酶的分子結構與功能第一頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二生物催化劑(biocatalyst)酶(enzyme)是一類由活細胞產生的，對其特異底物具有高效催化作用的生物大分子。

核酶(ribozyme)：具有高效、特異催化作用的核酸，主要參與RNA的剪接。第二頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二底物(substrate,S)：酶作用的物質。產物(product,P)：反應生成的物質。酶促反應：酶催化的反應。酶活性：酶催化化學反應的能力。第三頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二酶學研究簡史公元前兩千多年，我國已有釀酒記載。一百余年前，Pasteur認為發酵是酵母細胞生命活動的結果。1878年，Kühne首次提出Enzyme一詞。1897年，EduardBuchner用不含細胞的酵母提取液，實現了發酵。1926年，Sumner首次從刀豆中提純出脲酶結晶(deoxyribozyme)。第四頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二1982年，Cech首次發現RNA也具有酶的催化活性，提出核酶(ribozyme)的概念。1995年，JackW.Szostak研究室首先報道了具有DNA連接酶活性DNA片段，稱為脫氧核酶(deoxyribozyme)。第五頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二第一節

酶的分子結構與功能

TheMolecularStructureandFunctionofEnzyme第六頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二酶的不同形式:單體酶(monomericenzyme)：僅具有三級結構的酶。寡聚酶(oligomericenzyme)：由多個相同或不同亞基以非共價鍵連接組成的酶。多酶體系(multienzymesystem)：由幾種不同功能的酶彼此聚合形成的多酶復合物。多功能酶(multifunctionalenzyme)或串聯酶(tandemenzyme)：一些多酶體系在進化過程中由于基因的融合，多種不同催化功能存在于一條多肽鏈中，這類酶稱為多功能酶。第七頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二一、酶的分子組成中常含有輔助因子蛋白質部分：酶蛋白

(apoenzyme)

輔助因子(cofactor)金屬離子小分子有機化合物全酶(holoenzyme)結合酶(conjugatedenzyme)單純酶(simpleenzyme)：淀粉酶、脂酶第八頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二全酶分子中各部分在催化反應中的作用:酶蛋白決定反應的特異性輔助因子決定反應的種類與性質第九頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二金屬酶(metalloenzyme)金屬離子與酶結合緊密，提取過程中不易丟失。金屬激活酶(metal-activatedenzyme)金屬離子為酶的活性所必需，但與酶的結合不甚緊密。

金屬離子是最多見的輔助因子第十頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二金屬離子的作用：參與催化反應，傳遞電子；在酶與底物間起橋梁作用；穩定酶的構象；中和陰離子，降低反應中的靜電斥力等。第十一頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二小分子有機化合物是一些化學穩定的小分子物質，稱為輔酶(coenzyme)。其主要作用是參與酶的催化過程，在反應中傳遞電子、質子或一些基團。輔酶的種類不多，且分子結構中常含有維生素或維生素類物質。第十二頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二轉移的基團小分子有機化合物（輔酶或輔基）名稱所含的維生素氫原子（質子）NAD＋（尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸，輔酶I尼克酰胺（維生素PP）之一NADP＋（尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，輔酶II尼克酰胺（維生素PP）之一FMN（黃素單核苷酸）維生素B2（核黃素）FAD（黃素腺嘌呤二核苷酸）維生素B2（核黃素）醛基TPP（焦磷酸硫胺素）維生素B1（硫胺素）?；o酶A（CoA）泛酸硫辛酸硫辛酸烷基鈷胺素輔酶類維生素B12二氧化碳生物素生物素氨基磷酸吡哆醛吡哆醛（維生素B6之一）甲基、甲烯基、甲炔基、甲?；纫惶紗挝凰臍淙~酸葉酸某些輔酶（輔基）在催化中的作用第十三頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二輔酶中與酶蛋白共價結合的輔酶又稱為輔基(prostheticgroup)。輔基和酶蛋白結合緊密，不能通過透析或超濾等方法將其除去，在反應中不能離開酶蛋白，如FAD、FMN、生物素等。第十四頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二①NAD+和NADP+維生素PP—抗癩皮病維生素的體內活性形式：尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP+)脫氫酶的輔酶（傳遞電子和質子）亦稱：輔酶Ⅰ和輔酶Ⅱ第十五頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二NADP+：R為尼克酰胺NAD+：R為H第十六頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二第十七頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二②FMN和FAD維生素B2—核黃素(riboflavin)體內活性形式為黃素單核苷酸(FMN)和黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)。FMN及FAD是體內氧化還原酶(如脂酰CoA脫氫酶、琥珀酸脫氫酶、黃嘌呤氧化酶等）的輔基，主要起氫傳遞體的作用。

