酶化学专业知识省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第10章酶的作用机制和酶的调节一酶的活性中心酶的活性中心（二）、活性中心的结构特点：频率最高的活性中心的氨基酸残基：Ser、His、Cys、Tyr、Asp、Glu、Lys。（三）、研究活性中心的方法酶的化学修饰法分类（3）.亲和标记法研究活性中心的方法(续)研究活性中心的方法(动力学分析法)研究活性中心的方法(动力学分析法)研究活性中心的方法(续)定点诱变为验证羧肽酶ATyr248在催化中的作用，对其基因进行定点突变－Tyr248（TAT）定点突变为Phe（TTT）；实验结论是，Tyr248参与了与底物的结合，但不是催化所必须的，此结论必定来自如下数据：A.Kcat突变后降低B.Km变大C.Kcat/Km升高D.Kcat不变E.Kcat/Km降低如何确定活性部位？（习题）（四）、酶的必需基团（自学）1.酶的必需基团是（）（1）必需基团构成具有一定空间结构的构象（2）和底物结合幷将之转化成产物的部位（3）抑制剂都作用于酶的活性中心（4）所有酶的活性中心都有金属离子2.酶的活性中心是（）（1）所有的酶都有活性中心（2）所有活性中心都有辅基（3）酶的必需基团都位于活性中心（4）变构抑制剂直接结合的部位（5）重金属沉淀酶的结合区域思考题思考题酶高效性的机理酶促反应的机制（二）、酶具有高催化能力的原因底物与酶的邻近效应与定向效应邻近与定向（轨道定向）效应酶中某些基团可使底物分子的敏感键中某些基团的电子云密度变化，产生电子张力，降低了底物的活化能①、酶从低活性形式转变为高活性形式，利于催化。②、底物形变，利于形成ES复合物。③、底物构象变化，过度态结构，大大降低活化能溶菌酶1、定义：酶分子的一些功能基团起瞬时质子供体或质子受体的作用，降低了活化能加速了反应，这种机制称为...。Specificacid-basecatalysis（H+或OH-)Generalacid-basecatalysis（H+或OH-)+供体Manyproteinenzymesusegeneralacid-basecatalysisasawaytoincreasereactionrates（催化有机反应的最普遍有效的催化剂）Theactivesiteofsomeenzymescontainaminoacidfunctionalgroup,suchasthoseshownhere,canparticipateinacid-basecatalysisTheactivesiteofsomeenzymescontainaminoacidfunctionalgroup,suchasthoseshownhere,canparticipateinacid-basecatalysis思考题3、影响酸碱催化反应速度的两个因素⑴酸碱强度(pK值）。组氨酸咪唑基的解离常数为6，在pH6附近给出质子和结合质子能力相同，是最活泼的催化基团。⑵给出质子或结合质子的速度。咪唑基最快，半寿期小于10-10秒思考题思考题NucleotidesH2O(1).共价催化：酶作为亲核基团或亲电基团，与底物形成一个反应活性很高的共价中间物，此中间物易变成过渡态，反应活化能大大降低，提高反应速度。（2）.共价催化分类共价催化集团共价催化举例-胰凝乳蛋白酶共价催化举例-胰凝乳蛋白酶（区分）可逆的共价修饰的调控（五）、活性中心金属离子的催化作用CarbonicAnhydrase:ZincActivationofWater,Theactivatedwater(hydroxideion)actsasanucleophile亲和基团,attackingthecarbondioxide,formingbicarbonate基元催化：由某些集团或小分子催化的反应，如1、酸碱催化2、共价催化；3、活性中心金属离子多元催化和协同催化：多元催化常常是几个功能团适当排列共同作用。如胰凝乳蛋白酶活性中心处三个氨基酸残基组成“电荷中继网”，催化肽键水解。电荷极化为基元催化提供了催化基团，如广义的酸碱、亲核基团和亲电基团及金属离子。（七）活性中心的微环境活性中心的微环境思考题TypeItopoisomerases三、酶催化作用的实例肽聚糖（peptideglycan)溶菌酶的最适小分子底物溶菌酶的最适小分子底物3.溶菌酶催化特点小结溶菌酶活性部位含有Glu35和Asp52，它们的侧链羧基COOH的pKa值分别为5.9和4.5。该酶最适pH（pH5.2），1.这两个残基分别呈现什么样的解离状态（质子化或否）？2.这样的解离状态将使它们分别发挥什么样的作用？（谁起酸催化作用？谁起稳定正电荷作用？），3.根据该酶的pH-活性峰，请对这两个残基的解离与该酶的活性之间的关系给出恰当的解释。武汉大学生命科学学院2007-2008年度第一学期期末考试溶