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
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
刘新文，酶
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 n 酶的化学本质：蛋白质 n 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。 n 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
刘新文，酶 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 n单体酶：只有一条多肽链 n寡聚酶：具有多条多肽链 n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 n单纯酶、结合酶
刘新文,酶 2、结合酶的组成成分 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 n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 n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 维生素组分核苷酸组 NAD+(辅酶I) 递氢(脱氢酸)//克酰胺 NADP(辅酶Ⅱ) (Vpp, BS )AMP CoA-SH(辅酶A) 转移酰基 泛酸(B3) FHI4(四氢叶酸 转移一碳单位叶酸(B1) 转移氨基(转 磷酸吡哆醛/胺 氨酶)、羧塞/吡哆醛/胺 (脱羧酶) (B) 焦磷酸硫胺素TPP 转移醛基 硫胺素(B1) 黄素腺嘌呤二核苷酸FAD AMP FMN(黄素单核苷酸) 递氢(脱氢酶)核黄素(B2)
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 核苷酸组 分 NAD+（辅酶Ⅰ） 递氢（脱氢酶） 尼克酰胺 NADP+（辅酶Ⅱ） （Vpp, B5） AMP 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） 磷酸吡哆醛/胺 转移氨基（转 氨酶）、羧基 （脱羧酶） 吡哆醛/胺 （B6） 焦磷酸硫胺素TPP 转移醛基 硫胺素（B1） 黄素腺嘌呤二核苷酸FAD 递氢（脱氢酶）核黄素（B2） AMP FMN（黄素单核苷酸）
刘新文,酶 、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 二、活性中心(active site) Ø必需基团：活性中心的必需基团、活性中心以 外的必需基团 Ø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 、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
刘新文，酶