生物化学第三章酶

第一节　酶的催化作用

　　一、酶的分子结构与催化作用
　　1.酶的分子组成：单纯酶和结合酶；结合酶由酶蛋白和辅助因子组成。
　　2.酶蛋白决定酶促反应的特异性
　　3.辅助因子决定酶促反应的种类和性质
　　辅酶 结合松散，易除去
　　辅基 结合牢固，不易除去
　　4.酶的活性中心
　　考点：与底物结合，并催化底物生成产物的关键部位
　　5.必需基团
　　考点：与酶活性有关的化学基团活性中心内外均有
　　二、酶促反应的特点
　　考点：
　　1.极高的催化效率：降低反应的活化能。
　　2.高度特异性（绝对、相对和立体异构特异性）
　　3.可调节性
　　三、酶-底物复合物的形成

第二节　辅酶和辅助因子

　　一、维生素和辅酶的关系
　　1.B族维生素
　　2.FAD B2（核黄素） FMN B2
　　TPP B1（硫胺素）　NADP PP（尼克酰胺）
　　辅酶A CoA（泛酸）
　　二、辅酶的作用
　　运载体（传递氢、电子）
　　辅助因子参与酶的活性中心，决定酶促反应的性质
　　三、金属离子的作用

第三节　酶促反应动力学

　　一、Km和Vmax
　　Vmax 最大反应速度
　　Km 达到最大反应速度一半时的底物浓度
　　反应与底物的亲和力，特征性常数
　　Km大，亲和力小；Km小，亲和力大
　　二、最适pH值和最适温度
　　最适pH值和最适温度时酶的活性最大但不是特征性常数。
　　低温保持生物活性样本，是为了保持酶的活力。
　　激活剂。
　　酶浓度：
　　酶浓度与速度呈正比
　　记忆小窍门：加酶洗衣粉，加的越多，去污越快

第四节　抑制剂对酶促反应的抑制作用

　　一、不可逆抑制
　　有机磷中毒
　　二、可逆性抑制
　　1.竞争性抑制和底物类似，与酶的活性中心结合 Km增大，Vmax可以不变（前提是加入足够的底物，量远远超过抑制剂的量）
　　2.非竞争性抑制
　　与活性中心外的必需基团结合，不影响酶和底物的结合　Km不变 Vmax降低
　　3.反竞争性抑制
　　与酶-底物复合物结合　Km减小 Vmax减小

第五节　酶活性的调节

　　一、别构调节
　　构象改变而调节酶的活性
　　当调节剂与酶结合后，酶的空间构象发生变化，故称为别构酶。
　　别构酶常由多亚基组成，有的亚基为催化亚基，有的亚基为调节亚基。
　　以底物作为别构激动剂为例，当底物与第一个调节亚基结合后，可引起其余亚基构象的变化，使它们更易于与底物结合并进行催化反应，此称为正协同效应（激活效应），反之则为负协同效应（抑制效应）。它们的反应动力学曲线呈“S”状，而非矩形双曲线。“S”状曲线是各亚基间协同效应的反映。
　　二、共价调节
　　被调节的酶在另一种酶的催化下，发生共价修饰，从而引起酶活性变化，称酶的化学修饰。又称共价修饰
　　化学修饰调节的特点：
　　1.调节酶所发生的共价修饰有多种形式，如磷酸化、甲基化、乙酰化等，其中以磷酸化修饰为最多见。
　　2.化学修饰的酶促反应进行较快，因此调节效应发生也较快。
　　3.调节酶在酶催化下所发生的化学修饰是不可逆反应。如果逆行（去修饰），需在另一种酶催化下方可进行。
　　4.酶分子发生共价修饰后或引起亚基（亚单位）的聚合或解聚，或改变酶分子与其他相互作用分子的识别、结合能力，影响代谢信号通路功能。
　　5.此类酶所催化的反应较别构酶广泛，可以是限速反应，也可以是限速反应以外的其他反应。
　　6.这类酶发生的共价修饰属酶促反应，催化效率高，此外一种化学修饰调节的酶常与其他化学修饰酶组合在一起，形成级联反应，所以有放大效应，也使代谢调节变得更加精细、准确。
　　三、酶原激活
　　酶原没有活性，只有激活后才有生物活性
　　盐酸可以激活胃蛋白酶
　　肠激酶可以激活胰蛋白酶原
　　胰蛋白酶可以激活酶蛋白酶原
　　四、同工酶
　　考点：
　　同工：同样的工作
　　同工酶：酶不同而工作相同
　　LDH同工酶：不同的亚基组成，部位不同，但是催化的反应相同
　　乳酸脱氢酶（LDH）是由4个亚基组成的蛋白质。组成LDH的亚基有两种类型，一种是主要分布在心肌的H型亚基，另一种是分布于骨骼肌、肝的M型亚基。
　　存在于心肌中的主要LDH由4个H亚基构成（LDH1），存在于骨骼肌、肝中的LDH主要由4个M亚基构成（LDH5）。
　　H亚基与M亚基组成比例各有不同，可以组成5种LDH同工酶。

　　第六节　核酶 

　　既是核酸又是酶
　　核酶有内切酶的活性，切割位点高度特异，因此，可以用来切割特定的基因转录产物。