第四章 酶和酶学 第一节 酶的分子结构与功能 第二节 酶促反应的特点与机制 第三节酶促反应动力学 第四节酶的调节
第四章 酶和酶学 第一节 酶的分子结构与功能 第二节 酶促反应的特点与机制 第三节 酶促反应动力学 第四节 酶 的 调 节
第一节酶的分子结构与功能 酶(enzyme)是由活细胞产生的生物催化剂，这种催化剂具 有极高的催化效率和高度的底物特异性，其化学本质是蛋白质。 一、酶的分子组成 ·酶分子可根据其化学组成的不同，分为两类：单纯蛋白酶和结 合蛋白酶。对于结合蛋白酶： ·由酶蛋白与辅助因子组成的酶称为全酶(holoenzyme)。 ·与酶蛋白(apoenzyme)疏松结合并与酶的催化活性有关的耐热 低分子有机化合物称为辅酶。 ·与酶蛋白(apoenzyme)牢固结合并与酶的催化活性有关的耐热 低分子有机化合物称为辅基。 在催化反应中，专一性取决与酶蛋白本身，而辅助因子则 直接对电子，原子或某些化学基团起传递作用
第一节 酶的分子结构与功能 酶（enzyme）是由活细胞产生的生物催化剂，这种催化剂具 有极高的催化效率和高度的底物特异性，其化学本质是蛋白质。 一、酶的分子组成 •酶分子可根据其化学组成的不同，分为两类：单纯蛋白酶和结 合蛋白酶。对于结合蛋白酶： •由酶蛋白与辅助因子组成的酶称为全酶(holoenzyme)。 •与酶蛋白(apoenzyme)疏松结合并与酶的催化活性有关的耐热 低分子有机化合物称为辅酶。 •与酶蛋白(apoenzyme)牢固结合并与酶的催化活性有关的耐热 低分子有机化合物称为辅基。 在催化反应中，专一性取决与酶蛋白本身，而辅助因子则 直接对电子，原子或某些化学基团起传递作用
根据酶蛋白的分子的特点又可将酶分为三类： 单体酶(monomeric enzyme):只有一条多肽 链，出现的情况很少，一般都是催化水解的酶， 如溶菌酶，胰蛋白酶等。 寡聚酶(oligomeric enzyme):由几个甚至几十 个亚基组成，可以相同，也可以不同。如磷酸化 酶a和3-磷酸甘油醛脱氢酶等。 多酶体系(multienzyme system):由几种酶彼 此嵌合形成的复合体
根据酶蛋白的分子的特点又可将酶分为三类： 单体酶(monomeric enzyme)：只有一条多肽 链，出现的情况很少，一般都是催化水解的酶， 如溶菌酶，胰蛋白酶等。 寡聚酶(oligomeric enzyme)：由几个甚至几十 个亚基组成，可以相同，也可以不同。如磷酸化 酶a和3-磷酸甘油醛脱氢酶等。 多酶体系(multienzyme system)：由几种酶彼 此嵌合形成的复合体
二、辅酶与辅基的来源及其生理功用 ·大部分的辅酶与辅基衍生于维生素。维生素的重要性 就在于它们是体内一些重要的代谢酶的辅酶或辅基的 组成成分。 ·维生素是指一类维持细胞正常功能所必需的，但在生 物体内不能自身合成而必须由食物供给的小分子有机 化合物。 ·维生素可按其溶解性的不同分为脂溶性维生素和水 溶性维生素两大类。 ·脂溶性维生素有VitA、VitD、VitE和VitK四种。 ·水溶性维生素有VitB1,VitB2,VitPP,VitB6, VtB12,VitC,泛酸，生物素，叶酸等
