《生物化学第三章》PPT课件

可逆抑制作用可分为三种类型：1.竞争性抑制作用2.非竞争性抑制作用3.反竞争性抑制作用 酶与抑制剂非共价地可逆结合，当用透析或超滤等方法除去抑制剂后酶的活性可以恢复，这种抑制作用叫可逆抑制作用。二、可逆抑制作用某些抑制剂的化学结构与底物相似，与底物竞争酶的活性中心并与之结合，从而减少了酶与底物的结合，因而降低酶反应速度。这种作用称为竞争性抑制作用。1.竞争性抑制作用+IEIESP+EE+S竞争性抑制作用实例：磺胺药物的药用机理H2N--SO2NH2对氨基苯磺酰胺H2N--COOH对氨基苯甲酸对氨基苯甲酸谷氨酸蝶呤叶酸Linewevery-Burk图米氏方程Lineweaver-Burkplotofcompetitiveinhibition某些抑制剂结合在酶活性中心以外的部位，因而与底物和酶的结合无竞争，即底物与酶结合后还能与抑制剂结合，同样抑制剂与酶结合后还能与底物结合。但酶分子上有了抑制剂后其催化功能基团的性质发生改变，从而降低了酶活性。这种作用称为非竞争性抑制作用。2.非竞争性抑制作用非竞争性抑制剂，例如：金属络合剂，如EDTA、F-、CN-、N3-等，可以络合金属酶中的金属离子，从而抑制酶的活性。非竞争性抑制作用+IEI+SESIESP+EE+S+ILinewevery-Burk图米氏方程非竞争性抑制剂对酶促反应速度的影响Lineweaver-Burkplotofnoncompetitiveinhibition3.反竞争性抑制作用某些抑制剂不能与游离的酶结合，而只能在酶与底物结合成复合物后再与酶结合。当酶分子上有了抑制剂后其催化功能被削弱。这种作用称为反竞争性抑制作用(uncompetitiveinhibition)。反竞争性抑制作用ESIESP+EE+S+I竞争性抑制作用非竞争性抑制作用竞争性非竞争性抑制作用机理示意图底物与酶专一性结合第五节酶活性调节一、别构酶及酶的别构（变构）效应二、酶的多种分子形式同工酶（isoenzyme）酶的别构（变构）效应概念：有些酶分子表面除了具有活性中心外，还存在被称为调节位点（或变构位点）的调节物特异结合位点，调节物结合到调节位点上引起酶的构象发生变化，导致酶的活性提高或下降，这种现象称为别构效应（allostericeffect）,具有上述特点的酶称别构酶（allostericenzyme）。变构酶的特点：变构酶分子上除了活性中心外，还有调节中心。这两个中心处在酶蛋白的不同部位，有的在不同的亚基上，有的在同一亚基上。变构酶的v-[S]的关系不符合米氏方程，所以其曲线不是双曲线型。已知的变构酶都是寡聚酶。酶的别构（变构）效应示意图效应剂别构中心活性中心a--非调节酶b--正协同别构酶的S形曲线别构酶的动力学曲线ATCase（天冬氨酸转氨甲酰酶）的结构及其催化链的别构过度作用无催化活性构象(T-型)CCCCCCRRRRRR有催化活性构象(R-型)CCCCCCRRRRRRATP（正效应剂）CTP（负效应剂）别构酶的序变模型SSSSSSSSSSSSSS亚基全部处于R型亚基全部处于T型依次序变化别构酶的齐变模型SSSSSSSSSST状态（对称亚基）T状态（对称亚基）SSSS对称亚基对称亚基齐步变化酶的多种分子形式——同工酶概念：存在于同一种属或不同种属，同一个体的不同组织或同一组织、同一细胞，具有不同分子形式但却能催化相同的化学反应的一组酶，称之为同工酶（isoenzyme）实例：乳酸脱氢酶研究意义：作为遗传的标志；作为临床诊断指标；研究某些代谢调节机制乳酸脱氢酶同工酶形成示意图多肽亚基mRNA四聚体结构基因ab乳酸脱氢酶同工酶电泳图谱+–H4MH3M2H2M3HM4点样线H亚基为心肌型M亚基:骨骼肌型不同组织中LDH同工酶的电泳图谱LDH1(H4)LDH2(H3M)LDH3(H2M2)LDH4(HM3)LDH5(M4)心肌肾肝骨骼肌血清-+原点第六节酶的活力测定检测酶含量及存在，很难直接用酶的“量”（质量、体积、浓度）来表示，而常用酶催化某一特定反应的能力来表示酶量，即用酶的活力表示。1.酶活力概念酶活力是酶促反应的能力。酶活力大小就是指在一定条件酶所催化的某一化学反应速度的快慢，即酶促反应的速度越快，酶活力越高，反之则表示该酶活力低。