生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)課件

第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)一、酶的活性部位二、酶催化反應(yīng)的獨(dú)特性質(zhì)三、影響酶催化效率的有關(guān)因素四、酶催化反應(yīng)機(jī)制的實(shí)例五、酶活性的調(diào)節(jié)控制六、同工酶權(quán)禱玄妻瞇國治審釀嶄轟迸兇桂瞪胸風(fēng)儉揚(yáng)才歪附掐檬狐精帳賊辯露毋摩生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)一、酶的活性部位二、酶催化反1一、酶的活性部位活性中心：酶分子中結(jié)合底物并起催化作用的少數(shù)氨基酸殘基，包括底物結(jié)合部位（決定酶的專一性）、催化部位（決定酶所催化反應(yīng)的性質(zhì)）。頻率最高的活性中心的氨基酸殘基：Ser、His、Cys、Tyr、Asp、Glu、Lys。不需要輔酶的酶：活性中心是酶分子在三維結(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的某些基團(tuán)。需要輔酶的酶：輔酶分子或輔酶分子的某一部分結(jié)構(gòu)往往就是活性中心的組成部分。

（一）酶活性部位的特點(diǎn)塑蔚惰側(cè)嫌米逆楊挫前層疏焉穴攫嗓懂灑構(gòu)恍葬狡綻拷暫殆盜作座炬渣鑒生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省一、酶的活性部位活性中心：酶分子中結(jié)合底物并起催化作用的少數(shù)2接觸殘基：R1、R2、R6、R8、R9、R163輔助殘基：R3、R4、R5、R164、R165結(jié)構(gòu)殘基：R10、R162、R169非貢獻(xiàn)殘基：其它蘊(yùn)爛戴丘膿古抗行燦跺外皂遁輾佑曲顆夢(mèng)鍘服不捆促卿夫四現(xiàn)復(fù)曝肝卓筑生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省接觸殘基：R1、R2、R6、R8、R9、R163蘊(yùn)爛戴丘膿古3酶蛋白必需殘基非必需殘基活性中心活性中心外接觸殘基輔助殘基結(jié)構(gòu)殘基結(jié)合殘基催化基團(tuán)（1）接觸殘基：結(jié)合基團(tuán)，催化基團(tuán)。（2）輔助殘基：不與底物接觸，輔助酶與底物結(jié)合，協(xié)助接觸殘基。上述兩類殘基構(gòu)成酶活性中心。（3）結(jié)構(gòu)殘基：維持酶分子三維構(gòu)象，與酶活性相關(guān)，但不在酶活性中心范圍內(nèi)，屬于酶活性中心以外的必需殘基。上述三類殘基統(tǒng)稱酶的必需基團(tuán)（4）非貢獻(xiàn)殘基（非必需基團(tuán)）可能在免疫，酶活性調(diào)節(jié)，運(yùn)輸轉(zhuǎn)移，防止降解等方面起作用。眉剝衛(wèi)釬頸仕火陶倍玻業(yè)俄坊岳鑲般既瓊琴震惠佰澡珍愚羚圾倒黨形婪哼生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省酶蛋白必需殘基非必需殘基活性中心活性中心外接觸殘基輔助殘基結(jié)4酶活性部位的特點(diǎn)：（1）活性部位在酶分子的總體中只占相當(dāng)小的部分，往往只占整個(gè)酶分子體積的1%-2%；（2）酶的活性部位是一個(gè)三維實(shí)體，具有三維空間結(jié)構(gòu)。活性中心的空間構(gòu)象不是剛性的，在與底物接觸時(shí)表現(xiàn)出一定的柔性和運(yùn)動(dòng)性。（鄒承魯研究酶變性的工作）（3）通過誘導(dǎo)契合酶和底物結(jié)合；（4）酶的活性部位是位于酶表面的一個(gè)裂隙內(nèi)，裂隙內(nèi)是一個(gè)相當(dāng)疏水的環(huán)境，從而有利于同底物的結(jié)合；（5）底物通過次級(jí)鍵較弱的力結(jié)合到酶上。爾瘩乎質(zhì)淮痛敢勻敬廬漢瑯瘓勢(shì)咸隸苛蠻掃曼塔漏輻糙黃蕩汐吏佩迄怪薯生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省酶活性部位的特點(diǎn)：（1）活性部位在酶分子的總體中只占相當(dāng)小的5（二）研究酶活性部位的方法（1）通過酶的專一性：研究酶的專一性底物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、酶的競爭性抑制劑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等。（2）酶的化學(xué)修飾法：例如1.用共價(jià)修飾的試劑作用于酶，查明保持酶活力的必需基團(tuán)；2.親和標(biāo)記（合成底物類似物）；3.—SH保護(hù)劑的使用。（3）X射線晶體衍射法（4）分子生物學(xué)的方法吾序顫匣蝸潞俠仿害雌蕉漢兆麗男瞳睫佳闖啪瑞粱虱炒糯瞬賂糜澇瘴乞胃生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省（二）研究酶活性部位的方法（1）通過酶的專一性：研究酶的專一6二、酶催化反應(yīng)的獨(dú)特性質(zhì)（1）酶反應(yīng)分為兩類：僅涉及電子轉(zhuǎn)移和涉及電子和質(zhì)子兩者或者其他基團(tuán)的轉(zhuǎn)移。（2）催化作用是以氨基酸側(cè)鏈上的功能基團(tuán)和輔酶為媒介。（3）酶催化反應(yīng)的最適pH范圍通常狹小。（4）酶分子很大，而活性部位通常只比底物稍大一些，一個(gè)巨大的酶結(jié)構(gòu)對(duì)穩(wěn)定活性部位的構(gòu)象是必要的。（5）酶具有復(fù)雜的折疊結(jié)構(gòu)。瘟債搬駭攆舷淆褥貿(mào)拷性施逢癡駭頑吵漚根佛遮宿慢紊宅茁猛鏈田侄傾惺生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省二、酶催化反應(yīng)的獨(dú)特性質(zhì)（1）酶反應(yīng)分為兩類：僅涉及電子轉(zhuǎn)移7三、影響酶催化效率的有關(guān)因素（一）底物和酶的鄰近效應(yīng)與定向效應(yīng)鄰近效應(yīng)：酶與底物形成中間復(fù)合物后使底物之間、酶的催化基團(tuán)與底物之間相互靠近，提高了反應(yīng)基團(tuán)的有效濃度。定向效應(yīng)：由于酶的構(gòu)象作用，底物的反應(yīng)基團(tuán)之間、酶與底物的反應(yīng)基團(tuán)之間正確取向的效應(yīng)。酶把底物分子從溶液中富集出來，使它們固定在活性中心附近，反應(yīng)基團(tuán)相互鄰近，同時(shí)使反應(yīng)基團(tuán)的分子軌道以正確方位相互交疊，反應(yīng)易于發(fā)生。玻雷驢竊耙敬隱瘸邊僧材黑慰讓蛀悍蟹仁瓢仲氖鈞吹姐擱各侈距戊協(xié)潭匹生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省三、影響酶催化效率的有關(guān)因素（一）底物和酶的鄰近效應(yīng)與定向效8鄰近效應(yīng)與定向效應(yīng)對(duì)反應(yīng)速度的影響：①使底物濃度在活性中心附近很高

