酶的研究歷史

第四章酶Enzyme

前言

一、酶的研究歷史1、19世紀(jì)中葉對(duì)發(fā)酵本質(zhì)的探討：1833年P(guān)ayan和Persoz：淀粉糖化酶（diastase）19世紀(jì)70年代Pasteur：發(fā)酵是酵母細(xì)胞活動(dòng)的結(jié)果。1878年kühne:Enzyme-----“在酵母中”1897年Büchner兄弟：用酵母提取液實(shí)現(xiàn)發(fā)酵獲得了1907年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

2、關(guān)于酶的化學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)：

1926J.BSummer：首次從刀豆中得到脲酶結(jié)晶，并證明其化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，JHNorthrop和WMStanley分享了1946年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

1982ThomasRCech從四膜蟲(chóng)發(fā)現(xiàn)rRNA的自身催化作用，并提出了核酶（ribozyme）的概念。3、酶促動(dòng)力學(xué)

Michaelis和Menton1913年米氏學(xué)說(shuō)。鄒承魯60年代初，提出酶蛋白必需基團(tuán)的化學(xué)修飾和活性喪失的定量關(guān)系公式和確定必需基團(tuán)數(shù)的方法，分別被稱(chēng)為“鄒氏公式”、“鄒氏作圖法”。還提出了酶活性部位的柔性學(xué)說(shuō)。

酶是由生物細(xì)胞合成的以蛋白質(zhì)為主要成分，對(duì)底物起高效催化作用的生物催化劑。還有一類(lèi)具有催化作用的核酸-核酶（ribozyme）

二、酶的概念三、酶的重要性第一節(jié)酶的結(jié)構(gòu)與功能一、以酶結(jié)構(gòu)、組成及功能分類(lèi)單體酶（monomericenzyme）寡聚酶（oligomericenzyme）多酶體系（multienzymesystem）多功能酶（multifunctionalenzyme）或串聯(lián)酶（tandemenzyme）二、酶的分子組成1、單純酶(simpleenzyme)：?jiǎn)渭兊鞍踪|(zhì)

酶蛋白（apoenzyme）輔助因子(cofactor)：金屬離子小分子有機(jī)物2、結(jié)合酶:

(Conjugatedenzyme)

或全酶

（holoenzyme）1、金屬離子為輔助因子的酶金屬酶：羧肽酶（Zn+2）和黃嘌呤氧化酶（Mo+6）；金屬激活酶：各種激酶和核酸酶（Mg2+）金屬離子的作用：參與三元絡(luò)合物（E-M-S）起穩(wěn)定酶蛋白構(gòu)象和多種催化作用。2、小分子有機(jī)化合物的輔助因子輔基:

與酶蛋白共價(jià)結(jié)合,不容易被透析除去，如黃素和生物素等輔基；輔酶:與酶蛋白以非共價(jià)鍵疏松結(jié)合,容易被透析除去，如TPP、NAD等；輔基或輔酶的作用:傳遞電子、氫或基團(tuán)。二、酶的活性中心（activecenter）1、活性中心概念：

能結(jié)合并催底物使之發(fā)生化學(xué)變化的位于酶分子上特定空間結(jié)構(gòu)區(qū)域。輔助因子參與酶的活性中心。2、酶活性的必需基團(tuán)（essentialgroup）（1）概念：間接或直接與酶催化活性相關(guān)的多肽鏈上某些氨基酸殘基的功能基團(tuán)。酶活性中心必需基團(tuán)：

結(jié)合基團(tuán)(bindinggroup)催化基團(tuán)(catalyticgroup)活性中心外必需基團(tuán)（2）類(lèi)型：S-S活性中心外必需基團(tuán)結(jié)合基團(tuán)催化基團(tuán)活性中心必需基團(tuán)底物

肽鏈活性中心酶活性中心示意圖一些酶活性中心的氨基酸殘基酶殘基總數(shù)活性中心殘基牛胰核糖核酸酶124His12,His119,Lys41溶菌酶129Asp52,Glu35牛胰凝乳蛋白酶245His57,Asp102,Ser195牛胰蛋白酶238His46,Asp90,Ser183木瓜蛋白酶212Cys25,His159

