酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座

酶發(fā)覺1857年法國巴斯德--發(fā)酵是酵母細胞生命活動結(jié)果;1878年Buchner等用酵母提取液實現(xiàn)了無細胞發(fā)酵，證實有生物催化劑存在。1926年，Sumner從刀豆得到脲酶（urease）結(jié)晶，并明確其化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)。今后發(fā)覺近萬種酶，證實其化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì)，所以，人們一直認為生物催化劑化學(xué)本質(zhì)就是蛋白質(zhì)。1980s，Cech和Altman等人在研究中發(fā)覺，部分核酸也含有催化作用，提出了核酶概念，深入擴展了生物催化劑范圍。酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第1頁酶enzyme是生物催化劑（biocatalyst）

體內(nèi)生化反應(yīng)均是由酶催化酶偶聯(lián)作用形成生物體內(nèi)代謝路徑SPE底物substrate產(chǎn)物productSP1E1P2E2P3E3PxEx關(guān)鍵酶Keyenzyme酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第2頁第一節(jié)酶分子結(jié)構(gòu)與功效一、酶分子組成非蛋白部分：輔助因子(cofactor)

單純酶（singleenzyme）純蛋白結(jié)合酶（conjugatedenzyme）酶有機輔助因子又稱為輔酶(coenzymes)，與維生素(Vitamins)親密相關(guān)。與酶蛋白結(jié)合緊密，甚至是共價結(jié)合輔助因子又被稱之為輔基(prostheticgroups)酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第3頁輔酶與輔基輔酶：在單一酶組成反應(yīng)體系中會伴隨酶促反應(yīng)進行不停被消耗，直到反應(yīng)到達平衡，假如補充輔酶則能夠繼續(xù)生成產(chǎn)物。輔基：在酶促反應(yīng)過程中通常不離開酶蛋白，在酶完成對底物轉(zhuǎn)化作用前后不會被消耗，本身結(jié)構(gòu)也要恢復(fù)原狀。在獨立化學(xué)反應(yīng)到達平衡后，補充輔基通常既不能提升酶反應(yīng)速度，也不能增加產(chǎn)物生成。酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第4頁酶必需基團（essentialgroups）：酶分子整體構(gòu)象中對于酶發(fā)揮活性所必需基團；酶活性中心或活性部位（activecenter，activesite）：酶必需基團在在空間結(jié)構(gòu)上彼此靠近，組成含有特定動態(tài)構(gòu)象局部空間結(jié)構(gòu)，形狀如口袋或裂穴，開口在酶分子表面，能與底物特異地結(jié)合并將之轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物；二、酶活性中心酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第5頁底物結(jié)合基團（substratebindinggroup）：直接參加酶對底物結(jié)合，形成酶-底物復(fù)合物（E-Scomplex）；催化基團（catalyticgroup）：影響底物中一些化學(xué)鍵穩(wěn)定性或直接與底物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，促進底物轉(zhuǎn)變成中間產(chǎn)物或產(chǎn)物。必需基團essentialgroups酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第6頁1976國際生化學(xué)會（IUB）酶學(xué)委員會要求：在特定反應(yīng)條件下，在25℃每分鐘催化1μmol底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需酶量為一個國際單位(internationalunit,IU)。1979催量單位（katal）:1催量（1kat）是指在對應(yīng)條件下，每秒鐘使1mol底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需酶量。1kat=6.0×107IU。酶比活性:為單位質(zhì)量蛋白中酶活性(應(yīng)用于酶提取)三、酶活性單位酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第7頁按照酶促反應(yīng)性質(zhì)可分為六大類：氧化還原酶類（oxidoreductases）轉(zhuǎn)移酶類(transfersaes)水解酶類(hydrolases)裂解酶類或裂合酶類（lyases）異構(gòu)酶類(isomerases)合成酶類或連接酶類（ligases）

第二節(jié)酶命名與分類酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第8頁1.氧化還原酶類（oxidoreductases）E.C.(enzymecommission)Number:1.1-OH1.2>C=O1.3CH-CH一、酶分類酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第9頁2.轉(zhuǎn)移酶類(transfersaes)

E.C.Number:2.1C1groups2.2aldehydicorketonicresidues2.3Acyltransferases2.6Aminotransferases2.7P-containinggroups酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第10頁3.水解酶類(hydrolases)

E.C.Number3.1Cleavingesterlinkage3.1.1Carboxylicesterhydrolases3.1.3Phosphoricmonoesterhyrolases酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第11頁4.

