《生物化学》教案 授课题目 学时安排 第七章 酶及其动力学 4学时 掌握本质、组成：单体酶、寡聚酶、多酶复合物等概念： 酶专性：活力测定：反应速度及其测定：米氏方程： 学 抑制作用的类型：抑制类型鉴别：温度对酶促反应的影 夕 响：pH对酶促反应的影响：激活剂对酶促反应的影响 的 熟悉和化学催化剂相同之处：专性机理：分离与纯化： 和 核酶、抗体酶、同工酶概念。中间络合物学说 好 了解习惯命名法：国际系统命名法：国际系统分类法与 求 编号：化学酶工程：生物酶工程。反应级数：常见重要 抑制剂 酶专性：活力测定 教学 米氏方程：抑制作用的类型：温度对酶促反应的影响 重点 pH对酶促反应的影响。 教学 专性机理 难点 米氏方程推导：抑制类型鉴别 教学过程 讲授结合多媒体课件 P348习题之1、2、4、12、13 作业 P381习题之1、2、3
教学内容 导言 大家已知，具有催化能力的蛋白质是酶。作为酶，他和其他蛋白质有何不同？作为催 化利，他和其他催化制有何不同？ 大家已知，四大生物工程之一是酶工程，它是什么样的工程？ 大家已知，许多农药是酶的抑制剂，许多医药也是酶的抑制剂，怎么前者杀人，后者 不杀 大家还已知，加酶洗衣粉在使用时温度不能过低过高，时间不能过短过长，为什么？ 通过下面的讨论，你将茅塞领开. 第七章酶及其动力学 第一节通论 一、酶的概念（掌握） 定义：酶是生物细胞产生的、具有催化能力的生物催化剂。 酶是生物体内进行新陈代谢不可缺少的受多种因素调节控制的具有催化能力的 生物催化剂（生物产生的催化化学反应的物质，包括酶、核酶》 是山活细胞合成放，对其特异底物起高效催化作用的生物催化剂(biocatalyst).已发 现的有两类：主要的一类是蛋白质酶(enm),生物体内已发瑰4000多种，数百种腋得到 结品。芙国科学家C®h于1981年在研究原生动物四膜虫的RM前体1工成熟时发现德静 “boym肥为数不多，主要用于核酸(1959年的诺以尔化学奖) 生物学意义能在体内分温和的条件下高效率地起催化作用，并通过自我调节使 生物体内各种物质处于不断的有序的代谢之中， 有关概念酶促反应 底物(S) 产物(P) 途径 循环 原始底物 间产物 最终产物 表示方法：S一P 表示不可逆反应 表示可逆反应 S十s-→P1-→Pi-→Pm-→P 表示代谢途径 酶所具有的催化能力称为酶活性。 二、酶作用的特点（学握） 酶具有一般催化剂的特征：1只能进行热力学上允许进行的反应：2.可以缩短化学反应 到达平衡的时间，而个改变反应的Ψ衡点：3，通过降低活化能加快化学反应速度。 自山能 活化能：一定温度下，1摩 尔底物会部变成话化 态所需自由能 反应进程
酶的催化特点： 1高效性：具有很高的催化效率，通常要高出非生物催化剂催化活性的11013倍 催化效率用转换数表示： 一定条件下，每秒钟每个分子（摩尔）转化底物的分子 数（摩 2H02 →2H20 02 lmol过氧化红酶 5X 106molH2O2 1mol离子铁 6×104molH,02 2专一性，通对底物日有严格的洗怪性， 详见5 3敏感性： 对环境条件极为感，易于失活 变性 、被抑制、解聚、修饰等 更新 榜主要是蛋白质，儿能使蛋白质变性的耍化因素均可影啊傅活性，甚全使礴完全失 活。游催化作用一般需要比较温和的条件(37℃、1am,pH7)。 4.可调性：酶活性的调节和酶合成速度的调节。 如诱导、阻通：抑制、激活；别构、修饰等详见10、22(39)章 促反应受多种因索的调控，通过成变的合成和降解速度可鸿节的含量：在 胞液和亚翔胞的隔高分布构成的区域化调节：代湖物浓度或产物浓度的变化 以 或激活游的活性：激素和冲经系统的信息，可通过对关梅的变构调节和共价修饰米影 啊整个酶促反应速度。所以陵是催化剂又是代谢调节元件，酶水半的调节是代谢调控的 基本方式. 三、酶的化学本质与组成（掌握） 1、牌的化学本质 蛋白质 1926年J.B.Sumner首次从刀豆制备出球酶结品，证明其为蛋白质，并提出酶的本质就 是蛋白质的观点。 酶是蛋白质的证据：其组成、结构、性质与蛋白质一样 2、化学组成 单纯 只有氨基酸组分 结合 (全牌)·酶蛋白 轴因子 氨基酸组分 非氨基酸组分 单纯颜是X山队徒构成的郴。