第十八頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二VB2FMNAMPFADⅠⅡⅢ第十九頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二③焦磷酸硫胺素(thiaminepyrophosphate,TPP)維生素B1

—硫胺素（抗神經炎因子、抗腳氣病V）功能：

以輔酶方式參加糖的分解代謝。TPP是維生素B1的活性形式，是α-酮酸氧化脫羧酶、轉酮酶的輔酶。第二十頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二

泛酸(pantothenicacid)—遍多酸的體內活性形式.酰基轉移酶的輔酶，參與酰基的轉移作用。④輔酶A(CoASH)?；Y合位點第二十一頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二⑤VB6轉氨和脫羧過程中的輔酶轉氨：通過醛、胺轉化第二十二頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二⑥生物素(VB7)

體內多種羧化酶（如丙酮酸羧化酶、乙酰CoA羧化酶）的輔基，與專一性的羧化酶蛋白的賴氨酸殘基相結合，參與CO2固定過程。第二十三頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二葉酸(folicacid)又稱蝶酰谷氨酸，體內活性形式為四氫葉酸(FH4)。一碳單位轉移酶的輔酶，參與一碳單位（甲基、甲烯基、甲炔基、甲?；龋┑霓D移。N5、N10

是一碳單位的結合位點。⑦四氫葉酸（FH4)第二十四頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二缺乏癥：葉酸缺乏時，紅細胞的發育受到影響，造成巨紅細胞性貧血癥。葉酸二氫葉酸還原酶NADPH+H+NADP+二氫葉酸二氫葉酸還原酶NADPH+H+NADP+四氫葉酸5,6,7,8-四氫葉酸(FH4)CH27第二十五頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二二、酶的活性中心是酶分子中執行其催化功能的部位酶的結構必需基團其它部分活性中心活性中心以外的必需基團結合基團催化基團第二十六頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二酶分子中氨基酸殘基側鏈的化學基團中，一些與酶活性密切相關的化學基團。必需基團(essentialgroup)第二十七頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二指必需基團在空間結構上彼此靠近，組成具有特定空間結構的區域，能與底物特異結合并將底物轉化為產物。這一區域稱為酶的活性中心。酶的活性中心(activecenter)第二十八頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二活性中心內的必需基團結合基團(bindinggroup)與底物相結合催化基團(catalyticgroup)催化底物轉變成產物位于活性中心以外，維持酶活性中心應有的空間構象和（或）作為調節劑的結合部位所必需?；钚灾行耐獾谋匦杌鶊F第二十九頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二底物活性中心以外的必需基團結合基團催化基團活性中心第三十頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二溶菌酶的活性中心溶菌酶的活性中心是一裂隙，可以容納肽多糖的6個單糖基（A，B，C，D，E，F），并與之形成氫鍵和vanderwaals力。催化基團是35位Glu，52位Asp；101位Asp和108位Trp是結合基團。第三十一頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二三、同工酶同工酶(isoenzyme)是指催化相同的化學反應，而酶蛋白的分子結構理化性質乃至免疫學性質不同的一組酶。定義第三十二頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二根據國際生化學會的建議，同工酶是由不同基因編碼的多肽鏈，或由同一基因轉錄生成的不同mRNA所翻譯的不同多肽鏈組成的蛋白質。同工酶存在于同一種屬或同一個體的不同組織或同一細胞的不同亞細胞結構中，它使不同的組織、器官和不同的亞細胞結構具有不同的代謝特征。這為同工酶用來診斷不同器官的疾病提供了理論依據。第三十三頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二HHHHHHHMHHMMHMMMMMMMLDH1

(H4)LDH2(H3M)LDH3(H2M2)LDH4(HM3)LDH5

(M4)乳酸脫氫酶的同工酶舉例1第三十四頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二舉例2BBBMMMCK1(BB)CK2(MB)CK3(MM)腦心肌骨骼肌肌酸激酶(creatinekinase,CK)同工酶第三十五頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二第二節

