2026年考研414【酶】

2026年考研414植物生理学和生物化学统考【酶】单元思维导图，分别涵盖酶的简介、分类、酶际分类、作用机制、酶活性调节以及举例等内容，总结细致全面，适合做复习资料。

05酶

• 名词解释——编号“6” 极其重要——简答题/论述题 重要——选择
• 简介
  • 概念
    • 酶
      • 活cell合成，生物催化剂
    • 底物
      • 酶作用物质
    • 产物
      • 酶反应后，产生物质
  • 催化特点
    • 口诀“高一调和”
      • 高
        • 催化效率高
      • 一
        • 高度专一性
          • 绝对专一性
            • 1个
              • 作用，特定底物+特定反应=特定产物
          • 相对专一性
            • 1类
              • 作用，相同化学键/化学基团
      • 调
        • 严格调节，酶活力
      • 和
        • 反应条件，温和
          • 常温常压、中性
            • 酶易失活
  • 化学本质
    • 酶化学本质
      • 大多数酶
        • 蛋白质
      • 有些RNA
        • 核酶
          • 核酶v核酸酶
            • 核酶
              • RNA
            • 核酸酶
              • Pro
                • 分解核酸的酶
    • 5特点
      • 酸碱水解
        • 产物：AA
      • 蛋白酶水解
      • 变性
      • 失活
      • 两性电解质
      • 胶体性质
        • 丁达尔
        • 布朗
        • 不能透半
        • 口诀“不办布丁”
  • 命名
    • 习惯
      • 底物
      • 催化反应
      • 底物+催化反应
      • 酶来源/酶特点
    • 系统
      • 全部底物+催化反应性质+“酶”
• 分类
  • 结构
    • 单体酶
      • 1条多肽链
        • 仅，具有三级结构
    • 寡聚酶
      • ≥2亚基
  • 组成
    • 单纯酶
      • 仅，多肽链
    • 结合酶/全酶
      • 酶蛋白+辅助因子
        • 酶蛋白
          • 蛋白
            • 选择底物
              • →反应专一性
        • 辅助因子/辅因子
          • 非蛋白
            • 传递
              • →反应性质（涉及代谢）
          • 分类
            • 类1
              • 辅基
                • 共价键
                  • 结合，紧密
                    • 透析，不能分离
              • 辅酶
                • 非共价键
                  • 结合，疏松
                    • 透析，能分离
              • 金属离子
                • ❌️直接结合蛋白
                • =酶催化活性，必需品
                  • eg
                    • 血红蛋白含Fe2+
            • 类2
              • “小无金”
                • 小分子有机化合物
                • 无机离子
                • 金属有机化合物
        • 注意
          • 酶Pro，单独存在
            • 无活性
          • 辅助因子，单独存在
            • 无活性
          • 结合酶/全酶 （酶Pro+辅助因子），存在
            • 有活性
  • 功能
    • 多功能酶
      • 1多肽链→n种催化功能
    • 多酶复合体
      • n种酶+非公价键→依次催化，1个代谢各个反应
• 酶国际分类
  • 氧化还原酶
    • 氧化还原
      • 氧化酶、脱H酶
  • 转移酶
    • 基团转移
      • 转氨酶、激酶
  • 水解酶
    • 水解反应
      • 酯酶、Pro酶、淀粉酶
  • 合成酶（连接酶）
    • 2底物+，需要ATP水解供能
      • 氨酰tRNA合成酶、天冬酰胺合成酶
  • 裂合酶
    • 底物-基团，产生双键
      • 脱氨酶、脱羧酶、醛缩酶、水合酶
  • 异构酶
    • 改变，分子结构
      • 差向异构酶、顺反异构酶
  • 总结 ——尤其举例
    • • "羊转向水源，能合成或裂变，异构"
• 作用机制
  • 酶催化作用
    • 降低活化能
      • 高效降低
    • 过渡态稳定
    • 中间产物学说
  • 酶活性中心
    • 酶活性中心
      • 酶特异性+底物→催化反应，特定三级结构区域
        • 1或n多肽链上，几个重要AA残基相互靠近
    • 构成
      • 结合基团
        • 特异性+底物
          • 酶底物专一性
      • 催化基团
        • 酶催化效率
    • 5特征
      • “小三位置柔弱”
        • 酶活性中心
          • 小
            • 占，很小一部分
          • 三
            • 三维实体
          • 位
            • 酶分子表面，1凹穴或裂缝
          • 柔
            • 柔性
        • 弱
          • 底物
