大二上課程生物化學(xué)酶

1、1、金屬離子的作用:金屬酶（metalloenzyme）：金屬離子與酶蛋白結(jié)合緊密，成為酶結(jié)構(gòu)中不可缺少的組成成分。如碳酸酐酶含Zn；谷胱甘肽過氧化物酶含硒；堿性磷酸酶含Zn，羧肽酶A含Zn。金屬激活酶（metal activated enzyme）：金屬離子與酶結(jié)合疏松，但需金屬離子活化，故金屬實(shí)際上是酶的激活劑。如激酶需Mg和Mn。有的酶類兼含有機(jī)輔基和金屬。如琥珀酸脫氫酶含黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)和Fe。金屬離子能與酶、底物形成各種形式的三元絡(luò)合物，保證了酶與底物的正確定向結(jié)合，而且還可作為催化基團(tuán)。Fe、Cu及Mo等金屬離子可以通過氧化還原而傳遞電子完成多種物質(zhì)的氧化還原。如鐵卟啉

2、是很多血紅素蛋白的輔基。2、小分子有機(jī)化合物：小分子有機(jī)化合物主要參與酶的催化過程，在反應(yīng)中傳遞電子、質(zhì)子或一些基團(tuán)，多為維生素。維生素：維持細(xì)胞正常功能所必需，但需要量很少，動(dòng)物體內(nèi)不能合成，必須由食物供給的一類有機(jī)化合物。水溶性維生素：VB1、VB2、Vpp、VB6、VC、VB12、泛酸、葉酸、肌醇脂溶性維生素：VA、VD、VE、VK第二節(jié) 酶促反應(yīng)的特點(diǎn)和機(jī)制一、酶促反應(yīng)的特點(diǎn)1、酶促反應(yīng)具有極高的催化效率 酶促反應(yīng)速度比非催化反應(yīng)高1081020倍，比一般催 化反應(yīng)高1071013。從初態(tài)轉(zhuǎn)化為過渡態(tài)需要能量，即為活化能（Energy of activation，EACT），活化能越大

3、，中間產(chǎn)物越難形成，反應(yīng)越難進(jìn)行。降低活化能、升高溫度可以加速化學(xué)反應(yīng)。酶的催化作用有賴于降低反應(yīng)的活化能?；罨苌杂薪档?，速度會(huì)顯著增大。2、酶促反應(yīng)有高度的特異性或?qū)Ｒ恍裕╯pecificity）一種酶只能作用于某一類或某一種特定的物質(zhì)。底物專一性1、結(jié)構(gòu)專一性： （1）絕對(duì)專一性：只作用于一個(gè)底物。與底物結(jié)構(gòu)類似 的化合物只能成為競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑或無影響。 （2）相對(duì)專一性：作用對(duì)象不只一種底物，要求略低一 些?？煞郑?（1）基團(tuán)專一性：對(duì)鍵兩端的基團(tuán)要求程度不同， 一個(gè)要求嚴(yán)，另一個(gè)不嚴(yán)； （2）鍵專一性：只作用于鍵，對(duì)鍵兩端的基團(tuán)無嚴(yán) 格要求。2、立體異構(gòu)專一性： 底物的立體構(gòu)型影響酶和

4、底物的結(jié)合與催化。（1）旋光異構(gòu)專一性：當(dāng)?shù)孜锞哂行猱悩?gòu)體時(shí)，酶只作用于其中的一種。如精氨酸酶只能催化L-精氨酸水解,對(duì)D-精氨酸則無作用,這種立體異構(gòu)專一性是由于酶活性中心與相應(yīng)底物的結(jié)合必須是二者在構(gòu)型或構(gòu)象上彼此匹配才能建立。（2）幾何異構(gòu)專一性：當(dāng)?shù)孜锞哂许樂磶缀萎悩?gòu)體時(shí)，酶只作用于其中的一種。延胡索酸(反丁烯二酸)L(+)蘋果酸3、酶易失活凡易使蛋白質(zhì)變性的因素都能使酶失去催化活性。4、酶的活性調(diào)控 有抑制調(diào)控、共價(jià)修飾調(diào)控、反饋調(diào)控、酶原調(diào)控、激素調(diào)控等。5、 催化活力與輔酶、輔基、及金屬離子有關(guān)。二、酶的活性中心（active center） （一）概念：1、對(duì)于不需要輔酶的酶

