《生物化學(xué)考研》PPT課件.ppt

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1、第 三 章 酶 學(xué) 主 要 內(nèi) 容 ： 介 紹 酶 的 概 念 、 作 用 特 點(diǎn)和 分 類 、 命 名 ， 討 論 酶 的 結(jié) 構(gòu) 特 征 和 催 化功 能 以 及 酶 專 一 性 及 高 效 催 化 的 策 略 ， 進(jìn)而 討 論 影 響 酶 作 用 的 主 要 因 素 。 對(duì) 酶 工 程和 酶 的 應(yīng) 用 作 一 般 介 紹 。 思 考 目 錄第 一 節(jié) 酶 的 概 念 及 作 用 特 點(diǎn)第 二 節(jié) 酶 的 命 名 和 分 類第 三 節(jié) 酶 催 化 作 用 的 結(jié) 構(gòu) 基 礎(chǔ) 和 高 效 催 化 的 策 略第 四 節(jié) 酶 促 反 應(yīng) 的 動(dòng) 力 學(xué)第 五 節(jié) 重 要 的 酶 類 及 酶 活

2、 性 的 調(diào) 控第 六 節(jié) 酶 工 程 簡 介 第 一 節(jié) 酶 的 概 念 及 作 用 特 點(diǎn)一 、 酶 及 生 物 催 化 劑 概 念 的 發(fā) 展 極 高 的 催 化 效 率 高 度 的 專 一 性 易 失 活 活 性 可 調(diào) 控 有 些 酶 需 輔 助 因 子四 、 酶 專 一 性 類 型 二 、 酶 作 用 的 特 點(diǎn)三 、 酶 的 化 學(xué) 本 質(zhì) 酶及生物催化劑概念的發(fā)展 克 隆 酶 、 遺 傳 修 飾 酶蛋 白 質(zhì) 工 程 新 酶生 物 催 化 劑（ Biocatalyst） 蛋 白 質(zhì) 類 ： Enzyme (天 然 酶 、 生 物 工 程 酶 )核 酸 類 ： Ribozyme

3、; Deoxyribozyme模 擬 生 物 催 化 劑 酶 專 一 性 類 型1 結(jié) 構(gòu) 專 一 性 概 念 ： 酶 對(duì) 所 催 化 的 分 子 （ 底 物 ， Substrate） 化學(xué) 結(jié) 構(gòu) 的 特 殊 要 求 和 選 擇 類 別 ： 絕 對(duì) 專 一 性 和 相 對(duì) 專 一 性2 立 體 異 構(gòu) 專 一 性 概 念 ： 酶 除 了 對(duì) 底 物 分 子 的 化 學(xué) 結(jié) 構(gòu) 有 要 求 外 ，對(duì) 其 立 體 異 構(gòu) 也 有 一 定 的 要 求 類 別 ： 旋 光 異 構(gòu) 專 一 性 和 幾 何 異 構(gòu) 專 一 性 絕 對(duì) 專 一 性 和 相 對(duì) 專 一 性 絕 對(duì) 專 一 性 有 的 酶

4、對(duì) 底 物 的 化 學(xué) 結(jié) 構(gòu) 要 求 非 常 嚴(yán) 格 ，只 作 用 于 一 種 底 物 ， 不 作 用 于 其 它 任 何 物 質(zhì) 。 相 對(duì) 專 一 性 有 的 酶 對(duì) 底 物 的 化 學(xué) 結(jié) 構(gòu) 要 求 比 上 述絕 對(duì) 專 一 性 略 低 一 些 ， 它 們 能 作 用 于 一 類 化 合 物 或 一 種化 學(xué) 鍵 。 1） 鍵 專 一 性 有 的 酶 只 作 用 于 一 定 的 鍵 ， 而 對(duì) 鍵 兩 端 的 基 團(tuán) 并 無 嚴(yán) 格 要 求 。 2） 基 團(tuán) 專 一 性 另 一 些 酶 ， 除 要 求 作 用 于 一 定 的 鍵以 外 ， 對(duì) 鍵 兩 端 的 基 團(tuán) 還 有 一 定

5、要 求 ， 往 往 是 對(duì) 其 中 一個(gè) 基 團(tuán) 要 求 嚴(yán) 格 ， 對(duì) 另 一 個(gè) 基 團(tuán) 則 要 求 不 嚴(yán) 格 。 消 化 道 內(nèi) 幾 種 蛋 白 酶 的 專 一 性（ 芳 香 ） （ 鹼 性 ）（ 丙 ） 胰 凝 乳蛋 白 酶胃 蛋 白 酶 彈 性 蛋 白 酶 羧 肽 酶胰 蛋 白 酶氨 肽 酶 羧 肽 酶 消 化 道 蛋 白 酶 作 用 的 專 一 性 據(jù) 酶 分 子組 成 分 類 單 純 蛋 白 質(zhì) 酶 類結(jié) 合 蛋 白 質(zhì) 酶 類 酶 蛋 白 質(zhì)輔 助 因 子 金 屬 離 子金 屬 有 機(jī) 物小 分 子 有 機(jī) 物據(jù) 酶 蛋 白特 征 分 類 單 體 酶寡 聚 酶多 酶 復(fù) 合

6、體酶的化學(xué)本質(zhì)及類別 第 二 節(jié) 酶 的 命 名 和 分 類 （ 略 講 ）一 、 命 名 ： 習(xí) 慣 命 名 ； 系 統(tǒng) 命 名二 、 國 際 系 統(tǒng) 分 類 法 及 編 號(hào) *國 際 生 物 化 學(xué) 會(huì) 酶 學(xué) 委 員 會(huì) （ Enzyme Commsion） 將 酶分 成 六 大 類 ： 1.氧 還 原 酶 類 ， 2.移 換 酶 類 ， 3.水 解 酶 類 ， 4.裂 合酶 類 ， 5.異 構(gòu) 酶 類 ， 6.合 成 酶 類 * 每 一 種 酶 有 一 個(gè) 編 號(hào) ,如 乙 醇 脫 氫 酶 EC 1. 1. 1. 27 大 類 亞 類 亞 亞 類 序 號(hào) 第 三 節(jié) 酶 催 化 作 用

