河北科技大学：《生物化学》课程教学资源（PPT课件）第四章 酶学

第四章酶学 (第8,9,10章319页) Enzyme 第一节酶学概述 第二节酶促反应动力学 第三节酶的作用机制和酶的调节

1 第四章 酶 学 (第8,9,10章 319页) 第一节 酶学概述 第二节 酶促反应动力学 第三节 酶的作用机制和酶的调节

第一节酶学概述 一、酶是生物催化剂 二、酶的化学本质及组成 三、酶的酶的分类与命名 四、酶的专一性 五、酶的活力测定生产方法 六、核酶、抗体酶及酶工程 本节小结

2 一、酶是生物催化剂 二、酶的化学本质及组成 三、酶的酶的分类与命名 四、酶的专一性 五、酶的活力测定生产方法 六、核酶、抗体酶及酶工程 本节小结 第一节 酶学概述

酶的概念： 按照酶的化学组成：蛋白质类酶(P)和核酸类酶(R) 酶有两种功能： ①催化各种生物化学反应，是生物催化剂。 ②调节和控制代谢的速度、方向和途径，是新陈代谢 的调节元件。 酶的调节：酶量的调节和酶活性调节。 发展历史：1911,1949,1989,1997已鉴定出4000多种酶

3 酶的概念： 按照酶的化学组成：蛋白质类酶（P）和核酸类酶（R） 酶有两种功能： ①催化各种生物化学反应，是生物催化剂。 ②调节和控制代谢的速度、方向和途径，是新陈代谢 的调节元件。 酶的调节：酶量的调节和酶活性调节。 发展历史：1911, 1949, 1989,1997已鉴定出4000多种酶

酶是生物催化剂 104.S1 B 10-6.S-1 酶和一般催化剂的比较 1.共性： K=B1=k1=104 =100 用量、效率、反应速度、化学平 IAI k 10-6 衡点、质与量的变化、活化能。 Transition state ( (过渡态) △G→p(活化能) AG Ground (基态) P state Ground state Reaction coordinate

4 一、酶是生物催化剂 酶和一般催化剂的比较 1. 共性： 用量、效率、反应速度、化学平 衡点、质与量的变化、活化能。 A B K = = = = 10-4 ·S-1 10-6 ·S-1 [B] [A] k2 k1 10-4 10-6 100 （基态） （过渡态） （活化能）

2.个性（酶的作用特点) (1)酶易失活，应在温和条件下进行。 (2)酶具有很高的催化效率（比非生物催化剂高10？~1013） 转换数(k)：是指在一定条件下每秒钟每个酶分子转换底物的分 子数，或每秒钟每微摩尔酶分子转换底物的微摩尔数。 催化周期：指酶进行一次催化所需的的时间。单位ms或m 第321页 表8-1 生马铃薯块 3%过氧化 少许铁粉 氢溶液 00 反应速度为6×10mol/s 反应速度为6x104mol/s

5 2.个性（酶的作用特点） (1) 酶易失活，应在温和条件下进行。 (2) 酶具有很高的催化效率(比非生物催化剂高107~1013) 转换数(kp )：是指在一定条件下每秒钟每个酶分子转换底物的分 子数，或每秒钟每微摩尔酶分子转换底物的微摩尔数。 催化周期：指酶进行一次催化所需的的时间。单位ms或μm 3%过氧化 氢溶液 生马铃薯块 少许铁粉 反应速度为6ⅹ10 反应速度为6ⅹ10 -4mol/s 6mol/s 第321页 表8-1

(3)酶具有高度的专一性 (4)酶的催化活性受到调节和控制 调节酶的浓度：诱导或抑制酶的合成；降解。 通过激素调节酶活性： 抑制剂和激活剂对酶活性的调节： 别构调控、酶原激活、酶的可逆共价修饰和同工酶。 反馈抑制调节酶活性： (⑤)有些酶的活力与其辅助因子有关

6 (3) 酶具有高度的专一性 (4)酶的催化活性受到调节和控制 ❖调节酶的浓度：诱导或抑制酶的合成；降解。 ❖通过激素调节酶活性： ❖抑制剂和激活剂对酶活性的调节： ❖别构调控、酶原激活、酶的可逆共价修饰和同工酶。 ❖反馈抑制调节酶活性： (5)有些酶的活力与其辅助因子有关

二、酶的化学本质及其组成 (一)酶的化学本质：（蛋白类酶和核酸类酶） (二)根据酶的化学组成 >单纯酶： 辅酶或辅基 >缀合酶： ↑ 全酶=脱辅酶（酶蛋白部分）+辅因子（金属离子或有机化合物） 脱辅酶的作用：表现酶反应的专一性及催化的高效率； 辅因子的作用：直接对电子、原子或某些化学基团起传递作用 辅助因子 经化学方法 处理后才可 透析 透析 分离 辅酶 辅基

7 二、 酶的化学本质及其组成 (一) 酶的化学本质: （蛋白类酶和核酸类酶） (二) 根据酶的化学组成 ➢单纯酶： ➢缀合酶： 全酶 = 脱辅酶(酶蛋白部分)+ 辅因子(金属离子或有机化合物) 脱辅酶的作用：表现酶反应的专一性及催化的高效率； 辅因子的作用：直接对电子、原子或某些化学基团起传递作用。 E E E 辅助因子 辅酶 辅基 透析 透析 经化学方法 处理后才可 分离 辅酶或辅基

需金属离子作辅助因子的酶类 常见的辅酶和辅基 ※全酶中一种酶蛋白只有与一定的辅酶（辅基） 结合时，才能发挥一定的催化作用。 必同一种辅酶（辅基）往往可以与多种不同的酶 蛋白结合而显示出多种不同的催化作用

8 需金属离子作辅助因子的酶类 常见的辅酶和辅基 ※全酶中一种酶蛋白只有与一定的辅酶（辅基） 结合时，才能发挥一定的催化作用。 ※同一种辅酶（辅基）往往可以与多种不同的酶 蛋白结合而显示出多种不同的催化作用

(三)根据酶蛋白分子的特点 单体酶： 卵溶菌 酶 寡聚酶： 半氧融 多酶体系： ■可溶性的 扇淬韵酶 ·在细胞结构上有定位关系的 结构化的

9 (三)根据酶蛋白分子的特点 ❖单体酶： ❖寡聚酶： ❖多酶体系： ▪可溶性的 ▪在细胞结构上有定位关系的 ▪结构化的 卵溶菌 酶

多酶体系 A NADH E1 DEHYDROGENASE CYTOCHROME b-e CYTOCHROME OXIDASE COMPLEX COMPLEX COMPLEX H D E2 NADHE .H' E3 NAD MATRIX ATP E4 ADP HIGHER H CONCENTRATION 1●1H112 COMPARTMENT En ATP ATP CHANNEL RESPIRATORY ASSEMBLY

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