酶的工作原理

TheMechanismofEnzymeAction第三十六頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二在反應前后沒有質和量的變化；只能催化熱力學允許的化學反應；只能加速可逆反應的進程，而不改變反應的平衡點。酶與一般催化劑的共同點：第三十七頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二（一）酶促反應具有極高的效率一、酶促反應的特點酶的催化效率通常比非催化反應高108～1020倍，比一般催化劑高107～1013倍。酶的催化不需要較高的反應溫度。酶和一般催化劑加速反應的機理都是降低反應的活化能(activationenergy)。酶比一般催化劑更有效地降低反應的活化能。第三十八頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二酶的催化效率可用酶的轉換數(turnovernumber)

來表示。酶的轉換數是指在酶被底物飽和的條件下，每個酶分子每秒鐘將底物轉化為產物的分子數。第三十九頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二（二）酶促反應具有高度的特異性一種酶僅作用于一種或一類化合物,或一定的化學鍵,催化一定的化學反應并產生一定的產物,酶的這種特性稱為酶的特異性或專一性。分類絕對專一性相對專一性立體異構專一性——只能作用于某一底物——可作用于一類化合物或一種化學鍵——只作用于立體異構體中的一種第四十頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二RCOO-+ROH+H+′酯酶：R—C—O—R′+H2OOOCH2OHOHOHOH15α-葡萄糖苷酶OR+H2OOCH2OHOHOHOHOH15+ROH絕對專一性:脲酶：H2N—C—NH2+H2OO2NH3+CO2舉例相對專一性:(脂肪酶、蛋白酶、磷酸酶、糖苷酶等)第四十一頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二立體異構專一性H-C-COOHHOOC-C-H

COOHCHOHCH2COOHH-C-COOHH-C-COOH

延胡索酸酶第四十二頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二（三）酶促反應的可調節性酶促反應受多種因素的調控，以適應機體對不斷變化的內外環境和生命活動的需要。第四十三頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二二、酶通過促進底物形成過渡態而提高反應速率（一）酶比一般催化劑更有效地降低反應活化能酶和一般催化劑一樣，加速反應的作用都是通過降低反應的活化能(activationenergy)

實現的。

活化能：底物分子從初態轉變到活化態所需的能量。第四十四頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二反應總能量改變

酶促反應活化能非催化反應活化能

一般催化劑催化反應的活化能

能量反應過程底物產物

酶促反應活化能的改變

過渡態能量反應過程底物產物

第四十五頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二（二）酶-底物復合物的形成有利于底物轉變成過渡態

酶底物復合物E+SE+PES(過渡態)第四十六頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二誘導契合作用使酶與底物密切結合酶與底物相互接近時，其結構相互誘導、相互變形和相互適應，進而相互結合。這一過程稱為酶-底物結合的誘導契合(induced-fit)

。第四十七頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二第四十八頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二羧肽酶的誘導契合模式底物第四十九頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二2.鄰近效應與定向排列使諸底物正確定位于酶的活性中心

酶在反應中將諸底物結合到酶的活性中心，使它們相互接近并形成有利于反應的正確定向關系。這種鄰近效應(proximityeffect)與定向排列(orientationarrange)實際上是將分子間的反應變成類似于分子內的反應，從而提高反應速率。

第五十頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二鄰近效應與定向排列：第五十一頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二3.表面效應使底物分子去溶劑化★

活性中心是酶分子表面的疏水性〝口袋〞,使底物分子脫溶劑化，此疏水環境排除了水對反應的干擾，利于底物與酶分子的密切接觸和結合。這種現象稱為表面效應(surfaceeffect)。第五十二頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二（三）酶的催化機制呈多元催化作用一般酸-堿催化作用(generalacid-basecatalysis)共價催化作用(covalentcatalysis)

親核催化作用(nucleophiliccatalysis)第五十三頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二第三節酶促反應動力學KineticsofEnzyme-CatalyzedReaction