7、 的 結(jié) 構(gòu) 基 礎(chǔ) 和 高 效 催 化 的 策 略一 、 酶 催 化 的 中 間 產(chǎn) 物 理 論二 、 酶 的 活 性 中 心三 、 酶 作 用 專 一 性 機(jī) 理四 、 酶 高 效 催 化 有 關(guān) 的 策 略 酶 催 化 的 中 間 產(chǎn) 物 理 論 1kSE 1k ES 2k EP E+S P+ EES能量水平 反 應(yīng) 過 程G E1 E2 酶 （ E） 與 底 物 （ S）結(jié) 合 生 成 不 穩(wěn) 定 的 中 間物 （ ES） ， 再 分 解 成 產(chǎn)物 （ P） 并 釋 放 出 酶 ， 使反 應(yīng) 沿 一 個(gè) 低 活 化 能 的途 徑 進(jìn) 行 ， 降 低 反 應(yīng) 所需 活 化 能 ， 所 以

8、 能 加 快反 應(yīng) 速 度 。 二 、 酶 的 活 性 中 心1、 酶 的 活 性 中 心 和 必 需 基 團(tuán) 酶 分 子 中 直 接 與 底 物 結(jié) 合 ， 并 和 酶 催 化 作 用 直 接 有 關(guān) 的 區(qū)域 叫 酶 的 活 性 中 心 （ active center） 或 活 性 部 位 （ active site） ， 參 與 構(gòu) 成 酶 的 活 性 中 心 和 維 持 酶 的 特 定 構(gòu) 象 所 必 需 的 基團(tuán) 為 酶 分 子 的 必 需 基 團(tuán) 。實(shí) 例 ； 胰 凝 乳 蛋 白 酶 （ chymotrypsin） 羧 肽 酶 （ ribonuclease）2、 酶 的 活 性 的

9、 研 究 活 酶 的 專 一 性 研 究 酶 分 子 的 化 學(xué) 修 飾 ： 差 示 標(biāo) 記 法 ， 親 和 標(biāo) 記 法 X-射 線 衍 射 法 AspHis Ser胰凝乳蛋白酶的活性中心 活 性 中 心 重 要 基 團(tuán) : His57 , Asp102 , Ser195 為 Tyr 248為 Arg 145為 Glu 270為 底 物 Zn羧 肽 酶 活 性 中 心 示 意 圖 差示標(biāo)記法圖解 RR RRR*A.非 差示 標(biāo) 記B. 差 示標(biāo) 記 R RR* R(底 物 ) 親 和 標(biāo) 記 法 根 據(jù) 酶 與 底 物 特 異 結(jié) 合 的 性 質(zhì) ， 設(shè) 計(jì) 或 合 成 一種 含 有 反 應(yīng)

10、基 團(tuán) 的 底 物 類 似 物 作 為 活 性 部 位 基 團(tuán) 的標(biāo) 記 試 劑 。 這 種 試 劑 象 底 物 一 樣 進(jìn) 入 活 性 部 位 ， 接近 結(jié) 合 位 點(diǎn) ， 并 以 其 活 潑 的 化 學(xué) 基 團(tuán) 與 活 性 部 位 的某 一 基 團(tuán) 共 價(jià) 結(jié) 合 ， 而 指 示 出 酶 活 性 部 位 的 特 征 。+ X-Y 三 、 酶 作 用 專 一 性 機(jī) 理 鎖 鑰 學(xué) 說 (lock and key th0ery)： 將 酶 的 活 性 中 心比 喻 作 鎖 孔 ， 底 物 分 子 象 鑰 匙 ， 底 物 能 專 一 性 地 插 入到 酶 的 活 性 中 心 。 誘 導(dǎo) 契 合

11、 學(xué) 說 (induced-fit hypothesis)： 酶 的 活 性 中心 在 結(jié) 構(gòu) 上 具 柔 性 ， 底 物 接 近 活 性 中 心 時(shí) ， 可 誘 導(dǎo) 酶蛋 白 構(gòu) 象 發(fā) 生 變 化 ， 這 樣 就 使 使 酶 活 性 中 心 有 關(guān) 基 團(tuán)正 確 排 列 和 定 向 ， 使 之 與 底 物 成 互 補(bǔ) 形 狀 有 機(jī) 的 結(jié) 合而 催 化 反 應(yīng) 進(jìn) 行 。 酶 專 一 性 的 “ 鎖 鑰 學(xué) 說 ” 酶 專 一 性 的 “ 誘 導(dǎo) 契 合 學(xué) 說 ” 四 、 酶 高 效 催 化 的 策 略 1、 鄰 近 與 定 向 效 應(yīng) 2、 誘 導(dǎo) 契 合 與 底 物 扭 曲 變 形

12、 3、 共 價(jià) 催 化 4、 酸 鹼 催 化 5、 微 環(huán) 境 影 響實(shí) 例 : lysozyme chymotrypsin carboxypeptidase RNase 酶 分 子 中 可 作 為 親 核 基 團(tuán) 和 酸 鹼 催 化 的 功 能 基 團(tuán) Zn Zn Glu270Tyr248Arg145 底 物 羧肽酶結(jié)合底物前后構(gòu)象變化 差示標(biāo)記法圖解 RR RRR*A.非 差示 標(biāo) 記B. 差 示標(biāo) 記 R RR* R(底 物 ) 溶 菌 酶 催 化 的 反 應(yīng) NAG:N-乙 酰 氨 基 葡 萄 糖NAM:N-乙 酰 氨 基 葡 萄 糖 乳 酸 溶 菌 酶 -底 物 復(fù) 合 物 ABCD

13、EF酶 切 位 點(diǎn) 溶 菌 酶 活 性 中 心 與 底 物 結(jié) 合 示 意 圖AsP52 Glu35（ 極 性 區(qū) ） （ 非 極 性 區(qū) ） 溶 菌 酶 底 物 D環(huán) 變 形 模 型 溶 菌 酶 催 化 反 應(yīng) 機(jī) 理 C1+非 極 性 區(qū) 極 性 區(qū)HO - E環(huán)H H2O（ 廣 義 酸 堿 催 化 ） 羧 肽 酶 活 性 中 心 Zn2+的 中 心 作 用 羧 肽 酶 活 性 中 心 必 需 基 團(tuán) 與底 物 間 的 結(jié) 合 Zn Zn 羧肽酶結(jié)合底物前后構(gòu)象變化 羧 肽 酶 活 性 中 心 的 共 價(jià) 催 化 機(jī) 理 145 羧 肽 酶 活 性 中 心 的 共 價(jià) 催 化 機(jī) 理 14

14、5 RNase-底 物 復(fù) 合 物 RNase活 性 中 心 的 酸 鹼 催 化 機(jī) 理 核 糖 核 酸 鏈 受 Rnase水 解 的 位 點(diǎn) Py為 嘧 啶 ， B為 嘌 呤 胰 凝 乳 蛋 白 酶 分 子中 催 化 三 聯(lián) 體 構(gòu) 象His57Asp102 Ser195Asp102His57 Ser195 His57102Asp Ser195A.酶 分 子 中 的 電 荷 中 繼 網(wǎng)B.加 上 底 物 后 ， 從 Ser轉(zhuǎn) 移 一 個(gè) 質(zhì) 子 給 His，帶 正 電 荷 的 咪 唑 基 通 過 帶 負(fù) 電 荷 的 Asp靜 電相 互 作 用 被 穩(wěn) 定 Ser195102Asp His57

