第5章i 酶化学
第 5 章 酶 化 学
第一节 酶通论 概论 酶催化作用的特点 2 二、 酶的化学本质及其组成① 三、 酶的命名和分类① 四、酶的专一性 五、酶的活力测定及分离纯化 其他①
第一节 酶通论 概论 一、酶催化作用的特点 二、酶的化学本质及其组成 三、酶的命名和分类 四、酶的专一性 五、酶的活力测定及分离纯化 其他
概论 新陈代谢是生命活动的基础，其中包含 着许多复杂而又有规律的物质变化和能量变化， 这些都是在酶的催化下进行的。没有酶的参与， 生命活动一刻也不能进行。因此，从酶作用分子 水平上研究生命活动的本质及其规律无疑是十分 重要的
概 论 新陈代谢是生命活动的基础，其中包含 着许多复杂而又有规律的物质变化和能量变化， 这些都是在酶的催化下进行的。没有酶的参与， 生命活动一刻也不能进行。因此，从酶作用分子 水平上研究生命活动的本质及其规律无疑是十分 重要的
■人们对酶的认识起源于生产与生活实践。 ■我国在8000年前就开始利用酶酿酒，周代已能制 酱，春秋时已知用曲治病。已把酶利用到相当的 程度。 ■西方19世纪研究了酒精发酵 ■1833年应用淀粉酶得到葡萄糖 ■1835年提出催化的概念 ■1878年正式用了enzyme ■1894年提出酶作用假说“锁与钥匙假说”，解释 酶的高度专一性
人们对酶的认识起源于生产与生活实践。 我国在8000年前就开始利用酶酿酒，周代已能制 酱，春秋时已知用曲治病。已把酶利用到相当的 程度。 西方19世纪研究了酒精发酵 1833年应用淀粉酶得到葡萄糖 1835年提出催化的概念 1878年正式用了enzyme 1894年提出酶作用假说“锁与钥匙假说” ，解释 酶的高度专一性
■1903年提出酶和底物作用的中间复合物学说 1913年推导出米氏方程，对酶反应机理的研究是一个重要 的突破 ■1926年证明了酶的性质是蛋白质 ■1936年得到胰蛋白酶结晶 ■1963年测定了RNA酶的AA序列 1965年用X衍射技术阐明了溶菌酶的三维结构 ■1969年人工合成了RNA酶 ■80年代发现具有催化功能的RNA一核酶，打破了酶是蛋白质 的传统观念 ■目前已鉴定的酶有4000多种数百种已得到结晶。 ■酶已普遍的应用到科研、生化分析、生物传感器、药物、 治疗、食品、发酵、轻工、纺织、制革、日化、保健、环 保等几乎是无所不在的各个领域
1903年提出酶和底物作用的中间复合物学说 1913年推导出米氏方程，对酶反应机理的研究是一个重要 的突破 1926年证明了酶的性质是蛋白质 1936年得到胰蛋白酶结晶 1963年测定了RNA酶的AA序列 1965年用X衍射技术阐明了溶菌酶的三维结构 1969年人工合成了RNA酶 80年代发现具有催化功能的RNA－核酶，打破了酶是蛋白质 的传统观念 目前已鉴定的酶有4000多种数百种已得到结晶。 酶已普遍的应用到科研、生化分析、生物传感器、药物、 治疗、食品、发酵、轻工、纺织、制革、日化、保健、环 保等几乎是无所不在的各个领域
一、酶催化作用的特点 ■（一)酶和一般催化剂的共性 ■（二)酶作为生物催化剂的特点
一、酶催化作用的特点 (一)酶和一般催化剂的共性 (二)酶作为生物催化剂的特点
(一)酶和一般催化剂的共性 ■1、用量少而催化效 率高； 过渡态 ■2、不改变化学反应 平衡点； 无催化剂存在下的E 有催化剂 ■3、可降低活化能； 存在下的E2 反应物 ■4、反应前后不变。 活化能的概念：1M的反应物 产物 全部进入到活化状态所需要 的自由能 反应进程 图8一1催化过程与非催化过程自由能的变化
(一)酶和一般催化剂的共性 1、用量少而催化效 率高； 2、不改变化学反应 平衡点； 3、可降低活化能； 4、反应前后不变。 活化能的概念：1M的反应物 全部进入到活化状态所需要 的自由能
Transition state ( 4G* uncat ES-EP S P Reaction coordinate
(二)酶作为生物催化剂的特点 1、酶易失活 2、酶具有很高的催化效率 3、酶具有高度的专一性（绝对，相对，立体异构专 一性) 4、酶活性受到调节和控制 (1)调节酶的浓度 (2)通过激素调节酶活性 (3)反馈抑制调节酶活性 (4)抑制剂和激活剂对酶活性的调节 (5)其他调节方式 5、酶催化活力与辅酶、 辅基及金属离子有关
(二)酶作为生物催化剂的特点 1、酶易失活 2、酶具有很高的催化效率 3、酶具有高度的专一性（绝对，相对，立体异构专 一性） 4、酶活性受到调节和控制 （1）调节酶的浓度 （2）通过激素调节酶活性 （3）反馈抑制调节酶活性 （4）抑制剂和激活剂对酶活性的调节 （5）其他调节方式 5、酶催化活力与辅酶、辅基及金属离子有关
酶和非酶催化剂的比较 表8-1高催化反应与非催化反应的比较 反 伞 酶 非催化速率，催化反应 .(s)速率，.(s) v./vu CH,-O-PO+H2O-CH,OH+.HPO 碱性磷酸酶 (alkaline phosphatase) ,1×10-15 14 31.4×1016 传N6NH+2H0+r 脲酶(urease) 3×10~0 3×10 →2NH+HCO 1×104 0 胰凝乳蛋白酶 1×10-10 、1×102 21×102 R-C-OCH2 CH,H2O-RCOOH+HOCH2 CH (chymotrypsin) 愿+乃一糖原，+葡糖-1-P 塘原磷酸化酶 (glycogen phosphorylase) 3.2×10 葡萄糖+ATP一→葡精-6-P+ADP 己糖激酶(hexokinase) 1.3×100 乙醇脱氢酶 CHCH2OH+NAD*-CHCHO+NADH+H* (alcohol dehydrogenase) 4.5×108 002+H0→HCO5+H 碳酸酐酶 (carbonic anhydrase） 10-2 103 >1×107 肌酸+ATP→Cr-P+ADP 肌酸激酶 1.33×10 (creatine kinase)
酶和非酶催化剂的比较