《酶作用的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)》PPT課件.ppt

1、第十章 酶作用的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),第一節(jié)：酶活性中心結(jié)構(gòu)： 一、酶活性中心概念： 二、酶活性中心組成： 結(jié)合中心：結(jié)合基團微環(huán)境 催化中心：催化基團微環(huán)境 三、酶活性中心的測定： 化學(xué)修飾法： 反應(yīng)動力學(xué)法： 光譜法： 專一性抑制劑研究法： 差示標記法： 親和標記法： X光衍射分析法：,第二節(jié)：酶和底物結(jié)合機理： 一、鎖鑰學(xué)說： 二、三點附著理論：,三、誘導(dǎo)契合學(xué)說： Induced-fit hypothesis,第三節(jié)、酶催化反應(yīng)機理： 一、催化劑降低反應(yīng)活化能的方式： 1. 中間態(tài)穩(wěn)定化作用 2. 過渡態(tài)去穩(wěn)定化作用：,1. 中間態(tài)穩(wěn)定化作用,2. 過渡態(tài)去穩(wěn)定化作用：,二、酶作用機理： 1.鄰近

2、效應(yīng)和定向效應(yīng)： 2.底物形變： 3.酸堿催化作用： 4.親和親電催化： 5.微環(huán)境的效應(yīng),一、鄰近效應(yīng)Proximity 、 定向效應(yīng)Orientation,底物分子A、B 結(jié)合在酶活性中心，失去活動自由能， A、B反應(yīng) 進入過渡態(tài)所需的能量大大降低。,a: 反應(yīng)物的反應(yīng)基團和催化基團不靠近，也 不彼此定向 b: 兩個基團雖靠近, 但不定向,還不利反應(yīng) c: 兩個基團即靠近又定向,有利于反應(yīng),c,化學(xué)反應(yīng)分子軌道理論: 對稱性匹配最高占據(jù)電子軌道 HOMO最低非占據(jù)電子軌道 LUMO能量相當(dāng)、重疊最大、對稱性允許酶催化反應(yīng)：酶分子的參與，導(dǎo)致底物敏感鍵基團電子云密度增加或減少，改變敏感鍵電子

3、組態(tài)，使敏感鍵產(chǎn)生電子張力，發(fā)生形變。酶分子構(gòu)象也發(fā)生變化，形成酶底物復(fù)合物。適合于誘導(dǎo)契合學(xué)說。,二、底物形變(Distortion) 產(chǎn)生張力(Strain),底物發(fā)生形變,底物分子和酶分子都發(fā)生變化,三、酸堿催化和質(zhì)子轉(zhuǎn)移通路,酸堿催化：Acid-Base catalysis 狹義的酸堿催化劑(Specific acid-base catalyst): H+、OH- 廣義的酸堿催化劑(General acid-base catalyst): 質(zhì)子供體和質(zhì)子受體的催化，電子受體和電子供體的催化。 Lewis 酸 和 Lewis堿的催化 咪唑基： 氨基： -NH3+ -NH2 + H+ 羧基

4、： -COOH -COO- + H+ 巰基： -SH -S- + H+ 羥基： -OH -O- + H+ 酚基： -C6H4-OH -C6H4-O- + H+,羧基咪唑基磷酸之間質(zhì)子轉(zhuǎn)移通道：,四、共價催化:Cavalent catalysis 親核反應(yīng)：Nucleophilic reaction 親電反應(yīng)：Electrophilic reaction 酶的親核催化作用：,絲氨酸酶：與底物酰基形成?；?巰基酶：巰基與底物形成硫酯鍵 組氨酸類酶：咪唑基被磷酸化 賴氨酸類酶:氨基與底物的羰基形成西佛堿中間物,酶的親電催化作用：,五、酶活性中心微環(huán)境的影響 酶活性中心的特殊環(huán)境，低介電常數(shù)的介質(zhì)有利于電荷之間相互作用。 有利于酶底物中間