酶工程基本原理

酶工程第1頁，共59頁。CH1緒論CH1.1酶的基本概念1酶是蛋白質(zhì)

2酶具有催化活性3酶催化反應具有專一性和高效性CH1.2酶工程及其主要研究內(nèi)容CH1.3酶的歷史沿革第2頁，共59頁。CH1.1酶的基本概念

1酶是蛋白質(zhì)

酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，這一點是被生物化學所證明了的，研究酶的化學本質(zhì)，可用研究蛋白質(zhì)的方法進行研究；一般情況下，一個結(jié)構完整的酶包括蛋白質(zhì)和非蛋白質(zhì)兩部分，蛋白質(zhì)部分稱為輔基酶蛋白，非蛋白質(zhì)部分稱為輔助因子，輔基酶蛋白和輔助因子構成一個全酶。輔助因子的化學本質(zhì)因不同的酶而不同，它可以是小分子量的有機化合物，也可以是無機礦物質(zhì)離子。2酶具有催化活性

酶是一種生物催化劑，在催化活性上與無機催化劑類似，酶在催化反應時，其本身不發(fā)生化學改變，只是催化反應的進行，此外，酶在催化反應時，僅改變反應述度，并不改變反應的平衡。酶催化反應的動力學機理是降低反應的活化能。酶與一般催化劑的共性1.用量少，催化效率高2.不改變化學反應的平衡點3.可降低反應的活化能3酶催化反應具有專一性和高效性

酶作為生物催化劑，其催化反應的專一性遠遠超過無機催化劑，根據(jù)酶的專一化程度，可分為絕對專一性和相對專一性。絕對專一性是指一種酶只能催化一種底物進行一種反應，底物的分子結(jié)構、空間構型及構象的不同都表現(xiàn)出專一性。酶與一般催化劑的區(qū)別—酶的特性

1.高效性2.專一性結(jié)構專一性（相對專一性/絕對專一性）（特異性）立體異構專一性(幾何異構/旋光異構)3.不穩(wěn)定性（要求溫和的反應條件）4.可調(diào)控性例如：乳酸脫氫酶(LactatedehydrogenaseEC1.1.1.27)催化丙酮酸生成L-乳酸而D－乳酸脫氫酶(EC1.1.1.28)卻只能催化催化丙酮酸生成D-乳酸

CH乳酸脫氫酶CHC=OH－C－OHCOOHNADHNAD+COOHCHD—乳酸脫氫酶CHC=OHO－C－HCOOHNADHNAD+COOH

相對專一性是指一種能夠催化一類結(jié)構相似的物質(zhì)進行相同類型的反應，主要是對某一化學鍵的專一性。

例如：胰蛋白酶(TrypsinEC3.4.31.4)催化含有賴氨酸或精氨酸羰基的肽鍵的水解反應，凡是具有含賴氨酸或精氨酸羰基酰胺鍵的底物都能被此酶催化水解。第3頁，共59頁。CH1.2酶工程及其主要研究內(nèi)容1生物工程（Biotechnology）：又叫生物工藝學，是20世紀70年代開始提出的一個高新技術名詞，是指以遺傳工程技術為先導的將生物技術與化學工藝、工程相結(jié)合并產(chǎn)業(yè)化應用的技術領域。包括四大分支領域：遺傳工程、細胞工程、發(fā)酵工程和酶工程。2酶工程（EnzymeEngineering）：是酶學研究與其應用工程結(jié)合形成的一門新的技術領域；是酶學、微生物學的基本原理與化學工程技術有機結(jié)合、相互滲透形成的邊緣學科。包括上游工程和下游工程：前者包括酶的產(chǎn)生和酶制劑制備；后者主要包括酶固定化技術、酶修飾技術和生物反應器。（1）上游技術：（2）下游技術：第4頁，共59頁。CH1.3酶的歷史沿革

