重要酶类及其活性调节

调节酶的活性的意义：避免物质和能量的浪费；避免代谢活动失控对生命体的破坏；调节方式；酶活性的调节；多酶体系；同工酶；催化抗体等。

重要酶类及其活性调节

• 调节酶的活性的意义
  • 避免物质和能量的浪费；避免代谢活动失控对生命体的破坏
• 调节方式
  • 酶活力的调节：激活或抑制
    • 激活剂：能提高酶活性，加速酶反应速率的物质
    • 酶原：不具催化活性的酶的前体
      • 酶原的激活：环境条件激活、致活素激活
      • 激活机理：空间结构和构象的改变，由于链切割】重新折叠、新相互作用力的产生，使酶的空间结构及构象发生改变，从而使酶形成了对于特定催化活性的空间结构，从而使酶得到激活
    • 抑制剂：与酶结合后，使酶活力降低、甚至丧失催化活力的物质 原理：改变了酶的空间结构、构象或关键区域的性质
    • 不可逆抑制：抑制剂与酶以共价键结合（强结合力）
      • 重金属离子、有机汞、有机砷：与活性中心必需基团结合
      • 有机磷：与酶活性中心的色氨酸发生共价键结合
      • 氰化物和一氧化碳：与金属离子形成络合物
      • 蛋白质抑制剂：结合并封闭酶的活性中心
      • 有机分子：与酶的活性中心结合
    • 可逆抑制：抑制剂与酶以非共价键结合（弱结合力）
      • 竞争性：抑制剂与底物类似，与底物竞争酶活性位点。Km增大，Vmax不变
      • 非竞争性：抑制剂与酶的结合不受底物影响，一旦抑制剂与酶相结合，无论底物是否结合，酶活性都受到抑制。Km不发生改变，但Vmax减小
      • 反竞争性：抑制剂仅与"酶——底物复合物"结合，能促进底物与酶的结合，但降低催化活性。Km和Vmax都减小
  • 酶数量的调节：酶表达的诱导或阻遏
• 酶活性的调节
  • 酶的变构、酶的可逆共价修饰
    • 变构酶：催化中心+别构中心
    • 协同效应：正协同&负协同；同促效应&异促效应
    • 酶的可逆共价修饰
      • 可逆磷酸化
      • 可逆腺苷酰化、尿苷酰化
      • 甲基化
      • 乙酰化
    • 酶活性受可逆共价修饰调节的机理
      • 改变酶的整体结构
      • 影响酶的整体构象
      • 影响催化的活性中心
• 多酶体系
  • 在完整细胞的某一代谢过程中，由几个酶组成的反应链体系称为多酶体系。
• 调节酶
  • 调节酶都是多亚基蛋白质
  • 别构酶：也称为异构酶
    • 别构调节：酶分子的非催化部位与某些化合物可逆地非共价结合后发生构象的改变，进而改变酶活性状态
  • 一些酶的活性受可逆的共价修饰调节
    • 共价修饰调节：某些调节酶在其他酶的作用下，对其结构进行共价修饰，而使其在高活性形式和相对较低的活性形式之间互相转换。
• 同工酶
  • 是同一种酶的不同分子形式，能催化相同的化学反应，但它们的动力学性质、调解性质、所用的辅助因子以及亚细胞分布等方面都存在明显差异的一组酶。
• 催化抗体
  • 若以一个酶促反应的过渡态类似物去诱发产生抗体，后者应与该过渡态类似物有着互补的构象；这种抗体，可称为催化抗体或抗体酶。