生物化学第1篇-第03章-生物大分子的结构与功能--酶.ppt

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酶促反应的特点,酶,生物,催化剂,具有催化剂的,共性,催化热力学上允许的反应,只能加速反应,不能改变反应的平衡点,催化可逆反应的正、反反应,催化的机制是降低活化能,具有区别于催化剂的,特性,酶促反应具有极高的效率,酶促反应具有极高的特异性,酶促反应的可调节性,酶的蛋白特性,(二)、高度特异性,由其催化机制决定,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并产生一定的产物,酶的这种特性称为酶的特异性或专一性。,分类,绝对专一性,相对专一性,立体异构专一性,只能作用于某一底物,可作用于一类化合物或一种化学键,只作用于立体异构体中的一种,R,COO,-,+,R,OH+H,+,酯酶,：,R,CO,R,+H,2,O,O,O,CH,2,OH,OH,OH,OH,1,5,-葡萄糖苷酶,O,R,+H,2,O,O,CH,2,OH,OH,OH,OH,OH,1,5,+,R,OH,绝对专一性:,脲酶,：H,2,NCNH,2,+H,2,O,O,2NH,3,+CO,2,举例,相对,专一性:(脂肪酶、蛋白酶、磷酸酶、糖苷酶等),立体异构专一性,H-C-COOH,HOOC-C-H,COOH,CHOH,CH2,COOH,H-C-COOH,H-C-COOH,(三)、酶促反应的可调节性,长期生物进化导致:,酶的区域化分布,多酶体系,多功能酶,酶原形式的存在,调节,的,可行性,基因分化导致:,同工酶,的出现及其在,组织中的不均匀分布,代谢物对酶的:,变构调节,化学修饰调节,酶合成的诱导与阻遏,(四)、酶的蛋白特性,所有使蛋白变性的因素都会影响酶的活性。,故:酶促反应必须在温和的条件下进行。,比如:常温、常压、缓冲溶液等条件下进行。,第二节 酶的分子结构与功能,一、酶的分子组成,酶,单纯酶,结合酶,酶蛋白,辅因子,决定酶的特异性,功能各异,与酶蛋白结合得比较,松,透析可除去,.两种形式的互变常与不同Pro结合而完成。,与膜蛋白结合,紧密,透析除不去,.两种形式的互变与同一Pro结合而完成,。,辅酶,辅基,辅因子,耐热的,小分子,有机化合物,金属离子,金属酶,金属离子激活酶,辅因子功能,辅酶与辅基:,酶活性中心的成分,直接参与反应.起e、原子或某些基团的传递作用.发挥作用时,靠分子内成分:,B族维生素两种形式的可逆互变来完成.,金属离子:,活性中心的成分,直接参与反应,传递 e.,做酶与底物的桥梁.,稳定构象.,中和阴离子,降低静电斥力.,酶是蛋白质,同样也有一、二、三、四级结构.包括:,1.单体酶（monomeric enzyme)：,仅有一条具有活性部位的多肽链，水解酶多为此。,2.寡聚酶(oligomeric enzyme)：,由几个或多个亚基以非共价键结合而成，亚基聚合在一起发挥作用，单个亚基没有催化活性。,3.多酶体系(multienzyme system)：,几个酶镶嵌而成的复合物。这些酶催化将底物转化为产物的一系列顺序反应。,4.多功能酶(multifunctional enzyme):,有些多酶体系在进化过程中由于基因融合,形成由,一条多肽链具有多种不同催化功能的酶.也称串联酶.,酶的形式,二.维生素与辅酶,.维生素,水溶性,脂溶性:,B族V:,B,1,、B,2,、B,6,、B,12,、PP、泛 酸、叶酸、生物素,VC,A、D、E、K,辅酶成分,维生素是维持生物正常生命过程所必需的一类小分子有机物，需要量很少，但对维持健康十分重要,且大多数体内不能合成或合成量很少,必须靠食物供给。