裂解酶類或裂合酶類（lyases）

5.異構(gòu)酶類(isomerases)酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第12頁合成酶類或連接酶類（ligases）E.C.Number6.1FormingC-Obonds6.2FormingC-Sbonds6.3FormingC-Nbonds6.4FormingC-Cbonds酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第13頁EC編號推薦名稱系統(tǒng)名稱催化反應(yīng)1.1.1.1醇脫氫酶乙醇:NAD+氧化還原酶乙醇+NAD+

乙醛+NADH+H+

2.6.1.2丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶Glu:丙酮酸轉(zhuǎn)氨酶Glu+丙酮酸Ala+α-酮戊二酸3.1.1.7乙酰膽堿酯酶乙酰膽堿水解酶乙酰膽堿+H2O

膽堿+乙酸4.2.1.2延胡索酸酶延胡索酸水化酶延胡索酸+H2O

琥珀酸5.3.1.1磷酸丙糖異構(gòu)酶磷酸丙糖異構(gòu)酶3-磷酸甘油醛

磷酸二羥丙酮6.3.1.1天冬酰胺合成酶天冬氨酸:NH3:ATP合成酶Asp+ATP+NH3Asn+ADP+Pi二、酶命名酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第14頁極高催化效率

高度專一性對環(huán)境原因敏感活性可調(diào)整

第三節(jié)酶促反應(yīng)特點與機制一、酶催化作用特點酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第15頁酶高催化效率：降低反應(yīng)活化能脲酶催化尿素水解速度比H+催化作用高7×106倍。酶－底物結(jié)合以更高效率形成過渡態(tài)，從而實現(xiàn)高效催化作用。酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第16頁酶專一性或特異性（specificity）

酶對底物含有明確選擇性，且只催化預(yù)定化學(xué)反應(yīng)，生成含有確定結(jié)構(gòu)產(chǎn)物，這種對底物選擇性和生成確定產(chǎn)物性質(zhì)稱為酶專一性或特異性。特異性可按高低分：絕對專一性和相對專一性，如脲酶（urease）僅能催化尿素水解生成CO2和NH3；消化蛋白胰蛋白酶、糜蛋白酶和彈性蛋白酶，均可水解各種蛋白質(zhì)，但通常只斷裂肽鏈中特定氨基酸對應(yīng)肽鍵。酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第17頁蛋白水解酶中心局部空間結(jié)構(gòu)與酶專一性選擇性水解多肽鏈中Arg/Lys羧基肽鍵選擇性水解肽鏈中芳香族氨基酸（Phe、Tyr和Trp）殘基羧基肽鍵內(nèi)陷更淺，所以只能作用于側(cè)鏈較短氨基酸殘基參加肽鍵酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第18頁立體異構(gòu)體專一性只能作用于立體異構(gòu)體中某一個，或生成產(chǎn)物只含有對應(yīng)某種立體結(jié)構(gòu)。如：延胡索酸酶僅催化反丁烯二酸（即延胡索酸）水化成蘋果酸，對順丁烯二酸則無作用。

