生物化学-酶PPT.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三章 酶,Enzyme,1,本章主要内容,第一节 概述,第二节 酶的分子结构与功能,第三节 酶促反应速度的特点与机制,第四节 影响酶促反应速度的因素,第五节 酶和医学的关系,2,第一节 概述,重点：酶的概念与化学本质,3,一、酶的发现与研究简史,公元前两千多年，我国已有酿酒记载。,“昔者，帝女令仪狄作酒而美，进之禹，禹饮而甘之，曰,:,后世必有饮酒而之国者。遂疏仪狄而绝旨酒”。刘向,;,酶：,【,五音集韻,】,酒母也。,1700s,，观察到：胃液对肉的消化；植物提取物和唾液使淀粉转变为糖。,1897,年，爱德华,意外,发现并证明发酵过程并不需要完整的活细胞存在。这一贡献彻底推翻“活力论”观点。也打开了通向现代酶学与现代生物化学的大门，,1907,年的诺贝尔化学奖,。,1878,年，,Wilhelm,首次提出,酶,(enzyme),的概念。,4,许多研究者开始鉴定酶的生物化学特性，发现与,蛋白质,有关；但,一些人认为酶不是蛋白质，辩称蛋白质只是酶分子的携带者，蛋白质本身并不具有催化活性,。,1926,年，,James B.Sumner,发现脲酶是一个纯的蛋白质；并于,1937,年再次发现过氧化氢酶也是蛋白质。约翰,.,诺斯罗普和温德尔,.,斯坦利则确认胃蛋白酶、胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶是蛋白质。,随后发现的,2,千余种酶均证明是,蛋白质,。,1946,年度,诺贝尔化学奖,5,1980s,，托马斯,.,切赫和西德尼,.,奥尔特曼分别在四膜虫的,RNA,前体加工和细菌核糖核酸酶,P,复合物研究中发现：,RNA,具有催化作用,，并提出了,核酶,的概念。,1994,年，杰拉尔德,.,乔伊斯等发现了具有催化活性的,DNA,（为人工合成），称为,脱氧核酶,。,Thomas R.,Cech,Sidney Altman,1989,年度,诺贝尔化学奖,6,1902,年，维克多,.,亨利提出了酶动力学的定量理论，但没有得到有力的实验证实。,1913,年，雷奥诺,.,米歇里斯和其博士后莫得证实了,Henri,的理论并扩展为,米氏方程,。随后，布里格斯和霍尔丹又对其进行了扩展。,7,二、酶的概念及化学本质,概念：酶是具有催化功能的生物分子。,约,4000,余种，催化生物体内的众多化学反应，并受到精确调节，保证体内代谢的高效有序进行。,*,酶促反应：由酶催化的反应,*,底物（,substrate),：酶所催化的物质,*,产物（,product),：酶所催化的底物的转变物,S,P,E,8,酶的化学本质：,几乎所有酶均为,蛋白质,，部分为,核酸,。,核酶,(ribozyme),：,具有催化功能的,RNA,。,9,第二节 酶的分子结构与功能,重点：活性中心、必需基团、辅酶,/,辅基等概念；维生素,辅酶,/,辅基,作用,10,一、酶的分子组成,11,一、酶的不同存在形式,单体酶：,由,一条多肽链,组成。,寡聚酶：,含,两条或以上多肽链,，即多个相同或不同亚基以非共价键连接形成的酶。,多酶体系：,由,几种不同功能的酶,彼此聚合组成的多酶复合物。,多功能酶：,指一些多酶体系在进化过程中由于基因的融合，,多种不同催化功能存在于一条多肽链,中，这类酶称为多功能酶或串联酶。,12,蛋白质部分：酶蛋白,非蛋白质部分：,辅助因子,全酶,holoenzyme,二、酶的分子组成,单纯酶：,指仅由氨基酸残基组成的酶。