第三章酶与生物催化剂 刘新文 Enzyme 北京大学医学部生化与分子生物学系
第三章 酶与生物催化剂 刘新文 北京大学医学部生化与分子生物学系
刘新文，酶 第一节一般概述 SUULEUULUUULELEELLUUUUULLULUUULELUULLUUUUUUUULLELE
刘新文，酶 第一节 一般概述
刘新文，酶 目前将生物催化剂分为两类：酶、非酶 生物催化剂（核酶，脱氧核酶等) 酶是一类由活细胞产生的，对其特异底物 具有高效催化作用的蛋白质。 酶的化学本质：蛋白质
刘新文，酶 酶的化学本质：蛋白质 酶是一类由活细胞产生的，对其特异底物 具有高效催化作用的蛋白质。 目前将生物催化剂分为两类： 酶 、 非酶 生物催化剂 （核酶，脱氧核酶等）
刘新文，酶 第二节酶分子的结构特点 SUULEUUUUUUUUUULELUUUUULLULUUULEULLUUUUUUUUULLULL
刘新文，酶 第二节 酶分子的结构特点
刘新文，酶 分子组成 1、酶的分类 ■单体酶：只有一条多肽链 ■寡聚酶：具有多条多肽链 ■多功能酶（串联酶)：一个酶分子具有多种生 物催化活性，由多酶体系在进化中基因融合形成 ■单纯酶、结合酶
刘新文，酶 一、分子组成 1、酶的分类 单体酶：只有一条多肽链 寡聚酶：具有多条多肽链 多功能酶（串联酶）：一个酶分子具有多种生 物催化活性，由多酶体系在进化中基因融合形成 单纯酶、结合酶
刘新文，酶 2、结合酶的组成成分 2 酶蛋白(apoenzyme):多肽；决定 全酶 特异性、高效性 (holoenzyme) 辅助因子(cofactor):非蛋白组分； 递氢、电子、基团；决定反应类型、 性质 ■辅基(prosthetic group):与酶蛋白结合牢固，不 能用透析等简单方法与酶蛋白分离的有机小分子 ■辅酶(coenzyme)::与酶蛋白结合不牢固，能用 透析等简单方法与酶蛋白分离的有机小分子
刘新文，酶 酶蛋白 (apoenzyme) ：多肽；决定 特异性、高效性 辅助因子(cofactor)：非蛋白组分； 递氢、电子、基团；决定反应类型、 性质 全酶 (holoenzyme) 2、结合酶的组成成分 辅基(prosthetic group)：与酶蛋白结合牢固，不 能用透析等简单方法与酶蛋白分离的有机小分子 辅酶(coenzyme): ：与酶蛋白结合不牢固，能用 透析等简单方法与酶蛋白分离的有机小分子
刘新文，酶 辅酶辅基与维生素及核苷酸的关系 辅助成分 作 用 维生素组分 苷酸组 分 NAD+(辅酶I) 递氢（脱氢酶） 尼克酰胺 NADP+(辅酶I) (Vpp,Bs) AMP CoA-SH(辅酶A) 转移酰基 泛酸（B3) FH（四氢叶酸) 转移一碳单位 叶酸（B11) 转移氨基（转 磷酸吡哆醛/胺 氨酶)、羧基 吡哆醛/胺 (脱羧酶) (B6) 焦磷酸硫胺素TPP 转移醛基 硫胺素(B,) 黄素腺嘌呤二核苷酸FAD AMP 递氢（脱氢酶） 核黄素(B2) FMN(黄素单核苷酸)
刘新文，酶 辅酶辅基与维生素及核苷酸的关系 核苷酸组 分 作 用 维生素组分 辅助成分 AMP 尼克酰胺 （Vpp, B5 ） 递氢（脱氢酶） NAD+ （辅酶Ⅰ） NADP+ （辅酶Ⅱ） CoA-SH（辅酶A） 转移酰基 泛酸（B3 ） FH4 （四氢叶酸） 转移一碳单位 叶酸（B11） 吡哆醛/胺 （B6 ） 转移氨基（转 氨酶）、羧基 （脱羧酶） 磷酸吡哆醛/胺 焦磷酸硫胺素TPP 转移醛基 硫胺素（B1 ） AMP 递氢（脱氢酶）核黄素（B2 ） 黄素腺嘌呤二核苷酸FAD FMN（黄素单核苷酸）
刘新文，酶 二、 活性中心(active site)A >必需基团：活性中心的必需基团、活性中心以 外的必需基团 >活性中心：底物结合部位十催化部位 活性中心是酶与底物结合并表现催化作用的空 间区域，大多由肽链上远隔的氨基酸残基提供必需 基团，经肽链盘绕折叠，使之在三维空间相互接近， 构成特定的空间构象，起催化中心作用。在结合酶 中，辅基与辅酶也参与活性中心的组成
刘新文，酶 二、活性中心(active site) 必需基团：活性中心的必需基团、活性中心以 外的必需基团 活性中心：底物结合部位＋催化部位 活性中心是酶与底物结合并表现催化作用的空 间区域，大多由肽链上远隔的氨基酸残基提供必需 基团，经肽链盘绕折叠，使之在三维空间相互接近， 构成特定的空间构象，起催化中心作用。在结合酶 中，辅基与辅酶也参与活性中心的组成
刘新文，酶 三、空间结构的灵活性与调节酶 1、别构酶与别构调节 2、共价调节酶与化学修饰调节 3、同工酶(isoenzyme) 4、酶原激活
刘新文，酶 三、空间结构的灵活性与调节酶 1、别构酶与别构调节 2、共价调节酶与化学修饰调节 3、同工酶（isoenzyme） 4、酶原激活
刘新文，酶 第三节酶促反应的 特点及机理 SUULSUULUUUUULLUUUUULLULUUULEUUULLUUUUULLUUUULLLL
刘新文，酶 第三节 酶促反应的 特点及机理