15、 底 物 胰 凝 乳 蛋 白 酶 反 應(yīng) 的 詳 細(xì) 機(jī) 制 （ 1）結(jié) 合 底 物His57 質(zhì) 子 供 體 形 成 共 價(jià)ES復(fù) 合 物 C-N鍵 斷 裂 底 物 胰 凝 乳 蛋 白 酶 反 應(yīng) 的 詳 細(xì) 機(jī) 制 （ 2） 氨 基 產(chǎn) 物 釋 放四 面 體 中 間 物的 瓦 解 水 親 核 攻 擊 羧 基 產(chǎn) 物 釋 放 H2OR-NH2 第 四 節(jié) 酶 促 反 應(yīng) 的 動(dòng) 力 學(xué)二 、 影 響 酶 作 用 的 因 素 1、 酶 濃 度 2、 底 物 濃 度 3、 pH 4、 溫 度 5、 激 活 劑 6、 抑 制 劑一 、 酶 的 活 力 與 測(cè) 定 酶 促 反 應(yīng) 速 度 的 測(cè) 定

16、 與 酶 的 活 力 單 位1、 酶 促 反 應(yīng) 速 度 的 測(cè) 定 初 速 度 的 概 念2、 酶 活 力3、 酶 活 力 的 表 示 方 法4、 酶 活 力 測(cè) 定 方 法 ： 終 點(diǎn) 法 動(dòng) 力 學(xué) 法 檢 測(cè) 酶 含 量 及 存 在 ， 很 難 直 接 用 酶 的 “ 量 ” （ 質(zhì) 量 、 體 積 、濃 度 ） 來 表 示 ， 而 常 用 酶 催 化 某 一 特 定 反 應(yīng) 的 能 力 來 表 示 酶 量， 即 用 酶 的 活 力 表 示 。 酶 催 化 一 定 化 學(xué) 反 應(yīng) 的 能 力 稱 酶 活 力 ， 酶 活 力 通 常 以 最 適 條件 下 酶 所 催 化 的 化 學(xué) 反

17、應(yīng) 的 速 度 來 確 定 。 酶促反應(yīng)初速度的概念斜 率 =P/ t = V（ 初 速 度 ）P t 酶 活 力 測(cè) 定 方 法 終 點(diǎn) 法 : 酶 反 應(yīng) 進(jìn) 行 到 一 定 時(shí) 間 后 終 止 其 反 應(yīng) ，再 用 化 學(xué) 或 物 理 方 法 測(cè) 定 產(chǎn) 物 或 反 應(yīng) 物 量 的 變 化 。 動(dòng) 力 學(xué) 法 :連 續(xù) 測(cè) 定 反 應(yīng) 過 程 中 產(chǎn) 物 底 物 或 輔 酶的 變 化 量 ， 直 接 測(cè) 定 出 酶 反 應(yīng) 的 初 速 度 。 酶 活 力 的 表 示 方 法活 力 單 位 （ active unit） 習(xí) 慣 單 位 （ U） : 底 物 (或 產(chǎn) 物 )變 化 量 /

18、單 位 時(shí) 間 國 際 單 位 （ IU） : 1moL變 化 量 / 分 鐘 Katal（ Kat） ： 1moL變 化 量 / 秒比 活 力 = 總 活 力 單 位 總 蛋 白 mg數(shù) = U(或 IU) mg蛋 白量 度 酶 催 化 能 力 大 小轉(zhuǎn) 換 系 數(shù) （ Kcat） 底 物 （ moL） / 秒 每 個(gè) 酶 分 子量 度 酶 純 度比 活 力 （ specific activity）量 度 轉(zhuǎn) 換 效 率 2、 底 物 濃 度 對(duì) 酶 反 應(yīng) 速 度 的 影 響酶 反 應(yīng) 速 度 與 底 物 濃 度 的 關(guān) 系 曲 線 （ MichaelisMenten曲 線 ）米 氏 方

19、程 的 提 出 及 推 導(dǎo)米 氏 常 數(shù) 的 意 義米 氏 常 數(shù) 的 測(cè) 定 單 分 子 酶 促 反 應(yīng) 的 米 氏 方 程 及 Km推 導(dǎo) 原 則 ： 從 酶 被 底 物 飽 和 的 現(xiàn) 象 出 發(fā) ， 按 照 “ 穩(wěn) 態(tài) 平 衡 ” 假 說 的 設(shè) 想 進(jìn) 行 推 導(dǎo) 。 1kSE 2k ES 3k EP SK SVv m m ax 1 32 k kkK m 米 氏 方 程 :米 氏 常 數(shù) : 酶 反 應(yīng) 速 度 與 底 物 濃 度 的 關(guān) 系 曲 線 米氏方程的推導(dǎo) 1 32k kkES SESSEt 令 ： Kmk kk 1 32 將 （ 4） 代 入 （ 3） ， 則 ： SK

20、SVv m m ax 1kES 2k ES 3k EP ESEt S ESES生 成 速 度 ： SESEkv t 11 ， ES分 解 速 度 ： ESkESkv 322 即 ： ESkESkSESEk t 321 則 ： SSESESK m tE(1)經(jīng) 整 理 得 ： SK SEmt ES由 于 酶 促 反 應(yīng) 速 度 由 ES決 定 ， 即 ESkv 2 2kv ES， 所 以 (2)將 （ 2） 代 入 （ 1） 得 ： SK SEkv mt2 SK SEk m t 2v (3)當(dāng) 酶 反 應(yīng) 體 系 處 于 恒 態(tài) 時(shí) ： 21 vv 當(dāng) Et=ES時(shí) ， mVv tm EkV 2

21、 (4)所 以 米 氏 常 數(shù) 的 意 義* 當(dāng) v=Vmax/2時(shí) ， Km=S（ Km的 單 位 為 濃 度 單 位 ）* 是 酶 在 一 定 條 件 下 的 特 征 物 理 常 數(shù) ， 通 過 測(cè) 定 Km的數(shù) 值 ， 可 鑒 別 酶 。* 可 近 似 表 示 酶 和 底 物 親 合 力 ， Km愈 小 ， E對(duì) S的 親 合力 愈 大 ， Km愈 大 ， E對(duì) S的 親 合 力 愈 小 。在 已 知 Km的 情 況 下 ， 應(yīng) 用 米 氏 方 程 可 計(jì) 算 任 意 s時(shí) 的v， 或 任 何 v下 的 s。 （ 用 Km的 倍 數(shù) 表 示 ） 練 習(xí) 題 ： 已 知 某 酶 的 Km值

