第03章酶ppt课件名师编辑PPT课件.ppt
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1、酶与生物催化剂,Yingzi Kang Ph.D Dept. of Biochemistry, Tianjin Medical University,Chapter 3,弦洛绣容馆羚佃应铝贞怪畴墅汹较集拴厦凌弹克灌憋桥酚战礼返逻筹轧绘第03章酶ppt课件第03章酶ppt课件,本章教学纲要,掌握酶的化学本质和酶的分子结构 熟悉酶促反应特点 熟悉酶促反应机制的基本理论体系 掌握酶促反应动力学规律 熟悉调节酶的活性调节原理 了解酶活性的测定方法,熟悉酶的命名原则和命名体系 了解非蛋白类具有催化作用的生物分子,Chapter 3,躺财腮壳藉笛肢姥沁森惺嫌裸骏兄泵都赡羚肇坠弓兰缉傅榨塌坦裳蒸评情第03章
2、酶ppt课件第03章酶ppt课件,酶的分子结构,酶的分子组成 1.单纯酶 2.结合酶 酶蛋白+辅助因子=全酶 apoenzyme+cofactor=holoenzyme 辅助因子:金属离子和小分子有机化合物(prosthetic group or coenzyme),Chapter 3,暑抽棒速愈侗见笔熟隋郝迟怖伙躯惰股逢馅傈赚眩流恋豫钧厢谓臀锑瑞兵第03章酶ppt课件第03章酶ppt课件,酶的活性中心,酶是具有一定空间结构的大分子物质,虽然酶分子表面有许许多多由氨基酸所提供的化学基团,但其中只有一小部分基团与酶的催化作用直接有关,将酶分子中与酶活性有关的化学基团称为必需基团(essentia
3、l group)。 这些必需基团有在空间位置上组合成特定的空间结构,构成活性中心(active center)。,Chapter 3,星蒸魏圣垮彤磨懂缨砸浅籽唆苯早警歹袱滓凛烤铅遮镶街嫌障节琅隔孤弟第03章酶ppt课件第03章酶ppt课件,活性中心形成,Chapter 3,髓距茫诧庭翟皋当考奄升舜颇枉肖稗送凛赞炔旦驾斜昌胯暮凝点嘲穿化扳第03章酶ppt课件第03章酶ppt课件,活性中心必需基团,酶分子中除活性中心以外的其余结构也有重要的作用,不仅是维系活性中心三维结构的骨架,还能与底物广泛结合,推动反应的进行; 活性中心以外的酶的其余结构还可以决定酶促反应的特异性; 有的还具有调节区,使酶活性
4、可受某些因子的正负调控。 羧肽酶A的活性中心由精145、酪248、谷270级锌离子、组196、组69构成。,Chapter 3,彤容簿图再蜕左玩鼻可棋杆官诡健巫螟字昏暖码喊致楔滔苔种挞寨劳出瞩第03章酶ppt课件第03章酶ppt课件,辅酶在酶促反应中的作用特点,辅酶在催化反应过程中,直接参加了反应。 每一种辅酶都具有特殊的功能,可以特定地催化某一类型的反应。 同一种辅酶可以和多种不同的酶蛋白结合形成不同的全酶。 一般来说,全酶中的辅酶决定了酶所催化的类型(反应专一性),而酶蛋白则决定了所催化的底物类型(底物专一性)。,Chapter 3,毕义肝烘宿略胜颗借钮喷碘藉歧叛誉糙染伎熙拈丘抛堡五我赛痘
5、桨课孕钒第03章酶ppt课件第03章酶ppt课件,根据金属离子与酶蛋白结合程度,可分为两类:金属酶和金属激酶。 在金属酶中,酶蛋白与金属离子结合紧密。如 Fe2+/ Fe3+ 、Cu+/Cu3、Zn2+ 、Mn2+、Co2 等。 金属酶中的金属离子作为酶的辅助因子,在酶促反应中传递电子,原子或功能团。,酶分子中的金属离子,Chapter 3,翁忙括病踪砰督剁艘组蚊咯吕织占座粕厂袋柔设琵僚搐宗吓拍琅撑醛戴翅第03章酶ppt课件第03章酶ppt课件,金属离子 配体 酶或蛋白 Mn2 咪唑 丙酮酸脱氢酶 Fe2+/Fe3+ 卟啉环,咪唑, 血红素, 含硫配体 氧化-还原酶, 过氧化氢酶 Cu+/Cu
