第四章 酶與維生素

1、第三章第三章 酶與維生素酶與維生素Enzyme and vitamin 引引 言言 日常生活中常常碰到的一些現(xiàn)象，如日常生活中常常碰到的一些現(xiàn)象，如吃饅頭時，吃饅頭時，多嚼些時候，會感覺到甜多嚼些時候，會感覺到甜，這是因為口腔的唾液里有，這是因為口腔的唾液里有淀粉酶能把飯中的淀粉分解成為糊精和麥芽糖。淀粉酶能把飯中的淀粉分解成為糊精和麥芽糖。醫(yī)生醫(yī)生常會給消化不良的病人吃多酶片常會給消化不良的病人吃多酶片，其成分主要是胃蛋，其成分主要是胃蛋白酶、胰蛋白酶、淀粉酶，這些酶能幫助人體將吃進白酶、胰蛋白酶、淀粉酶，這些酶能幫助人體將吃進去的蛋白質(zhì)、淀粉分解成簡單的物質(zhì)，易被腸壁吸收。去的蛋白質(zhì)、淀粉

2、分解成簡單的物質(zhì)，易被腸壁吸收。 生物體內(nèi)的新陳代謝過程包含著許多復雜而又有規(guī)生物體內(nèi)的新陳代謝過程包含著許多復雜而又有規(guī)律的物質(zhì)變化和能量變化，這許多化學反應都是在酶律的物質(zhì)變化和能量變化，這許多化學反應都是在酶催化下進行的。催化下進行的。 酶和生命活動密切相關酶和生命活動密切相關, ,幾乎所有的生命過程都有幾乎所有的生命過程都有酶參加酶參加。主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容n概述概述n酶催化作用的特點酶催化作用的特點n酶的結(jié)構(gòu)與功能酶的結(jié)構(gòu)與功能n維生素與輔酶維生素與輔酶n影響酶催化作用的因素影響酶催化作用的因素n酶活性的調(diào)節(jié)酶活性的調(diào)節(jié)n酶與醫(yī)學的關系酶與醫(yī)學的關系 學學 習習 目目 標標n掌握：

3、掌握：酶的概念及作用特點、結(jié)構(gòu)功能及酶的概念及作用特點、結(jié)構(gòu)功能及影響酶促反應速度的因素；影響酶促反應速度的因素； B B族維生素參族維生素參與組成的輔酶或輔基的結(jié)構(gòu)與功能；競爭與組成的輔酶或輔基的結(jié)構(gòu)與功能；競爭性抑制作用的概念與作用特點；變構(gòu)調(diào)節(jié)，性抑制作用的概念與作用特點；變構(gòu)調(diào)節(jié)，共價修飾調(diào)節(jié)。共價修飾調(diào)節(jié)。n熟悉：熟悉：維生素的概念和分類；熟悉同工酶維生素的概念和分類；熟悉同工酶的概念及其臨床應用。的概念及其臨床應用。n了解：了解：酶的命名、分類原則及酶活性測定酶的命名、分類原則及酶活性測定的原理方法；酶與醫(yī)學的關系。的原理方法；酶與醫(yī)學的關系。概概 述述 （一）酶的定義（一）酶的定

4、義 酶酶（Enzyme）：酶是一類由活細胞產(chǎn)生的，酶是一類由活細胞產(chǎn)生的，對其特異底物具有高效催化作用的蛋白質(zhì)。對其特異底物具有高效催化作用的蛋白質(zhì)。 核酶核酶(ribozyme)：具有高效、特異催化作用的具有高效、特異催化作用的核酸核酸。 （二）酶的化學本質(zhì)（二）酶的化學本質(zhì) 來源：來源：活細胞活細胞 功能：功能：催化劑催化劑 化學本質(zhì)：化學本質(zhì)：絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNARNA。（三）（三）幾個有關名詞幾個有關名詞 酶促反應：酶促反應：酶所催化的反應稱為酶促反應。酶所催化的反應稱為酶促反應。 底物底物（substrate,S) )：被酶催化的物質(zhì)被酶催化的物質(zhì)。

5、 產(chǎn)物產(chǎn)物（product, P) )：反應生成的物質(zhì)。反應生成的物質(zhì)。 酶活性：酶活性：酶所具有的催化能力（酶所具有的催化能力（酶作用的強弱酶作用的強弱）。）。 酶失活：酶失活：酶喪失催化能力。酶喪失催化能力。 單體酶單體酶(monomeric enzyme)：由由單條肽鏈單條肽鏈構(gòu)成構(gòu)成, ,僅僅具有三級結(jié)構(gòu)的酶。具有三級結(jié)構(gòu)的酶。 寡聚酶寡聚酶(oligomeric enzyme)：由由多個相同或不同亞多個相同或不同亞基基以非共價鍵連接組成的酶。以非共價鍵連接組成的酶。 多酶體系多酶體系（multienzyme system)：由由幾種不同功能幾種不同功能的酶的酶彼此聚合形成的多酶復合物

6、。彼此聚合形成的多酶復合物。（三）酶的命名和分類（三）酶的命名和分類 酶的命名：酶的命名： 1 1、習慣命名法習慣命名法 n根據(jù)其催化底物來命名；根據(jù)其催化底物來命名；n根據(jù)所催化反應的性質(zhì)來命名；根據(jù)所催化反應的性質(zhì)來命名；n結(jié)合上述兩個原則來命名；結(jié)合上述兩個原則來命名；n有時在這些命名基礎上加上酶的來源或其它特點。有時在這些命名基礎上加上酶的來源或其它特點。 2 2、系統(tǒng)命名法系統(tǒng)命名法(19611961年國際酶學委員會確定年國際酶學委員會確定) n系統(tǒng)名稱：底物名系統(tǒng)名稱：底物名+ +反應性質(zhì)反應性質(zhì)n分類編號：分類編號：E.C.+E.C.+四個數(shù)字四個數(shù)字 （一些酶的命名舉例一些酶的

7、命名舉例編號編號推薦名稱推薦名稱系系 統(tǒng)統(tǒng) 名名 稱稱催催 化化 的的 反反 應應EC1.4.1.3谷氨酸谷氨酸L-谷氨酸：谷氨酸：NAD+L-谷氨酸谷氨酸 + H2O + NAD+脫氫酶脫氫酶氧化還原酶氧化還原酶 -酮戊二酸酮戊二酸 + NH3 + NADHEC2.6.1.1 天冬氨酸氨天冬氨酸氨L-天冬氨酸：天冬氨酸： -酮酮L-天冬氨酸天冬氨酸+ -酮戊二酸酮戊二酸基轉(zhuǎn)移酶基轉(zhuǎn)移酶戊二酸氨基轉(zhuǎn)移酶戊二酸氨基轉(zhuǎn)移酶草酰乙酸草酰乙酸 +L-谷氨酸谷氨酸EC3.5.3.1 精氨酸酶精氨酸酶L-精氨酸脒基水解酶精氨酸脒基水解酶L-精氨酸精氨酸 + H2O L-鳥氨酸鳥氨酸+ 尿素尿素EC4.1.