22、 為 0.05mol.L-1， 要 使 此 酶 所 催 化 的 反應(yīng) 速 度 達(dá) 到 最 大 反 應(yīng) 速 度 的 80 時(shí) 底 物 的 濃 度 應(yīng) 為 多 少 ？ 米 氏 常 數(shù) 的 測(cè) 定 基 本 原 則 ： 將 米 氏 方 程 變 化 成 相 當(dāng) 于y=ax+b的 直 線 方 程 ， 再 用 作 圖 法 求 出 Km。 例 ： 雙 倒 數(shù) 作 圖 法 （ Lineweaver-Burk法 ） 米 氏 方 程 的 雙 倒 數(shù) 形 式 ： 1 Km 1 1 = . + v Vmax S Vmax 酶 動(dòng) 力 學(xué) 的 雙 倒 數(shù) 圖 線 3、 pH對(duì) 酶 反 應(yīng) 速 度 的 影 響過 酸 過 鹼

23、 導(dǎo) 致 酶 蛋 白 變 性影 響 底 物 分 子 解 離 狀 態(tài)影 響 酶 分 子 解 離 狀 態(tài)影 響 酶 的 活 性 中 心 構(gòu) 象 pH最 適 pHv 4、 溫 度 與 酶 反 應(yīng) 速 度 的 關(guān) 系 在 達(dá) 到 最 適 溫 度 以 前 ， 反應(yīng) 速 度 隨 溫 度 升 高 而 加 快 酶 是 蛋 白 質(zhì) ， 其 變 性 速 度亦 隨 溫 度 上 升 而 加 快 酶 的 最 適 溫 度 不 是 一 個(gè) 固 定 不 變 的 常 數(shù) v 溫 度 5、 激 活 劑 對(duì) 酶 作 用 的 影 響類 別 金 屬 離 子 ： K +、 Na+、 Mg2+、 Cu2+、 Mn2+、 Zn2+、 Se3

24、+ 、 Co2+、 Fe2+ 陰 離 子 ： Cl-、 Br- 有 機(jī) 分 子 還 原 劑 ： 抗 壞 血 酸 、 半 胱 氨 酸 、 谷 胱 甘 肽 金 屬 螯 合 劑 ： EDTA凡 是 能 提 高 酶 活 性 的 物 質(zhì) ， 稱 為 酶 的 激 活 劑 （ activator） 6、 抑 制 劑 對(duì) 酶 作 用 的 影 響 凡 是 使 酶 的 必 需 基 因 或 酶 的 活 性 部 位 中 的 基 團(tuán)的 化 學(xué) 性 質(zhì) 改 變 而 降 低 酶 活 力 甚 至 使 酶 完 全 喪 失活 性 的 物 質(zhì) ， 叫 酶 的 抑 制 劑 （ inhibitor） 。 類 型 ： 可 逆 抑 制 劑

25、 不 可 逆 抑 制 劑 應(yīng) 用 ： 研 制 殺 蟲 劑 、 藥 物 研 究 酶 的 作 用 機(jī) 理 ， 確 定 代 謝 途 徑 抑 制 劑 類 型 和 特 點(diǎn) 競 爭 性 抑 制 劑可 逆 抑 制 劑 非 競 爭 性 抑 制 劑 反 競 爭 性 抑 制 劑 非 專 一 性 不 可 逆 抑 制 劑不 可 逆 抑 制 劑 專 一 性 不 可 逆 抑 制 劑 +IEI ES P+ EE+S 競 爭 性 抑 制 作 用 實(shí) 例 ： 磺 胺 藥 物 的 藥 用 機(jī) 理H2N- -SO2NH2對(duì) 氨 基 苯 磺 酰 胺 H2N- -COOH對(duì) 氨 基 苯 甲 酸 對(duì) 氨 基 苯 甲 酸 谷 氨 酸蝶 呤

26、葉 酸 非 競 爭 性 抑 制 作 用+IEI+S ESIES P+ EE+S +I實(shí) 例 ： 重 金 屬 離 子 （ Cu 2+、 Hg2+、 Ag+、 Pb2+） 金 屬 絡(luò) 合 劑 （ EDTA、 F-、 CN-、 N3-） 反 競 爭 性 抑 制 作 用ESIES P+ EE+S +I 競 爭 性 抑 制 作 用非 競 爭 性 抑 制 作 用競爭性非競爭性抑制作用機(jī)理示意圖 底 物 與 酶 專 一 性 結(jié) 合 競 爭 性 抑 制 曲 線 非 競 爭 性 抑 制 曲 線 反 競 爭 性 抑 制 曲 線 有 無 抑 制 劑 存 在 時(shí) 酶 促 反 應(yīng) 的 動(dòng) 力 學(xué) 方 程 非 專 一 性

27、 不 可 逆 抑 制 劑 抑 制 劑 作 用 于 酶 分 子 中 的 一 類 或 幾 類 基 團(tuán) ， 這 些基 團(tuán) 中 包 含 了 必 需 基 團(tuán) ， 因 而 引 起 酶 失 活 。類 型 ： 專 一 性 不 可 逆 抑 制 劑 這 類 抑 制 劑 選 擇 性 很 強(qiáng) ， 它 只 能 專 一 性 地 與酶 活 性 中 心 的 某 些 基 團(tuán) 不 可 逆 結(jié) 合 ， 引 起 酶 的 活性 喪 失 。 實(shí) 例 ： 有 機(jī) 磷 殺 蟲 劑-Ser-OH -Ser-O PO-R O-R OPO-R O-ROX 第 五 節(jié) 重 要 的 酶 類 及 酶 活 性 的 調(diào) 節(jié) 控 制一 、 多 酶 體 系 (

28、multienzyme system)二 、 別 構(gòu) 酶 (allosteric enzyme)三 、 共 價(jià) 調(diào) 節(jié) 酶 (covalent regulatory enzyme)四 、 酶 原 (enzymogen或 proenzyme)的 激 活五 、 同 工 酶 (isoenzyme)六 、 抗 體 酶 (abzyme) 一 、 多 酶 體 系 和 多 酶 復(fù) 合 體 細(xì) 胞 中 的 許 多 酶 常 常 是在 一 個(gè) 連 續(xù) 的 反 應(yīng) 鏈 中 起作 用 ， 即 前 一 個(gè) 反 應(yīng) 的 產(chǎn)物 是 后 一 個(gè) 反 應(yīng) 的 底 物 ，在 完 整 細(xì) 胞 內(nèi) 的 某 一 代 謝過 程 中 ，