如淀粉酶等。,结合酶,apoenzyme,cofactor,按照分子组成分为两种：,13,从化学本质上来讲，辅助因子可分为两类：,金属离子：,是最常见的辅助因子，约,2/3,的酶含有金属离子。,金属酶：,金属离子和酶结合紧密。如羧基肽酶。,金属激活酶：,金属离子与酶的结合不甚紧密。如己糖激酶等。,小分子有机化合物：,通常为维生素或其体内代谢转变生成的衍生物，见后。,14,按照与酶蛋白的结合程度，辅助因子又可分为：,辅酶,(Coenzyme),：,与酶蛋白结合疏松,，,可用,透析或超滤方法除去。,辅基,(Prosthetic group),：,与酶蛋白结合紧密,，,不能用,透析或超滤法除去。,15,二、酶的活性中心,16,酶的活性中心：,酶分子中某些必需基团在一级结构上可能相距很远，但在空间结构上彼此靠近，形成具有特定空间结构的区域，能,与底物特异结合并催化底物转化为产物,，这一区域称为酶的活性中心或活性部位。,酶的活性中心是酶分子执行其催化功能的部位,。,酶的活性中心,(active center),胰蛋白酶,(Trypsin in Pancreas),必需基团：,指酶分子中氨基酸残基侧链上的一些,与酶催化活性密切相关的化学基团,。,17,胰凝乳蛋白酶的活性中心,Chymotrypsin,Active center,一级结构,空间结构,活性中心,18,所有基团,活性中心内,活性中心外的必需基团：维持酶空间构象等,必需基团,结合基团：,结合底物,其它,催化基团：,催化底物转变成产物,酶分子中的化学基团,：,19,三、酶原与酶原的激活,20,酶原,(zymogen),：,在细胞内合成和初分泌的,无活性,的,酶的前体,。,酶原激活：,在一定条件下，由,无活性的酶原,转变为,有催化活性的酶,的过程，其,实质,是酶的活性中心形成或暴露的过程。,酶原及其激活,21,生理意义：,可视为有机体对酶活性的一种特殊调节方式，保证酶在需要时在适当的部位、适当的时间发挥作用，避免在不需要时发挥活性而对组织细胞造成损伤。酶原还可以视为酶的一种贮存形式。,常见实例：,在消化系统、凝血系统中的消化酶原、凝血酶原。,22,胰蛋白酶原的激活过程,23,酶活性的调节（快速调节）,酶含量的调节（慢速调节）,酶蛋白合成的诱导与阻遏,酶蛋白的降解,化学修饰,变构调节,酶原激活等,酶的调节,24,Covalent modification/Chemical modification,概念：酶蛋白的某些基团,在另一种酶的催化下,发生可逆的,共价修饰,，从而引起酶活性的改变，称为化学修饰调节，也称共价修饰调节。,主要方式：包括,磷酸化和脱磷酸化,、乙酰化和脱乙酰化、甲基化和脱甲基化、腺苷化和脱腺苷化等，其中以磷酸化和去磷酸化修饰,最常见,。,酶活性的调节,快速调节,1.,酶的化学修饰,(,共价修饰,),25,酶的磷酸化与去磷酸修饰,26,四、同工酶,27,同工酶,(isoenzyme),定义：,指催化相同的化学反应，但酶蛋白的分子结构、理化性质、免疫学性质及组织学分布等不同的一组酶。,部位：,同工酶往往存在于同一种属或同一个体的,不同组织,或同一细胞的,不同亚细胞结构,中。,临床意义：,用于临床诊断。,实例：,乳酸脱氢酶（,lactate dehydrogenase,LDH,）,28,H,H,H,H,H,H,H,M,H,H,M,M,H,M,M,M,M,M,M,M,LDH,1,(H,4,),LDH,2,(H,3,M),LDH,3,(H,2,M,2,),LDH,4,(HM,3,),LDH,5,(M,4,),乳酸脱氢酶的,5,种同工酶,(LDH,1,LDH,5,),乳酸脱氢酶（,LDH,）,LDH,是最先发现的同工酶，为四聚体酶。