5、來說，活性中心就是酶分子在三維結(jié)構(gòu)上比較靠近的少數(shù)幾個(gè)氨基酸殘基或是這些殘基上的某些基團(tuán)，它們?cè)谝患?jí)結(jié)構(gòu)上可能相距甚遠(yuǎn)，甚至位于不同的肽鏈上，通過肽鏈的盤繞，折疊而在空間構(gòu)象上相互靠近；2、對(duì)于需要輔酶的酶來說，輔酶分子或其某一部分往往就是活性中心的組成部分。（二）功能部位： 活性中心有兩個(gè)功能部位：1、結(jié)合部位：一定的底物靠此部位結(jié)合到酶分子上；2、催化部位：底物的鍵在此部位被打斷或形成新的鍵， 從而發(fā)生一定的化學(xué)變化。 （三）酶活性中心的特點(diǎn)：1、活性部位在酶分子的總體中只占相當(dāng)小的部分：往往只由幾個(gè)氨基酸殘基組成（p.384，表10-1）；2、酶的活性部位是一個(gè)三維實(shí)體：活性部位的三維結(jié)

6、構(gòu)是由酶的一級(jí)結(jié)構(gòu)所決定的?；钚圆课坏陌被釟埢谝患?jí)結(jié)構(gòu)上可能相距甚遠(yuǎn)，但在肽鏈的盤繞、折疊而在空間結(jié)構(gòu)上相互靠近；3、酶活性部位的誘導(dǎo)契合：酶的活性部位并不是和底物的形狀正好互補(bǔ)的，而是在酶和底物結(jié)合過程中，底物分子或/和酶分子構(gòu)象發(fā)生一定變化后才互補(bǔ)的，即“誘導(dǎo)契合”；4、酶活性部位是一個(gè)疏水區(qū)域：酶的活性部位是位于酶分子表面的一個(gè)裂縫內(nèi)，這是相當(dāng)疏水區(qū)域，非極性基團(tuán)較多，產(chǎn)生一個(gè)微環(huán)境，提高與底物的結(jié)合能力；而其內(nèi)少量的極性氨基酸殘基可與底物結(jié)合而發(fā)生催化作用；5、底物通過次級(jí)鍵較弱的力結(jié)合到酶上：酶與底物結(jié)合成ES復(fù)合物主要靠次級(jí)鍵：氫鍵、鹽鍵、范德華力和疏水相互作用；6、酶活性部位

7、具有柔性或可運(yùn)動(dòng)性。三、酶促反應(yīng)機(jī)制1、趨近效應(yīng)和定向效應(yīng)趨近效應(yīng)：指兩個(gè)反應(yīng)的分子，它們反應(yīng)的基團(tuán)需 要互相靠近，才能反應(yīng)。 酶促反應(yīng)速度與底物濃度成正比。在反應(yīng)系統(tǒng)的關(guān)鍵區(qū)域底物濃度增高，反應(yīng)速度也增加。因此，底物與酶活性中心的靠近，提高活性中心的底物有效濃度能大大提高酶促反應(yīng)速度。定向效應(yīng): 指酶的催化基團(tuán)與底物的反應(yīng)基團(tuán)之間的正確定 向。 除了“靠近”效率外，當(dāng)?shù)孜锱c活性中心結(jié)合時(shí)，酶蛋白經(jīng)誘導(dǎo)而發(fā)生構(gòu)象變化，底物反應(yīng)部位（基團(tuán)或鍵）與酶的催化部位發(fā)生楔合，即“定向”作用，從而造成活性中心局部的底物濃度大大提高。2、酶使底物分子的敏感鍵發(fā)生“變形”（張力），使其易斷裂 底物分子受酶的作