1酶學研究簡史[1]酶的發(fā)現(xiàn):盡管我國早在4000多年前就樸素地應用了酶,但真正對酶的認識還是1833年Payen和Person首先從酒精發(fā)酵物中提取到一種活性物質(zhì),發(fā)現(xiàn)能夠促進淀粉分解(發(fā)現(xiàn)了淀粉酶);[2]酶(Enzyme)的提出:繼Payen和Person之后,德國的Kuhne進一步深入研究了酶,并提出Enzyme這個名詞;enzyme是希臘文,原意是指“在酵母中”我們翻譯成酶,日本譯成酵素.[3]酶學(Enzymology)奠基:在Kuhne之后,Buchner兄弟從事了從破碎酵母細胞提取酶的研究,獲得了能轉(zhuǎn)化糖產(chǎn)生乙醇的粗酶.此后便開始了從酶的提取、酶的性質(zhì)、酶催化反應等開始了酶的研究。形成了初步的新興學科。在酶催化理論方面：[1]1894年，E.Fisher提出酶與底物作用的鎖鑰學說[2]1913年，MichaelisMenton提出了快速平衡學說，建立了AN酶促反應模型，推導出了酶促反應動力學方程——米氏方程。[3]1925年，Briggs和Handane，建立了恒態(tài)學說，并對米氏方程的修正。[4]1958年，Koshland提出了誘導契合學說在酶蛋白化學的研究方面[1]1926年，Sumner首次獲得了脲酶結(jié)晶，證實了酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)——21年后獲得了諾貝爾獎。[2]1963年搞清了牛胰核糖核酸酶A的一級結(jié)構；[3]1965年報道了雞卵清溶菌酶的三維結(jié)構；[4]1969年首次利用單一氨基酸人工合成核糖核酸酶獲得成功[5]1982年Cech小組發(fā)現(xiàn)了rRNA具有催化功能，第一次動搖了酶是蛋白質(zhì)的概念。（Ribozyme）

但蛋白質(zhì)化學研究與其催化原理及其酶蛋白功能研究始終是互相促進、相互滲透的。第5頁，共59頁。CH1.3酶的歷史沿革

2酶工程的發(fā)展歷程[1]酶工程研究的奠基：以工業(yè)化酶制劑生產(chǎn)為主要內(nèi)容的酶工程雛形階段（50年代）；[2]酶固定化技術和細胞固定化技術研究始于60年代；[3]70年代基因工程崛起，將酶工程技術研究引向深入并賦予了新的內(nèi)涵；[4]1971年第一次國際酶工程會議的召開，標志了酶工程學科和完善的技術體系的形成；[5]80年代實現(xiàn)了克隆酶的突破；（Wager將青霉素?；富蚩寺〉紼coli菌株質(zhì)粒上，獲得了高效表達）[6]80年代形成了酶固定化技術、細胞固定化技術研究等酶工程的研究熱點，并廣泛產(chǎn)業(yè)化應用.開始了轉(zhuǎn)基因技術和酶化學修飾技術；[7]90年代形成了以遺傳工程為先導的酶工程技術分支——生物酶工程（包括酶基因克隆表達和基因修飾）第6頁，共59頁。CH1.1酶的結(jié)構和功能CH1.2酶催化反應的動力學CH1.3酶的分類和命名CH1.4酶活力概念及活力測定

CH2酶學基本原理第7頁，共59頁。CH2.1酶的結(jié)構和功能(

１.酶催化功能的結(jié)構基礎)1.1酶的活性中心構成酶活性中心的氨基酸在一級結(jié)構上,呈分散狀態(tài)，這些氨基酸是通過酶蛋白的二、三、四級結(jié)構使得其在空間上彼此集中，構成一個特定的與酶活性表達有關區(qū)域，這個特定區(qū)域即酶的活性中心(activecenter)，換句話說，酶的活性中心是酶分子上的與底物結(jié)合并催化反應的特定基團或特定區(qū)域。酶活性中心包括兩部分，其一是底物結(jié)合部位，其二是催化部位。例如溶菌酶:由129個AA構成,而構成活性中心的AA有:Glu35,Asp52,Try62,Asp101(Gly101)構成.1.2酶作用高效性機理-----影響酶高效性的因素1.鄰近定向效應2.應變效應3.親核催化/親電催化（共價催化）4.酸堿催化5.微環(huán)境的影響

鄰近效應是指A和B兩個底物分子結(jié)合在酶分子的結(jié)合部位上，兩分子的反應基團相互靠近，從而降低了兩分子進入過渡態(tài)所需要的能量，或說增加了兩分子反應基團的發(fā)生反應的空間機率。

