESE t11ESS(E ES)tkk酶促反應(yīng)激活與抑制機(jī)理1111111120211ESSE SESSE ESSSE ESSS

7、E ESSttttkkkkkkkkkvkkk02SlimE mtvvk合并同類項(xiàng)我們認(rèn)為酶促反應(yīng)速率最大的時(shí)刻是酶被飽和的時(shí)刻。達(dá)到最大速率時(shí)ES=Et011SS=1SSmmsvvvkKk酶促反應(yīng)激活與抑制機(jī)理0110SS=1SS1111=+SmmssmmmmvvvkKkK KKvvv令酶促反應(yīng)激活與抑制機(jī)理有抑制作用存在時(shí)的速率方程 以非競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用為例：E+SES+IEI+I+SESI酶促反應(yīng)激活與抑制機(jī)理基本的套路是不變的。 需要修改一下酶守恒的表達(dá)式。1111111 = ( ) = ttssiiiiiisESEEIEISEkkESE SSEESEIEISkkkEISESIkkEIE IK E IkkkKESIIkEISKSkEISK ESI酶促反應(yīng)激活與抑制機(jī)理1111111111= ( ) = (1 +) tssiiiiiisitskkESE SSEESEIEISkkkEISESIkkEIE IK E IkkkKESIIkEISKSkEISK ESIKkIESSEESK IkKS酶促反應(yīng)激活與抑制機(jī)理11021 =1+