生化酶的結(jié)構(gòu)功能

Enzyme第三章

酶本章內(nèi)容提要：1、酶的分子結(jié)構(gòu)與功能2、酶的工作原理3、酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)4、酶的調(diào)節(jié)5、酶的分類與命名6、酶與醫(yī)學(xué)的關(guān)系酶的概念：目前將生物催化劑分為兩類酶（蛋白質(zhì)）、

核酶（核糖核酸）酶是一類由活細(xì)胞產(chǎn)生的，對(duì)其特異底物具有高效催化作用的蛋白質(zhì)或核糖核酸。酶學(xué)研究簡(jiǎn)史：公元前兩千多年，我國(guó)已有釀酒記載。一百余年前，Pasteur認(rèn)為發(fā)酵是酵母細(xì)胞生命活動(dòng)的結(jié)果。1877年，Kuhne首次提出Enzyme一詞。1897年，Buchner兄弟用不含細(xì)胞的酵母提取液，實(shí)現(xiàn)了發(fā)酵。1926年，Sumner首次從刀豆中提純出脲酶結(jié)晶。1982年，Cech首次發(fā)現(xiàn)RNA也具有酶的催化活性，提出核酶(ribozyme)的概念。1995年，JackW.Szostak研究室首先報(bào)道了具有DNA連接酶活性DNA片段，稱為脫氧核酶(deoxyribozyme)。第一節(jié)

酶的分子結(jié)構(gòu)與功能

TheMolecularStructureandFunctionofEnzyme

酶的不同形式：?jiǎn)误w酶(monomericenzyme)：僅具有三級(jí)結(jié)構(gòu)的酶。寡聚酶(oligomericenzyme)：由多個(gè)相同或不同亞基以非共價(jià)鍵連接組成的酶。多酶體系(multienzymesystem)：由幾種不同功能的酶彼此聚合形成的多酶復(fù)合物。多功能酶(multifunctionalenzyme)或串聯(lián)酶(tandemenzyme)：一些多酶體系在進(jìn)化過(guò)程中由于基因的融合，多種不同催化功能存在于一條多肽鏈中，這類酶稱為多功能酶。一、酶的分子組成結(jié)合酶(conjugatedenzyme)單純酶(simpleenzyme)一、酶的分子組成蛋白質(zhì)部分：酶蛋白(apoenzyme)輔助因子(cofactor)

金屬離子小分子有機(jī)化合物全酶(holoenzyme)結(jié)合酶(conjugatedenzyme)單純酶(simpleenzyme)只有全酶才具有催化作用。*各部分在催化反應(yīng)中的作用酶蛋白決定反應(yīng)的特異性（即決定催化什么底物）輔助因子決定反應(yīng)的種類與性質(zhì)（即決定使底物發(fā)生什么樣的反應(yīng)）金屬離子的作用：穩(wěn)定酶的構(gòu)象；參與催化反應(yīng)，傳遞電子；在酶與底物間起橋梁作用；中和陰離子，降低反應(yīng)中的靜電斥力等。金屬酶(metalloenzyme)金屬離子與酶結(jié)合緊密，提取過(guò)程中不易丟失。

金屬激活酶(metal-activatedenzyme)金屬離子為酶的活性所必需，但與酶的結(jié)合不甚緊密。小分子有機(jī)化合物的作用：在反應(yīng)中起運(yùn)載體的作用，傳遞電子、質(zhì)子或其它基團(tuán)。輔助酶的催化作用，又稱為輔酶。丙酮酸乳酸乳酸脫氫酶NADH+H+NAD+小分子有機(jī)化合物在催化中的作用

