几种重要的调节酶演示课件.pptx

几种重要的调节酶（一）（一）同工酶同工酶（Isoenzyme）1.概念概念 同工酶同工酶是指能催化相同的化学反应，但是指能催化相同的化学反应，但酶蛋白酶蛋白的分子结构、的分子结构、组成却有所不同的一组酶组成却有所不同的一组酶,存在于生物的同一种属或同一个体的存在于生物的同一种属或同一个体的不同组织中，甚至是同一组织或细胞中不同组织中，甚至是同一组织或细胞中。一般。一般为寡为寡聚蛋白聚蛋白。2.同工酶举例：同工酶举例：1959年，年，Marker首先用电泳分离首先用电泳分离法发现法发现动物的乳动物的乳酸脱氢酶（酸脱氢酶（LDH）具有多种分子形式具有多种分子形式。LDH5(M4)LDH4(M3H)LDH3(M2H2)LDH2(MH3)LDH1(H4)心肌梗死和肝病病人血清心肌梗死和肝病病人血清LDHLDH同工酶谱的变化同工酶谱的变化1 1酶酶活活性性心肌梗死酶谱心肌梗死酶谱正常酶谱正常酶谱肝病酶谱肝病酶谱2 23 34 45 5心、肝病变时引起的血清心、肝病变时引起的血清LDH同工酶的变化规律：同工酶的变化规律：心脏疾病心脏疾病 LDH1和和LDH2上升，上升，LDH4和和LDH5下降。下降。急性肝炎急性肝炎 LDH5明显上升，随病情好转而恢复正常。明显上升，随病情好转而恢复正常。3.研究同工酶的意义（1）进行遗传分析、杂种优势的筛选、抗逆指标筛选（2）进行疾病诊断（3）研究代谢规律（二）别 构 酶 又又称称变变构构酶酶。有有些些酶酶的的分分子子表表面面除除了了活活性性中中心心外外，还具有重要的功能部位还具有重要的功能部位调节中心调节中心 调调节节中中心心可可以以与与小小分分子子的的代代谢谢物物相相结结合合，使使酶酶分分子子的的构构象象发发生生改改变变，从从而而影影响响酶酶的的活活性性。这这种种作作用用叫叫变变构构效应效应(又叫别构效应又叫别构效应)；具具有有变变构构效效应应的的酶酶叫叫变变构构酶酶，引引起起变变构构的的小小分分子子物物质叫质叫变构剂变构剂(调节物调节物)。（二）别 构 酶 变变构构酶酶（别别构构酶酶）是是指指一一些些含含有有2 2个个或或2 2个个以以上上亚亚基基的的寡寡聚聚酶酶，在在变变构构酶酶分分子子上上，别别构构效效应应剂剂的的调调节节部部位位一一般般远远离离活活性性中中心心，但但活活性性部部位位与与调调节节部部位位之之间间或或者者活活性性部部位位之之间间，存存在在着着相相互互作作用用（变变构构效效应应，协协同同效效应应）。调调节节物物与与酶酶分分子子的的调调节节部部位位结结合合之之后后，引引起起酶酶分分子子构构象象发生变化，从而提高或降低活性部位的发生变化，从而提高或降低活性部位的酶活性。酶活性。使使酶酶活活性性升升高高的的变变构构叫叫正正变变构构，此此时时的的变变构构剂叫剂叫正变构剂正变构剂(正调节物正调节物)；使使酶酶活活性性降降低低的的变变构构叫叫负负变变构构，此此时时的的变变构构剂叫剂叫负变构剂负变构剂(负调节物负调节物)。（二）别 构 酶变构酶的特点：变构酶的特点：变构酶分子上除了变构酶分子上除了活性中心活性中心外，还有外，还有调节中心调节中心。调节调节中心中心结合调节因子或效应物结合调节因子或效应物。活性中心活性中心结合结合底物底物这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。的在同一亚基上。变构酶的变构酶的 v-S v-S 的关系不符合米氏方程，所以其曲线不是双的关系不符合米氏方程，所以其曲线不是双曲线曲线型，型，v-S v-S关系关系曲线为曲线为S S形。形。已知的变构酶都是寡聚酶。已知的变构酶都是寡聚酶。THANK YOUSUCCESS2024/5/8 周三9可编辑 别构酶动力学曲线别构酶动力学曲线A.A.为非调节酶的曲线为非调节酶的曲线 B.B.