第三章 酶 Enzyme D国录
目 录 Enzyme 第 三 章 酶
酶的概念 目前将生物催化剂分为两类 酶、核酶(脱氧核酶) 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。 D国录
目 录 酶的概念 ◼ 目前将生物催化剂分为两类 酶 、 核酶（脱氧核酶） ◼ 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
酶学研究简史 ■公元前两千多年,我国已有酿酒记载。 百余年前, Pasteur认为发酵是酵母细胞生命活动的 结果。 ■1877年, Kuhne首次提出 Enzyme一词。 1897年, Buchner兄弟用不含细胞的酵母提取液,实现 了发酵。 1926年, Sumner首次从刀豆中提纯出脲酶结晶。 ■1982年,Cech首次发现RNA也具有酶的催化活性,提 出核酶( ribozyme)的概念。 1995年, Jack w. Szostak研究室首先报道了具有DNA连 接酶活性DNA片段,称为脱氧核酶( deoxyribozyme) D国录
目 录 酶学研究简史 ◼ 公元前两千多年，我国已有酿酒记载。 ◼ 一百余年前，Pasteur认为发酵是酵母细胞生命活动的 结果。 ◼ 1877年，Kuhne首次提出Enzyme一词。 ◼ 1897年，Buchner兄弟用不含细胞的酵母提取液，实现 了发酵。 ◼ 1926年，Sumner首次从刀豆中提纯出脲酶结晶。 ◼ 1982年，Cech首次发现RNA也具有酶的催化活性，提 出核酶(ribozyme)的概念。 ◼ 1995年，Jack W.Szostak研究室首先报道了具有DNA连 接酶活性DNA片段，称为脱氧核酶(deoxyribozyme)
酶的分子结构与功能 The molecular structure and function of Enzyme D国录
目 录 第一节 酶的分子结构与功能 The Molecular Structure and Function of Enzyme
酶的不同形式 单体酶( monomeric enzyme):仅具有三级结 构的酶。 寡聚酶( oligomeric enzyme):由多个相同或 不同亚基以非共价键连接组成的酶。 多酶体系( multienzyme system):由几种不同 功能的酶彼此聚合形成的多酶复合物。 多功能酶( multifunctional enzyme)或串联酶 ( tandem enzyme):一些多酶体系在进化过程 中由于基因的融合,多种不同催化功能存在 于一条多肽链中,这类酶称为多功能酶。 D国录
目 录 酶的不同形式 ◼ 单体酶(monomeric enzyme)：仅具有三级结 构的酶。 ◼ 寡聚酶(oligomeric enzyme)：由多个相同或 不同亚基以非共价键连接组成的酶。 ◼ 多酶体系(multienzyme system)：由几种不同 功能的酶彼此聚合形成的多酶复合物。 ◼ 多功能酶(multifunctional enzyme)或串联酶 (tandem enzyme)：一些多酶体系在进化过程 中由于基因的融合，多种不同催化功能存在 于一条多肽链中，这类酶称为多功能酶
、酶的分子组成 ■单纯酶( simple enzyme) ■结合酶( conjugated enzyme) 蛋白质部分:酶蛋白( apoenzyme) 全酶 Holoenzyme 小分子有机化合物 辅助因子 ( cofactor)(金属离子 D国录
目 录 一、 酶的分子组成 蛋白质部分：酶蛋白 (apoenzyme) 辅助因子 (cofactor) 金属离子 小分子有机化合物 全酶 (holoenzyme) ◼结合酶 (conjugated enzyme) ◼单纯酶 (simple enzyme)
