生化第三章：酶与酶促反应

酶与酶促反应思维导图，酶的先天性缺陷是先天性病的重要原因之一，一些疾病会引起酶活性和含量的异常，其在医学上的应用如：酶用于疾病诊断、酶作为药物用于临床治疗、酶用于临床检验和科学研究

酶

• 分类
  • 不同形式
    • 单体酶
    • 寡聚酶
    • 多酶体系
    • 多功能酶
  • 不同分子组成
    • 单纯酶
    • 结合酶
      • 酶蛋白
      • 辅助因子
        • 分类1
          • 辅酶
          • 辅基
        • 分类2
          • 小分子有机化合物
          • 金属离子
  • 本质
    • 蛋白质
• 必需基团
  • 活性中心内
    • 结合基团
    • 催化基团
  • 活性中心外
• 特点
  • 特异性
    • 绝对特异性
    • 相对特异性
  • 高效性
  • 可调节性
    • 酶活性的调节（快）
      • 别构调节
        • 别构酶
        • 别构效应剂
        • 别构部位/调节部位
      • 化学修饰调节
        • 磷酸化和去磷酸化
        • 甲基化和去甲基化…
      • 酶原激活
    • 酶含量的调节（慢）
      • 酶的合成
        • 诱导作用
        • 阻遏作用
      • 酶的降解
        • 溶酶体降解途径
        • 蛋白酶体中ATP依赖途径
• 工作原理
  • 比一般催化更有效降低活化能
  • 酶和底物结合产生中间产物
    • 诱导契合假说
    • 邻近效应和定向排列
    • 表面效应
  • 多元催化作用
    • 共价催化
• 补充
  • 同工酶
• 影响酶活性的因素 酶促反应动力学
  • 1. 底物浓度
    • 米曼方程
    • 重要的酶促反应动力学参数
      • Km
        • 酶促反应速率等于最大反应速率一半时的底物浓度
        • 酶的特征性常熟之一
        • 可以表示对底物的亲和力
      • Vmax
    • 林-贝作图法
  • 2. 酶浓度
  • 3. 温度
    • 双重性
  • 4. PH
  • 5. 抑制剂
    • 不可逆（共价结合）
    • 可逆（非共价结合）
      • 竞争性抑制
        • 结构与底物相似
        • Km增大 Vmax不变
        • 与底物和抑制剂的相对浓度，与酶的相对亲和力有关
      • 非竞争性抑制
        • 结构不与底物相似，与酶活性中心之外的结合位点结合 与E，ES均结合
        • Km不变 Vmax减小
        • 抑制程度取决于抑制剂浓度
      • 反竞争性抑制
        • 只与ES结合
        • Km减小 Vmax减小
        • 抑制程度取决于抑制剂浓度与ES浓度
  • 6. 激活剂
    • 必需激活剂
    • 非必需激活剂
• 医学上的应用
  • 酶与疾病的发生
    • 酶的先天性缺陷是先天性病的重要原因之一
    • 一些疾病会引起酶活性和含量的异常
  • 酶用于疾病诊断
  • 酶作为药物用于临床治疗
  • 酶用于临床检验和科学研究

酶

• 分类
  • 不同形式
    • 单体酶
    • 寡聚酶
    • 多酶体系
    • 多功能酶
  • 不同分子组成
    • 单纯酶
    • 结合酶
      • 酶蛋白
      • 辅助因子
        • 分类1
          • 辅酶
          • 辅基
        • 分类2
          • 小分子有机化合物
          • 金属离子
  • 本质
    • 蛋白质
• 必需基团
  • 活性中心内
    • 结合基团
    • 催化基团
  • 活性中心外
• 特点
  • 特异性
    • 绝对特异性
    • 相对特异性
  • 高效性
  • 可调节性
    • 酶活性的调节（快）
      • 别构调节
        • 别构酶
        • 别构效应剂
        • 别构部位/调节部位
      • 化学修饰调节
        • 磷酸化和去磷酸化
        • 甲基化和去甲基化…
      • 酶原激活
    • 酶含量的调节（慢）
      • 酶的合成
        • 诱导作用
        • 阻遏作用
      • 酶的降解
        • 溶酶体降解途径
        • 蛋白酶体中ATP依赖途径
• 工作原理
  • 比一般催化更有效降低活化能
  • 酶和底物结合产生中间产物
    • 诱导契合假说
    • 邻近效应和定向排列
    • 表面效应
  • 多元催化作用
    • 共价催化
• 补充
  • 同工酶
• 影响酶活性的因素 酶促反应动力学
  • 1. 底物浓度
    • 米曼方程
    • 重要的酶促反应动力学参数
      • Km
        • 酶促反应速率等于最大反应速率一半时的底物浓度
        • 酶的特征性常熟之一
        • 可以表示对底物的亲和力
      • Vmax
    • 林-贝作图法
  • 2. 酶浓度
  • 3. 温度
    • 双重性
  • 4. PH
  • 5. 抑制剂
    • 不可逆（共价结合）
    • 可逆（非共价结合）
      • 竞争性抑制
        • 结构与底物相似
        • Km增大 Vmax不变
        • 与底物和抑制剂的相对浓度，与酶的相对亲和力有关
      • 非竞争性抑制
        • 结构不与底物相似，与酶活性中心之外的结合位点结合 与E，ES均结合
        • Km不变 Vmax减小
        • 抑制程度取决于抑制剂浓度
      • 反竞争性抑制
        • 只与ES结合
        • Km减小 Vmax减小
        • 抑制程度取决于抑制剂浓度与ES浓度
  • 6. 激活剂
    • 必需激活剂
    • 非必需激活剂
• 医学上的应用
  • 酶与疾病的发生
    • 酶的先天性缺陷是先天性病的重要原因之一
    • 一些疾病会引起酶活性和含量的异常
  • 酶用于疾病诊断
  • 酶作为药物用于临床治疗
  • 酶用于临床检验和科学研究