Enzyme(酶)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

酶化學(xué)（Enzyme）酶的定義：是指由生物體內(nèi)活細(xì)胞產(chǎn)生的一種生物催化劑。大多數(shù)有蛋白質(zhì)組成（少數(shù)為RNA）。酶的特性：高效性專一性：一種酶只能催化一種或一類底物多樣性溫和性:催化條件溫和活性可調(diào)節(jié)性：包括抑制劑和激活劑調(diào)節(jié)、反饋抑制調(diào)節(jié)、共價(jià)修飾調(diào)節(jié)和變構(gòu)調(diào)節(jié)等有些酶的催化性與輔因子有關(guān)。易變性酶的化學(xué)本質(zhì)：(1)

大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)1)

酶蛋白主要由氨基酸組成2)

有一、二、三、四級(jí)空間結(jié)構(gòu)；3)

具有兩性電解質(zhì)的性質(zhì)；4)

酶的相對(duì)分子量很大，其水溶液具有親水膠體性質(zhì)，不能透析；

5)易受某些物理因素(加熱、紫外線照射等)及化學(xué)因素(酸、堿、有機(jī)溶劑等)的作用而變性或沉淀從而喪失酶活；

6)可被蛋白酶分解；

7)可以用蛋白質(zhì)測(cè)序的方法分析分子組成和結(jié)構(gòu)。

(2)某些RNA具有催化活性，稱為核酶。4、酶的分類：根據(jù)酶的組成可分為：

(1)單純酶：其活性僅取決于其蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，如蛋白酶、淀粉酶等。

(2)結(jié)合酶：酶的活性由酶蛋白和輔酶決定。

根據(jù)酶所催化的反應(yīng)性質(zhì)的不同，將酶分成六大類：

5、

酶的活力酶活力單位(activeunit)：酶活力單位的量度。1961年國(guó)際酶學(xué)會(huì)議規(guī)定：1個(gè)酶活力單位是指在特定條件(25℃，其它為最適條件)下，在1min

內(nèi)能轉(zhuǎn)化1μmol底物的酶量，或是轉(zhuǎn)化底物中1μmol的有關(guān)基團(tuán)的酶量。比活：每分鐘每毫克酶蛋白在25℃下轉(zhuǎn)化的底物的微摩爾數(shù)。比活是酶純度的測(cè)量?；罨埽簩?mol反應(yīng)底物中所有分子由基態(tài)轉(zhuǎn)化為過(guò)度態(tài)所需要的能量。6、酶的催化機(jī)理中間產(chǎn)物學(xué)說(shuō)：當(dāng)酶催化一化學(xué)反應(yīng)時(shí)，首先

E和

S結(jié)合形成中間產(chǎn)物

ES，然后它再分解成產(chǎn)物P并釋放酶E。酶-底物絡(luò)合物的生成能降低反應(yīng)的活化能，從而提高化學(xué)反應(yīng)的速度。S+E→

ES

→E+P。誘導(dǎo)契合學(xué)說(shuō)：Koshland(1958)提出，酶分子與底物分子接近時(shí)，酶蛋白受底物分子的誘導(dǎo)，其構(gòu)象發(fā)生有利于底物結(jié)合的變化，酶與底物在此基礎(chǔ)上互補(bǔ)契合，進(jìn)行反應(yīng)。(1)

在酶與底物結(jié)合之前，酶分子的構(gòu)象不一定和底物互相吻合。(2)

酶分子的活性中心不是剛性的結(jié)構(gòu)。它具有一定的柔性，當(dāng)?shù)孜锱c酶分子相互接近時(shí)，底物分子可以誘導(dǎo)酶分子的構(gòu)象發(fā)生一定的變化。(3)

由于酶分子構(gòu)象發(fā)生的變化，因而使活性中心的催化基團(tuán)形成了正確的排列和定向，使酶分子和底物分子楔合而結(jié)合成中間絡(luò)合物，并導(dǎo)致底物發(fā)生反應(yīng)。(4)當(dāng)反應(yīng)完畢時(shí)，產(chǎn)物從酶分子上掉下來(lái)，這時(shí)酶分子又恢復(fù)到原來(lái)的構(gòu)象。X-衍射證明酶與底物結(jié)合時(shí)，確有顯著的構(gòu)象變化。7、酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)9

酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)是研究酶促反應(yīng)的速度及影響此速度的各種因素的科學(xué)。米契里斯(Michaelis)和門坦(Menten)根據(jù)中間產(chǎn)物學(xué)說(shuō)推導(dǎo)出酶促反應(yīng)速度方程式，即米-門公式(Michaelis-Mentenequation)。

由米門公式可知：酶促反應(yīng)速度受酶濃度和底物濃度的影響，也受溫度、pH、激活劑和抑制劑的影響。(1)

酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響從米門公式和酶濃度與酶促反應(yīng)速度的關(guān)系圖解可以看出：當(dāng)?shù)孜锓肿訚舛茸銐驎r(shí)，酶促反應(yīng)速度與酶分子的濃度成正比。

