3生化-酶
2022-02-06 16:43:59 1 举报AI智能生成
3生化-酶
作者其他创作
大纲/内容
酶=蛋白质+核酶
定义
概念：活细胞产生，对其底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质
单体酶：一个亚基
三级结构
寡聚酶：多个亚基、非共价键
多酶体系：并联，多种酶（丙酮酸脱氢酶复合体）
多功能酶：串联，一条肽
单纯酶：只有蛋白质
淀粉酶，脂酶
核酸酶：RNA酶，具有催化作用的Pr
结合酶（全酶）：蛋白质+辅助因子
蛋白质：决定特异性和催化机制
辅助因子：性质和类型（直接参与酶的催化反应）
辅酶：疏松
反应中可离开酶蛋白
小分子有机化合物（反应中传递电子、质子或一些基因，起载体作用）
多为B族维生素的衍生物
卟啉化合物
辅基：结合紧密
反应中不可离开
金属离子（最常见，传递电子，作为连接底物和酶的桥梁，稳定酶的构象，中和阴离子，降低反应静电力）➕小分子有机物
催化反应
含嘌呤的辅酶/辅基
NAD+，NADP+，FAD，CoA
辅助因子的成分
维生素pp（烟酰胺、尼克酰胺）
NAD+辅酶Ⅰ：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸
NADP+辅酶Ⅱ：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸
维生素B1(硫胺素）
TPP硫胺素焦磷酸
醛基
维生素B2（核黄素）
FAD（核黄素腺嘌呤二核苷酸）
FMN
维生素B6
磷酸吡哆醛
转氨酶
脱羧酶
ALA合酶
氨基
叶酸
四氢叶酸（CO的运载体）
泛酸（遍多酸）
CoA辅酶
生物素
硕士研究生（羧化酶）
维生素B12
辅酶B12
金属因子，最常见辅基
分支主题
辅1辅2吸烟打屁屁，
辅1辅2（辅酶Ⅰ辅酶Ⅱ）吸烟打屁屁〔烟酰胺（维生素pp）〕，
黄二一脚踢屁加拳击，
黄（黄素腺嘌呤二核苷酸）二（VitB2）一（VitB1）脚（焦磷酸硫胺素）踢屁（TPP）加拳击（醛基），
6磷酸暗自逃跑，
6（VitB6）磷酸（磷酸吡哆醛）暗（氨基）自逃跑，
找到朝鲜泛岛爱，
找到朝鲜（酰基）泛（泛酸）岛爱（CoA），
诉说，硫先生一夜情的故事PP。
诉（生物素）说（羧基），
硫（硫辛酸）先（酰基）生一（一碳单位）夜（叶酸）情的故事。
二者单独存在无催化活性
一种酶蛋白只结合一种辅因子
一种辅因子可结合不同酶蛋白
酶的活性中心（所有的酶都有）
与底物特异性结合→产物的三维结构区域
必需基因
活性中心内
结合基因
识别结合底物和辅酶
催化基因
催化底物
活性中心外
不直接参与催化，维持活性中心空间构象和作调节剂
同工酶（一般都是多聚合体，具有四级结构）
概念：催化相同化学反应的一类酶，分子结构、理化性质、免疫化学性质不同
LDH乳酸脱氢酶：四聚体
M肝脏、骨骼肌：LDH5
H心肌：LDH1
刘德华一心一意走红
脾：LDH3
CK肌酸激酶：二聚体
CK1脑细胞，bb
CK2心肌，心肌梗死指标，mb
CK3，骨骼肌，mm
酶的作用机制：
降低反应活化能（根本）
酶和底物结合形成中间产物
多元催化作用
酸-碱催化作用
质子转移
亲核催化
形成瞬时共价键
共价催化作用
亲电催化
酶活性中心内的亲离子基团与富含电子的底物形成共价键
酶与一般催化剂
相同
反应前后没有质和量的改变
只催化热力学允许的反应
加速反应进程，不改变反应平衡点
降低反应活化能
不同（酶）
酶具有极高催化效率
具有高度特异性（对催化底物有选择性）
酶的活性与酶量具有可调节性
不稳定性
反应条件温和，可在常温常压下进行
酶促反应动力学
底物浓度
米曼氏方程式
V=（Vmax*S）/(Km+S)
Km=酶促底物反应速率为最大速率一半时的底物浓度
Km=S=mol/L
Km↓反应亲和力↑
表现为对酶的亲和力
Km和酶的浓度无关
各种酶的Km不同
S《Km时（底物没有全部占据酶，还有游离的酶分子存在）S⬆️，V⬆️
S》Km时，V=V Max，即零级反应
Vmax：酶被底物完全饱和时的反应速率
酶浓度
底物足够时，酶浓度与酶促反应速率成正比
温度
最适温度
Vmax，不是特征常数，反应时间延长，最适温度会降低
影响因素：
<最适，T⬆️速率⬆️
>最适，酶变性失活，速率⬇️
PH
最适PH
酶催化活性max
影响因素
只要不是最适PH，活性均⬇️
远离最适ph，酶失活
酶抑制（不使酶变性，会降低酶活性）Km与Vmax是存在与没有抑制剂的情况下
可逆性抑制
竞争性抑制
与底物去竞争结合酶活性中心，酶和底物亲和力⬇️
Km↑，Vmax不变
丙二酸、丁二酸
抑制琥珀酸脱氢酶
磺胺类药物
细菌：竞争对氨基苯甲酸、抑制二氢叶酸合成酶
非竞争性抑制
与活性中心外的调节位点结合，抑制剂-酶-底物复合物不能进一步释放出产物
Km不变，Vmax⬇️
反竞争性抑制
与酶-底物复合物结合，也是与酶活性中心的调节位点结合，中间产物量⬇️
Km↓，Vmax⬇️
不可逆性抑制
结合酶活性中心的必须基团，使酶失活
有机磷农药中毒抑制胆碱酯酶
低浓度金属离子对巯基酶的抑制
重金属离子抑制巯基酶
路易士气抑制巯基酶
分支主题
酶的调节
快速调节（酶活性的调节）
别构调节（其反应动力学不符合米氏方程）
酶➕活性中心外某个部位，非共价键可逆结合➡️酶构象改变➕活性改变
（活性中心以外的必须基团）
别构效应剂
代谢途径终产物
反馈调节
中间产物
酶的底物别构激活剂，抑制剂
别构酶
受别构调节的酶
特点
1⃣️别构酶都是代谢途径的关键酶（限速酶），常是不可逆
2⃣️酶构象变化，不是酶构型，变化后活性可高可低
3⃣️快速调节，在细胞控制代谢通路闸门
4⃣️别构酶很多亚基，不是都具有催化亚基和调节亚基
5⃣️别构效应剂➕别构酶活性中心外某部位€非共价可逆
化学修饰调节（酶的共价调节）
概念：酶催化引起的共价键变化
常见形式
磷酸化（最常见），去磷酸化
乙酰化，去乙酰化
甲基化，去甲基化
酶原激活实质
酶的活性中心暴露或形成
缓慢调节（酶含量调节）
酶蛋白合成可被诱导或阻遏
酶与医学
酶异常与疾病
酪氨酸酶缺乏：白化病
肝cell中葡糖-6-磷酸酶缺陷：Ia型糖原贮积症
酶活性改变可做疾病诊断
血清丙氨酸转氨酶⬆️：急性肝炎
血、尿淀粉酶⬆️：急性胰腺炎
血清酸性磷酸酶⬆️：前列腺癌
血清碱性磷酸酶⬆️：骨癌
组织器官损伤可使其组织特异性的酶释放入血，血清中酶活性⬆️
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