第三章酶(中職護(hù)理《生物化學(xué)》)

1、第三章第三章 酶酶九江衛(wèi)生學(xué)校九江衛(wèi)生學(xué)校 鄒鄒 灣灣學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握酶的概念，酶促反應(yīng)的特點(diǎn)；酶的分子組成，酶促反應(yīng)的影響因素。理解酶的活性中心、酶原及酶原的激活、同工酶的概念、競爭性抑制作用的原理的特點(diǎn)。了解酶在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用。主要內(nèi)容主要內(nèi)容 酶的相關(guān)概念酶的相關(guān)概念 酶促反應(yīng)特點(diǎn)酶促反應(yīng)特點(diǎn) 酶的組成、結(jié)構(gòu)與酶的組成、結(jié)構(gòu)與功能功能 影響酶促反應(yīng)速度影響酶促反應(yīng)速度的因素的因素 酶與臨床醫(yī)學(xué)的關(guān)酶與臨床醫(yī)學(xué)的關(guān)系系 物質(zhì)代謝是生命活動的基物質(zhì)代謝是生命活動的基本特征，包含的各種復(fù)雜的化本特征，包含的各種復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，幾乎都是在特異的學(xué)反應(yīng)，幾乎都是在特異的酶酶催化催化下進(jìn)行的。下進(jìn)

2、行的。 沒有酶就沒有新陳代謝，沒有酶就沒有新陳代謝，也就沒有生命活動。也就沒有生命活動。目前將生物催化劑分為兩類：目前將生物催化劑分為兩類： 酶：由活細(xì)胞合成的對其特異底物起高效 作用的蛋白質(zhì)。 核酶：對核酸具有高效特異催化作用的核酶。第一節(jié)第一節(jié) 酶的概念及酶促反應(yīng)特點(diǎn)酶的概念及酶促反應(yīng)特點(diǎn)酶酶：是由活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的蛋白質(zhì)， 又稱為生物催化劑。酶促反應(yīng)酶促反應(yīng)：由酶所催化的反應(yīng)。底物底物（S Substrate，S S）:在酶促反應(yīng)中被酶催化的物質(zhì)。產(chǎn)物產(chǎn)物（P Product，P P）:經(jīng)酶催化所產(chǎn)生的物質(zhì)。酶活性酶活性：酶所具有的催化能力。酶失活酶失活：酶喪失催化能力。一，酶的

3、相關(guān)概念一，酶的相關(guān)概念 -酮戊二酸轉(zhuǎn)氨酶丙酮酸Ala + Glu酶是蛋白質(zhì)的證據(jù)：酶是蛋白質(zhì)的證據(jù)：1 1 酶的化學(xué)組成，氮酶的化學(xué)組成，氮1616。2 2 在水溶液中發(fā)生兩性解離，有等電點(diǎn)。在水溶液中發(fā)生兩性解離，有等電點(diǎn)。3 3 水解產(chǎn)物為氨基酸。水解產(chǎn)物為氨基酸。4 4 凡使蛋白質(zhì)變性的因素作用于酶也使之變性。凡使蛋白質(zhì)變性的因素作用于酶也使之變性。（一）酶與一般催化劑的相同點(diǎn)（一）酶與一般催化劑的相同點(diǎn) 能加快化學(xué)反應(yīng)速度；能加快化學(xué)反應(yīng)速度； 在催化反應(yīng)前后，沒有質(zhì)和量的改變；在催化反應(yīng)前后，沒有質(zhì)和量的改變； 只能催化熱力學(xué)上可能進(jìn)行的反應(yīng)；只能催化熱力學(xué)上可能進(jìn)行的反應(yīng)； 只能

4、縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時間，但不能只能縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時間，但不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。二二 酶促反應(yīng)特點(diǎn)酶促反應(yīng)特點(diǎn)二二 酶促反應(yīng)特點(diǎn)酶促反應(yīng)特點(diǎn)（二）酶與一般催化劑的不同點(diǎn)（二）酶與一般催化劑的不同點(diǎn)1 高度的催化效率高度的催化效率2 高度的特異性高度的特異性3 酶活性的不穩(wěn)定性酶活性的不穩(wěn)定性4 酶活性的可調(diào)節(jié)性酶活性的可調(diào)節(jié)性 例例 2H2H2 2O O2 22H2H2 2O+OO+O2 2 1mol H1mol H2 2O O2 2酶酶 能催化能催化 5 510106 6 mol Hmol H2 2O O2 2的分解的分解 1mol Fe1mol Fe3+3+ 只