,维生素不能供给机体热能，也不能作为构成机体组织的物质，其主要功能是通过作为辅酶的成分调节机体代谢。缺乏任何一种维生素都会导致相应的疾病（维生素缺乏症）。,小分子有机化合物在催化中的作用,(一)维生素B,1,N,CCH,3,HC,CCH,2,CH,2,OH,S,Cl,维生素B,1,由一含S的噻唑环和一含NH,2,的嘧啶环组成，又称硫胺（素）（Thiamine）。,1,2,4,5,NH,2,HCl,3,HC,CH,2,1,2,4,P,P,焦磷酸硫胺素（TTP）,硫胺素+ATP,Mg,2+,硫胺素激酶,TPP+AMP,水溶性,维生素,-酮酸,脱氢酶,的辅基,(二)维生素B,2,和黄素辅酶,维生素B,2,又称核黄素（riboflavin），是一种核醇与6，7二甲基异咯嗪的缩合物，在自然界多与蛋白质结合成黄素蛋白。,H,2,CCCCCH,OH,OH,OH,OH,H,H,H,H,1,2,3,4,5,N,N,N,C,C,O,NH,O,CH,3,CH,3,1,2,3,4,5,7,8,9,10,核醇基,异咯嗪基,维生素B,2,为橘黄色的针状晶体，味苦，微溶于水，极易溶于碱性溶液，对光和碱不稳定,+,2H,H2,-,维生素B,2,的生理功能是以FMN、FAD的形式作为黄素酶的辅基，参与递氢作用。,维生素B,2,每人每天需要量：儿童0.6mg，成人1.6mg。动物体内不能合成维生素B,2,。过量则排出。,膳食中长期缺乏维生素B,2,，眼角膜和口角血管增生，引起白内障、眼角膜炎、舌炎和阴囊炎等。,N,N,N,C,C,O,NH,O,CH,3,CH,3,R,10,1,FMN FAD,N,N,N,C,C,O,NH,O,CH,3,CH,3,H,H,R,FMN,H,2,FAD,H,2,二者互变完成递氢,(三)泛酸（维生素B,3,）和辅酶A,CH,2,-CCC-N-CH,2,-CH,2,-COOH,H,3,C,H,3,C,OH,H,O,H,OH,-二羟-,-二甲基丁酸,-丙氨酸,NH-CH,2,-CH,2,-,SH,巯基乙胺,辅酶A,（CoA,SH,）,O=P-OH,OH,4磷酸泛酰巯基已胺,-O-P-OCH2,O,N,N,N,N,NH2,OH,O,HO-P-OH,O,3,5-二,磷酸腺苷,泛酸为淡黄色粘性油状物，溶于水和醋酸，不溶于氯仿和苯，在中性溶液中对湿热、氧化和还原都稳定。,泛酸的生物功能是以,4-磷酸泛酰氨基已硫醇,的形式参与CoA、ACP 的组成，二者都是酰基的载体，是体内酰化酶的辅酶，对糖、脂、蛋白质代谢过程中的酰基转移起着重要作用。,成人每天需要量为510mg，一般膳食的泛酸含量丰富。大白鼠缺乏泛酸，毛发边灰白，并自行脱落，毛与皮的色素形成可能与泛酸有关。,(四)维生素PP和辅酶、辅酶,维生素PP过去称,抗赖皮病维生素,或维生素B,5,，包括,尼克酸（烟酸）和尼克酰胺,。尼克酰胺的副作用较小（如引起面部、颈部发赤发痒和烧灼感），医疗及营养上多用尼克酰胺。尼克酰胺为维生素B,5,的化学名。,N,COOH,尼克酸（nicotinic acid）,N,CONH,2,尼克酰胺（nicotinamide）,N,CONH,2,O,H,2,C,OH,OH,O,P=O,-,O,O,+,P,O,OH,2,C,OH,OH,N,N,H,9,N,N,H,NH,2,-,O,O,尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（nicotinamide adenine dinucleotide，NAD,+,）,P,尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（nicotinamide adenine dinucleotide phosphate，NADP,+,）,Nicotinic acid+PRPP+ATPNAD,+,NAD,+,+ATP NADP,+,+PPi,功能：,.