            • 较弱次级键，+酶
  • 酶专一性
    • 高度专一性（同上）
    • 酶作用专一性假说
      • 锁钥学说
        • F
          • 底物+酶，结构互补
          • 底物+酶活性中心，契合，类比锁钥
        • 学说总结
          • 一一对应，直接结合， 无变化
            • ❌️解释，酶Pro柔性
      • 诱导契合学说
        • K
          • 酶活性中心，柔性 →酶结合过程，底物诱导酶构象变化
          • 底物+游离酶→不同构象
        • 学说总结
          • 与酶互补， 酶-底物复合物的活性中心
            • ✅️解释，酶专一性
  • 酶催化机制
    • 领近效应&定向效应
      • 领近效应
        • 酶+底物，亲和度高
          • 游离底物➡️酶活性中心
            • 底物浓度⬆️
            • 反应速度⬆️
      • 定向效应
        • 分子正确取向，有效碰撞，化学反应
          • 分子取向正确⬆️
          • 有效碰撞几率⬆️
          • 化学反应⬆️
    • 诱导契合
      • 非共价相互作用
        • 酶，构象变化
          • 底物诱导酶，✅️结合底物（的构象变化）
        • 底物，构象变化
        • 酶+底物互补契合
      • eg
        • 已糖激酶
          • 无G
            • 开放活性中心
          • 有G
            • 构象变化：2个结构域，夹子闭合
    • 共价催化
      • 暂时共价键
        • 共价中间产物
          • 稳定过渡态，⬇️活化能
            • 反应⬆️
      • 分类
        • 亲核催化
        • 亲电催化
        • 记忆
          • 亲核基团
            • His
              • 咪唑基
            • Cys
              • 巯基
            • Ser
              • 羟基
          • 亲电基团
            • H+、Mg2+、Mn2+、Fe3+等
      • eg
        • 磷酸丙糖异构酶
        • 丙酮酸激酶
        • 醛缩酶
    • 酸碱催化
      • 某些功能基团=酸/碱
        • →（底物+质子）/（底物-质子）
          • 稳定，过渡态
            • 反应⬆️
      • 注意：His
        • His的咪唑基pka=6-7
          • 中性ph，His
            • 0.5质子化
              • 碱
                • +e
            • 0.5自由电子
              • 酸
                • -e
        • 最活泼催化功能基团
    • 金属离子催化
      • 稳定
        • 过渡态中间物
      • 在酶活性中心
        • 底物排列更适宜
      • 氧化还原反应
        • 电子传递
      • eg
        • 已糖激酶
    • 酶活性中心的疏水微环境
      • 非极性环境
        • 2带e基团间，静电作用⬆️
          • 比极性环境
      • eg
        • 脂肪酸合酶
          • 有，多个结构域
          • 内部，疏水微环境
          • 脂肪酸键延伸，提供空间
• 举例
  • 溶菌酶
  • 胰凝乳蛋白酶
• 酶促反应动力学
  • 研究酶促反应速率+ 影响此速率的各因素科学
    • 酶活力测定（原则）
      • 酶活力
        • 催化，一定化学反应，能力
      • 酶活力表示
        • 酶催化反应速度+单位t内/单位v内的△↓/△↑来表示
          • 酶活力单位（U）
            • 最适条件下（25℃+最适ph+充足底物）
              • （1μmol底物→产物）/分钟，所需酶量
              • 1（IU）
                • =
                  • 1（μmol/min）
              • 常用，酶量=酶活力单位（U）
          • 酶比活
            • 酶活力单位数/mg酶
            • IU/m
              • =
                • IU/ml
                  • =
                    • μmol/（min*mg）
            • 酶比活⬆️
              • 活性酶纯度⬆️
        • 2015年39题
          • 39.写出酶活力单位中IU和Katal单位的含义。
      • 基本原则
        • 测定酶促反应速度的初速度V0
          • 初速度=酶催化活力
            • t↑，酶促反应v↓的原因
              • 底物↓，产物↑，逆反应进行⬆️
              • 产物↑➡️酶活性↓
              • 酶部分失活
        • 最适条件下测定
          • ph
            • 钟形曲线（曲线先↑后↓）
              • 最适ph，曲线最高
          • T
            • 钟形曲线（曲线先↑后↓）
              • T↑，反应↑
                • T过高，酶蛋白变性
