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酶课件PPT
1
Enzyme
酶
2
酶的概念
酶是一类由活细胞产生的,对其特异底物具有高效催化作用的蛋白质。
目前将生物催化剂分两类。
酶与核酶
3
酶学研究简史
公元前两千多年,我国已有酿酒记载。
一百余年前,Pasteur认为发酵是酵母细胞生命活动的结果。
1877年,Kuhne首次提出Enzyme一词。
1897年,Buchner兄弟用不含细胞的酵母提取液,实现了发酵。
1926年,Sumner首次从刀豆中提纯出脲酶结晶。
1982年,Cech首次发现RNA也具有酶的催化活性,提出核酶(ribozyme)的概念。
1995年,Jack W.Szostak研究室首先报道了具有DNA连接酶活性DNA片段,称为脱氧核酶(deoxyribozyme)。
4
第一节酶的分子结构与功能The Molecular Structure and Function of Enzyme
5
酶的四种不同形式
单体酶(monomeric enzyme):仅具有三级结构的酶。
寡聚酶(oligomeric enzyme):由多个相同或不同亚基以非共价键连接组成的酶。
多酶体系(multienzyme system):由几种不同功能的酶彼此聚合形成的多酶复合物。
多功能酶(multifunctional enzyme)或串联酶(tandem enzyme):一些多酶体系在进化过程中由于基因的融合,多种不同催化功能存在于一条多肽链中,这类酶称为多功能酶。
8
金属离子的作用
稳定酶的构象;
参与催化反应,传递电子;
在酶与底物间起桥梁作用;
中和阴离子,降低反应中的静电斥力等。
小分子有机化合物的作用
在反应中起运载体的作用,传递电子、质子或其它基团。
9
小分子有机化合物在催化中的作用
10
辅助因子分类
(按其与酶蛋白结合的紧密程度)
辅酶 (coenzyme):
与酶蛋白结合疏松,可用透析或超滤的方法除去。
辅基 (prosthetic group):
与酶蛋白结合紧密,不能用透析或超滤的方法除去。
11
二、酶的活性中心
必需基团(essential group)
酶分子中氨基酸残基侧链的化学基团中,一些与酶活性密切相关的化学基团。
目 录
12
或称活性部位(active site),指在一级结构上相距较远的必需基团,在空间结构上彼此靠近,组成具有特定空间结构的区域,能与底物特异结合并催化底物转化为产物。
酶的活性中心(active center)
13
活性中心内的必需基团
位于活性中心以外,维持酶活性中心应有的空间构象所必需。
活性中心外的必需基团
14
底 物
活性中心以外的必需基团
结合基团
催化基团
活性中心
目 录
15
第二节 酶促反应的特点与机理The Characteristic and Mechanism of Enzyme-Catalyzed Reaction
16
酶与一般催化剂的共同点
在反应前后没有质和量的变化;
只能催化热力学允许的化学反应;
只能加速可逆反应的进程,而不改变反应的平衡点。
17
(一)酶促反应具有极高的效率
一、 酶促反应的特点
酶的催化效率通常比非催化反应高108~1020倍,比一般催化剂高107~1013倍。
酶的催化不需要较高的反应温度。
酶和一般催化剂加速反应的机理都是降低反应的活化能(activation energy)。酶比一般催化剂更有效地降低反应的活化能。
18
19
(二)酶促反应具有高度的特异性
* 酶的特异性(specificity)
一种酶仅作用于一种或一类化合物,或一定的化学键,催化一定的化学反应并生成一定的产物。酶的这种特性称为酶的特异性或专一性。
20
根据酶对其底物结构选择的严格程度不同,酶的特异性可大致分为以下3种类型:
绝对特异性(absolute specificity):只能作用于特定结构的底物,进行一种专一的反应,生成一种特定结构的产物 。
相对特异性(relative specificity):作用于一类化合物或一种化学键。
立体结构特异性(stereo specificity):作用于立体异构体中的一种。
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(三)酶促反应的可调节性
对酶生成与降解量的调节
酶催化效力的调节
通过改变底物浓度对酶进行调节等
酶促反应受多种因素的调控,以适应机体对不断变化的内外环境和生命活动的需要。其中包括三方面的调节。
22
二、酶促反应的机理
酶-底物复合物的形成与诱导契合假说
*诱导契合假说(induced-fit hypoth
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