8、用也發(fā)生構(gòu)象變化，使其敏感鍵中的某些基團(tuán)的電子云密度發(fā)生變化，產(chǎn)生“電子張力”而引起敏感鍵的一端更加敏感，發(fā)生反應(yīng)（p.390，圖10-3）。3、共價(jià)催化作用 底物與酶形成一個(gè)反應(yīng)活性很高的共價(jià)中間物，反應(yīng)活化能由此大大降低。 酶的親核基團(tuán)（如羥基、巰基和咪唑基）對(duì)底物的親電子中心進(jìn)行攻擊。親核基團(tuán)含有可提供電子的原子，向底物親電子的原子提供電子，由此形成不穩(wěn)定的共價(jià)中間物。但酶的親核基團(tuán)易變，所形成的共價(jià)中間物不穩(wěn)定，在隨后步驟中會(huì)被水分子或第二種底物攻擊而給出所需的產(chǎn)物，由此可加快中間物的分解而釋放出產(chǎn)物（p.392，圖10-7）。酶蛋白分子上的主要親核基團(tuán)：絲氨酸的羥基、半胱氨酸的巰基、

9、組氨酸的咪唑基。 4、酸堿催化作用 酶活性中心上有的基團(tuán)是質(zhì)子供體，有的為質(zhì)子受體，均可進(jìn)行催化作用。（1）狹義酸堿催化劑：通過水分子的H+與OH-離子進(jìn)行的催化。由于酶反應(yīng)的最適pH接近中性，故作用不大；（2）廣義酸堿催化劑：即質(zhì)子供體和質(zhì)子受體。在酶反應(yīng)中有重要作用。酶蛋白中起廣義酸堿催化作用的功能基：氨基、羰基、羧基、硫氫基、酚羥基和咪唑基。組氨酸的咪唑基：既是很強(qiáng)的親核基團(tuán)，又是有效的廣義酸堿功能基。1）其解離常數(shù)約6.0，即其解離下來的質(zhì)子濃度與水中的H+相近，所以在中性條件下，有一半以酸形式存在，另一半以堿形式存在，即可作為質(zhì)子供體，又可作質(zhì)子受體而在酶反應(yīng)中起催化作用；2）其供出

10、和接受質(zhì)子的速度十分迅速，且供出和接受的速度相等。 五、酶活性中心是低介電區(qū)域 某些酶的活性中心穴內(nèi)相對(duì)是非極性的，催化基團(tuán)被低介電環(huán)境包圍，并排除高極性的水分子。這樣，底物分子的敏感鍵和酶的催化基團(tuán)之間就會(huì)有很大的反應(yīng)力。 水會(huì)減弱極性基團(tuán)間的相互作用。水的極性和形成氫鍵的能力很大，水的介電常數(shù)極高。這種高極性使它在離子外形成定向的溶劑層，產(chǎn)生自身的電場(chǎng)，從而大大減少了它所所包圍的離子間的靜電作用或氫鍵作用。六、金屬離子催化（1）通過結(jié)合底物為反應(yīng)定向；（2）通過可逆地改變金屬離子的氧化 態(tài)調(diào)節(jié)氧化還原反應(yīng)；（3）通過靜電穩(wěn)定或屏蔽負(fù)電荷。第三節(jié) 酶的活力 酶的活力是指其在一定條件下催化某一