第五十四頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二酶促反應動力學：研究各種因素對酶促反應速率的影響，并加以定量的闡述。影響因素包括：底物濃度、酶濃度、pH、溫度、抑制劑、激活劑等。第五十五頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二一、底物濃度對反應速率影響的作圖呈矩形雙曲線在其他因素不變的情況下，底物濃度對反應速率的影響呈矩形雙曲線關系。[S]V第五十六頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二當底物濃度較低時：反應速率與底物濃度成正比；反應為一級反應。[S]VVmax第五十七頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二隨著底物濃度的增高：反應速率不再成正比例加速；反應為混合級反應。[S]VVmax第五十八頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二當底物濃度高達一定程度：反應速率不再增加，達最大速率；反應為零級反應[S]VVmax第五十九頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二中間產物解釋酶促反應中底物濃度和反應速率關系的最合理學說是中間產物學說：

E+S

k1k2k3ESE+P（一）米－曼氏方程式揭示單底物反應的動力學特性第六十頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二1913年Michaelis和Menten提出反應速率與底物濃度關系的數學方程式，即米－曼氏方程式，簡稱米氏方程式(Michaelisequation)。[S]：底物濃度V：不同[S]時的反應速率Vmax：最大反應速率(maximumvelocity)

Ｋm：米氏常數(Michaelisconstant)

ＶVmax[S]

Km+[S]＝──第六十一頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二E與S形成ES復合物的反應是快速平衡反應，而ES分解為E及P的反應為慢反應，反應速率取決于慢反應即V=k3[ES]。

S的總濃度遠遠大于E的總濃度，因此在反應的初始階段，S的濃度可認為不變即[S]=[St]。米－曼氏方程式推導基于兩個假設：第六十二頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二單底物、單產物反應；酶促反應速率一般在規定的反應條件下，用單位時間內底物的消耗量和產物的生成量來表示；反應速率取其初速率，即底物的消耗量很?。ㄒ话阍?﹪以內）時的反應速率底物濃度遠遠大于酶濃度。研究前提：第六十三頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二米氏方程推導過程:

游離酶濃度=[E]-[ES]ES生成速度=k1([E]-[ES])[S]ES分解速度=k2[ES]+k3[ES]

當穩態時：ES生成速度=ES分解速度

k1

([E]-[ES])[S]=k2[ES]+k3[ES]第六十四頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二（[E]-[ES]）

[S]

k2+k3[ES]k1

[ES]=

因V=k3[ES]，當所有E被S飽和時，即達到最大速度，此時[ES]=[E]，Vmax=k3[ES]

=k3[E]。代入上式：==Km[E][S]Km+[S]V=k3[E][S]Km+[S]Vmax

[S]Km+[S]=整理：V=Km+[S]k3[E][S]（2）（1）第六十五頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二

米-曼氏方程解釋：當[S]Km時，V=(Vmax/Km)[S],即V與[S]成正比。當[S]Km時，VVmax，即[S]而V不變。ＶVmax[S]

Km+[S]＝──第六十六頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二（二）Km與Vm是有意義的酶促反應動力學參數Km值的推導Km與Vmax的意義第六十七頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二當反應速率為最大反應速率一半時：Km值的推導Km=[S]Km值等于酶促反應速率為最大反應速率一半時的底物濃度，單位是mol/L。2=Km+[S]VmaxVmax[S]VmaxV[S]KmVmax/2第六十八頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二

Km與Vmax的意義定義：Km等于酶促反應速率為最大反應速率一半時的底物濃度。意義：Km是酶的特征性常數之一，只與酶的結構、底物和反應環境（如，溫度、pH、離子強度）有關，與酶的濃度無關。Km可近似表示酶對底物的親和力，Km愈小，E對S的親合力愈大，Km愈大，E對S的親合力愈小。

同一酶對于不同底物有不同的Km值。Km值第六十九頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二Vmax定義：Vm是酶完全被底物飽和時的反應速率，與酶濃度成正比。Vmax=K3[E]

如果酶的總濃度已知，可從Vmax計算酶的轉換數(turnovernumber)，即動力學常數k3?？捎脕肀容^每單位酶的催化能力。

K3是酶的轉換數。既：當酶完全被底物飽和時,單位時間內每個酶分子催化底物轉化成產物的分子數.K3=Vmax/[E]E+S

k1k2k3ESE+P第七十頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二1.雙倒數作圖法(doublereciprocalplot)，又稱為林-貝氏(Lineweaver-Burk)作圖法Vmax[S]Km+[S]V=（林－貝氏方程）+1/V=KmVmax1/Vmax1/[S]兩邊同取倒數（三）Ｋm值與Ｖmax值可以通過作圖法求取基本原則：將米氏方程變化成相當于y=ax+b的直線方程，再用作圖法求出Km。第七十一頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二（林－貝氏方程）+1/V=KmVmax1/Vmax1/[S]第七十二頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二2.Hanes作圖法在林－貝氏方程基礎上，兩邊同乘[S][S]/V=Km/Vmax+[S]/Vmax[S][S]/V-Km