其亚基有两型：骨骼肌型（,M,型）和心肌型（,H,型），这两型亚基以不同的比例组成五种同工酶,LDH1LDH5,。,29,30,人体心、肝和骨骼肌,LDH,同工酶谱,组织器官,LDH,1,LDH,2,LDH,3,LDH,4,LDH,5,（占总,LDH,活性的百分比）,心,3570 2845,216 06 05,肝,08 210 333 627,308,骨骼肌,110 418 838 936 4097,正常血清,27.12.8 34.7 4.3 20.9 2.4 11.7 3.3 57 2.9,临床意义,心肌梗死和肝病病人血清,LDH,同工酶谱的变化,1,酶活性,心肌梗死酶谱,正常酶谱,肝病酶谱,2,3,4,5,31,五、变构酶,32,酶的变构调节,(Allosteric regulation),概念：,小分子物质,与酶蛋白的,活性中心以外的某一部位,特异地结合，引起酶蛋白分子,构象变化,，进而,改变酶的活性,，此现象称为变构效应或变构作用。,受变构调节的酶即称作,变构酶,或,别构酶,。,导致变构效应的小分子物质称为,变构效应剂,。,变构,效应剂结合,的位点称为,变构位点,。,酶的,活性中心,所在的位点称为,催化位点,。,33,变构酶的特点：,变构酶通常是调节代谢的关键酶，在细胞内控制着代谢通路的闸门，催化的反应常是不可逆反应。,其动力学特征不符合米氏方程，,V,与,S,关系为,S,形曲线,（米氏方程为,矩形双曲线,）。,0.11,别构酶与米氏酶的动力学曲线比较,34,二、酶含量的调节,酶蛋白合成的诱导与阻遏,是对编码酶蛋白的基因的表达进行调节。,在转录水平上促进酶生物合成的作用称为,诱导作用,；在转录水平上减少酶生物合成的作用称为,阻遏作用,。,酶蛋白的降解,酶蛋白的降解与一般蛋白质的降解途径相同，主要包括,溶酶体蛋白酶降解途径,（不依赖,ATP,的降解途径）和,非溶酶体蛋白酶降解途径,（依赖,ATP,和泛素的降解途径）。,35,六、维生素与辅酶,36,维生素与辅助因子,定义：维生素是维持人体正常生理功能或细胞正常代谢所必需的营养物质，人体的需要量极小（常以毫克或微克计），但在体内不能合成或合成量很少，必须由食物供给的一类小分子有机化合物。,主要分为两类：,脂溶性,维生素：包括,VitA,、,D,、,E,、,K,。,水溶性,维生素：包括,B,族维生素,、,VitC,两类。,B,族维生素,主要参与形成酶的辅助因子，具体见下表。,37,名称,别名,活性形式,作用,VitB,1,硫胺素,TPP,-,酮酸氧化脱羧酶的辅基,VitB,2,核黄素,FMN;FAD,黄素酶的辅基,(,传递氢,),VitPP,尼克酸,尼克酰胺,NAD,+,;NADP,+,多种脱氢酶的辅酶,(,传递氢,),VitB,6,吡哆醇,吡哆醛,吡哆胺,磷酸吡哆醛,磷酸吡哆胺,氨基酸脱羧酶和转氨酶的辅基,泛酸,遍多酸,CoA,酰基转移酶的辅酶,生物素,VitH,生物素,羧化酶的辅基,叶酸,FH,4,一碳单位转移酶的辅酶,VitB,12,钴胺素,甲钴胺素,甲基转移酶的辅酶,维生素与常见的辅酶,/,辅基,38,（,1,）,VitB2(,核黄素,),FMN,和,FAD,，是黄素酶的辅基,(,传递氢,),。