8、2.13 果糖二磷酸果糖二磷酸D-果糖果糖1，6-二磷酸：二磷酸：D-果糖果糖1，6-二磷酸二磷酸醛縮酶醛縮酶D-甘油醛甘油醛3-磷酸裂合酶磷酸裂合酶磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 + D-甘油醛甘油醛3-磷酸磷酸EC5.3.1.9 磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖D-葡萄糖葡萄糖6-磷酸酮醇磷酸酮醇D-葡萄糖葡萄糖6-磷酸磷酸異構(gòu)酶異構(gòu)酶異構(gòu)酶異構(gòu)酶D-果糖果糖6-磷酸磷酸EC6.3.1.2 谷氨酰胺谷氨酰胺L-谷氨酸：氨連接酶谷氨酸：氨連接酶ATP + L-谷氨酸谷氨酸 + NH3合成酶合成酶ADP+磷酸磷酸 + L-谷氨酰胺谷氨酰胺編號編號推薦名稱推薦名稱系系 統(tǒng)統(tǒng) 名名 稱稱催催 化化 的的 反反 應應

9、EC1.4.1.3谷氨酸谷氨酸L-谷氨酸：谷氨酸：NAD+L-谷氨酸谷氨酸 + H2O + NAD+脫氫酶脫氫酶氧化還原酶氧化還原酶 -酮戊二酸酮戊二酸 + NH3 + NADHEC2.6.1.1 天冬氨酸氨天冬氨酸氨L-天冬氨酸：天冬氨酸： -酮酮L-天冬氨酸天冬氨酸+ -酮戊二酸酮戊二酸基轉(zhuǎn)移酶基轉(zhuǎn)移酶戊二酸氨基轉(zhuǎn)移酶戊二酸氨基轉(zhuǎn)移酶草酰乙酸草酰乙酸 +L-谷氨酸谷氨酸EC3.5.3.1 精氨酸酶精氨酸酶L-精氨酸脒基水解酶精氨酸脒基水解酶L-精氨酸精氨酸 + H2O L-鳥氨酸鳥氨酸+ 尿素尿素EC4.1.2.13 果糖二磷酸果糖二磷酸D-果糖果糖1，6-二磷酸：二磷酸：D-果糖果糖1，

10、6-二磷酸二磷酸醛縮酶醛縮酶D-甘油醛甘油醛3-磷酸裂合酶磷酸裂合酶磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 + D-甘油醛甘油醛3-磷酸磷酸EC5.3.1.9 磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖D-葡萄糖葡萄糖6-磷酸酮醇磷酸酮醇D-葡萄糖葡萄糖6-磷酸磷酸異構(gòu)酶異構(gòu)酶異構(gòu)酶異構(gòu)酶D-果糖果糖6-磷酸磷酸EC6.3.1.2 谷氨酰胺谷氨酰胺L-谷氨酸：氨連接酶谷氨酸：氨連接酶ATP + L-谷氨酸谷氨酸 + NH3合成酶合成酶ADP+磷酸磷酸 + L-谷氨酰胺谷氨酰胺u依據(jù)催化反應的化學性質(zhì)分（國際酶學委員會系統(tǒng)依據(jù)催化反應的化學性質(zhì)分（國際酶學委員會系統(tǒng)命名分類法）命名分類法）： 1 1、氧化還原酶類、氧化還原酶類：催

11、化底物間進行氧化：催化底物間進行氧化還原反應的酶類。還原反應的酶類。 2 2、轉(zhuǎn)移酶類、轉(zhuǎn)移酶類：催化不同底物間進行某種基催化不同底物間進行某種基團的轉(zhuǎn)移或交換的酶類。團的轉(zhuǎn)移或交換的酶類。 3 3、水解酶類、水解酶類：催化底物發(fā)生水解反應的酶類。催化底物發(fā)生水解反應的酶類。 4 4、裂解酶類、裂解酶類：催化一種化合物分解為兩種化合物催化一種化合物分解為兩種化合物或兩種化合物合成為一種化合物的酶類。或兩種化合物合成為一種化合物的酶類。 5 5、異構(gòu)酶類、異構(gòu)酶類：催化各種同分異構(gòu)體間相互轉(zhuǎn)催化各種同分異構(gòu)體間相互轉(zhuǎn)變的酶類。變的酶類。 6 6、合成酶類、合成酶類：催化兩分子底物合成催化兩分子底

12、物合成為一分子化合物，同時耦聯(lián)有為一分子化合物，同時耦聯(lián)有ATPATP的磷酸鍵斷裂的酶類。的磷酸鍵斷裂的酶類。 酶的分類：酶的分類：u依據(jù)酶分子中肽鏈的數(shù)目分：依據(jù)酶分子中肽鏈的數(shù)目分：l單體酶單體酶(monomeric enzyme)：只有一條肽鏈即可構(gòu)成有活性：只有一條肽鏈即可構(gòu)成有活性的酶，故單體酶僅具有三級結(jié)構(gòu)。的酶，故單體酶僅具有三級結(jié)構(gòu)。l寡聚酶寡聚酶(oligomeric enzyme)：由多個相同或不同亞基以非共：由多個相同或不同亞基以非共價鍵連接組成的酶。價鍵連接組成的酶。u依據(jù)酶催化反應的結(jié)構(gòu)特點為：依據(jù)酶催化反應的結(jié)構(gòu)特點為：l多酶體系多酶體系(multienzyme s

13、ystem)：由幾種不同功能的酶彼此聚：由幾種不同功能的酶彼此聚合形成的多酶復合物。合形成的多酶復合物。l多功能酶多功能酶(multifunctional enzyme)或串聯(lián)酶或串聯(lián)酶(tandem enzyme)：一些多酶體系在進化過程中由于基因的融合，多種不同催化一些多酶體系在進化過程中由于基因的融合，多種不同催化功能存在于一條多肽鏈中，這類酶稱為多功能酶。功能存在于一條多肽鏈中，這類酶稱為多功能酶。u依據(jù)酶的分子組成為：依據(jù)酶的分子組成為：l單純酶單純酶 (simple enzyme)：僅由氨基酸殘基即可組成有活性：僅由氨基酸殘基即可組成有活性的酶分子。的酶分子。l結(jié)合酶結(jié)合酶 (co

14、njugated enzyme)：由蛋白質(zhì)與非蛋白質(zhì)部分組：由蛋白質(zhì)與非蛋白質(zhì)部分組成的有活性的酶分子。成的有活性的酶分子。n高度催化效率高度催化效率n高度特異性高度特異性n酶催化活性的可調(diào)節(jié)性酶催化活性的可調(diào)節(jié)性n酶活性的不穩(wěn)定性酶活性的不穩(wěn)定性第一節(jié)第一節(jié) 酶催化作用的特點酶催化作用的特點 酶與一般催化劑的共同點酶與一般催化劑的共同點n只能催化熱力學上允許進行的化學反應。只能催化熱力學上允許進行的化學反應。n能縮短反應達到平衡所需的時間，而不能改變能縮短反應達到平衡所需的時間，而不能改變平衡點。平衡點。n反應前后本身不發(fā)生變化。反應前后本身不發(fā)生變化。n對可逆反應的正反兩個方向都具有的催化

15、作用。對可逆反應的正反兩個方向都具有的催化作用。n都能降低反應所需要的活化能。都能降低反應所需要的活化能。幾個概念：幾個概念： 能閾：反應物分子發(fā)生化學變化所需最低能量能閾：反應物分子發(fā)生化學變化所需最低能量 活化分子：含有高于反應能閾而能起反應的分子活化分子：含有高于反應能閾而能起反應的分子 活化能：底物分子從初態(tài)轉(zhuǎn)變到活化態(tài)所需的能量活化能：底物分子從初態(tài)轉(zhuǎn)變到活化態(tài)所需的能量酶促反應的特點酶促反應的特點（一）（一）高度的催化效率高度的催化效率酶的催化效率比非催化反應的效率高酶的催化效率比非催化反應的效率高10108 810102020倍，比一般催化劑高倍，比一般催化劑高10107 710