11、特定反應(yīng)的能力。一、酶活力與酶反應(yīng)速度 酶活力：一定條件下催化某一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度。 反應(yīng)速度（v）的單位：濃度/單位時(shí)間，即單位時(shí)間內(nèi)單位體積中底物的減少量或產(chǎn)物的增加量。 產(chǎn)物濃度對(duì)反應(yīng)時(shí)間作圖，其曲線的斜率就是反應(yīng)速度。反應(yīng)速度只在最初一段時(shí)間內(nèi)保持恒定，隨反應(yīng)時(shí)間延長，反應(yīng)速度逐漸下降。因此研究酶反應(yīng)速度應(yīng)該以初速度為準(zhǔn)（通常以底物的變化在起始濃度的5%以內(nèi)的速度為初速率）。 二、酶的活力單位 1個(gè)酶活力單位：指在特定條件（溫度25，pH和底物濃度等均最適）下，在1分鐘內(nèi)能轉(zhuǎn)化1mol底物的酶量，或是轉(zhuǎn)化底物中1mol的有關(guān)基團(tuán)的酶量。 習(xí)慣用法：如淀粉酶，以每小時(shí)催化1g可溶性淀粉

12、液化所需的酶量為1個(gè)酶活力單位；也可以每小時(shí)催化1ml 2%可溶性淀粉液化所需的酶量表示。三、酶的比活力 每mg酶蛋白所具有的酶活力。 單位：?jiǎn)挝?毫克蛋白（U/mg蛋白質(zhì)） 也可：?jiǎn)挝?克 或 單位/毫升 比活力可用來比較每單位重量酶蛋白的催化活力。四、酶的轉(zhuǎn)換數(shù)kcat 為每秒鐘每個(gè)酶分子轉(zhuǎn)換底物的微摩爾數(shù)（mol）。相當(dāng)于一旦底物-酶中間物ES形成后，酶將底物轉(zhuǎn)換為產(chǎn)物的效率（相當(dāng)于米氏方程中的k3）。 第四節(jié) 酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究酶催化反應(yīng)過程與速率及各種影響酶催化速率的因素的關(guān)系.酶促反應(yīng)速度：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)反應(yīng)物的消耗或產(chǎn)物的增加（取其初速度）。一、底物濃度的影響1、“中間產(chǎn)物”假說與米

13、氏方程 在一定的酶濃度下將初速度（v）對(duì)底物濃度S作圖時(shí)：一級(jí)反應(yīng)：當(dāng)?shù)孜餄舛容^低時(shí)，反應(yīng)速度與底物濃度呈正比關(guān)系；混合級(jí)反應(yīng)：隨著底物濃度的增加，反應(yīng)速度不再按正比升高；零級(jí)反應(yīng)：繼續(xù)增大底物濃度，反應(yīng)速度遞增為零，這時(shí)反應(yīng)速度已趨向一個(gè)極限，說明酶已被底物飽和。 Vmax底物濃度初速度Km 底物濃度對(duì)反應(yīng)速度的影響 解釋這種現(xiàn)象的是“中間產(chǎn)物”假說：酶與底物先絡(luò)合成一個(gè)絡(luò)合物，它是作為過渡態(tài)物質(zhì)，然后絡(luò)合物進(jìn)一步分解，成為產(chǎn)物和游離態(tài)酶。 這個(gè)假說的前提是酶與底物反應(yīng)的“快速平衡”，即在反應(yīng)的開始階段，兩者反應(yīng)速度很快，迅速建立平衡關(guān)系。 按“穩(wěn)態(tài)平衡”假說，酶促反應(yīng)分兩步進(jìn)行：第一步：酶

14、（E）與底物（S）作用，形成酶-底物中間產(chǎn)物 E+SES 第二步：中間產(chǎn)物分解，形成產(chǎn)物（P），釋放出游離酶(E)： ESP+E反應(yīng)初期，V=K3ESK1K2K3穩(wěn)態(tài)：ES生成=ES分解K1ES=K2ES+K3ESES=ES/KmE=ET-ESES=（ET-ES）S/KmES=ETS/（S+Km）V=K3ES=K3ETS/（S+Km） =VmaxS/（S+Km）1913年，Michaelis與Menten：米孟式方程 v=VmaxS/(S+Km)v=酶促反應(yīng)的速度，Vmax=在E與ES相等時(shí)的酶促反應(yīng)達(dá)到的最大速度，Km=(k2+k3)/k1Km、Vmax意義（1）v=1/2Vmax時(shí)，Km=

