第三章酶 Ⅰ酶的一般性质 1酶的化学本质 (1)化学本质 除核酶外! ①水解产物是AA,酶能被蛋白酶水解; 依②使蛋白质变性的因素可使酶变性失活; 据两性电解质; ④胶体性质,如不能通过半透膜等; ⑤呈色反应:酶和蛋白质具有。 ⑥其他:活性中心、空间结构等; Chapter 3 Enzyme
Chapter 3 Enzyme 第三章 酶 Ⅰ.酶的一般性质 1.酶的化学本质 ⑴化学本质 ①水解产物是AA，酶能被蛋白酶水解； ②使蛋白质变性的因素可使酶变性失活； ③两性电解质； ④胶体性质，如不能通过半透膜等； ⑤呈色反应：酶和蛋白质具有。 ⑥其他：活性中心、空间结构等； 依 据 除核酶外！
(2)单体酶、寡聚酶、多酶体系和多功能酶 ①单体酶 monomeric enzyme 些酶的相对分子质量 名称相对分子质量103氨基酸残基肽链 RNA酶A(牛胰) 13.7 124 溶菌酶(鸡蛋清) 1393 1 胰凝乳蛋白酶(牛胰) 21.6 291 己糖激酶(酵母) 102.0 ~800 11325 RNA聚合酶(E.cOli) 450.0 4100 谷氨酸脱氢酶(牛心) 1000.0 8300~40 Chapter 3 Enzyme
Chapter 3 Enzyme ⑵单体酶、寡聚酶、多酶体系和多功能酶 ①单体酶monomeric enzyme 一条肽链：无四级结构 多条肽链：共价连接 分子量 种 类 组成 （13~35）×103 少，多催化水解反应； 牛胰核糖核酸酶、溶菌酶、羧肽酶A等 胰凝乳蛋白酶：肽链组成，链间二硫键
不同亚基的寡聚酶 m 酶 来源 亚基 分子量×103 果糖1.6磷酸酶 兔肝 2A,2B 2×(29.0,37.0) 月| fructose-1, 6-diphosphatase 乳酸脱氢酶 l actate dehydrogenase 牛心、肝4H,4M4×(35.0,35.0) 酉 RNA聚合酶 2×39.0, Ecol2α,Bβ,0155.0,165.0, RNA polymerase 5.0 组氨酸晚验酶乳酸杆首A,B、5x(090 Ine se Chapter 3 Enzyme
Chapter 3 Enzyme ②寡聚酶oligomeric enzyme 两个或两个以上亚基 亚基结构 连接 亚基 数量 组成 非共价键的次级键，易分开！ 可相同，也可不同。 绝大部分含偶数亚基 个别含奇数亚基：如荧光素酶、嘌呤核 苷磷酸化酶均含3亚基
③多酶复合体 multienzyme complex CHiC-CO0- Pyruvate FAD CHrC-S Ez NADH+H° NAD' FADH CHaC-s COA-SH TPP FADA 3个酶60个亚基,分子量46千万
Chapter 3 Enzyme ③多酶复合体multienzyme complex 催化一系列反应几乎同时同地进行反应的一 组酶，它们以非共价键相互嵌合。 丙酮酸 脱氢酶 复合体 脂肪酸 合成酶系 概念 名称：脂肪酸合成酶复合体 fatty acid synthase complex 脂肪酸合成酶系 fatty acid synthase system 组成：7个酶和1个酰基转移蛋白组成 分子量：2.2×106 。 名称：pyruvate dehydrogenase complex 组成： E. coli：3个酶60个亚基组成 分子量：4.6~5.0×106； 牛肾：7.8×106
④多酶融合体(多功能酶) 概念|一条多肽链上含有两种或两种以上催化 活性的酶,多是基因融合的产物。 双功名称:A2 I- homoserine9氢酶l融合体 组成:四聚体α4 能功能:N端区域一A激酶, C-端区域 homoserine脱氢酶 分支酸P蛋白:分支酸变位酶P预莽酸水酶; 变位酶 合成苯丙氨酸 T蛋白:分支酸变位酶T预荠酸脱氢酶; 合成酪氨酸 Chapter 3 Enzyme
Chapter 3 Enzyme ④多酶融合体（多功能酶） 一条多肽链上含有两种或两种以上催化 活性的酶，多是基因融合的产物。 分支酸 变位酶 双功 能酶 概念 名称：Asp激酶Ⅰ- homoserine脱氢酶Ⅰ融合体 组成：四聚体α4 功能：N-端区域→Asp激酶， C-端区域→homoserine脱氢酶。 P蛋白：分支酸变位酶P-预莽酸脱水酶； 合成苯丙氨酸 T蛋白：分支酸变位酶T-预莽酸脱氢酶； 合成酪氨酸