,黄素单核苷酸（,FMN,）,Flavin mononucleotide,黄素腺嘌呤二核苷酸（,FAD,）,Flavin adenine dinucleotide,异咯嗪,核醇,腺嘌呤,39,FMN,和,FAD,递氢机制,（氧化型）,（还原型）,40,（,2,）,VitPP(,尼克酸,尼克酰胺,),NAD,+,/NADP,+,，多种脱氢酶的辅酶,(,传递氢,),尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸,NAD,+,Nicotinamide adenine dinucleotide,尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸,NADP,+,加上磷酸则为,NADP+,41,NAD,+,（,NADP,+,）的递氢机制,NAD+,或,NADP+,（氧化型）,NADH,或,NADPH,（还原型）,42,（,3,）泛酸,(,遍多酸,),辅酶A（CoA）,，是酰基转移酶的辅酶,泛酸,巯基乙胺,3-P-ADP,43,第三节,酶促反应速度的特点与机制,44,一、酶促反应的特点,45,一、酶催化作用的特点,（一）与一般催化剂的共性,S,P,E,在催化反应的过程中自身的质和量保持不变；,只能催化热力学上允许的反应；,只能缩短达到化学平衡的时间，但不改变反应的平衡点即平衡常数；,加速反应的机制都是,降低反应的活化能,。,46,（二）酶与一般催化剂的区别,即酶的特性,高效性,专一性,(,高度特异性,),可调节性,不稳定性,47,酶与一般催化剂催化效率的比较,底物 催化剂 反应温度 反应速度常数,尿素,H,+,62 7.4,10,-7,脲酶,21 5.0,10,6,过氧化氢,Fe,2+,22 56,过氧化氢酶,22 3.5,10,7,与不加催化剂相比提高,10,8,10,20,，与普通催化剂相比提高,10,7,10,13,酶具有极高的催化效率（高效性）,酶的催化效率比非催化反应高约,10,8,10,20,倍，比一般催化剂高约,10,7,10,13,倍。,48,酶催化高效率的原因：酶比一般催化剂,能更有效地降低反应活化能,，促进底物形成过渡态而加快反应速度。,活化能：,分子从初态转变为激活态所需的能量。,酶促反应活化能的改变,49,高度专一性：,即,酶对底物的高度选择性或特异性,。,即一种酶仅作用于一种或一类化合物，或一定的化学键，催化一定的化学反应，生成一定的产物。,常见类型：,绝对专一性、相对专一性,立体异构体专一性,光学异构体专一性,50,根据酶的特异性高低分为：,绝对特异性：,即一种酶只作用于一种特定结构的底物，催化一种特定反应，生成一种特定结构的产物。,相对特异性：,即酶作用于一类化合物或一种化学键。,R,1,:Lys,Arg,R,2,:,不是,Pro,R,3,:Tyr,Trp,Phe,R,4,:,不是,Pro,51,根据酶对底物的立体异构体有无选择性，可区分,立体异构体专一性。,胡索酸酶,反丁烯二酸,(,延胡索酸,),苹果酸,52,根据酶对底物的光学异构体有无选择性，可区分,光学异构体专一性。,乳酸,丙酮酸,乳酸脱氢酶,53,可调节性：,酶促反应受多种因素的调控，以适应机体对不断变化的内外环境和生命活动的需要。,酶的调节方式主要包括,酶含量,和,酶活性,的调节。,基本模式：各种细胞内外环境因素,调节酶的,活性,和,含量,调节代谢等过程。,54,不稳定性：,多数酶是蛋白质等生物大分子，因此酶的作用条件一般比较温和，在中性,pH,、常温和常压下进行，强酸、强碱、高温条件均易使酶发生变性而失去活性。,55,二、酶促反应的机制,56,二、酶催化作用的机制（工作原理）,酶比一般催化剂能更有效地降低反应,活化能,。,诱导契合假说：,是指酶与底物接近时，其结构,相互诱导、相互变形和相互适应,，进而相互结合，形成,E-S,复合物,。