5、能催化只能催化6 61010-4 -4 mol Hmol H2 2O O2 2的分解的分解 以摩爾為單位進(jìn)行比較，酶的催化效率比化學(xué)以摩爾為單位進(jìn)行比較，酶的催化效率比化學(xué)催化劑高催化劑高10107 710101313倍，比非催化反應(yīng)高倍，比非催化反應(yīng)高10108 810102020倍。倍。 1 1，高度的催化效率，高度的催化效率主要原因主要原因: : 酶酶降低反應(yīng)的活化能降低反應(yīng)的活化能 活化能活化能：分子從初態(tài)到達(dá)活化態(tài)所需要的能量。 活化能 催化效率反應(yīng)總能量改變反應(yīng)總能量改變 非催化反應(yīng)活化能非催化反應(yīng)活化能 酶促反應(yīng)酶促反應(yīng) 活化能活化能 一般催化劑催一般催化劑催化反應(yīng)的活化能化反應(yīng)

6、的活化能 能能量量 反反 應(yīng)應(yīng) 過過 程程 底物底物 產(chǎn)物產(chǎn)物 酶促反應(yīng)活化能的改變酶促反應(yīng)活化能的改變 2 2，高度的特異性，高度的特異性一種酶僅作用于一種或一類化合物，或一定一種酶僅作用于一種或一類化合物，或一定的化學(xué)鍵，催化一定的化學(xué)反應(yīng)并生成一定的產(chǎn)的化學(xué)鍵，催化一定的化學(xué)反應(yīng)并生成一定的產(chǎn)物。酶對底物的這種物。酶對底物的這種選擇性選擇性稱為酶的特異性或?qū)７Q為酶的特異性或?qū)Ｒ恍砸恍浴?絕對特異性絕對特異性 相對特異性相對特異性 立體異構(gòu)特異性立體異構(gòu)特異性分類分類絕對特異性絕對特異性一種酶只能催化一種底物發(fā)生一種特定的化一種酶只能催化一種底物發(fā)生一種特定的化學(xué)反應(yīng)，即酶選擇全部結(jié)構(gòu)。學(xué)

7、反應(yīng)，即酶選擇全部結(jié)構(gòu)。如：如： OCNH2NH2+ H2O2NH3 + CO2尿素脲酶OCNHNH2+ H2O甲基尿素CH3脲酶相對特異性相對特異性 一種酶能催化一類化合物或一種化學(xué)鍵，即一種酶能催化一類化合物或一種化學(xué)鍵，即酶只能選擇底物的部分結(jié)構(gòu)。酶只能選擇底物的部分結(jié)構(gòu)。如：如：OHOHHHOHHOHCH2OHHCH2OHHCH2OHOHHHOHOO11OHOHHHOHHOHCH2HCH2OHHCH2OHOHHHOHOO11OOOHHHHOHHOHCH2OHH1蔗糖棉子糖蔗糖酶立體異構(gòu)特異性立體異構(gòu)特異性 當(dāng)?shù)孜锞哂辛Ⅲw異構(gòu)現(xiàn)象時，一種酶只對底物當(dāng)?shù)孜锞哂辛Ⅲw異構(gòu)現(xiàn)象時，一種酶只對底物

8、的某一立體異構(gòu)體具有催化作用，而對其他立體異的某一立體異構(gòu)體具有催化作用，而對其他立體異構(gòu)體不起作用。構(gòu)體不起作用。HCH3CCOOHOHHCH3COHCOOHABCABC3 3，酶活性的不穩(wěn)定性，酶活性的不穩(wěn)定性4 4，酶活性的可調(diào)節(jié)性，酶活性的可調(diào)節(jié)性 這是酶的化學(xué)本質(zhì)（蛋白質(zhì)）所決定的，這是酶的化學(xué)本質(zhì)（蛋白質(zhì)）所決定的，易受易受pHpH、溫度等、溫度等理化因素理化因素的影響。的影響。酶促反應(yīng)受多種因素的酶促反應(yīng)受多種因素的調(diào)控調(diào)控，以適應(yīng)機(jī)，以適應(yīng)機(jī)體對不斷變化的內(nèi)外環(huán)境和生命活動的需要。體對不斷變化的內(nèi)外環(huán)境和生命活動的需要。第二節(jié)第二節(jié) 酶的組成、結(jié)構(gòu)與功能酶的組成、結(jié)構(gòu)與功能一，

9、酶的分子組成一，酶的分子組成1 1，按結(jié)構(gòu)分類，按結(jié)構(gòu)分類 只由一條多肽鏈構(gòu)成的酶。只由一條多肽鏈構(gòu)成的酶。單體酶單體酶 由多個相同或不同亞基以非共價由多個相同或不同亞基以非共價鍵連接的酶。鍵連接的酶。寡聚酶寡聚酶 由幾種不同功能的酶彼此聚合形成由幾種不同功能的酶彼此聚合形成的多酶復(fù)合體的多酶復(fù)合體多酶體系多酶體系2. 2. 按分子組成按分子組成 單純酶單純酶： 僅由氨基酸構(gòu)成的酶。僅由氨基酸構(gòu)成的酶。 結(jié)合酶：結(jié)合酶： 蛋白質(zhì)部分蛋白質(zhì)部分酶蛋白酶蛋白 非蛋白質(zhì)部分非蛋白質(zhì)部分輔助因子輔助因子一，酶的分子組成一，酶的分子組成全酶全酶3. 3. 按輔助因子與酶蛋白結(jié)合的緊密程按輔助因子與酶蛋白

