导图社区 酶与酶促反应
正常人体细胞生物学：酶的分子结构与功能；酶促反应动力学；酶的调节；酶的工作原理；酶的分类与命名；酶的分类与命名。
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英语词性
生物必修一
法理
酶与酶促反应
酶的分子结构与功能
化学本质
蛋白质
不同形式
单体酶
由一条肽链构成的酶
只有三级结构
寡聚酶
由多个相同或不同的肽链（亚基）以非共价键连接组成的酶
多酶复合物（多酶体系）
几种具有不同催化功能的酶可彼此聚合形成一个结构和功能上的整体
多功能酶（串联酶）
在一条肽链上同时具有多种不同的催化功能
按分子组成
单纯酶
水解后仅有氨基酸组分而无其他组分
缀合酶
蛋白质部分
酶蛋白
决定酶促反应的特异性及其催化机制
非蛋白质部分
辅因子
决定酶促反应的类型
按与酶蛋白结合的紧密程度分类
辅酶
非共价键
疏松
可除去
透析
超滤
辅基
共价键
紧密
不能离开酶蛋白
物质
小分子的有机化合物
维生素
NAD+/NADP+
FMN/FAD
作用
在酶促反应中主要参与传递电子，质子/基团或起运载体作用
参与酶的催化过程
金属离子
作为酶活性中心的组成部分参加催化反应
作为连接酶与底物的桥梁
中和电荷，减小静电斥力
稳定酶的空间构象
分类
金属酶
结合紧密
金属激活酶
可逆结合
功能
酶的活性中心
催化功能
定义
能与底物特异结合并催化底物转变为产物的具有特定三维结构的区域
组成部分
化学基团
必需基团
与酶的活性密切相关
酶活性中心内
结合基团
识别与结合底物和辅酶
催化基团
催化底物发生化学反应，进而转变成产物
酶活性中心外
维持酶活性中心的空间构象和作为调节剂的结合部位所必需
三维结构
裂缝/凹陷
同工酶
催化相同的化学反应，但酶蛋白的分子结构，理化性质乃至免疫学性质不同的一组酶
例子
乳酸脱氢酶LDH
组成
骨骼肌型M
心肌型H
两种类型的亚基以不同的比例组成5种同工酶
类型
LDH1（H4）
心肌中最多
心肌梗死
LDH2（H3M1）
正常人此最多
LDH3（H2M2）
LDH4（HM3）
LDH5（M4）
骨骼中最多
肝病酶谱
肌酸激酶CK
肌型M和脑型B亚基组成的二聚体酶
脑中
CK1（BB型）
心肌中
CK2（MB型）
仅见于心肌，且含量很高
死后3～6小时血中CK2活性升高
骨骼肌中
CK3（MM型）
正常血液中的主要CK，几乎不含CK2
酶促反应动力学
底物浓度
矩形双曲线
反应速率V与底物浓度S
一级反应
混合级反应
零级反应
Vmax
米曼方程
K1. K3 E+S↔️ES➡️E+P k 2
Vmax[S] V=—————- Km+[S]
前提
单底物
初速率
S》E…
Km与Vmax
Km=酶促反应速率为最大反应速率一半时的底物浓度
Km是酶的特征性常数
与酶浓度无关
与…有关
Km在一定条件下🉑️表示酶对底物的亲和力
Km越大，亲和力越小
一种酶有多种底物/一种底物多种酶
Km不同
酶的转换数
林-贝作图法
酶浓度
底物浓度足够时
直线关系
2-61
正比
温度
双重性
最适温度
酶促反应速率最大
不是酶的特征性常数，与反应时间有关
低温
活性降低
保存酶
可恢复
高温
变性
失活
ph
改变酶及底物分子的解离状态
酶活性中心的某些必需基团
同底物结合
具有最大催化活性
