大學(xué)生物化學(xué) 酶（谷風(fēng)詳析）

酶酶1特制分析第一節(jié)第一節(jié) 概述概述l定義定義:活細(xì)胞合成的具有催化功能的生物大活細(xì)胞合成的具有催化功能的生物大 分子分子( (絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)) )l功能功能: :作為生物催化劑作為生物催化劑, ,摧化生物體內(nèi)所有化摧化生物體內(nèi)所有化 學(xué)反應(yīng)。是物質(zhì)代謝必不可少的學(xué)反應(yīng)。是物質(zhì)代謝必不可少的. .l本質(zhì)本質(zhì): :蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)( (絕大多數(shù)絕大多數(shù)-蛋白質(zhì)在生命活動蛋白質(zhì)在生命活動 中的重要體現(xiàn)中的重要體現(xiàn)) )、核酸（核酶）、核酸（核酶）2特制分析酶促反應(yīng)：酶促反應(yīng)：l底物底物 S：酶促反應(yīng)中被酶催化的物質(zhì)：酶促反應(yīng)中被酶催化的物質(zhì)l產(chǎn)物產(chǎn)物 P: 催化反應(yīng)中所生成的物質(zhì)催化反應(yīng)中所生成的物質(zhì) 乳酸脫氫酶乳酸脫氫酶 丙酮酸丙酮酸 乳酸乳酸3特制分析酶活性：酶活性：l酶催化化學(xué)反應(yīng)的能力酶催化化學(xué)反應(yīng)的能力l酶活性大?。褐该复呋瘜W(xué)的反應(yīng)速度酶活性大?。褐该复呋瘜W(xué)的反應(yīng)速度單位時間內(nèi)底物的消耗量或產(chǎn)物的生成量單位時間內(nèi)底物的消耗量或產(chǎn)物的生成量4特制分析一、酶的化學(xué)組成一、酶的化學(xué)組成l 單純酶：單純蛋白質(zhì)。只有氨基酸組成的肽單純酶：單純蛋白質(zhì)。只有氨基酸組成的肽 鏈（蛋白水解酶鏈（蛋白水解酶- 消化道中的酶）消化道中的酶）l 結(jié)合酶：結(jié)合蛋白。氨基酸殘基結(jié)合酶：結(jié)合蛋白。氨基酸殘基+非蛋白成分非蛋白成分 全酶全酶 = = 酶蛋白酶蛋白 + + 輔助因子輔助因子 催化活性催化活性 氨基酸殘基氨基酸殘基 非蛋白成分非蛋白成分5特制分析 輔酶輔酶：與酶蛋白連接是比較疏松：與酶蛋白連接是比較疏松 小分子有機(jī)化合物小分子有機(jī)化合物 輔基輔基：與酶蛋白連接是比較牢固：與酶蛋白連接是比較牢固 參與氧化還原反應(yīng)的酶和基團(tuán)需要輔基或輔酶進(jìn)行電子或參與氧化還原反應(yīng)的酶和基團(tuán)需要輔基或輔酶進(jìn)行電子或輔助因子輔助因子 氫的傳送。在基團(tuán)中大多含有氫的傳送。在基團(tuán)中大多含有B B族維生素族維生素。 金屬酶：酶蛋白金屬酶：酶蛋白+ +金屬離子金屬離子 結(jié)合牢固結(jié)合牢固 無機(jī)金屬離子無機(jī)金屬離子 （大多數(shù)）（大多數(shù)） 金屬活化酶：不與酶蛋白結(jié)合在一起，金屬活化酶：不與酶蛋白結(jié)合在一起， 但酶發(fā)揮作用需金屬離子參與。但酶發(fā)揮作用需金屬離子參與。 穩(wěn)定酶蛋白分子構(gòu)象、作為酶活性中心一部分、本穩(wěn)定酶蛋白分子構(gòu)象、作為酶活性中心一部分、本 身進(jìn)行氧化還原傳遞電子、作為橋梁連接酶與底物、身進(jìn)行氧化還原傳遞電子、作為橋梁連接酶與底物、 中和陰離子，降低反應(yīng)中的靜電斥力中和陰離子，降低反應(yīng)中的靜電斥力 6特制分析第二節(jié)第二節(jié) 酶催化作用的特點(diǎn)酶催化作用的特點(diǎn)一）酶具有酶具有高效的催化活性高效的催化活性 降低活化能的程度比一般催化劑大，催化效率比一降低活化能的程度比一般催化劑大，催化效率比一般催化劑高（般催化劑高（10107 710101313）。）。