华中农业大学：《生物化学》课程教学资源（课件讲稿）第三章 酶

华中农业大学生物化学精品课程组 Yangzq@mail.hzau.edu.cn 第三章 酶 第一节酶的概念 第二节酶的分类和命名 第三节酶的组成与结构 第四节酶的作用机理 第五节影响酶促反应速度的因素 第六节变构酶、同工酶和诱导酶

第三章 酶 第二节 酶的分类和命名 第四节 酶的作用机理 第五节 影响酶促反应速度的因素 第一节 酶的概念 第三节 酶的组成与结构 第六节 变构酶、同工酶和诱导酶

第三章 酶 第一节酶的概念 一、 酶是生物催化剂 (一)酶的定义 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。 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

第三章 酶 第一节 酶的概念 一、酶是生物催化剂 （一）酶的定义 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。 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 ”

(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

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 （二）酶的化学本质

(1)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 (2)酶可以被蛋白酶水解而丧失活性 (3)许多酶的氨基酸顺序已被测定 (4)1969年人工合成了牛胰核糖核酸酶

（2）酶可以被蛋白酶水解而丧失活性 (3）许多酶的氨基酸顺序已被测定 （4）1969年人工合成了牛胰核糖核酸酶 （1）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

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 自我拼接的催化活性。T.Cech将这种RNA命名 为Ri bozyme”。 核酶(Ribozyme):指对RNA具有催化活 性的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 。 2、Ribozyme的化学本质是RNA

二、酶的作用特点 (一)与无几催化剂相比，有如下共同点： 1、反应前后都不发生数量和质量变化。 2、能加快反应速度，但不改变反应的 平衡点。 3、从热力学上看，只能催化热力学上 允许进行的反应。 4、都能降低反应所需的活化能 活化能：在一定温度下，1mo1底物全 部进入活化状态所需的自由能，单位 J/mol

（一）与无几催化剂相比，有如下共同点： 1、反应前后都不发生数量和质量变化。 2、能加快反应速度,但不改变反应的 平衡点。 3、从热力学上看,只能催化热力学上 允许进行的反应。 4、都能降低反应所需的活化能 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。 二、酶的作用特点

(二)酶的作用特点 1、酶催化的高效性 NH2 0=0 +H20 脲酶 C02 NH2 Fe粉 脲酶的催化效率比Fe粉高1015倍。 2、酶催化的专一性 一种酶只能作用于某一类或某种特定 的物质

（二）酶的作用特点 1、酶催化的高效性 NH 2 C=O + H 2O 脲酶 CO 2 + 2NH 3 NH 2 Fe 粉 脲酶的催化效率比Fe粉高1015倍。 2、酶催化的专一性 一种酶只能作用于某一类或某种特定 的物质

3、酶活性的可调控性 G ATP 己糖激酶 G-6-P ADP 当生物体内G-6-P积累时，会抑制己糖激 酶的活性，避免G和ATP的过分消耗。 4、酶易失活（易变性) 凡使P变性的因素均使酶破坏而失活 5、常需要辅助因子

G + ATP 己糖激酶 G-6-P + ADP 当生物体内G-6-P积累时，会抑制己糖激 酶的活性，避免G和ATP的过分消耗。 4、酶易失活（易变性） 凡使Pr变性的因素均使酶破坏而失活. 5、常需要辅助因子 3、酶活性的可调控性

三、酶的专一性 酶的专一性：是指酶对底物及催化 的反应的选择性。一种酶仅能作用于一种 物质或一类结构相似的物质，促其发生一 定的化学反应。 结构专一性，绝对专一性 专 相对专一性 基团专一性 键专一性 性 立体异构专一性「旋光异构专一性 几何异构专一性

酶的专一性：是指酶对底物及催化 的反应的选择性。一种酶仅能作用于一种 物质或一类结构相似的物质，促其发生一 定的化学反应。 结构专一性 绝对专一性 专 相对专一性 基团专一性 一 键专一性 性 立体异构专一性 旋光异构专一性 几何异构专一性 三、酶 的专一性

1、绝对专一性：酶对底物的要求非常 严格，只作用于一种底物。如： 0 川 NH2一C-NH2+H20脲酶 2NH3+C02 0 NH2-C-NHCI +H0 脲酶 过氧化氢酶 底物：过氧化氢 琥珀酸脱氢酶 底物：琥珀酸

O NH2－C－NH2 + H2O 脲酶 2NH3 + CO2 O NH2－C－NHCl + H2O 脲酶 1、绝对专一性：酶对底物的要求非常 严格，只作用于一种底物。如： 过氧化氢酶 底物：过氧化氢 琥珀酸脱氢酶 底物：琥珀酸