导图社区 酶
酶的最全知识总结,包括酶通论、酶促反应动力学、酶反应机制、酶调节机制等内容。
新陈代谢与生物氧化思维导图,介绍了代谢的概念、代谢的类型、代谢的途径、高能化合物、生物氧化概述、电子传递链等。
下图梳理了蛋白质的知识点,包含蛋白质和氨基酸的概述、蛋白质的分子结构、蛋白质的结构与功能、蛋白质的分离纯化与结构界定。
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酶通论
酶作为生物催化剂的发现历史
酶催化作用的特点
1. 高效性
2. 饱和性
3. 专一性
4. 条件温和
5. 可调控性
6. 酶的催化活性与辅酶、辅基有关
酶的组成
单纯蛋白酶 酶的活性仅取决于蛋白质结构,不含其它成分
结合蛋白酶 全酶 = 酶蛋白+辅助因子
单体酶、寡聚酶和多酶体系
酶的分类
氧化还原酶类 能催化底物发生氧化还原反应的一类酶。
转移酶类 能催化底物发生基团转移或交换的一类酶。
水解酶类 能催化底物发生水解反应的酶。
裂解酶类 催化底物分子中C-C(或C-O、C-N等)化学键断裂
异构酶类 催化底物分子发生几何学或结构学同分异构变化的酶
合成酶类(或连接酶) 催化两个分子连接在一起,并伴随ATP分子中高能磷酸键断裂
酶的活力测定
酶活力 测酶活力即测酶促反应的速率
酶的比活力 代表酶的纯度,用每mg蛋白质所含的酶活力单位数表示
酶的活性中心
• 只占整个酶分子体积的1-2%
• 一级结构上可能相距很远,但在空间结构上可能很近
• 并非和底物的形状正好互补----而是诱导契合
• 位于酶分子表面的一个裂缝内
• 底物与酶的结合通过非共价键
• 具有柔性和可运动性。变性时,活性部位最先被破坏
酶反应的几个概念
核酶
核酶的发现——四膜虫;rRNA成熟中RNA的剪接
酶促反应动力学
底物浓度对酶反应速度的影响
单底物——酶促反应的动力学方程式—米氏方程
米氏常数Km 当v0=1/2 Vm时,则 Km = [S]
酶的特征常数Vm
催化常数Kcat kcat = Vm / [E]
催化效率指数Kcat/Km
多底物
酶的抑制作用
可逆
竞争性抑制作用 Vm不变,Km增大
非竞争性抑制作用 Vm减小,Km不变
反竞争性抑制作用 Vm减小,Km减小
不可逆(抑制剂与酶分子的活性中心的某些必需基团以共价键相结合,而使酶失活)
基团特异性不可逆抑制剂
过渡态类似物不可逆抑制
底物类似物不可逆抑制
自杀性抑制剂
影响酶反应速度的因素
酶浓度
温度
pH值
激活剂
酶反应机制
酶和底物间的弱相互作用力--过渡态稳定学说
酶和底物复合物的形成伴随着熵
酶和底物的相互作用通过疏水的相互作用、氢键、离子键来稳定
过渡态稳定的化学机制
① 邻近与定向效应
② 底物分子敏感键扭曲变形
③ 广义酸碱催化
His咪唑基
④ 共价催化:亲核催化、亲电催化
⑤ 静电催化
⑥ 金属催化
胰凝乳蛋白酶催化机制的实例
胰凝乳蛋白酶中的三维构象
胰凝乳蛋白酶的活性中心的催化三联体
Asp102——定向His57,使其成为更好的质子受体。
His57——催化部位。其咪唑基既是一个很强的亲核基团, 易供给电子;又是一个广义酸碱功能基团,以去 质子化形式存在。
Ser195——底物结合部位,完成共价催化,以质子化形式 存 在。很强的亲核基团
反应过程
第一阶段: 酰化阶段,产生第一个产物胺
第二阶段——脱酰阶段,产生第二个产物酸
酶调节机制
酶的“量变”
同工酶
酶的“质变”
别构调控
不服从米氏方程式,不是双曲线,呈S形曲线
可逆的共价修饰
酶原激活
酶