《生物化学》课程教学课件（PPT讲稿）第三章 酶化学 Enzymology 第一节 通论（General Introduction）第二节 酶的分类和命名 第三节 酶催化作用的结构基础 第四节 酶催化作用机理 第五节 酶促反应的动力学 第六节 重要酶类及其活性调节 第七节 酶活力及酶工程

第三章酶化学 Enzymology

第三章 酶化学 Enzymology

研究历史 ■1.1833年佩延(Payen)和Persoz.从麦芽 中抽提出一种对热敏感的物质，这种物质 能将淀粉水解成可溶性糖，被称为淀粉糖 化酶(diastase) ■ 2.巴斯德提出“酵素”一词，认为只有活的 酵母细胞才能进行发酵。现在日本还经常 使用“酵素”一词(ferment)

研究历史 ◼ 1.1833年佩延（Payen）和Persoz从麦芽 中抽提出一种对热敏感的物质，这种物质 能将淀粉水解成可溶性糖，被称为淀粉糖 化酶（diastase） ◼ 2.巴斯德提出“酵素”一词，认为只有活的 酵母细胞才能进行发酵。现在日本还经常 使用“酵素”一词（ferment）

■3.1878年德国人库恩(Kuhne)提出 “Enzyme”一词，意为“在酵母中” ■4.1896年德国人巴克纳(Buchner)兄弟用 石英砂磨碎酵母细胞，得到了能催化发酵 的无细胞滤液，证明发酵是一种化学反应， 与细胞的活力无关

◼ 3.1878年德国人库恩（Kuhne）提出 “Enzyme”一词，意为“在酵母中”。 ◼ 4.1896年德国人巴克纳（Buchner）兄弟用 石英砂磨碎酵母细胞，得到了能催化发酵 的无细胞滤液，证明发酵是一种化学反应， 与细胞的活力无关

■ 5.1913年米凯利斯(Michaelis)和门顿 (Menten)利用物理化学方法提出了酶促 反应的动力学原理一米氏学说，使酶学可 以定量研究。 6.1926年美国人J.B.Sumner从刀豆中结晶 出脲酶（第一个酶结晶），并提出酶是蛋 白质的观点。后来陆续得到多种酶的结晶， 证明了这种观点，萨姆纳因而获得1947年 诺贝尔奖

◼ 5.1913年米凯利斯（Michaelis）和门顿 （Menten）利用物理化学方法提出了酶促 反应的动力学原理—米氏学说，使酶学可 以定量研究。 ◼ 6.1926年美国人J. B. Sumner从刀豆中结晶 出脲酶（第一个酶结晶），并提出酶是蛋 白质的观点。后来陆续得到多种酶的结晶， 证明了这种观点，萨姆纳因而获得1947年 诺贝尔奖

7.进入80年代后，核糖酶(ribozyme)、抗 体酶、模拟酶等相继出现，酶的传统概念受 到挑战。 1982年Cech等发现四膜虫26 S rRNA前体 具有自我剪接功能，并于1986年证明其内含 子L-19VS具有多种催化功能。 此后陆续发现多种具有催化功能的RNA, 底物也扩大到DNA、糖类、氨基酸酯

7.进入80年代后，核糖酶（ribozyme）、抗 体酶、模拟酶等相继出现，酶的传统概念受 到挑战。 1982年Cech等发现四膜虫26S rRNA前体 具有自我剪接功能，并于1986年证明其内含 子L-19 IVS具有多种催化功能。 此后陆续发现多种具有催化功能的RNA， 底物也扩大到DNA、糖类、氨基酸酯

第一节通论(General Introduction) 一酶是生物催化剂 1酶的概念：酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质。它 具有高度的专一性、高效的催化性、活性的可调性和代谢 性等催化特点。 2酶概念的提出及目前的内涵问题(Enzyme/Ribozyme) 1982年，Cech首先发现RNA也具有酶的催化活性，并提 出核酶(ribozyme)的概念。 1995年Cuenoud等发现DNA也有酶的活性。 3酶是蛋白质的证据（酶的化学本质） 遇热、两性、变性、胶体性质、蛋白酶降解、测序、合成

第一节 通论（General Introduction） 一 酶是生物催化剂 1 酶的概念：酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质。它 具有高度的专一性、高效的催化性、活性的可调性和代谢 性等催化特点。 2 酶概念的提出及目前的内涵问题（Enzyme/Ribozyme） 1982年，Cech首先发现RNA也具有酶的催化活性，并提 出核酶（ribozyme）的概念。 1995年Cuenoud等发现DNA也有酶的活性。 3 酶是蛋白质的证据（酶的化学本质） 遇热、两性、变性、胶体性质、蛋白酶降解、测序、合成

二酶的催化特征 1与一般催化剂的相同点 反应前后不变；热力学上允许的反应；缩短到达平衡点的 时间；降低分子活化能。 2催化特征（与一般催化剂的不同点） 高效的催化性(108-1012/103)；高度的专一性；活性的可 调性；代谢性；对环境非常敏感。 3专一性特点 专一性：对底物的选择性要求。 类型 结构专一（键专一、基团专一、底物专一） 立体异构的专一（几何异构；旋光异构)

二 酶的催化特征 1 与一般催化剂的相同点 反应前后不变；热力学上允许的反应；缩短到达平衡点的 时间;降低分子活化能。 2 催化特征（与一般催化剂的不同点） 高效的催化性(108-1012/103)；高度的专一性；活性的可 调性；代谢性；对环境非常敏感。 3专一性特点 专一性：对底物的选择性要求。 类型 结构专一（键专一、基团专一、底物专一） 立体异构的专一（几何异构；旋光异构）

过氧化氢分解反应所需活化能 催化剂 每摩尔需活化能 无 18000J 胶态钯 11700J 过氧化氢酶 2000J

催化剂 每摩尔需活化能 无 18 000J 胶态钯 11 700J 过氧化氢酶 2 000J 过氧化氢分解反应所需活化能

锁钥学说(Lock and key model) Fisher首次提出(1894，德国) 酶 民物 僻-底物复合物 (a)

锁钥学说（Lock and key model) Fisher 首次提出(1894,德国）

三点附着学说(Three point attachment theory) A.Ogster首次提出 底物 互补匹配 不匹配 图32三点附着学说示意图

三点附着学说(Three point attachment theory) A. Ogster首次提出