为别构酶的为别构酶的S S形曲线形曲线 别构酶的调节作用：别构酶的调节作用：不同的别构酶的调节物分子不同。有的别构酶具有不同的别构酶的调节物分子不同。有的别构酶具有同促效应，有的别构酶具有异促效应，更多的别构同促效应，有的别构酶具有异促效应，更多的别构酶酶是既具有同促效应又具有异促效应。酶酶是既具有同促效应又具有异促效应。别构酶的活性中心负责酶对底物的结合与催化别构别构酶的活性中心负责酶对底物的结合与催化别构中心则负责调节酶反应的速度。中心则负责调节酶反应的速度。多功能酶 multifunctional enzyme酶是一种生物催化剂，它的化学组成是蛋白质或以蛋白质组成为主体的大分子物质。不同酶，其氨基酸组成、辅基种类、催化反应时的条件、分子量及其空间构型等均随之不同。通常一种酶只能专一性地催化一个化学反应，然而某些酶能催化26个化学反应，故把这一类酶称为多功能酶。其中较为典型的有脂肪酸合成酶(fatty acid synthase)、克锰毒蛋白(camphorin)和乙酰基-辅酶A羧化酶(acetyl-coA carboxylase)等。（三）多功能酶多功能酶一般指结构上只有一条多肽链，但具有两种或多功能酶一般指结构上只有一条多肽链，但具有两种或两种以上的催化活力或结合功能的蛋白质。两种以上的催化活力或结合功能的蛋白质。现已有证据证明，多功能酶是由于部分或完全的基因融现已有证据证明，多功能酶是由于部分或完全的基因融合而形成的。合而形成的。对上述同工酶、别构酶和多功能酶的探讨，将有助于阐对上述同工酶、别构酶和多功能酶的探讨，将有助于阐明代谢过程的调节机制，以便更好的加以控制，使代谢明代谢过程的调节机制，以便更好的加以控制，使代谢产物得以提高，意义是十分重大的。产物得以提高，意义是十分重大的。组成酶和诱导酶根据酶的合成方式和存在时间,微生物细胞内的酶可分为组成酶和诱导酶。组成酶是细胞内一直存在的酶,它的合成仅受遗传物质控制即受内因控制。诱导酶是在环境中有诱导物（一般是反应的底物）存在时，微生物会因诱导物存在而产生一种酶就是诱导酶。不管是组成酶或是诱导酶都是受基因控制合成的,如果微生物细胞内没有控制相关酶合成的基因,这种酶就不会合成。微生物细胞中的酶组成酶细胞中始终存在的酶诱导酶环境中某种物质诱导下产生的酶基因处于打开状态基因有条件的表达组成酶 constitutive enzyme组成酶 constitutive enzyme 与生长发育条件无关，常进行定量合成的酶。按其合成方式，可与诱导酶、抑制性酶相对应。可能是因为缺少产生阻遏蛋白等的调节基因或调节基因原来就发生了变异引起的。因此，此类酶的合成量是由附着在启动子上的RNA聚合酶的亲和性等所决定的因系统的不同有很大的差异。可以认为，在供给生物所必需的组成成分的酶中，这种例子是很多的。这种酶类因为是作为细胞组成成分被合成的，所以有组成酶这一名称。诱导酶 induced enzyme诱导酶(induced enzyme)是在环境中有诱导物（通常是酶的底物）存在的情况下，由诱导物诱导而生成的酶。例如，大肠杆菌分解乳糖的半乳糖苷酶就属于诱导酶。又如，催化淀粉分解为糊精、麦芽糖等的-淀粉酶也是一种诱导酶，多种微生物都能产生这种酶。如果将能合成-淀粉酶的菌种培养在不含淀粉的葡萄糖溶液中，它就直接利用葡萄糖而不产生-淀粉酶；如果将它培养在含淀粉的培养基中，它就会产生活性很高的-淀粉酶。诱导酶的合成除取决于诱导物以外，还取决于细胞内所含的基因。如果细胞内没有控制某种酶合成的基因，即便有诱导物存在也不能合成这种酶。因此，诱导酶的合成取决于内因和外因两个方面。诱导酶在微生物需要时合成，不需要时就停止合成。这样，既保证了代谢的需要，又避免了不必要的浪费，增强了微生物对环境的适应能力。THANK YOUSUCCESS2024/5/8 周三18可编辑