(2)

底物濃度對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響在生化反應(yīng)中，若酶的濃度為定值，底物的起始濃度較低時(shí)，酶促反應(yīng)速度與底物濃度成正比，即隨底物濃度的增加而增加。當(dāng)所有的酶與底物結(jié)合生成中間產(chǎn)物后，即使在增加底物濃度，中間產(chǎn)物濃度也不會(huì)增加，酶促反應(yīng)速度也不增加。

米氏常數(shù)Km：反應(yīng)速度為最大反應(yīng)速度一半時(shí)的底物濃度。①

Km是酶的特征性物理常數(shù)。只與E性質(zhì)有關(guān)，與[E]無(wú)關(guān)；測(cè)Km可鑒別酶。②在一定條件下某酶對(duì)某一底物有一定的Km值。③同一E有幾個(gè)S就有幾個(gè)Km，Km最小的為最適S或天然S。④

Km大，E與S親和力弱；Km小，E與S親和力強(qiáng)。(3)

溫度對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響1)

各種酶在最適溫度范圍內(nèi)，酶活性最強(qiáng)，酶促反應(yīng)速度最大。在適宜的溫度范圍內(nèi)，溫度每升高10℃，酶促反應(yīng)速度可以相應(yīng)提高1～2倍。

2)

不同生物體內(nèi)酶的最適溫度不同。如，動(dòng)物組織中各種酶的最適溫度為35～40℃；植物體內(nèi)的酶最適溫度在40～50℃之間微生物體內(nèi)各種酶的最適溫度為25～60℃，但也有例外，如黑曲糖化酶的最適溫度為62～64℃；巨大芽孢桿菌、短乳酸桿菌、產(chǎn)氣桿菌等體內(nèi)的葡萄糖異構(gòu)酶的最適溫度為80℃；枯草桿菌的液化型淀粉酶的最適溫度為85～94℃。3)

過(guò)高或過(guò)低的溫度都會(huì)降低酶的催化效率，即降低酶促反應(yīng)速度。最適溫度在60℃以下的酶，當(dāng)溫度達(dá)到60～80℃時(shí)，大部分酶被破壞，發(fā)生不可逆變性；當(dāng)溫度接近100℃時(shí)，酶的催化作用完全喪失。(4）pH對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響酶在最適pH范圍內(nèi)表現(xiàn)出活性，大于或小于最適pH，都會(huì)降低酶活性。主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：①改變底物分子和酶分子的帶電狀態(tài)，從而影響酶和底物的結(jié)合；②過(guò)高或過(guò)低的pH都會(huì)影響酶的穩(wěn)定性，進(jìn)而使酶遭受不可逆破壞。

動(dòng)物體內(nèi)的酶最適pH大多在6.5-8.0之間，但也有例外，如胃蛋白酶的最適pH為1.5，植物體內(nèi)的酶最適pH大多在4.5-6.5之間。

\(5)

激活劑對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響能激活酶的物質(zhì)稱為酶的激活劑。①無(wú)機(jī)陽(yáng)離子，如鈉離子、鉀離子、銅離子、鈣離子等；②無(wú)機(jī)陰離子，如氯離子、溴離子、碘離子、硫酸鹽離子磷酸鹽離子等；③有機(jī)化合物，如維生素C、半胱氨酸、還原性谷胱甘肽等。許多酶只有當(dāng)某一種適當(dāng)?shù)募せ顒┐嬖跁r(shí)，才表現(xiàn)出催化活性或強(qiáng)化其催化活性，這稱為對(duì)酶的激活作用。而有些酶被合成后呈現(xiàn)無(wú)活性狀態(tài)，這種酶稱為酶原。它必須經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)募せ顒┘せ詈蟛啪呋钚浴?6)

抑制劑對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響能減弱、抑制甚至破壞酶活性的物質(zhì)稱為酶的抑制劑。它可降低酶促反應(yīng)速度。酶的抑制劑有重金屬離子、一氧化碳、硫化氫、氫氰酸、氟化物、碘化乙酸、生物堿、染料、對(duì)-氯汞苯甲酸、二異丙基氟磷酸、乙二胺四乙酸、表面活性劑等。對(duì)酶促反應(yīng)的抑制可分為競(jìng)爭(zhēng)性抑制和非競(jìng)爭(zhēng)性抑制。1)

競(jìng)爭(zhēng)性抑制(competitiveinhibition)：與底物結(jié)構(gòu)類似的物質(zhì)爭(zhēng)先與酶的活性中心結(jié)合，從而降低酶促反應(yīng)速度。競(jìng)爭(zhēng)性抑制是可逆性抑制，通過(guò)增加底物濃度最終可解除抑制，恢復(fù)酶的活性。

2)

非競(jìng)爭(zhēng)性抑制(noncompetitiveinhibition)：抑制劑與酶活性中心以外的位點(diǎn)結(jié)合后，底物仍可與