彈性蛋白酶240His45,Asp93,Ser188枯草桿菌蛋白酶275His46,Ser221碳酸酐酶258His93-Zn-His95His117

第二節(jié)酶促反應(yīng)的特點(diǎn)與機(jī)制一般催化劑的特點(diǎn)酶催化作用的特點(diǎn)酶催化作用的機(jī)制一、一般催化劑的特點(diǎn)催化效率高反應(yīng)前后質(zhì)量不變催化熱力學(xué)允許的反應(yīng)加速可逆反應(yīng)的進(jìn)程不改變反應(yīng)的平衡點(diǎn)二、酶促反應(yīng)的特點(diǎn)：酶的高度催化效率（本質(zhì)）酶的催化具有高度特異性酶促反應(yīng)的條件溫和酶促反應(yīng)無(wú)副反應(yīng)酶的催化受調(diào)控酶與一般催化劑催化效率的比較底物催化劑反應(yīng)溫度反應(yīng)速度常數(shù)脲素

H+627.410-7

脲酶215.0106過(guò)氧化氫

Fe2+2256

過(guò)氧化氫酶223.5107

（一）酶的高度催化效率1、反應(yīng)過(guò)程：過(guò)渡態(tài)起始態(tài)終態(tài)能量反應(yīng)過(guò)程2、酶促反應(yīng)的能力學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)反應(yīng)速率的依賴(lài)因素：

分子間碰撞瀕率；

有效碰撞分子的百分?jǐn)?shù)。幾個(gè)概念：

能閾:

反應(yīng)物分子發(fā)生化學(xué)變化所需最低能量。

活化分子:

含有高于反應(yīng)能閾而能起反應(yīng)的分子。

活化能:

活化分子所需要的高于反應(yīng)物分子平均水平的能量。

供給能量，如加溫、光照等降低活化能

加快反應(yīng)速度的方法：一般催化劑反應(yīng)活化能反應(yīng)總能量變化酶促反應(yīng)活化能非催化反應(yīng)活化能初態(tài)終態(tài)能量改變活化過(guò)程酶促反應(yīng)活化能的改變過(guò)渡態(tài)例如：過(guò)氧化氫分解反應(yīng)

2H2O22H2O+O2無(wú)催化劑75312J（18000cal）膠態(tài)鈀48953J（11700cal）過(guò)氧化氫酶8368J（2000cal）（1）絕對(duì)特異性：作用于一種底物進(jìn)行專(zhuān)一反應(yīng)生成一種特定產(chǎn)物。如：

O脲酶H2N—C—NH2+H2O2NH3+CO2

1、定義：酶只能催化一種或一類(lèi)底物,發(fā)生一定的化學(xué)變化,生成一定的產(chǎn)物。2、類(lèi)型：（二）酶的特異性：（2）相對(duì)特異性：作用于一類(lèi)化合物或一種化學(xué)鍵。如脂肪酶、磷酸酯酶和蛋白水解酶等。（3）立體異構(gòu)特異性：只能催化一種立體異構(gòu)體進(jìn)行反應(yīng)，或產(chǎn)物是一種立體異構(gòu)體。如：

L-乳酸脫氫酶：作用于L-乳酸

延胡索酸酶：作用于反式的丁烯二酸組HOCH3COOH組HOOCCH3OH

L（-）乳酸D（+）乳酸（與LDH契合）（不能在LDH中的三點(diǎn)結(jié)合）精精“三點(diǎn)附著理論”解釋:

L-乳酸脫氫酶的催化作用特異性（三）酶的催化受調(diào)控

1、酶和代謝物的區(qū)域化分布2、多酶體系、多功能酶和同工酶等3、代謝物對(duì)酶活性的抑制和激活4、酶活性的調(diào)節(jié)：變構(gòu)調(diào)節(jié)、共價(jià)修飾和酶原激活5、酶含量的調(diào)節(jié)：誘導(dǎo)、阻遏和降解三、酶促反應(yīng)的機(jī)制（一）酶－底物復(fù)合物（中間產(chǎn)物學(xué)說(shuō)）1、中間產(chǎn)物學(xué)說(shuō)：