定向效應A、B兩個分子進入過渡態(tài)，兩分子的反應基團需要按一定的方向重疊或交叉，這一方向稍有偏離，反應就難以進行或增加很大能量才能進行，這種酶活性部位賦予底物的這一方向性即定向效應。1.3別構酶

酶分子表現(xiàn)其活性是以完整的結(jié)構為基礎的，某些酶除其活性部位外，還有一個別構部位影響酶的活性，這些酶又稱為別構酶或變構酶。別構酶多為代謝代謝調(diào)節(jié)酶，由別構部位的變構改變酶的活性，別構部位的變構也是通過與一個配體結(jié)合來實現(xiàn)的，但其與酶的活性部位不同，別構部位結(jié)合的配體不是底物，而是一個調(diào)節(jié)酶活性的效應物。第8頁，共59頁。CH2.1酶的結(jié)構和功能(

2.酶催化專一性基本學說)2.1鎖鑰學說(lockandkeytheory)

1894年，E.Fisher提出酶與底物作用的鎖鑰學說，以解釋酶與底物之間的專一性問題，其基本含義是：酶與底物分子或底物分子的一部分之間，在結(jié)構上有嚴格的互補對應關系，當?shù)孜锱c酶結(jié)合時就象鑰匙和鎖那樣契合對應。

２.2誘導契合學說(induced-fithypothesis)

1958年，Koshland提出了誘導契合學說，其主要內(nèi)涵是：當酶與底物分子接近時，酶蛋白受底物分子的誘導，其構象發(fā)生有利于與底物分子結(jié)合或催化的變化，酶與底物在此基礎上互補契合，以發(fā)揮酶的催化功能。

第9頁，共59頁。鎖鑰學說第10頁，共59頁。

誘導契合學說第11頁，共59頁?！锝z氨酸蛋白酶的活性中心位于酶分子表面凹陷的小口袋中，口袋的大小以及口袋內(nèi)的微環(huán)境（疏水性、電荷性質(zhì)）決定了絲氨酸蛋白酶的底物專一性第12頁，共59頁。胰凝乳蛋白酶：口袋較大，主要由疏水氨基酸殘基圍成，開口較大（由兩個Gly組成），因此需要底物有一個疏水基團（芳香環(huán)Phe、Tyr、Trp及大的非極性側(cè)鏈）定位。裂解芳香族氨基酸羧基側(cè)的肽鍵胰蛋白酶：

口袋較大，底部有Asp，利于Lys.、Arg結(jié)合，裂解堿性氨基酸殘基羧基側(cè)的肽鍵彈性蛋白酶：

口袋較淺，開口較?。ㄓ蒝al，Thr組成）只能讓Ala等小分進入，裂解小的中性氨基酸殘基羧基側(cè)的肽鍵第13頁，共59頁。第14頁，共59頁。酶催化機理實例—胰凝乳蛋白酶★絲氨酸蛋白酶家族具有類似的Ser

-His-Asp催化三聯(lián)體（電荷中繼網(wǎng)）。

電荷中繼網(wǎng)：Ser195—His57—Asp102氫鍵體系。通過電荷中繼網(wǎng)進行酸堿催化及共價催化。沒有底物時，Ser195—His57—Asp102形成一個氫鍵體系，His57是去質(zhì)子化狀態(tài)，Asp102的COO-通過氫鍵定位并固定His57。結(jié)合底物時：His57從Ser195接受一個質(zhì)子，增加了Ser195羥基氧原子對底物的親核攻擊性，Asp102的COO-穩(wěn)定過度態(tài)中His57的正電荷形式。第15頁，共59頁?！?/p>

胰凝乳蛋白酶反應的詳細機制

第一階段：酰化Ser195---OH中的氧攻擊肽鍵的羰基碳（共價催化），酶的His57咪唑H+與底物中的-NH形成氫鍵（酸堿催化），形成四聯(lián)體過渡態(tài)（Ser195—O-、底物的羰基C、底物的-NH、His的咪唑H+），肽鍵斷裂，氨基產(chǎn)物釋放，底物的羧基部分酯化到Ser195的羥基上。第二階段：脫酰電荷中繼網(wǎng)從水中吸收一個質(zhì)子，結(jié)果產(chǎn)生的OH-攻擊連在Ser195上底物的羰基C原子，形成四聯(lián)體過渡態(tài)，然后His57供出一個質(zhì)子給Ser195上的氧原子，底物中的酸成分從Ser195上釋放。第16頁，共59頁。酶催化機理實例—胰凝乳蛋白酶