過氧化氫分解過氧化氫分解： 催化劑催化劑 催化速度催化速度 鐵離子鐵離子 610-4 mol/ mol離子離子/秒秒 血紅素血紅素 610-1 mol/ mol /秒秒 過氧化氫酶過氧化氫酶 6106 mol/ mol/秒秒 7特制分析二）酶的催化具有高度特異性二）酶的催化具有高度特異性 一般催化劑：一般催化劑： 在體外，大多數(shù)反應(yīng)都可用相同在體外，大多數(shù)反應(yīng)都可用相同 的催化劑的催化劑 酶：酶： 只能一種或一類化學(xué)反應(yīng)或一種化只能一種或一類化學(xué)反應(yīng)或一種化 學(xué)鍵學(xué)鍵 特異性表現(xiàn)在它對底物的選擇和催化的特異性。它可從特異性表現(xiàn)在它對底物的選擇和催化的特異性。它可從成千上萬種反應(yīng)物中找出自己作用的底物。成千上萬種反應(yīng)物中找出自己作用的底物。8特制分析 絕對絕對特異性：特異性： 一個酶一個底物一個酶一個底物 相對相對特異性：特異性： 一個酶多種底物一個酶多種底物特異性特異性 催化一類具有相似結(jié)構(gòu)或相同化學(xué)鍵的底物催化一類具有相似結(jié)構(gòu)或相同化學(xué)鍵的底物 立體異構(gòu)立體異構(gòu)特異性：根據(jù)底物的立體構(gòu)型進(jìn)特異性：根據(jù)底物的立體構(gòu)型進(jìn) 行選擇性地催化行選擇性地催化9特制分析三）酶的三）酶的高度不穩(wěn)定性高度不穩(wěn)定性 由于大多數(shù)酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，所以其作用由于大多數(shù)酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，所以其作用必須在溫和的條件下（常溫、常壓、合適的必須在溫和的條件下（常溫、常壓、合適的pHpH）。）。 所有影響蛋白質(zhì)的因素都能影響酶的活性。所有影響蛋白質(zhì)的因素都能影響酶的活性。四）酶催化作用的四）酶催化作用的可調(diào)節(jié)性可調(diào)節(jié)性體內(nèi)有各種因素都可調(diào)節(jié)酶的催化能力體內(nèi)有各種因素都可調(diào)節(jié)酶的催化能力10特制分析思考題：思考題：l酶是一個什么物質(zhì)，在體內(nèi)其什么作用？酶是一個什么物質(zhì)，在體內(nèi)其什么作用？l在酶促反應(yīng)中，底物、產(chǎn)物分別代表什么？在酶促反應(yīng)中，底物、產(chǎn)物分別代表什么？l結(jié)合酶中的輔助因子主要是一些什么物質(zhì)？結(jié)合酶中的輔助因子主要是一些什么物質(zhì)？l什么叫做輔基、輔酶什么叫做輔基、輔酶l酶催化作用的特點(diǎn)是什么？酶催化作用的特點(diǎn)是什么？11特制分析第三節(jié)第三節(jié) 酶的作用機(jī)制及調(diào)節(jié)酶的作用機(jī)制及調(diào)節(jié)l酶的活性中心酶的活性中心 酶分子中的必需基團(tuán)（與酶活性有關(guān)的功能基團(tuán)）酶分子中的必需基團(tuán)（與酶活性有關(guān)的功能基團(tuán)）通過空間構(gòu)象折疊、盤繞相互靠近，形成一個能與底通過空間構(gòu)象折疊、盤繞相互靠近，形成一個能與底物特異性結(jié)合并催化底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的特定區(qū)域物特異性結(jié)合并催化底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的特定區(qū)域通?