E+SESE+P2、酶與底物結(jié)合特點(diǎn)：（1）可逆的、非共價(jià)的結(jié)合；（2）底物只與酶的活性中心結(jié)合；（3）酶與底物結(jié)合是通過(guò)一種稱(chēng)為誘導(dǎo)契合模式進(jìn)行的。k1k2k3SEE-S復(fù)合物abcabc（二）誘導(dǎo)契合假說(shuō)（induced-fithypothesis）ES（三）酶催化作用的機(jī)制酶AB1、趨近效應(yīng)與定向作用（proximityeffect&orientationarrange）3、多元催化

(multielementcatalysis)多元催化：多個(gè)基元催化形式的協(xié)同作用。一般包括酸-堿催化，共價(jià)催化（親核催化,親電子催化）等。如凝乳蛋白酶：Ser-195親核催化，His-57堿催化等；酸-堿催化：通過(guò)暫時(shí)提供（或接受）一個(gè)質(zhì)子以穩(wěn)定過(guò)渡態(tài)達(dá)到催化反應(yīng)的目的；

廣義酸基團(tuán)廣義堿基團(tuán)pKa（質(zhì)子供體）（質(zhì)子受體）酶活性中心廣義酸堿基團(tuán)溶菌酶酸、堿催化反應(yīng)示意圖共價(jià)催化（親核催化,親電子催化）：通過(guò)催化劑與底物的共價(jià)鍵結(jié)合，形成過(guò)渡態(tài)來(lái)加速反應(yīng)。共價(jià)催化具有親核、親電過(guò)程。

親核催化：分別帶有多電子的原子如O、S和N，可以提供電子去攻擊底物上相對(duì)帶正電子的原子（如羰基碳），即所謂的親核攻擊。

親電催化：是由親電試劑(具有接受電子對(duì)的原子)引起的催化反應(yīng),是親核催化的反過(guò)程．

第三節(jié)酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)

概念：酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)：研究酶促反應(yīng)速度及其影響因素。反應(yīng)速度：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)底物減少或產(chǎn)物增加的速度，常用初速度來(lái)衡量。產(chǎn)物0時(shí)間初速度酶促反應(yīng)速度逐漸降低酶促反應(yīng)的時(shí)間進(jìn)展曲線影響酶促反應(yīng)速度的因素：底物濃度[S]酶濃度[E]反應(yīng)溫度pH值抑制劑激活劑一、底物濃度對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響

vVm0.30.2Vm20.1012345678[S][S]與v關(guān)系：當(dāng)[S]很低時(shí)，[S]與v成比例--一級(jí)反應(yīng)當(dāng)[S]較高時(shí)，[S]與v不成比例當(dāng)[S]很高時(shí)，[S]，v不變--零級(jí)反應(yīng)[S]vKmVm2v=（Vm/Km）[S]v=Vm=K2[E]底物濃度對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響V=Vmax[S]Km+[S]（一）矩形雙曲線：(二)米---曼氏方程

（Michaelis-Mentenequation）V=Vmax[S]Km+[S]1、米-曼氏方程解釋?zhuān)寒?dāng)[S]Km時(shí)，v=(Vmax/Km)[S],即v正比于[S]當(dāng)[S]Km時(shí)，vVmax,即[S]而v不變2、米-曼氏方程成立條件：初速度為標(biāo)準(zhǔn)單底物穩(wěn)態(tài)（steadystate）3、推導(dǎo)方程:游離酶濃度=[E]-[ES]ES生成速度=k1（[E]-[ES]）[S]ES分解速度=k2[ES]+k3[ES]當(dāng)穩(wěn)態(tài)時(shí)：ES生成速度=ES分解速度k1（[E]-[ES]）[S]=k2[ES]+k3[ES]（[E]-[ES]）[S]

