第1页：第三章 酶学
第三章 酶学：本章从酶的概念与酶促反应特点讲起，进而讨论酶的结构与功能关系、影响反应速度的各种因素，最后联系临床并介绍维生素与辅酶。
- 第一节 概述
- 第二节 酶的结构与功能
- 第三节 影响酶促反应的因素
- 第四节 酶与临床医学的关系
- 第五节 维生素和辅酶
第2页：酶的概念与反应特点
第一节 概述
- 一、酶及相关概念
- 酶（E）由活细胞产生，是具有催化功能的蛋白质；底物（S）经酶促反应生成产物（P）
- 二、酶促反应的特点
- （一）高度的催化效率
- （二）高度的催化专一性（特异性）
- （三）高度的不稳定性（易受变性因素影响而失活）
- （四）自我更新与调节
- 相对专一性：一种酶能催化一类底物（一种化学键／水解酶类）
- 绝对专一性：一种酶只能催化一种底物（脲酶）
- 立体异构专一性：只能催化底物的某一特定构型（LDH 乳酸脱氢酶）
第3页：酶催化作用的机理
三、酶催化作用的机理
- （一）为何具有高度的催化效率
- 降低反应的活化能
- （二）如何降低反应的活化能
- 中间产物学说——形成中间产物（ES）
- （三）如何形成中间产物
- 诱导契合学说
- 四、酶的分类和命名
- 习惯命名、系统命名
第4页：酶的分子组成
第二节 酶的结构与功能
- 一、酶的分子组成
- 单纯蛋白酶；结合蛋白酶（全酶）= 酶蛋白 + 辅助因子
- 酶蛋白
- 决定催化反应的特异性（选择酶催化的底物）
- 辅助因子
- 决定催化反应的类型（递电子、氢或一些基团），包括有机小分子（B族维生素）与金属离子
- 辅基：与酶蛋白共价结合，牢而不易分离
- 辅酶：与酶蛋白非共价结合，疏松而易分离
第5页：酶的活性中心与同工酶
二、酶结构与功能的关系
- （一）活性中心
- 存在于酶分子表面的局部空间区域（构象），由必需基团组成，结合底物并催化底物进行反应
- 活性中心内：结合基团、催化基团
- 活性中心外：维持构象稳定
- （二）同工酶
- 催化功能相同，但酶蛋白的组成与结构等不同的一组酶
- LDH由H型、M型两种亚基组成四聚体，共5种分型（LDH1～LDH5）
- 心肌炎：LDH1升高
- 肺梗塞：LDH3升高
- 肝炎：LDH5升高
第6页：酶原及其激活
（三）酶原及其激活
- 1、酶原的概念
- 细胞内合成及初分泌时无活性的酶前体
- 2、酶原的激活
- 在激活剂作用下，酶原（无活性）转变为酶（有活性）
- 激活的本质：去除抑制性的肽段，经变构形成或暴露酶的活性中心
- 3、酶原激活的意义
- 在特定条件下被激活，可调节代谢、保护自体（避免细胞自身消化，保持血流畅通）
第7页：底物浓度与米氏常数
第三节 影响酶促反应的因素
- 一、底物浓度对酶促反应的影响
- （一）曲线特征——矩形双曲线
- （二）米-曼氏方程式
- （三）关于米氏常数（Km）
- 1、Km的概念：Km是酶的特征性常数，数值上等于反应速度为 1/2 Vm 时的底物浓度
- 2、Km的意义：反映酶与底物的亲和力（Km值越小，亲和力越大）；区分同一种酶还是同工酶
第8页：酶浓度、pH、温度与抑制剂
影响酶促反应的因素（续）
- 二、酶浓度对酶促反应的影响
- 底物足够大时，酶浓度与反应速度呈直线正比
- 三、pH对酶促反应的影响
- 最适pH
- 四、温度对酶促反应的影响
- 最适温度／两重性
- 五、激活剂对酶促反应的影响
- 六、抑制剂对酶促反应的影响