1.胰凝乳蛋白酶結(jié)構第17頁，共59頁。酶催化機理實例—胰凝乳蛋白酶2.胰凝乳蛋白酶的電荷接力網(wǎng)第18頁，共59頁。四.酶催化機理實例—胰凝乳蛋白酶

2.胰凝乳蛋白酶的催化過程A.酶與底物結(jié)合，形成米氏復合物（ES）B.形成四聯(lián)體過度態(tài)中間物第19頁，共59頁。酶催化機理實例—胰凝乳蛋白酶

第20頁，共59頁。酶催化機理實例—胰凝乳蛋白酶

E.形成包括水分子的四聯(lián)體過度中間物F.羰基產(chǎn)物形成，酶游離第21頁，共59頁。CH2.2酶催化反應的動力學（１.酶催化反應的初述度）酶催化反應模型

SPd[s]d[p]V=───=───dtdt酶促反應進行時間/min產(chǎn)物生成量/微摩PK第22頁，共59頁。2.1Michaelis-Menten迅述平衡學說及Henri-Michaelis-Mentwen方程

單底物酶促反應模型:

k1kpE+S────ES────E+P-k1

迅述平衡學說對上述反應模型有兩點假定：①酶與底物結(jié)合形成酶底物復合物的述度很快。②整個反應述度取決于酶底物復合物釋放出游離酶和形成產(chǎn)物的反應述度。

CH2.2酶催化反應的動力學（2.底物濃度對反應述度的影響）第23頁，共59頁。反應述度

v=kp[ES].......................................................….(1)Ks=[E][S]/[ES](Ks是ES的分解常數(shù)).....…....(2)[ES]=[E][S]/Ks..........................................…......(3)

如果我們設反應體系中酶的總濃度為[E0],當反應達到平衡以后,酶分子以下列兩種形式存在：[E0]=[E]+[ES].....................……………..….....(4)

將3式分別和1式4式加以整理便得：

v=Kp[E][S]/Ks..........................………...........(5)[E0]=[E]+[E][S]/Ks................……...…...........(6)

將5式除以6式得：

Kp[E][S]/KsKp[S]/Ksv/[E0]=─────────=───────...........(7)[E]+[E][S]/Ks1+[S]/Ks將兩邊都乘以1/Kp[S]/Ksv/Kp[E0]=──────.............................(8)1+[S]/Ks

∵v=Kp[ES]只有當[E0]全部轉(zhuǎn)變成[ES]時，反應才能達到最大反應述度。

∴Vm=Kp[E0]......................……….......(9)

將9式和8式整理得：

[S]/Ks[S]v/Vm=─────=──────....…………(10)1+[S]/KsKs+[S]

Vm[S]v=──────.......................………….....(11)Ks+[S]這就是Hemri-Michaelis-Menten方程。也就是我們所說的米氏方程。CH2.2酶催化反應的動力學（3.Henri-Michaelis-Mentwen方程）

我們總結(jié)一下，利用迅述平衡學說進行米氏方程的推導有以下三點基本假設：①在反應模型中，不考慮ES→E+P的逆反應，然而，對于大多數(shù)酶促反應來說，反應是可逆的，要忽略這一逆反應，只有在反應的起始，產(chǎn)物Ｐ→０時才成立。②[S]大大高于[E]值，在反應過程中，底物的消耗可忽略不計。③ES解離成E+S的述度顯著快于ES形成E+P的述度，即ES→E+P的反應不影響E+S───ES的平衡。第24頁，共59頁。CH2.2酶催化反應的動力學4恒態(tài)學說及對米氏方程的修正