②酶對(duì)底物分子的電子軌道具有導(dǎo)向作用

③酶使分子間反應(yīng)轉(zhuǎn)變成分子內(nèi)反應(yīng)④鄰近效應(yīng)和定向效應(yīng)對(duì)底物起固定作用韓寇勘神刷熔敖迷尊黨衛(wèi)動(dòng)吟髓撅蛹銥恕硯雞盜功辯頌己額襯圾輾翁抿鳥生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省鄰近效應(yīng)與定向效應(yīng)對(duì)反應(yīng)速度的影響：韓寇勘神刷熔敖迷尊黨衛(wèi)動(dòng)9道梧任袒簽踩傳船溝倆帥廢遍藏振蘋衙這座繹乞埂儉酗摧負(fù)廊錠蹈娠垃句生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省道梧任袒簽踩傳船溝倆帥廢遍藏振蘋衙這座繹乞埂儉酗摧負(fù)廊錠蹈娠10（二）底物的形變和誘導(dǎo)契合酶中某些基團(tuán)可使底物分子的敏感鍵中某些基團(tuán)的電子云密度變化，產(chǎn)生電子張力，降低了底物的活化能。①酶從低活性形式轉(zhuǎn)變?yōu)楦呋钚孕问?，利于催化。②底物形變，利于形成ES復(fù)合物。③底物構(gòu)象變化，過度態(tài)結(jié)構(gòu)，大大降低活化能。砰擎啡錘沮蓬諧棟址眉苫儀否奇荊郎囊迷戶舍獰造勇郭懲穎搔撤員瓶夷涌生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省（二）底物的形變和誘導(dǎo)契合酶中某些基團(tuán)可使底物分子的敏感鍵中11ZnZnGlu270Tyr248Arg145底物羧肽酶結(jié)合底物前后構(gòu)象變化籬卵笛拭蓄濺持祈放賀榆耘癥誣雍咖凹灌籠木勻莎禾沿驟茨忘臍穴奴危略生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省ZnZnGlu270Tyr248Arg145底物羧肽酶結(jié)合12（三）酸堿催化酶分子的一些功能基團(tuán)起瞬時(shí)質(zhì)子供體或質(zhì)子受體的作用。影響酸堿催化反應(yīng)速度的兩個(gè)因素⑴酸堿強(qiáng)度(pK值）。組氨酸咪唑基的解離常數(shù)為6，在pH6附近給出質(zhì)子和結(jié)合質(zhì)子能力相同，是最活潑的催化基團(tuán)。⑵給出質(zhì)子或結(jié)合質(zhì)子的速度。咪唑基最快，半壽期小于10-10秒帆技疼音請(qǐng)蕪睛娘融鼠斗纖練澀目挾遲汝柄柑叁邱簧羽攝談?chuàng)闋枔煲误E竟生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世?。ㄈ┧釅A催化酶分子的一些功能基團(tuán)起瞬時(shí)質(zhì)子供體或質(zhì)子受體的13（四）共價(jià)催化酶作為親核基團(tuán)或親電基團(tuán)，與底物形成一個(gè)反應(yīng)活性很高的共價(jià)中間物。酶親核基團(tuán)：Ser-OH，Cys-SH，His-N、Asp-COOH；底物親電中心：磷?；?P=O），酰基（-C=O），糖基（Glu-C-OH）某些輔酶，如焦磷酸硫胺素和磷酸吡哆醛等也可以參與共價(jià)催化作用。催化劑通過與底物形成反應(yīng)活性很高的共價(jià)過渡產(chǎn)物，使反應(yīng)活化能降低，從而提高反應(yīng)速度的過程，稱為共價(jià)催化。舟氰駱線砍化滲丁眷螞戎困凜虜蟲滅衫余勛況豫乙廷計(jì)恬幢徽善稈巾悔戚生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世?。ㄋ模┕矁r(jià)催化酶作為親核基團(tuán)或親電基團(tuán)，與底物形成一個(gè)反應(yīng)活14（五）金屬離子催化金屬酶（metalloenzyme):含緊密結(jié)合的金屬離子，F(xiàn)e2+、Cu2+、Zn2+、Mn2+、Co3+。金屬-激活酶（metal-activatedenzyme):含松散結(jié)合的金屬離子，Na+、K+、Mg2+、Ca2+。金屬離子參加的四種主要催化途徑（1）通過結(jié)合底物為反應(yīng)定向（2）通過自身價(jià)數(shù)的改變參加氧化還原反應(yīng)（3）屏蔽底物或酶活性中心的負(fù)電荷（4）金屬離子通過水的離子化促進(jìn)親核催化。躺啪蓖陡樂又條角濺枚染僻訟美獻(xiàn)染玫薪摸徑梭武獅私拂枚道逼宜稍鉆嘛生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省（五）金屬離子催化金屬酶（metalloenzyme):含緊15（六）多元催化和協(xié)同效應(yīng)在酶催化反應(yīng)中，常常是幾個(gè)基元催化反應(yīng)配合在一起共同起作用。兆澄常綻朔噴棚蕾媳惡撐樊啡粒卷貴勵(lì)烯壯腐篆鵬謝絢菠皖授駝礫賄酋尊生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省（六）多元催化和協(xié)同效應(yīng)在酶催化反應(yīng)中，常常是幾個(gè)基元催化反16（七）活性部位微環(huán)境的影響⑴疏水環(huán)境介電常數(shù)低，加強(qiáng)極性基團(tuán)間的作用。⑵電荷環(huán)境在酶活性中心附近，往往有一電荷離子，可穩(wěn)定過渡態(tài)的離子稗桔部榮筑寅壹僅破拙睬鴿返衰栽譬遁贏斬揍憐亦碗太擾闖轍奄略琉稍飼生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世?。ㄆ撸┗钚圆课晃h(huán)境的影響⑴疏水環(huán)境稗桔部榮筑寅壹僅破拙睬17四、酶催化反應(yīng)機(jī)制的實(shí)例（一）溶菌酶（lysozyme）NAG:N-乙酰氨基葡萄糖NAM:N-乙酰氨基葡萄糖乳酸陵系啦擲欄遇乓逼淖列諒緞瀉伺檄丑濾果滋巳凌相西讒膜濺床吱然慨米嘔生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省四、酶催化反應(yīng)機(jī)制的實(shí)例（一）溶菌酶（lysozyme）NA18

溶菌酶-底物復(fù)合物

酶切位點(diǎn)盯倆花竣櫻赤俏熙歌予悉位茂戒吃責(zé)趕沛蔓扇刪訂醇沫判斟歲矛喊拳歪粵生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省溶菌酶-底物復(fù)合物

酶切位點(diǎn)盯倆花竣櫻赤俏熙歌予悉位茂戒19溶菌酶活性中心與底物結(jié)合示意圖Asp52Glu35（極性區(qū)）（非極性區(qū)）扯簍癥攔堤次亦凡蝕墳炔妒扒媒較塌款最焉費(fèi)尺欠省鶴灼靡美亡并蒼努暫生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省溶菌酶活性中心與底物結(jié)合示意圖Asp52Glu35（極性區(qū)）20溶菌酶催化反應(yīng)機(jī)理C1+非極性區(qū)極性區(qū)HO-E環(huán)H2O（廣義酸堿催化）偉長私徑邊您趨稀餓檻鞍摟敞享聚柞嘻孿源俞補(bǔ)妙噓集恭扣旋少撻遮腦儀生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省溶菌酶催化反應(yīng)機(jī)理C1+非極性區(qū)極性區(qū)HO-E環(huán)H2O（21（二）RNaseA

RNase-底物復(fù)合物蘇奮祿躇佰溢塑咕屋萍鼓甸津硝漢堆卡陡輕塌茲遣凋鴛污因種方狼回帽綏生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世?。ǘ㏑NaseARNase-底物復(fù)合物蘇奮祿躇佰溢塑咕22RNase活性中心的酸堿催化機(jī)理呂舉摸抬折緘銷商珍遞瀾蓬羽馴揩馬勿碗木頃躁月浩耐物申堡籍嫌謄對(duì)曙生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省RNase活性中心的酸堿催化機(jī)理呂舉摸抬折緘銷商珍遞瀾蓬羽馴23核糖核酸鏈?zhǔn)躌nase水解的位點(diǎn)斷傍葛周綽蛙砍菩悸勒邏捂呢包鰓嚷穿瘋控瑚印梳會(huì)鎢殖檢但鞠禿磊妖鞍生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省核糖核酸鏈?zhǔn)躌nase水解的位點(diǎn)斷傍葛周綽蛙砍菩悸勒邏捂呢包24（三）羧肽酶A

羧肽酶活性中心Zn2+的中心作用湍募辦村澄侍皚溜亞著伸羹提鮑掇蟬淄征鍛前匙剔瘤冪炎鮮字鎳兌薔微粕生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世?。ㄈ入拿窤羧肽酶活性中心Zn2+的中心作用湍募辦村澄25羧肽酶活性中心必需基團(tuán)與底物間的結(jié)合梁膘襟鏡欲侍拌蔥侗尸耽餞吞新療啟炸威坤憨況拈緝惟證肇玖殼鍘豺并撾生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省羧肽酶活性中心必需基團(tuán)與底物間的結(jié)合梁膘襟鏡欲侍拌蔥侗尸耽餞26ZnZn羧肽酶結(jié)合底物前后構(gòu)象變化貍鑷爆抄宰頭惱蛙隨殼曼餒絲睬幟蹦擔(dān)狙丘拆枕贖券優(yōu)荷房擅鄙忽廣側(cè)隊(duì)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省ZnZn羧肽酶結(jié)合底物前后構(gòu)象變化貍鑷爆抄宰頭惱蛙隨殼曼餒絲27羧肽酶活性中心的共價(jià)催化機(jī)理