尼克酰胺（維生素PP之一）尼克酰胺（維生素PP之一）維生素B2（核黃素）維生素B2（核黃素）維生素B1（硫胺素）泛酸硫辛酸維生素B12生物素吡哆醛（維生素B6之一）葉酸NAD+（尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸，輔酶I）NADP+（尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，輔酶II）FMN（黃素單核苷酸）FAD（黃素腺嘌呤二核苷酸）TPP（焦磷酸硫胺素）輔酶A（CoA）硫辛酸鈷胺素輔酶類生物素磷酸吡哆醛四氫葉酸氫原子（質(zhì)子）醛基?；榛趸及被谆⒓紫┗?、甲炔基、甲?；纫惶紗挝凰木S生素名稱小分子有機(jī)化合物(輔酶或輔基)轉(zhuǎn)移的基團(tuán)尼克酰胺（維生素PP之一）尼克酰胺（維生素PP之一）維生素B2（核黃素）維生素B2（核黃素）維生素B1（硫胺素）泛酸硫辛酸維生素B12生物素吡哆醛（維生素B6之一）葉酸NAD+（尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸，輔酶I）NADP+（尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，輔酶II）FMN（黃素單核苷酸）FAD（黃素腺嘌呤二核苷酸）TPP（焦磷酸硫胺素）輔酶A（CoA）硫辛酸鈷胺素輔酶類生物素磷酸吡哆醛四氫葉酸氫原子（質(zhì)子）醛基酰基烷基二氧化碳氨基甲基、甲烯基、甲炔基、甲?；纫惶紗挝凰木S生素名稱小分子有機(jī)化合物(輔酶或輔基)轉(zhuǎn)移的基團(tuán)輔助因子分類（按其與酶蛋白結(jié)合的緊密程度）

輔酶(coenzyme):與酶蛋白結(jié)合疏松，可用透析或超濾的方法除去。

輔基(prostheticgroup):與酶蛋白結(jié)合緊密，不能用透析或超濾的方法除去。二、酶的活性中心酶分子中執(zhí)行其催化功能的部位。即與底物結(jié)合并把底物轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物的部位。結(jié)構(gòu)上是由一些一級(jí)結(jié)構(gòu)可能相距甚遠(yuǎn)，但在空間結(jié)構(gòu)上彼此靠近的必需基團(tuán)組成的區(qū)域。必需基團(tuán)(essentialgroup)：酶分子中一些與酶活性密切相關(guān)的氨基酸殘基側(cè)鏈的化學(xué)基團(tuán)。底物活性中心以外的必需基團(tuán)結(jié)合基團(tuán)催化基團(tuán)活性中心活性中心內(nèi)的必需基團(tuán)：結(jié)合基團(tuán)(bindinggroup)（與底物相結(jié)合）催化基團(tuán)(catalyticgroup)（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)有的空間構(gòu)象所必需。活性中心外的必需基團(tuán)：溶菌酶的活性中心*谷氨酸35和天冬氨酸52是催化基團(tuán)；*色氨酸62和63、天冬氨酸101和色氨酸108是結(jié)合基團(tuán)；*A~F為底物多糖鏈的糖基，位于酶的活性中心形成的裂隙中。三、同工酶(isoenzyme)*定義：同工酶是指催化相同的化學(xué)反應(yīng)，而酶蛋白的分子結(jié)構(gòu)理化性質(zhì)乃至免疫學(xué)性質(zhì)不同的一組酶。根據(jù)國(guó)際生化學(xué)會(huì)的建議，同工酶是由不同基因編碼的多肽鏈，或由同一基因轉(zhuǎn)錄生成的不同mRNA所翻譯的不同多肽鏈組成的蛋白質(zhì)。同工酶存在于同一種屬或同一個(gè)體的不同組織或同一細(xì)胞的不同亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)中，它使不同的組織、器官和不同的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)具有不同的代謝特征。這為同工酶用來(lái)診斷不同器官的疾病提供了理論依據(jù)。HHHHHHHMHHMMHMMMMMMMLDH1

(H4)LDH2(H3M)LDH3(H2M2)LDH4(HM3)LDH5

(M4)乳酸脫氫酶的同工酶*舉例：乳酸脫氫酶(LDH1～

LDH5)乳酸脫氫酶（LDH）可催化“丙酮酸乳酸”的可逆反應(yīng)。NAD+NADH+H+OHCH3-CH-COOHCH3-CO-COOH乳酸LDH丙酮酸LDH1主要在心臟中催化乳酸脫氫生成丙酮酸，使心臟能更好地利用乳酸供能。LDH5主要在骨骼肌中催化丙酮酸還原成乳酸，使肌肉能更好地生成乳酸。*生理及臨床意義：在代謝調(diào)節(jié)上起著重要的作用；用于解釋發(fā)育過(guò)程中階段特有的代謝特征；同工酶譜的改變有助于對(duì)疾病的診斷；同工酶可以作為遺傳標(biāo)志，用于遺傳分析研究。心肌梗死和肝病病人血清LDH同工酶譜的變化1酶活性心肌梗死酶譜正常酶譜肝病酶譜2345第二節(jié)