事實上迅述平衡學說對很多反應不太適宜，為此，1925年，Briggs和Handane對米氏方程進行了修正，提出了恒態(tài)學說。其基本內(nèi)涵是：在初述度測定過程中，底物濃度隨反應時間而降低，產(chǎn)物相應增高；而中間復合物ES可在相當一段時間內(nèi)保持濃度的恒定狀態(tài)。Briggs和Handane對米氏方程的修正，保留了迅述平衡學說的前兩點假設，因此，反應模型仍為：

k1kpE+S────ES────E+P-k1

底物的消耗述度為K1[E][S]，底物的消耗用于ES的形成，ES已經(jīng)形成，就會按-K1[ES]的述度解離成E+S，同時ES按Kp[ES]的述度形成E+P。v=Kp[ES]............................................…...........(1)[E0]=[E]+[ES].........................................,..........(2)v/[E0]=Kp[ES]/{[E]+[ES]}...............….............(3)v/Vm=[ES]/{[E]+[ES]}.....................….............(4)

恒態(tài)學說認為:

K1[E][S]=K-1[ES]+Kp[ES]=(K-1+Kp)[ES]….(5)[ES]=K1[E][S]/(K-1+Kp)....................…............(6)

定義:(K-1+Kp)/K1=Km..................….................(7)∴[ES]=[S][E]/Km.........................................(8)

將(8)式代入(4)式得：[S][E]/Kmv/Vm=────────=[S]/(Km+[S])....(9)[E]+[S][E]/Km

Vm[S]v=────...............................................(10)Km+[S]

(10)式即為修正的單底物酶促反應動力學方程，為了紀念Michaelis-Menten創(chuàng)造性工作，這個方程也稱為Michaelis-Menten方程，簡稱米氏方程。式中Vm為最大反應述度，Km為米氏常數(shù)。第25頁，共59頁。CH2.2酶催化反應的動力學

5Lineweaver-Burk雙倒數(shù)方程及Km的測定

將米氏方程取倒數(shù)可得以下方程:

Km11/V=.+1/VmaxVmax[S]利用此方程作圖即可計算出酶的Km和Vmax。在設計測定以上參數(shù)的試驗時，需注意[S]的取值范圍，一般應該在Km值兩側(cè)設定[S]Km范圍為宜。斜率=Km/Vmax截距=1/Vmax截距=-1/Vmax1/[S]1/V第26頁，共59頁。CH2.2酶催化反應的動力學6關于米氏方程意義的討論

①反應述度v是底物濃度[S]的函數(shù)，其幾何意義是一條雙曲線。當[S]遠遠大于Km{[S]》Km}時：V→Vm；在測定酶活力時，必需提供足夠大的底物濃度；反之，當[S]《Km時，V→Vm[S]/Km，因為在一定條件下，對于一個酶來說，Vm/Km是一個常數(shù)，所以，反應述度V與底物濃度[S]成直線關系，在酶法分析中，利用酶測定底物濃度時，應提供足夠大的酶濃度，使得產(chǎn)物與底物濃度成直線關系，以根據(jù)產(chǎn)物的形成來測定底物濃度。

②

Vm[S]v=────Km+[S]當V＝1/2Vm時，Km＝[S]Km是酶促反應的動力學常數(shù)，其等于當達到最大述度一半時的底物濃度。Km值是酶的一個特征性常數(shù)，它不受酶量，酶的純度的影響，當pH、溫度、介質(zhì)的離子強度等不變時，Km值不變。它是酶與底物親和力的標志，Km值越大，標志要使反應速度達到最大反應速度一半時，必須提供的底物濃度越大，即酶與底物的親和力越??；反之亦反。

③因為Vm=Kp[E0]，所以，當?shù)孜餄舛茸銐虼髸r，最大反應述度Vm與酶量成正相關，因此Vm是隨酶量而變化的常數(shù)。催化反應的Vm應換算成酶的催化常數(shù)Kcat，Kcat是每摩爾酶每分鐘催化轉(zhuǎn)化底物的摩爾數(shù)或產(chǎn)生產(chǎn)物的摩爾數(shù)。第27頁，共59頁。影響酶促反應的因素一.底物濃度[S]1.酶促反應速度V與底物濃度[S]的關系第28頁，共59頁。第29頁，共59頁。影響酶促反應的因素二.酶濃度[E]第30頁，共59頁。４pH對反應述度的影響用酶活力對pH作圖，便得到一條鐘形曲線。