15、S。 Km不依賴于酶濃度， Km就是酶促反應(yīng)速度為最大速度一半時(shí)底物濃度。 Km的單位是mol/L.（2）Vmax=K3ET，Vmax與加入的酶量成正比。（3） Km為酶的特征常數(shù)。每種酶都有其Km值， Km只與酶的結(jié)構(gòu)和酶的底物有關(guān)，與酶的濃度無關(guān).（4） Km可表示酶與底物的親和力。 Km越大，酶與底物的親和力越小。（5）一種酶催化幾種底物時(shí)有不同的Km，其中Km最小的底物為該酶的天然底物或最適底物。多底物反應(yīng)的酶對(duì)于不同的底物有不同的Km。（6）酶的轉(zhuǎn)換數(shù)（K3）：當(dāng)酶被底物充分飽和時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)每個(gè)酶分子催化底物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物的分子數(shù)。K3=Vmax/E2、多種底物的反應(yīng) 大多數(shù)酶反應(yīng)包含

16、一種以上的底物，至少是雙底物反應(yīng)： A+BP+Q 雙底物反應(yīng)的三種機(jī)理：1) 依次反應(yīng)機(jī)理： B P E+A EA EAB EPQ EQ E+Q 需要NAD+或NADH+的脫氫酶的反應(yīng)屬于這類型。2) 隨機(jī)機(jī)理： E+AEA B Q EPE+P EABEPQ E+BEB A P EQE+Q3) 乒乓反應(yīng)機(jī)理： A P B Q E E 轉(zhuǎn)氨酶的反應(yīng)屬于這類型。 二、酶濃度對(duì)反應(yīng)速度的影響在酶促反應(yīng)體系中，當(dāng)?shù)孜餄舛却蟠蟪^酶的濃度，使酶被底物飽和時(shí)，反應(yīng)速度與酶的濃度變化成正比關(guān)系。V=K3E。VE三、溫度對(duì)反應(yīng)速度的影響溫度較低時(shí)，反應(yīng)速度隨溫度升高而加快，溫度超過一定數(shù)值后，酶受熱變性，反應(yīng)

17、速度反而減慢，形成倒V型曲線，在此曲線頂點(diǎn)所代表的溫度時(shí)反應(yīng)速度最大，稱為最適溫度（optimum temperature）。酶的最適溫度不是酶的特征常數(shù)，它與反應(yīng)進(jìn)行的時(shí)間有關(guān)。低溫一般不使酶破壞。溫度回升后，酶可以恢復(fù)活性。低溫麻醉、低溫保存菌種、低溫保存酶制劑。溫度系數(shù)：在達(dá)到最適溫度之前提高溫度，可增加反應(yīng)速度。反應(yīng)溫度提高10，其反應(yīng)速度與原來的反應(yīng)速度之比稱為反應(yīng)的溫度系數(shù)（Q10）。酶活性溫度pH可影響酶分子尤其是活性中心上必需基團(tuán)和催化基團(tuán)的解離程度，也可影響底物和輔酶的解離程度，從而影響酶與底物的結(jié)合。在特定pH條件下，酶、底物和輔酶的解離情況適宜于相互結(jié)合，使酶反應(yīng)速度達(dá)到