以NAD,+,或NADP,+,形式作为脱氢酶的辅酶而起到递氢体的作用。,N,CONH,2,R,+2H,N,CONH,2,R,H,H,1,4,-2H,NAD(P),+,+2H,-2H,NAD(P),H,+,H,+,(五)维生素B,6,和磷酸吡哆醛,维生素B,6,又称吡哆素，包括吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺。,N,CH,2,OH,CH,2,OH,HO,H,3,C,吡哆醇(pyridoxol),N,CH,2,OH,CHO,HO,H,3,C,吡哆醛(pyridoxal),N,CH,2,OH,CH,2,NH,2,HO,H,3,C,吡哆胺(pyridoxamine),N,CH,2,O,CHO,HO,H,3,C,P,（磷酸吡哆醛，PLP）,吡哆醇,吡哆醇氧化酶,吡哆醛,吡哆胺,吡哆胺转氨酶,ATP,ADP,磷酸吡哆醇,磷酸吡哆醇 氧化酶,磷酸吡哆醛,磷酸吡哆胺转氨酶,磷酸吡哆胺,ATP,ADP,激酶,ATP,ADP,功能：,作为辅酶参加多种代谢反应，包括脱羧、转氨、氨基酸内消旋、Trp代谢（包括Trp nicotinamide）、含硫氨基酸的脱硫、羟基氨基酸的代谢和氨基酸的脱水等。,缺乏症：,导致皮肤、中枢神经系统和造血机构的损害。,(六)生物素,生物素（维生素B,7,）为含硫维生素，其结构可视为由尿素与硫戊烷环结合而成，并有一个C,5,酸支链。,HN,NH,C,O,尿素部分,HC,CH,H,2,C,CH,S,硫戊烷环部分,(CH,2,),4,COOH,C,5,酸根部分,生物素（bioton）,尿素环上的一个N可与CO,2,结合,通过酰胺键结合到羧化酶赖氨酸,-氨基上,作为辅基参与CO2的活化和转运,生物素是多种,羧化酶的辅酶在,CO2固定反应中,起重要作用。,(七)叶酸和叶酸辅酶,叶酸（folic acid）即维生素B,11,，由蝶呤啶、对氨基苯甲酸与L-谷氨酸连接而成。,叶酸的5、6、7、8位置，在NADPH,2,存在下，可被还原成,四氢叶酸（FH,4,或THFA）,。四氢叶酸的N,5,和N,10,位可与多种一碳单位结合作为它们的载体。,功能,THFA是,一碳,单位,的载体、,一碳单位代谢,酶的辅酶,。,缺乏症：,叶酸缺乏时，红细胞的发育受到影响，造成巨红细胞性贫血症。,(八)维生素B,12,和B,12,辅酶,维生素B,12,是含钴的化合物，又称,钴胺素,(cyanocobalamine)。维生素B,12,的发现是多年研究恶性贫血症（即巨初红细胞症）的结果。最初发现服用全肝可控制恶性贫血症状，在1948年从肝脏中分离出一种具有控制恶性贫血效果的,红色晶体,物质，定名为维生素B,12,。,在自然界中只有微生物能合成维生素B,12,。,功能,：,以甲钴胺素、5-脱氧腺苷,钴胺素的形式做辅酶参与各种反应.,维生素C,维生素C能防治坏血病，又称,抗坏血酸(ascorbic acid)。,O=C,CO,H,CO,H,HC,HOCH,CH,2,OH,O,O=C,C=O,C=O,HC,HOCH,CH,2,OH,O,-2H,+2H,还原型,氧化型,功能：,1.促进各种支持组织及细胞间粘合物的形成。是羟化酶的辅酶。(如:胶原蛋白、胆汁酸、类固醇激素、儿茶酚胺等的合成都需要,羟化,),2.对生物氧化有重要作用。具强还原性,参与GSH、MHb的,还原;能保护VA、VE、VB免遭氧化;促叶酸转化成FH,4,。,缺乏症：,坏血病 毛细血管易出血和齿、骨发育不全或退化。