光學(xué)異構(gòu)體專一性

如：乳酸脫氫酶（LDH）只能催化L-乳酸脫氫生成丙酮酸，而不能作用于D-乳酸，催化丙酮酸還原生成乳酸時，也只生成L-乳酸而不生成D-乳酸。酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第19頁酶化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，其發(fā)揮活性依賴于其特有空間動態(tài)構(gòu)象，所以酶只有在較溫和條件下才能有效發(fā)揮其催化作用。全部可改變蛋白質(zhì)構(gòu)象物質(zhì)和環(huán)境條件，如:溶液中pH、反應(yīng)體系溫度、有機溶劑、氧化劑等，都對酶活性有顯著影響。酶活性對環(huán)境原因敏感性

酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第20頁生物細胞調(diào)控代謝----經(jīng)過調(diào)整酶活性來實施，尤其是限速酶活性。酶結(jié)構(gòu)－活性調(diào)整:一是經(jīng)過抑制劑和激動劑改變酶活性，另一是經(jīng)過化學(xué)共價修飾改變酶結(jié)構(gòu)以調(diào)整酶活性，如酶磷酸化或去磷酸化共價修飾而改變活性。酶總量－活性調(diào)整:經(jīng)過改變酶表示量而影響酶總體活性，經(jīng)過對酶生物合成誘導(dǎo)與阻遏作用對酶量進行調(diào)整。酶活性可調(diào)整性酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第21頁各種酶詳細作用機制不盡相同，且還有許多不確定之處，但存有共性，即酶在催化反應(yīng)過程中，都需要先與底物結(jié)合，形成過渡態(tài)(transitionstate)復(fù)合物后，再轉(zhuǎn)變?yōu)槊概c產(chǎn)物復(fù)合物，再釋放產(chǎn)物并復(fù)原酶分子，使酶分子能夠再進行另一次催化反應(yīng)－－酶催化循環(huán)。酶降低反應(yīng)活化能是經(jīng)過與底物結(jié)合成酶－底物復(fù)合物（enzyme-substratecomplex,ES復(fù)合物）實現(xiàn)。二、酶催化機制S＋EE-SPE酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第22頁酶與底物相互靠近時，經(jīng)過相互誘導(dǎo)、相互變形和相互適應(yīng)，才使酶與底物相互結(jié)合形成ES復(fù)合物，此即誘導(dǎo)契合學(xué)說(induced-fittheory)酶與底物誘導(dǎo)契合

己糖激酶與葡萄糖結(jié)合誘導(dǎo)契合酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第23頁許多酶在催化過程中，先與底物分子共價結(jié)合，形成特殊共價結(jié)構(gòu)中間產(chǎn)物，再轉(zhuǎn)變成終產(chǎn)物。共價催化也常發(fā)生在雙底物反應(yīng)中，酶活性中心結(jié)合基團可較某一底物更易攻擊另一底物，首先形成以共價結(jié)合酶底物中間產(chǎn)物，再和第二種底物分子結(jié)合反應(yīng)。共價催化主要有兩類:親核共價催化(covalentnucleophiliccatalysis)與親電共價催化(covalentelectrophiliccatalysis)。

共價催化

親核共價催化酶－底物共價復(fù)合物形成酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第24頁普通催化劑常僅有一個解離狀態(tài)，只能進行酸催化，或堿催化；酶是兩性電解質(zhì)，同一個酶經(jīng)常兼有酸、堿雙重催化作用。酸堿催化可分為兩類：特異酸堿催化和普通酸堿催化。特異性催化－－由氫離子和氫氧根離子進行催化，酶催化速率常數(shù)直接收緩沖溶液pH影響，但不受緩沖容量影響。普通酸堿催化－－由酸堿分子參加催化，在催化反應(yīng)躍遷過程中，緩沖溶液可作為質(zhì)子受體或供體，所以酶催化速率常數(shù)受緩沖容量影響。

酸－堿催化酸－堿催化酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第25頁全酶中金屬離子作用機制很復(fù)雜，當(dāng)前主要有以下幾個方面認識：