29、由 幾 個(gè) 酶 形 成 的反 應(yīng) 體 系 ， 稱 為 多 酶 體 系（ multienzyme system） 。 如 果 體 系 中 幾 種 酶 彼 此有 機(jī) 地 組 合 在 一 起 。 精 巧地 鑲 嵌 成 一 定 的 結(jié) 構(gòu) ， 即形 成 多 酶 復(fù) 合 體 。 這 種 結(jié)構(gòu) 即 能 提 高 反 應(yīng) 途 徑 的 效 率 ， 又 能 增 強(qiáng) 調(diào) 控 的 準(zhǔn) 確性 。 分 散 多 酶 體 系 與 中間 物 示 意 圖 多 酶 復(fù) 合 體 示 意 圖 二 、 酶 的 別 構(gòu) （ 變 構(gòu) ） 效 應(yīng) 和 別 構(gòu) 酶概 念 ： 酶 分 子 的 非 催 化 部 位 與 某 些 化 合 物 可 逆 地

30、 非 共 價(jià) 結(jié) 合 后 導(dǎo) 致 酶 分 子發(fā) 生 構(gòu) 象 改 變 ， 進(jìn) 而 改 變 酶 的 活 性 狀 態(tài) ， 稱 為 酶 的 別 構(gòu) 調(diào) 節(jié) (allosteric regulation)， 具 有 這 種 調(diào) 節(jié) 作 用 的 酶 稱 別 構(gòu) 酶 (allosteric enzyme)。 別 構(gòu) 酶 促反 應(yīng) 底 物 濃 度 和 反 應(yīng) 速 度 的 關(guān) 系 不 符 合 米 氏 方 程 ， 呈 S型 曲 線 。 凡 能 使 酶 分 子 發(fā) 生 別 構(gòu) 作 用 的 物 質(zhì) 稱 為 效 應(yīng) 物 (effector)， 通 常 為 小 分 子 代謝 物 或 輔 因 子 。 如 因 別 構(gòu) 導(dǎo) 致

31、 酶 活 性 增 加 的 物 質(zhì) 稱 為 正 效 應(yīng) 物 (positive effector)或 別 構(gòu) 激 活 劑 ， 反 之 稱 負(fù) 效 應(yīng) 物 (negative effector)或 別 構(gòu) 抑 制 劑 。 別 構(gòu) 調(diào) 節(jié) 普 遍 存 在 于 生 物 界 ， 許 多 代 謝 途 徑 的 關(guān) 鍵 酶 利 用 別 構(gòu) 調(diào) 節(jié) 來 控制 代 謝 途 徑 之 間 的 平 衡 ， 研 究 別 構(gòu) 調(diào) 控 有 重 要 的 生 物 學(xué) 意 義 。實(shí) 例 ： 天 冬 氨 酸 轉(zhuǎn) 氨 甲 酰 酶 （ anspartate transcarbamoylase， ATCase） 別 構(gòu) 酶 活 性 調(diào) 節(jié)

32、 機(jī) 理 ： 序 變 模 型 和 齊 變 模 型 酶 的 別 構(gòu) （ 變 構(gòu) ） 效 應(yīng) 示 意 圖效 應(yīng) 劑別構(gòu)中心 活 性中 心別 構(gòu) 酶 的 反 饋 調(diào) 控 機(jī) 理A （ 產(chǎn) 物 或 中 間 產(chǎn) 物 ）EDCB關(guān) 鍵 酶 a-非 調(diào) 節(jié) 酶 b-正 協(xié) 同 別 構(gòu) 酶 的 S形 曲 線 別 構(gòu) 酶 與 米 氏 酶 的 動(dòng) 力 學(xué) 曲 線 比 較 1-非 調(diào) 節(jié) 酶2-正 協(xié) 同 別 構(gòu) 酶3-負(fù) 協(xié) 同 別 構(gòu) 酶 正 、 負(fù) 協(xié) 同 別 構(gòu) 酶 與 非 調(diào) 節(jié) 酶 的 動(dòng) 力 學(xué) 曲 線 比 較 ATCaseATP +ATCase所 催 化 的 反 應(yīng)氨 甲 酰 磷 酸 天 冬 氨 酸

33、 CTP- UTPUMP氨 甲 酰 天 冬 氨 酸 E.coli的 ATCase的 亞 基 排 列催 化 (C)亞 基 （ catalytic subunit）調(diào) 節(jié) (R)亞 基 （ regulative subunit） ATCase的 半 分 子 結(jié) 構(gòu)ATCase半 分 子（ C3R3)的 結(jié) 構(gòu) CTP sitecatalytic site ATCase alone ATCase -PALA complex ATCase的 別 構(gòu) 過 度 作 用低 催 化 活 性 構(gòu) 象T(tense) - 態(tài)C C CC C C R R R R R R C C CC C C高 催 化 活 性 構(gòu)

34、象R(relax) -態(tài)R R R RR RPALAPALA PALA(N-磷 乙 酰 -L-天 冬 氨 酸 )結(jié) 合 到 ATCase活 性 中 心 的 模 型 ATCase變 構(gòu) 效 應(yīng) 的 動(dòng) 力 學(xué) 特 征ATP（ 正 效 應(yīng) 劑 ） CTP（ 負(fù) 效 應(yīng) 劑 ）低 催 化 活 性 構(gòu) 象T(tense) - 態(tài)C C CC C C R R R R R R C C CC C C高 催 化 活 性 構(gòu) 象R(relax) -態(tài)R R R RR R Vmax1/2VmaxKm 別 構(gòu) 酶 的 序 變 模 型S S S S SSSSSSS S S S 亞 基 全 部處 于 R型亞 基 全 部

35、處 于 T型 依 次 序 變 化 別 構(gòu) 酶 的 齊 變 模 型 S SSSS SSS SST狀 態(tài) （ 對(duì) 稱 亞 基 ）T狀 態(tài) （ 對(duì) 稱 亞 基 ） SS S S 對(duì) 稱 亞 基對(duì) 稱 亞 基 齊 步 變 化 三 、 酶 的 共 價(jià) 修 飾 某 些 酶 可 以 通 過 其 它 酶 對(duì) 其 多 肽 鏈 上 某 些 基 團(tuán) 進(jìn) 行 可 逆 的 共價(jià) 修 飾 ， 使 其 處 于 活 性 與 非 活 性 的 互 變 狀 態(tài) ， 從 而 調(diào) 節(jié) 酶 活 性。 這 類 酶 稱 為 共 價(jià) 修 飾 酶 。 目 前 發(fā) 現(xiàn) 有 數(shù) 百 種 酶 被 翻 譯 后 都 要進(jìn) 行 共 價(jià) 修 飾 ， 其 中