18、最大值，這個(gè)pH稱為最適pH（optimum pH ）。動(dòng)物體內(nèi)多數(shù)酶的最適pH接近中性。最適pH不是酶的特征常 數(shù)，它受底物濃度、緩 沖溶液的種類、濃度及 酶的純度影響。四、 pH對(duì)反應(yīng)速度的影響五、抑制劑對(duì)反應(yīng)速度的影響 酶的抑制劑（inhibitor）：凡能使酶的催化活性下降而不引起酶蛋白變性的物質(zhì)1、不可逆性抑制（irreversible inhibition） 抑制劑與酶的必需基團(tuán)以牢固的共價(jià)鍵結(jié)合，從而使酶活喪失，不能用透析、超濾等去除抑制劑。 如低濃度的重金屬離子Hg2+、Ag+、As3+ 可與酶分子SH結(jié)合，使酶活抑制。又可分：（1）專一性的不可逆抑制：抑制劑僅僅和酶活性部位的

19、 有關(guān)基團(tuán)反應(yīng)；（2）非專一性的不可逆抑制：抑制劑可和一類或幾類基 團(tuán)反應(yīng)。路易士氣（砷）巰基酶失活的酶活性中心含有巰基的酶：重金屬鹽引起的巰基酶中毒可用二巰基丙醇（BAL）解毒。BAL農(nóng)藥敵百蟲、敵敵畏、1059等有機(jī)磷化合物能特異地與膽堿酯酶（Choline esterase）活性中心絲氨酸殘基的羥基結(jié)合，使酶失活。+ROPOOXRHOEROPOOOREHX有機(jī)磷化合物羥基酶失活的酶活性中心含有羥基的酶：敵百蟲敵敵畏有機(jī)磷殺蟲劑膽堿乙?；改憠A酯酶膽堿乙酰膽堿乙酰膽堿為生物體內(nèi)傳遞神經(jīng)沖動(dòng)的重要物質(zhì)。膽堿酯酶為羥基酶，有機(jī)磷殺蟲劑中毒時(shí)，此酶活受抑制，結(jié)果造成乙酰膽堿的堆積，造成神經(jīng)過度興

20、奮直至抽搐而死。可用解磷定來治療。2、可逆性抑制 抑制劑與酶以非共價(jià)鍵結(jié)合。能用透析、超濾等去除抑制劑。 （1）競(jìng)爭(zhēng)性抑制特點(diǎn) ：抑制劑與底物結(jié)構(gòu)相似； 抑制劑與底物結(jié)合在酶的同一位點(diǎn)； 抑制作用可被高濃度的底物減低以至消除； Km增大，Vmax不變。1/V1/S1/Vmax-1/Km(1+I/Ki)競(jìng)爭(zhēng)性抑制無抑制劑抑制劑 斜率=Km/Vm(1+I/Ki)丙二酸、蘋果酸、草酰 乙酸為琥珀酸脫氫酶的競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑。GluPABA（對(duì)氨基苯甲酸）喋呤 HHNHCHCH2COOHCH2COOHNNNNCH2NHCOOHH2NSO2NHRH2N磺胺藥PABA+二氫喋呤+GluFH2FH4磺胺藥與PAB

21、A結(jié)構(gòu)相似，可與PABA競(jìng)爭(zhēng)FH2合成酶的活性中心，F(xiàn)H2合成受抑制，F(xiàn)H4隨之減少，使核酸合成障礙，細(xì)菌生長繁殖受到抑制。FH2還原酶FH2合成酶四氫葉酸FH4氨甲喋呤（MTX）是FH2還原酶的競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑，抑制人體內(nèi)FH4的合成，以致抑制腫瘤的生長。FAFH2還原酶FH2FH2還原酶FH4葉酸二氫葉酸四氫葉酸（2）非競(jìng)爭(zhēng)性抑制 酶可同時(shí)與底物及抑制劑結(jié)合： EI+SESI或ES+IESI， 但中間物ESI不能進(jìn)一步分解為產(chǎn)物。 這類抑制劑是與酶活性中心以外的基團(tuán)結(jié)合；若Ki=Ki，則Vmax減小而Km不變，稱非競(jìng)爭(zhēng)性抑制。1/V1/S-1/Km(1+I/Ki)/Vmax非競(jìng)爭(zhēng)性抑制無抑制劑