10、結(jié)合的緊密程度不同度不同輔酶輔酶：與酶蛋白的結(jié)合疏松，可用透析或超濾的方法除去。輔基輔基：與酶蛋白的結(jié)合緊密，不能用透析或超濾的方法除去。輔助因子的化學(xué)本質(zhì)輔助因子的化學(xué)本質(zhì)：有機(jī)化合物和金屬離子。一，酶的分子組成一，酶的分子組成例：維：維 生生 素素 B B 族族 VitBVitB1 1:以焦磷酸硫胺素（TPP）的形式參與糖代謝中某些物質(zhì)脫羧反應(yīng)。來源來源：種子的外皮和胚芽中（米糠、黃豆芽、土豆等）作用作用：促進(jìn)碳水化合物的的代謝。尤指糖代謝。疾病疾?。篤itBVitB1 1缺乏會導(dǎo)致“腳氣病”。腳腳氣氣病病臨床表現(xiàn)：臨床表現(xiàn)：腳氣病主要累及神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)和水腫及漿液滲出。臨床上以消化

11、系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)及心血管系統(tǒng)的癥狀為主，常發(fā)生發(fā)生在以精白米為主食的地區(qū)。其癥狀表現(xiàn)為多發(fā)性神經(jīng)炎、食欲不振、大便秘結(jié)，嚴(yán)重時可出現(xiàn)心力衰竭，稱腳氣性心臟??；還有的有水腫及漿液滲出，常見于足踝部其后發(fā)展至膝、大腿至全身，嚴(yán)重者可有心包、胸腔及腹腔積液。治療治療：人工合成的VitB1，最主要的是合理膳食，用食療方法，多食含VitB1多的食物，盡量不吃精白米。腳腳氣氣定義定義：是由真菌感染所引起的一種常見皮膚病，又叫腳濕氣、香港腳。臨床表現(xiàn)臨床表現(xiàn)：可出現(xiàn)水泡、糜爛、脫皮、干裂、瘙癢等癥狀。治療治療：廣譜抗真菌藥物，注意個人衛(wèi)生。腳氣病腳氣病 腳氣腳氣4. 4. 輔助因子與酶蛋白的關(guān)系輔助因子與酶蛋

12、白的關(guān)系 完整的全酶才具有催化作用；完整的全酶才具有催化作用； 一種輔助因子可與多種酶蛋白結(jié)合組成多種一種輔助因子可與多種酶蛋白結(jié)合組成多種不同催化功能的酶，而一種酶蛋白只能與一種不同催化功能的酶，而一種酶蛋白只能與一種輔助因子結(jié)合形成一種特異性的酶；輔助因子結(jié)合形成一種特異性的酶； 酶蛋白決定反應(yīng)的酶蛋白決定反應(yīng)的特異性特異性 輔助因子決定反應(yīng)的輔助因子決定反應(yīng)的性質(zhì)性質(zhì)一，酶的分子組成一，酶的分子組成（一）必需基團(tuán)（一）必需基團(tuán) 定義：與酶的活性密切相關(guān)的基團(tuán)。定義：與酶的活性密切相關(guān)的基團(tuán)。 常見的必需基團(tuán)：常見的必需基團(tuán)： His His的咪唑基的咪唑基 Ser Ser和和ThrThr

13、的羥基的羥基 CysCys的巰基的巰基二，酶的活性中心二，酶的活性中心（二）酶的活性中心（二）酶的活性中心 由酶的必需基團(tuán)在空間結(jié)構(gòu)集中在一由酶的必需基團(tuán)在空間結(jié)構(gòu)集中在一起形成的，能與底物特異結(jié)合并將底物轉(zhuǎn)起形成的，能與底物特異結(jié)合并將底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的特定空間區(qū)域?；癁楫a(chǎn)物的特定空間區(qū)域。 分類：分類：二，酶的活性中心二，酶的活性中心酶活性中心內(nèi)的必需基團(tuán)酶活性中心內(nèi)的必需基團(tuán)酶活性中心外的必需基團(tuán)酶活性中心外的必需基團(tuán)* * 酶活性中心內(nèi)的必需基團(tuán)：酶活性中心內(nèi)的必需基團(tuán)：* * 酶活性中心外的必需基團(tuán)：酶活性中心外的必需基團(tuán)： 結(jié)合基團(tuán)：結(jié)合基團(tuán)： 與底物相結(jié)合，使底物與酶形成復(fù)合物與底

