导图社区 生物化学第三章 酶与酶促反应①
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第三章 酶与酶促反应
酶的概念
分类
酶(本质为蛋白质)
核酶(本质为核酸)
酶是催化特定反应的蛋白质,是一种生物催化剂
酶的分子结构与功能
酶的不同形式
单体酶:由一条肽链构成的酶
寡聚酶:由多个相同或不同亚基以非共价键连接组成的酶
多酶体系:由几种不同功能的酶彼此聚合形成的多酶复合物
多功能酶或串联酶:多种不同催化功能存在于一条多肽链中
酶的分子组成中常含有辅助因子
按其分子组成
单纯酶
仅有氨基酸组分
缀合酶
由蛋白质和非蛋白质部分共同组成
全酶(有催化作用)
蛋白质部分:酶蛋白(主要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)
小分子有机化合物(B族维生素)
参与酶的催化过程,在反应中传递电子、质子或一些基团或起运载体作用
金属离子
参与催化反应,传递电子
在酶与底物间起桥梁作用
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执行其催化功能的部位
酶的活性中心
指必需基团在空间结构上彼此靠近,组成具有特定空间结构的区域,能与底物特异结合并将底物转化为产物
活性中心被占据或破坏,酶则丧失催化活性
酶的必需基团
一些与酶的活性密切相关的基团
活性中心内的必需基团
结合基团
与底物相结合
催化基团
催化底物转变成产物
活性中心外的必需基团
维持酶活性中心应有的空间构象和(或)作为调节剂的结合部位所必需
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,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
肌酸激酶(CK)
CK是由2种亚基构成的二聚体
仅见于心肌,且含量很高
心肌梗死后3-6小时血中CK2活性升高,因此,CK2常作为临床早期诊断心肌梗死的指标之一
正常血液里主要是CK3,几乎不含CK2;
乳酸脱氢酶LDH:是由2种亚基构成的四聚体
酶的工作原理
酶与一般催化剂的共同点:
在反应前后没有质和量的变化
只能催化热力学允许的化学反应
只能加速可逆反应的进程,而不改变反应的平衡点
酶具有不同于一般催化剂的显著特点
酶对底物具有极高的效率
酶对底物具有高度的特异性
相对特异性:作用于一类化合物或一种化学键
蔗糖酶水解蔗糖和棉子糖
绝对特异性:只能作用于特定结构的底物,进行一种专一的反应,生成一种特定结构的产物
脲酶只催化尿素
立体结构特异性:作用于立体异构体中的一种
LDH催化L-乳酸
酶具有可调节性
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率
酶比一般催化剂更有效地降低反应活化能
酶和一般催化剂一样,加速反应的作用都是通过降低反应的活化能,从而提高反应速率。,但酶能使其底物分子获得更少的能量便可进入过渡态
酶-底物复合物的形成有利于底物转变成过渡态
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
底物之间,必须以正确的方向相互碰撞,才有可能发生反应
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