16、101313倍。倍。酶的催化不需要較高的反應溫度。酶的催化不需要較高的反應溫度。酶和一般催化劑加速反應的機理都是降低反酶和一般催化劑加速反應的機理都是降低反應的活化能。酶比一般催化劑能更有效地降應的活化能。酶比一般催化劑能更有效地降低反應的活化能。低反應的活化能。 反應總能量改變反應總能量改變 非催化反應活化能非催化反應活化能 酶促反應酶促反應 活化能活化能 一般催化劑催一般催化劑催化反應的活化能化反應的活化能 能能量量 反反 應應 過過 程程 底物底物 產(chǎn)物產(chǎn)物 酶促反應活化能的改變酶促反應活化能的改變 高度的特異性高度的特異性 要求底物具有特定的結(jié)構(gòu)。酶的這種特要求底物具有特定的結(jié)構(gòu)。酶的

17、這種特性稱為酶的專一性或特異性性稱為酶的專一性或特異性。 相對相對特異性：特異性：一種酶作用于一類化合物一種酶作用于一類化合物或一種化學鍵發(fā)生化學反應?；蛞环N化學鍵發(fā)生化學反應。 絕對絕對特異性：一種酶只能作用于一種底特異性：一種酶只能作用于一種底物，進行一種專一的反應，生成一種特定結(jié)物，進行一種專一的反應，生成一種特定結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物。構(gòu)的產(chǎn)物。 立體異構(gòu)立體異構(gòu)特異性：特異性：一種酶只能作用于底一種酶只能作用于底物的一種立體異構(gòu)體。物的一種立體異構(gòu)體。 （三）（三）酶活性的不穩(wěn)定性（酶活性的不穩(wěn)定性（高度不穩(wěn)定性高度不穩(wěn)定性） 酶對環(huán)境因素的變化非常敏感，凡能使蛋白酶對環(huán)境因素的變化非常敏感，凡

18、能使蛋白質(zhì)變性的理化因素都能使酶蛋白變性失活。質(zhì)變性的理化因素都能使酶蛋白變性失活。催化活性的可調(diào)節(jié)性催化活性的可調(diào)節(jié)性 酶促反應受多種因素的調(diào)控，以適應機體對酶促反應受多種因素的調(diào)控，以適應機體對不斷變化的內(nèi)外環(huán)境和生命活動的需要。其中包不斷變化的內(nèi)外環(huán)境和生命活動的需要。其中包括三方面的調(diào)節(jié)。括三方面的調(diào)節(jié)。對酶生成與降解量的調(diào)節(jié)對酶生成與降解量的調(diào)節(jié)酶催化效力的調(diào)節(jié)酶催化效力的調(diào)節(jié)通過改變底物濃度對酶進行調(diào)節(jié)等通過改變底物濃度對酶進行調(diào)節(jié)等第二節(jié)第二節(jié) 酶的結(jié)構(gòu)與催化活性酶的結(jié)構(gòu)與催化活性n酶的分子組成酶的分子組成n輔助因子與維生素輔助因子與維生素n酶的催化活性與活性中心酶的催化活性與活

19、性中心n體內(nèi)酶的其他存在形式體內(nèi)酶的其他存在形式 一、酶的分子組成一、酶的分子組成單純酶單純酶：僅由氨基酸組成。其活性由蛋白質(zhì)的結(jié)僅由氨基酸組成。其活性由蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定。構(gòu)決定。結(jié)合酶結(jié)合酶：由蛋白質(zhì)和非蛋白質(zhì)部分組成，蛋白質(zhì)由蛋白質(zhì)和非蛋白質(zhì)部分組成，蛋白質(zhì)部分稱為部分稱為酶蛋白酶蛋白，非蛋白質(zhì)部分稱為，非蛋白質(zhì)部分稱為輔助因子輔助因子。二者結(jié)合形成的復合物稱為二者結(jié)合形成的復合物稱為全酶全酶。 全酶全酶= =酶蛋白酶蛋白+ +輔助因子輔助因子結(jié)合結(jié)合酶的分子組成酶的分子組成蛋白質(zhì)部分：酶蛋白蛋白質(zhì)部分：酶蛋白 ( (apoenzyme) ) 輔助因子輔助因子( (cofactor) )

20、金屬離子金屬離子小分子有機化合物小分子有機化合物結(jié)合酶（全酶結(jié)合酶（全酶) )( (holoenzyme) )決定反應的專一性及其催化機制決定反應的專一性及其催化機制決定反應的性決定反應的性質(zhì)和反應類型質(zhì)和反應類型 結(jié)合酶的特點結(jié)合酶的特點1.1.酶蛋白和輔助因子單獨存在時，均無催化活性，酶蛋白和輔助因子單獨存在時，均無催化活性，只有當二者結(jié)合形成只有當二者結(jié)合形成全酶全酶后后才有催化活性才有催化活性。2.2.一種酶蛋白只能與一種輔助因子結(jié)合構(gòu)成一種一種酶蛋白只能與一種輔助因子結(jié)合構(gòu)成一種特異性的酶，一種輔助因子卻可與幾種酶蛋白特異性的酶，一種輔助因子卻可與幾種酶蛋白結(jié)合構(gòu)成不同特異性的酶。結(jié)

21、合構(gòu)成不同特異性的酶。3.3.酶蛋白決定酶蛋白決定酶促酶促反應的專一性反應的專一性；輔助因子輔助因子決定決定反應類型反應類型。 包括：包括：金屬離子金屬離子和和小分子有機物小分子有機物。v按其與酶蛋白結(jié)合的緊密程度可分為按其與酶蛋白結(jié)合的緊密程度可分為輔酶輔酶和和輔輔基基。v輔酶：輔酶：與酶蛋白結(jié)合疏松，用透析或超濾的方與酶蛋白結(jié)合疏松，用透析或超濾的方法能將其與酶蛋白分離。法能將其與酶蛋白分離。v輔基：輔基：與酶蛋白結(jié)合緊密，用透析或超濾的方與酶蛋白結(jié)合緊密，用透析或超濾的方法不能將其除去的稱之。法不能將其除去的稱之。v輔酶和輔基都是維生素類物質(zhì)。輔酶和輔基都是維生素類物質(zhì)。輔助因子輔助因子

22、 金屬離子的作用金屬離子的作用 1. 1.穩(wěn)定酶分子構(gòu)象。穩(wěn)定酶分子構(gòu)象。 2. 2.參與催化反應或傳遞電子。參與催化反應或傳遞電子。 3. 3.在酶與底物間起橋梁作用。在酶與底物間起橋梁作用。 4. 4.中和陰離子降低反應中的靜電斥力。中和陰離子降低反應中的靜電斥力。 根據(jù)金屬離子與酶結(jié)合的形式不同，可將根據(jù)金屬離子與酶結(jié)合的形式不同，可將酶分為酶分為金屬酶金屬酶和和金屬活化酶金屬活化酶。v金屬酶金屬酶(metalloenzyme)金屬離子與酶結(jié)合緊密，提取過程中不易丟失。金屬離子與酶結(jié)合緊密，提取過程中不易丟失。v金屬激活酶金屬激活酶(metal-activated enzyme) 金屬離