(1)金屬離子可作為酶活性中心催化基團直接參加傳遞電子等催化反應(yīng)；(2)金屬離子與酶蛋白結(jié)合后，可穩(wěn)定酶發(fā)揮其催化作用所需要活性構(gòu)象；(3)金屬離子結(jié)合在酶蛋白上，經(jīng)過中和酶與底物結(jié)合局部環(huán)境負電荷，以降低靜電排斥力而促進對底物結(jié)合；(4)金屬離子作為輔助底物經(jīng)過特定方式連接酶與底物，便于酶對底物識別。

金屬離子催化

酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第26頁在多分子反應(yīng)中，反應(yīng)物（底物）之間必須以正確方向發(fā)生碰撞，才有可能形成含有所需要分子取向過分態(tài)。滿足此要求碰撞稱為有效碰撞。底物和輔助因子按特定次序和特定空間定向結(jié)合到酶活性中心，使它們相互靠近而取得有利于反應(yīng)進行正確定向，提升底物分子發(fā)生有效碰撞幾率，這種作用稱為鄰近效應(yīng)（proximity）。鄰近效應(yīng)與表面效應(yīng)咪唑催化乙酸對硝基苯酯水解反應(yīng)，分子內(nèi)反應(yīng)速度為分子間反應(yīng)速度24倍。酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第27頁化學(xué)反應(yīng)速度和酶促反應(yīng)速度底物濃度對酶促反應(yīng)速度影響酶反應(yīng)速度方程－米氏方程酶濃度對反應(yīng)速度影響溫度對反應(yīng)速度影響pH對反應(yīng)速度影響抑制劑對酶促反應(yīng)速度影響激活劑對酶活性影響第四節(jié)酶動力學(xué)

酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第28頁initialrate

酶促反應(yīng)進程曲線（progresscurve）一、化學(xué)反應(yīng)速度和酶促反應(yīng)速度測定化學(xué)反應(yīng)速度常測定初速度酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第29頁二、底物濃度對酶促反應(yīng)速度影響

酶促反應(yīng)速度底物飽和現(xiàn)象酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第30頁[ES]生成速度:vfVf=

k1[E][S]=k1([ET]-[ES])[S][ES]消耗速度:vd穩(wěn)態(tài)時:vf=vd

Vd=k-1[ES]+k2[ES]=[ES](k-1+k2)k1([ET]-[ES])[S]=[ES](k-1+k2)([ET]-[ES])[S](k-1+k2)[ES]k1=(k-1+k2)/k1=Km--MichaelisConstatn

[ET][S]-[ES][S]=Km[ES];[ET][S]=[ES](Km+[S])[ET][S]Km+[S][ES]=

v=k2[ES];k2[ET]=Vmax

Michaelis-MentenEquation:米氏方程

vVmax[S]Km+[S]=酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第31頁動力學(xué)行為能夠用米氏方程描述酶又稱為米氏酶

米氏常數(shù)Km反應(yīng)酶與底物親和力

米氏方程中動力學(xué)參數(shù)意義Km=[S]Km在數(shù)值上等于酶促反應(yīng)速度為最大反應(yīng)速度二分之一時對應(yīng)底物濃度。Km值也反應(yīng)了酶對底物親和力：Km值愈大，反應(yīng)達最大所需底物濃度愈大，所以酶對底物親協(xié)力越??；Km值愈小，酶與底物親和力愈高。酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第32頁Vmax和k2（kcat）意義在特定酶促反應(yīng)體系中，最大反應(yīng)速度Vmax是酶完全被底物飽和時反應(yīng)速度，Vmax=k2[E]Vmax和[E]成線性關(guān)系，所以Vmax同酶濃度[E]呈正比，而與底物濃度無關(guān);而直線斜率為k2，為一級反應(yīng)速率常數(shù)，表示當(dāng)酶被底物飽和時每秒鐘每個酶分子轉(zhuǎn)換底物分子數(shù)，k2值越大，表示酶催化效率越高。k2這個常數(shù)又叫做轉(zhuǎn)換數(shù)，通常稱為催化常數(shù)（catalyticcanstant，Kcat）。酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第33頁酶動力學(xué)參數(shù)測定

vVmax[S]Km+[S]=Lineweaver-Burk作圖法酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第34頁三、酶濃度對酶促反應(yīng)速度影響

