第03章_酶医学.ppt

目前将生物催化剂分为两类 酶 、 核酶（脱氧核酶） 第一节酶的分子结构与功能The Molecular Structure and Function of Enzyme 酶的不同形式: 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。 三、同工酶 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。 第三节 酶促反应动力学 Kinetics of Enzyme-Catalyzed Reaction 二、酶浓度（[E]）对V的影响 当[S]＞＞[E]，酶可被底物饱和的情况下，V与[E]成正比。 关系式：V = K3 [E] 五、抑制剂可逆地或不可逆地降低酶促反应速率 酶的抑制剂(inhibitor) 第四节 酶的调节The Regulation of Enzyme （一）变构酶通过变构调节酶的活性 （二）酶的化学修饰调节是通过某些化学基团与酶的共价结合与分离实现的 在其他酶的催化作用下，某些酶蛋白肽链上的一些基团可与某种化学基团发生可逆的共价结合，从而改变酶的活性，此过程称为共价修饰。 （三）酶原的激活使无活性的酶原转变成有催化活性的酶 二、 酶含量的调节包括对酶合成与分解速率的调节 诱导作用(induction) 阻遏作用(repression) （二）酶降解的调控与一般蛋白质降解途径相同 溶酶体蛋白酶降解途径（不依赖ATP的降解途径） 非溶酶体蛋白酶降解途径（又称依赖ATP和泛素的降解途径） 第六节 酶与医学的关系The Relation of Enzyme and Medicine 血清酶对某些疾病的诊断具有更重要的价值 三种可逆性抑制及无抑制作用的比较 与I结合的成分 E E、ES ES 动力学参数 表观Km Km 增大 不变 减小 最大速度 Vmax 不变 ↓ ↓ 作用特征 无 竞 非 反 酶活性的调节（快速调节） 酶量的调节（缓慢调节） 调节方式 调节对象：关键酶 变构调节 (allosteric regulation) 一些代谢物可与某些酶分子活性中心外的某部分可逆地结合，使酶构象改变，从而改变酶的催化活性，此种调节方式称变构调节。 一、调节酶实现对酶促反应速率的快速调节 变构酶常为多个亚基构成的寡聚体。 变构激活 变构抑制 变构酶的Ｓ形曲线 [S] V 无变构效应剂 酶的变构调节是体内代谢途径的重要快速调节方式之一。 共价修饰(covalent modification) 磷酸化与脱磷酸化（最常见） 乙酰化和脱乙酰化 甲基化和脱甲基化 腺苷化和脱腺苷化 －SH与－S－S互变 常见类型 酶的化学修饰是体内快速调节的另一种重要方式。 酶的磷酸化与脱磷酸化 -OH Thr Ser Tyr 酶蛋白 H2O Pi 磷蛋白磷酸酶 ATP ADP 蛋白激酶 Thr Ser Tyr -O-PO32- 酶蛋白 有些酶在细胞内合成或初分泌时只是酶的无活性前体，此前体物质称为酶原。 在一定条件下，酶原向有活性酶转化的过程。 酶原 (zymogen) 酶原的激活 酶原激活的机理 酶 原 分子构象发生改变 形成或暴露出酶的活性中心 一个或几个特定的肽键断裂，水解掉一个或几个短肽 在特定条件下 赖 缬 天 天 天 天 甘 异 赖 缬 天 天 天 天 缬 组 丝 S S S S 46 183 甘 异 缬 组 丝 S S S S 肠激酶 胰蛋白酶 活性中心 胰蛋白酶原的激活过程 酶原激活的生理意义 避免细胞产生的酶对细胞进行自身消化，并使酶在特定的部位和环境中发挥作用。 有的酶原可以视为酶的储存形式。在需要时，酶原适时地转变成有活性的酶，发挥其催化作用。 （一）酶蛋白合成可被诱导或阻遏 * * *