酶化學01040203目錄酶的結構與功能酶促反應的特點影響酶促反應速度的因素酶與醫學的關系酶—知識點酶的概念以及酶促反應的概念及特點酶的化學組成：單純酶、結合酶、全酶酶的活性中心、必需基團同工酶概念及臨床意義01020304酶—知識點影響酶作用的因素：酶濃度—Km值及意義抑制劑—不可逆性抑制--有機磷中毒抑制劑—可逆性性抑制—競爭性與非競爭性（兩者區別）06酶酶功能：催化作用生物催化劑酶及其相關的概念由活細胞產生的、主要成分是蛋白質的生物催化劑催化劑來源：活細胞生物體酶酶促反應：酶所催化的化學反應（酶促反應方程式）SEPSubstrateEnzymeProduct酶及其相關的概念酶全酶(holoenzyme)蛋白質部分：酶蛋白（apoenzyme）酶的結構與功能—化學組成只有蛋白質部分，無輔助因子的酶即單純酶單純酶（simpleenzyme）結合酶（conjugatedenzyme）金屬離子(常見）酶輔助因子類型結輔酶（coenzyme）：與酶蛋白結合疏松，可用透析或超濾的方法除去輔基（prostheticgroup）：與酶蛋白結合緊密，不能用透析或超濾的方法除去結合酶的酶蛋白與輔助因子協同作用才能發揮催化作用全酶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酶金屬酶（metalloenzyme）其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）其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的作用穩定酶的構象參與催化反應，傳遞電子在酶與底物間起橋梁作用中和陰離子，降低反應中的靜電斥力等金屬激活酶（metal-activatedenzyme）其金屬離子為酶的活性所必需，但與酶的結合不甚緊密酶維生素輔助因子形式主要功能VitB1TPP脫羧基VitB2FMN/FAD遞氫VitB5NAD/NADP遞氫VitB6磷酸吡哆醛轉氨基、氨基酸脫羧基泛酸輔酶A（CoA）酰基轉移葉酸FH4一碳單位轉移VitB12甲基B12甲基轉移B族維生素和輔酶酶酶的結構與功能—活性中心必需基團非必需基團必需基團在空間結構上彼此靠近，組成特定空間結構，該結構能與底物特異結合，并催化底物發生化學反應集中活性中心內結合基團催化基團酶部位：酶分子表面一小的區域組成：結合基團、催化基團活性中心概念活性中心+-酶底物催化基團活性中心酶酶的結構與功能酶原和酶原的激活酶酶的結構與功能同功酶概念：能催化同一化學反應的一類酶1同3異1同活性中心相似或相同：催化同一化學反應分子結構不同酶同功酶乳酸脫氫酶骨骼肌型LDH2LDH1LDH3LDH4LDH5酶化學01040203目錄酶的結構與功能酶促反應的特點影響酶促反應速度的因素酶與醫學的關系酶—知識點酶的概念以及酶促反應的概念及特點酶的化學組成：單純酶、結合酶、全酶酶的活性中心、必需基團同工酶概念及臨床意義01020304酶—知識點影響酶作用的因素：酶濃度—Km值及意義抑制劑—不可逆性抑制--有機磷中毒抑制劑—可逆性性抑制—競爭性與非競爭性（兩者區別）06酶酶催化作用的特點高度的催化效率高度的專一性高度的不穩定性010203可調控性04酶過氧化氫溶液20%肝臟研磨液滴入2滴123.5%氯化鐵溶液滴入2滴12高度的催化效率酶催化作用的特點酶高度的催化效率淀粉酶淀粉溶液淀粉酶Cu2+Cu2+Δ高度的專一性酶催化作用的特點酶高度的催化效率高度的專一性高度的不穩定性理化因素的作用破壞空間結構理化性質改變和生物學活性喪失酶催化作用的特點酶高度的催化效率高度的專一性高度的不穩定性可調控性酶催化作用的特點酶酶活性的調節調節方式調節對象關鍵酶（限速酶）酶活性的調節（快速調節）酶變構調節（allostericregulation）變構效應劑（allostericeffector）變構酶（allostericenzyme）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變構抑制劑酶活性的調節酶共價修飾（covalentmodification）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酶活性的調節酶酶催化作用的機制活化能：底物分子從基態（很難發生反應)轉變到活化態（能夠發生反應）所需的能量活化分子：從基態轉變到活化態的底物分子酶誘導契合假說：彼此靠近，相互變形，相互適應鄰近效應與定向排列：兩種底物定向接近表面效應：營造利于反應的疏水環境，免受周圍分子干擾酶催化作用的機制酶化學01040203目錄酶的結構與功能酶促反應的特點影響酶促反應速度的因素酶與醫學的關系酶—知識點酶的概念以及酶促反應的概念及特點酶的化學組成：單純酶、結合酶、全酶酶的活性中心、必需基團同工酶概念及臨床意義01020304酶—知識點影響酶作用的因素：酶濃度—Km值及意義抑制劑—不可逆性抑制--有機磷中毒抑制劑—可逆性性抑制—競爭性與非競爭性（兩者區別）0607酶影響酶促反應速度的因素在低底物濃度時，反應速度與底物濃度成正比當底物濃度達到一定值，幾乎所有的酶都與底物結合后，反應速度達到最大值（Vmax），此時再增加底物濃度，反應速度不再增加底物濃度對酶促反應速度影響底物濃度反應速度012345酶米-曼氏方程式中間產物學說E+S

k1k2k3ESE+P酶促反應模式中間產物1913年Michaelis和Menten提出反應速度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)MichaelisMenten酶米-曼氏方程式Vmax是酶完全被底物飽和時的反應速度與酶濃度成正比底物濃度ＶVmax[S]Km+[S]＝不同[S]時的反應速度最大反應速度米氏常數酶Km值及其意義Km值等于酶促反應速度為最大反應速度一半時的底物濃度Km是酶的特征性常數之一Km可近似表示酶對底物的親和力（成反比）同一酶對于不同底物有不同的Km值Km值的意義酶影響酶促反應速度的因素酶濃度與酶促反應速度呈正比酶濃度對酶促反應速度影響0V