；钚灾行脑诜肿拥谋砻嫱ǔ；钚灾行脑诜肿拥谋砻?2特制分析 功能基團(tuán)：功能基團(tuán)： 1 1結(jié)合基團(tuán)：與底物結(jié)合結(jié)合基團(tuán)：與底物結(jié)合 S + E ESS + E ES 2 2催化基團(tuán)：催化底物反應(yīng)轉(zhuǎn)變產(chǎn)物（影響底物催化基團(tuán)：催化底物反應(yīng)轉(zhuǎn)變產(chǎn)物（影響底物 中某些化學(xué)基團(tuán)的穩(wěn)定性）中某些化學(xué)基團(tuán)的穩(wěn)定性） 3 3必需基團(tuán)：既有結(jié)合又有催化功能的基團(tuán)必需基團(tuán)：既有結(jié)合又有催化功能的基團(tuán)13特制分析14底底 物物 活性中心以外活性中心以外的必需基團(tuán)的必需基團(tuán)結(jié)合基團(tuán)結(jié)合基團(tuán)催化基團(tuán)催化基團(tuán) 活性中心活性中心 維持酶的空間構(gòu)象所維持酶的空間構(gòu)象所必需必需14特制分析酶原酶原： 一些酶（大多數(shù)是蛋白酶）在細(xì)胞內(nèi)合成時一些酶（大多數(shù)是蛋白酶）在細(xì)胞內(nèi)合成時 及分泌時是沒有催化活性的前體及分泌時是沒有催化活性的前體 實(shí)質(zhì)：沒有形成（暴露）酶的活性中心實(shí)質(zhì)：沒有形成（暴露）酶的活性中心酶原激活酶原激活：酶原在一定的條件下，在某種因素作用：酶原在一定的條件下，在某種因素作用 下分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，暴露或形成酶的下分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，暴露或形成酶的 活性中心，轉(zhuǎn)變成具有活性酶的過程?；钚灾行?，轉(zhuǎn)變成具有活性酶的過程。l酶原與酶原激活酶原與酶原激活15特制分析胰蛋白酶原激活過程：胰蛋白酶原激活過程： 在腸道，肽鏈的在腸道，肽鏈的N N端一個或幾個特定的肽鍵斷裂（腸激酶端一個或幾個特定的肽鍵斷裂（腸激酶作用下），酶原的空間構(gòu)象發(fā)生變化作用下），酶原的空間構(gòu)象發(fā)生變化形成酶的活性中心形成酶的活性中心。16特制分析酶原激活的生理意義：酶原激活的生理意義： 1、避免產(chǎn)生酶的組織細(xì)胞自身被破壞避免產(chǎn)生酶的組織細(xì)胞自身被破壞 2保證酶在特定部位與環(huán)境下和特定的條件下被激保證酶在特定部位與環(huán)境下和特定的條件下被激 活，發(fā)揮催化功能。活，發(fā)揮催化功能。 3作為儲存形式，需要的時候被激活作為儲存形式，需要的時候被激活 消化道酶原形式，保護(hù)消化管不被酶水解。血液中的消化道酶原形式，保護(hù)消化管不被酶水解。血液中的凝血因子以酶原形式，防止血管內(nèi)凝血。凝血因子以酶原形式，防止血管內(nèi)凝血。17特制分析 催化同一種化學(xué)反應(yīng)，但酶蛋白的分子結(jié)構(gòu)、催化同一種化學(xué)反應(yīng)，但酶蛋白的分子結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)不同、免疫原性不同的一組酶。理化性質(zhì)不同、免疫原性不同的一組酶。 部位：同一種屬或同一個體的不同組織或同一細(xì)胞部位：同一種屬或同一個體的不同組織或同一細(xì)胞 的不同亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)。的不同亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)。 功能功能: : 參與代謝的調(diào)節(jié)參與代謝的調(diào)節(jié)l同工酶同工酶18特制分析比較重要的同工酶比較重要的同工酶: :LDH(LDH(乳酸脫氫酶乳酸脫氫酶) ) 乳酸脫氫酶乳酸脫氫酶 丙酮酸丙酮酸 乳酸乳酸結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu): : 兩種亞基以不同比例組成五種四聚體形兩種亞基以不同比例組成五種四聚體形 式。