酶與醫(yī)學關系(1)匯編

1、 本文主要內容本文主要內容 酶的發(fā)展史及分子結構酶的發(fā)展史及分子結構 酶的概念酶的概念 酶與疾病的關系酶與疾病的關系 一一.酶的發(fā)展史及分子結構酶的發(fā)展史及分子結構 1.1發(fā)展史發(fā)展史 (1)酶是蛋白質: 1926年,James Summer由刀豆制出脲酶結晶確立酶是 蛋白質的觀念，其具有蛋白質的一切性質。 緊接著科學家們相繼提取出多種酶的蛋白質結晶，并 指出酶是一類具有生物催化作用的蛋白質。 (2)核酶的發(fā)現(xiàn)： 19811982年，Thomas R.Cech實驗發(fā)現(xiàn)有催化活性 的天然RNARibozyme。 L19 RNA和核糖核酸酶P的RNA組分具有酶活性是兩 個最著名的例子。 (3)抗體

2、酶（abzyme）： 1986年，Richard Lerrur和Peter Schaltz運用單克隆抗 體技術制備了具有酶活性的抗體（catalytic antibody）。 至今為止已發(fā)現(xiàn)2000多種酶，其中被提純結晶的有100 多種。作為商品生產的有120多種，應用到工業(yè)領域的 有60多種。 1.2 酶的組成酶的組成 酶蛋白酶蛋白 蛋白質部分蛋白質部分+ +非蛋白質部分非蛋白質部分 + +輔助因子輔助因子= = 全酶（有活性）全酶（有活性） 結合酶結合酶單純酶單純酶 小分子有機化合物小分子有機化合物 （B B族維生素）族維生素） 無機金屬離子無機金屬離子 輔酶輔酶 輔基輔基 酶酶 酶蛋白酶

3、蛋白 蛋白質部分蛋白質部分+ +非蛋白質部分非蛋白質部分 + +輔助因子輔助因子= = 全酶（有活性）全酶（有活性） 結合酶結合酶單純酶單純酶 小分子有機化合物小分子有機化合物 （B B族維生素）族維生素） 無機金屬離子無機金屬離子 輔酶輔酶 輔基輔基 酶酶 2.1酶的定義酶的定義： 酶是一類由活性 細胞產生的具有催化 作用和高度專一性的 特殊蛋白質(核酶除 外）。 二、酶的概念二、酶的概念 (1) 酶和一般催化劑的共性： 加快反應速度； 不改變平衡常數(shù)； 自身不參與反應。 (2) 酶催化作用特性： 條件溫和： 高效率：反應速度與不加催化劑相比可提高 108 1020，與加普通催化劑相比可提高

4、1071013； 2.2酶催化作用的特點酶催化作用的特點: 在食品、醫(yī)藥、制革、石油等多個行業(yè)中發(fā)揮著極大 的作用。 三三.酶與疾病的關系酶與疾病的關系 3.1 酶與疾病發(fā)生的關系酶與疾病發(fā)生的關系 人體的許多疾病與酶的質和量的異常、酶活性的 改變有關；因此，酶與疾病有密切的關系。 （1）遺傳性疾病 酶是基因表達的特殊蛋白質，先天性或遺傳性缺陷可 使某些酶的基因表達缺陷或異常，導致酶的質和量的 先天性異常。因酶的缺陷使相應的正常代謝途徑不能 進行而引起的疾病叫做酶遺傳性缺陷病。例如，酪氨 酸酶遺傳性缺陷時，體內酪氨酸不能轉化成黑色素， 導致皮膚、毛發(fā)缺乏黑色素而患白化病。 皮膚乳白色，毛發(fā)淡皮

5、膚乳白色，毛發(fā)淡 黃或銀白色，瞳孔淡黃或銀白色，瞳孔淡 紅，虹膜淡灰或淡紅，紅，虹膜淡灰或淡紅， 半透明視網膜缺乏色半透明視網膜缺乏色 素。素。 酪氨酸酶酪氨酸酶缺陷缺陷白化病白化病 智力低下，智力低下，60%60%患兒患兒 有腦電圖異常，頭發(fā)有腦電圖異常，頭發(fā) 細黃，皮膚色淡和虹細黃，皮膚色淡和虹 膜淡黃色，驚厥，尿膜淡黃色，驚厥，尿 有有“發(fā)霉發(fā)霉”臭味或鼠臭味或鼠 尿味。尿味。 苯丙氨酸羥化酶苯丙氨酸羥化酶缺陷缺陷苯丙酮苯丙酮 酸尿癥酸尿癥 胱硫醚合成酶胱硫醚合成酶缺陷缺陷同型胱氨酸同型胱氨酸 尿癥尿癥 多發(fā)性血栓形成，晶多發(fā)性血栓形成，晶 體脫位，身體瘦長，體脫位，身體瘦長， 蜘蛛樣指

6、（趾），輕蜘蛛樣指（趾），輕 中度智力低下。中度智力低下。 表表3-1遺傳性酶缺陷所致疾病遺傳性酶缺陷所致疾病 酶缺陷相應疾病 谷胱甘肽過氧化物酶 新生兒黃疸 黑尿酸氧化酶黑尿酸癥 肌腺苷酸脫氫酶肌病 1-磷酸半乳糖尿苷移換酶半乳糖血癥 葡萄糖-6-磷酸酶糖原貯積癥 6-磷酸葡萄糖脫氫酶蠶豆病 高鐵血紅蛋白還原酶高鐵血紅蛋白血癥 （2）中毒性疾?。┲卸拘约膊?臨床上有些疾病是由于酶活性受到抑制引起的，稱為中毒 性疾病。例如，有機磷農藥中毒是由于抑制了膽堿酯酶活 性，重金屬鹽中毒是由于抑制了巰基酶活性，氰化物中毒 是由于抑制了細胞色素氧化酶的活. a.巰基酶抑制劑巰基酶抑制劑 巰基酶巰基酶失活的