这种结合不同于锁,-,钥机械关系。,酶的构象改变,有利于与底物结合；而底物在酶的诱导下也发生变形，处于不稳定的过渡态，易受酶的催化攻击。,57,实例：己糖激酶,酶的空间构象变化,Glucose,58,第四节 酶促反应动力学,-,影响酶促反应速度的因素,59,一、相关基本概念,酶促反应动力学,主要研究酶促反应速度及其影响因素。,研究前提为：,在研究某一因素对酶促反应速度影响时，固定其它因素不变；,单底物、单产物反应；,反应速度取其,初速度,，即底物的消耗量很小（一般在,5,以内）时的反应速度。,60,产,物,0,反应时间,酶促反应进程曲线,酶促反应速度,在规定的反应条件下，,单位时间内底物的消耗量和产物的生成量,。,常用,初速度,表示，即底物消耗小于,5,反应时段内的平均速度；此时底物浓度变化对反应速度影响很小，反应速度相对恒定。,61,酶活性,指的是,酶的催化能力,，用,酶促反应速度,来衡量。,酶活性检测在临床诊断等工作中具有重要意义。,酶活性单位,（实验课讲授）,是衡量酶活力大小的尺度。,即在规定条件下，在,单位时间,(s,、,min,或,h),内生成一定量,(mg,、,g,、,mol,等,),的产物或消耗一定数量的底物,所需的酶量,。,62,二、影响酶促反应速度,(,酶活性,),的因素,底物浓度,酶浓度,pH,温度,激活剂,抑制剂,63,一、底物浓度的影响,64,底物浓度对酶促反应速度的影响,s,v,Vm,0,当,S,较低时，,V,与,S,成正比；反应为一级反应。,随着,S,的增高，,V,不再成正比例加速；为混合级反应。,当,S,高达一定程度，,V,达最大；为零级反应。,在其他因素不变、且底物浓度远远大于酶浓度的情况下，底物浓度的变化对反应速度影响的作图呈矩形双曲线。,65,1913年雷奥诺.米歇里斯（Michaelis）和莫得（,Menten,）提出反应速度与底物浓度关系的数学方程式，即,米,-,曼氏方程,式，简称,米氏方程,(Michaelis equation),。,米氏方程：,V=,V,max,S,K,m,+S,S,：,底物浓度,V,：,不同,S,时的反应速度,V,max,：,最大反应速度,m,：,米氏常数,66,Km,的意义：,（,1,）,Km,值等于,酶促反应速度达到最大反应速度一半时的底物浓度,；其单位是浓度单位。,K,m,S,2,K,m,+S,V,max,V,max,S,V=,V,max,S,K,m,+S,67,（,2,）,Km,值近似等于,ES,的解离常数，可,反映酶与底物亲和力的大小,（数值越小则亲合力越高）。,（,3,）,Km,是,酶的特征性常数,，,主要取决于酶和底物的结构,，与酶和底物的浓度无关，但受到反应环境（如,pH,、温度等）的影响。,68,Vm,的意义：,Vm是酶完全被底物饱和时的反应速度，,即最大反应速度，与酶浓度成正比。,s,v,Vm,0,69,二、酶浓度的影响,70,当底物浓度大大超过酶浓度即,S E,，反应速度和酶浓度变化呈正比。,酶浓度对酶促反应速度的影响,Vm,E,0,71,三、温度的影响,72,温度对酶促反应速度的影响,最适温度,双重效应,：升高温度一方面可,加快酶促反应速度,，同时也,增加酶变性,的机会。,最适温度,：酶促反应速率最快时反应体系的温度,。,不是酶的特征性常数,。,73,四、pH值的影响,74,pH,值对酶促反应速度的影响,最适,pH,值,最适,pH,值,：酶催化活性最高时反应体系的,pH,。,不是酶的特征性常数,。