單個亞基無活性式。單個亞基無活性. .19特制分析兩種亞基分別有兩個基因位點(diǎn)決定兩種亞基分別有兩個基因位點(diǎn)決定M: M: 基因位點(diǎn)在第基因位點(diǎn)在第1111號染色體上號染色體上H: H: 基因位點(diǎn)在第基因位點(diǎn)在第1212號染色體上號染色體上五種同工酶五種同工酶: :HHHHHHH MHHMMHMMMMMMMLDH1 (H4)LDH2(H3M) LDH3(H2M2)LDH4(HM3)LDH5 (M4)20特制分析結(jié)構(gòu)不同，分布不同，含量不同結(jié)構(gòu)不同，分布不同，含量不同在正常血清中都有一定量。但如組織發(fā)生病變，在正常血清中都有一定量。但如組織發(fā)生病變，會導(dǎo)致血清酶譜改變，便于臨床診斷。會導(dǎo)致血清酶譜改變，便于臨床診斷。21特制分析2222特制分析l酶催化作用機(jī)制酶催化作用機(jī)制l酶降低反應(yīng)的活化能酶降低反應(yīng)的活化能化學(xué)反應(yīng)基礎(chǔ)：參與反應(yīng)的分子間有效碰撞化學(xué)反應(yīng)基礎(chǔ)：參與反應(yīng)的分子間有效碰撞 活化分子：具有足夠能量的反應(yīng)分子活化分子：具有足夠能量的反應(yīng)分子 活化能：活化分子具有的足夠能量平均活化能：活化分子具有的足夠能量平均 水平能量水平能量23特制分析 酶催化作用的機(jī)制酶催化作用的機(jī)制-中間產(chǎn)物學(xué)說：中間產(chǎn)物學(xué)說： ESES形成，降低反應(yīng)活化能，使原先低于活化能閾形成，降低反應(yīng)活化能，使原先低于活化能閾的分子也成為活化分子，碰撞反應(yīng)的分子多了，反應(yīng)的分子也成為活化分子，碰撞反應(yīng)的分子多了，反應(yīng)速度加快了。速度加快了。 一般催化劑：增加溫度，使更多的反應(yīng)物分子獲得一般催化劑：增加溫度，使更多的反應(yīng)物分子獲得所需的活化能所需的活化能24特制分析l代謝途徑的關(guān)鍵酶（限速酶）代謝途徑的關(guān)鍵酶（限速酶）限速酶限速酶： 催化限速反應(yīng)的酶為限速酶。催化限速反應(yīng)的酶為限速酶。關(guān)鍵酶：催化單向反應(yīng)，關(guān)鍵酶：催化單向反應(yīng)，決定代謝途徑方向的酶決定代謝途徑方向的酶 E1 E2 E3 E4 A B C D P25特制分析思考題：思考題：l酶的活性中心定義。酶的活性中心定義。l什么叫做酶的必需基團(tuán)，有幾類，分別是指什么？什么叫做酶的必需基團(tuán)，有幾類，分別是指什么？l酶原與酶原激活，有什么意義？酶原與酶原激活，有什么意義？l關(guān)鍵酶、限速酶的定義關(guān)鍵酶、限速酶的定義26特制分析l研究各種因素對酶促反應(yīng)速度的影響研究各種因素對酶促反應(yīng)速度的影響第四節(jié)第四節(jié) 影響酶催化作用的因素影響酶催化作用的因素酶濃度、酶濃度、底物濃度底物濃度、溫度、溫度、pHpH、激活劑、激活劑、抑制劑抑制劑條件：條件： 研究某一因素對酶促反應(yīng)速度的影響，研究某一因素對酶促反應(yīng)速度的影響， 其它因素保持不變。保持反應(yīng)在其它因素保持不變。保持反應(yīng)在初速度初速度 的狀態(tài)的狀態(tài)27特制分析 其它條件不變，只改變底物濃度，觀察對反應(yīng)其它條件不變，只改變底物濃度，觀察對反應(yīng)速度的影響速度的影響。l底物濃度對反應(yīng)速度的影響底物濃度對反應(yīng)速度的影響底物飽和：酶的活性中心已被底物全部占據(jù)，速度底物飽和：酶的活性中心已被底物全部占據(jù)，速度 不再增加，達(dá)到極限不再增加，達(dá)到極限Vm Vm 28特制分析 S + E ES E+ P 米曼氏方程式：根據(jù)中間產(chǎn)物學(xué)說推導(dǎo)出米曼氏方程式：根據(jù)中間產(chǎn)物學(xué)說推導(dǎo)出 V= V=1/2VmV=1/2VmKm+SVmS Vm VmS 2 Km+S Km+S = 2 VmS/ Vm Km = 2S- S =S29特制分析 Km與與Vm的的意義：意義： 1. 