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05第五章酶类
第五章酶类




米氏方程米氏常数及意义 bi-
变构调节共价修饰调节酶原酶原激活
结构,并产生了酶工程等分支学科。
进入80年代后,核糖酶(ribozyme)、抗体酶、模拟酶等相继出现,酶的传统概念受到挑战。1982年Cech等发现四膜虫26S rRNA前体具有自我剪接功能,并于1986年证明其内含子L-19 IVS具有多种催化功能。此后陆续发现多种具有催化功能的RNA,底物也扩大到DNA、糖类、氨基酸酯。还有人在实验室中设计合成新的核糖酶。甚至有人发现博莱霉素等肽类抗生素也有催化能力。这些新发现不仅增加了对酶的本质的研究,也有助于对生命起源等问题的探讨,使酶学研究进入新的阶段。
三、酶的特性
酶是生物体产生的,有催化能力的蛋白质。细胞内的蛋白质,90%都有催化活性。酶是一种生物催化剂,与一般催化剂一样,只改变反应速度,
不改变化学平衡,并在反应前后本身不变。但酶作为生物催化剂,与一般的无机催化剂相比有以下特点: -1013倍。举例来说,1mol马肝过氧化氢酶在一定条件下可催化5×106摩尔过氧化氢分解,在同样条件下1mol铁只能催化6×10-4摩尔过氧化氢分解。因此,这个酶的催化效率是铁的1010倍。也就是说,用过氧化氢酶在1秒内催化的反应,同样数量的铁需要300年才能反应完。
,能催化多种反应,而酶只催化某一类物质的一种反应,生成特定的产物。因此酶的种类也是多种多样的。酶催化的反应称为酶促反应,酶促反应的反应物称为底物。酶只催化某一类底物发生特定的反应,产生一定的产物,这种特性称为酶的专一性。
各种酶的专一性不同,包括结构专一性和立体专一性两大类,结构专一性又有绝对专一性和相对专一性之分。绝对专一性指酶只催化一种底物,生成确定的产物。如氨基酸:tRNA连接酶,只催化一种氨基酸与其受体tRNA的连接反应。相对专一性指酶催化一类底物或化学键的反应。如醇脱氢酶可催化许多醇类的氧化反应。还有许多酶具有立体专一性,对底物的构型有严格的要求。如乳酸脱氢酶只能催化L-乳酸,不能催化D-乳酸的反应。 ,在常温常压下即可完成。 ,而酶的活性则受到很多因素的影响。比如底物和产物的浓度、pH值以及各种激素的By 湖风微竹 ./ 38
第一节概述
一、定义
酶是一种生物催化剂,是有催化功能的蛋白质。
二、人们对酶的认识过程
1833年佩延(Payen)和Persoz从麦芽中抽提出一种对热敏感的物质,这种物质能将淀粉水解成可溶性糖,被称为淀粉糖化酶(diastase),意思是“分离”。所以后人命名酶时常加词尾-ase。由于他们用乙醇沉淀等方法提纯得到了无细胞的酶制剂,并发现了酶的催化特性和热不稳定性,所以一般认为他们首先发现了酶。
19世纪西方对发酵现象的研究推动了对酶的进一步研究。巴斯德提出“酵素”一词,认为只有活的酵母细胞才能进行发酵。现在日本还经常使用“酵素”一词(ferment)。1878年德国人库恩(Kuhne)提出“Enzyme”一词,意为“在酵母中”。1896年德国人巴克纳(Buchner)兄弟用石英砂磨碎酵母细胞,得到了能催化发酵的无细胞滤液,证明发酵是一种化学反应,与细胞的活力无关。这项发现涉及到了酶的本质,有人认为这是酶学研究的开始。 1913年米凯利斯(Michaelis)和门顿(Menten)利用物理化学方法提出了酶促反应的动力学原理—米氏学说,使酶学可以定量研究。1926年美国人J. B. Sumner从刀豆中结晶出脲酶(第一个酶结晶),并提出酶是蛋白质的观点。后来陆续得到多种酶的结晶,证明了这种观点,萨姆纳因而获得1947年诺贝尔奖。此后多种酶被发现、结晶、测定
浓度都对酶活有较大影响。酶活的变化使酶能适应生物体内复杂多变的环境条件和多种多样的生理需要。生物通过变构、酶原活化、可逆磷酸化等方式对机体的代谢进行调节。
,只能在常温、常压、近中性的条件下发挥作用。高温、高压、强酸、强碱、有机溶剂、重金属盐、超声波、剧烈搅拌、甚至泡沫的表面张力等都有可能使酶变性失活。不过自然界中的酶是多种多样的,有些酶可以在极端条件下起作用。有些细菌生活在