k2+k3[ES]k1[ES]=

因v=k3[ES],當(dāng)所有E被S飽和時(shí)，即達(dá)到最大速度，此時(shí)[ES]=[E]，Vmax=k3[E]代入上式：==Km[E][S]Km+[S]v=k3[E][S]Km+[S]Vmax[S]Km+[S]=（三）Km與Vmax的意義1、Km值等于最大反應(yīng)速度一半時(shí)的底物濃度；2、k2k3時(shí)Km可用來(lái)表示酶對(duì)底物的親和力大小，Km與酶對(duì)底物親和力大小成反比；3、Km值是酶的特征性常數(shù)之一，Km值范圍在10-6~10-2mol/L4、Vmax是酶完全被底物飽和時(shí)的反應(yīng)速度，與酶濃度呈正比；5、k3為酶的轉(zhuǎn)換數(shù)：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（或活性中心）催化底物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物的分子數(shù)。1~104/s（四）Km值與Vmax值測(cè)定1、雙倒數(shù)作圖法又稱(chēng)林-貝氏作圖法（1934）1=

Km

1+1VVmax[S]Vmax1/V-1/Km01/[S]斜率=Km/Vmax1/Vmax例題

Neurosporacrassa的D-絲氨酸脫水酶需要磷酸吡哆醛作為輔酶。催化反應(yīng)：CH2OH·CHNH2·COOHCH3CO·COOH+NH3在實(shí)驗(yàn)中測(cè)定酶的磷酸吡哆醛飽和曲線得到下列數(shù)據(jù)：

[s]v磷酸吡哆醛10-5（M）20分鐘生成丙酮酸（M）0.200.1500.400.2000.850.2751.250.3151.700.3402.000.3508.000.360用這些數(shù)據(jù)求絲氨酸脫水酶對(duì)磷酸吡哆醛的表觀米氏常數(shù)。

vVm0.30.2Vm20.101234567810-6[S]丙酮酸M/20minVm=0.361/2Vm=0.18Km=3.210-6M解：1、v對(duì)[S]作圖法:

磷酸吡哆醛10-

5（M）20分鐘生成丙酮酸（M）[S]1/[S]v1/v0.205.00.1506.660.402.50.2005.000.851.170.2753.641.250.800.3153.171.700.580.3402.942.000.500.3502.868.000.1250.3602.78解2、1/v對(duì)1/[S]作圖法：7654321-4-3-2-10123451/v1/[S]-1/Km=-2.85105Km=3.5110-6

1/Vm=2.55;Vm=0.39二、酶濃度對(duì)反應(yīng)速度的影響反應(yīng)速度與酶濃度成正比：當(dāng)[S][E],式中Km可以忽略不計(jì)。k3[E][S]Km+[S]=k3[E]v=v[S]o0102030405060℃2.01.51.00.5溫度對(duì)唾液淀粉酶活性的影響產(chǎn)物麥芽糖的毫克數(shù)三、溫度對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響酶的最適溫度:

酶活性最高時(shí)的溫度,也即酶的催化效率最高,酶促反應(yīng)速度最大時(shí)的溫度。酶的最適pH:酶催化活性最高時(shí)的pH。2810pH酶的活性

pH對(duì)某些酶活性的影響A:胃蛋白酶;B:葡萄糖-6-磷酸酶四、pH對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響AB一些酶的最適pH值酶最適pH胃蛋白酶1.8過(guò)氧化氫酶7.6胰蛋白酶7.7延胡索酸酶7.8核糖核酸酶7.8精氨酸酶9.8五、抑制劑對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響抑制作用:直接或間接地影響酶的活性中心,使酶活性降低或喪失。抑制劑：凡能降低酶活性而不引起酶蛋白變性的物質(zhì)。（一）不可逆抑制（irreversibleinhibition）

抑制劑與酶的必需基團(tuán)以牢固的共價(jià)鍵結(jié)合,使酶喪失活性,不能用透析超濾等物理方法除去抑制劑使酶恢復(fù)活性.