Km/Vm1/Vmax第七十三頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二二、底物足夠時酶濃度對反應速率的影響呈直線關系在酶促反應系統中，當底物濃度大大超過酶的濃度，酶被底物飽和時，反應速率達最大速率。此時，反應速率和酶濃度變化呈正比關系。第七十四頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二當[S]＞＞[E]，酶可被底物飽和的情況下，反應速率與酶濃度成正比。關系式為：V=k3[E]0V[E]當[S]>>[E]時，Vmax=k3[E]酶濃度對反應速率的影響第七十五頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二三、溫度對反應速率的影響具有雙重性溫度對酶促反應速率具有雙重影響。酶促反應速率最快時反應體系的溫度稱為酶促反應的最適溫度(optimumtemperature)。第七十六頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二三.溫度對反應速率的影響具有雙重性兩種不同影響：1.溫度升高，反應速度加快；2.溫度升高，酶蛋白變性速度加快。T最適指反應速度最大時的溫度.偏離T最適,活性都會降低,但本質不同.T<T最適,因素1占主導,酶活性受抑.T>T最適,因素2占主導,酶變性而失活.T最適第七十七頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二四、pH通過改變酶和底物分子解離狀態影響反應速率最適pH（optimumpH）表現出酶最大活力的pH值pH對酶作用的影響機制：1.環境過酸、過堿使酶變性失活；2.影響酶活性基團(必需基團.輔基或輔酶)的解離；3.影響底物的解離。因此,只有在特定的PH條件下,E與S才能結合,反應.pH酶活性pH最適不同酶具有不同的最適pH

（不是酶的特征性常數）第七十八頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二pH酶活性胃蛋白酶淀粉酶膽堿酯酶第七十九頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二五、抑制劑可逆地或不可逆地降低酶促反應速率酶的抑制劑(inhibitor)酶的抑制區別于酶的變性：

抑制劑對酶有一定選擇性引起變性的因素對酶沒有選擇性凡能使酶的催化活性下降而不引起酶蛋白變性的物質稱為酶的抑制劑。第八十頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二抑制作用的類型不可逆性抑制(irreversibleinhibition)可逆性抑制(reversibleinhibition)競爭性抑制(competitiveinhibition)非競爭性抑制(non-competitiveinhibition)反競爭性抑制(uncompetitiveinhibition)根據抑制劑和酶結合的緊密程度不同，酶的抑制作用分為：第八十一頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二有機磷化合物羥基酶解毒------解磷定(PAM)重金屬離子及砷化合物巰基酶解毒------二巰基丙醇(BAL)

概念舉例抑制劑通常以共價鍵與酶活性中心的必需基團相結合，使酶失活。（一）不可逆性抑制劑主要與酶共價結合第八十二頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二有機磷化合物路易士氣失活的酶羥基酶失活的酶酸巰基酶失活的酶酸BAL巰基酶BAL與砷劑結合物第八十三頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二（二）可逆性抑制作用競爭性抑制非競爭性抑制反競爭性抑制

類型概念抑制劑通常以非共價鍵與酶或酶-底物復合物可逆性結合，使酶的活性降低或喪失；抑制劑可用透析、超濾等方法除去。第八十四頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二競爭性抑制作用的抑制劑與底物競爭結合酶的活性中心

有些抑制劑與底物的結構相似，能與底物競爭酶的活性中心，從而阻礙酶－底物復合物的形成。這種抑制作用稱為競爭性抑制作用。定義第八十五頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二反應模式+IEIE+SE+PESIS+++ESIESEIPEE競爭性抑制作用第八十六頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二競爭性抑制作用特點抑制程度取決于抑制劑與酶的相對親和力及底物濃度；I與S結構類似，競爭酶的活性中心；動力學特點：Vmax不變，表觀Km增大。抑制劑↑

