西华大学：《生物化学》课程教学资源（PPT课件）第六章 酶学

第六章酶 概述 第第第第第 节节节节节 酶的命名与分类 酶分子的组成与结构 酶催化作用的机制 酶促反应动力学 酶工程简介 本课件由西华大学生物工程学院车振明制作

第六章 酶 第一节 概述 第二节 酶的命名与分类 第三节 酶分子的组成与结构 第四节 酶催化作用的机制 第五节 酶促反应动力学 第七节 酶工程简介 本课件由西华大学生物工程学院车振明制作

第一节概述 酶是生物催化剂 酶的定义 3.胞外酶与胞内酶 酶虽是由细胞产生的，但并非必须在 细胞内才能起作用，有些酶被分泌到细 胞外才发生作用。这类酶称“胞外 酶”。大部分酶在细胞内起催化作用 称为“胞内酶

第一节 概述 1.概念：酶（Enzyme）：是生物活细 胞产生的，以蛋白质为主要成分的生 物催化剂。 2.生物催化剂 一、酶是生物催化剂 . 克隆酶、遗传修饰酶蛋 白质工程新酶 生物催化剂 （Biocatalyst） 蛋白质类 (天然酶、生物工程酶) 核酸类 模拟生物催化剂 3.胞外酶与胞内酶 酶虽是由细胞产生的,但并非必须在 细胞内才能起作用,有些酶被分泌到细 胞外才发生作用。这类酶称“胞外 酶”。大部分酶在细胞内起催化作用 称为“胞内酶” 。 （一）酶的定义

(二)酶的化学本质 1.酶是蛋白质 必酶具有蛋白质的特性如：两性解离、 胶体性质、加热使酶变性、颜色反应 等； 必酶可以被蛋白酶水解而表失话性； 必许多酶的氨基酸顺序已被测定； 必1969年人工合成了牛胰核糖核酸酶

（二）酶的化学本质 1.酶是蛋白质 1926年Sumner第一次从刀豆种子中提 取了脲酶结晶，证明其具有蛋白质性 质。30年代，Northrop又分离出结晶 的胃蛋白酶、胰蛋白酶及胰凝乳蛋白 酶，证明酶的化学本质是蛋白质。 ❖酶具有蛋白质的特性如：两性解离、 胶体性质、加热使酶变性、颜色反应 等； ❖酶可以被蛋白酶水解而丧失活性； ❖许多酶的氨基酸顺序已被测定； ❖1969年人工合成了牛胰核糖核酸酶

2、Ribozyme的化学本质是RNA 在已鉴定过的数千种酶中，绝大多数 酶的化学本质是蛋白质。但在1982年， 美国科学家T.Cech发现原生动物四膜 虫的26 SrRNA前体具有自我拼接的催 化法性。T.Cech将这种RNA命名为 “Ribozyme”。 核酶(Ribozyme):指对RNA具有 催化话性的RNA

2、Ribozyme的化学本质是RNA 在已鉴定过的数千种酶中，绝大多数 酶的化学本质是蛋白质。但在1982年， 美国科学家T.Cech发现原生动物四膜 虫的26SrRNA前体具有自我拼接的催 化活性。T.Cech将这种RNA命名为 “Ribozyme” 。 核酶（ Ribozyme ）：指对RNA具有 催化活性的RNA

二、 酶的作用特点 (一)与无机催化制相比，有如下共 同点： 父反应前后都不发生数量和质量变化； 必能如快反应速度，但不改变反应的平 衡点； 必从热力学上看，只能催化热力学上允 许进行的反应； 必都能降低反应所需的适化能

二、酶的作用特点 （一）与无机催化剂相比，有如下共 同点： ❖反应前后都不发生数量和质量变化； ❖能加快反应速度,但不改变反应的平 衡点； ❖从热力学上看,只能催化热力学上允 许进行的反应； ❖都能降低反应所需的活化能

话化能 在一定温 AE 度下 1mo底物 能量水平 E 全 部 E+S 活 化 状态 所需的自 G 由 能，单 P+E 位J/mol。 反应过程 本课件由西华大学生物工程学院车振明制作

活化能 ： 在一定温 度下， 1mol底物 全部进入 活化状态 所需的自 由能，单 位J/mol。 E+S P+ E ES 能量水平 反应过程  G  E 1  E 2 S 本 课 件 由 西 华 大 学 生 物 工 程 学 院 车 振 明 制 作

(二)酶的作用特点 >①极高的催化效率 >②高度的专一性 >③易失话（蛋白质变性） >④话性可调控（激活、抑制） >⑤常需辅助因子（辅酶、辅基等） 继续

（二）酶的作用特点 ➢极高的催化效率 ➢高度的专一性 ➢易失活（蛋白质变性） ➢活性可调控（激活、抑制） ➢常需辅助因子（辅酶、辅基等） 继续

1.极高的催化效率 反应速度与不加催化剂相比可提 高108~1020，与加善通催化剂相比可 提高107~1013 NH2 脲酶 C=0+H20 CO2+2NH3 Fe粉 NH2 脲酶的催化效率比Fe粉高1015倍。 返 回

反应速度与不加催化剂相比可提 高108～1020，与加普通催化剂相比可 提高107～1013 . 1.极高的催化效率 NH2 C＝O＋H2O NH2 CO2+2NH3 脲酶 Fe粉 脲酶的催化效率比Fe粉高1015倍。 返 回

2.高度的专一性 (1)结构专一性 概念：酶对所催化的分子化学结构的特 殊要求和选择。 类别：绝对专一性和相对专一性 (2)立体异构专一性 概念：酶除了对底物分子的化学结构有 要求外，对其立体异构也有一定的要求 类别：旋光异构专一性和几儿何异构专一 性

2.高度的专一性 一种酶只能作用于某一类或某种特定 的物质，这种性质称为酶的专一性。 （1） 结构专一性 概念：酶对所催化的分子化学结构的特 殊要求和选择。 类别：绝对专一性和相对专一性 （2） 立体异构专一性 概念：酶除了对底物分子的化学结构有 要求外，对其立体异构也有一定的要求 类别：旋光异构专一性和几何异构专一 性

绝对专一性：有些酶只作用于一 种底物，催化一个反应，而不作用于 任何其它物质。 0 的 NH2-C-NH2 H2O 脲酶 2NH3+( 02 和 0 0 酯酶 R—C R 酯键 0 I 二肽酶 H2N 1-CH- N-CH- COOH 肽键 R H R 返 回

绝对专一性：有些酶只作用于一 种底物，催化一个反应， 而不作用于 任何其它物质。 如：过氧化氢酶底物：过氧化氢 琥珀酸脱氢酶底物：琥珀酸 相对专一性：这类酶对结构相近 的一类底物都有作用。包括键专一性 和基团专一性。 基团专一性： 化学键 键一端的基团 a -葡萄糖苷酶 a-糖苷键 糖苷键的一端是葡萄糖 底物：麦芽糖、蔗糖 键专一性：只要求作用于一定的化学 键，而对键两端的基团无严格的要求。 返 回