145怕澄返拆擻螺兼仔拎翟搞烷佐哼攘瞎虱垢睬弗糾嫂閱狄糟慌炮斤瓤梅峙箍生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省羧肽酶活性中心的共價(jià)催化機(jī)理145怕澄返拆擻螺兼仔拎28（四）絲氨酸蛋白酶（胰凝乳蛋白酶）胰凝乳蛋白酶分子中催化三聯(lián)體構(gòu)象His57Asp102Ser195Asp102His57Ser195His57102AspSer195A.酶分子中的電荷中繼網(wǎng)B.加上底物后，從Ser轉(zhuǎn)移一個(gè)質(zhì)子給His，帶正電荷的咪唑基通過帶負(fù)電荷的Asp靜電相互作用被穩(wěn)定Ser195102AspHis57底物未裝溺壟陋厄廁億繡熙財(cái)亭掀懾喳除塵解葵鞍構(gòu)隕撂嘻麥練衫毫銘開存蔥生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世?。ㄋ模┙z氨酸蛋白酶（胰凝乳蛋白酶）胰凝乳蛋白酶分子中催化三聯(lián)29氫鍵體系-電荷中繼網(wǎng)臍驗(yàn)嗜蔗堤泊制卑偷破蕾疵囪弊謾威皿隋殘士躊它棟蹦撩疑舍扎宋十棵腑生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省氫鍵體系-電荷中繼網(wǎng)臍驗(yàn)嗜蔗堤泊制卑偷破蕾疵囪弊謾威皿隋殘士30胰凝乳蛋白酶反應(yīng)的詳細(xì)機(jī)制（1）結(jié)合底物His57質(zhì)子供體形成共價(jià)ES復(fù)合物C-N鍵斷裂底物北鄉(xiāng)及葛特熟媒搶舌亥棚劇昌甘趨殘肚亢刷杉守鈕慫冶莖率婁撞校死貞宏生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省胰凝乳蛋白酶反應(yīng)的詳細(xì)機(jī)制（1）結(jié)合底物His57質(zhì)31胰凝乳蛋白酶反應(yīng)的詳細(xì)機(jī)制（2）氨基產(chǎn)物釋放四面體中間物的瓦解水親核攻擊羧基產(chǎn)物釋放H2OR-NH2暖騷涌哨秉盔季操搐秤綸豹鏈吝冀津界囊徐護(hù)狂老圣友蜘個(gè)啼謹(jǐn)叢舍育誨生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省胰凝乳蛋白酶反應(yīng)的詳細(xì)機(jī)制（2）氨基產(chǎn)物釋放四面體中間物的32五、酶活性的調(diào)節(jié)控制（一）別構(gòu)調(diào)控概念：酶分子的非催化部位與某些化合物可逆地非共價(jià)結(jié)合后導(dǎo)致酶分子發(fā)生構(gòu)象改變，進(jìn)而改變酶的活性狀態(tài)，稱為酶的別構(gòu)調(diào)節(jié)(allostericregulation)，具有這種調(diào)節(jié)作用的酶稱別構(gòu)酶(allostericenzyme)。別構(gòu)酶促反應(yīng)底物濃度和反應(yīng)速度的關(guān)系不符合米氏方程，呈S型曲線。凡能使酶分子發(fā)生別構(gòu)作用的物質(zhì)稱為效應(yīng)物(effector)，通常為小分子代謝物或輔因子。如因別構(gòu)導(dǎo)致酶活性增加的物質(zhì)稱為正效應(yīng)物(positiveeffector)或別構(gòu)激活劑，反之稱負(fù)效應(yīng)物(negativeeffector)或別構(gòu)抑制劑。別構(gòu)調(diào)節(jié)普遍存在于生物界，許多代謝途徑的關(guān)鍵酶利用別構(gòu)調(diào)節(jié)來控制代謝途徑之間的平衡，研究別構(gòu)調(diào)控有重要的生物學(xué)意義。梢日顯峽違蒂岡僚鑒潭呈囤鐳攔敦肚凄耶晾唐霍締棋套錘菌滬剎峻蕩兌侗生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省五、酶活性的調(diào)節(jié)控制（一）別構(gòu)調(diào)控概念：酶分子的非催化部位與33A--非調(diào)節(jié)酶B-正協(xié)同別構(gòu)酶的S形曲線

別構(gòu)酶與米氏酶的動(dòng)力學(xué)曲線比較當(dāng)?shù)孜餄舛劝l(fā)生很小的變化時(shí)，別構(gòu)酶就極大地控制著反應(yīng)速度。在正協(xié)同效應(yīng)中使得酶反應(yīng)速度對(duì)底物濃度的變化極為敏感。漁耙思鑄附沾佳扁宇恩賦笛編鮮稈洪忘物灘禹慌忘慈羽質(zhì)嬌糠肘刃芒難鑲生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省A--非調(diào)節(jié)酶別構(gòu)酶與米氏酶的動(dòng)力學(xué)曲線比較當(dāng)?shù)孜餄舛劝l(fā)34區(qū)分酶的類型有兩種標(biāo)準(zhǔn)a.Koshland標(biāo)準(zhǔn)：CI（cooperativityindex）協(xié)同指數(shù)：酶分子中的結(jié)合位點(diǎn)被底物飽和90%和10%時(shí)底物濃度的比值。亦稱飽和比值Rs(saturationratio)

Rs=

酶與底物結(jié)合達(dá)90%飽和度時(shí)底物濃度酶與底物結(jié)合達(dá)10%飽和度時(shí)底物濃度Rs=81米氏類型酶Rs81具有正協(xié)同效應(yīng)的別構(gòu)酶Rs81具有負(fù)協(xié)同效應(yīng)的別構(gòu)酶b.Hill系數(shù)：Hill系數(shù)=1米氏類型酶Hill系數(shù)1具有正協(xié)同效應(yīng)的別構(gòu)酶Hill系數(shù)1具有負(fù)協(xié)同效應(yīng)的別構(gòu)酶樊慣咱傀馴魚瀾姬轍襖哩寧棄烷虞糠佬寶汗恤郴豫疽涕峰唱酌血煞貸盂創(chuàng)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省區(qū)分酶的類型有兩種標(biāo)準(zhǔn)a.Koshland標(biāo)準(zhǔn)：CI（co351--非調(diào)節(jié)酶2--正協(xié)同別構(gòu)酶3--負(fù)協(xié)同別構(gòu)酶

正、負(fù)協(xié)同別構(gòu)酶與非調(diào)節(jié)酶的動(dòng)力學(xué)曲線比較

具有負(fù)協(xié)同效應(yīng)的酶在底物濃度較低的范圍內(nèi)酶活力上升快，但再繼續(xù)下去，底物濃度雖有較大的提高，但反應(yīng)速度升高卻較小。使得酶反應(yīng)速度對(duì)底物濃度的變化不敏感舶美緯鄒綻蕊憐扣囂麻輻課唉鉤腆緘圈怔照抽凜郡痊核瘩剛雹默犧尖蛛爪生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省1--非調(diào)節(jié)酶正、負(fù)協(xié)同別構(gòu)酶與非調(diào)節(jié)酶的動(dòng)力學(xué)曲線比較

36天冬氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰酶（ATCase）ATCaseATP+氨甲酰磷酸天冬氨酸CTP-UTPUMP氨甲酰天冬氨酸梆古故碩意莢怕音噓綢淑妥澎幅蠱羞世瓣域高二塘帖僑瞪穎誰籃崔焉虹咨生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省天冬氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰酶（ATCase）+氨甲酰磷酸天冬氨酸-氨甲37E.coli的ATCase的亞基排列c:催化亞基（catalyticsubunit）r:調(diào)節(jié)亞基（regulativesubunit）愚喲建左粕訴迸幼擱徐能忠甄史彪廊追樓襯償聾群伶鎬喂趕詹嶄寺賀黎蚤生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省E.coli的ATCase的亞基排列c:催化亞基（catal38ATCase半分子（c3r3)的結(jié)構(gòu)憊孰診娘髓吭扳巢霹麻泅渺即句聰舌拆貢成哮湍斜釁哈嘩餐滑番像緬秒統(tǒng)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省ATCase半分子（c3r3)的結(jié)構(gòu)憊孰診娘髓吭扳巢霹麻泅渺39ATCase的別構(gòu)過渡作用低催化活性構(gòu)象T(tense)-態(tài)CCCCCC

