第二章 酶与辅酶 P3198章 酶是研究生命科学的基础,生命体系中几乎所有化学反应都是在酶催化下进 行的。酶又是生命化学和化学的重要结合点。 酶化学内容: 酶作用机制,酶的抑制剂和激活剂,并由此设计和制造医药、农药 2.人工模拟酶:用小分子(有机)化合物模拟酶的活性部位,模拟酶的作用 方式。 3.以酶为工具进行化学反应,如不对称合成 4.利用免疫系统制备有预定活性的催化抗体即抗体酶。 5.化学酶工程:将酶学与化学工程技术相结合,在工业上使用酶和固定化酶 §2.1酶催化作用特点: (一)酶是催化剂:降低酶促反应活化能。 (二)酶是生物催化剂: (1)反应条件温和,常温常压,中性PH,酶易失活。 (2)酶具有很高催化效率,比非催化反应一般可提高108~-1020倍 (3)酶具有高度专一性: 反应专一性:催化一种或一类反应。 底物专一性:只作用一种或一类物质 (4)酶活性受调节控制 1.调节酶的浓度: 诱导或抑制酶的合成,如消化乳糖的三种酶的产生受乳糖操纵子控制。 激素调节: 激素通过与细胞膜或细胞内的受体相结合而调节酶的活性 如乳糖合成酶是由两个亚基组成,一个催化亚基,一个调节亚基,催 化半乳糖和葡萄糖生成乳糖。平时催化亚基单独存在,只催化半乳糖与蛋 白质反应合成糖蛋白;但当动物分娩后,激素急剧增加,调节亚基大量产 生,与催化亚基一起构成二聚体的乳糖合成酶,改变催化亚基专一性,催 化半乳糖和葡萄糖反应生成乳糖, 3.反馈抑制调节: 许多物质合成是由一连串反应组成的,催化此物质生成的第一步的酶 可为它们的终端产物所抑制。P323图8-2 如由Thr合成le经过5步,当终产物Ile浓度达足够水平,催化第1 步反应的苏氨酸脱氨酶被抑制;当Ile浓度下降后,酶的抑制解除。 4.抑制剂、激活剂调节: 酶的抑制剂、激活剂的研究是药物研究的基础。磺胺药可抑制四氢叶 酸合成所需酶,进而抑制核酸和蛋白质的合成,故可杀菌 5.酶原的激活: 凝血酶、消化酶等酶先以一个无活性的前体形式(酶原)被合成,然后 在一个生理上合适的时间和地点被活化成酶,才具有催化活性。 6.共价修饰: 酶被共价修饰后,活性被调节,如在激酶催化下酶被磷酸化而表现出 催化活性;磷酸基团水解,活性又可逆转 7.别构调控:第二章 酶与辅酶 P319 8 章 酶是研究生命科学的基础，生命体系中几乎所有化学反应都是在酶催化下进 行的。酶又是生命化学和化学的重要结合点。 酶化学内容： 1. 酶作用机制，酶的抑制剂和激活剂，并由此设计和制造医药、农药。 2. 人工模拟酶：用小分子（有机）化合物模拟酶的活性部位，模拟酶的作用 方式。 3. 以酶为工具进行化学反应，如不对称合成。 4. 利用免疫系统制备有预定活性的催化抗体即抗体酶。 5. 化学酶工程：将酶学与化学工程技术相结合，在工业上使用酶和固定化酶。 §2. 1 酶催化作用特点： （一）酶是催化剂：降低酶促反应活化能。 （二）酶是生物催化剂： （1） 反应条件温和，常温常压，中性 PH，酶易失活。 （2） 酶具有很高催化效率，比非催化反应一般可提高 108~1020 倍。 （3） 酶具有高度专一性： 反应专一性：催化一种或一类反应。 底物专一性：只作用一种或一类物质。 （4） 酶活性受调节控制： 1. 调节酶的浓度： 诱导或抑制酶的合成，如消化乳糖的三种酶的产生受乳糖操纵子控制。 2. 激素调节： 激素通过与细胞膜或细胞内的受体相结合而调节酶的活性。 如乳糖合成酶是由两个亚基组成，一个催化亚基，一个调节亚基，催 化半乳糖和葡萄糖生成乳糖。平时催化亚基单独存在，只催化半乳糖与蛋 白质反应合成糖蛋白；但当动物分娩后，激素急剧增加，调节亚基大量产 生，与催化亚基一起构成二聚体的乳糖合成酶，改变催化亚基专一性，催 化半乳糖和葡萄糖反应生成乳糖。 3. 反馈抑制调节： 许多物质合成是由一连串反应组成的，催化此物质生成的第一步的酶 可为它们的终端产物所抑制。 P323 图 8-2。 如由 Thr 合成 Ile 经过 5 步，当终产物 Ile 浓度达足够水平，催化第 1 步反应的苏氨酸脱氨酶被抑制；当 Ile 浓度下降后，酶的抑制解除。 4. 抑制剂、激活剂调节： 酶的抑制剂、激活剂的研究是药物研究的基础。磺胺药可抑制四氢叶 酸合成所需酶，进而抑制核酸和蛋白质的合成，故可杀菌。 5. 酶原的激活： 凝血酶、消化酶等酶先以一个无活性的前体形式（酶原）被合成，然后 在一个生理上合适的时间和地点被活化成酶，才具有催化活性。 6. 共价修饰： 酶被共价修饰后，活性被调节，如在激酶催化下酶被磷酸化而表现出 催化活性；磷酸基团水解，活性又可逆转。 7. 别构调控：