生物化学酶化学省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第三章酶化学Enzymology研究历史1.1833年佩延（Payen）和Persoz从麦芽中抽提出一个对热敏感物质，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）弟兄用石英砂磨碎酵母细胞，得到了能催化发酵无细胞滤液，证实发酵是一个化学反应，与细胞活力无关。5.19米凯利斯（Michaelis）和门顿（Menten）利用物理化学方法提出了酶促反应动力学原理—米氏学说，使酶学能够定量研究。6.1926年美国人J.B.Sumner从刀豆中结晶出脲酶（第一个酶结晶），并提出酶是蛋白质观点。以后陆续得到各种酶结晶，证实了这种观点，萨姆纳因而取得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，酶传统概念受到挑战。1982年Cech等发觉四膜虫26SrRNA前体含有自我剪接功效，并于1986年证实其内含子L-19IVS含有各种催化功效。今后陆续发觉各种含有催化功效RNA，底物也扩大到DNA、糖类、氨基酸酯。第一节通论（GeneralIntroduction）二酶催化特征1与普通催化剂相同点反应前后不变；热力学上允许反应；缩短抵达平衡点时间;降低分子活化能。2催化特征（与普通催化剂相同点）高效催化性(108-1012/103)；高度专一性；活性可调性；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）立体异构专一（几何异构；旋光异构）催化剂锁钥学说（Lockandkeymodel)三点附着学说(Threepointattachmenttheory)酶与底物结合诱导契合学说示意图第二节酶分类和命名二酶国际系统分类法1标准大类-亚类-亚亚类-序号分类按反应类型★（1）氧化还原酶（2）转移酶（3）水解酶（4）裂合酶（5）异构酶（6）合成酶1.氧化还原酶催化氧化还原反应，量最大一类酶，具氧化、产能、解毒功效。通式：AH2+B→BH2+A2.移换酶类催化功效基团转移反应，也叫转移酶通式：AR+B→BR+A3、水解酶类催化底物水解反应，如蛋白酶、脂肪酶等。通式：AB+H2O→AH+BOH4、裂合酶类催化从底物上移去一个小分子而留下双键反应或其逆反应。通式：AB→A+B包含醛缩酶、水化酶、脱羧酶等。共7个亚类。5、异构酶类催化同分异构体之间相互转化。通式：A→B其中：A、B为同分异构包含消旋酶、异构酶、变位酶等。共6个亚类。6、合成酶类催化由两种物质合成一个物质，必须与ATP分解相偶联。也叫连接酶，如DNA连接酶。通式：A+B+ATP→AB+ADP+Pi或A+B→AB+AMP+PPi共5个亚类。归纳：氧转水裂异合（二）按酶结构分类1.单体酶由一条肽链组成酶称为单体酶2.寡聚酶：由多条肽链以非共价键结合而成酶3.多酶体系：一些功效相关酶组织在一起，形成一个酶系4.多酶融合(复合)体：一条肽链上有各种酶活性，称为多酶复合体（三）按化学组成单纯酶及结合酶单纯酶：完全由蛋白质（氨基酸）组成，无辅助因子。属简单蛋白质，如水解酶结合酶：属结合蛋白，除蛋白质外，还有非蛋白部分辅助因子：金属离子或有机小分子酶蛋白决定酶专一性；辅助因子决定催化反应性质和基团电子等传递辅助因子分类（按其与酶蛋白结合紧密程度）第三节酶催化作用结构基础酶分子结构特征酶活性中心示意图活性中心氨基酸按功效可分为：结合部位：负责识别特定底物并与之结合。它们决定了酶底物专一性。催化部位：起催化作用，底物敏感键在此被切断或形成新键，并生成产物。Asp3活性中心研究方法1.酶分子侧链基团修饰法(1)非共价特异修饰法：(2)特异性共价修饰法(3)亲和标识法2.动力学参数测定方法3.X－射线晶体结构分析法4.定点诱变法二酶原及酶原激活没有催化活性酶前体称为酶原（zymogen）。由酶原转变成含有催化作用酶过程称为酶原激活（activation）。这是一个化学改变过程，实质是形成活性中心过程。第四节酶催化作用机理中间产物学说及活化能19HenriWurtz提出底物与酶邻近效应及定向效应邻近效应：指酶与底物形成中间复合物(ES)后，使催化基团与底物结合成同一个分子而使有效浓度得到极大提升。包含反应基团之间、酶催化基团和底物反应基团之间。活性中心内定向使反应变成份子内反应底物形变及诱导契合酸碱催化狭义：H+OH-参加催化广义：H+OH-供体或受体参加催化机制在机体内，多数处于中性条件，所以狭义酸碱催化所以占百分比很小，多数是弱酸弱碱参加反应共价催化：又称亲核催化或