第二節(jié)酶反應(yīng)與酶抑制劑

1、第二節(jié) 酶反應(yīng)與酶抑制劑 酶: 酶是催化化學(xué)反應(yīng)的天然存在的蛋白質(zhì)。（RNA也能催化化學(xué)反應(yīng)）Sumner 1926年 第一個(gè)酶的晶體 jack bean urease，催化水解尿素1960年William Stein 和Stanford Moore 對(duì) ribonuclease A 的序列進(jìn)行測(cè)定，并發(fā)展了蛋白質(zhì)的測(cè)序方法，1972 諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)1 時(shí)間:1961年3月地點(diǎn):臺(tái)灣新竹縣竹北鄉(xiāng)事件:多名小朋友發(fā)生不明原因的，主要癥狀為發(fā)燒、臉色蒼白、血尿及輕微黃疸，數(shù)天內(nèi)五名孩童病重相繼死亡。?2（1）確認(rèn)患者為急性溶血性貧血（2）男孩女孩生病比例為13:1（3）病人生病前大多吃過(guò)蠶豆3臨床類(lèi)

2、型 一、慢性非球形紅細(xì)胞性溶血性貧血(CNSHA)二、蠶豆病三、新生兒高膽紅素血癥四、藥物性溶血五、感染性溶血葡萄糖一6一磷酸脫氫酶缺乏癥（蠶豆癥）Glucose-6-phosphate dehydrogenase deficiency4蠶豆或蠶豆花。本人或家族中有蠶豆病史者，應(yīng)禁食蠶豆，并避免接觸蠶豆花粉抗瘧藥(伯氨喹啉、戊奎等)；磺胺類(lèi)藥(磺胺甲異惡唑，磺胺吡啶，對(duì)氨苯磺酰胺等)；解熱鎮(zhèn)痛藥；其它(呋喃旦啶、呋喃唑酮、美蘭，萘，維生素K3等)及中藥(川蓮，珍珠粉)。52.2 酶蛋白的結(jié)構(gòu)與作用1) 酶是生命作用的重要催化劑，主要由蛋白質(zhì)組成。2)酶可以單獨(dú)發(fā)揮功能,也有的還要與金屬離子或輔

3、酶配合才能發(fā)揮其功能。輔酶只是松弛地結(jié)合在酶上，但有的輔酶必須破壞化學(xué)鍵才能除去，稱(chēng)為補(bǔ)基。3)酶有活性中心。在帶有金屬離子的酶內(nèi)，金屬離子往往處在活性中心，例如單胺氧化酶有銅離子，血管緊張素轉(zhuǎn)化酶有鋅離子。 4)底物與活性中心的結(jié)合/抑制劑能與活性中心結(jié)合61,400,000個(gè)分子/秒碳酸酐酶一個(gè)分子催化反應(yīng)速率催化/未催化=10E8倍7蛋白質(zhì)的酶單純蛋白質(zhì)的酶結(jié)合蛋白質(zhì)的酶酶蛋白 apoenzyme輔助因子 cofactor輔助因子 輔基 輔酶小分子有機(jī)化合物、金屬離子，直接參加反應(yīng)。酶蛋白 決定反應(yīng)特異性。一種輔助因子可與多種酶蛋白結(jié)合；一種酶蛋白只能與一種輔助因子結(jié)合。8 酶的活性中心