36、一 部 分 處 于 分 支 代 謝 途 徑 ， 成 為 對(duì) 代 謝 流量 起 調(diào) 節(jié) 作 用 的 關(guān) 鍵 酶 或 限 速 酶 。 由 于 這 種 調(diào) 節(jié) 的 生 理 意 義 廣 泛 ， 反 應(yīng) 靈 敏 ， 節(jié) 約 能 量 ， 機(jī) 制 多 樣 ， 在 體內(nèi) 顯 得 十 分 靈 活 ， 加 之 它 們 常 受 激 素 甚 至 神 經(jīng) 的 指 令 ， 導(dǎo) 致 級(jí) 聯(lián) 放 大 反 應(yīng) ，所 以 日 益 引 人 注 目 。 A P1G EDCB HE a-b Ec-dEc-g關(guān) 鍵 酶 （ 限 速 酶 ） P2 蛋 白 激 酶ATP ADP蛋 白 質(zhì) 蛋 白 質(zhì) Pn蛋 白 磷 酸 酶nPi H2O 反

37、 應(yīng) 類 型 共 價(jià) 修 飾 被 修 飾 的 氨 基 酸 殘 基共價(jià)修飾反應(yīng)的例子 磷 酸 化腺 苷 酰 化尿 苷 酰 化 Tyr,Ser,Thr.HisTyrTyr 甲 基 化 GluS-腺 苷 -Met S-腺 苷 -同 型 Cys 級(jí) 聯(lián) 系 統(tǒng) 調(diào) 控糖 原 分 解 示 意 圖意 義 ： 由 于酶 的 共 價(jià) 修 飾反 應(yīng) 是 酶 促 反應(yīng) ， 只 要 有 少量 信 號(hào) 分 子（ 如 激 素 ） 存在 ， 即 可 通 過加 速 這 種 酶 促反 應(yīng) ， 而 使 大量 的 另 一 種 酶發(fā) 生 化 學(xué) 修 飾 ， 從 而 獲 得 放 大效 應(yīng) 。 這 種 調(diào)節(jié) 方 式 快 速 、效 率

38、極 高 。 腎 上 腺 素 或胰 高 血 糖 素1、 腺 苷 酸 環(huán) 化 酶（ 無 活 性 ） 腺 苷 酸 環(huán) 化 酶 （ 活 性 ）2、 ATP cAMP R、 cAMP3、 蛋 白 激 酶（ 無 活 性 ） 蛋 白 激 酶 （ 活 性 ）4、 磷 酸 化 酶 激 酶 （ 無 活 性 ） 磷 酸 化 酶 激 酶 （ 活 性 ）5、 磷 酸 化 酶 b（ 無 活 性 ） 磷 酸 化 酶 a（ 活 性 ）6、 糖 原 6-磷 酸 葡 萄 糖1-磷 酸 葡 萄 糖葡 萄 糖血 液 ATP ADPATP ADP 腎 上 腺 素 或胰 高 血 糖 素1 32 10210 4106108 葡 萄 糖4

39、5 6 （ 極 微 量 ） （ 大 量 ） 四 、 酶 原 的 激 活 體 內(nèi) 合 成 出 來 的 酶 ， 有 時(shí) 不 具 有 生 物 活 性 ， 經(jīng) 過蛋 白 水 解 酶 專 一 作 用 后 ， 構(gòu) 象 發(fā) 生 變 化 ， 形 成 活 性 中心 ， 變 成 有 活 性 的 酶 。 這 個(gè) 不 具 活 性 的 蛋 白 質(zhì) 稱 為 酶原 （ zymogen或 proenzyme） ， 這 個(gè) 過 程 稱 為 酶 原 的激 活 。 該 變 化 過 程 ， 是 生 物 體 的 一 種 調(diào) 控 機(jī) 制 。 這 種 調(diào) 控作 用 的 特 點(diǎn) 是 ， 蛋 白 質(zhì) 由 無 活 性 狀 態(tài) 轉(zhuǎn) 變 成 活 性

40、 狀 態(tài)是 不 可 逆 的 。實(shí) 例 ： 消 化 系 統(tǒng) 蛋 白 酶 原 的 激 活 凝 血 機(jī) 制 （ 自 學(xué) ） 胰 蛋 白 酶 原胰 蛋 白 酶六 肽 腸激酶 活 性 中 心胰 蛋 白 酶 原 的 激 活 示 意 圖 胰 蛋 白 酶 原胰 蛋 白 酶 六 肽腸激酶胰 蛋 白 酶 對(duì) 各 種 胰 臟 蛋 白 酶 的 激 活 作 用胰 凝 乳 蛋 白 酶 原胰 凝 乳 蛋 白 酶 彈 性 蛋 白 酶 原彈 性 蛋 白 酶羧 肽 酶 原 羧 肽 酶 五 、 酶 的 多 種 分 子 形 式 同 工 酶 概 念 ： 存 在 于 同 一 種 屬 或 不 同 種 屬 ， 同 一 個(gè) 體 的 不 同 組

41、 織 或 同一 組 織 、 同 一 細(xì) 胞 ， 具 有 不 同 分 子 形 式 但 卻 能 催 化 相 同 的 化 學(xué) 反應(yīng) 的 一 組 酶 ， 稱 之 為 同 工 酶 （ isoenzyme） 。 乳 酸 脫 氫 酶 是 研 究 的最 多 的 同 工 酶 。 生 物 學(xué) 功 能 ： 遺 傳 的 標(biāo) 志 和 個(gè) 體 發(fā) 育 及 組 織 分 化 密 切 相 關(guān) 適 應(yīng) 不 同 組 織 或 不 同 細(xì) 胞 器 在 代 謝 上 的 不 同 需 要 在 各 學(xué) 科 中 的 應(yīng) 用 乳 酸 脫 氫 酶 同 工 酶 形 成 示 意 圖多 肽亞 基mRNA 四 聚 體結(jié) 構(gòu) 基 因 a b 乳 酸 脫 氫