二、辅酶与辅基的来源及其生理功用 •大部分的辅酶与辅基衍生于维生素。维生素的重要性 就在于它们是体内一些重要的代谢酶的辅酶或辅基的 组成成分。 •维生素是指一类维持细胞正常功能所必需的，但在生 物体内不能自身合成而必须由食物供给的小分子有机 化合物。 •维生素可按其溶解性的不同分为脂溶性维生素 和水 溶性维生素两大类。 •脂溶性维生素有 VitA、VitD、VitE和VitK四种。 •水溶性维生素有 VitB1，VitB2， VitPP，VitB6， VitB12， VitC，泛酸，生物素，叶酸等
辅酶与辅基的生理功用主要是： •运载氢原子或电子，参与氧化还原反应。 ·运载反应基团，如酰基、氨基、烷基、羧基及 一碳单位等，参与基团转移。 由维生素衍生的辅酶或辅基： •1、VitB,和焦磷酸硫胺素(TPP) •1)别名：硫胺素 •2)结构特点：含有嘧啶环和噻唑环。 •3)形成的辅酶：焦磷酸硫胺素（TPP)是α-酮 酸脱羧酶的辅酶
辅酶与辅基的生理功用主要是： •运载氢原子或电子，参与氧化还原反应。 •运载反应基团，如酰基、氨基、烷基、羧基及 一碳单位等，参与基团转移。 由维生素衍生的辅酶或辅基： •1、VitB1和焦磷酸硫胺素（TPP） •1）别名：硫胺素 •2）结构特点： 含有嘧啶环和噻唑环。 •3）形成的辅酶：焦磷酸硫胺素（TPP）是α-酮 酸脱羧酶的辅酶
硫胺素(VB)结构式 嘧啶环 噻唑环 NH2 CI CH2-N CH3 CH2CH2-OH
硫胺素(VB1)结构式 嘧啶环 噻唑环 Cl - N + S CH3 CH2 CH2 OH N N NH2 H3 C CH2
TPP(焦磷酸硫胺素)：由硫胺素(VtB1)焦磷酸化而 生成，是脱羧酶的辅酶，在体内参与糖代谢过程中ā-酮 酸的氧化脱羧反应。 HH H.C Acidic proton (a)
TPP (焦磷酸硫胺素): 由硫胺素（Vit B1）焦磷酸化而 生成，是脱羧酶的辅酶，在体内参与糖代谢过程中α-酮 酸的氧化脱羧反应。 (a)
H active CH OH aldehyde NH2 CH2- CH2-CH2- CH3 CH3 Hydroxyethyl thiamine pyrophosphate (b) VB缺乏症：脚气病 •缺乏时表现出多发性神经炎、皮肤 麻木、心力衰竭、四肢无力、下肢 水肿
VB1缺乏症:脚气病 • 缺乏时表现出多发性神经炎、皮肤 麻木、心力衰竭、四肢无力、下肢 水肿
2、VtB,和黄素辅酶 ·1)别名：核黄素 2)组成：核糖醇和6,7-二甲基异咯嗪 OHOHOH CH2CHCHCHCH2OPOH OH CH3 CH3 NH
2、VitB2和黄素辅酶 • 1）别名：核黄素 • 2）组成：核糖醇和6，7-二甲基异咯嗪 N C C NH N N O O CH2 CHCHCHCH2 OPOH OHOHOH O OH CH3 CH3
FMN和FAD: •黄素单核苷酸 (FMN)和黄素腺嘌呤二 核苷酸(FAD),是核黄素（VitB2)的 衍生物。 VtB,具有氧化还原性，酶蛋白与FMN 或FAD结合后统称为黄素酶，催化脱氢氧化 反应，其辅基FMN或FAD在酶促反应中作 为递氢体（双递氢体）
FMN 和 FAD ： •黄素单核苷酸（FMN）和黄素腺嘌呤二 核苷酸（FAD），是核黄素（VitB2）的 衍生物。 VitB2具有氧化还原性，酶蛋白与FMN 或FAD结合后统称为黄素酶，催化脱氢氧化 反应，其辅基FMN或FAD在酶促反应中作 为递氢体（双递氢体）