23、子為酶的活性所必需，但與酶的結(jié)合不甚緊密。金屬離子為酶的活性所必需，但與酶的結(jié)合不甚緊密。 小分子有機物小分子有機物u作用：作用：在反應中起運載體的作用，在反應中起運載體的作用，傳遞電子、傳遞電子、質(zhì)子或轉(zhuǎn)移基團的作用質(zhì)子或轉(zhuǎn)移基團的作用。u其結(jié)構(gòu)中常含有其結(jié)構(gòu)中常含有維生素維生素或或維生素類物質(zhì)維生素類物質(zhì)，以，以輔酶或輔基的形式參與酶的催化過程。輔酶或輔基的形式參與酶的催化過程。小分子有機化合物在催化中的作用小分子有機化合物在催化中的作用尼克酰胺（維生素尼克酰胺（維生素PP之一）之一）尼克酰胺（維生素尼克酰胺（維生素PP之一）之一）維生素維生素B2（核黃素）（核黃素）維生素維生素B2（核黃

24、素）（核黃素）維生素維生素B1（硫胺素）（硫胺素）泛酸泛酸硫辛酸硫辛酸維生素維生素B12生物素生物素吡哆醛（維生素吡哆醛（維生素B6之一）之一）葉酸葉酸NAD+（尼克酰胺腺嘌呤二核（尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸，輔酶苷酸，輔酶I）NADP+（尼克酰胺腺嘌呤二核（尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，輔酶苷酸磷酸，輔酶II）FMN （黃素單核苷酸）（黃素單核苷酸）FAD（黃素腺嘌呤二核苷酸）（黃素腺嘌呤二核苷酸）TPP（焦磷酸硫胺素）（焦磷酸硫胺素）輔酶輔酶A（CoA）硫辛酸硫辛酸鈷胺素輔酶類鈷胺素輔酶類生物素生物素磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛四氫葉酸四氫葉酸氫原子（質(zhì)子）氫原子（質(zhì)子）醛基醛基?；；榛榛趸?/p>

25、二氧化碳氨基氨基甲基、甲烯基、甲基、甲烯基、甲炔基、甲?；兹不?、甲?；纫惶紗挝坏纫惶紗挝凰木S生素所含的維生素名名稱稱小分子有機化合物小分子有機化合物(輔輔 酶酶 或或 輔輔 基基)轉(zhuǎn)移的基團轉(zhuǎn)移的基團尼克酰胺（維生素尼克酰胺（維生素PP之一）之一）尼克酰胺（維生素尼克酰胺（維生素PP之一）之一）維生素維生素B2（核黃素）（核黃素）維生素維生素B2（核黃素）（核黃素）維生素維生素B1（硫胺素）（硫胺素）泛酸泛酸硫辛酸硫辛酸維生素維生素B12生物素生物素吡哆醛（維生素吡哆醛（維生素B6之一）之一）葉酸葉酸NAD+（尼克酰胺腺嘌呤二核（尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸，輔酶苷酸，輔酶I）NADP+（尼

26、克酰胺腺嘌呤二核（尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，輔酶苷酸磷酸，輔酶II）FMN （黃素單核苷酸）（黃素單核苷酸）FAD（黃素腺嘌呤二核苷酸）（黃素腺嘌呤二核苷酸）TPP（焦磷酸硫胺素）（焦磷酸硫胺素）輔酶輔酶A（CoA）硫辛酸硫辛酸鈷胺素輔酶類鈷胺素輔酶類生物素生物素磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛四氫葉酸四氫葉酸氫原子（質(zhì)子）氫原子（質(zhì)子）醛基醛基酰基?；榛榛趸级趸及被被谆?、甲烯基、甲基、甲烯基、甲炔基、甲?；兹不⒓柞；纫惶紗挝坏纫惶紗挝凰木S生素所含的維生素名名稱稱小分子有機化合物小分子有機化合物(輔輔 酶酶 或或 輔輔 基基)轉(zhuǎn)移的基團轉(zhuǎn)移的基團二、輔助因子與維生素二、輔助因

27、子與維生素 維生素的維生素的概念概念v維生素維生素（vitamin）是維持人體正常生命活動是維持人體正常生命活動所必須的一類小分子有機化合物。所必須的一類小分子有機化合物。v調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝、維持細胞生理功能。調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝、維持細胞生理功能。 維生素的維生素的特點特點 1)1)維生素及其前體都存在于天然食物中維生素及其前體都存在于天然食物中 2)2)參與機體正常生理功能，參與機體正常生理功能，需要量極少，但不可缺少需要量極少，但不可缺少 3)3)不提供熱能，不提供熱能，一般不為機體組成成分一般不為機體組成成分 4)4)在體內(nèi)不能合成或合成量少，必需由食物供給在體內(nèi)不能合成或合成量少，必需由食物供給

28、 維生素的分類維生素的分類溶于水溶于水體內(nèi)無儲存體內(nèi)無儲存B族族Vit Vit C溶于溶于Fat肝臟可蓄積肝臟可蓄積Vit A D E K水溶性水溶性脂溶性脂溶性 B族族Vit包括：包括：Bl、B2、PP、B6、泛酸、生物泛酸、生物素、葉酸和素、葉酸和B12 8種維生素。種維生素。 維生素缺乏癥的常見原因維生素缺乏癥的常見原因1.1.攝入量不足：攝入量不足：烹調(diào)、儲存方法不當烹調(diào)、儲存方法不當2.2.吸收利用率降低：吸收利用率降低：長期腹瀉、消化不良長期腹瀉、消化不良3.3.需要量增加：需要量增加：生長期兒童、孕婦、重體力勞動者生長期兒童、孕婦、重體力勞動者4.4.藥物引起：藥物引起： 長期應

29、用廣譜抗菌素，長期應用廣譜抗菌素，抑制腸道正抑制腸道正常菌群的生長常菌群的生長 我國我國55%以上的人缺乏維生素以上的人缺乏維生素A，50%以上的以上的人缺乏維生素人缺乏維生素D。最普遍缺乏的維生素是。最普遍缺乏的維生素是B1、B2、C，特別是中老年人，缺少維生素特別是中老年人，缺少維生素C的現(xiàn)象尤為嚴的現(xiàn)象尤為嚴重。上述五種維生素，就是中國人目前最缺乏的維重。上述五種維生素，就是中國人目前最缺乏的維生素。生素。一、一、Vit B1（硫胺素）（硫胺素）v化學本質(zhì)：化學本質(zhì)：由由含氨基的嘧啶環(huán)和含硫的噻唑環(huán)含氨基的嘧啶環(huán)和含硫的噻唑環(huán)組成組成v活性形式：活性形式：焦磷酸硫胺素焦磷酸硫胺素( (T

30、PP) )N NN NC CH H2 2N NH H2 2C CH H3 3N N+ +S SC CH H3 3C CH H2 2C CH H2 2O OO OH HO OO OP PO OH HO OH HO OP P硫硫胺胺素素焦焦磷磷酸酸焦焦磷磷酸酸硫硫胺胺素素（T TP PP P）v性質(zhì)：性質(zhì)：酸性溶液中耐熱性強，堿性溶液中加熱酸性溶液中耐熱性強，堿性溶液中加熱易被破壞易被破壞v來源：來源：瘦肉、酵母以及谷類、豆類的外皮和胚瘦肉、酵母以及谷類、豆類的外皮和胚芽中含量豐富芽中含量豐富 v生理功能：生理功能： 1.1.TPP是是-酮酸脫氫酶系的輔酶，參與酮酸脫氫酶系的輔酶，參與-酮酮 酸氧

