占有轨道)要一跳跃上九楼顶(最低空轨道),一般条件下是很难实现的,但通过楼梯即可轻而易举地到达 九楼顶(活化态)。在酶促反应中,酶活性中心各催化基团不同的前沿轨道能级铺成了到达反应活化态的 连续过渡梯级,使底物分子最高占有轨道成键电子能在温和条件下就可专一而高效地拾级而上,轻易越 过活化能障而活化,或曰酶活性中心催化基团可有效降低酶促反应的活化能,使生物细胞在常温常压下 即可高效、专一、有条不紊地进行各种生物化学反应和生命活动。 第六节多酶体系和调节酶 细胞内除pH、代谢物浓度、金属离子及辅酶浓度等因素可以调节酶活性外,还有一些调节酶,可以 在多酶体系中对代谢反应起调节作用。调节酶一般可以分为两种类型 1、别构酶,也称变构酶这种酶除了有活性中心外,还有一个别构中心,当专一性代谢物非共价 地结合到别构中心上时,它的催化活性即发生改变 2、共价调节酶在其它酶的作用下,这种酶能在活性形式与非活性形式之间互相转变。 这两类酶都能在很短的时间内对组织或细胞的代谢变化迅速地作出反应,别构酶可在几秒钟内作出 反应,共价调节酶则在几分钟内作出反应。 、多酶体系 细胞中的许多酶常常是在一个连续的反应链中起作用。所谓连续的反应链是指前一个酶反应的产物 恰是后一个酶反应的底物,多数的酶均以这种方式相互联系在一起。在完整细胞内的某一代谢过程中, 由几个酶形成的反应链体系,称为“多酶体系”。多酶体系一般分为可溶性的、结构化的和在细胞结构 上有定位关系的三种类型 有的多酶体系中的酶,在细胞质中以可溶性的形式各自作为独立的单体存在,它们之间没有结构上 的联系。 更多的多酶体系,结构化程度较高,体系中各个酶彼此有机地结合在一起,精巧地镶嵌成一定的结 构,形成多酶复合体。例如脂肪酸合成酶复合体,含有七种不同的酶,它们围绕着酰基载体蛋白 (ACP)排列成紧密的复合体,共同作用小于分子的前体(乙酰一辅酶A或丙二酰一辅酶A),催化合 成脂肪酸。 、多酶体系的自我调节 生物体内的代谢过程包含着许多个多酶体系的酶促反应。这些反应序列有的是直线式的,有的是分 枝式的,还有的是循环式的,它们之间又彼此相互交叉,十分错综复杂。但是,在完整细胞内,这样种 类繁多的多酶反应却又能互不干扰,各自有秩序地协调地进行着。各个代谢过程中不仅按一定的方向进 行,而且还能根据内外条件的改变而随时加以调节,以避免某种代谢物过度积累而造成生命活动的紊 乱。 完整细胞内的许多多酶体系都具有自我调节的能力。这种多酶体系反应的总速度决定于其中反应速 度最慢的那一步反应。这步速度最慢的反应限制着全部反应序列的反应,称为“酶反应限速步骤”。大 部分具有自我调节能力的多酶体系的第一步反应就是限速步骤,它控制着全部反应序列的总速度。催化 第一步反应的酶大多能被全部反应序列的最终产物所抑制或激活;有时则是反应序列分叉处的酶受到最 终产物抑制,这个过程称为反馈作用。第一步反应的酶,或分叉处的酶属于调节酶中主要的一类—别 构酶。许多多酶体系的自我调节都是通过其体系中的别构酶来实现的。 三、别构藤 已知的别构酶在结构上有以下特点 (1)有多个亚基 (2)除了有可以结合底物的酶活性中心外,还有可以结合调节物的别构中心或称调节中心。而且, 这两个中心位于酶蛋白的不同部位上——可处在不同亚基上(如天冬氨酸转氨甲酰酶, ATCase),或处 在同一个亚基的不同部位上。 别构酶的活性中心负责对底物的结合与催化,别构中心则负责调节酶反应速度 、别构效应调节物(或效应物)与酶分子中的别构中心结合后诱导出或稳定住酶分子的某种构 象,使酶活性中心对底物的结合与催化作用受到影响,从而调节酶的反应速度及代谢过程,此效应称为 酶的“别构效应”。 