03 第三章 酶 学 .ppt
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本课件讲解酶的概念与酶促反应的特点，阐明降低活化能与诱导契合的催化机理，介绍单纯酶与结合酶、活性中心、同工酶与酶原激活，并分析底物浓度、酶浓度、pH、温度与抑制剂对反应速度的影响，最后归纳B族维生素与辅酶的关系。
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第1页：第三章酶学
- 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：酶的概念与酶促反应特点
- 酶（E）
- 具有高度催化效率的生物催化剂。
- 高度的催化效率
- 高度专一性：相对专一性（一种酶催化一类底物，如水解酶类）；绝对专一性（一种酶只催化一种底物，如脲酶）；立体异构专一性（只催化某一种特定构型，如乳酸脱氢酶）
- 高度的不稳定性：易受变性因素影响而失活
- 自我更新与调节
第3页：酶催化作用的机理
- 为何具有高度催化效率
- 降低反应的活化能
- 如何降低活化能
- 中间产物学说
- 如何形成中间产物
- 诱导契合学说，形成中间产物（ES）
第4页：酶的分子组成
- 单纯蛋白酶
- 仅由氨基酸组成
- 结合蛋白酶（全酶）
- 酶蛋白＋辅助因子（有机小分子或金属离子）
- 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，多属B族维生素
- 酶蛋白决定催化反应的特异性（选择底物）
- 辅助因子决定催化反应的类型（递电子、氢或一些基团）
第5页：酶的活性中心与同工酶
- 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。
- 同工酶
- 催化功能相同，但酶蛋白的组成与结构等均不同的一组酶。
- 必需基团：活性中心内（结合基团、催化基团）与活性中心外（维持构象稳定）
- LDH由2种亚基组成四聚体，共有5种分型，具有诊断意义
第6页：酶原及其激活
- 酶原
- 无活性的酶的前体，经激活剂作用转变为有活性的酶。
- 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。
- 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
- 曲线特征
- 矩形双曲线
- 米-曼氏方程式
- 描述底物浓度与反应速度的关系
- Km
- 酶的特征性常数，数值上等于v＝1/2V时的底物浓度
- 反映酶与底物的亲和力：Km值越小，亲和力越大
- 可区分同一种酶还是同工酶
第8页：酶浓度、pH、温度与抑制剂的影响
- 酶浓度：底物足够大时，酶浓度与反应速度呈直线正比
- pH：存在最适pH
- 温度：存在最适温度，并具有两重性
- 激活剂：可提高酶活性
- 抑制剂：不可逆抑制（与底物共价结合，牢而不易分离）与可逆抑制（竞争性抑制、非竞争性抑制）
第9页：竞争性抑制与磺胺类药抑菌机理
- 竞争性抑制
- 抑制剂与底物结构相似，共同竞争和酶的活性中心结合，从而使酶活性降低。
- 抑制作用的大小取决于抑制剂与底物的浓度比
- 底物浓度大，则减弱竞争性抑制作用；抑制剂浓度大，增强竞争性抑制作用
- 实例：磺胺类药物与对氨基苯甲酸结构相似，竞争二氢叶酸合成酶，阻断二氢叶酸（FH2）与四氢叶酸（FH4）生成，抑制细菌生长繁殖
第10页：酶与疾病的发生、诊断与治疗
酶与临床医学的关系| 关系 | 说明 | 举例 |
|---|
| 酶与疾病发生 | 酶的质、量异常可致疾病 | 白化病、蚕豆黄 |
|---|
| 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） | 血清酶活性测定 |
|---|
| 酶与疾病的治疗 | 用酶制剂治疗疾病 | 多酶片（消化不良）、尿激酶（血栓、心梗）、糜蛋白酶（老慢支、清创）、溶酶片（口腔溃疡） |
|---|
第11页：维生素的概念与分类
- 维生素
- 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。
- 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
第12页：B族维生素的辅酶形式与功能
B族维生素的别名、辅酶（辅基）形式与生化功能| 维生素 | 别名 | 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 |
|---|
| 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 | 参与酰基转移 |
|---|
第13页：米氏方程曲线
曲线横轴为底物浓度[S]，纵轴为反应速度v，随底物浓度增大趋近最大反应速度V；v＝1/2V处对应的底物浓度即为Km。
第14页：多酶体系与多酶复合物
- 多酶体系
- 由E1、E2、E3、E4、E5等多种酶依次催化底物A至F的连续反应。
- 多酶复合物
- 由Ea、Eb、Ec等多种酶结合成一个整体，催化连续的连锁反应。