SH

SE+Hg2+EHg+2H+

SH

S

SHClSE+As-CH=CHClEAs-CH=CHCl+2HCl

SHClS巰基酶路易士氣例1：巰基酶的抑制

SEHg+

SCOONaCHSHCHSHCOONa

SHE+Hg

SHCOONaCHS

CHSCOONa二巰基丁二酸鈉

SCH2OHSHCH2OHEAs-CH=CHCl+CHSHE+CHS

SCH2SH

SHCH2SAs-CH=CHCl二巰基丙醇解毒方法：ROOROOROXROO—EP+E—OHP+HX有機(jī)磷化合物羥基酶磷?；?失活)ROOROO—EP+-CHNOH磷?；?失活)N+CH3-CHNN+CH3OOROOR+E—OH

P例2：羥基酶的抑制羥基酶:有絲氨酸側(cè)鏈上的羥基為必需基團(tuán)的酶有機(jī)磷(敵百蟲(chóng)、敵敵畏、對(duì)硫磷)不可逆抑制羥基酶的活性中心解磷定（二）可逆抑制(reversibleinhibition)

抑制劑與酶以非共價(jià)鍵疏松結(jié)合引起酶活性的降低活喪失,結(jié)合是可逆的,能夠通過(guò)透析、超濾等物理方法使酶恢復(fù)活性?？赡嬉种祁?lèi)型：競(jìng)爭(zhēng)性抑制(competitiveinhibition)非競(jìng)爭(zhēng)性抑制（non-competitiveinhibition）反競(jìng)爭(zhēng)性抑制（uncompetitiveinhibition）1、競(jìng)爭(zhēng)性抑制(competitiveinhibition)

概念競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑的結(jié)構(gòu)與底物結(jié)構(gòu)相似，與底物競(jìng)爭(zhēng)同一種酶的活性中心,從而影響E與S的結(jié)合。SSEEIIEE+P無(wú)I有I

競(jìng)爭(zhēng)性抑制的底物濃度曲線v競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用過(guò)程[S]競(jìng)爭(zhēng)性抑制的動(dòng)力學(xué)方程:v=Vmax[S]Km(1+[I]/Ki)+[S]1v=KmVmax(1+)+[I]Ki1[S]1Vmax競(jìng)爭(zhēng)性抑制的特征曲線：[I]正常1v1[S]1Vmax-1Km(1+)[I]Ki-1Km競(jìng)爭(zhēng)性抑制的特點(diǎn)：I與S分子結(jié)構(gòu)相似；Vmax不變，表觀Km增大；抑制程度取決于I與E的親和力，以及[I]和[S]的相對(duì)濃度比例。COOHCH2CH2COOH琥珀酸脫氫酶+FAD+FADH2COOHCHCHCOOH琥珀酸延胡索酸對(duì)氨基苯甲酸二氫蝶呤FH2FH4谷氨酸二氫葉酸合成酶二氫葉酸還原酶磺胺藥(-)氨甲蝶呤(-)例：COOHCH2COOH丙二酸（-）2、非競(jìng)爭(zhēng)性抑制（non-competitiveinhibition）

概念

抑制劑與酶分子活性中心以外的其它部位結(jié)合而抑制酶活性，I和S與酶結(jié)合不存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。非競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用過(guò)程：

SSEEEE+PSESIIII非競(jìng)爭(zhēng)性抑制的動(dòng)力學(xué)方程:1v=KmVmax(1+)+[I]Ki1[S]1Vmax（1+）[I]Ki非競(jìng)爭(zhēng)性抑制的特征曲線：1v正常[I]1[S]-1Km1Vmax(1+)[I]Ki非競(jìng)爭(zhēng)性抑制的特點(diǎn)：1、I與S分子結(jié)構(gòu)不同；2、Vmax減小，表觀Km不變；3、抑制程度取決于[I]大小。例：1、Ag1+、Cu2+、Hg2+和Pb2+對(duì)酶的抑制2、質(zhì)子化的叔胺（R3NH+）對(duì)乙酰酯酶的抑制（三）反競(jìng)爭(zhēng)性抑制（uncompetitiveinhibition）