1. KmKm（米氏常數(shù)）（米氏常數(shù)）是酶促反應(yīng)速度為最是酶促反應(yīng)速度為最 大反應(yīng)速度一半時的大反應(yīng)速度一半時的底物濃度底物濃度2. 2. 表示酶與底物親和力。兩者成反比。表示酶與底物親和力。兩者成反比。 KmKm值越大，酶與底物親和力越小。值越大，酶與底物親和力越小。30特制分析3KmKm值是酶的特征性常數(shù)值是酶的特征性常數(shù), ,與酶的結(jié)構(gòu)、底物和反與酶的結(jié)構(gòu)、底物和反應(yīng)環(huán)境有關(guān)，與酶的濃度無關(guān)應(yīng)環(huán)境有關(guān)，與酶的濃度無關(guān)31特制分析 當(dāng)當(dāng)S S E Vm=KEE Vm=KE 反應(yīng)速度與酶濃度成正比。反應(yīng)速度與酶濃度成正比。l酶濃度對反應(yīng)速度的影響濃度對反應(yīng)速度的影響32特制分析l溫度對反應(yīng)速度的影響溫度對反應(yīng)速度的影響酶活性酶活性兩種效應(yīng)的影響：兩種效應(yīng)的影響：1活性隨著溫度升高而活性隨著溫度升高而增高增高2溫度到達(dá)一定高度時，溫度到達(dá)一定高度時，酶活性隨溫度升高而降低，酶活性隨溫度升高而降低，繼而失活。與酶的本質(zhì)是繼而失活。與酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)有關(guān)。蛋白質(zhì)有關(guān)。33特制分析低溫時：酶活性受到抑制，隨著溫度上升，活性恢低溫時：酶活性受到抑制，隨著溫度上升，活性恢 復(fù)。復(fù)。高溫時：酶活性喪失，隨著溫度降低，活性不能恢高溫時：酶活性喪失，隨著溫度降低，活性不能恢 復(fù)。因?yàn)槊傅鞍滓炎冃?。?fù)。因?yàn)槊傅鞍滓炎冃浴?4特制分析最適溫度：最適溫度：酶促反應(yīng)到達(dá)最大值時的溫度。酶促反應(yīng)到達(dá)最大值時的溫度。溫度對酶促反應(yīng)影響的臨床意義溫度對酶促反應(yīng)影響的臨床意義: 低溫對標(biāo)本的保存、低溫麻醉在臨床手術(shù)中的應(yīng)低溫對標(biāo)本的保存、低溫麻醉在臨床手術(shù)中的應(yīng)用。用。 高溫滅菌的原理高溫滅菌的原理35特制分析最適溫度與時間的關(guān)系最適溫度與時間的關(guān)系36特制分析pHpH影響酶蛋白、底物分子、輔酶分子中的電離基團(tuán)解離。影響酶蛋白、底物分子、輔酶分子中的電離基團(tuán)解離。 lpHpH對酶反應(yīng)速度的影響對酶反應(yīng)速度的影響在不同的在不同的pHpH下，同一種酶催化活性是不同的。下，同一種酶催化活性是不同的。37特制分析最適最適pHpH：酶促反應(yīng)達(dá)到最大值時的：酶促反應(yīng)達(dá)到最大值時的pHpH 在這狀態(tài)下，酶活性中心、底物、輔在這狀態(tài)下，酶活性中心、底物、輔酶所呈現(xiàn)的解離狀態(tài)是酶與底物結(jié)合并催酶所呈現(xiàn)的解離狀態(tài)是酶與底物結(jié)合并催化反應(yīng)的最佳解離狀態(tài)。化反應(yīng)的最佳解離狀態(tài)。 每種酶都有自己的最適每種酶都有自己的最適pHpH。偏離最適。偏離最適pHpH，酶的，酶的催化活性就降低催化活性就降低38特制分析 最適最適pHpH受底物濃度、緩沖液種類和濃度、酶的純受底物濃度、緩沖液種類和濃度、酶的純度等因素影響。度等因素影響。 生物體內(nèi)絕大多數(shù)酶最適的生物體內(nèi)絕大多數(shù)酶最適的pHpH都在中性？都在中性？ 