,三、酶的,活性中心(active center),定义,:,在一级结构上相距较远的一些,必需基团,在空间结构上互相靠近,形成一个特定的,空间区域,能与底物结合并直接参与了将底物转化为产物的过程。,必需基团(essential group):,酶分子中与酶的活性密切相关的基团。,如:His-咪唑基、Ser-OH、Cys-SH、Glu-COOH、LysNH,2,、Arg胍基.,必需基团,活性中心内的,活性中心外的,结合基团,催化基团,将底物转化为产物,常见,-S-S-,维持活性中心构象,酶的活性中心,必需基团(essential group),酶分子中氨基酸残基侧链的化学基团中，一些与酶活性密切相关的化学基团。,目 录,底 物,活性中心以外的必需基团,结合基团,催化基团,活性中心,目 录,溶菌酶的活性中心,*谷氨酸35和天冬氨酸52是催化基团；,*色氨酸62和63、天冬氨酸101和色氨酸108是结合基团；,*A,F,为底物多糖链的糖基，位于酶的活性中心形成的裂隙中。,四、酶促反应的机制,S,+E,ES,K,1,K,2,E +,P,K,3,酶促反应中,先生成,ES,导致,酶促反应,具有,高的催化效率,强的特异性,ES,存在的,证据,:,1.同位素32P标记底物法（磷酸化酶与葡萄糖结合）2.吸收光谱法（过氧化物酶与过氧化氢结合）。,(一)、,中间产物形成的诱导契合学说,“锁钥学说”,（Fischer，1890）：酶的活性中心结构与底物的结构互相吻合，紧密结合成中间络合物。,诱导嵌合学说,（Koshland，1958）：酶活性中心的结构有一定的灵活性，当底物（激活剂或抑制剂）与酶分子结合时，酶蛋白的构象发生了有利于与底物结合的变化，使反应所需的催化基团和结合基团正确地排列和定向，转入有效的作用位置，这样才能使酶与底物完全吻合，结合成中间产物。,酶与底物的过渡态互补，亲合力最强，释放出结合能使ES的过渡态能级降低，有利于底物分子跨越能垒，加速酶促反应速度。,中间产物形成的诱导契合学说,羧肽酶的诱导契合模式,底物,目 录,目 录,(二)、酶促反应的机制,邻近效应与定向效应：,酶与底物结合成中间产物过程中，底物分子从稀溶液中,密集到活性中心区,，并使活性中心的催化基团与底物的反应基团之间,正确定向排列,。结果,将分子间反应变成类似于分子内的反应,从而大大提高反应速率。,多元催化或称酸碱催化：,酶蛋白是两性电解质,。,反应中,酶活性中心的必需基团及其辅酶,(,基,),有的,作为酸向反应物提供质子,而有的,作为碱从反应物夺取质子,这种,Bronsted,的酸碱在反应中协同作用来达到加速反应。特别是,His,的,咪唑基,常在同一分子的不同微环境就发生不同的解离,有的作酸有的作,碱。,表面效应,:,活性中心是酶分子表面的疏水性,口袋,此,疏水,环境排除了,水对反应的干扰。,“,张力”与“形变”：,酶与底物的结合，不仅酶分子发生构象变化，同样底物分子也会发生扭曲变形，使底物分子的某些键的键能减弱，产生键扭曲，降低了反应活化能。,5.,共价催化,：,底物分子的一部分与酶分子上的活性基团间通过共价结合而形成的中间物，快速完成反应。如,:,脂酶,酰基转移酶蛋白酶等。,邻近效应(proximity effect),与定向排列(orientation arrange),2.,多元催化,(,multielement,catalysis),3.,表面效应,(surface effect),(一)、酶原与酶原激活,酶原-无活性酶的前体.