31、化脫羧酸氧化脫羧 2.2.TPP是轉(zhuǎn)酮醇酶的輔酶，參與磷酸戊糖途徑。是轉(zhuǎn)酮醇酶的輔酶，參與磷酸戊糖途徑。 3.3.抑制膽堿酯酶抑制膽堿酯酶一、一、Vit B1（硫胺素）（硫胺素）v缺乏癥：缺乏癥：腳氣病、末梢神經(jīng)炎腳氣病、末梢神經(jīng)炎一、一、Vit B1（硫胺素）（硫胺素）二、維生素二、維生素B2 u化學本質(zhì)：化學本質(zhì)：核糖醇和二甲基異咯嗪的縮合物核糖醇和二甲基異咯嗪的縮合物，因，因 呈黃色，所以又稱核黃素呈黃色，所以又稱核黃素 。u活性形式：活性形式：黃素單核苷酸（黃素單核苷酸（FMNFMN） 黃素腺嘌呤二核苷酸（黃素腺嘌呤二核苷酸（FADFAD）u性質(zhì)：性質(zhì)：橘黃色針狀晶體，較耐熱，在酸性溶

32、液中橘黃色針狀晶體，較耐熱，在酸性溶液中 也很穩(wěn)定，但是對光敏感，易被破壞。也很穩(wěn)定，但是對光敏感，易被破壞。u來源：來源：動植物食品中廣泛存在，以肝、腎、香菇、動植物食品中廣泛存在，以肝、腎、香菇、 紫菜中等含量豐富。紫菜中等含量豐富。N NN NN NN NH HC CC CC CO OO OC CO OH HO OH HO OH HO OP PO O3 3H H2 2C CH H2 2C CH H3 3C CH H3 3H HH HH HH HH H12345678910維維生生素素B B2 2黃黃素素單單核核苷苷酸酸（F FM MN N） 異咯嗪環(huán)的異咯嗪環(huán)的N1位、位、N5位之間存在

33、位之間存在共軛雙鍵，能反復共軛雙鍵，能反復接受和釋放氫，因接受和釋放氫，因此具有可逆的氧化此具有可逆的氧化還原特性。還原特性。N NN NN NN NH HC CC CC CO OO OC CO OH HO OH HO OH HC CH H2 2C CH H3 3C CH H3 3H HH HH HH HH HO OP PO OH HO OO OP PO OO OO OH HC CH H2 2C CH HC CH HC CH HC CH HO OO OH HO OH HN NN NN NN NN NH H2 212345678910黃素腺嘌呤二核苷酸（FAD)黃素腺嘌呤二核苷酸（FAD)u生理

34、功能：生理功能：FMN和和FAD是體內(nèi)氧化還原酶的輔基，是體內(nèi)氧化還原酶的輔基，主要起遞氫體的作用。主要起遞氫體的作用。 u缺乏?。喝狈Σ。壕S生素維生素B2缺乏可引起缺乏可引起眼瞼炎、唇炎、口眼瞼炎、唇炎、口角炎、口腔潰瘍、舌炎和陰囊炎角炎、口腔潰瘍、舌炎和陰囊炎等，稱等，稱口腔生殖口腔生殖綜合征綜合征。二、維生素二、維生素B2n化學本質(zhì)：化學本質(zhì)：吡啶的衍生物吡啶的衍生物，包括尼克，包括尼克酸酸( (又稱煙酸又稱煙酸) )和尼克酰胺和尼克酰胺( (又稱煙酰又稱煙酰胺胺) )，二者在體內(nèi)可相互轉(zhuǎn)變。色氨，二者在體內(nèi)可相互轉(zhuǎn)變。色氨酸可在體內(nèi)轉(zhuǎn)變成酸可在體內(nèi)轉(zhuǎn)變成VitPPVitPPn性質(zhì)：性質(zhì)

35、：對光、熱、酸、堿、氧均對光、熱、酸、堿、氧均穩(wěn)定穩(wěn)定。尼克酸是微溶于水的白色針。尼克酸是微溶于水的白色針狀晶體，而尼克酰胺易溶于水的白色狀晶體，而尼克酰胺易溶于水的白色晶體。晶體。n來源：來源：動物肝、腎、瘦肉、乳類等，動物肝、腎、瘦肉、乳類等，全谷、豆類、綠葉蔬菜也有相當含全谷、豆類、綠葉蔬菜也有相當含量量 。尼尼克克酸酸N NC CO OO OH HN NC CO ON NH H2 2尼尼克克酰酰胺胺三、三、Vit PP （Vitamin B5 ）n活性形式：活性形式：尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+） 尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP

36、+） R RH H：N NA AD D+ +；R RH H2 2P PO O3 3：N NA AD DP P+ +N N+ +C CO ON NH H2 2H HO OH HO OH HO OH HH HC CH H2 2H HO O P P O O P PO OH HO OO OH HO OO O C CH H2 2H HO OO OH H O OR RH HH HN NN NN NN NN NH H2 2H H三、三、Vit PP （Vitamin B5 ）n 生理功能：生理功能：NAD+和和NADP+是體內(nèi)多種不需氧脫是體內(nèi)多種不需氧脫 氫酶的輔酶，在生物氧化過程中，氫酶的輔酶，在生物氧

37、化過程中，起遞氫體的作用起遞氫體的作用n缺乏病：缺乏?。喊]皮病癩皮病。三、三、Vit PP （Vitamin B5 ） 四、四、Vit B6v化學本質(zhì)：化學本質(zhì)：是是吡啶的衍生物吡啶的衍生物，包括吡哆醇、吡哆，包括吡哆醇、吡哆醛及吡哆胺。醛及吡哆胺。N NO OH HC CH H3 3C CH H2 2O OH HC CH H2 2O OH H吡吡多多醛醛吡吡多多醇醇N NO OH HC CH H3 3C CH H2 2O OH HC CH HO O吡吡多多胺胺N NO OH HC CH H3 3C CH H2 2O OH HC CH HN NH H2 2v活性形式：活性形式：磷酸吡哆磷酸吡哆

38、醛和磷酸吡哆胺。醛和磷酸吡哆胺。二二者在體內(nèi)可以互相轉(zhuǎn)者在體內(nèi)可以互相轉(zhuǎn)化?；性質(zhì)：性質(zhì)：堿性溶液中、堿性溶液中、遇紫外線照射易被破遇紫外線照射易被破壞，酸性溶液中較穩(wěn)壞，酸性溶液中較穩(wěn)定。定。v來源：來源：肉類、蛋黃、肉類、蛋黃、谷物、綠葉蔬菜中含谷物、綠葉蔬菜中含量豐富。量豐富。 N NO OH HC CH H3 3C CH H2 2O OP PO O3 3H H2 2C CH HO O磷磷酸酸吡吡多多醛醛N NO OH HC CH H3 3C CH H2 2O OP PO O3 3H H2 2C CH H2 2N NH H2 2磷磷酸酸吡吡多多胺胺 四、四、Vit B6v生理功能：生

39、理功能：是轉(zhuǎn)氨酶和氨基酸脫羧酶的輔酶，參是轉(zhuǎn)氨酶和氨基酸脫羧酶的輔酶，參與氨基酸代謝。與氨基酸代謝。 v缺乏?。簡渭?nèi)狈苌僖姡L期缺乏導致缺乏?。簡渭?nèi)狈苌僖姡L期缺乏導致皮膚、皮膚、中樞神經(jīng)、造血功能損害。中樞神經(jīng)、造血功能損害。臨床應用：治療妊娠嘔吐、小兒驚厥臨床應用：治療妊娠嘔吐、小兒驚厥等現(xiàn)象。等現(xiàn)象。 四、四、Vit B6五、生物素五、生物素（維生素維生素H, ,Vitamin B7 ）N NH HN NH HS SO O( (C CH H2 2) )4 4C CO OO OH H生生物物素素化學本質(zhì)：化學本質(zhì)： 由尿素與噻吩結(jié)合由尿素與噻吩結(jié)合的駢環(huán)并帶有戊酸側(cè)鏈的化合物。的駢