無抑制劑1/V1/[S]-1/Km第八十七頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二競爭性抑制曲線第八十八頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二舉例丙二酸與琥珀酸競爭琥珀酸脫氫酶琥珀酸琥珀酸脫氫酶FADFADH2延胡索酸第八十九頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二磺胺類藥物的抑菌機制——與對氨基苯甲酸競爭二氫葉酸合成酶二氫蝶呤啶＋對氨基苯甲酸＋谷氨酸二氫葉酸合成酶二氫葉酸第九十頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二有些抑制劑與酶活性中心外的必需基團相結合，不影響酶與底物的結合，酶和底物的結合也不影響酶與抑制劑的結合。底物和抑制劑之間無競爭關系。但酶-底物-抑制劑復合物(ESI)不能進一步釋放出產物。這種抑制作用稱作非競爭性抑制作用。非競爭性抑制作用的抑制劑不改變酶對底物的親和力

定義第九十一頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二反應模式+S－S+S－S+ESIEIEESEPE+SESE+P+IEI+SEIS+I非競爭性抑制作用第九十二頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二非競爭性抑制作用特點抑制劑與酶活性中心外的必需基團結合，底物與抑制劑之間無競爭關系；抑制程度取決于抑制劑的濃度；動力學特點：Vmax降低，表觀Km不變。抑制劑↑1/V1/[S]無抑制劑

-1/Km第九十三頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二非競爭性抑制曲線第九十四頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二抑制劑僅與酶和底物形成的中間產物(ES)結合，使中間產物ES的量下降。這樣，既減少從中間產物轉化為產物的量，也同時減少從中間產物解離出游離酶和底物的量。這種抑制作用稱為反競爭性抑制作用。定義反競爭性抑制作用的抑制劑僅與酶-底物復合物結合

第九十五頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二反應模式E+SE+PES+IESI++ESESESIEP第九十六頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二特點：抑制劑只與酶－底物復合物結合；抑制程度取決與抑制劑的濃度及底物的濃度；動力學特點：Vmax降低，表觀Km降低。抑制劑↑1/V1/[S]無抑制劑

?第九十七頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二反競爭性抑制曲線第九十八頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二各種可逆性抑制作用的比較

第九十九頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二六、激活劑可加快酶促反應速率定義使酶由無活性變為有活性或使酶活性增加的物質稱為激活劑(activator)。種類必需激活劑：酶活性不可缺.如:激酶中的Mg++非必需激活劑：有它酶活性可增加.如:Cl-對于唾液淀粉酶第一百頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二第四節

酶的調節

TheRegulationofEnzyme第一百零一頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二調節含量活性合成分解變構調節化學修飾遲緩調節快速調節調節方式調節對象：關鍵酶第一百零二頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二變構效應劑(allostericeffector)變構激活劑變構抑制劑

變構調節(allostericregulation)變構酶(allostericenzyme)變構部位(allostericsite)一些代謝物可與某些酶分子活性中心外的某部分可逆地結合，使酶構象改變，從而改變酶的催化活性，此種調節方式稱變構調節。（一）變構酶通過變構調節酶的活性一、調節酶實現對酶促反應速率的快速調節第一百零三頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二別構酶催化中心別構中心可在同一亞基,也可不在同一亞基---結合S,將S轉化為P---結合別構劑(效應劑)如:ATP、AMP、S、P、小分子代謝物構象改變構象改變,功能改變效應劑活性變構激活活性變構抑制第一百零四頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二變構酶常為多個亞基構成的寡聚體，具有協同效應。變構激活變構抑制

變構酶的Ｓ形曲線[S]V無變構效應劑

酶的變構調節是體內代謝途徑的重要快速調節方式之一。第一百零五頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二（二）酶的化學修飾調節是通過某些化學基團與酶的共價結合與分離實現的在其他酶的催化作用下，某些酶蛋白肽鏈上的一些基團可與某種化學基團發生可逆的共價結合，從而改變酶的活性，此過程稱為共價修飾。共價修飾(covalentmodification)第一百零六頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二磷酸化與脫磷酸化（最常見）乙酰化和脫乙?；谆兔摷谆佘栈兔撓佘栈璖H與－S－S互變

常見類型酶的化學修飾是體內快速調節的另一種重要方式。第一百零七頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二酶的磷酸化與脫磷酸化-OHThrSerTyr酶蛋白H2OPi磷蛋白磷酸酶ATPADP蛋白激酶ThrSerTyr-O-PO32-酶蛋白第一百零八頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二有些酶在細胞內合成或初分泌時只是酶的無活性前體，此前體物質稱為酶原。在一定條件下，酶原向有活性酶轉化的過程。（三）酶原的激活使無活性的酶原轉變成有催化活性的酶酶原(zymogen)酶原的激活第一百零九頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二酶原激活的機理酶原分子構象發生改變形成或暴露出酶的活性中心