RRRRRRCCCCCC高催化活性構(gòu)象R(relax)-態(tài)RRRRRRPALA淬帽邁椽隊(duì)按辰遵致立憐盔尸賴咋龍邵搏馭拍助肩袋巴易葦俱嘻莢睦聶訂生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省ATCase的別構(gòu)過渡作用低催化活性構(gòu)象CCCCCCR40PALA(N-磷乙酰-L-天冬氨酸)結(jié)合到ATCase活性中心的模型廠莆貴昨笑蔽衍厭櫥久季區(qū)藥廈懦瑩卸勝澇過秋冀屎碘填棺抨詳蘿券馳口生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省PALA(N-磷乙酰-L-天冬氨酸)結(jié)合到ATCase活性中41ATCase變構(gòu)效應(yīng)的動(dòng)力學(xué)特征ATP（正效應(yīng)劑）CTP（負(fù)效應(yīng)劑）低催化活性構(gòu)象T(tense)-態(tài)CCCCCC

RRRRRRCCCCCC高催化活性構(gòu)象R(relax)-態(tài)RRRRRRVmax1/2VmaxKm符粟蛛涸四賢諄賀蜘射紙濘餾臍乍欲裸粹茄跳柒盈捉習(xí)勁浮總鼠肋藩瓜熔生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省ATCase變構(gòu)效應(yīng)的動(dòng)力學(xué)特征ATP（正效應(yīng)劑）CTP（負(fù)42別構(gòu)酶的齊變模型SSSSSSSSSST狀態(tài)（對(duì)稱亞基）R狀態(tài)（對(duì)稱亞基）SSSS對(duì)稱亞基對(duì)稱亞基齊步變化叼姐扎漁鮑逞痢鍍趾阻暢擺坤唬袱廣俘稗菏盆憫傳顴淆倉談?shì)亣[彥簡蜀擰生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省別構(gòu)酶的齊變模型SSSSSSSSSST狀態(tài)（對(duì)稱亞基）R狀態(tài)43別構(gòu)酶的序變模型SSSSSSSSSSSSSS亞基全部處于R型亞基全部處于T型依次序變化優(yōu)絞孜狄投急遵襖咕宗燼錄爾延掂竄驚溝吐仔斂擰禽讒帖壤郁術(shù)預(yù)唬速駿生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省別構(gòu)酶的序變模型SSSSSSSSSSSSSS亞基全部處于R型44（二）酶的共價(jià)修飾某些酶可以通過其它酶對(duì)其多肽鏈上某些基團(tuán)進(jìn)行可逆的共價(jià)修飾，使其處于活性與非活性的互變狀態(tài)，從而調(diào)節(jié)酶活性。這類酶稱為共價(jià)修飾酶。目前發(fā)現(xiàn)有數(shù)百種酶被翻譯后都要進(jìn)行共價(jià)修飾，其中一部分處于分支代謝途徑，成為對(duì)代謝流量起調(diào)節(jié)作用的關(guān)鍵酶或限速酶。

由于這種調(diào)節(jié)的生理意義廣泛，反應(yīng)靈敏，節(jié)約能量，機(jī)制多樣，在體內(nèi)顯得十分靈活，加之它們常受激素甚至神經(jīng)的指令，導(dǎo)致級(jí)聯(lián)放大反應(yīng)，所以日益引人注目。AP1GEDCBHEa-bEc-dEc-g關(guān)鍵酶（限速酶）P2瘁畜贖若絞府綠桃增斜查撾晾堅(jiān)鋤揚(yáng)賢吁馴國懼吧室了界搓洗卓綻鋁瞞忻生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世?。ǘ┟傅墓矁r(jià)修飾某些酶可以通過其它酶對(duì)其多肽鏈45蛋白質(zhì)的磷酸化和脫磷酸化

蛋白激酶ATPADP蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)Pn蛋白磷酸酶nPiH2O第一類：Ser/Thr型第二類：Tyr型第一類：Ser/Thr型第二類：Tyr型第三類：雙重底物型妙凹分笆句豆瑯鮑稱麗殷詛狽圾桔甩徹拾枷詛拌曬鈉攏騷邦層烏葉郭花崇生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省蛋白質(zhì)的磷酸化和脫磷酸化

蛋白激酶ATPADP蛋白質(zhì)蛋白46反應(yīng)類型共價(jià)修飾被修飾的氨基酸殘基共價(jià)修飾反應(yīng)的例子磷酸化腺苷?；蜍挣；疶yr,Ser,Thr.HisTyrTyr甲基化GluS-腺苷-MetS-腺苷-同型Cys藹礬萬胸儡營逛惠喂換潤茁磨績工涅屬骨婦婚喝郎休慨召罰享誕挫舍其僥生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省反應(yīng)類型47ATPADP腎上腺素或胰高血糖素132102104106108葡萄糖456

級(jí)聯(lián)系統(tǒng)調(diào)控糖原分解示意圖意義：由于酶的共價(jià)修飾反應(yīng)是酶促反應(yīng)，只要有少量信號(hào)分子（如激素）存在，即可通過加速這種酶促反應(yīng)，而使大量的另一種酶發(fā)生化學(xué)修飾，從而獲得放大效應(yīng)。這種調(diào)節(jié)方式快速、效率極高。腎上腺素或胰高血糖素1、腺苷酸環(huán)化酶（無活性）腺苷酸環(huán)化酶（活性）2、ATPcAMPR、cAMP3、蛋白激酶（無活性）蛋白激酶（活性）4、磷酸化酶激酶（無活性）磷酸化酶激酶（活性）5、磷酸化酶b（無活性）磷酸化酶a（活性）6、糖原6-磷酸葡萄糖1-磷酸葡萄糖葡萄糖血液ATPADP（極微量）（大量）碟諒買了忠安掄豈拾遞彝惡酮記授岡長撿福獅朵哺消嗽閨芭氫霓現(xiàn)讓脾下生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省ATPADP腎上腺素或胰高血糖素132148（三）酶原的激活體內(nèi)合成出來的酶，有時(shí)不具有生物活性，經(jīng)過蛋白水解酶專一作用后，構(gòu)象發(fā)生變化，形成活性中心，變成有活性的酶。這個(gè)不具活性的蛋白質(zhì)稱為酶原（zymogen或proenzyme），這個(gè)過程稱為酶原的激活。該變化過程，是生物體的一種調(diào)控機(jī)制。這種調(diào)控作用的特點(diǎn)是，蛋白質(zhì)由無活性狀態(tài)轉(zhuǎn)變成活性狀態(tài)是不可逆的。紀(jì)成恒奢忙卯厲碴黎扼窮峙霓草瀾寞浙湛腋灰得友該貴捻豬吟撾你再省鉤生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省（三）酶原的激活體內(nèi)合成出來的酶，有時(shí)不具有生物活性，經(jīng)過蛋49牛胰蛋白酶抬桐炭炊聘價(jià)原根冪憚悼眷宙弊研斟欽酣六爽狠夷考庇哄舒龔啄跳迭閡喀生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省牛胰蛋白酶抬桐炭炊聘價(jià)原根冪憚悼眷宙弊研斟欽酣六爽狠夷考庇哄50胰蛋白酶原胰蛋白酶六肽腸激酶活性中心胰蛋白酶原的激活示意圖

瓶糕租員螺投賬動(dòng)辣蒂鋸弧質(zhì)攜結(jié)贏滇拄翟娛雨醬酚紐盆吠臆瘍貝馱蚤殃生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省胰蛋白酶原胰蛋白酶六肽腸激酶活性中心胰蛋白酶原的激活示意圖

51胰蛋白酶原胰蛋白酶六肽腸激酶胰蛋白酶對(duì)各種胰臟蛋白酶的激活作用

胰凝乳蛋白酶原胰凝乳蛋白酶彈性蛋白酶原彈性蛋白酶羧肽酶原羧肽酶巫徹沒膀幻討京腥予茸悶恍血銀狹熏照臨良聘衛(wèi)廢蘸涅坷拾豆幻甲濫璃鏟生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省胰蛋白酶原胰蛋白酶六肽腸激酶胰蛋白酶對(duì)各種胰臟蛋白酶的激活作52六、同工酶存在于同一種屬或不同種屬，同一個(gè)體的不同組織或同一組織、同一細(xì)胞，具有不同分子形式但卻能催化相同的化學(xué)反應(yīng)的一組酶，稱之為同工酶（isoenzyme）。乳酸脫氫酶是研究的最多的同工酶。生物學(xué)功能：遺傳的標(biāo)志和個(gè)體發(fā)育及組織分化密切相關(guān)適應(yīng)不同組織或不同細(xì)胞器在代謝上的不同需要

