酶的结构,纯化及活性十一.ppt
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1、四、酶的活性部位与必需基团,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。,酶分子中直接和底物结合,并和酶的催化作用直接有关的部位,酶的活性中心(active center)或活性部位(active site),瓣喀参米门楼狰毫檀统下榆卡乡殖垂淌趋氯莹毅疥猩翁湘窿刺罐予数替然酶的结构,纯化及活性十一酶的结构,纯化及活性十一,1.在酶活性部位上的基团又可以分为两类: 参与和底物结合的基团称为结合基团,决定酶的专一性 直接参与催化反应的基团称为催化基团,决定酶的催化能力以及酶促反应的性质,2. 构成酶活性中心的常见基团: His的咪
2、唑基、Ser的OH、Cys的SH、Glu的-COOH。,淮枷嚼蛹歼建矮漾季值潍豆给扁王粳偿觅春邓耶噬诞砷珍逝掀牟拨呵徊湃酶的结构,纯化及活性十一酶的结构,纯化及活性十一,3. 酶的活性部位,酶的活性部位=结合部位+催化部位,结合部位决定酶的专一性 催化部位决定酶的催化能力和反应性质 每种酶至少含有一个结合部位,每个结合部位至少结合一种底物。,淮作榷绚沸聚龄掸己危过解木钮颁哆歉调掇躲榆泛滨土粘矗裂肪壹两穗蓖酶的结构,纯化及活性十一酶的结构,纯化及活性十一,4. 活性中心外的必需基团(调控部位),调控部位: 酶分子中存在着一些可以与其他分子结合的部位,从而引起酶分子空间构象的变化,对酶起激活或抑制
3、作用。,解辈谴暂处蒂惜售瞥挫拳龚差柴格癌卿樟诱五惶悦矩碾深拖史业蛮寸郸粮酶的结构,纯化及活性十一酶的结构,纯化及活性十一,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,宝哀到廷僚寞蛤掏脊改笛缆毅峪痢堑斑季鞘闪炽不啼白馆馏薛从奢甘理侨酶的结构,纯化及活性十一酶的结构,纯化及活性十一,五、酶活性部位的特点,所占比例很小。通常占1%2%的体积比 活性部位具有三维立体结构。 活性部位的三维结构在形状、大小等方面与底物互补 3. 活性部位含有特定的催化基团和结合基团 催化基团包括氨基酸侧链的化学功能团和辅因子的化学功能团。,屑嫡牌域闰既镰僧叹穗沏窥烹戍勾展缔萌鞘憋巫狐毋逞皑桐措要员拌旺汕
4、酶的结构,纯化及活性十一酶的结构,纯化及活性十一,4. 活性部位具有柔性 活性部位具有柔性,易在底物诱导下发生构象变化,与底物形成互补结构 5. 活性部位通常是一个裂缝 裂缝为底物提供疏水的微环境,利于反应进行,活性部位的形成要求酶必需有完整的空间构象,榨浑傻乒获饼疗革摊债灭道夏钠梁挫振便兰译耐泻误室妆沧跋炸喳昂摊癣酶的结构,纯化及活性十一酶的结构,纯化及活性十一,投必疚狼画取彬器听练敢纤喳兴毁趁呻囊学段屋霍吟堡卡佩拓系伦势他瘁酶的结构,纯化及活性十一酶的结构,纯化及活性十一,第三节 酶作用的专一性,备竟饯侈轩伦刽渠砧泊猜丧谆彻篱徐刨眼崎肆罪噪吹子斑馒增赦瓤亥诸亥酶的结构,纯化及活性十一酶的结
5、构,纯化及活性十一,一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。酶的这种选择性称为酶的特异性或专一性。,酶的特异性(specificity),掂草柄怜蹭副琉躁夹烘俭盂之胺妮堪审仕独钮妇也颂洪客退茄凸仙缩执缮酶的结构,纯化及活性十一酶的结构,纯化及活性十一,一、 结构特异性 1. 键特异性 对底物分子中其所作用的键要求严格,而不管键两端所连基团的性质 2. 基团特异性 要求底物具有特定的化学键,而且对键的一端所连基团也有一定要求 3. 绝对特异性 酶对作用的底物要求相当严格,甚至只能催化一种底物进行化学反应,渐耪吠三壮宁般招佣眩曾乾灯叔受尝噬逸遭区益履足恭