如:,胰腺分泌的各种,蛋白酶原、凝血酶原、纤维蛋白溶解酶原.,酶原激活-酶原转化成酶的过程.,(涉及到共价键的改变,且具有级联效应),如:,胰蛋白酶原,胰蛋白酶,肠激酶.Ca,+,六肽,自身激活,胰凝乳胰蛋白酶原,弹性胰蛋白酶原,羧基肽酶原,胰凝乳胰蛋白酶,弹性胰蛋白酶,羧基肽酶,酶原激活的,生理意义,酶原是酶的储存形式,以保证酶在特定的部位与环境能及时发挥其催化作用.,酶原形式的存在是对机体的保护作用.,同工酶,定义:能催化相同的反应,但分子结构、理化性质、免疫学功能不完全相同的一组酶。,同工酶是长期进化过程中基因分化的产物。,同工酶是由,不同基因或等位基因,编码的多肽链,或由,同一基因,转录生成的,不同mRNA,翻译的不同多肽链组成的蛋白质。,同工酶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,在代谢调节中起重要作用。,乳酸脱氢酶(LDH),由两种亚基(M型、H型)组成的四亚基酶.排列组合得:H,4,H,3,M H,2,M,2,HM,3,M,4,LDH,1,LDH,2,LDH,3,LDH,4,LDH,5,在不同组织细胞内,两种亚基,合成速度不同,两种亚基,杂交的几率不同,也就,形成不同的同工酶谱。,(见表4-3),这种特点导致不同组织细胞有不同的代谢特点。是,组织调节,的基础。,正常情况下血清有其特有的,同工酶谱。不同组织病变会导致同工酶谱发生不同的变化,此可作为临床疾病的辅助诊断指标。,血清 27 35 21 12 6,第三节、酶促反应动力学,研究,:酶促,反应速度(v),以及各种因素对酶促反应速度的,影响,。,酶促反应速度(v):,反应的,初速,。一般用,单位时间内产物的生成量,来表示。此可表示酶的活性,也就是酶促反应的能力。,研究的前提,:,(1)、低酶浓度下进行,。,(2),、固定其它因素,。,一、底物浓度对反应速度的影响,S,V,max,：,：,S，,S,时，,为一级反应。,随的而，为混合级反应。,S时，,达,Vmax，零级。,此矩型双曲线证明了中间产物学说的正确。,快速可逆,慢反应,故：,正比于,11/4/2025,50,米曼氏方程式,1913年 L.Michaelis和Menten 推导出反应,与S之间的数学表达式。即,米曼氏方程式,后又加入稳态的观点,加以修改,即成现在的,米氏方程。,推导基于如下观点,:,中间产物学说,:,E+S,ES,E+P,K,1,K,2,K,3,K,1、,K,2,催化的是,快速平衡,反应,K3催化的是,慢,反应.,指的是,初速,P量很少,逆反应不必考虑.,2.E 很低,S 远大于 E,故:测,初速,时不必考虑S 的变化.而E的变化须计算.,即:E,=,E,T,ES,3.反应处于稳态.即:ES 的,生成速度,等于,分解速度.,故:,=K3 ES,Km 与 Vmax 的意义,Km,=,Vmax,时的,S.,在,10,-6,10,-2,mol/L,Km,近似表示,E,与,S,亲和力的大小,.,(K,2,K,3,K,m,K,S,),Km,值愈大,亲和力愈小,.,K,m,值是酶的,特征性常数,只与酶的结构、底物、反应条件,(T,、,PH,、离子强度,),有关,.,与,E,无关,.,V,max,是酶完全被底物饱和时的反应速度,与,E,呈正比,.,Vmax,=,K,3,E.,K,3,是酶的转换数,.,既,:,当酶完全被底物饱和时,单位时间内每个酶分子催化底物转化成产物的分子数,.,K,3=,V,max,/E,二.酶浓度对反应速度的影响,E,低E下,即:ES时,正比于E,三.温度对酶作用的影响,两种不同影响：,1.温度升高，反应速度加快,；,2.温度升高，酶蛋白变性速度加快,。,T,v,T,最适,指反应速度最大时的温度.,偏离,T,最适,都会降低,偏离越远,越小.,但本质不同.,T T,最适,因素2占主导,酶变性而失活,.,T,最适,四 pH对酶作用的影响,最适pH,（optimum pH）,表现出酶最大活力的pH值,pH对酶作用的影响机制：,1.,环境过酸、过碱使酶变性失活,；,2.