圖pH對酶活力的影響pH酶活力pH對酶活力的影響主要表現(xiàn)在以下幾個方面：①pH的改變影響酶的空間構象，從而引起酶活力的改變。②pH影響酶活性中心催化基團的解離，影響酶與底物的親合力或催化活性。③pH影響底物的解離狀態(tài)，改變底物的可給性。CH2.2酶催化反應的動力學

pH對反應述度的影響第31頁，共59頁。CH2.2酶催化反應的動力學

溫度對反應述度的影響

５溫度對酶促反應述度的影響從實驗結(jié)果來看，溫度對酶活力的影響，類似于pH對酶活力的影響，以酶活力對溫度作圖，便得到一條鐘形曲線。溫度酶活力

溫度對酶活力的影響，主要表現(xiàn)在兩個方面，一方面溫度的改變影響著酶的穩(wěn)定性，在低溫條件下，主要表現(xiàn)為可逆行失活，隨溫度的恢復酶活力也得到恢復；在高溫條件下，表現(xiàn)為不可逆行失活。另一方面，溫度直接影響酶促反應的進行，根據(jù)Arrhenius方程：k=Ae-Ea/RT可以看出，述度常數(shù)k與絕對溫度T成正比。第32頁，共59頁。影響酶促反應的因素五.激活劑對酶促反應速度的影響凡是能提高酶活性的物質(zhì)，都稱為激活劑。無機離子或簡單有機化合物對酶的激活。1、

無機離子的激活作用（1）金屬離子：K+、Na+、Mg2+、Zn2+、Fe2+、Ca2+（2）陰離子：cl-、Br-、PO43-（3）氫離子★不同的離子激活不同的酶?！锊煌x子之間有拮抗作用和可替代作用，如Na+與K+、Mg+與Ca+之間常常拮抗，但Mg+與Zn+?？商娲??！锛せ顒┑臐舛纫m中，過高往往有抑制作用，1~50mM2、

簡單有機分子的激活作用①還原劑（如Cys、還原型谷胱甘肽）能激活某些活性中心含有—SH的酶。②金屬螯合劑（EDTA）能去除酶中重金屬離子，解除抑制作用。3、蛋白酶對酶原的激活第33頁，共59頁。

抑制劑對酶促反應速度的影響變性作用(denaturation)：抑制作用(inhibiton)：使酶活力下降或喪失但并不引起酶蛋白變性變性劑沒有選擇性抑制劑有不同程度的選擇性第34頁，共59頁。研究抑制劑對酶的作用有重大的意義：（1）藥物作用機理和抑制劑型藥物的設計與開（2）了解生物體的代謝途徑，進行人為調(diào)控或代謝控制發(fā)酵（3）通過抑制劑試驗研究酶活性中心的構象及其化學功能基團，不僅可以設計藥物，而且也是酶工程和化學修飾酶、酶工業(yè)的基礎第35頁，共59頁。（二）抑制作用的類型1、不可逆的抑制作用抑制劑與酶活性中心（外）的必需基團共價結(jié)合，使酶的活性下降，無法用透析、超濾等物理方法除去抑制劑而使酶復活。2、可逆的抑制作用抑制劑與酶蛋白非共價鍵結(jié)合，可以用透折、超濾等物理方法除去抑制劑而使酶復活。第36頁，共59頁。（1）競爭性抑制（Competitiveinhibition）

抑制劑具有與底物類似的結(jié)構，競爭酶的活性中心，并與酶形成可逆的EI復合物，阻止底物與酶結(jié)合?？梢酝ㄟ^增加底物濃度而解除此種抑制。丙二酸、戊二酸對琥珀酸脫氫酶的競爭性抑制第37頁，共59頁。（2）非競爭性抑制底物和抑制劑可以同時與酶結(jié)合，但是，中間的三元復合物ESI不能進一步分解為產(chǎn)物，因此，酶的活性降低。抑制劑與酶活性中的以外的基團結(jié)合，其結(jié)構可能與底物無關。不能通過增加底物的濃度的辦法來消除非競爭性抑制作用某些重金屬離子對酶的抑制屬于非競爭性抑制：Cu2+、Hg2+、Pb2+第38頁，共59頁。（3）、