[E]

V=K3[E]酶影響酶促反應速度的因素一方面：溫度升高，酶促反應速度加快溫度對酶反應的影響最適溫度另一方面：溫度升高，酶的高級結構將發生變化或變性，導致酶活性降低甚至喪失酶影響酶促反應速度的因素溫度對反應速度的影響臨床應用—低溫麻醉人工低溫的首要措施是避免機體的御寒反應。所以必須得在全身麻醉狀態下應用，這時人的中樞神經系統功能已經受到抑制，同時還需要應用一些藥物以阻斷自主神經系統，使得大腦的體溫中樞以及神經系統不能對低體溫做出調節反應酶影響酶促反應速度的因素pH對酶反應的影響在一定的pH下，酶具有最大的催化活性，通常稱此pH為最適pH酶影響酶促反應速度的因素激活劑對酶反應的影響凡是能提高酶活力的簡單化合物都稱為激活劑（activator）一些無機離子和小分子簡單有機物Na+K+Ca2+Mg2+Cu2+Zn2+Co2+Cr2+Fe2+Cl-Br-I-CN-NO3-PO4-酶影響酶促反應速度的因素酶抑制劑對酶反應的影響能夠引起酶的活性下降但沒使酶變性的物質稱為抑制劑（inhibitor)抑制劑不可逆抑制作：共價結合競爭性反競爭性酶不可逆抑制臨床應用青霉素作為不可逆抑制劑，能與糖肽轉肽酶活性部位絲氨酸羥基共價結合，使酶失活，細菌細胞壁合成受阻，細菌生長被抑制酶+++ESESEPEIEI競爭性抑制作用定義：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，使酶的活性降低。這種抑制作用稱為競爭性抑制作用反應模式酶競爭性抑制作用特點I與S結構類似，競爭酶的活性中心I與酶活性中心結合后，酶失去催化作用抑制程度取決于I與S之間的相對濃度酶不能同時與I和S結合+IEIE+SE+PES酶競爭性抑制臨床應用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COOHSO2NHRH2N磺胺類藥物H2N酶非競爭性抑制定義：抑制劑與酶活性中心外的基團可逆性結合，導致酶的三維構象改變，降低酶的催化活性，但不影響酶與底物的結合反應模式+S－S+S－S+ESIEIEESEP+酶非競爭性抑制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酶-底物-抑制劑復合物不能進一步釋放產物+IEI+SE+SE+PES+IEIS酶反競爭性抑制定義：抑制劑只能與酶-底物復合物(ES)結合，使ES不能分解成產物反應模式ESI++SESEPE酶特點抑制劑只與酶－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抑制劑可增加ES之間的親合力，與競爭性抑制作用相反E+SE+PES+IESI反競爭性抑制酶化學01040203目錄酶的結構與功能酶促反應的特點影響酶促反應速度的因素酶與醫學的關系酶—知識點酶的概念以及酶促反應的概念及特點酶的化學組成：單純酶、結合酶、全酶酶的活性中心、必需基團同工酶概念及臨床意義01020304酶—知識點影響酶作用的因素：酶濃度—Km值及意義抑制劑—不可逆性抑制--有機磷中毒抑制劑—可逆性性抑制—競爭性與非競爭性（兩者區別）0607酶酶在醫學中的應用酪氨酸酶白化病酶與疾病的發生酶酶在醫學中的應用由于苯丙氨酸代謝途徑中酶缺陷所致因患兒尿液中排出大量苯丙酮酸等代謝產物而得名苯丙酮尿癥苯丙氨酸酪氨酸(缺乏)羥化酶黑色素(減少)(頭發紅黃色皮膚白色)苯丙酮酸苯乙酸苯乳酸隨尿排出酶酶在醫學中的應用酶與疾病的診斷如臨床上通過檢測轉氨酶(ALT)的活性反映肝細胞有無損傷，及肝細胞的損傷程度酶酶在醫學中的應用酶與疾病的治療如：糜蛋白酶維生素維生素水溶性維生素脂溶性維生素A、D、E、KB族、VitC維生素大部分在體內不能合成，必須由食物提供01增強機體免疫功能。臨床上可用于心血管疾病及感染性疾病的支持治療06植物中有VitC氧化酶可以將VitC氧化滅活，所以蔬菜水果不宜久存02作為體內一些羥化酶的輔助因子，參與羥化反應04新鮮水果中以橙類含量最多，蔬菜中辣椒中含量最高，對熱不穩定03功能特點維生素C維生素種類活性形式生理功能缺乏癥存在部位VitA視黃醛、視黃醛、視黃酸視覺功能維持上皮組織的功能抗氧化劑、抗腫瘤夜盲癥干眼病動物性食物VitD1,25(OH)2-D3促進鈣和磷的吸收佝僂病軟骨病VitEα－生育酚最重要的抗氧化劑抗衰老、增強免疫一般無植物油VitK甲基萘醌衍生物促進凝血酶原合成促進凝血因子合成皮下出血綠色蔬菜脂溶性維生素維生素VitC功能及缺乏癥狀影響膠原中脯氨酸和賴氨酸的羥化，缺乏VitC會影響膠原合成和結締組織的功能，表現毛細血管易破裂出血，骨折及創傷愈合緩慢能夠影響5-羥色胺和去甲腎上腺素