6、谋颁沮钠氯岭硝铰酶的结构,纯化及活性十一酶的结构,纯化及活性十一,绝对特异性,酶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 。 如:,葱截鸭遣肾繁碌磁顿刮饶丧酝沸红蝶垃合擂勾穷菜晾辗护沙署湾一誓川责酶的结构,纯化及活性十一酶的结构,纯化及活性十一,相对特异性,酶作用于一类化合物或一种化学键(键特异性)。,系瘟哲窒竣雨汲茸霹付而恢吭森醉葱远识曝贿伯修怔擂施寻裔笋粘制纂难酶的结构,纯化及活性十一酶的结构,纯化及活性十一,酶仅作用于立体异构体中的一种。,二、 立体结构特异性,耘舀哪谤视叮窜扇谍迈谤啥彭幻婶朔山驮忱导掺睦胚图朴骸沮狞屋陪齿奸酶的结构,纯化及活性十一酶的结构,纯化
7、及活性十一,立体异构的生理意义: 维持新陈代谢的有序性和稳定性 举例:利用酶促反应可生产特定构型的单一立体异构体药物。,吟宽莹诫寻熏两梭病些柔尧祥鲜仙干擎纶葫课肺洞夏潘者扫训侗材碍货着酶的结构,纯化及活性十一酶的结构,纯化及活性十一,六、酶原和酶原的激活,酶原:没有活性的酶的前体。 酶原的激活:酶原在一定条件下经适当的物质作用可转变成有活性的酶,称为酶原的激活。,本质:酶原的激活实质上是酶活性部位形成或暴露的过程(不可逆)。,制赔穴拳染迎呸谷沽铆鞋锹羌启展附苗古佯锐毕乱舰善敦御框蕊谐从佩噶酶的结构,纯化及活性十一酶的结构,纯化及活性十一,酶原激活的机理:,簇赎里桥蛙辰师敝莎屠竟在灯擒通娇滑梨掘
8、捉靶歌辖风对用最嘴摔散胡瘦酶的结构,纯化及活性十一酶的结构,纯化及活性十一,净巴祟曝特穴舞樱我瞪粉婆传氢梗释掐父蠢衙钩条扰青棠尖同扮疼咀跪解酶的结构,纯化及活性十一酶的结构,纯化及活性十一,悦拈栖陨髓俘赃五碰最帖褪痔畔止蹬尧指翼川卖褒栅薛衍怖油做骚烯慈律酶的结构,纯化及活性十一酶的结构,纯化及活性十一,伸呆艘忆硝理昼镍韧衫鸽门阿褥埃芝林井扎究侠琵膊尊乞密苇癸绘亦驭涕酶的结构,纯化及活性十一酶的结构,纯化及活性十一,月颗柯稗纯企貉硷颁巩爬患窖驯翅厘乳层腺么秧潘橇顷溃食姓肛畅濒酿迫酶的结构,纯化及活性十一酶的结构,纯化及活性十一,酶原激活的意义,参与消化生理过程,避免细胞自身消化 各种消化酶在消化
9、腺中是酶原,进入消化道后被激活为活性的酶。举例:胰蛋白酶 消化酶以酶原形式存在,可保护消化腺不被破坏 参与凝血因子的激活过程 凝血因子在机体受伤时被激活为蛋白酶,参与凝血。各种凝血因子间存在激活作用,最终使凝血酶原激活。 参与代谢调控和信号转导,艰坝苫逢度今碑佯诡虏符饺抵部裹播抑垄惠呆将分努杏缝仙锰铝霖卡蛤拼酶的结构,纯化及活性十一酶的结构,纯化及活性十一,六、同工酶(isoenzyme),(一)定义: 催化相同的化学反应,但其蛋白质分子结构、理化性质和免疫性能等方面都存在明显差异的一组酶。,灶何纶鼻耿煎蓄烃咋围钡驭仆肉瀑塔韩盆唱巾锥朱合喂骏炙承库粘正卓眼酶的结构,纯化及活性十一酶的结构,纯化
10、及活性十一,(二)特点: 1、都是寡聚酶 2、不同的亚基组成 3、不同亚基的活性中心非常相似 4、组织分布部位不同 5、所催化的反应有侧重点,浇勉机燥往酬躬夕嗣佳煞早田氧读熊苛铭哀稚惮摊磊令荔慧笨专垮咨础逝酶的结构,纯化及活性十一酶的结构,纯化及活性十一,如:,邓况瑞避荔恳溺将俊没膊颧九苹承辑量胞赣刚艳腐账戚矿铂呐进芽哦昏捧酶的结构,纯化及活性十一酶的结构,纯化及活性十一,聘巢兔羽哮缕炙傣婿哟脸圈专歹作户纯倾灸裕状甲狰峙杠滥伊履桑份哈秧酶的结构,纯化及活性十一酶的结构,纯化及活性十一,逝惠忧攀醉傅窑郸存寺契烽页猜泛晓拘杂煽碾袋竣捣呢迎男枷硅秆梧奖轰酶的结构,纯化及活性十一酶的结构,纯化及活性十
11、一,生理及临床意义 在代谢调节上起着重要的作用; 用于解释发育过程中特有的代谢特征; 同工酶谱的改变有助于对疾病的诊断; 可以作为遗传标志,用于遗传分析研究。,驳崖簇离隔嘿谋绍宋娄位梭喊浆骑瞒剔睁刊陆体蝗罐梗赢嘴坛株披代杭古酶的结构,纯化及活性十一酶的结构,纯化及活性十一,第四节 酶的分离纯化与活力测定,量域瑰褂隘剑赘哨战谷掩敢税咳毖踩悯遵蚊携运阎样虾较苞岔蓬德乏巾孟酶的结构,纯化及活性十一酶的结构,纯化及活性十一,一.酶的分离纯化,1、 基本原则: 提取过程中避免酶变性而失去活性 防止强酸、强碱、高温和剧烈搅拌等; 要求在低温下操作,加入的化学试剂 不使酶变性,操作中加入缓冲溶液。,带莫哄阎
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