42、酶 同工 酶 電 泳 圖 譜+ H 4MH3M2H2M3HM4點(diǎn) 樣 線 不 同 組 織 中 LDH同 工 酶 的 電 泳 圖 譜LDH1(H4)LDH2(H3M)LDH3(H2M2)LDH 4(HM3)LDH5(M4) 心 肌 腎 肝 骨 骼 肌 血 清 -+ 原 點(diǎn) 胰 蛋 白 酶 原胰 蛋 白 酶 六 肽腸激酶胰 蛋 白 酶 對(duì) 各 種 胰 臟 蛋 白 酶 的 激 活 作 用胰 凝 乳 蛋 白 酶 原胰 凝 乳 蛋 白 酶 彈 性 蛋 白 酶 原彈 性 蛋 白 酶羧 肽 酶 原 羧 肽 酶 同 工 酶 在 各 學(xué) 科 中 的 應(yīng) 用 (1) 遺 傳 學(xué) 和 分 類 學(xué) ： 提 供 了 一

43、 種 精 良 的 判 別 遺 傳 標(biāo) 志 的 工 具 。(2) 發(fā) 育 學(xué) ： 有 效 地 標(biāo) 志 細(xì) 胞 類 型 及 細(xì) 胞 在 不 同 條 件 下 的 分 化 情況 ， 以 及 個(gè) 體 發(fā) 育 和 系 統(tǒng) 發(fā) 育 的 關(guān) 系 。(3) 生 物 化 學(xué) 和 生 理 學(xué) ： 根 據(jù) 不 同 器 官 組 織 中 同 工 酶 的 動(dòng) 力 學(xué) 、底 物 專 一 性 、 輔 助 因 子 專 一 性 、 酶 的 變 構(gòu) 性 等 性 質(zhì) 的 差 異 ， 從 而解 釋 它 們 代 謝 功 能 的 差 別 。（ 4） 醫(yī) 學(xué) 和 臨 床 診 斷 ： 體 內(nèi) 同 工 酶 的 變 化 ， 可 看 作 機(jī) 體 組

44、織 損 傷 ， 或 遺 傳 缺 陷 ， 或 腫 瘤 分 化 的 的 分 子 標(biāo) 志 。 六 、 抗 體 酶 抗 體 酶 （ abzyme） 又 稱 催 化 抗 體 （ catalytic antibody） ,是 指 通 過 一系 列 化 學(xué) 與 生 物 技 術(shù) 方 法 制 備 出 的 具 有 催 化 活 性 的 抗 體 ， 它 除 了 具 有 相 應(yīng)免 疫 學(xué) 性 質(zhì) ， 還 類 似 于 酶 ， 能 催 化 某 種 活 化 反 應(yīng) 。 抗 體 與 酶 相 似 ， 都 是 蛋 白 質(zhì) 分 子 ， 酶 與 底 物 的 結(jié) 合 及 抗 體 與 抗 原 的 結(jié)合 都 是 高 度 專 一 性 的 ，

45、但 這 兩 種 結(jié) 合 的 基 本 區(qū) 別 在 于 酶 與 高 能 的 過 度 態(tài) 分子 向 結(jié) 合 ， 而 抗 體 則 與 抗 原 （ 基 態(tài) 分 子 ） 相 結(jié) 合 。 利 用 抗 體 能 與 抗 原 特 異結(jié) 合 的 原 理 可 用 過 度 態(tài) 類 似 物 作 為 半 抗 原 來 誘 發(fā) 抗 體 ， 這 樣 產(chǎn) 生 的 抗 體 便 能 特 異 地 識(shí) 別 反 應(yīng) 過 程 中 真 正 的 過 渡 分 子 ， 從 而 降 低 反 應(yīng) 的 活 化 能 。 達(dá) 到催 化 反 應(yīng) 的 目 的 ， 這 種 具 有 催 化 功 能 的 抗 體 就 被 稱 為 催 化 抗 體 或 抗 體 酶 。 O C

46、 A. 酯 酶 的 底物 酯B.酯 的 羧 基 碳原 子 受 到 親 核攻 擊 形 成 四 面體 過 渡 態(tài)C.設(shè) 計(jì) 的 磷 酸酯 類 似 物 ,作為 抗 原 去 免 疫實(shí) 驗(yàn) 動(dòng) 物磷 酸 酯 類 似 物 (半 抗 原 ) 對(duì) 酯 水 解 反 應(yīng) 有 催 化作 用 的 單 克 隆 抗 體免 疫 免 疫 反 應(yīng) 誘 導(dǎo) 法 制 備 具 有 酯 酶 活 性 的 抗 體 基 因 工 程 抗 體 酶 的 制 備 對(duì) 已 產(chǎn) 生 的 單 抗 ， 分 析 氨 基 酸 的 組 成 或 相 應(yīng) 基 因 的堿 基 序 列 ， 對(duì) 抗 體 結(jié) 合 的 部 位 的 基 因 進(jìn) 行 定 位 突 變 ， 在抗 體

47、結(jié) 合 部 位 換 上 有 催 化 活 性 的 氨 基 酸 ， 基 因 工 程 的 技術(shù) 使 得 建 立 抗 體 基 因 的 組 合 文 庫 ， 并 根 據(jù) 需 要 構(gòu) 建 適 當(dāng)程 序 的 基 因 片 段 成 為 可 能 。 抗 體 酶 的 篩 選 在 抗 體 酶 研 究 中 ， 一 個(gè) 不 可 少 的 步 驟 是 在 細(xì)胞 融 合 后 篩 選 到 能 分 泌 催 化 抗 體 的 細(xì) 胞 克 隆 。一 般 的 方 法 是 先 篩 選 其 抗 體 能 結(jié) 合 特 異 抗 原 的細(xì) 胞 克 隆 ， 再 從 純 化 的 抗 體 中 篩 選 出 有 催 化 能力 的 單 抗 。 主 要 篩 選 方

48、法 有 生 物 學(xué) 篩 選 法 和 純化 學(xué) 篩 選 法 。 抗 體 酶 的 研 究 和 應(yīng) 用 前 景 催 化 抗 體 的 出 現(xiàn) 不 僅 為 人 們 開 創(chuàng) 了 一 條 人 工 設(shè) 計(jì) 酶 的 新方 法 ， 也 使 人 們 對(duì) 催 化 過 程 中 催 化 劑 的 作 用 機(jī) 理 和 催 化 劑和 底 物 的 相 互 識(shí) 別 有 了 進(jìn) 一 步 認(rèn) 識(shí) 。 目 前 已 經(jīng) 發(fā) 現(xiàn) 具 有 催 化 作 用 的 自 身 抗 體 在 生 物 體 內(nèi) 的 存在 ， 其 不 僅 和 疾 病 相 關(guān) ， 可 能 還 參 與 了 生 物 體 內(nèi) 的 某 些 或基 本 的 生 物 學(xué) 反 應(yīng) 。 有 可 能