14、物相結(jié)合，使底物與酶形成復(fù)合物 催化基團(tuán)：催化基團(tuán)： 影響底物中某些化學(xué)鍵，催化底物發(fā)生影響底物中某些化學(xué)鍵，催化底物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并將其轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物化學(xué)反應(yīng)并將其轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物 不參與活性中心的組成，但為維持不參與活性中心的組成，但為維持活性中心的空間構(gòu)象所必需?；钚灾行牡目臻g構(gòu)象所必需。底底 物物 活性中心以外的活性中心以外的必需基團(tuán)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) 活性中心活性中心 酶原：酶原： 由活細(xì)胞合成分泌后，暫時沒有催化活性由活細(xì)胞合成分泌后，暫時沒有催化活性的酶的前身物質(zhì)。的酶的前身物質(zhì)。 酶原的激活：酶原的激活： 在一定條件下，酶原轉(zhuǎn)變?yōu)橛谢钚缘拿傅脑谝欢l件下，酶原轉(zhuǎn)變?yōu)橛?/p>

15、活性的酶的過程。過程。 實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)：酶的活性中心形成或暴露的過程。：酶的活性中心形成或暴露的過程。三，酶原與酶原的激活三，酶原與酶原的激活 酶原激活的機(jī)理酶原激活的機(jī)理酶酶 原原分子構(gòu)象發(fā)生改變分子構(gòu)象發(fā)生改變形成或暴露出酶的活性中心形成或暴露出酶的活性中心 一個或幾個特定的肽鍵斷裂，水解掉一個或幾一個或幾個特定的肽鍵斷裂，水解掉一個或幾個短肽個短肽在特定條件下在特定條件下賴賴?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* * 酶原激活的生理意義：酶原激活的生理意義： 避免某些細(xì)胞產(chǎn)生的蛋白酶對細(xì)胞進(jìn)行自身消化，避免某些細(xì)胞產(chǎn)生的蛋白酶對細(xì)胞進(jìn)行自身消化，

16、 對機(jī)體起保護(hù)作用。對機(jī)體起保護(hù)作用。 例：消化系統(tǒng)的某些酶（胃蛋白酶）以酶原形式存在，避例：消化系統(tǒng)的某些酶（胃蛋白酶）以酶原形式存在，避 免了細(xì)胞的自身消化。免了細(xì)胞的自身消化。 保證酶原在其特定的部位與環(huán)境發(fā)揮其催化作用，保證酶原在其特定的部位與環(huán)境發(fā)揮其催化作用， 保證體內(nèi)物質(zhì)代謝正常進(jìn)行。保證體內(nèi)物質(zhì)代謝正常進(jìn)行。 例：血液中的凝血因子在血循環(huán)中以酶原的形式存在，防例：血液中的凝血因子在血循環(huán)中以酶原的形式存在，防 止血管內(nèi)凝血，保證血液在正常情況下血液的暢通。止血管內(nèi)凝血，保證血液在正常情況下血液的暢通。 血管內(nèi)皮損傷血管內(nèi)皮損傷 釋放某些物質(zhì)釋放某些物質(zhì) 激活凝血因子激活凝血因子

17、 凝血作用凝血作用定義：定義： 指酶蛋白的分子結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)、免疫指酶蛋白的分子結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)、免疫學(xué)特性均不同，但催化的化學(xué)反應(yīng)相同的一學(xué)特性均不同，但催化的化學(xué)反應(yīng)相同的一組酶。組酶。例：乳酸脫氫酶乳酸脫氫酶 （LDH)LDH) 四聚體酶 骨骼肌型（骨骼肌型（MM型）型） 亞基亞基 心肌型（心肌型（HH型）型）四，同工酶四，同工酶H HH HH HH MH HMMHMMMMMMMLDH1 (H4)LDH2(H3M) LDH3(H2M2)LDH4(HM3)LDH5 (M4)乳酸脫氫酶的同工酶乳酸脫氫酶的同工酶*乳酸脫氫酶乳酸脫氫酶(LDH1 LDH5)亞基亞基:分布分布:心肌細(xì)胞心肌細(xì)胞中較

18、多中較多肝、骨骼肌肝、骨骼肌細(xì)胞中較多細(xì)胞中較多臨床意義：臨床意義： 心肌受損心肌受損 LDHLDH1 1 肝細(xì)胞受損肝細(xì)胞受損 LDHLDH5 5 12345酶活性酶活性遷移位置遷移位置酶活性酶活性遷移位置遷移位置ab(a) LDH同工酶電泳圖譜同工酶電泳圖譜 (b)（a）正常人）正常人LDH同工酶電泳圖譜同工酶電泳圖譜,（b）心肌梗塞病人血清）心肌梗塞病人血清LDH同工酶電泳圖譜同工酶電泳圖譜 12345五，調(diào)節(jié)酶五，調(diào)節(jié)酶機(jī)體內(nèi)機(jī)體內(nèi)酶活性調(diào)節(jié)酶活性調(diào)節(jié)的兩種方式：的兩種方式：變構(gòu)調(diào)節(jié)變構(gòu)調(diào)節(jié)共價修飾共價修飾( (一一) )變構(gòu)酶變構(gòu)酶 （非共價鍵）（非共價鍵） 變構(gòu)調(diào)節(jié)：特異性的代謝物