原做、一些消化蛋白惊、淀粉游、脂旋、核核酸膜等 原性合潮山蛋白质那分和非蛋白质帘分组成，前者称为蛋白即西 me，决定的特 异性和岛效率：后者称为辅助因 两者结合形成的有 合物称为全 两部分对于催化活性都是必需剂 辅因子 辅膺与酶蛋白结合得比较松的小分子有机物。 辅基与膺蛋白结合得紧密的小分子有机物。 金属离子金属离子作为辅助因子。约23的脑含有金属离子， 常见的是,a、g、Cf”(Cif、Fe”(Fe")等。金属离子的作用是多方面的：参 与酶的活性中心：在酶蛋白与底物之起桥梁作用：持游分子发挥雁化作用所必需的构象： 中和阴离子，降低反应中的醉电斥力 酶的催化专一性主要决定于蛋白部分，辅因子通常是作为电子、原子或某些化学基团 的载体。 3、单体酶、寡聚酶和多酶复合物
单体酶(monomeric enzyme):仪有一条具有活性部位的多队链，全部参与水解反应。 单体做，为数不多，均为水解腰，啖蛋白感、鹅核酸膜、溶曾脖 山几个或多个亚基组成，亚基牢周地联在 一起，单个亚基 没有催化活性。亚基之间以非共价健结合。 /磷酸化府，3-腾酸甘油醛脱氢游等。 多俯复合物(multienzyme system):儿个酶镶嵌而成的复合物。这些酶催化将底物转化 为产蝴的一系列顺序反应」 丙酮酸脱氢牌系(E.coi):丙酮酸脱氢酶(E1)、硫辛酰转乙酰酶(EⅡ)和二氢硫辛 酰脱氢晦(E山)。 结构示意图 多萨体系利于一系列反应的连续进行，！丽酸脱氢脖体系、脂防酸合成樽复合体。在 多静体系中，能影啊条代谢途方向和速度的称为关能，能通常催化单向个半商 反应，或者是该多体系中催化活性最低的限速搬 四、酶的分类与命名（了解） 1、单的分类 1961年国际学委员会(Enzyme Committee,.EC)根据酶所催化的反应类型和机理，把 酶分成6大类 1,氧化还原喃类：主要足催化氢的转移或电了子传递的氧化还原反应. AH2+B (O)A+BH2 (H2O2,H2O) (1)脱氢酶类：催化直接从底物上脱氢的反应。 AH+B一A+BH(需辅酶I或辅酶I) (2)氧化南类 ①催化底物脱氢，氧化生成H2O2: AH2+O2→A+H2O2(需FAD或FMN) ②催化底物脱氢，氧化生成H20: 2AH2+02→2A+2H0 (3)过氧化物悔 ROO+H2O2-RO+HO+O (4)加氧（双加氧酶和单加氧酶） 02十邻二粉一顺，顺-己二烯二酸 RH+O2+还原型辅助因子一ROH+H,O+氧化型辅助因子 (又称羟化酶) 2.转移酶类：催化化合物中某些基团的转移。 A.X-B-A+BX 根据X分成8个亚类：转移碳基、酮基或醛基、酰基、糖基、烃基、含氯基、含碎基 和合硫基的酶 3.水解酶类：催化加水分解作用。 AB+H2O→AOH+BH
4.裂解酶类：催化非水解性地除去基团而形成双键的反应或逆反应。 CC键 丙酮酸=乙醛十二氧化碳 C0键 苹果酸=延胡骏酸十水 CN健 天冬氨酸=延胡羧酸十氨 5.异构酶：催化各种异构体之间的互变 A-B 常见的有消旋和变淀、醛酮异构、顺反异构和变位酶类。 6.合成酶类：催化有ATP参加的合成反应。 A+B+ATP→AB+ADP+P 编号EC:n1:2.n.n4 EC 风际酶学委员会 据反应性质分六大类 =16 下再分亚类 分亚亚类 1 n3=1 n4 在亚亚类中的排行n4=1i 乳酸脱氢酶ECL. 1. 1.27 第】大类，氧化还原面 第1亚类，氧化基团CH0OH(2是基/3是烷基/4是氢基等) 第1亚亚类，H受体为NAD (2是细胞色素/3是氧气 该南在亚亚类中的流水编号 EC:1.11x催化的反应都是 -C-OH+NAD (P)+--CO-H+NAD (P)H+H+ 黄嘌吟氧化两EC:1. 2 第1大类，氧化还原酶 第2亚类，氧化基团-C0 第3亚亚类，H受体为O 该面在亚亚类中的流水编号 2、睡的命名 有两种方法：系统名、惯用名 系统名：底物名称：底物名称十反应类型+聘 乳酸+NAD一→丙酮酸+NADH+H 乳酸：NAD氧化还原酶 惯用名：只取一个较重要的底物名称和反应类型，有的加来源。 酸：NAD室化还原南 蛋白质水解酶 (胰、胃、木瓜)蛋白酶 对于催化水解反应的南一彀在南的名称上省去反应类型， 五、酶作用的专一性（重点、难点） 是指酶对催化的反应和反应物有严格的选择性 即一种酶只能催化一定的底物发生一定的变化 底物专一性 反应专一性 1、作用的专一性 狭义专一性指底物专一性，据对底物的选择方式，分