最适ph
活性最高
不是酶得特征性陈述，他受底物浓度，缓冲液种类与浓度以及酶的纯度等因素的影响。
抑制剂
不可逆性
与酶共价结合
不能用透析，超滤等方法去除。
有机磷化合物
有机磷农药（敌百虫，敌敌畏，乐果，马拉硫酸等）
与胆碱酯酶活性中心氨基酸残疾的羟基结合
使胆碱酯酶失活
乙酰胆碱堆积…
解除
乙酸胆碱拮抗剂阿托品
胆碱酯酶复活剂解磷定PAM
低浓度的重金属离子/砷类化合物
与巯基酶分子中的巯基结合使酶失活
路易士气
二巯基丙醇BAL
可逆性
与酶非共价
竞争性
与底物竞争酶活性中心
结构相似
抑制程度取决于抑制剂与酶的相对亲和力及与底物浓度的相对比例
丙二酸与琥珀酸竞争琥珀酸脱氢酶
磺胺类药物
对氨基苯甲酸
二氢蝶酸合酶
四氢叶酸FH4
一碳单位
非竞争性
活性中心外的调节位点
反竞争性
结合位点由底物诱导产生
抑制剂仅与酶-底物复合物结合
使酶活性下降，而又不引起酶蛋白变性的物质。
可与酶活性中心或酶活性中心之外的调节位点结合
激活剂
无活性
有活性
使酶活性增加
多数金属离子
必需激活剂
少数阴离子
Cl-
非必需激活剂
唾液淀粉酶
有机化合物
酶的调节
酶活性调节
方式
别构效应剂
改变酶构象
某些代谢物与某些酶活性中心外某部位非共价可逆结合
别构酶
协同效应
多亚基
正
效应剂是底物本身
[S]-V曲线“S”
负
别构部位
催化亚基
调节亚基
调节效果
别构激活剂A
别构抑制剂I
化学修饰
化学基团与酶共价可逆结合
共价修饰
瀑布效应
常见形式
磷酸化 去磷酸化
乙酰化 脱乙酰化
甲基化 脱甲基化
腺苷化 脱腺苷化
酶原激活为有活性的酶
酶的前体
酶原
酶原的激活
本质
去除抑制性的肽段，经变构形成/暴露酶活性中心
胰蛋白酶
小肠
Ca2+
肠激酶
第六位氨基酸残基与第七位异亮氨酸残基间的肽键断裂，水解一个六肽
意义
对机体起保护作用
凝血因子
消化道蛋白酶
避免胰腺自身消化和细胞外基质蛋白遭蛋白酶水解破坏
特定时催化作用
储存
需要
不需要
快速调节
酶含量调节
酶蛋白合成可被诱导/阻碍
诱导
诱导物
诱导作用
阻遏
辅阻遏物
阻遏作用
酶的降解与一般蛋白质降解途径相同
溶酶体
非ATP依赖性
非选择性
膜结合/长半寿期/细胞外蛋白
胞质
ATP依赖性泛素介导
异常/损伤蛋白质
短半寿期
缓慢调节
酶的工作原理
与一般催化剂的共同点
不同于一般催化剂的特点
酶对底物具有极高的催化效率
酶对底物具有高度的特异性
绝对特异性
尿酶
一对一
相对特异性
一对多
特定化学键/基团
蔗糖酶
立体结构特异性
酶具有可调节性
活性
量
酶具有不稳定性
本质是蛋白质
常温常压中性
酶通过促进底物形成过渡态而提高反应速率
更有效地降低反应的活化能
活化分子
活化能
一定温度下1mol反应物由基态转为过渡态所需的自由能
过渡态中间物比基态反应物高出的那部分能量
过渡态
酶与底物结合形成中间产物
诱导契合作用使酶与底物密切结合
邻近效应与定向排列使诸底物正确定位于酶的活性中心
邻近效应
定向排列
表面效应使底物分子去溶剂化
酶的催化机制呈现多元催化作用
普通酸-碱催化作用
质子
共价催化
亲核催化
酶的分类与命名
反应类型
系统/推荐
酶在医学中的应用
疾病
酶的质/量的异常
白化病
蚕豆病
酶活性改变
诊断指标
血清中的酶
作为药物
作为试剂用于临床检验，科学研究
