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第二章

1.六大类酶基本概念和特点

（1）氧化还原酶：催化氧化还原反映，需要电子供体或受体

（2）转移酶：催化基团转移反映，即将一个底物分子的基团或原子转移到另一个底物的分子上

（3）水解酶：催化底物的加水分解反映

（4）裂合酶：脱去底物上某一基团留下双键，或可相反地在双键外加入某一基团。

（5）异构酶：催化生成异构体反映的酶，分别进行外消旋，差向异构，顺反异构，醛酮异构，分子内转移，分子内裂解等

（6）连接酶：需要三磷酸腺苷等高能磷酸酯作为结合能源，有的还需要金属离子辅助因子。

应用最多的是氧化还原酶，运用率最高的是水解酶

2.必需基团及其作用特点

必需基团涉及：（1）活性部位，涉及结合基团和催化基团

（2）维持酶空间结构的基团

必需基团是酶分子氨基酸残基侧链的化学基团中，一些与酶活性密切相关的基团。必需基团在空间结构上互相靠近，组成具有特定空间结构的区域，能与底物特异性结合并将其转化为产物

3.两种酶与底物的结合模型

（1）锁钥模型：底物结合部位由酶分子表面的凹槽或空穴组成，这是酶的活性中心，它的形状与底物分子形状互补。底物分子或其一部分像钥匙同样，可专一地插入酶活性中心，通过多个结合位点的结合，形成酶—底物复合物，同时酶活性中心的催化基团正好对准底物的有关敏感键，进行催化反映。

三点结合学说指出，底物分子与酶活性中心的基团必须三点都互补匹配，酶才作用于这个底物。

（2）诱导锲合模型：酶分子与底物分子接近时，酶蛋白质受底物分子诱导，构象发生有助于与底物结合的变化，酶与底物在此基础上互补楔合，进行反映。

4.影响酶催化作用的五种模型

（1）广义的酸碱催化

能供应质子的物质即为酸，能接受质子的物质即为碱。广义的酸碱催化就是指组成酶活性中心的极性基团，在底物的变化中起质子的供体或受体的作用，这就是广义的酸碱催化。发生在细胞内的许多类型的有机反映都是广义的酸碱催化。

组氨酸的咪唑基值得特别注意，由于它既是一个很强的亲核基团，又是一个有效的广义酸碱功能基团。

影响酸碱催化速率的因素：一是酸碱的强度，在这些功能基团中，组氨酸的咪唑基的解离情况pK值为6.0，在生理pH条件下，既可以作质子的供体又可作质子的受体。因此，咪唑基是催化中最有效最活泼的一个催化功能基团；二是这些功能基团供出质子或接受质子的速度，其中的咪唑基的情况特别突出，它供出或接受质子的速度十分迅速，其半衰期小于10-10秒。并且，供出或接受质子的速度几乎相等。由于咪唑基有如此的优点，所以虽然组氨酸在大多数蛋白质中含量很少，却很重要，在许多酶的活性中心处都具有组氨酸

（2）共价催化

酶活性中心处的极性基团，在催化底物发生反映的过程中，一方面以共价键与底物结合，生成一个活性很高的共价型的中间产物，此中间产物很容易向着最终产物的方向变化，故反映所需的活化能大大减少，反映速度明显加快。

常见形式是酶的催化基团中亲核原子对底物的亲电原子袭击。

（3）邻近效应和定向效应

邻近效应：在酶促反映中，由酶和底物分子之间的亲和性，底物分子有向酶的活性中心靠近的趋势，最终结合到酶的活性中心，使底物在酶活性中心的有效浓度增长。

定向效应：当专一性底物向酶活性中心靠近时会诱导酶分子的构象发生改变，使酶活性中心的相关基团和底物的反映基团对的定向排列，同时使反映基团之间的分子轨道以对的方向严格定位，使酶促反映易于进行。

（4）变形或张力

变化的酶分子使底物分子的敏感键产生张力，甚至变形，从而促进底物-酶络合物进入过渡态，减少了反映活化能，加速酶促反映，事实上即为诱导锲合的动态过程。

（5）酶的活性中心为疏水区域

酶的活性中心凹穴内相对地说是非极性的，而在疏水的非极性区介电常数低，因此，酶的催化基团被低介电环境所包围，在某些情况下排除高极性的水分子。这样，底物分子敏感键和酶的催化基团之间就会有很大的反映力，有助于加速酶的反映。

水的极性过高，形成离子层，干扰离子键和氢键形成。

5.专一性的分类

绝对专一：只催化一种底物进行快速专一反映，甚至是立体专一性

相对专一：基团专一和键专一，即可以催化一类化合物或一种化学键

6.酶作为催化剂的调节性

（1）酶浓度的调节

两种方式：一为诱导克制酶的合成，二为调节酶的降解

（2）激素调节

由催化亚基和调节亚基组成，调节亚基无催化功能，由激素控制，在于改变催化亚基的专一性

（3）共价修饰调节

在一种酶分子上共价引入一个基团从而改变它的活性，引入的基团又可以被第三种酶催化

特性：至少需要三种酶，共价键的变化，级联放大作用，反映需要能量

（4）限制性蛋白水解作用与酶活力调控

高特异性的共价修饰调节系统，细胞内合成的新生肽大多以无活性前体形式存在，一旦需要才通过限制水解作用使前体转变

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