40、環(huán)并帶有戊酸側(cè)鏈的化合物。來源：來源： 普遍存在動植物體內(nèi)，普遍存在動植物體內(nèi)，在肝、腎、牛奶等食物中生物素在肝、腎、牛奶等食物中生物素含量最多，其次為豆類、菜花含量最多，其次為豆類、菜花等；體內(nèi)也可合成一部分。等；體內(nèi)也可合成一部分。 生理功能：生理功能：生物素構(gòu)成羧化酶的輔酶，參與體內(nèi)生物素構(gòu)成羧化酶的輔酶，參與體內(nèi)二氧化碳的固定和羧化過程。二氧化碳的固定和羧化過程。 還參與維生素還參與維生素B12、葉酸、泛酸的代謝；促進、葉酸、泛酸的代謝；促進尿素合成與排泄。尿素合成與排泄。六、泛酸（遍多酸六、泛酸（遍多酸 Vitamin B3 ）l化學本質(zhì)：化學本質(zhì)：由由-丙氨酸與二羥基二甲基丁酸通丙

41、氨酸與二羥基二甲基丁酸通過肽鍵連接而成的有機酸過肽鍵連接而成的有機酸 l性質(zhì)：性質(zhì)：對酸、堿和熱不穩(wěn)定對酸、堿和熱不穩(wěn)定, ,對氧化劑和還原劑對氧化劑和還原劑穩(wěn)定。穩(wěn)定。l來源：肉、奶、魚類、谷物等動植物組織中均含來源：肉、奶、魚類、谷物等動植物組織中均含有一定量的泛酸有一定量的泛酸l活性形式活性形式：輔酶：輔酶A（HSCoA） 酰基載體蛋白（?；d體蛋白（ACP）。）。l生理功能生理功能：是酰基轉(zhuǎn)移酶的輔酶，起轉(zhuǎn)移酰基的作用，：是酰基轉(zhuǎn)移酶的輔酶，起轉(zhuǎn)移酰基的作用，廣泛參與糖、脂類、蛋白質(zhì)代謝及肝的生物轉(zhuǎn)化作用。廣泛參與糖、脂類、蛋白質(zhì)代謝及肝的生物轉(zhuǎn)化作用。l缺乏病：缺乏病：很少有。很少有

42、。SHCH2CH2NCCH2CH2NCCHCHOHOOHCH3CH3CH2OHOOPOOHOOPCH2NNNNNH2OHHHOHHOOHOHOP巰基乙胺 泛酸3腺苷酸焦磷酸輔酶A六、泛酸（遍多酸六、泛酸（遍多酸 Vitamin B3 ）七、葉酸七、葉酸（輔酶輔酶F, ,Vitamin B11）化學本質(zhì)：化學本質(zhì)：葉酸由蝶呤啶、對氨基苯甲酸和葉酸由蝶呤啶、對氨基苯甲酸和谷氨酸結(jié)合而成。谷氨酸結(jié)合而成。 NNNNOHNH2CH2NHCNHOCHCH2CH2COOHCOOH2-氨基-4-羥基-6-甲基蝶呤啶對氨基苯甲酸谷氨酸葉酸 葉酸葉酸二氫葉酸還原酶二氫葉酸還原酶NADPH+H+NADP+二氫葉酸

43、二氫葉酸二氫葉酸還原酶二氫葉酸還原酶NADPH+H+NADP+四氫葉酸四氫葉酸5, 6, 7, 8-四氫葉酸四氫葉酸 N1N3CH6NH57NH8NH2OHCH29NH10CONH CHHOOC(CH2)2COOH 活性形式：活性形式：四氫葉酸（四氫葉酸（FH4）性質(zhì)：性質(zhì)：淡黃色晶體，較難溶于水，在光照下、加淡黃色晶體，較難溶于水，在光照下、加熱時以及酸性條件下不穩(wěn)定。熱時以及酸性條件下不穩(wěn)定。來源：來源：新鮮綠葉蔬菜、水果、豆類、谷類以及肝新鮮綠葉蔬菜、水果、豆類、谷類以及肝中等；另外，人體腸道細菌也能合成葉酸中等；另外，人體腸道細菌也能合成葉酸 生理功能：生理功能：四氫葉酸是一碳單位轉(zhuǎn)移

44、酶的輔酶，四氫葉酸是一碳單位轉(zhuǎn)移酶的輔酶，作為一碳單位的載體參與許多物質(zhì)的合成作為一碳單位的載體參與許多物質(zhì)的合成 。缺乏?。喝狈Σ。壕抻准t細胞性貧血。巨幼紅細胞性貧血。 七、葉酸（七、葉酸（B11）八、八、Vit B12v化學本質(zhì)：化學本質(zhì)：是含金屬元素是含金屬元素( (鈷鈷) )的維生素，又稱鈷的維生素，又稱鈷胺素。唯一含金屬元素的維生素。胺素。唯一含金屬元素的維生素。v性質(zhì)：性質(zhì)：粉紅色晶體，在弱酸下很穩(wěn)定，但遇強堿、粉紅色晶體，在弱酸下很穩(wěn)定，但遇強堿、強酸后極易被破壞。強酸后極易被破壞。v來源：來源：動物性食物如肝臟、腎臟含量最多，植物動物性食物如肝臟、腎臟含量最多，植物性食品中不含

45、維生素性食品中不含維生素B12。 v活性形式：活性形式：與甲基結(jié)合成與甲基結(jié)合成甲基鈷胺素甲基鈷胺素，與，與5-5-脫脫氧腺苷結(jié)合成氧腺苷結(jié)合成5-5-脫氧腺苷鈷胺素脫氧腺苷鈷胺素，與羥基結(jié)合，與羥基結(jié)合形成形成羥鈷胺素。羥鈷胺素。v生理功能生理功能：甲基鈷胺素是轉(zhuǎn)甲基酶的輔酶，參與甲基鈷胺素是轉(zhuǎn)甲基酶的輔酶，參與體內(nèi)的轉(zhuǎn)甲基反應和葉酸代謝。體內(nèi)的轉(zhuǎn)甲基反應和葉酸代謝。 維生素維生素B12通過增強通過增強FH4的利用來間接影響蛋的利用來間接影響蛋白質(zhì)的生物合成，從而促進紅細胞的分裂與成熟。白質(zhì)的生物合成，從而促進紅細胞的分裂與成熟。v缺乏?。喝狈Σ。?巨幼紅細胞貧血巨幼紅細胞貧血 。八、八、V

46、it B12水溶性維生素總結(jié)水溶性維生素總結(jié) 名稱名稱 輔酶形式輔酶形式 生理作用生理作用 缺乏癥缺乏癥 B1TPP a-酮酸氧化脫羧酶的輔酶，磷酸戊酮酸氧化脫羧酶的輔酶，磷酸戊糖旁路中轉(zhuǎn)酮醇酶的輔酶糖旁路中轉(zhuǎn)酮醇酶的輔酶 腳氣病腳氣病 FAD FMN黃素脫氫酶的輔酶黃素脫氫酶的輔酶口角炎舌炎口角炎舌炎 PP, B5NAD NADP 多數(shù)脫氫酶的輔酶，參與氫的傳遞多數(shù)脫氫酶的輔酶，參與氫的傳遞 糙皮病糙皮病B6磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛 轉(zhuǎn)氨酶的輔酶，傳遞氨基氨基載體，轉(zhuǎn)氨酶的輔酶，傳遞氨基氨基載體，腸菌能合成腸菌能合成遍多酸遍多酸, B3輔酶輔酶A酰基轉(zhuǎn)移?；D(zhuǎn)移生物素生物素,B7羧化酶的輔酶羧化