19、分子以變構(gòu)調(diào)節(jié)：特異性的代謝物分子以非共非共價鍵的方式價鍵的方式與酶活性中心以外的部位，可逆與酶活性中心以外的部位，可逆的結(jié)合，改變酶的構(gòu)像，進(jìn)而改變酶的活性。的結(jié)合，改變酶的構(gòu)像，進(jìn)而改變酶的活性。變構(gòu)調(diào)節(jié)劑：變構(gòu)調(diào)節(jié)劑： 加快反應(yīng)速度加快反應(yīng)速度 變構(gòu)激活劑變構(gòu)激活劑 降低反應(yīng)速度降低反應(yīng)速度 變構(gòu)抑制劑變構(gòu)抑制劑五，調(diào)節(jié)酶五，調(diào)節(jié)酶（二）共價修飾酶（二）共價修飾酶 （共價鍵）（共價鍵）1,1,定義：定義： 酶蛋白肽鏈上的一些基團(tuán)可與某種化學(xué)酶蛋白肽鏈上的一些基團(tuán)可與某種化學(xué)基團(tuán)發(fā)生可逆的基團(tuán)發(fā)生可逆的共價結(jié)合共價結(jié)合，從而改變酶的活，從而改變酶的活性。性。2,2,過程：過程： 酶：無活性

20、（低活性）酶：無活性（低活性） 有活性（高活性）有活性（高活性）五，調(diào)節(jié)酶五，調(diào)節(jié)酶磷酸化與脫磷酸化（最常見）磷酸化與脫磷酸化（最常見）第三節(jié)第三節(jié)影響酶促反應(yīng)速度的因素影響酶促反應(yīng)速度的因素酶促反應(yīng)速度（酶促反應(yīng)速度（V V）: : 指單位時間內(nèi)反應(yīng)系統(tǒng)中底物的消耗量或產(chǎn)物的生產(chǎn)量。酶酶 濃濃 度度底物濃度底物濃度溫溫 度度pHpH激活劑激活劑抑制劑抑制劑 影響酶促反應(yīng)速度的因素有：影響酶促反應(yīng)速度的因素有：一，酶濃度的影響一，酶濃度的影響當(dāng)當(dāng)SSEE，酶可被底物飽酶可被底物飽和的情況下，和的情況下，反應(yīng)速度與酶反應(yīng)速度與酶濃度成濃度成正比正比。 V=kEV=kE0 V E 酶濃度對反應(yīng)速度

21、的影響酶濃度對反應(yīng)速度的影響 二，底物濃度的影響二，底物濃度的影響1，A-B S與與V 正比關(guān)系正比關(guān)系 2，B-C S與與V 正變關(guān)系正變關(guān)系 V逐漸下降逐漸下降3，C- S增加，增加，V不變，不變，達(dá)到最高，即達(dá)到最高，即Vmax 在其他因素不變的情況下，底物濃度對在其他因素不變的情況下，底物濃度對反應(yīng)速度的影響呈反應(yīng)速度的影響呈矩形雙曲線關(guān)系矩形雙曲線關(guān)系。A AB BC C 1913年年Michaelis和和Menten提出反應(yīng)速度與提出反應(yīng)速度與底物濃度關(guān)系的數(shù)學(xué)方程式，即米曼氏方程式，底物濃度關(guān)系的數(shù)學(xué)方程式，即米曼氏方程式，簡稱米氏方程式簡稱米氏方程式(Michaelis equ

22、ation)。S ： 底物濃度底物濃度V ： 不同不同S時的反應(yīng)速度時的反應(yīng)速度Vmax ： 最大反應(yīng)速度最大反應(yīng)速度m ： 米氏常數(shù)米氏常數(shù)VmaxS Km + S A AB BC CKmS 2Km + S Vmax VmaxSVmaxS Km + S 當(dāng)當(dāng) V=1/2 VmaxV=1/2 Vmax Km值等于酶促反應(yīng)速率為最大反應(yīng)速率一半值等于酶促反應(yīng)速率為最大反應(yīng)速率一半時的底物濃度，單位是時的底物濃度，單位是mol/L。定義定義： Km等于酶促反應(yīng)速率為最大反應(yīng)速率等于酶促反應(yīng)速率為最大反應(yīng)速率一半時的底物濃度。一半時的底物濃度。意義意義：lKm是酶的是酶的特征性常數(shù)特征性常數(shù)之一，可