酶的工作原理

TheMechanismofEnzymeAction酶與一般催化劑的共同點(diǎn)：1、在反應(yīng)前后沒(méi)有質(zhì)和量的變化；2、只能催化熱力學(xué)允許的化學(xué)反應(yīng)；3、只能加速可逆反應(yīng)的進(jìn)程，而不改變反應(yīng)的平衡點(diǎn)（平衡常數(shù)）。（一）酶促反應(yīng)具有極高的效率一、酶促反應(yīng)的特點(diǎn)酶的催化效率通常比非催化反應(yīng)高108～1020倍，比一般催化劑高107～1013倍。酶的催化不需要較高的反應(yīng)溫度。酶和一般催化劑加速反應(yīng)的機(jī)理都是降低反應(yīng)的活化能(activationenergy)。酶比一般催化劑更有效地降低反應(yīng)的活化能?；罨埽菏沟孜锓肿訌某鯌B(tài)轉(zhuǎn)變到活化態(tài)所需的能量?；蛘哒f(shuō)使反應(yīng)體系當(dāng)中的非活化分子轉(zhuǎn)變成活化分子所需的能量。

為什么降低反應(yīng)活化能后能加快反應(yīng)速度？活化能：使底物分子從初態(tài)轉(zhuǎn)變到活化態(tài)所需的能量?；蛘哒f(shuō)使反應(yīng)體系當(dāng)中的非活化分子轉(zhuǎn)變成活化分子所需的能量。

隨著活化能的降低，反應(yīng)體系中的非活化分子更容易轉(zhuǎn)變成活化分子。當(dāng)活化分子在反應(yīng)體系當(dāng)中的比例越高，反應(yīng)速度就會(huì)越快。為什么降低反應(yīng)活化能后能加快反應(yīng)速度？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)物。酶的這種特性稱為酶的特異性或?qū)Ｒ恍浴?酶的特異性(specificity)（二）酶促反應(yīng)具有高度的特異性根據(jù)酶對(duì)其底物結(jié)構(gòu)選擇的嚴(yán)格程度不同，酶的特異性可大致分為以下3種類型：絕對(duì)特異性(absolutespecificity)：只能作用于特定結(jié)構(gòu)的底物，進(jìn)行一種專一的反應(yīng)，生成一種特定結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物

。如脲酶水解尿素。

相對(duì)特異性(relativespecificity)：作用于一類化合物或一種化學(xué)鍵。如磷酸酶水解磷酸酯鍵。立體結(jié)構(gòu)特異性(stereospecificity)：作用于立體異構(gòu)體中的一種。如淀粉酶水解淀粉而不水解纖維素。（三）酶促反應(yīng)的可調(diào)節(jié)性對(duì)酶生成與降解量的調(diào)節(jié)酶催化效力的調(diào)節(jié)通過(guò)改變底物濃度對(duì)酶進(jìn)行調(diào)節(jié)等酶促反應(yīng)受多種因素的調(diào)控，以適應(yīng)機(jī)體對(duì)不斷變化的內(nèi)外環(huán)境和生命活動(dòng)的需要。其中包括三方面的調(diào)節(jié)。二、酶促反應(yīng)的機(jī)理（一）酶-底物復(fù)合物的形成與誘導(dǎo)契合假說(shuō)*誘導(dǎo)契合假說(shuō)(induced-fithypothesis)酶-底物復(fù)合物（過(guò)渡態(tài)）

E+SE+PES酶與底物相互接近時(shí)，其結(jié)構(gòu)相互誘導(dǎo)、相互變形和相互適應(yīng)，進(jìn)而相互結(jié)合。這一過(guò)程稱為酶-底物結(jié)合的誘導(dǎo)契合。2.鄰近效應(yīng)(proximityeffect)與定向排列(orientationarrange)3、多元催化（酸堿催化，共價(jià)催化，親核催化）同一種酶常常同時(shí)具有酸、堿催化作用。2、表面效應(yīng)酶的活性中心多為疏水性“口袋”狀。可防止底物與酶之間形成水化膜，有利于酶與底物之間的密切接觸。酶可與底物形成瞬間共價(jià)鍵而將之激活。酶的親核基團(tuán)可提供電子給帶有正電荷的過(guò)渡態(tài)中間物。第三節(jié)酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)KineticsofEnzyme-CatalyzedReaction