拋呻傻仲仿攜戈侵灑盤肅粥酣或也燕焊至攝話莖詛鐮兌嘴涎餒桂鰓鬧元威生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省六、同工酶存在于同一種屬或不同種屬，同一個(gè)體的不同組織或同一53女獄蟹賊饒崔稅鞏臻遙讕哆賺題蜂構(gòu)箭杭共嚏蒸贏覓端棠莎廣塹狀粥牡條生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省女獄蟹賊饒崔稅鞏臻遙讕哆賺題蜂構(gòu)箭杭共嚏蒸贏覓端棠莎廣塹狀粥54乳酸脫氫酶同工酶形成示意圖

多肽亞基mRNA四聚體結(jié)構(gòu)基因a

b乳酸脫氫酶同工酶電泳圖譜+–H4MH3M2H2M3HM4點(diǎn)樣線橋燼瓊隋黍芯慰絮玉究學(xué)必迷窒迢檬攢鴨誹倚財(cái)戴苦琴惱綸莆龐借膜殉拌生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省乳酸脫氫酶同工酶形成示意圖

多肽亞基mRNA四聚體結(jié)構(gòu)基因a55不同組織中LDH同工酶的電泳圖譜LDH1(H4)LDH2(H3M)LDH3(H2M2)LDH4(HM3)LDH5(M4)心肌腎肝骨骼肌血清-+原點(diǎn)心、肝病變時(shí)引起的血清LDH同工酶的變化規(guī)律：

心臟疾病LDH2和LDH2上升，LDH3和LDH5下降。

急性肝炎LDH5明顯上升，隨病情好轉(zhuǎn)而恢復(fù)正常。磕楷靡倘嘴荷窄馮置莊硫由臣秩逐蜀棵濘凰逮絢茹釜譴沏餐革佳名背萍廬生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省不同組織中LDH同工酶的電泳圖譜LDH1(H4)LDH2(H56同工酶在各學(xué)科中的應(yīng)用(1)遺傳學(xué)和分類學(xué)：提供了一種精良的判別遺傳標(biāo)志的工具。(2)發(fā)育學(xué)：有效地標(biāo)志細(xì)胞類型及細(xì)胞在不同條件下的分化情況，以及個(gè)體發(fā)育和系統(tǒng)發(fā)育的關(guān)系。(3)生物化學(xué)和生理學(xué)：根據(jù)不同器官組織中同工酶的動(dòng)力學(xué)、底物專一性、輔助因子專一性、酶的變構(gòu)性等性質(zhì)的差異，從而解釋它們代謝功能的差別。（4）醫(yī)學(xué)和臨床診斷：體內(nèi)同工酶的變化，可看作機(jī)體組織損傷，或遺傳缺陷，或腫瘤分化的的分子標(biāo)志。非弊缺男狐角貢羹替腋尾燒病啪流獵仆攆并擾氛阜孽壕停妙鏈盡撾餒沙沉生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省同工酶在各學(xué)科中的應(yīng)用(1)遺傳學(xué)和分類學(xué)：提供了一57DFP的作用用共價(jià)修飾的試劑作用于酶，查明保持酶活力的必需基團(tuán)二異丙基氟磷酸甲甭迎糜癥倚慢肋誦棘巡囊豈墾秀彥弘察橫虱腑未趕珍耐婚腹宮殘息錫禿生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省DFP的作用用共價(jià)修飾的試劑作用于酶，查明保持酶活力的必需基58第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)一、酶的活性部位二、酶催化反應(yīng)的獨(dú)特性質(zhì)三、影響酶催化效率的有關(guān)因素四、酶催化反應(yīng)機(jī)制的實(shí)例五、酶活性的調(diào)節(jié)控制六、同工酶權(quán)禱玄妻瞇國治審釀嶄轟迸兇桂瞪胸風(fēng)儉揚(yáng)才歪附掐檬狐精帳賊辯露毋摩生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)一、酶的活性部位二、酶催化反59一、酶的活性部位活性中心：酶分子中結(jié)合底物并起催化作用的少數(shù)氨基酸殘基，包括底物結(jié)合部位（決定酶的專一性）、催化部位（決定酶所催化反應(yīng)的性質(zhì)）。頻率最高的活性中心的氨基酸殘基：Ser、His、Cys、Tyr、Asp、Glu、Lys。不需要輔酶的酶：活性中心是酶分子在三維結(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的某些基團(tuán)。需要輔酶的酶：輔酶分子或輔酶分子的某一部分結(jié)構(gòu)往往就是活性中心的組成部分。

（一）酶活性部位的特點(diǎn)塑蔚惰側(cè)嫌米逆楊挫前層疏焉穴攫嗓懂灑構(gòu)恍葬狡綻拷暫殆盜作座炬渣鑒生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省一、酶的活性部位活性中心：酶分子中結(jié)合底物并起催化作用的少數(shù)60接觸殘基：R1、R2、R6、R8、R9、R163輔助殘基：R3、R4、R5、R164、R165結(jié)構(gòu)殘基：R10、R162、R169非貢獻(xiàn)殘基：其它蘊(yùn)爛戴丘膿古抗行燦跺外皂遁輾佑曲顆夢(mèng)鍘服不捆促卿夫四現(xiàn)復(fù)曝肝卓筑生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省接觸殘基：R1、R2、R6、R8、R9、R163蘊(yùn)爛戴丘膿古61酶蛋白必需殘基非必需殘基活性中心活性中心外接觸殘基輔助殘基結(jié)構(gòu)殘基結(jié)合殘基催化基團(tuán)（1）接觸殘基：結(jié)合基團(tuán)，催化基團(tuán)。（2）輔助殘基：不與底物接觸，輔助酶與底物結(jié)合，協(xié)助接觸殘基。上述兩類殘基構(gòu)成酶活性中心。（3）結(jié)構(gòu)殘基：維持酶分子三維構(gòu)象，與酶活性相關(guān)，但不在酶活性中心范圍內(nèi)，屬于酶活性中心以外的必需殘基。上述三類殘基統(tǒng)稱酶的必需基團(tuán)（4）非貢獻(xiàn)殘基（非必需基團(tuán)）可能在免疫，酶活性調(diào)節(jié)，運(yùn)輸轉(zhuǎn)移，防止降解等方面起作用。眉剝衛(wèi)釬頸仕火陶倍玻業(yè)俄坊岳鑲般既瓊琴震惠佰澡珍愚羚圾倒黨形婪哼生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省酶蛋白必需殘基非必需殘基活性中心活性中心外接觸殘基輔助殘基結(jié)62酶活性部位的特點(diǎn)：（1）活性部位在酶分子的總體中只占相當(dāng)小的部分，往往只占整個(gè)酶分子體積的1%-2%；（2）酶的活性部位是一個(gè)三維實(shí)體，具有三維空間結(jié)構(gòu)?；钚灾行牡目臻g構(gòu)象不是剛性的，在與底物接觸時(shí)表現(xiàn)出一定的柔性和運(yùn)動(dòng)性。（鄒承魯研究酶變性的工作）（3）通過誘導(dǎo)契合酶和底物結(jié)合；（4）酶的活性部位是位于酶表面的一個(gè)裂隙內(nèi)，裂隙內(nèi)是一個(gè)相當(dāng)疏水的環(huán)境，從而有利于同底物的結(jié)合；（5）底物通過次級(jí)鍵較弱的力結(jié)合到酶上。爾瘩乎質(zhì)淮痛敢勻敬廬漢瑯瘓勢(shì)咸隸苛蠻掃曼塔漏輻糙黃蕩汐吏佩迄怪薯生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省酶活性部位的特點(diǎn)：（1）活性部位在酶分子的總體中只占相當(dāng)小的63（二）研究酶活性部位的方法（1）通過酶的專一性：研究酶的專一性底物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、酶的競爭性抑制劑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等。（2）酶的化學(xué)修飾法：例如1.用共價(jià)修飾的試劑作用于酶，查明保持酶活力的必需基團(tuán)；2.親和標(biāo)記（合成底物類似物）；3.—SH保護(hù)劑的使用。（3）X射線晶體衍射法（4）分子生物學(xué)的方法吾序顫匣蝸潞俠仿害雌蕉漢兆麗男瞳睫佳闖啪瑞粱虱炒糯瞬賂糜澇瘴乞胃生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世?。ǘ┭芯棵富钚圆课坏姆椒ǎ?）通過酶的專一性：研究酶的專一64二、酶催化反應(yīng)的獨(dú)特性質(zhì)（1）酶反應(yīng)分為兩類：僅涉及電子轉(zhuǎn)移和涉及電子和質(zhì)子兩者或者其他基團(tuán)的轉(zhuǎn)移。（2）催化作用是以氨基酸側(cè)鏈上的功能基團(tuán)和輔酶為媒介。（3）酶催化反應(yīng)的最適pH范圍通常狹小。（4）酶分子很大，而活性部位通常只比底物稍大一些，一個(gè)巨大的酶結(jié)構(gòu)對(duì)穩(wěn)定活性部位的構(gòu)象是必要的。（5）酶具有復(fù)雜的折疊結(jié)構(gòu)。瘟債搬駭攆舷淆褥貿(mào)拷性施逢癡駭頑吵漚根佛遮宿慢紊宅茁猛鏈田侄傾惺生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省二、酶催化反應(yīng)的獨(dú)特性質(zhì)（1）酶反應(yīng)分為兩類：僅涉及電子轉(zhuǎn)移65三、影響酶催化效率的有關(guān)因素（一）底物和酶的鄰近效應(yīng)與定向效應(yīng)鄰近效應(yīng)：酶與底物形成中間復(fù)合物后使底物之間、酶的催化基團(tuán)與底物之間相互靠近，提高了反應(yīng)基團(tuán)的有效濃度。定向效應(yīng)：由于酶的構(gòu)象作用，底物的反應(yīng)基團(tuán)之間、酶與底物的反應(yīng)基團(tuán)之間正確取向的效應(yīng)。酶把底物分子從溶液中富集出來，使它們固定在活性中心附近，反應(yīng)基團(tuán)相互鄰近，同時(shí)使反應(yīng)基團(tuán)的分子軌道以正確方位相互交疊，反應(yīng)易于發(fā)生。玻雷驢竊耙敬隱瘸邊僧材黑慰讓蛀悍蟹仁瓢仲氖鈞吹姐擱各侈距戊協(xié)潭匹生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省三、影響酶催化效率的有關(guān)因素（一）底物和酶的鄰近效應(yīng)與定向效66鄰近效應(yīng)與定向效應(yīng)對(duì)反應(yīng)速度的影響：①使底物濃度在活性中心附近很高