,75,五、激活剂的影响,76,激活剂对酶促反应速度的影响,激活剂,：使酶从无活性变为有活性，或使酶活性增加的物质。如：,金属离子：,Mg,2+,、,K,+,、,Mn,2+,阴离子：,Cl,-,有机物：胆汁酸盐,分为：,必需激活剂：如,Mg,2+,对己糖激酶,非必需激活剂,77,五、抑制,剂的影响,78,抑制剂对酶促反应速度的影响,抑制剂,：凡能使酶催化活性下降而不引起酶蛋白变性的物质。,抑制剂与变性剂的,区别,：,抑制剂,对酶有一定的,选择性,，而变性剂对酶没有选择性,79,不可逆抑制,可逆抑制,竞争性抑制,非竞争性抑制,反竞争性抑制,抑制的类型：,80,（,1,）不可逆抑制,(Irreversible inhibition),抑制剂通常以,共价键,与酶蛋白活性中心上的必需基团结合，使酶活性消失。,不能用透析、超滤方法去除抑制剂。,81,实例,1,：有机磷农药中毒,机制：,有机磷抑制胆碱酯酶,（与酶分子上的羟基结合）,酶失活,乙酰胆碱积蓄,中毒。,解毒：可用解磷定解毒,*,乙酰胆碱酯酶是羟基酶，与有机磷农药共价结合后失活，使兴奋性神经递质乙酰胆碱不能及时清除降解。,*,有机磷农药：敌百虫、敌敌畏、乐果杀虫剂,1059,等,82,实例,2,：重金属离子,/,路易士气中毒,机制：,重金属离子和路易士气抑制巯基酶,，与酶分子的巯基结合。,解毒：可用二巯基丙醇解毒。,路易士气,失活的酶,巯基酶,失活的酶,酸,二巯基丙醇,巯基酶,中毒,解毒,83,（,2,）可逆抑制,(Reversible inhibition),竞争性抑制,非竞争性抑制,反竞争性抑制,抑制剂与酶蛋白通过,非共价键,可逆性结合，使酶活性降低或消失。,可用透析或超滤方法将抑制剂除去。,84,竞争性抑制,(Competitive inhibition),+,+,+,E,E,S,I,ES,EI,E P,抑制剂与底物结构相似,，可与底物竞争酶的活性中心，与酶形成可逆的,EI,复合物，减少酶与底物结合的机会，从而抑制酶活性。,该抑制作用可通过增加底物浓度来解除。,抑制程度取决于抑制剂与酶的相对亲和力及,I/S,。,85,动力学特点,：,Vmax,不变，,Km,增大。,86,COOH,COOH,CH,2,丙二酸,琥珀酸,延胡索酸,实例,1,：丙二酸对琥珀酸脱氢酶的抑制,琥珀酸脱氢酶,87,COOH,H,2,N,对氨基苯甲酸,FH,2,合成酶,二氢叶酸,(FH,2),SO,2,NHR,H,2,N,磺胺药,实例,2,：磺胺类药物抑制二氢叶酸合成酶,磺胺类药物与对氨基苯甲酸结构类似，可竞争性地抑制二氢叶酸合成酶，抑制叶酸的合成，进而影响细菌核酸的合成，使细菌生长繁殖受到抑制。,88,非竞争性抑制,(Noncompetitive inhibition),+,S,S,+,S,S,+,ESI,EI,E,ES,E,P,抑制剂,与酶活性中心以外的部位结合,，不影响酶与底物的结合，抑制剂与底物无竞争关系。,抑制程度,取决于抑制剂的浓度,。,89,动力学特点,：,Vmax,变小，,Km,不变。,90,反竞争性抑制,(Uncompetitive inhibition),抑制剂,仅与酶和底物形成的中间产物,(ES),结合,，使中间产物的量下降。,动力学特点,：,Vmax,降低，,Km,减小。,91,第四节 酶与医学,92,一、酶的分类与命名,93,一、酶的分类,根据酶所催化的反应类型和机理，分为,6,大类：,氧化还原酶；转移酶；,水解酶；裂解酶；,异构酶；合成酶；,进一步分类：,例如：乳酸脱氢酶,94,二、酶的命名,习惯命名法：,根据酶所催化的底物、反应的性质以及酶的来源而定，常出现一酶多名情况，易混乱。