47、酶的輔酶 CO2的載體的載體抗生物素蛋白抗生物素蛋白缺乏癥缺乏癥B2葉酸葉酸, B11FH4一碳單位的載體一碳單位的載體巨幼細胞性貧血巨幼細胞性貧血巨幼細胞性貧血巨幼細胞性貧血B12甲基鈷胺素，甲基鈷胺素，5-脫氧鈷胺素脫氧鈷胺素轉(zhuǎn)甲基酶的輔酶轉(zhuǎn)甲基酶的輔酶維生素維生素C抗壞血酸抗壞血酸（還原）（還原）氧化反應氧化反應壞血病壞血病硫辛酸硫辛酸a-酮酸氧化脫羧酶的輔酶酮酸氧化脫羧酶的輔酶 脂溶性維生素脂溶性維生素共性：共性：1.天然存在，消化吸收，均與脂天然存在，消化吸收，均與脂 類伴行。體內(nèi)有貯存。類伴行。體內(nèi)有貯存。2.不經(jīng)尿排出，但可隨膽汗排出。不經(jīng)尿排出，但可隨膽汗排出。3.過量可引起中

48、毒。過量可引起中毒。一、維生素一、維生素A(一一)化學本質(zhì)：化學本質(zhì)：A1 視黃醇視黃醇A2 3-脫氫視黃醇脫氫視黃醇 活性：活性：A1A2維生素維生素A原：原：胡蘿卜素及玉米黃素等在體內(nèi)可轉(zhuǎn)化為維生素胡蘿卜素及玉米黃素等在體內(nèi)可轉(zhuǎn)化為維生素A, 故稱為維生素故稱為維生素A原。原。（二）生理作用（二）生理作用（1）與暗視覺有關）與暗視覺有關 在視網(wǎng)膜桿狀細胞合成感弱光物質(zhì)視紫紅質(zhì) VitA（11-順視黃醛）+ 視蛋白 視紫紅質(zhì)（感弱光物質(zhì)） （2）維持上皮組織的正常結(jié)構(gòu)與功能）維持上皮組織的正常結(jié)構(gòu)與功能VitA參與細胞膜糖蛋白合成。糖蛋白糖蛋白糖蛋白分泌糖蛋白分泌上皮組織干燥、角化上皮組織干

49、燥、角化淚腺分泌淚淚腺分泌淚液液 干眼病。干眼病。 （3）促進生長發(fā)育）促進生長發(fā)育（三）缺乏病：夜盲癥、干眼病。（三）缺乏病：夜盲癥、干眼病。二、二、VitD （一）主要存在形式（一）主要存在形式D3（膽鈣化醇）：存在于動物D2（麥角鈣化醇）：存在于植物（二）活性形式（二）活性形式:1,25-（OH）2D3 （三）、生理功能：（三）、生理功能：參與鈣磷代謝（詳見鈣磷代謝） （四）、缺乏癥（四）、缺乏癥兒童：佝僂病 ；成人：骨質(zhì)軟化癥三、三、VitE（生育酚）（生育酚）（一）來源：（一）來源：植物油、萵筍等。（二）生理功能：（二）生理功能：（1）抗氧化作用：用于抗動脈硬化和抗衰老。（2）抗不育

50、四、四、VitK（一）存在形式：（一）存在形式： K1、K2：自然界(脂溶性) K3、K4：人工合成(水溶性)（二）生理功能：（二）生理功能：與肝凝血因子、合成有關，故可促凝血。缺乏時凝血時間延長，皮下、胃腸、肌肉易出血。 三、酶的活性中心三、酶的活性中心 1 1、酶的必需基團、酶的必需基團（essential group） 在酶分子中一些與酶的活性密切相關的化在酶分子中一些與酶的活性密切相關的化學基團稱為酶的必需基團。學基團稱為酶的必需基團。 酶的必需基團酶的必需基團 活性中心內(nèi)活性中心內(nèi)的必需基團的必需基團活性中心外活性中心外的必需基團的必需基團結(jié)合結(jié)合基團基團催化催化基團基團 直接與底物

51、結(jié)合直接與底物結(jié)合催化底物發(fā)生反應催化底物發(fā)生反應并并將其轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物將其轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物維持酶活性中維持酶活性中心的空間構(gòu)象心的空間構(gòu)象 2 2、酶的活性中心、酶的活性中心 (active center) 酶分子中直接和底物結(jié)合，并和酶催化作用直酶分子中直接和底物結(jié)合，并和酶催化作用直接有關的區(qū)域叫作酶的活性中心。接有關的區(qū)域叫作酶的活性中心。 活性中心是酶活性中心是酶分子上由催化基團分子上由催化基團和結(jié)合基團構(gòu)成的和結(jié)合基團構(gòu)成的一個微區(qū)。一個微區(qū)。是酶分是酶分子中具有三維結(jié)構(gòu)子中具有三維結(jié)構(gòu)的區(qū)域，或為裂縫的區(qū)域，或為裂縫，或為凹陷，深入，或為凹陷，深入到酶分子內(nèi)部。到酶分子內(nèi)部。四、體內(nèi)酶的其

52、他存在形式四、體內(nèi)酶的其他存在形式（一）酶原與酶原的激活（一）酶原與酶原的激活n酶原酶原 (zymogen)：無活性無活性的的酶的前身酶的前身物質(zhì)物質(zhì)n酶原的激活：酶原轉(zhuǎn)化成有活性的酶的過程。酶原的激活：酶原轉(zhuǎn)化成有活性的酶的過程。n酶原激活的酶原激活的實質(zhì)實質(zhì)：酶活性中心的形成或暴露：酶活性中心的形成或暴露 。n酶原激活的機制：在特異蛋白酶的催化下，酶原酶原激活的機制：在特異蛋白酶的催化下，酶原分子近分子近N N 端水解掉一個或幾個肽段，空間構(gòu)象發(fā)端水解掉一個或幾個肽段，空間構(gòu)象發(fā)生改變，從而形成活性中心。生改變，從而形成活性中心。 酶酶原原激激活活的的機機理理酶酶 原原分子構(gòu)象發(fā)生改變分子

53、構(gòu)象發(fā)生改變形成或暴露出酶的活性中心形成或暴露出酶的活性中心 一個或幾個特定的肽鍵斷裂，一個或幾個特定的肽鍵斷裂，水解掉一個或幾個短肽水解掉一個或幾個短肽在特定條件下在特定條件下 酶原激活的實質(zhì)：是酶的活性中心形成酶原激活的實質(zhì)：是酶的活性中心形成或暴露的過程?；虮┞兜倪^程。酶原激活的生理意義酶原激活的生理意義1. 1. 機體的自我保護作用機體的自我保護作用 避免細胞產(chǎn)生的酶對細胞自身造成傷害作避免細胞產(chǎn)生的酶對細胞自身造成傷害作用，并使酶在特定的部位和環(huán)境中發(fā)揮作用，用，并使酶在特定的部位和環(huán)境中發(fā)揮作用，保證體內(nèi)代謝正常進行。如腸腔內(nèi)的消化酶。保證體內(nèi)代謝正常進行。如腸腔內(nèi)的消化酶。2.