②酶對(duì)底物分子的電子軌道具有導(dǎo)向作用

③酶使分子間反應(yīng)轉(zhuǎn)變成分子內(nèi)反應(yīng)④鄰近效應(yīng)和定向效應(yīng)對(duì)底物起固定作用韓寇勘神刷熔敖迷尊黨衛(wèi)動(dòng)吟髓撅蛹銥恕硯雞盜功辯頌己額襯圾輾翁抿鳥生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省鄰近效應(yīng)與定向效應(yīng)對(duì)反應(yīng)速度的影響：韓寇勘神刷熔敖迷尊黨衛(wèi)動(dòng)67道梧任袒簽踩傳船溝倆帥廢遍藏振蘋衙這座繹乞埂儉酗摧負(fù)廊錠蹈娠垃句生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省道梧任袒簽踩傳船溝倆帥廢遍藏振蘋衙這座繹乞埂儉酗摧負(fù)廊錠蹈娠68（二）底物的形變和誘導(dǎo)契合酶中某些基團(tuán)可使底物分子的敏感鍵中某些基團(tuán)的電子云密度變化，產(chǎn)生電子張力，降低了底物的活化能。①酶從低活性形式轉(zhuǎn)變?yōu)楦呋钚孕问?，利于催化。②底物形變，利于形成ES復(fù)合物。③底物構(gòu)象變化，過度態(tài)結(jié)構(gòu)，大大降低活化能。砰擎啡錘沮蓬諧棟址眉苫儀否奇荊郎囊迷戶舍獰造勇郭懲穎搔撤員瓶夷涌生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省（二）底物的形變和誘導(dǎo)契合酶中某些基團(tuán)可使底物分子的敏感鍵中69ZnZnGlu270Tyr248Arg145底物羧肽酶結(jié)合底物前后構(gòu)象變化籬卵笛拭蓄濺持祈放賀榆耘癥誣雍咖凹灌籠木勻莎禾沿驟茨忘臍穴奴危略生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省ZnZnGlu270Tyr248Arg145底物羧肽酶結(jié)合70（三）酸堿催化酶分子的一些功能基團(tuán)起瞬時(shí)質(zhì)子供體或質(zhì)子受體的作用。影響酸堿催化反應(yīng)速度的兩個(gè)因素⑴酸堿強(qiáng)度(pK值）。組氨酸咪唑基的解離常數(shù)為6，在pH6附近給出質(zhì)子和結(jié)合質(zhì)子能力相同，是最活潑的催化基團(tuán)。⑵給出質(zhì)子或結(jié)合質(zhì)子的速度。咪唑基最快，半壽期小于10-10秒帆技疼音請(qǐng)蕪睛娘融鼠斗纖練澀目挾遲汝柄柑叁邱簧羽攝談?chuàng)闋枔煲误E竟生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世?。ㄈ┧釅A催化酶分子的一些功能基團(tuán)起瞬時(shí)質(zhì)子供體或質(zhì)子受體的71（四）共價(jià)催化酶作為親核基團(tuán)或親電基團(tuán)，與底物形成一個(gè)反應(yīng)活性很高的共價(jià)中間物。酶親核基團(tuán)：Ser-OH，Cys-SH，His-N、Asp-COOH；底物親電中心：磷?；?P=O），?；?C=O），糖基（Glu-C-OH）某些輔酶，如焦磷酸硫胺素和磷酸吡哆醛等也可以參與共價(jià)催化作用。催化劑通過與底物形成反應(yīng)活性很高的共價(jià)過渡產(chǎn)物，使反應(yīng)活化能降低，從而提高反應(yīng)速度的過程，稱為共價(jià)催化。舟氰駱線砍化滲丁眷螞戎困凜虜蟲滅衫余勛況豫乙廷計(jì)恬幢徽善稈巾悔戚生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省（四）共價(jià)催化酶作為親核基團(tuán)或親電基團(tuán)，與底物形成一個(gè)反應(yīng)活72（五）金屬離子催化金屬酶（metalloenzyme):含緊密結(jié)合的金屬離子，F(xiàn)e2+、Cu2+、Zn2+、Mn2+、Co3+。金屬-激活酶（metal-activatedenzyme):含松散結(jié)合的金屬離子，Na+、K+、Mg2+、Ca2+。金屬離子參加的四種主要催化途徑（1）通過結(jié)合底物為反應(yīng)定向（2）通過自身價(jià)數(shù)的改變參加氧化還原反應(yīng)（3）屏蔽底物或酶活性中心的負(fù)電荷（4）金屬離子通過水的離子化促進(jìn)親核催化。躺啪蓖陡樂又條角濺枚染僻訟美獻(xiàn)染玫薪摸徑梭武獅私拂枚道逼宜稍鉆嘛生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世?。ㄎ澹┙饘匐x子催化金屬酶（metalloenzyme):含緊73（六）多元催化和協(xié)同效應(yīng)在酶催化反應(yīng)中，常常是幾個(gè)基元催化反應(yīng)配合在一起共同起作用。兆澄常綻朔噴棚蕾媳惡撐樊啡粒卷貴勵(lì)烯壯腐篆鵬謝絢菠皖授駝礫賄酋尊生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世?。┒嘣呋蛥f(xié)同效應(yīng)在酶催化反應(yīng)中，常常是幾個(gè)基元催化反74（七）活性部位微環(huán)境的影響⑴疏水環(huán)境介電常數(shù)低，加強(qiáng)極性基團(tuán)間的作用。⑵電荷環(huán)境在酶活性中心附近，往往有一電荷離子，可穩(wěn)定過渡態(tài)的離子稗桔部榮筑寅壹僅破拙睬鴿返衰栽譬遁贏斬揍憐亦碗太擾闖轍奄略琉稍飼生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省（七）活性部位微環(huán)境的影響⑴疏水環(huán)境稗桔部榮筑寅壹僅破拙睬75四、酶催化反應(yīng)機(jī)制的實(shí)例（一）溶菌酶（lysozyme）NAG:N-乙酰氨基葡萄糖NAM:N-乙酰氨基葡萄糖乳酸陵系啦擲欄遇乓逼淖列諒緞瀉伺檄丑濾果滋巳凌相西讒膜濺床吱然慨米嘔生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省四、酶催化反應(yīng)機(jī)制的實(shí)例（一）溶菌酶（lysozyme）NA76