酶的定量并非对其蛋白质进行定量，而是对它的催化能力进行定量。如何测定酶活力？以产物浓度对反应时间作图，可得到酶促反应速度曲线0产物浓度时间可见，反应速度只在最初一段时间内保持恒定，随着时间的延长，反应速度逐渐下降产物浓度时间0原因底物浓度的降低、产物的增加造成的逆反应的加快产物的抑制作用酶本身逐渐失活酶活力的测定(1)测一定时间内产物生成量(2)测定完成一定量反应所需时间测定时确定三种量：①加入一定量的酶；②一定时间间隔；③物质的增减量。常用的酶活力单位有三种：A.国际单位(IU) 这种单位是由国际酶学委员会规定的。在标准条件(25℃、最适pH、最适底物浓度)下，酶每分钟催化1mmol底物转化，这样的速度所代表的酶的活力即酶的量定义为1个国际单位(IU)。2.酶活力与单位B.Katal是由国际酶学委员会于1972年规定的一种新单位在最适条件下，每秒钟催化1mol底物转化所需要的酶的量定义为1个Kat。1Kat=60×106IUC.自定义的活力单位这种单位简单方便，省去了许多计算；但只能进行酶活力的相对比较。习惯上或测定时使用的反应速度的单位定义为酶的活力单位。有的甚至直接用测得的物理量，如单位时间内消光值的变化(DA/t)表示酶活力单位。指每毫克酶蛋白所含的酶活力单位数比活力是酶制剂纯度的常用指标——比活力越大，表示酶越纯比活力＝酶活力单位数（U）酶蛋白质量（mg）3.酶的比活力实际应用中也用每单位制剂中含有的酶活力数表示（如：酶单位/mL（液体制剂），酶单位/g（固体制剂）），对同一种酶来讲，比活力愈高则表示酶的纯度越高（含杂质越少）。第七节维生素与辅因子维生素（Vitamin）是维持机体正常生命活动不可缺少的一类小分子有机化合物。它既不是机体的结构物质，又不是营养物质。许多维生素，特别是维生素B族，常常以辅因子的形式参与体内代谢。维生素种类按其溶性可将其分为脂溶性和水溶性：脂溶性Vit:A、D、EandK水溶性Vit:B族（B1、B2、B6、B12、Vitpp）和Vc维生素一般习惯分为脂溶性和水溶性两大类。其中脂溶性维生素在体内可直接参与代谢的调节作用，而水溶性维生素是通过转变成辅酶对代谢起调节作用。水溶性维生素与辅酶某些小分子有机化合物与酶蛋白结合在一起并协同实施催化作用，这类分子被称为辅酶（或辅基）。辅酶是一类具有特殊化学结构和功能的化合物。参与的酶促反应主要为氧化-还原反应或基团转移反应。大多数辅酶的前体主要是水溶性B族维生素。许多维生素的生理功能与辅酶的作用密切相关。嘧啶环噻唑环1.维生素B1硫胺素维生素衍生的辅因子代号结构辅因子功能维生素B2核黄素黄素单核苷酸FMN参与氧化还原反应，是电子和氢的载体黄素腺嘌呤二核苷酸FAD2.维生素B2与核黄素维生素衍生的辅因子代号结构辅因子功能维生素B3泛酸辅酶ACoA参与转酰基反应，即酰基的载体酰基载体蛋白的辅基ACP的辅基功能：酰基载体—酰基转移酶的辅酶3.维生素B3与泛酸维生素衍生的辅因子代号结构辅因子功能维生素B5(PP)烟酸、烟酰胺烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(辅酶Ⅰ)NAD+参与脱氢反应，是电子和氢的载体烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(辅酶Ⅱ)NADP+4.维生素B5与烟酸、烟酰胺维生素衍生的辅因子代号结构辅因子功能维生素B6吡哆素磷酸吡哆醛PLP参与氨基酸的转氨、脱羧和消旋，是氨基的载体磷酸吡哆胺5.维生素B6与吡哆素维生素衍生的辅因子代号结构辅因子功能维生素B7生物素羧基载体蛋白的辅基BCCP的辅基参与羧化反应6.维生素B7与生物素7.维生素B11与叶酸叶酸和四氢叶酸(FH4或THFA)四氢叶酸是合成酶的辅酶，其前体是叶酸(又称为蝶酰谷氨酸，维生素B11)。四氢叶酸的主要作用是作为一碳基团，如-CH3,-CH2-,-CHO等的载体，参与多种生物合成过程。8.维生素C是脯氨酸羟基化酶的辅酶维生素C在体内参与氧化还原反应，羟化反应。人体不能合成。维生素衍生的辅因子代号结构辅因子功能硫辛酸在a-酮酸代谢中，传递酰基及氢。是酰基和氢的载体9.硫辛酸