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课件网) 第５章 酶的化学 5.1 酶的概述 5.2 酶促反应机理 5.3 酶促反应动力学 5.4 酶活性的调节 返回 ５．１ 酶的概述 酶是生物体系的催化剂，生物体中的各种化学反应，包括物质转化和能量转化，都需要特殊的酶参加催化。在酶作用下进行化学变化的物质称底物（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ），有酶催化的化学反应称酶促反应。酶学知识在理论和实践两方面都有极其重要的意义。 5.1.1 酶的化学本质 １.大多数酶是蛋白质 到目前为止，科学家对上千种酶进行了分离纯化并分析证明了它们的本质是蛋白质。能够证明绝大多数酶的本质是蛋白质的依据是：酶经水解的产物是氨基酸；蛋白酶水解能使其失活； 下一页 返回 ５．１ 酶的概述 酶属于生物大分子，不同的酶有不同并且特定的空间结构，使蛋白质变性的因素可以使酶变性失活；酶像蛋白质一样具有两性解离性质，具有其特定的等电点；酶不能透过半透膜；具有同蛋白质一样的呈色反应。 显而易见，酶的范围比蛋白质的小，只有那些具有催化功能的蛋白质才是酶，其活性依赖于其天然蛋白质的空间构象完整性，使其变性或解聚为亚基都使其失活。 酶从化学组成上来看，有的酶为单纯蛋白质，其分子组成全为蛋白质，不含非蛋白质物质，如大多数水解酶类，如脲酶、蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、核糖核酸酶等；有的酶为缀合蛋白质（结合蛋白质），其分子中除蛋白质外，还有非蛋白质物质，如氧化还原酶类。 上一页 下一页 返回 ５．１ 酶的概述 前者称单纯酶（ｓｉｍｐｌｅｅｎｚｙｍｅ），后者称缀合酶（ｃｏｎｊｕｇａｔｅｄｅｎｚｙｍｅ）。缀合酶中的蛋白质部分称酶蛋白或脱辅酶（ａｐｏｅｎｚｙｍｅ），非蛋白质部分称为辅因子（ｃｏｆａｃｔｏｒ），酶蛋白与辅因子组成的完整分子称为全酶。 全酶＝酶蛋白＋辅因子 对于缀合酶而言，只有全酶方能起催化作用，酶蛋白或辅因子各自单独存在时，皆无催化活性。辅因子按照其化学成分，分为金属离子和小分子有机化合物。 约有２／３的酶含有金属离子，常见的金属离子有Ｋ＋ 、Ｎａ＋ 、Ｍｇ２＋、Ｃｕ＋／Ｃｕ２＋ 、Ｚｎ２＋和Ｆｅ２＋／Ｆｅ３＋ 等。 上一页 下一页 返回 ５．１ 酶的概述 金属辅助因子的作用是多方面的，或者作为酶活性中心的催化基团参与催化反应如传递电子等；或者是连接底物和酶分子的桥梁，便于酶对底物起作用；或者为稳定酶的构象所必需；或者中和阴离子，降低反应中的静电斥力等。 有些酶的辅助因子是一些热稳定的小分子有机物质。 通常一种酶蛋白必须与某一特定的辅酶（辅基）结合，才能成为有活性的全酶。如果该 辅酶被另一辅酶所取代，此时酶即表现无活力。但是一种辅酶可以与多种不同酶蛋白结合， 上一页 下一页 返回 ５．１ 酶的概述 从而组成具有不同底物特异性的全酶。例如乳酸脱氢酶与苹果酸脱氢酶有同样的辅酶（ＮＡＤ＋），但酶蛋白不同，它们虽然同样能催化脱氢作用，但前者只能使底物乳酸脱氢，而后者只能使苹果酸脱氢。在全酶中，辅助因子决定催化反应的类型，酶蛋白则负责识别底物。酶蛋白具有对底物的专一性及对辅助因子选择的专一性，从而决定特定的底物发生特定的反应。辅酶相同而酶蛋白不同的几种酶，能催化同一种化学反应，但各作用于不同的底物。 上一页 下一页 返回 ５．１ 酶的概述 ２. 某些犚犖犃有催化活性 长期以来人们认为所有的酶都是蛋白质，这几乎成了定律。２０世纪８０年代，陆续发现了ＲＮＡ 的催化活性，这一类酶为Ｒｉｂｏｚｙｍｅ，通常译为核酶。这以后发现的ＲＮＡ 催化剂越来越多，它们在ｔＲＮＡ、ｒＲＮＡ 和ｍＲＮＡ 的成熟及其他一些重要的生化反应中表现出催化活性，因此越来越受到人们的重视。 ３.某些抗体有催化活性 １ ... ...