          • 离子强度
            • 合适缓冲液
        • 反应体系中底物浓度＞＞酶量
          • 酶催化效率高，只有...，酶才能整个反应期间处于饱和
            • 反应速度v，无关，底物浓度C
              • 正确测酶活力
    • 酶活性影响
      • 底物浓度C
        • V0-[S]曲线
          • 一级反应
            • C低
              • C⬆️，V呈正比⬆️
          • 混合级反应
            • C持续⬆️
              • C⬆️，V不呈正比⬆️
          • 零级反应
            • C一定值
              • V=Vmax
        • 米氏方程
          • 解释，酶促动力学，特征
            • 实验证据
            • 参数意义
              • V0
                • 酶促反应速率
              • Vmax
                • 最大反应速率
              • [S]
                • 底物浓度
              • Km
                • 米氏常数
                  • 物理意义
                    • V=1/2Vmax时，底物浓度[S]
                  • 单位
                    • mol/L
                      • =[S]单位
                  • 应用
                    • 鉴定，酶指标
                      • 有关，酶性质
                        • 酶特征常数
                      • 无关，酶浓度
                    • 有关，酶底物的亲和力
                      • Km⬆️，亲和力⬇️
                    • 判断，酶最适底物
                      • Km⬇️，最适底物⬆️
                    • 判断，反应方向
                      • Km⬇️，反应进行容易⬆️
              • Kcat
                • 转化数
                  • 酶+底物饱和时
                    • 每s，每1，酶分子→底物的分子数
                  • Kcat⬆️
                    • 酶催化速率⬆️
            • 测定Km、Vmax
              • 双倒数作图法
                • • 公式
                  • 坐标
                    • 横坐标
                    • 纵坐标
                  • 斜率
                  • 横轴截距
                  • 纵轴截距
          • 2019年38题
            • 38.写出米氏方程,并简述米氏常数的物理意义。
      • PH
        • 钟形曲线（曲线先↑后↓）
          • 最适ph，曲线最高
            • 最适ph
              • 出现Vmax的环境ph
          • ph影响
            • 酶分子构象
              • 稳定性+解离状态
                • 酶活力
                  • eg
                    • 胃蛋白酶
                      • 正离子，活性
                    • 胰蛋白酶
                      • 负离子，活性
                    • 蔗糖酶
                      • 两性离子，活性
            • 底物
              • 解离状态
                • 酶+底物形成
      • 温度T
        • 钟形曲线（曲线先↑后↓）
          • 最适T
            • 出现Vmax的T
          • T⬆️
            • 活化底物分子数⬆️
              • 反应速率⬆️
          • T一定值，继续T⬆️（T过高）
            • 酶蛋白变性
              • 反应速率⬇️
      • 抑制作用
        • 抑制作用
          • 一些小分子干扰
            • V⬇️甚至停止
          • 注意
            • 小分子+酶
              • ❌️酶蛋白变性
              • ✅️酶活性⬇️/酶活性丧失
        • 分类
          • 可逆抑制
            • 竞争性抑制
            • 非竞争性抑制
            • 反竞争性抑制
          • 不可逆抑制
      • 抑制剂
        • 抑制剂
          • 引起抑制作用的小分子
        • 分类（同抑制作用）
          • 可逆抑制剂
            • 可逆抑制作用
              • 抑制剂+酶蛋白，非共价结合
                • 透析、超滤等方法
                  • -抑制剂
                    • 酶复活
                  • 类比