影响酶活性基团,(必需基团.辅,基或辅酶,),的解离；,3.影响底物的解离。,因此,只有在特定的PH条件下,E与S才能结合,反应.,pH,pH,最适,不同酶具有不同的,最适pH,pH,胃蛋白酶,淀粉酶,胆碱酯酶,木瓜胃蛋白酶,五.激动剂,对酶作用的影响,激活剂或激动剂:,使酶由无活性变为有活性或使酶活性增 加的物质,激活剂,大多为金属离子,少数为阴离子,也有些有机化合物.,激活剂分两类:,必需激活剂:酶活性不可缺.如:激酶中的Mg,+,.,非必需激活剂:有它酶活性可增加.如:Cl,-,对于唾液淀粉酶,.,六 抑制剂对酶作用的影响,使酶的必需基团或活性部位中的基团的化学性质改变而,降低酶活力甚至使酶失活的物质，称为抑制剂（I）。,-蛋白变性剂不属于,抑制剂.,1.不可逆抑制作用,：,抑制剂与酶的结合（共价键）是不可逆的。,除去,抑制剂必须通过,化学方法.,抑制作用的强弱决定于,I和 I 与 E 亲和力的大小.,抑制剂,专一性I:,I 特意地结合E 的活性中心的必需基团,.如:有机磷,-O-(Ser,)胆碱脂酶,.除去靠,解磷定,.,非专一性I:,I,结合的基团不一定是活性中心的.,如:重金属离子(神经毒气),-S-E,它不论,-SH 在E 的何处.,除去靠,二巯基丙醇,2.可逆抑制作用,：,抑制剂与酶的结合(非共价键)是可逆的,。,抑制程度是由,酶与抑制剂之间的亲和力大小,、,抑制剂的浓度,以及,底物的浓度,决定。,可逆抑制,竟争性,抑制,非竟争性,抑制,反竟争性,抑制,竞争性抑制作用,：抑制剂和底物,竞争,与酶结合。,特点,：1）,竞争性抑制剂的结构与底物结构十分相似。,抑制剂和底物竞争酶的结合部位,(活性中心),S +E,ES,E+P,+,I,EI,v,=,V,S,k,m,(1+,I,/,k,i,)+,S,k,i,=,E,I,/,EI,S,v,V,/2,k,m,2）抑制程度取决于,I 和S 的浓度,以及,二者与酶亲和力大小。,k,m,无 I,有 I,所以,当S 时反应向箭头方向进行.当S 时反应,可达V,max,.,故:,V,max,不变,但表观K,m,V,max,+,+,+,E,E,S,I,ES,EI,E P,*举例,丙二酸,与琥珀酸竞争琥珀酸脱氢酶,琥珀酸,琥珀酸脱氢酶,FAD,FADH,2,延胡索酸,磺胺类药物的抑菌机制,与,对氨基苯甲酸,竞争,二氢叶酸合成酶,二氢蝶呤啶,对氨基苯甲酸,谷氨酸,二氢叶酸,合成酶,二氢叶酸,反竞争性抑制作用,：抑制剂必须在酶与底物结合后才能进一步形成ESI复合物。,S +E,ES,E+P,+,I,ESI,E+P,v,=,V,1+,I,k,i,S,k,m,1+,I,k,i,+S,S,v,k,m,k,m,当S 时,ES ,抑制作用,故称,反竞争性抑制,作用.,Vmax ,K,m,反竞争性抑制,*反应模式,E+S,E+P,ES,+,I,ES,I,+,+,E,S,ES,ESI,E,P,*特点：,抑制剂只与酶底物复合物结合；,抑制程度取决于,抑制剂的浓度,及底物的浓度；,动力学特点：,V,max,降低，表观,K,m,降低。,非竞争性抑制作用,：,底物和抑制剂与酶的不同部位结合，但形成的EIS不能进一步转变为产物。,S +E,ES,E+P,+,I,EI,+,I,EIS,+S,E+P,S,v,无 I,V,/2,k,m,有 I,(,),K,i,K,i,Vmax,*反应模式,E+S,ES,E+P,+,S,S,+,S,S,+,ESI,EI,E,ES,E,P,+,I,E,I,+S,E,I,S,+,I,非竞争性抑制作用,：,底物和抑制剂与酶的不同部位结合，但形成的EIS不能进一步转变为产物。