概念:研究各種因素對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響，并加以定量的闡述。概念:研究各種因素對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響，并加以定量的闡述。酶濃度底物濃度pH溫度抑制劑激活劑影響因素包括有:概念:研究各種因素對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響，并加以定量的闡述。影響因素包括有:酶濃度、底物濃度、pH、溫度、抑制劑、激活劑等。※研究策略：

研究某一種因素的影響時(shí)，其余各因素均恒定。一、底物濃度對(duì)反應(yīng)速度的影響1、單底物、單產(chǎn)物反應(yīng)2、酶促反應(yīng)速度一般在規(guī)定的反應(yīng)條件下，用單位時(shí)間內(nèi)底物的消耗量和產(chǎn)物的生成量來(lái)表示3、反應(yīng)速度取其初速度，即底物的消耗量很小（一般在5﹪以內(nèi)）時(shí)的反應(yīng)速度研究前提結(jié)論：在其他因素不變的情況下，底物濃度對(duì)反應(yīng)速度的影響呈矩形雙曲線關(guān)系。[S]VVmax1、當(dāng)?shù)孜餄舛容^低時(shí)反應(yīng)速度與底物濃度成正比；反應(yīng)為一級(jí)反應(yīng)。[S]VVmax2、隨著底物濃度的增高反應(yīng)速度不再成正比例加速（成正相關(guān)）；反應(yīng)為混合級(jí)反應(yīng)。[S]VVmax3、當(dāng)?shù)孜餄舛雀哌_(dá)一定程度反應(yīng)速度不再增加，達(dá)最大速度；即與底物濃度無(wú)關(guān)。反應(yīng)為零級(jí)反應(yīng)。[S]VVmax1、當(dāng)?shù)孜餄舛容^低時(shí)酶很多底物很少，故在一定范圍內(nèi)增加底物濃度，增加部分都有酶與之結(jié)合形成ES復(fù)合物。[S]VVmax2、隨著底物濃度的增高酶仍比底物多，在一定程度上增加底物濃度，增加部分只有一些能與酶結(jié)合成ES復(fù)合物。[S]VVmax3、當(dāng)?shù)孜餄舛雀哌_(dá)一定程度酶已不比底物多，所有酶的活性中心均已飽和。此時(shí)增加底物濃度，再也沒(méi)有多余的酶與之結(jié)合。[S]VVmax※1913年Michaelis和Menten簡(jiǎn)稱米氏方程(Michaelisequation)。[S]：底物濃度V：不同[S]時(shí)的反應(yīng)速度Vmax：最大反應(yīng)速度(maximumvelocity)

Ｋm：米氏常數(shù)(Michaelisconstant)

ＶVmax[S]Km+[S]＝──（一）米－曼氏方程式米－曼氏方程式推導(dǎo)基于兩個(gè)假設(shè)：

E與S形成ES復(fù)合物的反應(yīng)是快速平衡反應(yīng)，而ES分解為E及P的反應(yīng)為慢反應(yīng)，反應(yīng)速度取決于慢反應(yīng)即V＝k3[ES]。

S的總濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于E的總濃度，因此在反應(yīng)的初始階段，S的濃度可認(rèn)為不變即[S]＝[St]。

推導(dǎo)過(guò)程：穩(wěn)態(tài)：是指ES的生成速度與分解速度相等，即[ES]恒定。K1([Et]－[ES])[S]＝K2[ES]+K3[ES]K2+K3＝Km

（米氏常數(shù)）K1令：則(2)變?yōu)?([Et]－[ES])[S]＝Km[ES](2)＝([Et]－[ES])[S]K2+K3[ES]K1整理得：當(dāng)?shù)孜餄舛群芨撸瑢⒚傅幕钚灾行娜匡柡蜁r(shí)，即[Et]＝[ES]，反應(yīng)達(dá)最大速度Vmax＝K3[ES]＝K3[Et](5)[ES]＝───[Et][S]Km+[S](3)整理得:將(5)代入(4)得米氏方程式：Vmax[S]Km+[S]V＝────將(3)代入(1)得K3[Et][S]Km+[S](4)V＝────（二）Km與Vmax的意義Km值：①Km等于酶促反應(yīng)速度為最大反應(yīng)速度一半時(shí)的底物濃度。當(dāng)反應(yīng)速度為最大反應(yīng)速度一半時(shí)