四、溫度對反應(yīng)速度影響最適溫度顯著受到測定原因影響，不是酶特征常數(shù)。酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第35頁五、pH對反應(yīng)速度影響不一樣酶最適pH普通不一樣，但最適pH不是酶特征常數(shù)，它受底物種類與濃度、緩沖離子種類與濃度以及酶純度等各種原因影響。酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第36頁酶抑制劑：凡能使酶催化活性下降而不引發(fā)酶蛋白質(zhì)構(gòu)象發(fā)生非常顯著改變物質(zhì)稱為酶抑制劑(inhibitor)。據(jù)抑制劑與酶結(jié)合緊密程度和相互作用化學(xué)本質(zhì)，酶抑制作用分為可逆性抑制irreversibleinhibition與不可逆性抑制irreversibleinhibition。

六、抑制劑對反應(yīng)速度影響酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第37頁抑制劑以共價鍵與酶必需基團結(jié)合使酶失去活性，用透析、超濾等方法除去剩下抑制劑后，抑制效應(yīng)不能逆轉(zhuǎn)，這類作用稱為不可逆性抑制作用（irreversibleinhibition），抑制劑為不可逆抑制劑（irreversibleinhibitor）。據(jù)抑制劑對酶分子上氨基酸殘基反應(yīng)選擇性，能夠分為專一性不可逆抑制劑(specificirreversibleinhibitor)和非專一不可逆抑制劑(non-specificirreversibleinhibitor)。不可逆性抑制作用irreversibleinhibition酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第38頁可逆抑制作用reversibleinhibition：抑制劑以非共價鍵與酶或酶-底物復(fù)合物特定區(qū)域可逆結(jié)合成復(fù)合物，并使酶活性降低甚至消失，采取透析或超濾將未結(jié)合抑制劑除去，則抑制劑和酶蛋白復(fù)合物解離，同時酶活性逐步恢復(fù)。

據(jù)可逆抑制劑同酶結(jié)合后對酶動力學(xué)改變，可逆抑制作用可分為：競爭性抑制、非競爭性抑制和反競爭性抑制?？赡嬉种谱饔胷eversibleinhibition酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第39頁競爭性抑制作用competitiveinhibition酶表觀Km增大酶表觀Vmax不變酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第40頁非競爭性抑制作用noncompetitiveinhibition酶表觀Vmax降低酶表觀Km不變酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第41頁反競爭性抑制作用uncompetitiveinhibition酶表觀Km降低酶表觀Vmax降低酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第42頁經(jīng)過特定機制使酶由無活性變?yōu)橛谢钚曰蚴姑富钚栽黾游镔|(zhì)稱為酶激活劑（activator）；酶激活劑最常見是金屬離子，如Mg2+、K+、Mn2+等；有些酶沒有激活劑則沒有活性，即此激活劑是酶發(fā)揮催化作用必需，稱為必需激活劑；有些酶在激活劑不存在時仍有一定催化活性，這類激活劑稱為非必需激活劑。七、激活劑對酶活性影響酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第43頁除了酶活性可受抑制劑或激動劑影響外，細胞可經(jīng)過改變酶蛋白結(jié)構(gòu)來調(diào)整酶活性，其中包含酶原激活，同工酶形成，化學(xué)修飾和別構(gòu)效應(yīng)等。第五節(jié)酶活性調(diào)整

酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第44頁無活性酶前體稱做酶原（zymogen）。酶原轉(zhuǎn)變成有活性酶過程稱為酶原激活（zymogenacticvation），也稱為酶解激活。酶原激活過程實際上是酶活性中心形成或暴露過程。一、酶原激活酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第45頁同工酶（isoenzyme）：在同一個體內(nèi)可催化相同化學(xué)反應(yīng)，而分子結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)及免疫學(xué)特征不一樣一組酶。同工酶是生物進化適應(yīng)環(huán)境產(chǎn)物，由不一樣基因編碼，或從同一基因轉(zhuǎn)錄后，因翻譯差異所得不一樣多肽鏈組成。同工酶因為多肽鏈或亞基特征差異，通常動力學(xué)特征不一樣。同工酶在機體內(nèi)分布存在顯著組織特異性或亞細胞結(jié)構(gòu)特異性。同工酶在組織或細胞內(nèi)定位通常和對應(yīng)組織或細胞區(qū)域代謝作用相一致，但這些部位對代謝速率需求有一定差異，同工酶形成是機體適應(yīng)組織細胞代謝需要進化結(jié)果，也是機體調(diào)整酶活性一個基本形式。二、同工酶酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第46頁LDH1LDH2LDH3LDH4LDH5乳酸脫氫酶（lactatedehydrogenase,LDH）同工酶為四聚體，有兩種亞基，骨骼肌型（M型）和心肌型（H型），受不一樣基因控制。心肌肝臟肺同工酶檢測在臨床醫(yī)學(xué)含有主要判別診療價值酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第47頁三、酶共價修飾與級聯(lián)效應(yīng)酶蛋白肽鏈上一些基團在特定酶催化下可與某種化學(xué)基團發(fā)生共價結(jié)合而被修飾，連接在酶蛋白氨基酸殘基上特定化學(xué)基團，也能夠經(jīng)過在對應(yīng)酶作用下與其它化合物反應(yīng)而從酶蛋白上脫落。這兩種相反改變都能改變酶活性，此現(xiàn)象稱為酶共價修飾（covalentmodification）或化學(xué)修飾(chemicalmodification)。PPro－OHPro－O－P+酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第48頁Pro－OHPro－O－PATPADPProteinkinaseH2OPphosphoproteinphosphatasedephosphorylationphosphorylation酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第49頁酶級聯(lián)效應(yīng)酶修飾需由另一個酶催化，由各種酶串聯(lián)成一系列連續(xù)酶催化酶修飾反應(yīng)，能夠使最終酶催化效應(yīng)取得極度放大，這種效應(yīng)稱為酶級聯(lián)效應(yīng)（enzymecascade）酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第50頁四、別構(gòu)酶體內(nèi)一些代謝物能夠與對應(yīng)酶分子活性中心或活性中心以外特定部位可逆地結(jié)合，使酶活性中心構(gòu)象發(fā)生改變，并改變其催化能力，這種效應(yīng)稱為酶別構(gòu)效應(yīng)allosterism；可表現(xiàn)出別構(gòu)效應(yīng)酶稱別構(gòu)酶(allostericenzyme)酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第51頁五、酶含量調(diào)整DNAmRNAPro誘導(dǎo)劑(inducer)誘導(dǎo)作用induction阻遏作用repression阻遏物(repressor)E酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第52頁一、酶與疾病發(fā)生二、酶與疾病診療

三、酶與疾病治療四、酶在生物醫(yī)學(xué)研究等方面應(yīng)用第六節(jié)酶與生物醫(yī)學(xué)關(guān)系酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第53頁維生素是維持機體正常生命活動所必需一類小分子有機化合物，但在體內(nèi)不能合成，或合成量甚微，不能滿足機體需求，必須由食物供給。維生素種類多，按溶解度不一樣可分為水溶性維生素（watersolublevitamin）和脂溶性維生素（lipidsolublevitamin）。在人體內(nèi)維生素或其代謝產(chǎn)物能夠作為輔酶參加物質(zhì)代謝作用，有些還含有激素樣特殊作用。第七節(jié)維生素與輔酶酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第54頁水溶性維生素:B族維生素、維生素C和硫辛酸等，B族維生素有B1、B2、B6、PP、泛酸、生物素、葉酸和B12，都屬于含氮化合物。水溶性維生素輕易隨尿排出，攝入過量時不易發(fā)生蓄積中毒，另外也因體內(nèi)儲存較少，如連續(xù)攝入量過低，易造成體內(nèi)缺乏，并致代謝異常。一、水溶性維生素與輔酶酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第55頁表4-1主要有機輔助因子和其在酶催化過程中轉(zhuǎn)移基團