39特制分析l激活劑對反應(yīng)速度的影響激活劑對反應(yīng)速度的影響 激活劑激活劑-使酶由無活性或低活性變?yōu)橛谢钚曰蚋呤姑赣蔁o活性或低活性變?yōu)橛谢钚曰蚋?活性的物質(zhì)活性的物質(zhì) 組分：組分： 無機(jī)離子或簡單的有機(jī)化合物無機(jī)離子或簡單的有機(jī)化合物 功能：功能：維持穩(wěn)定酶蛋白空間結(jié)構(gòu)維持穩(wěn)定酶蛋白空間結(jié)構(gòu) 作為酶與底物之間的連接點(diǎn)作為酶與底物之間的連接點(diǎn) 作為輔助因子的一部分構(gòu)成酶的活性中作為輔助因子的一部分構(gòu)成酶的活性中心心40特制分析必需激活劑必需激活劑- - 在酶促反應(yīng)中比不可少的，可使無活在酶促反應(yīng)中比不可少的，可使無活 性的酶轉(zhuǎn)變成有活性的酶。性的酶轉(zhuǎn)變成有活性的酶。 （大部分是一些金屬離子）（大部分是一些金屬離子）非必需激活劑非必需激活劑-一些酶本身有活性，但比較低，加了一些酶本身有活性，但比較低，加了 激活劑后，催化活性顯著提高。激活劑后，催化活性顯著提高。 （大多是有機(jī)化合物類物質(zhì)。（大多是有機(jī)化合物類物質(zhì)。41特制分析l抑制劑對反應(yīng)速度的影響抑制劑對反應(yīng)速度的影響 抑制劑：凡能有選擇性地使酶活性降低或喪失但抑制劑：凡能有選擇性地使酶活性降低或喪失但 不能使酶蛋白變性的物質(zhì)不能使酶蛋白變性的物質(zhì)抑制作用：直接或間接影響酶活性中心，抑制作用：直接或間接影響酶活性中心， 使酶使酶 的活性降低或喪失的作用。的活性降低或喪失的作用。 種類：不可逆抑制、可逆抑制種類：不可逆抑制、可逆抑制 （根據(jù)抑制劑與酶的結(jié)合程度）根據(jù)抑制劑與酶的結(jié)合程度）42特制分析一）不可逆抑制不可逆抑制 抑制劑與酶的必需基團(tuán)以共價鍵牢固結(jié)合，使抑制劑與酶的必需基團(tuán)以共價鍵牢固結(jié)合，使 酶的活性喪失。用一般生化方法（透析、超濾等）酶的活性喪失。用一般生化方法（透析、超濾等） 不能去除抑制劑，需用特殊的藥物去除，才能不能去除抑制劑，需用特殊的藥物去除，才能 使酶活性恢復(fù)。使酶活性恢復(fù)。 43特制分析重金屬中毒（重金屬中毒（HgHg2+2+、AgAg2+2+、PbPb2+2+） 以以-SH-SH為必需基團(tuán)的一類酶上，一些金屬離子很容易結(jié)為必需基團(tuán)的一類酶上，一些金屬離子很容易結(jié)合在酶分子的活性巰基上，使酶活性被抑制。合在酶分子的活性巰基上，使酶活性被抑制。解除這種抑制：需采用一些多個巰基的高濃度化合物解除這種抑制：需采用一些多個巰基的高濃度化合物44特制分析ClAsClCHCHCl+ ESHSHESAsSCHCHCl+2HClESSAs CHCHCl+CH2SHCHSHCH2OHESHSH+CH2SCHSCH2OHAs CHCHCl巰基酶巰基酶二巰基丙醇二巰基丙醇路易士氣路易士氣45特制分析有機(jī)磷中毒有機(jī)磷中毒 以絲氨酸側(cè)鏈上的羥基為必需基團(tuán)的一類酶，以絲氨酸側(cè)鏈上的羥基為必需基團(tuán)的一類酶，羥基易磷酸化，酶活性被抑制羥基易磷酸化，酶活性被抑制 膽堿酯酶上的羥基被有機(jī)磷農(nóng)藥磷酸化后活性被抑膽堿酯酶上的羥基被有機(jī)磷農(nóng)藥磷酸化后活性被抑制，不能水解乙酰膽堿，造成乙酰膽堿積蓄，引起副交制，不能水解乙酰膽堿，造成乙酰膽堿積蓄，引起副交感神經(jīng)興奮，呈現(xiàn)中毒癥狀感神經(jīng)興奮，呈現(xiàn)中毒癥狀46特制分析解磷定的作用：解除磷酸化。使酶恢復(fù)活性。解磷定的作用：解除磷酸化。使酶恢復(fù)活性。47特制分析二）可逆抑制可逆抑制 抑制劑與酶分子以抑制劑與酶分子以非共價鍵結(jié)合非共價鍵結(jié)合引起酶活性抑制引起酶活性抑制或喪失。結(jié)合疏松，可逆?；騿适?。結(jié)合疏松，可逆。 