导图社区 第八章 酶学概论
这是一篇关于第八章 酶学概论的思维导图，主要内容包括：酶的化学本质，酶的催化性质，酶的分类和命名。
这是一篇关于第七章 核酸的理化性质及研究方法的思维导图，主要内容包括：核酸的理化性质，肽核酸（PNA），核酸的研究技术和方法。
这是一篇关于第六章 核酸的结构与功能的思维导图，主要内容包括：核酸的分类，核酸的一级结构，核酸的二级结构，核酸three级结构，核酸与蛋白质形成的复合物，核酸的功能。
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第八章 酶学概论
酶的化学本质
酶是由细胞合成、在机体内行驶催化功能的生物催化剂，其化学本质主要是蛋白质，少数是RNA
核酶eg.
Thomas Cech发现，四膜虫26S rRNA前体有自我剪切能力。其内含子L-19间插序列（IVS）具有多种催化功能
Sidney Altman发现，大肠杆菌核糖核酸酶P的核酸组分——M1 RNA具有酶活性
核糖体是一种核酶（具有催化活性的RNA。少数只有RNA，多数还有金属离子/和蛋白质）
分类
化学组分
单纯酶
只有蛋白质
缀合酶/结合酶
蛋白质＋辅因子
没有辅因子的缀合酶叫脱辅酶，有的叫全酶
辅因子
辅酶
结合松散，次级键相连，透析或超滤等温和方法就可以去除。（辅酶辅酶Ⅰ和辅酶Ⅱ）
辅基
结合紧密（有时甚至以共价键结合），透析过滤无法去除。（琥珀酸脱氢酶的FAD）
金属离子
紧密结合。（钙镁铜等离子）
酶结构特征,不含RNA的酶
单体酶
只一条肽链
当肽链很长时，可有多个结构域，有多种功能，称多功能酶。
eg.大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ同时具有DNA 聚合酶、3'-外切核酸酶和5'-外切核酸酶的活性。哺乳动物脂肪酸合酶八合一，一条链七种酶活和一个脂酰基载体
寡聚酶
多于两个亚基，次级键结合，有四级结构，有别构效应
多酶复合体
大于两个功能相关的酶嵌合而成
酶的催化性质
受酶催化的化学反应称为酶促反应,其中的反应物称为底物
与非催化剂一样
①只能催化热力学允许的反应
②反应完成后本身不被消耗或变化,即可以重复使用。
③对正反应和逆反应的催化作用相同
④不改变平衡常数,只加快到达平衡的速率或缩短到达平衡的时间。
特性
1、高效性
大大降低反应所需活化能
2、酶在活性中心与底物结合
活性中心
酶的活性中心(active site)也被称为活性部位,是指酶分子上与底物结合,并与催化作用直接相关的区域。如果酶是缀合酶,活性中心还包括与辅因子结合的区域:如果一种酶是多功能酶,就会有多个活性中心。
组成
结合基团
疏水aa
与底物结合，决定酶专一性
催化基团
亲水aa
参与催化，决定酶的催化能力。负责老键断裂、新键形成
特征
①活性中心是一个三维实体,通常由若干个在一级结构上并不相邻的氨基酸残基组成。
②活性中心只占酶体积很小部分（1%~2%）。大多数氨基酸残基不与底物接触,作为结构支架,有助于活性中心三维结构的形成和稳定。
③活性中心为酶分子表面的一个裂缝、空隙、口袋，中心内名多为疏水基酸残基,也有少量亲水氨基酸残基。为将水排至在外，防止副反应、
裂缝闭合
有利于ATP转移
排出水，防止副反应
④活性中心能使用侧链基团催化反应的只能是亲水氨基酸,疏水氨基酸的侧链从化学的角度来看是惰性的,催化不了反应,顶多参与结合底物
亲水氨基酸出现概率His>Cys>Asp>Arg>Clu。His的pKa接近生理pH
⑤与底物结合多为多重次级键（氢键、疏水键、范德华力、离子健），有时底物暂时形成共价键（共价催化）
⑥底物结合特异性取决于活性中心与底物结构的互补性，活性中心与反应过渡态的互补性＞与底物的
⑦活性中心的构象有一定柔性，会改变
3、高度专一性
指酶对参与反应的底物有严格的选择性,即一种酶仅能作用于一种底物或一类分子结构相似的底物,使其发生某种特定类型的化学反应,并产生特定的产物
（1）绝对专一性
一酶催化一反应
eg.脲酶催化尿素
（2）相对专一性
官能团专一性
磷酸酶-磷酸基团
键专一性
肽酶-肽键
（3）立体专一性
酶的立体异构专一性还表现在许多酶能够区分假手性C上的两个等同的基团,并且只催化其中的一个,而不催化另一个
意义：药物有些只有一种构型有效（反应停）
解释模型
（1） 锁和钥匙模型
不中
不能解释逆反应
不解释机制
酶-锁，底物-钥匙
（2） 诱导契合模型
酶和底物便结合，诱导开始，二者构象都改变以更好的行使催化
中
能解释酶专一性
有助于解释催化机制
eg.脂肪酶-只水解水油界面的底物，界面诱导酶构象改变，活性中心外露才有活性
（3） 三点附着模型
只有底物在活性中心的3个结合点都匹配，酶才催化反应。
异构体基团相同，但空间排列不同
eg.顺乌头酸酶
4、反应条件温和
37℃左右，一个标准大气压压强，pH≈7
5、反应条件敏感，易失活
6、受调控（12章）
7、许多酶活性需要辅因子
辅因子有的作为第二底物参与反应,如辅酶I和辅酶Ⅱ作为电子和氢的受体或供体,参与氧化还原反应； 有的也可以直接参与催化,完成氨基酸侧链基团不能完成的催化任务,例如金属离子、硫胺素焦磷酸和磷酸吡哆醛
还有
①控制反应何时发生
②调节反应速率
③防止副反应发生
④优化特殊条件下的反应
酶的分类和命名
氧化还原酶
电子转移
乙醇脱氢酶
转移酶
分子间团转移
蛋白激酶A
水解酶
加水键断裂
脂肪酶
裂合酶
消除反应产生双键
碳酸酐酶
异构酶
分子内重排
磷酸已糖异构酶
连接酶
水解ATP与分子之间的连接偶联
DNA连接酶
与核苷三磷酸水解或氧化还原酶反应偶联的物质跨膜转运或在膜内的分离
P型质子泵和多种ABC类转运蛋白
合成酶：消耗ATP
合酶：不消耗ATP