Km值的推導(dǎo)：Km＝[S]∴Km值等于酶促反應(yīng)速度為最大反應(yīng)速度一半時(shí)的底物濃度，單位與底物濃度單位同。2＝Km+[S]VmaxVmax[S]VmaxV[S]KmVmax/2（二）Km與Vmax的意義Km值：①Km等于酶促反應(yīng)速度為最大反應(yīng)速度一半時(shí)的底物濃度。②意義：a)Km是酶的特征性常數(shù)之一；b)Km可近似表示酶對(duì)底物的親和力；c)同一酶催化不同底物時(shí)有不同的Km值。

Vmax：定義：Vm是酶完全被底物飽和時(shí)的反應(yīng)速度，與酶濃度成正比。（三）Ｋm值與Ｖmax值的測(cè)定原始方法：VmaxV[S]KmVmax/2（三）Ｋm值與Ｖmax值的測(cè)定1.雙倒數(shù)作圖法(doublereciprocalplot)，又稱為林-貝氏作圖法Vmax[S]Km+[S]V=（林－貝氏方程）

+1/V=KmVmax1/Vmax1/[S]兩邊同取倒數(shù)

（三）Ｋm值與Ｖmax值的測(cè)定1.雙倒數(shù)作圖法(doublereciprocalplot)，又稱為林-貝氏作圖法Vmax[S]Km+[S]V=（林－貝氏方程）

+1/V=KmVmax1/Vmax1/[S]兩邊同取倒數(shù)

1/[S]1/V-1/Km1/Vm2.Hanes作圖法[S][S]/V-KmKm/Vm在林－貝氏方程基礎(chǔ)上，兩邊同乘[S][S]/V=Km/Vmax+[S]/Vmax2.Hanes作圖法[S][S]/V-KmKm/Vm在林－貝氏方程基礎(chǔ)上，兩邊同乘[S][S]/V=Km/Vmax+[S]/Vmax優(yōu)點(diǎn)：（1）從統(tǒng)計(jì)學(xué)觀點(diǎn)看此種作圖較為理想。（2）某些酶在行為上有背于米氏方程時(shí)，很易察覺(jué)。二、酶濃度對(duì)反應(yīng)速度的影響當(dāng)[S]＞＞[E]，酶可被底物飽和的情況下，反應(yīng)速度與酶濃度成正比。關(guān)系式為：

Vmax=K3[E]0V[E]酶濃度對(duì)反應(yīng)速度的影響

三、溫度對(duì)反應(yīng)速度的影響酶活性0.51.02.01.50102030405060溫度oC溫度對(duì)淀粉酶活性的影響

三、溫度對(duì)反應(yīng)速度的影響酶活性0.51.02.01.50102030405060溫度oC溫度對(duì)淀粉酶活性的影響

1、在溫度較低時(shí)，隨著溫度的升高，酶促反應(yīng)速度加快。2、在某一溫度時(shí)，酶促反應(yīng)速度可達(dá)到最大值。3、超過(guò)上述溫度時(shí)，隨著溫度的升高，酶促反應(yīng)速度不升反降。雙重影響：溫度升高，酶促反應(yīng)速度升高；由于酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，溫度升高，可引起酶的變性，從而反應(yīng)速度降低。

三、溫度對(duì)反應(yīng)速度的影響酶活性0.51.02.01.50102030405060溫度oC溫度對(duì)淀粉酶活性的影響

雙重影響：溫度升高，酶促反應(yīng)速度升高；由于酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，溫度升高，可引起酶的變性，從而反應(yīng)速度降低。

三、溫度對(duì)反應(yīng)速度的影響最適溫度

：使酶促反應(yīng)速度最快時(shí)的環(huán)境溫度。酶活性0.51.02.01.50102030405060溫度oC溫度對(duì)淀粉酶活性的影響

雙重影響：溫度升高，酶促反應(yīng)速度升高；由于酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，溫度升高，可引起酶的變性，從而反應(yīng)速度降低。

三、溫度對(duì)反應(yīng)速度的影響最適溫度

：使酶促反應(yīng)速度最快時(shí)的環(huán)境溫度。*低溫的應(yīng)用：酶活性0.51.02.01.50102030405060溫度oC溫度對(duì)淀粉酶活性的影響