,*特点,抑制剂与酶活性中心外的必需基团结合，底物与抑制剂之间无竞争关系；,抑制程度取决于抑制剂的浓度；,动力学特点：,V,max,降低，表观,K,m,不变。,抑制剂,1/V,1/S,无抑制剂,S,v,Vmax,(Km),V,/2,(,),无 I,有 I,Vmax,第四节 酶活性调节,调节,含量,活性,合成,分解,变构调节,化学修饰,迟缓调节,快速调节,一、酶的变（别）构效应,有些酶具有类似血红蛋白那样的别构效应，称为,(变),别构酶,。,别构酶,催化,中心,别构,中心,可在同一亚基,也可不在同一亚基,-结合S,将S转化为P,-结合,别构剂(效应剂)如:ATP、AMP、S、P、小分子代谢物,构象改变,构象改变,功能改变,效应剂,特点,：1.一般是寡聚酶；2.具有别构效应；3.,v,对 S 不呈直角双曲线。,活性,变构激活,活性,变构抑制,S,v,变构激活,变构抑制,变构酶,S型曲线有利于S改变对酶活性的调节,(三)、酶的共价修饰调节,-酶蛋白肽链上的一些基团可在别的酶的催化下,与某种化学基团发生可逆的共价结合,从而改变酶的活性,这一过程称为酶的,共价修饰,(covalent modification)或,化学修饰,(chemical modification)。,如:,E,E-,P,蛋白激酶,ATP,ADP,H,2,O,H,3,PO,4,磷蛋白磷酸酶,磷酸化,脱磷酸化,磷酸化,脱,磷酸化,是最常见的,化学修饰,方法。另外还有:,甲基化,脱,甲基化,乙酰化,脱,乙酰化,腺苷化,脱,腺苷化,硫酸化,脱,硫酸化,互变由不同的,酶催化,酶还可受其它因素,的调节,故:,化学修饰具有,级联放大效应,第五节 酶的分类与命名,1961年国际酶学委员会（Enzyme Committee,EC）根据酶所催化的反应类型和机理，把酶分成6大类：,1.氧化还原酶类,：主要是催化氢的转移或电子传递的氧化还原反应。,A,+,B,H,2,（H,2,O,2,，H,2,O）,A,H,2,+,B,（O,2,）,一、酶的分类,2.转移酶类,：催化化合物中某些基团的转移。,A,X,+B,A+B,X,根据,X,分成8个亚类：转移碳基、酮基或醛基、酰基、糖基、烃基、含氮基、含磷基和含硫基的酶。,R,H,+,O,2,+还原型辅助因子,R,O,H,+H,2,O,+氧化型辅助因子,（又称,羟化酶,）,2.转移酶类,：催化化合物中某些基团的转移。,A,X,+B,A+B,X,根据,X,分成8个亚类：转移碳基、酮基或醛基、酰基、糖基、烃基、含氮基、含磷基和含硫基的酶。,3.水解酶类,：催化加水分解作用。,AB+,H,2,O,A,O,H,+B,H,4.裂解酶类：,催化非水解性地除去基团而形成双键的反应或逆反应。,CH,3,C,=O,C,OOH,CC,键,CH,3,C,=O,H,+,C,O,2,CO,键,C,H,2,COOH,H,OC,HCOOH,HCCOOH,HOOC,C,H,+,H,2,O,3.水解酶类,：催化加水分解作用。,AB+,H,2,O,A,O,H,+B,H,5.异构酶,：催化 各种异构体之间的互变。,A,B,常见的有消旋和变旋、醛酮异构、顺反异构和变位酶类,。,6.合成酶类,：催化有ATP参加的合成反应。,A+B+ATP,AB+ADP+Pi,酶的命名有两种方法：,系统名,、,惯用名,。,系统名,：包括所有底物的名称和反应类型。,乳酸+NAD,+,丙酮酸+NADH+H,+,乳酸脱氢酶,EC 1.1.1.27,第1大类，氧化还原酶,第1亚类，氧化基团CHOH,第1亚亚类，H受体为NAD,+,该酶在亚亚类中的流水编号,EC 1.1.1.27 乳酸:NAD,+,氧化还原酶,惯用名,：只取一个较重要的底物名称和反应类型。,乳酸脱氢酶,对于催化水解反应的酶一般在酶的名称上省去反应类型。,