23、判斷之一，可判斷E與與S的的親和力，二者呈負(fù)相關(guān)。親和力，二者呈負(fù)相關(guān)。lKm可判斷可判斷E作用的天然底物。作用的天然底物。 Km最小的底最小的底物為物為E的天然底物。的天然底物。l可判斷可判斷E對正逆兩相反應(yīng)的催化效率。對正逆兩相反應(yīng)的催化效率。Km值的意義值的意義三，溫度的影響三，溫度的影響q雙重效應(yīng)雙重效應(yīng) 當(dāng)在較低溫度時，溫度升高，酶促反應(yīng)速度當(dāng)在較低溫度時，溫度升高，酶促反應(yīng)速度 升高；升高； 由由于于酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，溫度升高到一定程度酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，溫度升高到一定程度 后，可引起酶的變性，從而反應(yīng)速度降低后，可引起酶的變性，從而反應(yīng)速度降低 。 T 60 T 60 酶開始變性酶

24、開始變性 T 80 T 80 酶的變性不可逆酶的變性不可逆q最適溫度最適溫度 酶促反應(yīng)速度最快時的環(huán)境溫度。酶促反應(yīng)速度最快時的環(huán)境溫度。 反應(yīng)速度反應(yīng)速度溫血動物組織中的酶的溫血動物組織中的酶的最適溫度最適溫度：35403540 酶的活性雖然隨溫度的下降而降低，但酶的活性雖然隨溫度的下降而降低，但低溫一般不使酶破壞。溫度回升后，酶恢復(fù)低溫一般不使酶破壞。溫度回升后，酶恢復(fù)活性?；钚?。低溫麻醉低溫麻醉：指在全麻作用下，用物理降溫法將患者的體溫下降到一定程度，使機(jī)體代謝率降低，提高組織對缺氧及阻斷血流情況下的耐受能力。在腦手術(shù)和心血管手術(shù)中有見。應(yīng)用：應(yīng)用：低溫保存酶制劑四，四，pHpH的影響的

25、影響0 0酶酶的的活活性性 pHpH pH對某些酶活性的影響對某些酶活性的影響 胃蛋白酶胃蛋白酶 2 24 46 68 81010葡萄糖葡萄糖66磷酸酶磷酸酶 酶活性中酶活性中心的必需基心的必需基團(tuán)往往僅在團(tuán)往往僅在某一某一解離狀解離狀態(tài)態(tài)時才最容時才最容易同底物結(jié)易同底物結(jié)合或具有最合或具有最大的催化作大的催化作用。用。最適最適pH：酶催化活性最大時的環(huán)境酶催化活性最大時的環(huán)境 pH。 激活劑：激活劑： 凡能使酶由無活性變?yōu)橛谢钚曰蚍材苁姑赣蔁o活性變?yōu)橛谢钚曰蚴姑富钚栽黾拥奈镔|(zhì)均稱為使酶活性增加的物質(zhì)均稱為酶的激活酶的激活劑劑。 大多數(shù)是大多數(shù)是金屬離子金屬離子：Mg2+ K+ Mn2+五，

26、激活劑的影響五，激活劑的影響酶的抑制劑：酶的抑制劑： 凡能降低酶活性而又不引起酶變性的物質(zhì)。方式：方式： 通過與酶的活性中心內(nèi)或外的必需基團(tuán)結(jié)合而抑制酶的催化活性。分類：分類：（根據(jù)抑制劑與酶結(jié)合的緊密程度不同） 六，抑制劑的影響六，抑制劑的影響（一）不可逆性抑制（一）不可逆性抑制（二）可逆性抑制（二）可逆性抑制 定義：定義：不可逆性抑制劑通常以不可逆性抑制劑通常以共價鍵共價鍵與酶活性與酶活性中心的必需基團(tuán)中心的必需基團(tuán)緊密結(jié)合緊密結(jié)合，使酶失活。不，使酶失活。不能用透析、超濾除去能用透析、超濾除去, ,但可以用某些藥物或但可以用某些藥物或化學(xué)制劑進(jìn)行化學(xué)解除，使酶活性恢復(fù)。化學(xué)制劑進(jìn)行化學(xué)解

27、除，使酶活性恢復(fù)。（1 1）羥基酶抑制劑）羥基酶抑制劑有機(jī)磷農(nóng)藥：有機(jī)磷農(nóng)藥：敵百蟲、敵敵畏、敵百蟲、敵敵畏、10591059等等中毒機(jī)制：中毒機(jī)制： 乙酰膽堿（乙酰膽堿（Ach)Ach) 膽堿膽堿+ +乙酸乙酸 有機(jī)磷農(nóng)藥中毒有機(jī)磷農(nóng)藥中毒 抑制膽堿酯酶的活性抑制膽堿酯酶的活性 乙酰膽堿堆積乙酰膽堿堆積 膽堿能神經(jīng)興奮癥狀膽堿能神經(jīng)興奮癥狀解毒：解毒：解磷定（解磷定（PAMPAM） 注意：中毒的途徑、時間、量、搶救時機(jī)與方法注意：中毒的途徑、時間、量、搶救時機(jī)與方法例例1 1：膽堿酯酶膽堿酯酶+EOHROPOXROROPOOROE+ HX有 機(jī) 磷 化 合 物磷 酰 化 酶酸EOHORPOO