低溫麻醉；保存酶制劑等。四、pH對(duì)反應(yīng)速度的影響0酶活性pH

pH對(duì)某些酶活性的影響

胃蛋白酶淀粉酶膽堿酯酶246810四、pH對(duì)反應(yīng)速度的影響0pH

pH對(duì)某些酶活性的影響

胃蛋白酶淀粉酶膽堿酯酶2468101、酶活性只在一定的PH范圍內(nèi)顯示。2、在PH較低時(shí)，隨著PH的升高，酶促速度會(huì)升高。3、在某一PH時(shí)，酶促速度可達(dá)最大。4、超過(guò)上述PH時(shí)，隨著PH的升高，酶促速度反而下降。四、pH對(duì)反應(yīng)速度的影響pH影響反應(yīng)速度的機(jī)制：

酶分子中的極性基團(tuán)在不同的PH條件下，其解離狀態(tài)不同，而只有某一特定解離狀態(tài)下酶的活性中心才最容易與底物結(jié)合從而發(fā)揮最大催化作用。此特定PH值可稱之為酶的最適PH。五、抑制劑對(duì)反應(yīng)速度的影響酶的抑制劑(inhibitor，I)凡能使酶的催化活性下降而不引起酶蛋白變性的物質(zhì)稱為酶的抑制劑。區(qū)別于酶的變性抑制劑對(duì)酶有一定選擇性引起變性的因素對(duì)酶沒(méi)有選擇性抑制作用的類型：1、不可逆性抑制(irreversibleinhibition)2、可逆性抑制(reversibleinhibition)：競(jìng)爭(zhēng)性抑制(competitiveinhibition)非競(jìng)爭(zhēng)性抑制(non-competitiveinhibition)反競(jìng)爭(zhēng)性抑制(uncompetitiveinhibition)(一)不可逆性抑制作用*概念：抑制劑通常以共價(jià)鍵與酶活性中心的必需基團(tuán)相結(jié)合，使酶失活。此時(shí)不能用透析、超濾等物理方法去除抑制。但并非絕對(duì)不可逆，用特殊的化學(xué)方法仍能去除此種抑制作用。

例1、巰基酶的抑制（1）某些金屬離子（Hg2+）或一些化學(xué)毒劑如路易士氣（砷化物）可以與巰基酶分子的巰基進(jìn)行不可逆結(jié)合，使酶活性抑制。ESHSH+HgESSHg(2)解除抑制的方法：

加入含有多個(gè)巰基（-SH）的物質(zhì)（如二巰基丙醇BAL）ESSHg+BALESHSHHgBAL+1．某兒童，半小時(shí)前與伙伴打賭而喝了一湯匙農(nóng)藥（后證實(shí)為有機(jī)汞農(nóng)藥西力生），出現(xiàn)大汗、頭痛、惡心、嘔吐、腹痛、手足發(fā)麻而急診入院。經(jīng)用飽和小蘇打洗胃后口服生雞蛋清（8個(gè)雞蛋），隨之硫酸鎂導(dǎo)瀉，并使用巰基制劑（如二巰基丙磺酸鈉）多次，5%GNS(葡萄糖氯化鈉溶液)靜滴。病情明顯緩解。

(1)為何要用堿性液洗胃？(2)為何要口服生雞蛋清？可否用生牛奶替代？(3)使用二巰基制劑的作用是什么？

改進(jìn)型論述題：

2、羥基酶的抑制（1）有機(jī)磷農(nóng)藥（敵百蟲、敵敵畏等）可專一地與羥基酶的必需基團(tuán)-OH結(jié)合，使酶磷?；豢赡娴匾种屏u基酶（以膽堿酯酶為代表）的活性。E-OH+PE-O-P（2）解除方法：加入解磷定。E-O-P+解磷定E-OH解磷定+P當(dāng)然，臨床上碰到有機(jī)磷中毒病人，除了解磷定以外，還應(yīng)同時(shí)加用阿托品。（二）可逆性抑制作用*概念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、超濾等物理方法除去。競(jìng)爭(zhēng)性抑制非競(jìng)爭(zhēng)性抑制反競(jìng)爭(zhēng)性抑制*類型：根據(jù)酶與底物結(jié)合的類型（位置）不同１.競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用+IEIE+SE+PES反應(yīng)模式：定義：抑制劑與底物的結(jié)構(gòu)相似，能與底物競(jìng)爭(zhēng)酶的活性中心，從而阻礙酶-底物復(fù)合物的形成，使酶的活性降低。這種抑制作用稱為競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用。