49、 成 為 抗 體 酶 研 究 的 新 熱 點(diǎn) 。 充 分 利 用 抗 體 的 種 類 繁 多 以 及 抗 體 酶 的 可 誘 導(dǎo) 、 可 改 造的 特 點(diǎn) ， 可 望 制 備 出 具 有 治 療 和 輔 助 治 療 某 些 疾 病 或 催 化某 類 具 有 特 殊 意 義 反 應(yīng) 的 抗 體 酶 。 抗 體 酶 的 研 究 無 疑 會(huì) 對(duì) 化 學(xué) 、 生 物 學(xué) 、 醫(yī) 學(xué) 等 領(lǐng) 域 產(chǎn) 生 深 遠(yuǎn) 影 響 。 第 六 節(jié) 酶 工 程 簡 介一 、 化 學(xué) 酶 工 程 天 然 酶 固 定 化 酶 化 學(xué) 修 飾 酶 人 工 模 擬 酶二 、 生 物 酶 工 程 克 隆 酶 突 變 酶 新 酶

50、 將 酶 學(xué) 和 工 程 學(xué) 相 結(jié)合 ， 產(chǎn) 生 了 酶 工 程(enzyme engineering)這樣 一 個(gè) 新 的 領(lǐng) 域 。 酶 工程 主 要 研 究 酶 的 生 產(chǎn) 、純 化 、 固 定 化 技 術(shù) 、 酶分 子 結(jié) 構(gòu) 的 修 飾 和 改 造以 及 在 工 農(nóng) 業(yè) 、 醫(yī) 藥 衛(wèi)生 和 理 論 研 究 等 方 面 的應(yīng) 用 。 固 定 化 酶 將 水 溶 性 酶 用 物 理 或 化 學(xué) 方 法 處 理 ， 固 定 于 高 分 子 支 持 物(或 載 體 )上 而 成 為 不 溶 于 水 ， 但 仍 有 酶 活 性 的 一 種 酶 制 劑 形式 ， 稱 固 定 化 酶 (imm

51、obilized enzyme)。 包 埋 法 吸 附 法共 價(jià) 偶 聯(lián) 法 交 聯(lián) 法 溴化氰亞氨碳酸基偶聯(lián)法 OHOH BrCN H2O OO C=N-EO-CO-NH-EOH O-C-NH-E NHOHH2N-E （ 多 羥 基 載 體 ） O-CONH2OH （ 惰 性 ）OO C=NH（ 活 潑 ） OC NOH 戊 二 醛 交 聯(lián) 法 OHC(CH2)3CHO 戊 二 醛H2N-EN -HC=N-E-N=CH（ CH 2） 3-CH=N- E-NCH CH 酶 的 改 造 和 模 擬 酶 的 改 造 ： 功 能 基 團(tuán) 的 化 學(xué) 修 飾 酶 酶 蛋 白 側(cè) 鏈 的 化 學(xué) 修 飾

52、 酶 分 子 內(nèi) 或 間 的 交 聯(lián) 反 應(yīng)酶 的 模 擬 ： 根 據(jù) 酶 作 用 的 原 理 摸 擬 酶 的 活 性 中心 和 催 化 機(jī) 理 ， 用 化 學(xué) 方 法 制 備 結(jié) 構(gòu) 較 簡 單 ,高效 、 高 選 擇 性 、 穩(wěn) 定 性 能 好 的 新 型 催 化 劑 ,可 以是 無 機(jī) 化 合 物 、 有 機(jī) 化 合 物 或 小 肽 。 人 工 模 擬 酶 -benzyme環(huán) 糊 精催化側(cè)鏈 催 化 側(cè) 鏈 連 接 到 環(huán) 糊 精 上 ， 可 模 擬 胰 凝 乳 蛋 白 酶 環(huán) 糊 精 分 子結(jié) 構(gòu)環(huán) 糊 精 結(jié) 構(gòu)模 型 生 物 酶 工 程 示 意 圖酶 的 蛋 白 質(zhì) 結(jié) 構(gòu) 功 能

53、 新 酶 分 子 藍(lán) 圖 選 擇 性 修 飾 方 案突 變 酶 新 酶克 隆 酶 產(chǎn) 品效 用發(fā)展 酶 基 因遺 傳 設(shè) 計(jì) 遺 傳 修 飾DNA重 組技 術(shù) DNA重 組技 術(shù) 問 答 題1、 影 響 酶 促 反 應(yīng) 的 因 素 有 哪 些 ？ 它 們 是 如 何 影 響 的 ？2、 試 比 較 酶 的 競 爭 性 抑 制 作 用 與 非 競 爭 性 抑 制 作 用 的 異 同 。3、 什 么 是 米 氏 方 程 ， 米 氏 常 數(shù) Km的 意 義 是 什 么 ？ 試 求 酶 反 應(yīng) 速 度 達(dá) 到 最大 反 應(yīng) 速 度 的 99 時(shí) ， 所 需 求 的 底 物 濃 度 （ 用 Km表 示

54、）4、 什 麼 是 同 工 酶 ？ 為 什 麼 可 以 用 電 泳 法 對(duì) 同 工 酶 進(jìn) 行 分 離 ？ 同 工 酶 在 科 學(xué)研 究 和 實(shí) 踐 中 有 何 應(yīng) 用 ？5、 舉 例 說 明 酶 的 結(jié) 構(gòu) 和 功 能 之 間 的 相 互 關(guān) 系 。6、 稱 取 25毫 克 某 蛋 白 酶 制 劑 配 成 25毫 升 溶 液 ， 取 出 1毫 升 該 酶 液 以 酪 蛋 白為 底 物 ,用 Folin-酚 比 色 法 測(cè) 定 酶 活 力 ,得 知 每 小 時(shí) 產(chǎn) 生 1500微 克 酪 氨 酸 。 另取 2毫 升 酶 液 ， 用 凱 式 定 氮 法 測(cè) 得 蛋 白 氮 為 0.2毫 克 。 若 以 每 分 鐘 產(chǎn) 生 1微 克酪 氨 酸 的 酶 量 為 一 個(gè) 活 力 單 位 計(jì) 算 ， 根 據(jù) 以 上 數(shù) 據(jù) ， 求 出 （ 1） 1毫 升 酶 液中 含 有 的 蛋 白 質(zhì) 和 酶 活 力 單 位 數(shù) ； （ 2） 該 酶 制 劑 的 比 活 力 ； （ 3） 1克 酶 制 劑 的 總 蛋 白 含 量 和 酶 活 力 單 位 數(shù) 。 名 詞 解 釋活 性 中 心 全 酶 酶 原 活 力 單 位 比 活 力 米 氏 方 程 Km 誘 導(dǎo) 契 合 變 構(gòu) 效 應(yīng) ribozyme 輔 酶 和 輔 基 固 定 化 酶