                    • 辅酶，非共，透析能分离
            • 竞争性抑制剂
              • 特点
                • 化学结构
                  • ≈底物
                • 与底物竞争，酶分子上结合位点
                  • 酶-抑制物复合物
                • （底物+酶）↓➡️V↓
              • 变化
                • Vmax不变
                  • Km⬆️
              • 解除
                • [S]⬆️
              • eg
                • 丙二酸、琥珀酸
              • 真题
                • 2008年39题
                  • 39.以丙二酸抑制琥珀酸脱氢酶为例,说明酶竞争性抑制作用的特点
                • 2011年38题
            • 非竞争性抑制剂
              • 特点
                • 酶分子上结合位点
                  • 与底物不同
                • 抑制物、底物，随机+酶
                  • 三元复合物ESI
                    • ❌️产物
                      • -，酶催化活性
              • 变化
                • Vmax⬇️
                  • Km不变
              • 解除
                • [S]⬆️，无效
              • eg
                • 重金属离子
                  • 巯基酶，非竞争抑制剂
                  • 解除
                    • +巯基化合物，eg巯基乙醇/Cys
            • 反竞争性抑制剂
              • 特点
                • ❌️直接+酶
                  • +ES复合物=ESI复合物
                • （底物+酶），改变酶构象
                  • ✅️+抑制剂
              • 变化
                • Vmax⬇️
                  • Km⬇️
              • 解除
                • /
              • eg
                • 氰化物
                  • -，芳香硫酸酯酶
          • 不可逆抑制剂
            • 不可逆抑制作用
              • 不可逆抑制剂+酶活性中心功能基团，共价键
                • 透析、超析等
                  • 不能除
              • 类比
                • 辅基，共，透析不能分离
            • 常见
              • 有机磷农药
                • eg
                  • 硫酸、敌百虫、二异丙基氟磷酸
                    • +乙酰胆碱酯酶活性部位Ser-OH，共价
                    • 乙酰胆碱
                      • 昆虫、脊椎动物，神经递质
                  • 二异丙基氟磷酸
                    • -，胆碱酯酶
    • 激活剂
      • 酶活性⬆️物质
        • 无机离子
          • K+、Mg2+、Fe3+等
        • 有机小分子
          • Cys、还原性谷胱甘肽
        • 生物大分子
          • Pro激酶
• 酶活性调节
  • 调节酶
    • 调节活性，酶
      • 别构调节
        • 概念
          • 酶的别构调节
            • 酶非催化部分+化合物，可逆非共价
              • 构象变化
                • 酶活性变化
          • 效应物/调节物
            • 酶分子发生别勾作用，物质
        • 别构酶
          • 有别构调节作用，酶
          • 结构
            • 多亚基酶
              • 每1亚基2构象
                • R型松弛态构象
                  • ✅️+底物/调节物
                • T型紧张型构象
                  • ❌️+底物/调节物
          • 组成
            • 酶活性中心
              • 结合部位
              • 催化部位
              • 催化机制
            • 调节部位
              • 别勾中心、别够部位
              • 活性调节
          • 作用机理
            • 齐变模型
              • 1别构酶，所有亚基，1种构象
                • 全R/全T
                  • 构象变化，同步
            • 序变模型
              • 1调节物+1亚基
                • 亚基三级结构，变化
                  • 临近亚基，构象，不同程度变化
              • 多亚基。别构酶
                • 不同构象
          • 动力学特点
            • 变构酶反应，初反应对[S]作图