*特點(diǎn)：2、抑制程度取決于抑制劑與酶的相對(duì)親和力及底物濃度；1、I與S結(jié)構(gòu)類似，競(jìng)爭(zhēng)酶的活性中心；3、動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)：

Vmax不變，Km。

抑制劑↑無(wú)抑制劑1/V1/[S]4、可通過(guò)增加底物濃度來(lái)消除抑制。

（3）典型實(shí)例

1、丙二酸、蘋果酸及草酰乙酸對(duì)琥珀酸脫氫酶的抑制作用。2、磺胺（SN）類藥物的抑菌作用。3、屬于抗代謝物的抗癌藥物抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的作用.如:氨甲喋呤(MTX)、四氫葉酸（FH4）是生物體合成核酸的必須物質(zhì)！磺胺藥與PABA（對(duì)氨基苯甲酸）是結(jié)構(gòu)類似物2、非競(jìng)爭(zhēng)性抑制

（1）概念：抑制劑與底物在結(jié)構(gòu)上不相似，也不與底物搶占酶的活性中心，而是通過(guò)結(jié)合活性中心以外的必需基團(tuán)來(lái)抑制酶的活性，這種抑制稱為非競(jìng)爭(zhēng)性抑制。E+SESE+PIEI+SESI（死端復(fù)合物）I++反應(yīng)式：*特點(diǎn)1、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；2、抑制程度取決于抑制劑的濃度；3、動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)：Vmax，Km不變。

抑制劑1/V1/[S]無(wú)抑制劑4、增加底物濃度不但不能消除抑制，反而會(huì)加重抑制。３.反競(jìng)爭(zhēng)性抑制：*反應(yīng)模式：E+SE+PES+IESII只與ES復(fù)合物結(jié)合，從而減少了ES的量使酶活性受到抑制。*特點(diǎn)：1、抑制劑只與酶－底物復(fù)合物結(jié)合；2、抑制程度取決于抑制劑的濃度及底物的濃度；3、動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)：Vmax，Km。抑制劑↑1/V1/[S]無(wú)抑制劑?

例1：（某年段考B型選擇題）

A、酶的競(jìng)爭(zhēng)性抑制B、酶非競(jìng)爭(zhēng)性抑制C、酶反競(jìng)爭(zhēng)性抑制D、酶可逆性抑制E、酶不可逆性抑制1、有機(jī)磷農(nóng)藥中毒是屬于2、酶動(dòng)力學(xué)參數(shù)Km和Vm均下降的是3、雙倒數(shù)作圖時(shí)，縱軸截距不變的是各種可逆性抑制作用的比較

例2：（某年期考簡(jiǎn)答題）

下圖是某酶受抑制作用后的特征性曲線，請(qǐng)問(wèn)該抑制劑屬于何種抑制類型？為什么？當(dāng)無(wú)抑制時(shí)，此酶的Km值是多少？（底物濃度單位為mmol/L)抑制劑↑無(wú)抑制劑1/V1/[S]-20六、激活劑對(duì)反應(yīng)速度的影響激活劑(activator)使酶由無(wú)活性變?yōu)橛谢钚曰蚴姑富钚栽黾拥奈镔|(zhì)。?必需激活劑(essentialactivator)?非必需激活劑(non-essentialactivator)第四節(jié)

酶的調(diào)節(jié)

TheRegulationofEnzyme

酶活性的調(diào)節(jié)（快速調(diào)節(jié)）酶含量的調(diào)節(jié)（緩慢調(diào)節(jié)）調(diào)節(jié)方式：調(diào)節(jié)對(duì)象:關(guān)鍵酶關(guān)鍵酶是指整條代謝途徑中活性最低的，催化反應(yīng)速度最慢的那一個(gè)酶。又叫限速酶。（一）變構(gòu)酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)變構(gòu)效應(yīng)劑(allosteric

effector)變構(gòu)激活劑：正協(xié)同效應(yīng)變構(gòu)抑制劑：負(fù)協(xié)同效應(yīng)變構(gòu)調(diào)節(jié)(allostericregulation)變構(gòu)酶(allostericenzyme)一些代謝物可與某些酶分子活性中心外的某部分可逆地結(jié)合，使酶構(gòu)象改變，從而改變酶的催化活性，此種調(diào)節(jié)方式稱變構(gòu)調(diào)節(jié)。變構(gòu)酶常為多個(gè)亞基構(gòu)成的寡聚體，