28、RNCH3CHNOH+NCH3CHNO+解 磷 定羥 基 酶主要癥狀：主要癥狀： 1 1、惡心、嘔吐、惡心、嘔吐、腹痛腹瀉、多汗、流腹痛腹瀉、多汗、流涎、視力模糊、瞳孔涎、視力模糊、瞳孔縮小、呼吸困難、支縮小、呼吸困難、支氣管分泌物增多，嚴(yán)氣管分泌物增多，嚴(yán)重者出現(xiàn)肺水腫。重者出現(xiàn)肺水腫。 2 2、肌纖維震顫，肌肉跳動，牙關(guān)緊閉，頸、肌纖維震顫，肌肉跳動，牙關(guān)緊閉，頸項(xiàng)強(qiáng)直，全身抽搐等。項(xiàng)強(qiáng)直，全身抽搐等。 3 3、頭痛、頭昏、乏力、嗜睡、意識障礙、頭痛、頭昏、乏力、嗜睡、意識障礙、抽搐等。嚴(yán)重者出現(xiàn)腦水腫，或因呼吸衰竭而死抽搐等。嚴(yán)重者出現(xiàn)腦水腫，或因呼吸衰竭而死亡。亡。重金屬離子：重金屬離

29、子：HgHg2+ 2+ AgAg+ + AsAs3+3+（砷）（砷）PbPb（鉛）（鉛）中毒機(jī)制：中毒機(jī)制： 路易士氣（砷）路易士氣（砷）+ +酶分子的巰基結(jié)合酶分子的巰基結(jié)合 中毒中毒解毒：解毒： 二巰基丙醇（二巰基丙醇（BALBAL）恢復(fù)酶活性恢復(fù)酶活性（2 2）巰基酶抑制劑）巰基酶抑制劑例例2 2： 1918 1918年春，由美國人路易士上尉等人發(fā)現(xiàn)，并被年春，由美國人路易士上尉等人發(fā)現(xiàn)，并被建議用于軍事，因此得名。它作用迅速，沒有潛伏期，建議用于軍事，因此得名。它作用迅速，沒有潛伏期，可使眼睛、皮膚感到疼痛，吸入后能引起全身中毒，可使眼睛、皮膚感到疼痛，吸入后能引起全身中毒，在在202

30、0世紀(jì)世紀(jì)2020年代有年代有“死亡之露死亡之露” 之稱。之稱。路易士氣路易士氣失活的酶失活的酶巰基酶巰基酶失活的酶失活的酶酸酸BALBAL巰基酶巰基酶BALBAL與砷劑結(jié)合物與砷劑結(jié)合物AsHC CHClESS+H2C SHHCH2C OHSHESHSH+H2C SHCH2C OHSAsHC CHClESHSHClAsCl+HCCHClAsHCCHClESS+ 2HCl定義定義: : 抑制劑通常以抑制劑通常以非共價鍵非共價鍵與酶或酶與酶或酶- -底物復(fù)合物底物復(fù)合物可逆性的可逆性的疏松結(jié)合疏松結(jié)合，使酶的活性降低或喪失；，使酶的活性降低或喪失；抑制劑可用透析、超濾等方法除去。抑制劑可用透析、

31、超濾等方法除去。分類：分類： 競爭性抑制競爭性抑制 非競爭性抑制非競爭性抑制 反競爭性抑制反競爭性抑制1 1，競爭性抑制作用，競爭性抑制作用特點(diǎn)：特點(diǎn)： I與與S結(jié)構(gòu)相似，競爭酶的活性中心；結(jié)構(gòu)相似，競爭酶的活性中心； I與與E結(jié)合后，阻礙了結(jié)合后，阻礙了E與與S結(jié)合，從而使結(jié)合，從而使E不能發(fā)揮催不能發(fā)揮催化作用；化作用； 由于抑制劑與酶的結(jié)合是可逆的，因此抑制程度的強(qiáng)由于抑制劑與酶的結(jié)合是可逆的，因此抑制程度的強(qiáng)弱取決于弱取決于I與與S的相對濃度和比例；的相對濃度和比例； 增加增加S濃度，可減弱或消除此抑制作用。濃度，可減弱或消除此抑制作用。 定義：定義：p有些抑制劑與底物的結(jié)構(gòu)相似，能與