,系统命名法,：它标明酶的所有底物与反应性质。底物名称之间以“：”分隔。比较繁琐，难于推广。,推荐名称：,从每种酶的数个习惯名称中选定一个简便实用的推荐名称。,95,分类,定义,举例,推荐名称,（系统名称）,EC,编号,催化的反应,氧化还原酶类,催化底物进行氧化还原反应的酶类,乙醇脱氢酶,（乙醇：,NAD+,氧化还原酶）,EC 1.1.1.1,乙醇,+NAD+,乙醛,+NADH+H+,转移酶类,催化底物之间进行某些基团的转移或交换的酶类,天冬氨酸氨基转移酶,（,L-,天冬氨酸：,-,酮戊二酸氨基转移酶）,EC 2.6.1.1,L-,天冬氨酸,+a-,酮戊二酸,草酰乙酸,+L-,谷氨酸,水解酶类,催化底物发生水解反应的酶类,葡萄糖,6-,磷酸酶,（,D-,葡萄糖,-6-,磷酸水解酶）,EC 3.1.3.9,D-,葡萄糖,-6-,磷酸,+H2O,D-,葡萄糖,+H3PO4,裂解酶类,(,或裂合酶类,),催化从底物移去一个基团并留下双键的反应或其逆反应的酶类,醛缩酶,（酮糖,-1-,磷酸裂解酶）,EC 4.1.2.7,酮糖,-1-,磷酸,磷酸二羟丙酮,+,醛,异构酶类,催化各种同分异构体、几何异构体或光学异构体之间相互转化的酶类,磷酸果糖异构酶,（,D-,葡萄糖,-6-,磷酸酮,-,醇异构酶）,EC 5.3.1.9,D-,葡萄糖,-6-,磷酸,D-,果糖,-6-,磷酸,合成酶类,(,或连接酶类,),催化两分子底物合成为一分子化合物，同时偶联有,ATP,的磷酸键断裂释能的酶类,谷氨酰胺合成酶,（,L-,谷氨酸：氨连接酶）,EC 6.3.1.2,L-,谷氨酸,+ATP+NH3,L-,谷氨酰胺,+ADP+,磷酸,96,二、酶与疾病的关系,97,酶缺乏或异常引起的疾病,酶 疾 病,苯丙氨酸羟化酶 苯丙酮酸尿症,6-,磷酸葡萄糖脱氢酶 蚕豆病,酪氨酸酶 白化病,细胞色素氧化酶 氰化物中毒,胆碱酯酶,有机磷中毒,蛋白酶 炎症,1.,酶与疾病的发生,酶的结构、含量与活性的异常均可能导致酶的活性或功能异常，进而引发某些疾病。,98,临床诊断部分常用酶,酶 主要临床应用,谷丙转氨酶 肝实质疾患,谷草转氨酶 心肌梗塞、肝实质疾患,胆碱酯酶 有机磷中毒,乳酸脱氢酶 心肌疾患、肝实质疾患,淀粉酶 胰腺疾病,碱性磷酸酶 骨病、肝胆疾患,胰蛋白酶,(,原,),胰腺疾病,肌酸激酶 心肌梗塞、肌肉疾患,醛缩酶 肌肉疾病,酸性磷酸酶 前列腺癌、骨病,谷氨酰转移酶 肝实质病变、酒精中毒,2.,酶与疾病的诊断,血清酶活性,测定,用于临床疾病诊断。,酶作为试剂用于临床检验和科学研究。,99,3.,酶与疾病的治疗,一些酶可以作为药物,直接用于临床疾病治疗,：,消化不良：胃酶、胰酶,预防血栓形成：尿激酶、链激酶、纤溶酶,许多酶也作为,疾病治疗和药物设计的靶点,：,如：磺胺药以二氢叶酸合成酶为作用靶点,100,三、酶在其他学科的应用,101,3.,酶在其他学科的应用,一些酶可以作为试剂用于生物化学分析：,指示酶,标记酶,工具酶,酶分子工程：,化学修饰、酶的固定化、抗体酶、模拟酶,护肤品、加酶洗衣粉、抗生素,102,小 结,掌握,酶的概念与化学本质,。,掌握酶的分子组成、酶的活性中心、必需基团、辅助因子、辅酶、辅基等,概念,。熟悉,常见辅酶或辅基与维生素的关系,。,掌握,酶的特性,、,影响酶促反应速度的各种因素,（重点：,底物和抑制剂,）。掌握酶抑制剂的概念、不同抑制类型的概念和特点。,掌握酶活性的常见调节方式,化学修饰和变构调节,。,酶原、同工酶,等概念。熟悉,LDH,。,了解酶的分类和命名，酶学在医学上的应用。,103,