具有協(xié)同效應(yīng)。變構(gòu)激活變構(gòu)抑制變構(gòu)酶的Ｓ形曲線（不遵守米氏方程）[S]V無(wú)變構(gòu)效應(yīng)劑

（三）酶的共價(jià)修飾調(diào)節(jié)共價(jià)修飾(covalentmodification)：化學(xué)修飾在其他酶的催化作用下，某些酶蛋白肽鏈上的一些基團(tuán)可與某種化學(xué)基團(tuán)發(fā)生可逆的共價(jià)結(jié)合，從而改變酶的活性，此過(guò)程稱為共價(jià)修飾。（三）酶的共價(jià)修飾調(diào)節(jié)共價(jià)修飾(covalentmodification)在其他酶的催化作用下，某些酶蛋白肽鏈上的一些基團(tuán)可與某種化學(xué)基團(tuán)發(fā)生可逆的共價(jià)結(jié)合，從而改變酶的活性，此過(guò)程稱為共價(jià)修飾。常見(jiàn)類型：磷酸化與脫磷酸化（最常見(jiàn)）乙?；兔撘阴；谆兔摷谆佘栈兔撓佘栈璖H與－S－S互變酶的磷酸化與脫磷酸化-OHThrSerTyr酶蛋白H2OPi磷蛋白磷酸酶ATPADP蛋白激酶ThrSerTyr-O-PO32-酶蛋白（三）酶原與酶原的激活酶原(zymogen)：有些酶在細(xì)胞內(nèi)合成或初分泌時(shí)只是酶的無(wú)活性前體，此前體物質(zhì)稱為酶原。酶原的激活：在一定條件下，酶原向有活性酶轉(zhuǎn)化的過(guò)程。酶原激活的機(jī)理：酶原分子構(gòu)象發(fā)生改變形成或暴露出酶的活性中心一個(gè)或幾個(gè)特定的肽鍵斷裂，水解掉一個(gè)或幾個(gè)短肽在特定條件下酶原激活的生理意義：避免細(xì)胞產(chǎn)生的酶對(duì)細(xì)胞進(jìn)行自身消化，并使酶在特定的部位和環(huán)境中發(fā)揮作用，保證體內(nèi)代謝正常進(jìn)行。有的酶原可以視為酶的儲(chǔ)存形式。在需要時(shí)，酶原適時(shí)地轉(zhuǎn)變成有活性的酶，發(fā)揮其催化作用（對(duì)機(jī)體的保護(hù)作用）。二、酶含量的調(diào)節(jié)（一）酶蛋白合成的誘導(dǎo)和阻遏底物的誘導(dǎo)作用(induction)產(chǎn)物的阻遏作用(repression)（二）酶降解的調(diào)控溶酶體蛋白酶降解途徑（不依賴ATP）非溶酶體蛋白酶降解途徑（依賴ATP和泛素）

酶的分類與命名

第五節(jié)TheClassificationandNamingofEnzyme一、酶的分類：1.氧化還原酶類(oxidoreductases)2.轉(zhuǎn)移酶類(transferases)3.水解酶類(hydrolases)4.裂解酶類(lyases)5.異構(gòu)酶類(isomerases)6.合成酶類(ligases,synthetases)二、酶的命名：1.習(xí)慣命名法——推薦名稱2.系統(tǒng)命名法——系統(tǒng)名稱一些酶的命名舉例編號(hào)推薦名稱系統(tǒng)名稱催化的反應(yīng)EC1.4.1.3谷氨酸L-谷氨酸：NAD+L-谷氨酸+H2O+NAD+???脫氫酶氧化還原酶α-酮戊二酸+NH3+NADHEC2.6.1.1天冬氨酸氨L-天冬氨酸：α-酮L-天冬氨酸+α-酮戊二酸???基轉(zhuǎn)移酶戊二酸氨基轉(zhuǎn)移酶草酰乙酸+L-谷氨酸