54、2. 酶的儲存形式酶的儲存形式 在需要時，酶原適時地轉(zhuǎn)變成有活性的酶，在需要時，酶原適時地轉(zhuǎn)變成有活性的酶，發(fā)揮其催化作用。如凝血酶原。發(fā)揮其催化作用。如凝血酶原。幾種常見的酶原及激活劑幾種常見的酶原及激活劑酶酶 原原相應的酶相應的酶激活劑激活劑胃蛋白酶原胃蛋白酶原胃蛋白酶胃蛋白酶H H、胃蛋白酶、胃蛋白酶胰蛋白酶原胰蛋白酶原胰蛋白酶胰蛋白酶腸激酶或胰蛋白酶腸激酶或胰蛋白酶彈性蛋白酶原彈性蛋白酶原彈性蛋白酶彈性蛋白酶胰蛋白酶或腸激酶胰蛋白酶或腸激酶胰凝乳蛋白酶原胰凝乳蛋白酶原胰凝乳蛋白酶胰凝乳蛋白酶胰蛋白酶或胰蛋白酶或胰凝乳蛋白酶胰凝乳蛋白酶凝血酶原凝血酶原凝血酶凝血酶凝血酶原激酶、凝血酶原激

55、酶、CaCa2 2（二）同工酶（二）同工酶 (isoenzyme)n概念概念：催化相同的化學反應，但酶蛋白的分子結(jié)催化相同的化學反應，但酶蛋白的分子結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)及免疫學特性不同的構(gòu)、理化性質(zhì)及免疫學特性不同的一組一組酶酶。n同工酶存在于同一種屬、同一個體的不同組織，同工酶存在于同一種屬、同一個體的不同組織，甚至存在于同一細胞的不同亞細胞結(jié)構(gòu)中。甚至存在于同一細胞的不同亞細胞結(jié)構(gòu)中。n同工酶多為寡聚酶，有百余種。如同工酶多為寡聚酶，有百余種。如乳酸脫氫酶乳酸脫氫酶（LDHLDH）是由兩種亞基組成的四聚體。是由兩種亞基組成的四聚體。n同工酶的測定有助于對疾病的診斷。同工酶的測定有助于對疾病的診斷

56、。 乳酸脫氫酶的同工酶乳酸脫氫酶的同工酶CH3CCOOHOCH3CCOOH HOH + NAD+ NADH + H + +舉例：乳酸脫氫酶舉例：乳酸脫氫酶(LDH(LDH1 1 LDHLDH5 5) )* *臨床意義臨床意義 同工酶譜有同工酶譜有助助 于對疾病的于對疾病的診診斷；斷； 同工酶可以同工酶可以作為遺傳標志，作為遺傳標志，用于遺傳分析研用于遺傳分析研究。究。心肌梗死和肝病病人血清心肌梗死和肝病病人血清LDHLDH同工酶譜的變化同工酶譜的變化1 1酶酶活活性性心肌梗死酶譜心肌梗死酶譜正常酶譜正常酶譜肝病酶譜肝病酶譜2 23 34 45 5人體各組織器官中人體各組織器官中LDHLDH同工

57、酶分布同工酶分布同同 工工 酶酶 百百 分分 比比LDH1LDH2LDH3LDH4LDH5心肌心肌676729294 41111腎腎5252282816164 411肝肝2 24 4111127275656骨骼肌骨骼肌4 47 7212127274141血清血清2727383822229 94 4 酶活性的調(diào)節(jié)酶活性的調(diào)節(jié)關鍵酶關鍵酶v通過改變酶的構(gòu)象調(diào)節(jié)酶的活性（快速調(diào)節(jié)）通過改變酶的構(gòu)象調(diào)節(jié)酶的活性（快速調(diào)節(jié)）l酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)l酶的化學修飾調(diào)節(jié)酶的化學修飾調(diào)節(jié)l酶原及酶原活性的調(diào)節(jié)酶原及酶原活性的調(diào)節(jié)v通過改變酶的含量調(diào)節(jié)酶的活性（緩慢調(diào)節(jié)）通過改變酶的含量調(diào)節(jié)酶的活性（緩慢調(diào)節(jié)

58、）l酶合成速度的調(diào)節(jié)酶合成速度的調(diào)節(jié)l酶降解速度的調(diào)節(jié)酶降解速度的調(diào)節(jié) n代謝途徑代謝途徑實質(zhì)上是一系列酶催化的連續(xù)的化學反實質(zhì)上是一系列酶催化的連續(xù)的化學反應。其應。其速度和方向速度和方向是由其中的一個或幾個具有調(diào)是由其中的一個或幾個具有調(diào)節(jié)作用的關鍵酶的活性所決定的。節(jié)作用的關鍵酶的活性所決定的。n關鍵酶：關鍵酶：具有調(diào)節(jié)作用具有調(diào)節(jié)作用的酶稱為的酶稱為關鍵酶關鍵酶或或調(diào)節(jié)酶調(diào)節(jié)酶。n一般位于代謝途徑的起始或分支處；一般位于代謝途徑的起始或分支處；n催化單向不可逆反應；催化單向不可逆反應；n活性較低，活性最低者又稱為限速酶；活性較低，活性最低者又稱為限速酶；n是可調(diào)節(jié)酶。是可調(diào)節(jié)酶。 一、

59、變構(gòu)調(diào)節(jié)一、變構(gòu)調(diào)節(jié)u定義：定義：l變構(gòu)調(diào)節(jié)：變構(gòu)調(diào)節(jié)：一些代謝物可與某些酶分子活性中心一些代謝物可與某些酶分子活性中心以外的部位可逆地結(jié)合，使酶構(gòu)象改變，從而改以外的部位可逆地結(jié)合，使酶構(gòu)象改變，從而改變酶的催化活性，此種調(diào)節(jié)方式稱變構(gòu)調(diào)節(jié)。變酶的催化活性，此種調(diào)節(jié)方式稱變構(gòu)調(diào)節(jié)。可以通過變構(gòu)改變活可以通過變構(gòu)改變活性的酶稱為性的酶稱為變構(gòu)酶。變構(gòu)酶。酶分子中與變構(gòu)效應劑酶分子中與變構(gòu)效應劑結(jié)合的地方，稱為結(jié)合的地方，稱為變構(gòu)部位變構(gòu)部位或或調(diào)節(jié)部位。調(diào)節(jié)部位。l變構(gòu)效應劑變構(gòu)效應劑 (allosteric effector)： 變構(gòu)激活劑變構(gòu)激活劑：使酶活性提高的變構(gòu)效應劑：使酶活性提高的

60、變構(gòu)效應劑 變構(gòu)抑制劑變構(gòu)抑制劑：使酶活性下降的變構(gòu)效應劑：使酶活性下降的變構(gòu)效應劑u變構(gòu)調(diào)節(jié)的特點：變構(gòu)調(diào)節(jié)的特點： 酶活性的改變通過酶分子構(gòu)象的改變而實現(xiàn)；酶活性的改變通過酶分子構(gòu)象的改變而實現(xiàn)； 酶的變構(gòu)僅涉及非共價鍵的變化；酶的變構(gòu)僅涉及非共價鍵的變化； 調(diào)節(jié)酶活性的因素為代謝物；調(diào)節(jié)酶活性的因素為代謝物； 為一非耗能過程；為一非耗能過程； 無放大效應無放大效應u變構(gòu)調(diào)節(jié)的生理意義變構(gòu)調(diào)節(jié)的生理意義 該調(diào)節(jié)使物質(zhì)代謝產(chǎn)生的能量得以有效利用，該調(diào)節(jié)使物質(zhì)代謝產(chǎn)生的能量得以有效利用，防止代謝產(chǎn)物生成過多而造成浪費，并使不同代防止代謝產(chǎn)物生成過多而造成浪費，并使不同代謝途徑之間相互協(xié)調(diào)，從而