一般生化方法能去除抑制劑而恢復(fù)酶活性。一般生化方法能去除抑制劑而恢復(fù)酶活性。48特制分析 競爭性抑制競爭性抑制（抑制劑與酶結(jié)合位點(diǎn)與底物結(jié)（抑制劑與酶結(jié)合位點(diǎn)與底物結(jié) 合位點(diǎn)相同）合位點(diǎn)相同）EI49特制分析n特點(diǎn)特點(diǎn)抑制程度取決于抑制劑和底物的濃度之比抑制程度取決于抑制劑和底物的濃度之比I與與S結(jié)構(gòu)類似，競爭酶的活性中心；結(jié)構(gòu)類似，競爭酶的活性中心；酶的抑制作用可被高濃度酶的抑制作用可被高濃度底物底物所減低或解除所減低或解除 SI，ES，酶活性，酶活性抑制劑與酶的活性中心結(jié)合后，酶失去催化活性抑制劑與酶的活性中心結(jié)合后，酶失去催化活性50特制分析丙二酸丙二酸與琥珀酸競爭琥珀酸脫氫酶與琥珀酸競爭琥珀酸脫氫酶琥珀酸琥珀酸琥珀酸脫氫酶琥珀酸脫氫酶FADFADH2延胡索酸延胡索酸COOH CH2 CH2COOH COOH COOH CH2 丙二酸丙二酸51特制分析生理意義生理意義：臨床藥物的選擇：臨床藥物的選擇典型的典型的磺胺藥抗菌機(jī)理磺胺藥抗菌機(jī)理： 細(xì)菌在生長繁殖時，不能利用環(huán)境中的葉酸，只細(xì)菌在生長繁殖時，不能利用環(huán)境中的葉酸，只能在自己菌體內(nèi)合成能在自己菌體內(nèi)合成 52特制分析抑菌原理：抑菌原理： 磺胺藥結(jié)構(gòu)與對氨基苯甲酸相似，競爭磺胺藥結(jié)構(gòu)與對氨基苯甲酸相似，競爭FHFH2 2合成合成酶，使之不能進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成酶，使之不能進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成FHFH4 4 細(xì)菌缺乏原料，核細(xì)菌缺乏原料，核苷酸量苷酸量，細(xì)菌生長受到抑制。，細(xì)菌生長受到抑制。 人能利用食物中的葉酸，所以磺胺藥對人的核人能利用食物中的葉酸，所以磺胺藥對人的核苷酸合成不受影響。苷酸合成不受影響。在服藥的初期，磺胺藥要加倍。在服藥的初期，磺胺藥要加倍。某些抗癌藥物的設(shè)計也是根據(jù)這一原理某些抗癌藥物的設(shè)計也是根據(jù)這一原理53特制分析2) 非競爭性抑制非競爭性抑制（抑制劑與酶結(jié)合位點(diǎn)（抑制劑與酶結(jié)合位點(diǎn) 與底物與酶結(jié)合位點(diǎn)不在同一個部位）與底物與酶結(jié)合位點(diǎn)不在同一個部位） 但酶但酶-底物底物-抑制劑復(fù)合物抑制劑復(fù)合物(ESI)不能進(jìn)一步釋放出產(chǎn)物不能進(jìn)一步釋放出產(chǎn)物54特制分析特點(diǎn)特點(diǎn)：（1）抑制劑與底物結(jié)構(gòu)不相似，兩者沒有競爭作用抑制劑與底物結(jié)構(gòu)不相似，兩者沒有競爭作用（2 2）抑制劑結(jié)合在活性中心以外的部位，引起酶活）抑制劑結(jié)合在活性中心以外的部位，引起酶活 性的抑制性的抑制 (3）抑制劑濃度增加，使反應(yīng)體系中抑制劑濃度增加，使反應(yīng)體系中E E、ESES下降，下降， 造成整個酶促反應(yīng)速度降低，造成整個酶促反應(yīng)速度降低，v v下降。下降。（4 4）底物濃度的增加，不能解除抑制。）底物濃度的增加，不能解除抑制。55特制分析思考題：思考題：l影響酶催化作用的因素有哪些？影響酶催化作用的因素有哪些？l米氏常數(shù)反應(yīng)了哪種因素對酶活性的影響？米氏常數(shù)反應(yīng)了哪種因素對酶活性的影響？l米氏常數(shù)的定義及意義米氏常數(shù)的定義及意義l有機(jī)磷農(nóng)藥中毒屬于哪一種抑制有機(jī)磷農(nóng)藥中毒屬于哪一種抑制l比較一下競爭性抑制與非競爭性抑制的特點(diǎn)比較一下競爭性抑制與非競爭性抑制的特點(diǎn)l磺胺藥的作用是抑菌還是殺菌？