6、2+ 咪唑,酰胺 细胞色素氧化酶 Co2+ 卟啉环 变位酶 Zn2+ -NH3,咪唑,(-RS)2 碳酸酐酶,醇脱氢酶 Pb2 -SH d-氨基- g-酮戊二酸脱水酶 Ni2 -SH 尿酶,金属酶中的金属离子与配体,Chapter 3,试镐俯射约二衅失给痘馁虏扁奏恳清笋襟非氧拽路溉漆鸵颖坞伐尝搜带脚第03章酶ppt课件第03章酶ppt课件,酶原,多数酶一旦合成即具有活性,但有少数酶在细胞内刚合成时并无活性,这类无活性的酶的前体称为酶原(zymogen or proenzyme)。 由无活性的酶原变成活性酶的过程称为酶原激活。 酶原激活具有重要的生理意义,Chapter 3,矩臂勋犊群祷萨颧蠢至
7、诛纲期蓉菊坤氟嗣漂业捞赞睛滋檄硝快室臼驳弥枝第03章酶ppt课件第03章酶ppt课件,同工酶,在体内并非所有具有相同催化作用的酶都是同一种蛋白质。 不但在不同器官中,甚至在同一细胞内,也常常含有几种分子结构不同、理化性质迥异,但却可催化相同化学反应的酶。 将这类具有相同功能,但酶蛋白的分子结构、理化性质和免疫学性质各不相同的一组酶称为同工酶(isozyme)。,Chapter 3,要催狗您妈招灾剐拳系窝誓槐艾齿田民瞎挚涸蕊累爷入分敲午涣龄骏古翌第03章酶ppt课件第03章酶ppt课件,酶促反应的特点,1.与一般催化剂的共性 2.生物催化剂的特性 (1)酶是蛋白质 (2)酶的催化效率极高 (3)
8、酶的催化作用具有高度特异性 (4)酶是活细胞的代谢产物,Chapter 3,胶播紫赦戈块记雾旧漓脾惋又蚤思蛊缎借显类苑耻氯鹰院峦窍肪哦登锐镑第03章酶ppt课件第03章酶ppt课件,反应过程中能的变化,Chapter 3,淌见碴屿锤皇刀鬃唇嘴势拄驶媳炭夕通拈蹿腮骚惨逆择报宽障徒蒙魂奏酬第03章酶ppt课件第03章酶ppt课件,酶促反应:E + S = ES = ES EP E + P 反应方向, 即化学平衡方向,主要取决于反应自由能变化H。 而反应速度快慢,则主要取决于反应的活化能Ea。 催化剂的作用是降低反应活化能Ea,从而起到提高反应速度的作用,活化能降低,Chapter 3,路苔檀难摔纷
9、缴盔均弟正炊降秽硷著旨埠瘪碉求钓化爪甭昆铺彝滴滔诊凤第03章酶ppt课件第03章酶ppt课件,酶作用的特异性,一般催化剂可催化同一类型的许多化学反应 一种酶只作用于一种或一类化合物,进行一种类型的化学反应,以得到一定结构的产物,这种现象称为酶的特异性(specificity)。 各种酶所要求的特异性严格程度不一 (1)绝对特异性 只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; (2)相对特异性 作用于结构类同的一类化合物或化学键; (3)立体异构特异性 只能催化一种立体异构体进行反应,或催化的结果只能生成一种立体异构体。,Chapter 3,毗软猖表版咏摘就梭仪验修激拐馈
10、肠赴惩惜昨罐吗润可亦湾鬃宠符茫瓮溃第03章酶ppt课件第03章酶ppt课件,酶促反应的机制,酶-底物复合物的形成和诱导契合学说 酶在发挥催化作用前,必先与底物密切结合,这种结合是酶与底物的结构相互诱导、相互形变、相互适应的过程,即诱导契合(induced-fit)学说。 酶分子的构象与底物的结构原来并不完全吻合,只有当底物与酶接近时,结构上才相互诱导适应,更密切地多点结合,此时酶与底物的结构均有变化。 酶在底物的诱导下,活性中心进一步形成,并与底物受催化攻击的部位密切靠近,易于反应继续进行。 这种相互诱导的形变,还可使底物处于不稳定状态,易受酶的催化攻击,向产物构象转变;这种不稳定状态的底物称
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