酶学

酶的概念：酶是生物催化剂、酶的化学本质、酶的专一性；酶的分类和命名；酶的作用机制；酶促反应动力学。

酶学

• 酶的概念
  • 酶是生物催化剂
    • 酶具有极高的催化效率
    • 酶的催化作用具有高度专一性
    • 酶容易失活
    • 酶的催化活性受到调控、控制
    • 有些酶的催化活性与辅因子相关
  • 酶的化学本质
    • 大部分酶是蛋白质，少数是RNA
    • 结合酶和酶的辅因子
      • 单纯酶
      • 结合酶
        • 除了蛋白质组分（酶蛋白）外，还含有相对热稳定的非蛋白小分子物质（辅因子）
          • 酶蛋白与辅因子结合成完整的全酶分子才具有活性。
      • 单体酶、寡聚酶和多酶复合体
        • 单体酶
          • 只有一条多肽链
        • 寡聚酶
          • 由几个到几十个亚基组成
        • 多酶复合体
          • 由几种酶靠非共价键嵌合而成的复合体
      • 核酶
        • 对RNA有催化活性的酶
      • 抗体酶
        • 有相应的免疫学性质
        • 类似于酶能催化某种化学反应
  • 酶的专一性
    • 主要取决于酶的活性中心的构象和性质
      • 结构专一性
      • 绝对专一性
      • 立体专一性
        • 旋光异构专一性
        • 几何异构专一性
• 酶的分类和命名
  • 酶的分裂
    • 氧化还原酶类
    • 转移酶类
    • 水解酶类
    • 裂合酶类
    • 异构酶类
    • 合成酶类
  • 酶的编号
  • 酶的命名
    • 系统名
      • 底物名称
      • 反应类型
    • 惯用名
• 酶的作用机制
  • 酶的催化作用与化学能
    • 活化能：分子由常态转变为活化态所需的能量。
      • 外加能
      • 使用适当的催化剂，降低反应的能阀，使反应沿着一个活化能阀值较低的途径进行。
  • 中间产物学说
  • 酶的活性部位和必须基团
    • 活性中心有两个功能部位
      • 结合部位
      • 催化部位
  • 诱导契合学说
    • 为了阐明酶促反应高度专一性
  • 影响酶催化效率的因素
    • 底物与酶的邻近效应与定向效应
    • “张力”和“变形”
    • 酸碱催化
    • 共价催化
    • 金属离子催化
  • 酶催化机制的举例
    • 丝氨酸蛋白酶
    • 溶菌酶的作用机制
• 酶促反应动力学
  • 酶促反应速率的测量
    • 方法
      • 测定单位时间内底物的消耗量或产物的生成量，通常以测定产物的生成量较为准确。
  • 酶浓度对酶作用的影响
    • 在底物足够过量而其他条件固定的条件下，若反应系统不含有抑制酶活性的物质及其他不利于酶发挥作用的因素时，酶促反应的速率与酶浓度反应成正比。
  • 底物浓度对酶作用的影响和米氏方程
    • 底物浓度对酶作用的影响
    • 米氏方程
    • 米氏常数的意义和测定
  • pH对酶作用的影响
    • 各种酶的最适pH不同
    • 对环境酸碱度敏感是酶的特点之一，每一种酶只能在一定pH下才变现酶促反应的最大速率
    • pH影响酶作用的原因
      • 过酸、过碱会强烈影响酶蛋白质构象，甚至导致酶变性失活
      • 当pH改变不是很剧烈时，酶虽然未变性，活性也受影响，其原因时pH影响底物分子的解离状态
      • pH也影响酶分子的解离状态
      • pH能影响酶分子中空间结构相关基团的解离，进而影响酶的构象与活性
  • 温度对酶作用的影响
    • 反应速率最大时的温度为最适温度，各种酶在一定条件下都有其一定的最适温度，植物酶的最适温度在40-50℃，恒温动物的最适温度一般在35-40℃
  • 激活剂对酶作用的影响
    • 无机离子
    • 作为激活剂的有机小分子
    • 生物大分子激活剂
  • 抑制剂对酶作用的影响
    • 不可逆抑制
      • 有机磷化合物
      • 碘乙酸、碘乙酰胺、对氯汞甲酸及汞离子对巯基酶具有不可逆抑制作用
      • 氰化物和一氧化碳与金属离子形成稳定的络合物
    • 可逆抑制
      • 竞争性抑制
      • 非竞争性抑制
      • 反竞争性抑制
• 酶活性的调节
  • 别构酶
    • 已知的别构酶都是寡聚酶
    • 具有别构效应
    • 反应动力学都不遵循米氏方程
    • 是系列反应酶系统的第一个酶
    • 一般相对分子质量较大，结构更复杂
  • 同工酶
  • 共价修饰酶
  • 酶原激活
• 酶活性的测定及分离提纯
  • 酶活性的测定
    • 酶活性与酶反应速率
    • 酶活性单位
    • 酶的比活力
    • 酶的催化常数
  • 酶的分离提纯的目的
    • 为了研究酶的理化特性
    • 作为生物化学试剂及用作药物的酶常常也要求有较高的纯度
• 酶工程简介
  • 酶的应用
  • 酶工程的概念及研究内容
    • 化学酶工程
    • 生物酶工程
      • 用DNA重组技术大量生产酶
      • 对酶基因进行修饰，生产遗传修饰酶
      • 设计新的酶基因，合成自然界不曾有过的、性能稳定、催化效率更高的新酶
• 维生素与辅酶
  • 维生素B1和脱羧辅酶
  • 维生素B2和黄素辅酶
  • 泛酸和辅酶A
  • 维生素PP和辅酶I、辅酶II
  • 维生素B6和磷酸吡哆醛
  • 生物素
  • 叶酸和四氢叶酸
  • 维生素B12
  • 维生素C（抗坏血酸）
  • 硫辛酸
  • 维生素A
  • 维生素D
  • 维生素E
  • 维生素K
  • 维生素可以分为脂溶性和水溶性
    • 脂溶性
      • 维生素A、D、E、K等
    • 水溶性
      • B族维生素
      • 维生素C
    • 特殊
      • 硫辛酸：氧化型：脂溶性，还原型：水溶性