*各部分在催化反应中的作用 口酶蛋白决定反应的特异性 口辅助因子决定反应的种类与性质 金属酶( metalloenzyme) 金属离子与酶结合紧密,提取过程中不易丢 失 金属激活酶( metal- activated enzyme) 金属离子为酶的活性所必需,但与酶的结合 不甚紧密。 D国录
目 录 *各部分在催化反应中的作用 ❑ 酶蛋白决定反应的特异性 ❑ 辅助因子决定反应的种类与性质 ➢ 金属酶(metalloenzyme) 金属离子与酶结合紧密，提取过程中不易丢 失。 ➢ 金属激活酶(metal-activated enzyme) 金属离子为酶的活性所必需，但与酶的结合 不甚紧密
金属离子的作用 稳定酶的构象; 参与催化反应,传递电子; 在酶与底物间起桥梁作用; 中和阴离子,降低反应中的静电斥力等。 小分子有机化合物的作用 在反应中起运载体的作用,传递电子 质子或其它基团。 D国录
目 录 ➢ 金属离子的作用 稳定酶的构象； 参与催化反应，传递电子； 在酶与底物间起桥梁作用； 中和阴离子，降低反应中的静电斥力等。 ➢小分子有机化合物的作用 在反应中起运载体的作用，传递电子、 质子或其它基团
小分子有机化合物在催化中的作用 小分子有机化合物(辅酶或辅基) 转移的基团 名称 所含的维生素 氩原子(质子)NAD+(尼克酰胺腺嘌呤二核尼克酰胺(维生素PP之一) 苷酸,辅酶I NADP(尼克酰胺腺嘌呤二核尼克酰胺(维生素PP之一) 苷酸磷酸,辅酶I FMN(黄素单核苷酸 维生素B2(核黄素 FAD(黄素腺嘌呤二核苷酸)维生素B2(核黄素) 醛基 TPP(焦磷酸硫胺素) 维生素B1(硫胺素) 酰基 辅酶A(CoA) 泛酸 硫辛酸 硫辛酸 烷基 钴胺素辅酶类 维生素B12 二氧化碳 生物素 生物素 氨基 磷酸吡哆醛 吡哆醛(维生素B6之一) 甲基、甲烯基、四氢叶酸 叶酸 甲炔基、甲酰基 等一碳单位 D录
目 录 小分子有机化合物在催化中的作用 尼克酰胺（维生素PP之一） 尼克酰胺（维生素PP之一） 维生素B2 （核黄素） 维生素B2 （核黄素） 维生素B1（硫胺素） 泛酸 硫辛酸 维生素B12 生物素 吡哆醛（维生素B6之一） 叶酸 NAD+（尼克酰胺腺嘌呤二核 苷酸，辅酶I） NADP+（尼克酰胺腺嘌呤二核 苷酸磷酸，辅酶II） FMN （黄素单核苷酸） FAD（黄素腺嘌呤二核苷酸） TPP（焦磷酸硫胺素） 辅酶A（CoA） 硫辛酸 钴胺素辅酶类 生物素 磷酸吡哆醛 四氢叶酸 氢原子（质子） 醛基 酰基 烷基 二氧化碳 氨基 甲基、甲烯基、 甲炔基、甲酰基 等一碳单位 名 称 所含的维生素 小分子有机化合物(辅 酶 或 辅 基) 转移的基团 尼克酰胺（维生素PP之一） 尼克酰胺（维生素PP之一） 维生素B2 （核黄素） 维生素B2 （核黄素） 维生素B1（硫胺素） 泛酸 硫辛酸 维生素B12 生物素 吡哆醛（维生素B6之一） 叶酸 NAD+（尼克酰胺腺嘌呤二核 苷酸，辅酶I） NADP+（尼克酰胺腺嘌呤二核 苷酸磷酸，辅酶II） FMN （黄素单核苷酸） FAD（黄素腺嘌呤二核苷酸） TPP（焦磷酸硫胺素） 辅酶A（CoA） 硫辛酸 钴胺素辅酶类 生物素 磷酸吡哆醛 四氢叶酸 氢原子（质子） 醛基 酰基 烷基 二氧化碳 氨基 甲基、甲烯基、 甲炔基、甲酰基 等一碳单位 名 称 所含的维生素 小分子有机化合物(辅 酶 或 辅 基) 转移的基团
十辅助因子分类 (按其与酶蛋白结合的紧密程度) 辅酶( coenzyme): 与酶蛋白结合疏松,可用透析或超滤的 方法除去。 辅基( prosthetic group): 与酶蛋白结合紧密,不能用透析或超 滤的方法除去。 D国录
目 录 辅助因子分类 （按其与酶蛋白结合的紧密程度） 辅酶 (coenzyme): 与酶蛋白结合疏松，可用透析或超滤的 方法除去。 辅基 (prosthetic group): 与酶蛋白结合紧密，不能用透析或超 滤的方法除去