概念

抑制劑僅與酶和底物的中間復(fù)合物結(jié)合而抑制酶活性。

反競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用過(guò)程：

EEE+PEIISSS反競(jìng)爭(zhēng)性抑制的動(dòng)力學(xué)方程:v=Vmax[S]Km+(1+[I]/Ki)[S]1v=KmVmax(1+)[I]Ki1[S]1Vmax反競(jìng)爭(zhēng)性抑制的特征曲線：[I]正常1v1[S]1Vmax-1Km[I]Ki+(1+)-1Km1Vmax(1+)[I]Ki反競(jìng)爭(zhēng)性抑制的特點(diǎn)：1、I與S分子結(jié)構(gòu)不同,I只與ES結(jié)合2、Vmax和表觀Km都減小；3、抑制程度取決于[I]和[ES]二者的濃度。例：氰化物或肼對(duì)芳香硫酸酯酶的抑制可逆性抑制作用的動(dòng)力學(xué)比較作用特點(diǎn)無(wú)抑制劑競(jìng)爭(zhēng)性抑制非競(jìng)爭(zhēng)性抑制反競(jìng)爭(zhēng)性抑制與I結(jié)合組分動(dòng)力學(xué)參數(shù)表觀Km表觀Vm雙倒數(shù)作圖斜率縱軸截距橫軸截距KmVmKm/Vm1/Vm-1/KmEKm(1+[I]/Ki)VmKm(1+[I]/Ki)/Vm1/Vm1/Km(1+[I]/Ki)E、ESKmVm/(1+[I]/Ki)Km(1+[I]/Ki)/Vm(1+[I]/Ki)/Vm-1/KmESKm/(1+[I]/Ki)Vm/(1+[I]/Ki)Km/Vm(1+[I]/Ki)/Vm-(1+[I]/Ki)/Km六、激活劑對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響1、激活劑:

凡能使酶由無(wú)活性變?yōu)橛谢钚曰蚴姑富钚栽黾拥奈镔|(zhì)。如：金屬離子：Mg2+、

K+、Mn2+陰離子：Cl-

有機(jī)物：膽汁酸鹽2、分類(lèi)：必需激活劑Mg2+對(duì)己糖激酶非必需激活劑Cl-

對(duì)淀粉酶七、酶活性測(cè)定酶活性：酶的催化能力，以酶促反應(yīng)速度來(lái)衡量。酶活性單位：指酶促反應(yīng)在單位時(shí)間（s,min,h）內(nèi)生成一定量（mg,μg,μmol）的產(chǎn)物或消耗一定量的底物所需的酶量。一個(gè)國(guó)際單位（IU,1976年）：在特定條件下,1min內(nèi)使底物轉(zhuǎn)變1μmol所需的酶量；一個(gè)催量（kat）：在特定條件下,1Sec內(nèi)使底物轉(zhuǎn)變1mol所需的酶量

1I.U.=16.6710-9kat=16.6710-3

Kat；1Kat=6107I.U.

酶比活：每毫克蛋白所含有的每活力單位數(shù)。例題：

某無(wú)細(xì)胞的粗提液，每ml含20mg蛋白質(zhì)。在0.5ml的標(biāo)準(zhǔn)總反應(yīng)體積中，含有10l這中提取液。在最適宜條件下，一分鐘內(nèi)生成30ng的產(chǎn)物。求：用下述單位表示反應(yīng)速度v:nmol/ml/min,nmol/L/min,mol/L/min,mol/L/min若10l該提取液，在1ml總反應(yīng)體積中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其反應(yīng)速度是多少？反應(yīng)混合液和提取液中酶活性濃度各是多少？酶制劑的比活力是多少？解：V=30/0.5=60nmol/ml/min=60103nmol/L/min=60mol/L/min=610-5mol/L/minV=30/1=30nmol/ml/min=310-5mol/L/min反應(yīng)液酶活性濃度=60nmol/ml/min