22、抑制劑3、反競(jìng)爭(zhēng)性抑制特點(diǎn)：S、I結(jié)構(gòu)不相似，結(jié)合位點(diǎn)不同，增加S反而加強(qiáng)抑制，Km減小，Vmax減小。酶只有在與底物結(jié)合后，才能與抑制劑結(jié)合：ES+IESI，而ESI不能進(jìn)一步分解為產(chǎn)物。1/S1/V(1+I/Ki)/Vmax無I反競(jìng)爭(zhēng)性抑制斜率=Km/Vm各種類型抑制的表觀Km及Vmax第四節(jié) 酶的活性調(diào)節(jié)方式一、別構(gòu)調(diào)節(jié)別構(gòu)酶：當(dāng)代謝物分子可逆地結(jié)合到酶的某一非催化部位時(shí)，可改變酶的構(gòu)象，進(jìn)而改變酶的活性，這種調(diào)節(jié)稱別構(gòu)調(diào)節(jié)，受別構(gòu)調(diào)節(jié)的酶稱別構(gòu)酶。特點(diǎn)：1、常含有多個(gè)亞基（有四級(jí)結(jié)構(gòu)）；2、除催化部位外，還有調(diào)節(jié)部位；3、酶分子的催化部位和調(diào)節(jié)部位有的在同一亞基上，也有的不在同一亞基上

23、；4、不符合米氏方程，存在協(xié)同效應(yīng)。別構(gòu)激活：因別構(gòu)而導(dǎo)致酶活性增加別構(gòu)抑制：因別構(gòu)而導(dǎo)致酶活性降低別構(gòu)酶結(jié)構(gòu)：除有結(jié)合底物和起催化作用的活性中心外，還有可結(jié)合調(diào)節(jié)物的別構(gòu)中心。前者負(fù)責(zé)對(duì)底物的結(jié)合和催化，后者負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)反應(yīng)速度。兩個(gè)中心位于酶蛋白的不同部位上（或不同亞基上，或同一亞基不同部位上）。1、調(diào)節(jié)物：1）同促效應(yīng)：調(diào)節(jié)物是底物。酶分子 上有兩個(gè)以上的底物結(jié)合 中心，調(diào)節(jié)作用取決于酶 上有多少個(gè)底物結(jié)合中心 被結(jié)合； 2）異促效應(yīng)：調(diào)節(jié)物不是底物，而是 其他代謝分子。天冬氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰酶（ATCase）為例（p.413）： 底物N-氨甲酰磷酸和天冬氨酸促進(jìn)ATCase活性，為同促效應(yīng)；CT

24、P為最終產(chǎn)物，降低了酶與底物的親和性，抑制ATCase活性；ATP為非底物分子，但可增強(qiáng)酶與底物的親和性而激活A(yù)TCase，所以起到了異促效應(yīng)。2、別構(gòu)酶的性質(zhì)：（1）別構(gòu)酶一般是寡聚酶，通過次級(jí)鍵由多亞基構(gòu)成：別構(gòu) 酶的活性中心（活性部位）和別構(gòu)中心（調(diào)節(jié)部位）可 能在同一亞基上，也可能分別在不同的亞基上；每個(gè)別 構(gòu)酶分子可以有一個(gè)以上的活性部位和調(diào)節(jié)部位。（2）別構(gòu)酶的動(dòng)力學(xué)：因別構(gòu)酶有協(xié)同效應(yīng)，所以其S對(duì)v 的動(dòng)力學(xué)曲線不是雙曲線，而是S形曲線（正協(xié)同）或 表觀雙曲線（負(fù)協(xié)同）。S形曲線：表明酶結(jié)合一分子底物（或調(diào)節(jié)物）后， 酶的構(gòu)象發(fā)生變化，從而大大增加對(duì)后 續(xù)底物分子的親和性，促進(jìn)后

