《生物化学》课程教学课件（PPT讲稿）第十一章 酶的作用机制和调节（1/4）

第十一章酶的作用机制 一、活性部位和必需基团 。活性部位：酶是蛋白质，是大分子化合物，在这 样一个大分子中只有一小部分是直接与底物结合， 并与催化作用直接有关，这个部位称酶的活性部 位（中心），分为结合部位和催化部位。 。活性部位特点： 1、是酶分子很小的一部分（1-2%)，催化部位 一般由2-3个氨基酸残基组成。 核糖核酸酶 124 His12,His119,Lys41 2、酶的活性部位是一空间区域。 胰凝乳蛋白酶245 HiS57,Asp102,Ser195

❖ 活性部位：酶是蛋白质，是大分子化合物，在这 样一个大分子中只有一小部分是直接与底物结合， 并与催化作用直接有关，这个部位称酶的活性部 位（中心），分为结合部位和催化部位。 ❖ 活性部位特点： 1、是酶分子很小的一部分（1-2%），催化部位 一般由2-3个氨基酸残基组成。 核糖核酸酶 124 His12,His119,Lys41 2、酶的活性部位是一空间区域。 胰凝乳蛋白酶 245 His57,Asp102,Ser195 第十一章 酶的作用机制 一、活性部位和必需基团

3、酶的活性部位空间结构与底物的形状不一定 正好互补，在结合过程中完成互补。 4、酶的活性部位多位于酶分子表面的一个裂缝 内。 5、酶的活性部位以次级键与底物结合。 6、酶的活性部位具有柔韧性或可运动性。 ÷必需基团：与酶活性有关的基团。分为结合基 团、催化基团、维持酶空间构象的基团

3、酶的活性部位空间结构与底物的形状不一定 正好互补，在结合过程中完成互补。 4、酶的活性部位多位于酶分子表面的一个裂缝 内。 5、酶的活性部位以次级键与底物结合。 6、酶的活性部位具有柔韧性或可运动性。 ❖ 必需基团：与酶活性有关的基团。分为结合基 团、催化基团、维持酶空间构象的基团

些酶活性中心的氨基酸残基 酶 残基总数 活性中心残基 牛胰核糖核酸酶 124 His12,His119,LyS41 溶菌酶 129 Asp52,Glu35 牛胰凝乳蛋白酶 245 His57,Asp102,Ser195 牛胰蛋白酶 238 His46,Aspgo,Ser183 木瓜蛋白酶 212 Cys25,His159 弹性蛋白酶 240 His45,Asp93,Ser188 枯草杆菌蛋白酶 275 His46,Ser221 碳酸酐酶 258 His93-Zn-His95 His117

一些酶活性中心的氨基酸残基 酶 残基总数 活性中心残基 牛胰核糖核酸酶 124 His12, His119, Lys41 溶菌酶 129 Asp52, Glu35 牛胰凝乳蛋白酶 245 His57, Asp102,Ser195 牛胰蛋白酶 238 His46, Asp90, Ser183 木瓜蛋白酶 212 Cys25, His159 弹性蛋白酶 240 His45, Asp93, Ser188 枯草杆菌蛋白酶 275 His46, Ser221 碳酸酐酶 258 His93-Zn-His95 His117

组成酶活性中心的氨基酸侧链基团主要有G1u和 ASP的-COOH,Lys的e-NH2,His的咪唑基，Ser 的-OH,Cys的-SH,Tyr的侧链基团

组成酶活性中心的氨基酸侧链基团主要有Glu和 ASP的-COOH，Lys的ε-NH2，His的咪唑基，Ser 的-OH，Cys的-SH，Tyr的侧链基团

研究活性中心的主要方法 1、化学修饰法（共价标记法） (1)DFP或DIFP（二异丙基氟磷酸) CH3 H++F- CH3 Enz-CH2-OH+F-P-0-CH Enz-CH2-0-P-0-CH (Ser195) CHg CH3 H CH3 H,C宜CHg DIFP

研究活性中心的主要方法 1、化学修饰法（共价标记法） （1）DFP或DIFP（二异丙基氟磷酸）

(2)TPCK(N-对甲苯磺酰苯丙酰氯甲基酮) TPCK修饰His,使His烷基化。 C TPE(N-对甲苯磺酰苯丙氨酸乙酯) TPOK(N-对-甲苯磺酰苯丙酰氯甲基酮， NE c五GCH-C·CEC N-tosyl-L-phenylala-nyl chloromethylketone) 作用 定位基() CHa R-C一CHC十 HN- 0 -8O 烧化排 砖凝乳蛋白衡的Hi35: 烷化了的酵唑乐 TPCK 的咪理环 NH CH,CH-C-OR' 定位裤(R)】

（2）TPCK（N-对甲苯磺酰苯丙酰氯甲基酮） TPCK修饰His，使His烷基化。 TPE（N-对甲苯磺酰苯丙氨酸乙酯）

(3)碘乙酸、对氯汞苯甲酸修饰巯基：PITC、 FDNB修饰氨基；环己二酮修饰胍基等。 2、动力学参数测定法 3、X-光衍射分析 4、基因定位突变法 胰蛋白酶Asp12突变为Asn102;keat降低5000倍

（3）碘乙酸、对氯汞苯甲酸修饰巯基；PITC、 FDNB修饰氨基；环己二酮修饰胍基等。 ３、X-光衍射分析 ４、基因定位突变法 胰蛋白酶 Asp102突变为Asn102；kcat降低5000倍。 ２、动力学参数测定法

化学反应自由能方程式G=H-TS (AG是总自由能的变化，H是总热能的变化， S是熵的变化) 当4G>0,反应不能自发进行。 当4G<0,反应能自发进行。 活化能：分子由常态转变为活化状态所需的能量。 是指在一定温度下，1mol反应物全部进入活化 状态所需的自由能

化学反应自由能方程式 ΔG =ΔH -TΔS （ ΔG是总自由能的变化， ΔH 是总热能的变化， ΔS是熵的变化） 当ΔG＞0，反应不能自发进行。 当ΔG＜0，反应能自发进行。 活化能：分子由常态转变为活化状态所需的能量。 是指在一定温度下，1mol 反应物全部进入活化 状态所需的自由能

化学反应速率的依赖因素： ①分子间碰撞频率： ②有效碰撞分子的百分数。 加快反应速度的方法： ① 供给能量，如加温、光照等 ②使用催化剂，降低活化能

化学反应速率的依赖因素：  分子间碰撞频率；  有效碰撞分子的百分数。 加快反应速度的方法：  供给能量，如加温、光照等  使用催化剂，降低活化能

过渡态 非催化反应活化能 能量改变 一般催化剂 反应括化能 酶促反应活化能 初 态 反应总能量变化 终态 活化过程 酶促反应活化能的改变

一般催化剂 反应活化能 反应总能量变化 酶促反应活化能 非催化反应活化能 初 态 终 态 能 量 改 变 活 化 过 程 酶促反应活化能的改变 过渡态