氫原子被轉(zhuǎn)移基團輔酶或輔基所含維生素NAD+（尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸）尼克酰胺(VitPP)NADP+（尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸）尼克酰胺(VitPP)FMN（黃素單核苷酸）核黃素（VitB2）FAD（黃素腺嘌呤二核苷酸）核黃素（VitB2）硫辛酸硫辛酸醛基TPP（焦磷酸硫胺素）硫胺素（VitB1）酰基輔酶A（CoASH）泛酸烷基鈷胺素輔酶類鈷胺素（VitB12）二氧化碳生物素生物素氨基磷酸吡哆醛吡哆醛（VitB6）一碳單位四氫葉酸葉酸酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第56頁尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）

尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP+）OH若為O~PO32-,則為NADP+尼克酰胺(VitPP)酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第57頁NNNHNCH2H3CH3COO(CHOH)3CH2OPOO-POO-OCH2ONNNNH3NOOHOHVB2AMPFMNFAD黃素單核苷酸(FMN)黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第58頁焦磷酸硫胺素TPP泛酸:COA酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第59頁維生素B1(硫胺素,thiamine)缺乏時，造成神經(jīng)組織能量不足，同時磷酸戊糖路徑代謝障礙，使神經(jīng)細胞膜鞘磷脂合成受影響，經(jīng)典癥狀是外周多發(fā)性神經(jīng)炎，四肢肌肉麻木萎縮，消化道則出現(xiàn)胃腸蠕動遲緩，消化不良，食欲不振等癥狀，總稱為腳氣病(beriberi)。維生素B2(核黃素,riboflavin）缺乏時，可引發(fā)口角炎、唇炎、舌炎、陰囊炎、眼瞼炎等癥。胺維生素PP(尼克酸和煙酰)缺乏引發(fā)糙皮?。╬ellagra），主要表現(xiàn)為暴露于陽光皮膚出現(xiàn)對稱性皮炎、腹瀉和癡呆。維生素B6(吡哆醇pyridoxine,吡哆醛pyridoxal,吡哆胺pyridoxamine)促進神經(jīng)遞質(zhì)生成，利于神經(jīng)興奮與抑制調(diào)整。臨床上慣用維生素B6治療神經(jīng)官能癥、小兒驚厥和妊娠嘔吐。

維生素與臨床酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第60頁葉酸(folicacid,FA)蝶呤啶對氨基苯甲酸谷氨酸10FH4為一碳單位載體，其分子內(nèi)部N5、N10兩個氮原子能與各種形式一碳單位結(jié)合。一碳單位在體內(nèi)參加各種物質(zhì)合成，如嘌呤、嘧啶核苷酸等。葉酸缺乏，DNA合成原料降低，骨髓幼紅細胞DNA合成受阻，細胞分裂速度降低，細胞體積增大，形成巨幼紅細胞性貧血。酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第61頁因B12與葉酸之間親密關(guān)系，缺乏B12個體也經(jīng)常表現(xiàn)出FH4缺乏癥狀，出現(xiàn)巨幼紅細胞性貧血。B12缺乏可干擾脂肪酸合成，造成脂肪酸合成異常，甚至引發(fā)髓鞘變性退化，出現(xiàn)進行性脫髓鞘等神經(jīng)組織病變維生素B12(鈷胺素cobalamine)酶和維生素醫(yī)學(xué)宣教專家講座第62頁維生素C作為各種羥化酶輔助因子，參加體內(nèi)各種羥化反應(yīng)（膠原合成，激素轉(zhuǎn)化等）；維生素C具還原性