2酶促反应的特点 (1)易失活 反应条件常温、常压、近中性水中 失活|变性因索:高温、强碱、强酸、重金属盐等 固氮酶产量:1亿吨氯公% 条件:27℃、中性p 工业固氮500℃,几百个大气压 Chapter 3 Enzyme
Chapter 3 Enzyme 2.酶促反应的特点 ⑴易失活 常温、常压、近中性水中 工业固氮 失活 因素 反应条件 固氮酶 变性因素：高温、强碱、强酸、重金属盐等 条件：27℃、中性pH 产量：1亿吨氮/年 500℃，几百个大气压
(2)高催化效率 些酶的最大转换数 酶名称 匚转换数ks 碳酸酐酶 carbonic anhydrase 600000 微 乙酰胆碱酯酶 acetylcholinesterase 25000 乳酸脱氢酶 lactate dehydrogenase 1000 凝乳蛋白酶 chymotrypsin 100 DNA聚合酶 I DNA polymerase I 12 色氨酸合成酶 i tryptophan synthetase 2 溶菌酶some 0.5 me
Chapter 3 Enzyme ⑵高催化效率 在一定条件下， 每秒钟每个酶分子转换底物的分子数； 或每秒钟每微摩尔酶分子转换底物的微 摩尔数 实际 定 义 酶转换数turnover number，TN=催化常数kcat 大多数酶对天然底物的转换数为 每秒1到104
(3酶的专一性 specificity 酶的专一性 绝对专一性 specificity 生。 结构专一性 基团专一性 structural相对专一性 grou relatiⅤe 专一性 键专一性 bond specificit 旋光异构专一性 optical 物 立体异构专 几何异构专一性 geometrical 性 stereospecificity 对称基团专一性 symmetrical group Chapter 3 Enzyme
Chapter 3 Enzyme ⑶酶的专一性specificity 酶对催化的反应和反应物的选择性。 高度 专一性 专一性 酶对催化的反应和反应物有严格的选择性。 ①结构专一性 只作用于一种底物，不作用于任何其他物 质的酶的催化特性。 A.绝对 专一性
B相对专一性作用结构相近的底物的酶催化特性 族专一性或酶对底物链两端的基团要求不同, 基团专一性」对鼓中一个基团要求严格,对另 αD葡萄严格:α糖苷键,一端有葡萄糖 糖苷酶宽松:另一端R基团可多种糖 鍵专一性作用于底物特定化学键的酶催化特性 如酯酶催化酯键的水解。 Chapter 3 Enzyme
Chapter 3 Enzyme 严格：α-糖苷键，一端有葡萄糖 宽松：另一端R基团可多种糖 键专一性 α-D-葡萄 糖苷酶 作用于底物特定化学键的酶催化特性。 如酯酶催化酯键的水解。 B.相对专一性 作用结构相近的底物的酶催化特性 酶对底物链两端的基团要求不同， 对其中一个基团要求严格，对另一 个要求不严格的催化特性。 族专一性或 基团专一性
②立体异构专一性 stereospecificity 特点只催化底物的一种立体异构体的酶催化特性 A旋光异只催化—种对映异构体的酶催化特性 构专一性」LAA氧化酶催化LA氧化,不作用DAA B几何异只借化m种几何异构体的酶催化特性 构专一性 琥珀酸脱氢酶催化琥珀酸脱氢→延胡索酸 不能生成顺丁烯二酸(马来酸) C对称酶只催化对称分子中的两个等同基团的 团专一性 个,不催化另 甘油一端C标记,甘油激酶催化只产生 一种甘油-1-磷酸标记物。 Chapter 3 Enzyme
Chapter 3 Enzyme ②立体异构专一性stereospecificity 只催化一种几何异构体的酶催化特性。 琥珀酸脱氢酶催化琥珀酸脱氢→延胡索酸 不能生成顺丁烯二酸（马来酸）。 只催化底物的一种立体异构体的酶催化特性。 B几何异 构专一性 C.对称基 团专一性 特点 只催化一种对映异构体的酶催化特性。 L-AA氧化酶催化L-AA氧化，不作用D-AA 酶只催化对称分子中的两个等同基团的 一个，不催化另一个。 甘油一端14C标记，甘油激酶催化只产生 一种甘油-1-磷酸标记物。 A.旋光异 构专一性