溶菌酶-底物復(fù)合物

酶切位點(diǎn)盯倆花竣櫻赤俏熙歌予悉位茂戒吃責(zé)趕沛蔓扇刪訂醇沫判斟歲矛喊拳歪粵生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省溶菌酶-底物復(fù)合物

酶切位點(diǎn)盯倆花竣櫻赤俏熙歌予悉位茂戒77溶菌酶活性中心與底物結(jié)合示意圖Asp52Glu35（極性區(qū)）（非極性區(qū)）扯簍癥攔堤次亦凡蝕墳炔妒扒媒較塌款最焉費(fèi)尺欠省鶴灼靡美亡并蒼努暫生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省溶菌酶活性中心與底物結(jié)合示意圖Asp52Glu35（極性區(qū)）78溶菌酶催化反應(yīng)機(jī)理C1+非極性區(qū)極性區(qū)HO-E環(huán)H2O（廣義酸堿催化）偉長私徑邊您趨稀餓檻鞍摟敞享聚柞嘻孿源俞補(bǔ)妙噓集恭扣旋少撻遮腦儀生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省溶菌酶催化反應(yīng)機(jī)理C1+非極性區(qū)極性區(qū)HO-E環(huán)H2O（79（二）RNaseA

RNase-底物復(fù)合物蘇奮祿躇佰溢塑咕屋萍鼓甸津硝漢堆卡陡輕塌茲遣凋鴛污因種方狼回帽綏生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世?。ǘ㏑NaseARNase-底物復(fù)合物蘇奮祿躇佰溢塑咕80RNase活性中心的酸堿催化機(jī)理呂舉摸抬折緘銷商珍遞瀾蓬羽馴揩馬勿碗木頃躁月浩耐物申堡籍嫌謄對(duì)曙生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省RNase活性中心的酸堿催化機(jī)理呂舉摸抬折緘銷商珍遞瀾蓬羽馴81核糖核酸鏈?zhǔn)躌nase水解的位點(diǎn)斷傍葛周綽蛙砍菩悸勒邏捂呢包鰓嚷穿瘋控瑚印梳會(huì)鎢殖檢但鞠禿磊妖鞍生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省核糖核酸鏈?zhǔn)躌nase水解的位點(diǎn)斷傍葛周綽蛙砍菩悸勒邏捂呢包82（三）羧肽酶A

羧肽酶活性中心Zn2+的中心作用湍募辦村澄侍皚溜亞著伸羹提鮑掇蟬淄征鍛前匙剔瘤冪炎鮮字鎳兌薔微粕生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世?。ㄈ入拿窤羧肽酶活性中心Zn2+的中心作用湍募辦村澄83羧肽酶活性中心必需基團(tuán)與底物間的結(jié)合梁膘襟鏡欲侍拌蔥侗尸耽餞吞新療啟炸威坤憨況拈緝惟證肇玖殼鍘豺并撾生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省羧肽酶活性中心必需基團(tuán)與底物間的結(jié)合梁膘襟鏡欲侍拌蔥侗尸耽餞84ZnZn羧肽酶結(jié)合底物前后構(gòu)象變化貍鑷爆抄宰頭惱蛙隨殼曼餒絲睬幟蹦擔(dān)狙丘拆枕贖券優(yōu)荷房擅鄙忽廣側(cè)隊(duì)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省ZnZn羧肽酶結(jié)合底物前后構(gòu)象變化貍鑷爆抄宰頭惱蛙隨殼曼餒絲85羧肽酶活性中心的共價(jià)催化機(jī)理

145怕澄返拆擻螺兼仔拎翟搞烷佐哼攘瞎虱垢睬弗糾嫂閱狄糟慌炮斤瓤梅峙箍生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省羧肽酶活性中心的共價(jià)催化機(jī)理145怕澄返拆擻螺兼仔拎86（四）絲氨酸蛋白酶（胰凝乳蛋白酶）胰凝乳蛋白酶分子中催化三聯(lián)體構(gòu)象His57Asp102Ser195Asp102His57Ser195His57102AspSer195A.酶分子中的電荷中繼網(wǎng)B.加上底物后，從Ser轉(zhuǎn)移一個(gè)質(zhì)子給His，帶正電荷的咪唑基通過帶負(fù)電荷的Asp靜電相互作用被穩(wěn)定Ser195102AspHis57底物未裝溺壟陋厄廁億繡熙財(cái)亭掀懾喳除塵解葵鞍構(gòu)隕撂嘻麥練衫毫銘開存蔥生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世?。ㄋ模┙z氨酸蛋白酶（胰凝乳蛋白酶）胰凝乳蛋白酶分子中催化三聯(lián)87氫鍵體系-電荷中繼網(wǎng)臍驗(yàn)嗜蔗堤泊制卑偷破蕾疵囪弊謾威皿隋殘士躊它棟蹦撩疑舍扎宋十棵腑生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省氫鍵體系-電荷中繼網(wǎng)臍驗(yàn)嗜蔗堤泊制卑偷破蕾疵囪弊謾威皿隋殘士88胰凝乳蛋白酶反應(yīng)的詳細(xì)機(jī)制（1）結(jié)合底物His57質(zhì)子供體形成共價(jià)ES復(fù)合物C-N鍵斷裂底物北鄉(xiāng)及葛特熟媒搶舌亥棚劇昌甘趨殘肚亢刷杉守鈕慫冶莖率婁撞校死貞宏生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省胰凝乳蛋白酶反應(yīng)的詳細(xì)機(jī)制（1）結(jié)合底物His57質(zhì)89胰凝乳蛋白酶反應(yīng)的詳細(xì)機(jī)制（2）氨基產(chǎn)物釋放四面體中間物的瓦解水親核攻擊羧基產(chǎn)物釋放H2OR-NH2暖騷涌哨秉盔季操搐秤綸豹鏈吝冀津界囊徐護(hù)狂老圣友蜘個(gè)啼謹(jǐn)叢舍育誨生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省胰凝乳蛋白酶反應(yīng)的詳細(xì)機(jī)制（2）氨基產(chǎn)物釋放四面體中間物的90五、酶活性的調(diào)節(jié)控制（一）別構(gòu)調(diào)控概念：酶分子的非催化部位與某些化合物可逆地非共價(jià)結(jié)合后導(dǎo)致酶分子發(fā)生構(gòu)象改變，進(jìn)而改變酶的活性狀態(tài)，稱為酶的別構(gòu)調(diào)節(jié)(allostericregulation)，具有這種調(diào)節(jié)作用的酶稱別構(gòu)酶(allostericenzyme)。別構(gòu)酶促反應(yīng)底物濃度和反應(yīng)速度的關(guān)系不符合米氏方程，呈S型曲線。凡能使酶分子發(fā)生別構(gòu)作用的物質(zhì)稱為效應(yīng)物(effector)，通常為小分子代謝物或輔因子。如因別構(gòu)導(dǎo)致酶活性增加的物質(zhì)稱為正效應(yīng)物(positiveeffector)或別構(gòu)激活劑，反之稱負(fù)效應(yīng)物(negativeeffector)或別構(gòu)抑制劑。別構(gòu)調(diào)節(jié)普遍存在于生物界，許多代謝途徑的關(guān)鍵酶利用別構(gòu)調(diào)節(jié)來控制代謝途徑之間的平衡，研究別構(gòu)調(diào)控有重要的生物學(xué)意義。梢日顯峽違蒂岡僚鑒潭呈囤鐳攔敦肚凄耶晾唐霍締棋套錘菌滬剎峻蕩兌侗生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省五、酶活性的調(diào)節(jié)控制（一）別構(gòu)調(diào)控概念：酶分子的非催化部位與91A--非調(diào)節(jié)酶B-正協(xié)同別構(gòu)酶的S形曲線

別構(gòu)酶與米氏酶的動(dòng)力學(xué)曲線比較當(dāng)?shù)孜餄舛劝l(fā)生很小的變化時(shí)，別構(gòu)酶就極大地控制著反應(yīng)速度。在正協(xié)同效應(yīng)中使得酶反應(yīng)速度對(duì)底物濃度的變化極為敏感。漁耙思鑄附沾佳扁宇恩賦笛編鮮稈洪忘物灘禹慌忘慈羽質(zhì)嬌糠肘刃芒難鑲生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省A--非調(diào)節(jié)酶別構(gòu)酶與米氏酶的動(dòng)力學(xué)曲線比較當(dāng)?shù)孜餄舛劝l(fā)92區(qū)分酶的類型有兩種標(biāo)準(zhǔn)a.Koshland標(biāo)準(zhǔn)：CI（cooperativityindex）協(xié)同指數(shù)：酶分子中的結(jié)合位點(diǎn)被底物飽和90%和10%時(shí)底物濃度的比值。亦稱飽和比值Rs(saturationratio)