反競爭性抑制酶只有在與底物結(jié)合后，才能與抑制劑結(jié)合。E+S→ES+I→ESI≠P常見于多底物的酶促反應中第39頁，共59頁。（三）可逆抑制作用與不可逆抑制作用的鑒別1、通過透析、超濾、凝膠過濾等2、通過V-E速度曲線3、通過可逆抑制劑的動力學曲線可以區(qū)分三種可逆抑制作用第40頁，共59頁。1、

競爭性抑制：相對活力：抑制分數(shù)：動力學方程：（Ki為EI的解離常數(shù)）★抑制程度決定于[I]、[S]、Km和Ki第41頁，共59頁。競爭性可逆抑制圖示第42頁，共59頁?！颲max不變★Km變大，而且隨[I]濃度的增大而增大交于y軸第43頁，共59頁。競爭性抑制作用小結(jié)：（1）

Vmax不變，Km變大。（2）抑制程度決定于[I]、[S]、Km和KiA.抑制程度與[I]成正比，與[S]成反比[I]一定，增加[S]，可減少抑制程度。[S]一定，增加[I]，可增加抑制程度。B.在一定[I]和[S]下，Ki越大，抑制作用越小，Km值愈大，抑制程度愈大。第44頁，共59頁。2、

非競爭性抑制相對活力：抑制分數(shù)：★抑制程度決定于[I]和Ki，與底物的Km和[S]無關動力學方程：第45頁，共59頁。

非競爭性可逆抑制圖示第46頁，共59頁。交于x軸★Km不變，Vmax降至Vmax/（1+[I]/Ki）第47頁，共59頁。非競爭性抑制小結(jié)：（1）Km不變，Vmax降至Vmax/（1+[I]/Ki）（2）抑制程度決定于[I]和Ki，與底物的Km和[S]無關：

抑制程度與[I]成正比在一定[I]下，Ki越大，抑制作用越小第48頁，共59頁。3、

反競爭性抑制相對活力：抑制分數(shù)：動力學方程：★抑制程度決定于Km、Ki、[S]、[I]第49頁，共59頁?！颣m及Vmax都變小一組平行直線第50頁，共59頁。反競爭性抑制小結(jié)：（1）Km及Vmax都變小(2)抑制程度決定于Km、Ki、[S]、[I]抑制程度既與[I]成正比，又與[S]成正比在一定的[S]、[I]下，Ki越大，抑制程度越??；Km越大，抑制程度越小。第51頁，共59頁。

表小結(jié)：三種可逆抑制作用的酶促反應速度V與Km值第52頁，共59頁。第53頁，共59頁。第54頁，共59頁。一般每一種酶有兩個名稱：一個是它的習慣名稱，其習慣名一般是根據(jù)它的催化底物來命名的。淀粉酶(Diastase)，蛋白(Protiase)，果膠酶(Pectinase)等。另一個是其系統(tǒng)名稱，國際生物化學協(xié)會(InternationalUnionofBiochemistry)酶學委員會(EnzymeCommission)。于1961年該委員會正式提出了酶的系統(tǒng)命名方案。⑴將底物和催化的反應同時考慮，進行命名，如：α-1，4葡萄糖水解酶；⑵對于雙底物的將兩底物用冒號分開：如：ATP:己糖磷酸轉(zhuǎn)移酶；⑶對可逆反應的，一般正反應和負反應用同一個名稱，主要考慮催化的主要方向，或根據(jù)首先證明的催化反應來確定。如乳酸脫氫酶。CH2.3酶的分類和命名

1酶的命名原則第55頁，共59頁。CH2.3酶的分類和命名

2酶的分類原則1984年出臺了一套目前為普遍接受的酶分類體系；根據(jù)酶催化反應的類型將酶分成６大類，即：

氧化還原酶..........................................（1）轉(zhuǎn)移酶..................................................（2）水解酶..................................................（3）裂合酶..................................................（4）異構酶..................................................（5）合成酶..................................................（6）酶的分類編號原則是采用四碼編號方法，第一碼代表６大類中的哪一類，第二碼代表大類中的亞類，第三碼表示亞類中的小類，第四碼表示小類中不同酶的排序號；四位號碼之間用圓點（．）分開。例如：水解酶類3.1是作用于酯鍵的亞類3.1.1水解羧酸酯鍵3.1.2硫醇酯鍵...3.1.7二磷酸單酯3.2作用于糖基化合物3.2.1水解糖苷鍵3.3作用于醚鍵