7、酶分子失活的酶分子 抑制劑：抑制劑：重金屬離子重金屬離子Ag+、Hg2+、砷劑等砷劑等 b.羥基酶抑制羥基酶抑制 （膽堿酯酶）（膽堿酯酶） 絲氨酸酶絲氨酸酶 絲氨酸絲氨酸酶酶 抑制劑：抑制劑：有機磷化合物有機磷化合物 乙酰膽堿乙酰膽堿 + H2O膽堿膽堿 + 乙酸乙酸 膽堿酯酶膽堿酯酶 有機磷殺蟲劑有機磷殺蟲劑 膽堿能神經興奮膽堿能神經興奮中毒中毒 （心跳變慢、瞳孔縮小、流涎、多汗、呼吸困難）（心跳變慢、瞳孔縮小、流涎、多汗、呼吸困難） 3.2酶在疾病診斷上的應用酶在疾病診斷上的應用 當組織細胞損傷時，細胞內酶大量入血，使血清酶活性增高； 或因細胞病變使其合成酶的能力下降，使血清中酶活性降低。

8、 酶催化生物體內物質代謝發(fā)生紊亂。測定血清酶活性對疾病的 輔助診斷、治療評價和預后判斷具有重要的臨床意義。 常用于臨床診斷的血清酶常用于臨床診斷的血清酶1 血 清 酶主 要 來 源主 要 疾 病 谷氨酸脫氫酶肝肝實質疾病 乳酸脫氫酶心臟、肝、骨骼肌、 紅細胞、血小板、淋 巴結 心肌梗死、溶血、肝 實質疾病 山梨醇脫氫酶肝肝實質疾病 丙氨酸氨基轉移酶肝、骨骼肌、心臟肝實質病變 天冬氨酸氨基轉移酶肝、骨骼肌、心臟、 腎、紅細胞 心肌梗死、肝實質疾 病、肌肉病 -谷氨酰轉肽酶肝、腎肝實質疾病、酒精中 毒 肌酸激酶骨骼肌、心臟、平滑 肌 心肌梗死、肌肉病 肌肉病肌肉病骨骼肌、心肌骨骼肌、心肌醛縮酶醛縮

9、酶 胰腺疾病胰腺疾病胰腺胰腺胰蛋白酶（原）胰蛋白酶（原） 肝膽疾病肝膽疾病肝、膽管肝、膽管5/-核苷酸酶核苷酸酶 有機磷殺蟲劑中毒、有機磷殺蟲劑中毒、 肝實質疾病肝實質疾病 肝肝膽堿酯酶膽堿酯酶 胰腺疾病胰腺疾病唾液腺、胰腺、卵巢唾液腺、胰腺、卵巢淀粉酶淀粉酶 前列腺癌、骨病前列腺癌、骨病前列腺、紅細胞前列腺、紅細胞酸性磷酸酶酸性磷酸酶 骨病、肝膽疾病骨病、肝膽疾病肝、骨、腸粘膜、胎盤、肝、骨、腸粘膜、胎盤、 腎腎 堿性磷酸酶堿性磷酸酶 主主 要要 疾疾 病病主主 要要 來來 源源血血 清清 酶酶 常用于臨床診斷的血清酶常用于臨床診斷的血清酶2 美國一位美國一位4歲小女孩歲小女孩Ashanti

10、 DiSilva,她患了一種她患了一種嚴重聯(lián)嚴重聯(lián) 合免疫缺陷征（合免疫缺陷征（SCID）的疾病，機體對任何微生物都的疾病，機體對任何微生物都 缺乏抵抗力，她只能呼吸過濾了的空氣，飲用嚴格消毒缺乏抵抗力，她只能呼吸過濾了的空氣，飲用嚴格消毒 的水和吃嚴格消毒的食物。的水和吃嚴格消毒的食物。 病因：病因：腺苷酸脫氨酶（腺苷酸脫氨酶（ADA）基因先天遺傳缺陷?；蛳忍爝z傳缺陷。 Dr.W.French Anderson 和他的同事在和他的同事在 小女小女 孩的孩的T細胞中插入一個正常的細胞中插入一個正常的 ADA基因，將其注入她的血液系統(tǒng)。基因，將其注入她的血液系統(tǒng)。 正常的正常的T細胞以每月增長細胞以每月增長25%的速度生的速度生 長，改善了她的免疫功能。長，改善了她的免疫功能。 1990年首次基因療法年首次基因療法 3.3酶在疾病治療中的應用酶在疾病治療中的應用 1幫助消化幫助消化 胃蛋白酶、胰蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和木瓜蛋白酶都可用于 幫助消化。 2消炎抑菌消炎抑菌 溶菌酶、木瓜蛋白酶可緩解炎癥，促進消腫；糜蛋白酶可用于 外科清創(chuàng)和燒傷病人痂垢的清除以及防治膿胸病人漿膜粘連， 霧化吸入可稀釋痰液便于咳出等。 3防治血栓防治血栓