- 不可逆抑制：抑制剂与底物共价结合（牢），不易分离
- 可逆抑制：竞争性抑制、非竞争性抑制
第9页：竞争性抑制与磺胺药
（二）竞争性抑制
- 1、概念
- 抑制剂（I）与底物（S）结构相似，共同竞争与酶的活性中心结合，从而使酶活性降低
- 2、特点
- 抑制作用的大小取决于 I/S 的浓度比
- 底物浓度（S）大，则减弱竞争性抑制作用；抑制剂浓度（I）大，则增强竞争性抑制作用
- 3、实例——磺胺类药的抑菌机理
- 二氢喋呤谷氨酸 + 对氨基苯甲酸 →（二氢叶酸合成酶）→ 二氢叶酸（FH2）→ FH4 → 细菌生长与繁殖
- 磺胺类药物与对氨基苯甲酸结构相似，竞争性抑制二氢叶酸合成酶，阻断细菌叶酸合成
第10页：酶与临床医学的关系
第四节 酶与临床医学的关系
- 一、酶与疾病发生
- 酶的质、量异常可致疾病（白化病／蚕豆黄）
- 二、酶与疾病的诊断
- 酶活性高低可反映疾病（主要是血浆中的细胞酶类）
- 三、酶与疾病的治疗
- 多酶片：治疗消化不良
- 尿激酶：治疗血栓、抢救心梗
- 糜蛋白酶：治疗老慢支、清创
- 溶菌酶片：治疗口腔溃疡
第11页：维生素的概念和分类
第五节 维生素和辅酶
- 一、维生素的概念和分类
- 维持细胞正常功能所必需的一类低分子有机化合物，主要依赖食物供给，分为脂溶性维生素和水溶性维生素两大类
- 脂溶性维生素——A、D、E、K
- 水溶性维生素——B族维生素、维生素C
二、B族维生素（别名、辅酶／辅基形式、生化功能）
第12页：B族维生素与辅酶
B族维生素与辅酶（辅基）对应表
B族维生素的辅酶形式与生化功能| 维生素 | 辅酶／辅基形式 | 生化功能 |
|---|
| B1（硫胺素） | 焦磷酸硫胺素（TPP） | α-酮酸脱氢酶系的辅酶 |
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| B2（核黄素） | FMN／FAD | 黄素酶的辅基（递氢体，参与细胞呼吸） |
|---|
| PP（尼克酰胺） | NAD+／NADP+ | 不需氧脱氢酶的辅酶（递氢体，参与细胞呼吸） |
|---|
| B6（吡哆素） | 磷酸吡哆素 | 转氨酶的辅酶（氨基的载体） |
|---|
| 泛酸 | 辅酶A | 酰基转移酶的辅酶（酰基的载体） |
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| 生物素 | 生物素 | 羧化酶的辅酶（CO2的载体） |
|---|
| 叶酸 | FH4 | 一碳单位转移酶的辅酶（一碳单位的载体） |
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| B12（钴胺素） | 甲基钴胺素 | 转甲基酶的辅酶 |
|---|
第13页：米氏方程曲线图
米-曼氏方程曲线
- 横轴 [S]：底物浓度
- 纵轴 v：反应速度
- Vm：最大反应速度
- Km：反应速度达到 1/2 Vm 时的底物浓度
说明：源文件本页为曲线图字符，坐标与标注依原图整理，建议对照原课件图片核对。
第14页：多酶体系与多酶复合物
多酶体系与多酶复合物
- 多酶体系
- 代谢中依次连续的几种酶（E1—E5）构成的链式体系，底物A经E1→E2→E3→E4→E5逐步转化为产物F
- 多酶复合物
- 几种酶（Ea、Eb、Ec）彼此嵌合形成一个结构和功能上的整体，有利于代谢高效进行