25、續(xù)分子與 酶的結(jié)合，表現(xiàn)為正協(xié)同性，這種酶稱 為具有正協(xié)同效應(yīng)的別構(gòu)酶；表觀雙曲線：在底物濃度較低范圍內(nèi)酶的活力上升 很快，但隨后底物濃度雖有較大的提 高，但反應(yīng)速度升高卻很小，表現(xiàn)為 負(fù)協(xié)同性，這種酶稱為具有負(fù)協(xié)同效 應(yīng)的別構(gòu)酶。怎么區(qū)分米氏酶與別構(gòu)酶？ koshland建議用飽和比值（saturation ratio, Rs） 典型的米氏酶 RS=81 具有正協(xié)同效應(yīng)的別構(gòu)酶 RS81 （3）K型效應(yīng)物和V型效應(yīng)物：能改變底物的K0.5而不改變反應(yīng)Vmax的效應(yīng)物稱為K型效應(yīng)物；能改變Vmax而不改變K0.5的效應(yīng)物稱為V型效應(yīng)物（p.419，圖10-58）。（4）別構(gòu)酶的脫敏作用：別構(gòu)酶

26、經(jīng)加熱或化學(xué)試劑處理，可引起別構(gòu)酶解離，失去調(diào)節(jié)活性，稱為脫敏作用。脫敏后的酶表現(xiàn)為米氏酶的動(dòng)力學(xué)雙曲線（p.420，圖10-59）。 二、酶的共價(jià)修飾（covalent modification）酶蛋白肽鏈上的某些殘基側(cè)鏈在另一組酶的催化下發(fā)生可逆的共價(jià)修飾 ，從而引起酶活性改變，調(diào)節(jié)酶的活性：磷酸化、乙酰化、甲基化、腺苷化。磷酸化修飾：通過各種蛋白激酶的催化可使酶蛋白中絲氨酸、蘇氨酸、酪氨酸的羥基進(jìn)行磷酸化修飾，又可通過各種蛋白磷酸酶催化使此類磷酸基團(tuán)水解出來，從而形成可逆的共價(jià)修飾來改變酶的構(gòu)象，調(diào)節(jié)酶的活性。磷酸化修飾特點(diǎn)：1、磷酸化及脫磷酸化分別由蛋白激酶及蛋白磷酸酶催化。2、可連鎖

27、進(jìn)行，逐級(jí)磷酸化或脫磷酸化，出現(xiàn)級(jí)聯(lián)放大。3、磷酸化僅需以ATP供給磷酸基團(tuán)，耗能遠(yuǎn)小于合成酶蛋白，作用快速。4、磷酸化修飾常與別構(gòu)調(diào)節(jié)相互協(xié)作。三、酶原的激活酶原（Zymogen）：有些酶（絕大多數(shù)為蛋白酶）在細(xì)胞內(nèi)合成及初分泌時(shí)，沒有活性酶原的激活：在一定條件下，酶原可轉(zhuǎn)化成有活性的酶。酶原激活的機(jī)制是分子內(nèi)肽鍵一處或多處斷裂，使分子構(gòu)象發(fā)生一定程度改變，從而形成酶的活性中心。酶原激活也存在級(jí)聯(lián)反應(yīng)。胰蛋白酶原腸激酶胰蛋白酶+六肽胰凝乳蛋白酶原胰蛋白酶-凝乳蛋白酶+兩個(gè)二肽羧基肽酶原胰蛋白酶羧 基肽酶 A+幾個(gè)碎片同工酶(isoenzyme)同工酶：指催化相同的化學(xué)反應(yīng)，而酶蛋白的分子結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)乃至免疫學(xué)性質(zhì)不同的一組酶。由不同基因或等位基因編碼的多肽鏈所組成，或由同一基因轉(zhuǎn)錄生成的mRNA翻譯成不同多肽鏈組成的蛋白質(zhì)。同工酶存在 于同一種屬或同一個(gè)體的不同組織或同一細(xì)胞的不同亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)中。乳酸丙酮酸乳酸脫氫