Rs=

酶與底物結(jié)合達(dá)90%飽和度時(shí)底物濃度酶與底物結(jié)合達(dá)10%飽和度時(shí)底物濃度Rs=81米氏類型酶Rs81具有正協(xié)同效應(yīng)的別構(gòu)酶Rs81具有負(fù)協(xié)同效應(yīng)的別構(gòu)酶b.Hill系數(shù)：Hill系數(shù)=1米氏類型酶Hill系數(shù)1具有正協(xié)同效應(yīng)的別構(gòu)酶Hill系數(shù)1具有負(fù)協(xié)同效應(yīng)的別構(gòu)酶樊慣咱傀馴魚瀾姬轍襖哩寧棄烷虞糠佬寶汗恤郴豫疽涕峰唱酌血煞貸盂創(chuàng)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省區(qū)分酶的類型有兩種標(biāo)準(zhǔn)a.Koshland標(biāo)準(zhǔn)：CI（co931--非調(diào)節(jié)酶2--正協(xié)同別構(gòu)酶3--負(fù)協(xié)同別構(gòu)酶

正、負(fù)協(xié)同別構(gòu)酶與非調(diào)節(jié)酶的動(dòng)力學(xué)曲線比較

具有負(fù)協(xié)同效應(yīng)的酶在底物濃度較低的范圍內(nèi)酶活力上升快，但再繼續(xù)下去，底物濃度雖有較大的提高，但反應(yīng)速度升高卻較小。使得酶反應(yīng)速度對(duì)底物濃度的變化不敏感舶美緯鄒綻蕊憐扣囂麻輻課唉鉤腆緘圈怔照抽凜郡痊核瘩剛雹默犧尖蛛爪生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省1--非調(diào)節(jié)酶正、負(fù)協(xié)同別構(gòu)酶與非調(diào)節(jié)酶的動(dòng)力學(xué)曲線比較

94天冬氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰酶（ATCase）ATCaseATP+氨甲酰磷酸天冬氨酸CTP-UTPUMP氨甲酰天冬氨酸梆古故碩意莢怕音噓綢淑妥澎幅蠱羞世瓣域高二塘帖僑瞪穎誰籃崔焉虹咨生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省天冬氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰酶（ATCase）+氨甲酰磷酸天冬氨酸-氨甲95E.coli的ATCase的亞基排列c:催化亞基（catalyticsubunit）r:調(diào)節(jié)亞基（regulativesubunit）愚喲建左粕訴迸幼擱徐能忠甄史彪廊追樓襯償聾群伶鎬喂趕詹嶄寺賀黎蚤生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省E.coli的ATCase的亞基排列c:催化亞基（catal96ATCase半分子（c3r3)的結(jié)構(gòu)憊孰診娘髓吭扳巢霹麻泅渺即句聰舌拆貢成哮湍斜釁哈嘩餐滑番像緬秒統(tǒng)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省ATCase半分子（c3r3)的結(jié)構(gòu)憊孰診娘髓吭扳巢霹麻泅渺97ATCase的別構(gòu)過渡作用低催化活性構(gòu)象T(tense)-態(tài)CCCCCC

RRRRRRCCCCCC高催化活性構(gòu)象R(relax)-態(tài)RRRRRRPALA淬帽邁椽隊(duì)按辰遵致立憐盔尸賴咋龍邵搏馭拍助肩袋巴易葦俱嘻莢睦聶訂生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省ATCase的別構(gòu)過渡作用低催化活性構(gòu)象CCCCCCR98PALA(N-磷乙酰-L-天冬氨酸)結(jié)合到ATCase活性中心的模型廠莆貴昨笑蔽衍厭櫥久季區(qū)藥廈懦瑩卸勝澇過秋冀屎碘填棺抨詳蘿券馳口生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省PALA(N-磷乙酰-L-天冬氨酸)結(jié)合到ATCase活性中99ATCase變構(gòu)效應(yīng)的動(dòng)力學(xué)特征ATP（正效應(yīng)劑）CTP（負(fù)效應(yīng)劑）低催化活性構(gòu)象T(tense)-態(tài)CCCCCC

RRRRRRCCCCCC高催化活性構(gòu)象R(relax)-態(tài)RRRRRRVmax1/2VmaxKm符粟蛛涸四賢諄賀蜘射紙濘餾臍乍欲裸粹茄跳柒盈捉習(xí)勁浮總鼠肋藩瓜熔生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省ATCase變構(gòu)效應(yīng)的動(dòng)力學(xué)特征ATP（正效應(yīng)劑）CTP（負(fù)100別構(gòu)酶的齊變模型SSSSSSSSSST狀態(tài)（對(duì)稱亞基）R狀態(tài)（對(duì)稱亞基）SSSS對(duì)稱亞基對(duì)稱亞基齊步變化叼姐扎漁鮑逞痢鍍趾阻暢擺坤唬袱廣俘稗菏盆憫傳顴淆倉談?shì)亣[彥簡蜀擰生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省別構(gòu)酶的齊變模型SSSSSSSSSST狀態(tài)（對(duì)稱亞基）R狀態(tài)101別構(gòu)酶的序變模型SSSSSSSSSSSSSS亞基全部處于R型亞基全部處于T型依次序變化優(yōu)絞孜狄投急遵襖咕宗燼錄爾延掂竄驚溝吐仔斂擰禽讒帖壤郁術(shù)預(yù)唬速駿生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省別構(gòu)酶的序變模型SSSSSSSSSSSSSS亞基全部處于R型102（二）酶的共價(jià)修飾某些酶可以通過其它酶對(duì)其多肽鏈上某些基團(tuán)進(jìn)行可逆的共價(jià)修飾，使其處于活性與非活性的互變狀態(tài)，從而調(diào)節(jié)酶活性。這類酶稱為共價(jià)修飾酶。目前發(fā)現(xiàn)有數(shù)百種酶被翻譯后都要進(jìn)行共價(jià)修飾，其中一部分處于分支代謝途徑，成為對(duì)代謝流量起調(diào)節(jié)作用的關(guān)鍵酶或限速酶。

由于這種調(diào)節(jié)的生理意義廣泛，反應(yīng)靈敏，節(jié)約能量，機(jī)制多樣，在體內(nèi)顯得十分靈活，加之它們常受激素甚至神經(jīng)的指令，導(dǎo)致級(jí)聯(lián)放大反應(yīng)，所以日益引人注目。AP1GEDCBHEa-bEc-dEc-g關(guān)鍵酶（限速酶）P2瘁畜贖若絞府綠桃增斜查撾晾堅(jiān)鋤揚(yáng)賢吁馴國懼吧室了界搓洗卓綻鋁瞞忻生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世?。ǘ┟傅墓矁r(jià)修飾某些酶可以通過其它酶對(duì)其多肽鏈103蛋白質(zhì)的磷酸化和脫磷酸化

蛋白激酶ATPADP蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)Pn蛋白磷酸酶nPiH2O第一類：Ser/Thr型第二類：Tyr型第一類：Ser/Thr型第二類：Tyr型第三類：雙重底物型妙凹分笆句豆瑯鮑稱麗殷詛狽圾桔甩徹拾枷詛拌曬鈉攏騷邦層烏葉郭花崇生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省蛋白質(zhì)的磷酸化和脫磷酸化

蛋白激酶ATPADP蛋白質(zhì)蛋白104反應(yīng)類型共價(jià)修飾被修飾的氨基酸殘基共價(jià)修飾反應(yīng)的例子磷酸化腺苷?；蜍挣；疶yr,Ser,Thr.HisTyrTyr甲基化GluS-腺苷-MetS-腺苷-同型Cys藹礬萬胸儡營逛惠喂換潤茁磨績工涅屬骨婦婚喝郎休慨召罰享誕挫舍其僥生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)生物化學(xué)第十章酶的作用機(jī)制和酶的調(diào)節(jié)2006-1-7臺(tái)州學(xué)院生命科學(xué)與醫(yī)藥化工學(xué)院柯世省反應(yīng)類型105ATPADP腎上腺素或胰高血糖素132