2、别构动力学根据底物浓度对酶反应速度的影响,可将别构酶分为二类占有轨道)要一跳跃上九楼顶(最低空轨道)，一般条件下是很难实现的，但通过楼梯即可轻而易举地到达 九楼顶(活化态)。在酶促反应中，酶活性中心各催化基团不同的前沿轨道能级铺成了到达反应活化态的 连续过渡梯级，使底物分子最高占有轨道成键电子能在温和条件下就可专一而高效地拾级而上，轻易越 过活化能障而活化，或曰酶活性中心催化基团可有效降低酶促反应的活化能，使生物细胞在常温常压下 即可高效、专一、有条不紊地进行各种生物化学反应和生命活动。 第六节 多酶体系和调节酶 细胞内除 pH、代谢物浓度、金属离子及辅酶浓度等因素可以调节酶活性外，还有一些调节酶，可以 在多酶体系中对代谢反应起调节作用。调节酶一般可以分为两种类型： 1、别构酶，也称变构酶 这种酶除了有活性中心外，还有一个别构中心，当专一性代谢物非共价 地结合到别构中心上时，它的催化活性即发生改变。 2、共价调节酶 在其它酶的作用下，这种酶能在活性形式与非活性形式之间互相转变。 这两类酶都能在很短的时间内对组织或细胞的代谢变化迅速地作出反应，别构酶可在几秒钟内作出 反应，共价调节酶则在几分钟内作出反应。 一、多酶体系 细胞中的许多酶常常是在一个连续的反应链中起作用。所谓连续的反应链是指前一个酶反应的产物 恰是后一个酶反应的底物，多数的酶均以这种方式相互联系在一起。在完整细胞内的某一代谢过程中， 由几个酶形成的反应链体系，称为“多酶体系”。多酶体系一般分为可溶性的、结构化的和在细胞结构 上有定位关系的三种类型。 有的多酶体系中的酶，在细胞质中以可溶性的形式各自作为独立的单体存在，它们之间没有结构上 的联系。 更多的多酶体系，结构化程度较高，体系中各个酶彼此有机地结合在一起，精巧地镶嵌成一定的结 构，形成多酶复合体。例如脂肪酸合成酶复合体，含有七种不同的酶，它们围绕着酰基载体蛋白 （ACP）排列成紧密的复合体，共同作用小于分子的前体（乙酰－辅酶 A 或丙二酰－辅酶 A），催化合 成脂肪酸。 二、多酶体系的自我调节 生物体内的代谢过程包含着许多个多酶体系的酶促反应。这些反应序列有的是直线式的，有的是分 枝式的，还有的是循环式的，它们之间又彼此相互交叉，十分错综复杂。但是，在完整细胞内，这样种 类繁多的多酶反应却又能互不干扰，各自有秩序地协调地进行着。各个代谢过程中不仅按一定的方向进 行，而且还能根据内外条件的改变而随时加以调节，以避免某种代谢物过度积累而造成生命活动的紊 乱。 完整细胞内的许多多酶体系都具有自我调节的能力。这种多酶体系反应的总速度决定于其中反应速 度最慢的那一步反应。这步速度最慢的反应限制着全部反应序列的反应，称为“酶反应限速步骤”。大 部分具有自我调节能力的多酶体系的第一步反应就是限速步骤，它控制着全部反应序列的总速度。催化 第一步反应的酶大多能被全部反应序列的最终产物所抑制或激活；有时则是反应序列分叉处的酶受到最 终产物抑制，这个过程称为反馈作用。第一步反应的酶，或分叉处的酶属于调节酶中主要的一类——别 构酶。许多多酶体系的自我调节都是通过其体系中的别构酶来实现的。 三、别构酶 已知的别构酶在结构上有以下特点： （1）有多个亚基。 （2）除了有可以结合底物的酶活性中心外，还有可以结合调节物的别构中心或称调节中心。而且， 这两个中心位于酶蛋白的不同部位上—— 可处在不同亚基上（如天冬氨酸转氨甲酰酶，ATCase），或处 在同一个亚基的不同部位上。 别构酶的活性中心负责对底物的结合与催化，别构中心则负责调节酶反应速度。 1、别构效应 调节物(或效应物)与酶分子中的别构中心结合后诱导出或稳定住酶分子的某种构 象，使酶活性中心对底物的结合与催化作用受到影响，从而调节酶的反应速度及代谢过程，此效应称为 酶的“别构效应”。 2、别构动力学 根据底物浓度对酶反应速度的影响，可将别构酶分为二类。 122