酶
酶的催化作用
酶的活性中心:指酶分子能與底物結(jié)合并發(fā)生催化作用的局部空間結(jié)構(gòu)。凡具有活性的酶都具有活性中心。
1.活性中心內(nèi)的必需集團(tuán):它包含兩個集團(tuán)(結(jié)合集團(tuán)和催化集團(tuán)),其特點是與催化作用直接相關(guān),是酶發(fā)揮催化作用的關(guān)鍵部位。
2.活性中心外的必需集團(tuán):在活性中心外的區(qū)域,還有一些不與底物直接作用的必需基團(tuán),這些基團(tuán)與維持整個酶分子的空間構(gòu)象有關(guān)。
酶促反應(yīng)的特點
酶不僅催化體內(nèi)化學(xué)反應(yīng),而且在體外也能發(fā)揮催化作用。
1.有效地降低反應(yīng)的活化能,具有極高的催化能力。
2.高度的專一性
3.可調(diào)節(jié)性(這是與無機催化反應(yīng)的不同點)
4.不穩(wěn)定性
酶-底物復(fù)合物
酶在發(fā)揮催化作用前,需與底物密切結(jié)合形成酶-底物中間復(fù)合物。這種結(jié)合是酶與底物結(jié)構(gòu)的相互誘導(dǎo)、相互形變、相互適應(yīng)的過程,這種解釋酶與底物相互作用的學(xué)說稱為誘導(dǎo)契合學(xué)說。
輔酶與酶的輔助因子
維生素與輔酶的關(guān)系
多種水溶性B族維生素在體內(nèi)參與輔酶的組成。
轉(zhuǎn)移的基團(tuán) |
輔酶或輔基 |
所含維生素 |
氫原子 |
黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)、黃素單核苷酸(FMN) |
維生素B2 |
醛基 |
焦磷酸硫胺素(TPP) |
維生素B1 |
; |
輔酶A |
泛酸(遍多酸) |
烷基 |
輔酶B12 |
維生素B12 |
一氧化碳 |
四氫葉酸 |
葉酸 |
氨基 |
磷酸吡哆醛 |
維生素B6 |
輔酶作用
包括:①運載氫原子或電子,參與氧化還原反應(yīng);②運載反應(yīng)基團(tuán),參與基團(tuán)轉(zhuǎn)移。
金屬離子作用
1.穩(wěn)定構(gòu)象 穩(wěn)定酶蛋白催化活性所必需的分子構(gòu)象。
2.構(gòu)成酶的活性中心 作為酶活性中心的組成成分,參與構(gòu)成酶的活性中心。
3.連接作用 作為橋梁,將底物分子與酶蛋白螯合起來。
酶促反應(yīng)動力學(xué)
底物濃度對反應(yīng)速度的影響
米-曼氏方程式
[S]:底物濃度。
V:反應(yīng)速度。
Vmax:最大反應(yīng)速度。
Km:等于酶促反應(yīng)速度為最大反應(yīng)速度一半時的底物濃度。
最適pH:酶催化活性最大時的環(huán)境pH。
最適溫度:酶促反應(yīng)速度最快時的環(huán)境溫度。
抑制劑與激活劑
1.不可逆性抑制:共價鍵結(jié)合(有機磷農(nóng)藥)
2.可逆性抑制:非共價鍵結(jié)合
|
定義 |
Vmax |
Km |
①競爭性抑制 (磺胺抗菌素) |
抑制劑與底物競爭性結(jié)合酶的活化中心 |
不變 |
變大 |
②反競爭性抑制 |
抑制劑與酶-底物復(fù)合物結(jié)合阻止產(chǎn)物的生成. |
減小 |
減小 |
③非競爭性抑制 |
抑制劑與酶、酶-底物復(fù)合物結(jié)合使酶喪失活性 |
減小 |
不變 |
口訣:競K大,非V小,反競K,V都變小。
酶活性的調(diào)節(jié)
1.變構(gòu)調(diào)節(jié) 一些代謝物可與某些酶分子活性中心外的某部分可逆地結(jié)合,使酶構(gòu)象改變,從而改變酶的活性,此種調(diào)節(jié)方式稱變構(gòu)調(diào)節(jié)。
2.共價修飾 在其他酶的作用下,酶蛋白肽鏈上的某些基團(tuán)可與某種化學(xué)基團(tuán)發(fā)生可逆的共價結(jié)合,從而改變酶的活性,此過程稱為共價修飾。其中磷酸化和去磷酸化最常見。
3.酶原激活 酶原在一定的條件下,可轉(zhuǎn)變成有活性的酶。
4.同工酶
(1)概念:是指催化相同的化學(xué)反應(yīng),而酶蛋白的分子結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)乃至免疫學(xué)性質(zhì)不同的一組酶。
(2)舉例:乳酸脫氫酶(LDH1~LDH5共5種同工酶)心、腎以LDH1為主;肺以LDH3和LDH4為主;骨骼肌以LDH5為主;肝以LDH5為主。血清中LDH含量的順序是LDH2>LDH1>LDH3>LDH4>LDH5。
例題
酶促反應(yīng)中競爭性抑制對底物濃度(Km)和反應(yīng)速度(Vmax)的影響正確的是
A.Vmax值不變
B.Vmax值↑
C.Km值↑
D.Vmax值↓
E.Km值↓
『正確答案』C
『答案解析』競K大,非V小,反競K,V都變小。