=0.06mol/ml/min=0.06單位/ml0.5ml的反應(yīng)液內(nèi)含0.03單位酶，即10l(0.01ml)提取液含0.03單位酶，所以：提取液酶活性濃度=0.03/0.01=3單位/ml酶比活=3/20=0.05單位/mg蛋白第四節(jié)酶的調(diào)節(jié)一、酶活性的調(diào)節(jié)二、酶量的調(diào)節(jié)三、同工酶一、酶活性的調(diào)節(jié)：1、共價(jià)調(diào)節(jié)：不可逆共價(jià)調(diào)節(jié)——酶原的激活可逆共價(jià)調(diào)節(jié)——酶的共價(jià)修飾2、非共價(jià)調(diào)節(jié)—酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)酶原（zymogen）:

指酶在細(xì)胞內(nèi)合成或初分泌時(shí)無(wú)活性的酶的前體。酶原激活:酶原在特定條件下，被水解一個(gè)或幾個(gè)特定肽段致使酶分子構(gòu)象發(fā)生重塑，從而形成或暴露酶的活性中心，表現(xiàn)出酶活性的過(guò)程。

（一）酶原與酶原激活-S-S-X纈天天天天賴(lài)異甘纈組46絲183靜電吸引力或氫鍵腸激酶胰蛋白酶胰蛋白酶原-S-S-X纈天天天天賴(lài)異纈絲胰蛋白酶SSSS組活性中心游離的六肽胰蛋白酶原的激活過(guò)程酶原與酶原激活的生理意義：1、保護(hù)組織器官本身免受酶的水解破壞；2、保證酶在特定時(shí)空發(fā)揮催化作用；3、酶原可視作酶的儲(chǔ)存形式。（二）酶的共價(jià)修飾PEEATPADPPH2O蛋白激酶磷蛋白磷酸酶肌肉中磷酸化酶的磷酸化和去磷酸化過(guò)程：磷酸化酶-b磷酸化酶-a酶的共價(jià)修飾（covalentmodification）或化學(xué)修飾（chemicalmodification）

在其他酶的催化下，一些酶分子肽鏈上特定基團(tuán)與某種化學(xué)基團(tuán)發(fā)生可逆性共價(jià)結(jié)合，從而改變酶的活性。共價(jià)修飾基團(tuán)類(lèi)型：磷酸化和去磷酸化、乙?；腿ヒ阴；?、甲基化和去甲基化、腺苷化和去腺苷化等。酶促化學(xué)修飾對(duì)酶活性的調(diào)節(jié)酶化學(xué)修飾類(lèi)型酶活性改變糖原磷酸化酶磷酸化酶b激酶糖原合成酶丙酮酸脫羧酶磷酸果糖激酶丙酮酸脫氫酶HMG-CoA還原酶HMG-CoA還原酶激酶乙酰CoA羧化酶脂肪細(xì)胞甘油三脂脂肪酶黃嘌呤氧化酶磷酸化/脫磷酸化磷酸化/脫磷酸化磷酸化/脫磷酸化磷酸化/脫磷酸化磷酸化/脫磷酸化磷酸化/脫磷酸化磷酸化/脫磷酸化磷酸化/脫磷酸化磷酸化/脫磷酸化磷酸化/脫磷酸化-SH/-S-S-激活/抑制激活/抑制抑制/激活抑制/激活抑制/激活抑制/激活抑制/激活激活/抑制抑制/激活激活/抑制脫氫酶/氧化酶（三）變構(gòu)酶與變構(gòu)調(diào)節(jié)蛋白激酶A(無(wú)活性)蛋白激酶A(有活性)cAMPCCCCRRRR蛋白激酶A的激活A(yù)TP、檸檬酸（—）AMP、ADP2,6-二磷酸果糖1,6-二磷酸果糖(+)6-磷酸果糖激酶-1的變構(gòu)調(diào)節(jié)變構(gòu)酶相關(guān)概念：變構(gòu)調(diào)節(jié)（allostericregulation）:一些代謝物小分子可與某些酶的活性中心以外的某些部位可逆性非共價(jià)結(jié)合，使酶分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而影響酶的活性。變構(gòu)酶（allostericenzyme）變構(gòu)部位（allostericsite）變構(gòu)效應(yīng)劑（allostericeffector）變構(gòu)激活效應(yīng)和變構(gòu)抑制效應(yīng)協(xié)同效應(yīng)（cooperativity）:正協(xié)同效應(yīng)和負(fù)協(xié)同效應(yīng)二、酶含量的調(diào)節(jié)（一）酶蛋白合成的誘導(dǎo)和阻遏---轉(zhuǎn)錄水平1、誘導(dǎo)作用（induction）和誘導(dǎo)劑（inducer）2、阻遏作用（repression）和輔阻遏劑（corepressor）（二）酶蛋白降解的調(diào)控1、無(wú)選擇性蛋白降解：溶酶體2、選擇性蛋白降解：ATP+泛肽+泛肽結(jié)合降解酶三、同工酶乳酸脫氫酶（LDH）同工酶:

LDH1LDH2LDH3LDH4LDH5(H4)(H3M)(H2M2)(HM3)(M4)M

H乳酸脫氫酶（LDH）1、定義：是指同一種屬中由不同基因或等位基因編碼的多肽鏈所組成的單體、純聚體或雜合體，其分子結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)乃至免疫學(xué)性質(zhì)不同而能催化相同反應(yīng)的一組酶。2、同工酶的產(chǎn)生：3、同工酶的作用：人體心肝和骨骼肌LDH同工酶譜組織器官

LDH1LDH2LDH3LDH4LDH5

（占總LDH活性的百分比）

心35~7028~452~160~60~5肝0~82~103~336~2730~8

骨骼肌1~104~188~389~3640~97正常血清

27.1±2.834.7±4.320.9±2.411.7±3.357±2.9第五節(jié)酶的命名與分類(lèi)一、酶的命名習(xí)慣命名：由發(fā)現(xiàn)者命名，常以底物名、反應(yīng)性質(zhì)以及酶的來(lái)源命名；系統(tǒng)命名（1961年國(guó)際酶學(xué)委員會(huì)確定）每一個(gè)酶由下列三種表示：1、系統(tǒng)名稱(chēng)：底物名+反應(yīng)性質(zhì)（底物名之間用“：”隔開(kāi)）2、分類(lèi)編號(hào)：E.C.+四個(gè)數(shù)字3、推薦名：選一個(gè)習(xí)慣名（實(shí)用、簡(jiǎn)單）二、酶的分類(lèi)1、氧化還原酶（oxidoreductase）2、轉(zhuǎn)移酶（transferase）3、水解酶（hydrolase）4、裂解酶（或裂合酶lyase）5、異構(gòu)酶（isomerase）6、合成酶（synthease）或連接酶（ligase）第六節(jié)酶在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用一、酶與疾病的關(guān)系（一）酶與疾病的發(fā)生

酶缺乏或異常引起的疾病酶疾病苯丙氨酸羥化酶苯丙酮酸尿癥6—磷酸葡萄糖脫氫酶蠶豆病酪氨酸酶白化病細(xì)胞色素氧化酶氰化物中毒膽堿酯酶有機(jī)磷中毒（二）酶與疾病的診斷——血清酶活性測(cè)定

臨床診斷部分常用酶酶主要臨床應(yīng)用谷丙轉(zhuǎn)氨酶肝實(shí)質(zhì)疾患谷草轉(zhuǎn)氨酶心肌梗塞、肝實(shí)質(zhì)疾患膽堿酯酶有機(jī)磷中毒乳酸脫氫酶心肌疾患、肝實(shí)質(zhì)疾患淀粉酶胰腺疾病堿性磷酸酶骨病、肝膽疾患胰蛋白酶(原)胰腺疾病肌酸激酶心肌梗塞、