              • 动力学特点:
              • ❌️米氏方程，✅️S形曲线
          • 生理意义
            • [S]小变化
              • 别构酶，灵敏、有效
                • 调节V
                  • 确保集体代谢正常进行
          • 别够效应/协同效应
            • 1亚基变化→其他亚基变化
              • 酶活性
                • 调节代谢
            • 分类
              • 正协同效应
                • V⬆️
                  • 正调节物
              • 负协同效应
                • V⬇️
                  • 负调节物
      • 可逆共价修饰
        • 可逆共价修饰
          • 自身，AA残基，可逆共价修饰，活性↔非活性
          • 细分主题 1
        • 2种，修饰基团
          • 共价结合
          • 水解
        • 常见共价修饰方法（6种）
          • 磷酸化
            • /
              • 去~
            • 最普遍
          • 腺苷酰化
            • /
              • 去~
          • 鸟苷酰化
            • /
              • 去~
          • 甲基化
            • /
              • 去~
          • 乙酰化
            • /
              • 去~
          • -S-S-氧化
            • /
              • -S-S-还原
          • “鸟先淋雨，甲乙2人后淋雨”
        • eg
          • 磷酸化，最普遍
            • • 发生
                • 调节酶，肽链，特殊的Ser-OH基团
              • 蛋白质 激酶
                • 催化，ATP上的磷酸基团→→调节酶Ser
                  • =共价键，磷酸丝氨酸
              • 蛋白 磷酸酶
                • 催化，磷酸丝氨酸→水解→释放磷酸基团
                  • 恢复，Ser-OH基团
              • 2特点
                • 调节物效应⬆️
                • 体内，最经济有效，快速，调节方式
        • 2022年31题
          • ？
      • 酶原激活
        • 酶原激活
          • 体内，新，酶，无生物活性
            • 蛋白 水解酶，专一作用
              • 切部分肽段，构象变化
                • =活性酶
          • 酶原
            • 无酶活性的Pro
          • 酶原激活
            • 专一性蛋白质，水解
              • 无活性酶原→有活性酶，过程
        • 整个过程
          • 蛋白质，专一性水解
            • +
              • =酶活性中心
          • 不可逆
        • 意义
          • cell中，某些酶，酶原形式
            • 合成+储存
              • 保护cell，合成这些酶的细胞，免受损伤
              • 机体需要，迅速分泌并激活，参与生理过程
        • eg
          • 胰疑乳蛋白酶
            • 合成
              • 胰脏细胞
            • →
              • 分泌到
                • 小肠
            • →
              • 胰蛋白酶
                • 特定位点，水解
            • →
              • 构象变化
                • =酶活性中心，有活性
        • 2010年38题
          • 38.什么是酶原激活?它有何生物学意义?
      • 调节Pro
        • 调节Pro
          • 直接激活/抑制，酶活性，控制反应
            • 进行Pro
        • eg
          • 钙调蛋白(CaM)
            • Ca2+浓度⬆️
            • →
              • CaM，无活性
            • →
              • 【CaM】+【Ca2+】=【Ca2+-CaM】
            • →
              • CaM，有活性
            • →
              • 【Ca2+-CaM】+靶酶
            • →
              • 靶酶激活
  • 同工酶
    • 同工酶
      • 催化，化学反应
        • 相同
      • 酶结构+性质
        • 不同
    • eg
      • 乳酸脱氢酶的同工酶
        • • 催化，丙酮酸→乳酸
          • 脊椎动物至少5种形式
            • H4
            • H3M1
            • H2M2
            • H1M3
            • M4
            • H4~0 M0~4
    • 2023年28题
      • ？