磺胺藥的作用是抑菌還是殺菌？56特制分析 遺傳性疾病遺傳性疾病基因突變，酶分子缺陷，引起的疾病基因突變，酶分子缺陷，引起的疾病l酶酶與疾病的發(fā)生與疾病的發(fā)生白化病：白化?。?酪氨酸酶缺陷，黑色素不能生成，產(chǎn)生的酪氨酸酶缺陷，黑色素不能生成，產(chǎn)生的 疾病疾病第五節(jié)第五節(jié) 酶與醫(yī)學(xué)的關(guān)系酶與醫(yī)學(xué)的關(guān)系57特制分析RBCRBC中中6-6-磷酸葡萄糖脫氫酶缺陷磷酸葡萄糖脫氫酶缺陷 NADPHNADPH 還原型還原型GSH RBCGSH RBC膜完整性膜完整性 溶血性貧血溶血性貧血蠶豆病蠶豆病- - 某些人體內(nèi)某些人體內(nèi)6-6-磷酸葡萄糖脫氫酶缺磷酸葡萄糖脫氫酶缺陷，吃了蠶豆誘發(fā)溶血性貧血陷，吃了蠶豆誘發(fā)溶血性貧血58特制分析 酶活性受到抑制酶活性受到抑制 中毒性疾病中毒性疾病 煤氣中毒，一氧化碳抑制了呼吸鏈中的細(xì)胞煤氣中毒，一氧化碳抑制了呼吸鏈中的細(xì)胞 色素氧化酶的活性色素氧化酶的活性 重金屬中毒、農(nóng)藥中毒等重金屬中毒、農(nóng)藥中毒等59特制分析l酶與疾病的診斷酶與疾病的診斷 測定體液中酶的含量，診斷某些臟器的疾病測定體液中酶的含量，診斷某些臟器的疾病 ALTALT、ASTAST、淀粉酶、同工酶等、淀粉酶、同工酶等60特制分析l酶與疾病治療酶與疾病治療 利用酶制品治療疾病利用酶制品治療疾病l酶與醫(yī)學(xué)研究酶與醫(yī)學(xué)研究 利用酶為工具利用酶為工具61特制分析 思考題思考題酶促反應(yīng)的初速度不受酶促反應(yīng)的初速度不受哪一因素影響：哪一因素影響： A A S S B B E E C C pHpH D D 時間時間 E E 溫度溫度 關(guān)于米氏常數(shù)關(guān)于米氏常數(shù)Km的說法，的說法，哪個是正確的：哪個是正確的： A A 飽和底物濃度時的速度飽和底物濃度時的速度B B 在一定酶濃度下，最大速度在一定酶濃度下，最大速度的一半的一半C C 飽和底物濃度的一半飽和底物濃度的一半D D 速度達(dá)最大速度半數(shù)時的底速度達(dá)最大速度半數(shù)時的底物濃度，物濃度，E E 降低一半速度時的抑制劑濃降低一半速度時的抑制劑濃度度 62特制分析l作為催化劑的酶分子，具有下列哪一種能量效應(yīng)作為催化劑的酶分子，具有下列哪一種能量效應(yīng)? A 增高反應(yīng)活化能增高反應(yīng)活化能 B B 降低反應(yīng)活化能降低反應(yīng)活化能C C 產(chǎn)物能量水平產(chǎn)物能量水平 D D 產(chǎn)物能量水平產(chǎn)物能量水平E E 反應(yīng)自由能反應(yīng)自由能 63特制分析磺胺藥物治病原理是：磺胺藥物治病原理是： A A 直接殺死細(xì)菌直接殺死細(xì)菌B B 細(xì)菌生長某必需酶的競細(xì)菌生長某必需酶的競爭性抑制劑爭性抑制劑C C 細(xì)菌生長某必需酶的非細(xì)菌生長某必需酶的非競爭性抑制劑競爭性抑制劑D D 細(xì)菌生長某必需酶的不細(xì)菌生長某必需酶的不可逆抑制劑可逆抑制劑E E 分解細(xì)菌的分泌物分解細(xì)菌的分泌物 酶原激活的實(shí)質(zhì)是：酶原激活的實(shí)質(zhì)是： A 激活劑與酶結(jié)合使酶激激活劑與酶結(jié)合使酶激活活 B B 酶蛋白的變構(gòu)效應(yīng)酶蛋白的變構(gòu)效應(yīng)C C 酶原分子一級結(jié)構(gòu)發(fā)生酶原分子一級結(jié)構(gòu)發(fā)生改變從而形成或暴露出改變從而形成或暴露出酶的活性中心酶的活性中心D D 酶原分子的空間構(gòu)象發(fā)酶原分子的空間構(gòu)象發(fā)生了變化而一級結(jié)構(gòu)不生了變化而一級結(jié)構(gòu)不變變E E 以上都不對以上都不對 64特制分析