32、底物競爭酶的活性有些抑制劑與底物的結(jié)構(gòu)相似，能與底物競爭酶的活性中心，從而阻礙酶底物復(fù)合物的形成。這種抑制作用稱為中心，從而阻礙酶底物復(fù)合物的形成。這種抑制作用稱為競爭性抑制作用。競爭性抑制作用。n反應(yīng)模式反應(yīng)模式+IEIE + SE + PESIS+ESIESEIPEE琥珀酸琥珀酸琥珀酸脫氫酶琥珀酸脫氫酶FADFADH2延胡索酸延胡索酸CH2CCOOH琥珀酸COOHCH2COOH丙二酸COOHH2例例例例與與對氨基苯甲酸對氨基苯甲酸競爭競爭二氫葉酸合成酶二氫葉酸合成酶Glu +H2NCOOH +二氫蝶呤FH2FH4H2NSO2NHR磺胺藥氨甲蝶呤PABAFH2還原酶FH2合成酶2 2，非競爭

33、性抑制作用，非競爭性抑制作用定義：定義：有些抑制劑與酶活性中心外的必需基有些抑制劑與酶活性中心外的必需基團(tuán)相結(jié)合，不影響酶與底物的結(jié)合，酶和團(tuán)相結(jié)合，不影響酶與底物的結(jié)合，酶和底物的結(jié)合也不影響酶與抑制劑的結(jié)合。底物的結(jié)合也不影響酶與抑制劑的結(jié)合。底物和抑制劑之間無競爭關(guān)系。但底物和抑制劑之間無競爭關(guān)系。但酶酶-底物底物-抑制劑復(fù)合物抑制劑復(fù)合物(ESI)不能進(jìn)一步釋放出產(chǎn)物。不能進(jìn)一步釋放出產(chǎn)物。這種抑制作用稱作非競爭性抑制作用。這種抑制作用稱作非競爭性抑制作用。* * 反應(yīng)模式反應(yīng)模式E+SESE+P+ S S+ S S+ESIEIEESEP+IEI+S EIS +I 特點(diǎn)：特點(diǎn)：抑制劑與

34、酶活性中心外的必須基團(tuán)結(jié)合，抑制劑與酶活性中心外的必須基團(tuán)結(jié)合， 底物與抑制劑之間無競爭關(guān)系。底物與抑制劑之間無競爭關(guān)系。I I與與S S可同時結(jié)合與可同時結(jié)合與E E，形成，形成ESIESI復(fù)合物，復(fù)合物， 但不能釋放產(chǎn)物。但不能釋放產(chǎn)物。抑制程度的強(qiáng)弱取決于抑制程度的強(qiáng)弱取決于I I的濃度。的濃度。增加增加S S濃度，不能減弱或消除此抑制作用。濃度，不能減弱或消除此抑制作用。2 2，非競爭性抑制作用，非競爭性抑制作用第四節(jié)第四節(jié) 酶與臨床醫(yī)學(xué)的關(guān)系酶與臨床醫(yī)學(xué)的關(guān)系一，酶與疾病的發(fā)生一，酶與疾病的發(fā)生（一）遺傳性疾?。ㄒ唬┻z傳性疾病 先天性或遺傳性缺陷使酶基因不能先天性或遺傳性缺陷使酶基因

35、不能正常表達(dá)或表達(dá)異常，即表現(xiàn)為疾病。正常表達(dá)或表達(dá)異常，即表現(xiàn)為疾病。 常見疾?。撼Ｒ娂膊。?白化?。ɡ野彼崦溉毕荩┌谆。ɡ野彼崦溉毕荩?蠶豆病（蠶豆?。?-6-磷酸葡萄糖脫氫酶缺陷）磷酸葡萄糖脫氫酶缺陷） 白化病是一種較常見的皮膚及其附屬器官白化病是一種較常見的皮膚及其附屬器官黑色素缺乏所引起的疾病，由于先天性缺乏黑色素缺乏所引起的疾病，由于先天性缺乏酪酪氨酸酶氨酸酶，或酪氨酸酶功能減退，黑色素合成發(fā)，或酪氨酸酶功能減退，黑色素合成發(fā)生障礙所導(dǎo)致的遺傳性白斑病。生障礙所導(dǎo)致的遺傳性白斑病。 這類病人通常是全身皮膚、毛發(fā)、眼睛缺乏這類病人通常是全身皮膚、毛發(fā)、眼睛缺乏黑色素，因此表現(xiàn)為眼睛視網(wǎng)膜無色素，黑色素，因此表現(xiàn)為眼睛視網(wǎng)膜無色素，虹膜虹膜和和瞳瞳孔孔呈現(xiàn)淡粉色或淡灰，怕光，看東西時總是瞇著眼呈現(xiàn)淡粉色或淡灰，怕光，看東西時總是瞇著眼睛。皮膚、眉毛、頭發(fā)及其他體毛都呈白色或白里睛。皮膚、眉毛、頭發(fā)及其他體毛都呈白色或白里帶黃。白化病屬于家族遺傳性疾病，為常帶黃。白化病屬于家族遺傳性疾病，為