04酶

酶的知识点总结，包括存在形式没的分子结构，酶促反应的特点，酶促反应的机制，酶促反应的动力学，酶活性的调节，酶活性的测定。

酶

• 酶是指由活细胞产生，对其特异底物具有高度催化效率的蛋白质
• 存在形式
  • 单体酶
  • 寡聚酶
  • 多酶复合物
  • 多功能酶
• 酶的分子结构
  • 酶的分子组成
    • 单纯酶
      • 仅含有蛋白质的酶
    • 结合酶（全酶）
      • 酶蛋白
        • 决定反应的特异性
      • 辅助因子
        • 决定反应的种类与性质
        • 辅酶/辅基
  • 酶的活性中心
    • 必需基团
    • 酶的活性中心
      • 结合基因
        • 识别底物并与之专一性结合，形成酶-底物复合物，决定酶的专一性
      • 催化基因
        • 负责催化底物键的断裂和形成新键，使底物发生化学反应转变为产物
    • 活性中心外的必需基因位于活性中心以外，不参与活性中心的组成
  • 酶原与酶原的激活
    • 酶原
      • 有些酶在细胞内合成或处分泌时只是酶的无活性前体，此前体物质称为酶原
    • 酶原的激活
      • 在一定条件下，酶原向有活性酶转化的过程
      • 机理
        • 酶原→→一个或几个特定的肽键断裂，水解掉几个短肽→→分子构象发生改变→→酶的活性中心形成或暴露
    • 酶原激活的意义
      • 消化管内的蛋白酶原避免对细胞进行自身消化，并使酶在特定的部位和环境中发挥作用，保证体内代谢正常进行
  • 同工酶
    • 催化相同的化学反应，而酶蛋白的分子结构，理化性质乃至免疫学性质不同的一组酶
    • 同工酶测定的意义
      • 心肌梗塞酶活性高 肝病酶活性低
• 酶促反应的特点
  • 高效性
    • 机理：降低反应的活化能
  • 特异性
    • 绝对特异性
      • 只作用于一个特定的结构
    • 相对特异性
    • 立体异构特异性
  • 可调节性
  • 不稳定性
• 酶促反应的机制
  • 诱导契合学说
  • 邻近效应及定向排列
  • 表面效应
  • 多元催化作用
    • 一般酸碱催化作用
    • 亲核催化和亲电子催化
• 酶促反应的动力学
  • 底物浓度对酶促反应速率的影响
    • 酶促反应速率对底物浓度作图呈矩形双曲线
      • S很低，V随S的增大呈正比例增大，呈现一级反应
      • 随着S不断增大，V增大的幅度趋缓，呈混合级反应
      • S增大到一定程度，V达到最大值，呈零级反应
    • 酶促反应速率对底物浓度的关系可用米氏方程表示
      • V=Vmax·[S]/Km+[S]
      • [S]：底物浓度
      • V：不同[S]时的反应速率
      • Vmax：最大反应速率
      • Km：米氏常数，等于酶促反应速率为最大反应速率一半时的底物浓度
    • 米氏方程动力学参数的意义与求取
      • 米氏常数Km的意义
        • 近似表示酶对底物的亲和力 同一酶对于不同底物有不同的Km值
      • Vmax的意义
        • 酶完全被底物饱和时的反应速率，与酶浓度成正比
      • 米氏方程与矩形双曲线的一致性
      • Km及Vmax的求取
        • 双倒数作图法
        • 1/V=Km/Vmax·1/[S]+1/Vmax
  • 酶浓度对酶促反应速率的影响
    • V与[S]成正比
  • PH对酶促反应速率的影响
    • 最适PH受底物浓度，缓冲液种类与浓度，以及酶纯度影响
  • 温度对酶促反应速率的影响
    • 酶促反应速率最大时反应体系的温度称为酶促反应的最适温度
    • 与反应时间有关
    • 酶的活性虽然随温度的下降而降低，但低温一般不使酶破坏，温度回升后酶又恢复其活性
  • 抑制剂对酶促反应速率的影响
    • 不可逆性抑制
      • 举例：有机磷化合物→羟基酶 解毒→解磷定 重金属离子及砷化合物→巯基酶 解毒→二巯基丙醇
    • 可逆性抑制
      • 竞争性抑制
        • 有些抑制剂与底物的结构相似，能与底物竞争酶的活性中心，从而阻碍酶-底物复合物的形成
        • I与S 结构类似，竞争酶的活性中心
        • 抑制程度取决于抑制剂与酶的相对亲和力及抑制剂与底物浓度的相对比例
        • 动力学特点
          • Vmax不变，表观Km增大
      • 非竞争性抑制
        • 有些抑制剂与酶活性中心外的必需基团相结合，不影响酶与底物的结合，酶和底物的结合也不影响酶与抑制剂的结合。底物和抑制剂之间无竞争关系。但酶-底物-抑制剂复合物(ESI)不能进一步释放出产物 。
        • 抑制剂与酶活性中心外的必需基团结合，底物与抑制剂之间无竞争关系
        • 抑制程 度取决于抑制剂的浓度;
        • 动力学特点
          • Vmax降低，表观Km不变
      • 反竞争性抑制
        • 抑制剂仅与酶和底物形成的中间产物(ES)结合,使中间产物ES的量下降。这种抑制作用称为反竞争性抑制作用。与非竞争性抑制剂-样，结合部位都是活性中心外的调节位点。不同的是，抑制剂仅与ES复合物结合而不与游离的酶结合
        • 抑制剂只与酶-底物复合物结合
        • 抑制程度取决于抑制剂的浓度及底物的浓度;
        • 动力学特点
          • Vmax 降低，表观Km降低
  • 激活剂对酶促反应速率的影响
• 酶活性的调节
  • 别构酶
    • 别构调节
      • 一些代谢物可与某些酶分子活性中心外的某部分可逆的结合，使酶构象改变，从而改变酶的催化活性
    • 别构效应剂
      • 别构激活剂
      • 别构抑制剂
    • 协同作用
      • 别构酶某一亚基构象改变弓|起其它亚基构象变化，进而影响酶的催化活性，此即为协同效应。包括正协同效应和负协同效应
  • 化学修饰调节
    • 在某些酶的催化作用下，酶蛋白肽链上的- -些基团可与某种化学基团发生可逆的共价结合，从而改变酶的活性
    • 常见类型
      • 磷酸化与脱磷酸化(最常见)
      • 乙酰化和脱乙酰化
      • 甲基化和脱甲基化
      • 腺苷化和脱腺苷化
      • - SH与一S- s互变
    • 特点
      • 1.活性强弱的改变
      • 2.共价键变化
      • 3.磷酸化和去磷酸常见，一般是耗能的
• 酶活性的测定
  • 直接测定法
  • 间接测定法
  • 配偶联测定法