酶

生物化学，其中包含底物足够时酶浓度对反应速率的影响呈直线关系，温度对酶促反应速率的影响具有双重性

酶

• 酶的概念
  • 是一类由活细胞产生的、对其底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质或核酸。
• 一、酶的分子结构与功能
  • 酶的不同形式
    • 单体酶
    • 寡聚酶
    • 多酶体系
    • 多功能酶
  • 酶的分子组成中常含有辅助因子
    • 单纯酶 ：仅含有蛋白质的酶
    • 结合酶 ：由蛋白质部分和非蛋白质部分共同组成的酶。
    • 分类
      • 辅酶 ：……舒松，可用……。
      • 辅基 ：与酶蛋白结合紧密，不能用透析或超滤的方法除去。
    • 全酶分子在催化反应中的作用
      • 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
    • 辅助因子多为小分子的有机化合物或金属离子
      • 有机化合物多为B族维生素的衍生物或卟啉化合物
      • 在酶促反应中主要参与传递电子、质子（或基团）或起载体作用。
    • 金属离子是最多见的辅助因子
      • 金属酶 ：金属离子与酶结合紧密，提取过程中不易丢失。
      • 金属激活酶 ：金属离子为酶的活性所必需，但与酶的结合不甚紧密。
      • 金属离子的作用
        • 在酶与底物起桥梁作用；
        • 参与催化反应，传递电子；
        • 稳定酶的构象
        • 中和阴离子，降低反应中的静电斥力等。
  • 酶的活性中心是酶分子中酶分子中执行其催化功能的部位
    • 酶的活性中心
    • 必需基团
      • 活性中心内的必需基因
      • 活性中心外的必需基因
    • 溶菌酶的活性中心
  • 同工酶催化相同的化学反应
    • 同工酶：指催化相同的化学反应，但酶蛋白分子结构、理化性质乃及免疫学性质不同的一组酶。
    • 必须基因
    • 酶的活性中心或活性部位
• 二、酶的工作原理
  • 酶与一般催化剂的共同点
    • 在反应前后没有和量的变化
    • 只能催化热力学允许的化学反应
    • 只能加速可逆反应的进进程，而不改变反应的平衡点
  • 酶促反应的特点
    • 酶对底物具有极高的效率
    • 酶对底物具有高度的特异性
      • 酶的特异性
        • 分类
          • 绝对专一性
          • 相对专一性
    • 酶的活性与酶量具有可调节性
    • 酶具有不稳定性
  • 酶通过促进底物形成过渡态而提高反应速度
    • 酶比一般催化剂更有效地降低反应活化能
    • 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位于酶的活性中心
      • 表面效应使底物分子去溶剂化
    • 酶的催化机制呈多元催化作用
      • 酸-碱催化作用
      • 亲核催化和亲电子催化作用
        • 亲核催化作用
        • 共价催化作用
        • 亲电催化
• 三、酶促反应动力学
  • 拓展
    • 酶促反应动力学：研究各种因素对酶促反应速率的影响，并加以定量的阐述。
    • 影响因素包括：酶浓度、底物浓度、pH、温度、抑制剂、激活剂等。
  • 底物浓度对反应速率影响的作图呈矩形双曲线
    • 米一曼氏方程式揭示单底物反应的动力学特征
    • Km值与Vm是重要的酶促反应动力学参数
      • Km值等于酶促反应速率为最大反应速率一半时的底物浓度
      • Km值是酶的特征性常数
      • Km在一定条件下可表示酶对底物的亲和力
      • Vmax是酶被底物完全饱和时的反应速率
      • 酶的转换数
    • Km值与Vmax常通过林-贝氏作图法求取
      • 双倒数作图法，又称为林-贝氏作图法
      • Hanes作图法
  • 底物足够时酶浓度对反应速率的影响呈直线关系
  • 温度对酶促反应速率的影响具有双重性
    • 温度对酶活性的影响
  • pH通过改变酶和底物分子解离状态影响酶促反应速率
    • pH对某些酶活性的影响
  • 抑制剂可降低酶促反应速率
    • 酶的抑制剂
    • 酶的抑制区别于酶的变性
    • 抑制作用的类型
      • 不可逆性抑制
      • 可逆性抑制
      • 竞争性抑制
      • 非竞争性抑制
      • 反竞争性抑制
    • 不可逆性抑制剂与酶共价结合
    • 可逆性抑制剂与酶非共价结合
      • 类型
        • 竞争性抑制
        • 非竞争性抑制
        • 反竞争性抑制
      • 竞争性抑制剂与底物竞争结合酶的活性中心
      • 非竞争性抑制剂结合活性中心之外的调节位点
      • 子主题
  • 激活剂可提高酶促反应速率
    • 定义
    • 种类
      • 必需激活剂
      • 非必需激活剂
• 四、酶的调节
  • 调节方式
    • 酶活性的调节
    • 酶含量的调节
  • 酶活性的调节是对酶促反应速率的快速调节
    • 别位效应剂通过改变酶的构象而调节酶活性
      • 别构调节
      • 别构酶
      • 别构部位
      • 别构效应剂
      • 别构酶常为多个亚基构成的寡聚体，具有协同效应
    • 酶的化学修饰调节是通过某些化学基团与酶的共价结合与分离实现的
      • 共价修饰
      • 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-S-S互化
    • 酶原需要通过激活过程才能产生有活性的酶
      • 酶原
      • 酶原的激活
      • 酶原激活的机理
      • 酶原激活的生理意义
  • 酶含量的调节是对酶促反应速率的缓慢调节
    • 酶蛋合成可诱导或阻遏
      • 诱导作用
      • 阻遏作用
    • 酶降解与一般蛋白质降解途径相同
      • 溶酶体蛋白质降解途径（不依赖ATP的降解途径）
      • 非溶酶体蛋白质降解途径（又称依赖ATP和泛素的降解途径）
• 五、酶的命名与分类
  • 酶可根据其催化反应类型予分类
    • 氧化还原酶类
    • 转移酶类
    • 水解酶类
    • 裂解酶类
    • 异构酶类
    • 合成酶类
  • 每一种酶均有系统名称和推荐名称
    • 系统名称
    • 推荐名称
• 六、酶与医学的关系
  • 酶与疾病的发生、诊断及治疗密切相关
    • 许多疾病与酶的质量和量的异常相关
    • 体液中酶活性的改变可作为疾病的诊断指标
    • 某些酶可作为药物有于疾病的治疗
    • 药物可通过抑制体内的某些酶来达到治疗目的
  • 酶作为试剂用于临床检验和科学研究
    • 有些酶可作为酶偶联测定法中的指示酶或辅助酶
    • 有些酶可作为酶标记测定法中的标记酶
    • 多种酶成为基因工程常用的工具酶