8酶学概论.ppt

辅酶与辅基的生理功能 ⑴ 运载氢原子或电子，参与氧化还原反应。 ⑵ 运载反应基团，如酰基、氨基、烷基、羧基及一碳单位等，参与基团转移。 大部分的辅酶与辅基衍生于维生素。 金属离子的作用 1. 稳定构象：稳定酶蛋白催化活性所必需的分子构象； 2. 构成酶的活性中心：作为酶的活性中心的组成成分，参与构成酶的活性中心； 3. 连接作用：作为桥梁，螯合底物分子与酶蛋白。 酶据酶蛋白分子的特点分为： 1. 单体酶（monomeric enzyme） 一般由一条多肽链组成(如溶菌酶)；但有的单体酶是由多条肽链组成，肽链间二硫键相连构成一整体。例如:绝大多数水解酶。 2. 寡聚酶（oligomeric enzyme）：是由两个或两个以上的亚基组成的酶，这些亚基可以是相同的，也可以是不同的。例如:许多调节酶。 3. 多酶复合体（multienzyme complex）：是由几种酶非共价键彼此嵌合而成。例如:丙酮酸脱氢酶系 根据酶的存在状态分为： 1.胞内酶：在合成分泌后定位于细胞内发生作用的酶。大多数的酶属于此类。 2.胞外酶：在合成后分泌到细胞外发生作用的酶。主要为水解酶。 用简单的实验证明酶的催化效率： 酶的活力中心通常包括结合和催化两部分： 结合部位（Binding site）:酶分子中与底物结合的部位或区域一般称为结合部位。 结合中心决定酶的专一性。 催化部位（catalytic site ）：酶分子中促使底物发生化学变化的部位。 催化部位决定酶所催化反应的性质以及催化的效率。 通常将酶的结合部位和催化部位总称为酶的活性部位或活性中心。 有些酶的结合中心与催化中心是同一部分。 调控部位（Regulatory site）：酶分子中存在着一些可以与其他分子发生某种程度的结合的部位，从而引起酶分子空间构象的变化，对酶起激活或抑制作用。 研究活性中心的方法 化学修饰法：因为活性中心的基团反应性常与其他基团不同，所以一些试剂可以专一性地与活性中心中的某种残基反应，而不与活性中心外的残基作用。如DFP（二异丙基氟磷酸）可与活性中心中的丝氨酸反应。 亲和标记法：TPCK（N-对甲苯磺酰苯丙氨酰氯甲基酮）的专一性强，只能与糜蛋白酶活性中心的His-57结合，称为亲和标记。它是底物类似物，烷化剂。TLCK（赖氨酸衍生物）作用于胰酶的His-46。 差示标记法：某些试剂的专一性不强时，先用底物类似物保护活性中心，加入修饰剂，与活性中心以外的基团反应，然后除去抑制剂，再加入放射性标记的试剂，此时试剂只能与活性中心的基团反应，测定放射性的位置，即可找到活性中心。 紫外、荧光、园二色光谱等方法：在酶与底物结合时，位于底物结合部位的生色团必然会发生某种变化，从而导致其光谱的变化。这些生色团可以是酶本身或人工引入。这种方法可以用来判断活性中心的构成，也可以研究催化的反应过程。 X-射线衍射法：最直接最准确的方法 酶的活力 酶的活力单位（U，activity unit） 酶活力的大小即酶含量的多少，用酶活力单位表示，即酶单位（U）。 酶单位的定义是：在一定条件下，一定时间内将一定量的底物转化为产物所需要的酶量。这样酶的含量就可以用每克酶制剂或每毫升酶制剂含有多少酶单位来表示（U/g或U/ml）。 酶的活力 酶的比活力（specific activity） 酶的比活力代表酶的纯度，IEC规定比活力用每mg蛋白质所含有的酶活力单位数表示。对同一种酶比活力愈大，纯度愈高。 酶的转换数： kcat值 kcat值以一定条件下每秒钟每个酶分子转换底物的分子数来表示酶的催化效率。 酶的活力 1.酶定义：指酶催化一定化学反应的能力。 2.酶单位：在特定条件下，1分钟内转化1微摩尔(μmoL)底物所需的酶量为一个活力单位(U或IU)。温度规定为25度，其他条件取反应的最适条件。 比活：每毫克酶蛋白所具有的酶活力。单位是U/mg。比活越高则酶越纯。 转化数：每分子酶或每个酶活性中心在单位时间内能催化的底物分子数(TN)。相当于酶反应的速度常数kp。也称为催化常数（Kcat）。1/kp称为催化周期。碳酸酐酶是已知转换数最高的酶之一，高达36×106每分，催化周期为1.7微秒。 酶的活力 3.测定 一般采用测定酶促反应初速度的方法来测定活力，因为此时干扰因素较少，速度保持恒定。 反应速度的单位是浓度/单位时间，可用底物减少或产物增加的量来表示。因为产物浓度从无到有，变化较大，而底物往往过量，其变化不易测准，所以多用产物来测定。 酶工程 enzyme engineering 简介 酶工程就是将酶或者微生物细胞，动植物细胞，细胞器等在一定的生物反应装置中，利用酶所具有的生物催化功能,借助工程手段将相应的原料转化成有用物质