一個或幾個特定的肽鍵斷裂，水解掉一個或幾個短肽在特定條件下第一百一十頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二賴纈天天天天甘異賴纈天天天天纈組絲SSSS46183甘異纈組絲SSSS腸激酶胰蛋白酶活性中心胰蛋白酶原的激活過程第一百一十一頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二

酶原激活的生理意義避免細胞產生的酶對細胞進行自身消化，并使酶在特定的部位和環境中發揮作用，保證體內代謝正常進行。有的酶原可以視為酶的儲存形式。在需要時，酶原適時地轉變成有活性的酶，發揮其催化作用。第一百一十二頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二二、酶含量的調節包括對酶合成與分解速率的調節誘導作用(induction)

阻遏作用(repression)（一）酶蛋白合成可被誘導或阻遏第一百一十三頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二溶酶體蛋白酶降解途徑（不依賴ATP的降解途徑）非溶酶體蛋白酶降解途徑（又稱依賴ATP和泛素的降解途徑）（二）酶降解的調控與一般蛋白質降解途徑相同

第一百一十四頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二第五節

酶的命名與分類

TheNamingandClassificationofEnzyme第一百一十五頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二一、酶可根據其催化的反應類型予以分類氧化還原酶類(oxidoreductases)轉移酶類(transferases)水解酶類(hydrolases)裂解酶類(lyases)異構酶類(isomerases)合成酶類(synthetases,ligases)根據酶反應的類型，酶可分為六大類，其排序如下:第一百一十六頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二1.氧化還原酶類：主要是催化氫的轉移或電子傳遞的氧化還原反應。A+BH2（H2O2，H2O）AH2+B（O2）2.轉移酶類：催化化合物中某些基團的轉移。A·X+BA+B·X根據X分成8個亞類：轉移碳基、酮基或醛基、?；⑻腔?、烴基、含氮基、含磷基和含硫基的酶。第一百一十七頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二4.裂解酶類：催化非水解性地除去基團而形成雙鍵的反應或逆反應。CH3C=OCOOHC—C鍵CH3C=OH+CO2C—O鍵CH2COOHHO—CH—COOHHCCOOHHOOCCH+H2O3.水解酶類：催化加水分解作用。AB+H2OAOH+BH第一百一十八頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二5.異構酶：催化各種異構體之間的互變。AB常見的有消旋和變旋、醛酮異構、順反異構和變位酶類。6.合成酶類：催化有ATP參加的合成反應。A+B+ATPA·B+ADP+Pi第一百一十九頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二二、每一種酶均有其系統名稱和推薦名稱系統名稱(systematicname)推薦名稱(recommendedname)第一百二十頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二酶的分類催化的化學反應舉例系統名稱EC編號推薦名稱氧化還原酶類乙醛+NADH+H+乙醇：NAD+

氧化還原酶EC1.1.1.1乙醇脫氫酶轉移酶類草酰乙酸+L-谷氨酸L-天冬氨酸：-酮戊二酸氨基轉移酶EC2.6.1.1天冬氨酸轉氨酶水解酶類D-葡萄糖+H3PO4D-葡糖-6-磷酸水解酶EC3.1.3.9葡糖6-磷酸酶裂解酶類磷酸二羥丙酮+醛酮糖-1-磷酸裂解酶EC4.1.2.7醛縮酶異構酶類D-果糖-6-磷酸D-葡糖-6-磷酸酮-醇異構酶EC5.3.1.9磷酸果糖異構酶連接酶類L-谷氨酰胺+ADP+磷酸L-谷氨酸：氨連接酶EC6.3.1.2谷氨酰胺合成酶一些酶的分類與命名第一百二十一頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二第六節

酶與醫學的關系

TheRelationofEnzymeandMedicine

第一百二十二頁，共一百三十一頁，編輯于2023年，星期二一、酶和疾病密切相關

（一）酶的質、量與活性的異常均可引起某些疾病有些疾病的發病機理直接或間接和酶的異?；蛎富钚允艿揭种葡?/p>