4、 必需基團(tuán) 酶分子中與催化作用直接相關(guān)、不可缺少的化學(xué)基團(tuán)?；钚灾行?酶分子中必需基團(tuán)相對(duì)集中，構(gòu)成一定空間結(jié)構(gòu)區(qū)域，與催化作用直接相關(guān)。酶原與酶原激活 無(wú)活性的酶前身物稱(chēng)酶原。由無(wú)活性酶原轉(zhuǎn)變?yōu)橛谢钚悦傅倪^(guò)程稱(chēng)酶原激活。同工酶 分子結(jié)構(gòu)不同、理化性質(zhì)也不同，但催化同一化學(xué)反應(yīng)的一組酶，如乳酸脫氫酶（LDH）。 別位酶 多亞基組成，其中有催化亞基、有調(diào)節(jié)亞基，小分子化合物結(jié)合調(diào)節(jié)亞基后分子構(gòu)象改變，引起催化活性改變。9組成酶蛋白的各種氨基酸帶有不同官能團(tuán)，成為蛋白螺旋的各種側(cè)鏈。賴氨酸，精氨酸、組氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、酪氨酸、色氨酸、天冬氨酸等帶有極性基團(tuán)，因而有親水性。有些是堿性基團(tuán)，電離可

5、生成陽(yáng)離子（NH3），有些是酸性基團(tuán)，電離可生成陰離子（COO），有些氨基酸帶有甲基，異丙基等烴基，是親脂而疏水的基團(tuán)。苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、組氨酸等帶有苯基或雜環(huán)芳香體系，這些都是電子體系的平面結(jié)構(gòu)。102.3 酶催化反應(yīng)的化學(xué)過(guò)程 酶催化的代謝反應(yīng)的特色：快速專(zhuān)一，催化反應(yīng)的過(guò)程主要是質(zhì)子或電子的轉(zhuǎn)移。例1：核糖核酸在NaOH和酶催化下水解 11例2.磺胺藥物在體內(nèi)的代謝催化磺胺藥物在體內(nèi)的代謝催化，轉(zhuǎn)化反應(yīng)為氨基乙?；?12對(duì)所催化的反應(yīng)來(lái)說(shuō)，酶蛋白的氨基酸所帶官能團(tuán)，分別起著不同作用：（1）如第一例的A與B，或第二例的羧基，羥基，咪唑基，實(shí)際參與了催化反應(yīng)，可說(shuō)是酶的活性中心。（2

6、）另有一些基團(tuán)，本身雖未參與反應(yīng)，卻將底物（如前例的核糖核酸或磺胺）結(jié)合在活性部位附近，以利反應(yīng)（3）還有一些基團(tuán)并不與底物結(jié)合，但相互作用保持了酶蛋白的構(gòu)象，使活性構(gòu)象有一定空間排列，對(duì)酶的作用也是必要的。（4）酶蛋白的另一些基團(tuán)可能不起重要作用。132.4 藥物與酶的結(jié)合力 藥物如抑制酶的作用,必須能與酶牢固地結(jié)合,結(jié)合通過(guò)兩者的一些原子或基團(tuán)產(chǎn)生結(jié)合力.(1)共價(jià)鍵 :少數(shù)藥物如烷化劑、酰化劑等,可與受體產(chǎn)生共價(jià)鍵結(jié)合,例如甲氮芥可與活性氫(如SH，NH)進(jìn)行烷化反應(yīng)。 另外如砷/汞化合物與酶巰基的結(jié)合 14(2)離子鍵 藥物分子內(nèi)的羧基或磺酰基與酶分子的陽(yáng)離子;脂肪胺可與蛋白質(zhì)的羧基或核酸的磷酸基作用。(3)氫鍵 藥物與酶分子中所帶的羰基，酯基，酰胺基，醚基，酯基，羥基等可形成氫鍵，成氫鍵后體系的能量降低。不過(guò)，這些基團(tuán)在體液中與水分子也可形成氫鍵，藥物與酶結(jié)合時(shí)，也同時(shí)解離與水分子的氫鍵，就部分抵銷(xiāo)了與酶生成氫鍵所降低的能量。15（4）范德華引力 范德華引力是較弱的力，但若干基團(tuán)間產(chǎn)生的引力加在一起，也可積小成大。此外，藥物的非極性部分與酶的非極性部分靠近時(shí)，將其水分子擠出，也可降低體系的能量，使復(fù)合物更趨穩(wěn)定，這種作用稱(chēng)疏水性結(jié)