2011酶作用机制

七酶的作用机制和调节册足穴貌灿有伶鸥惊纳盟抚饮灭浅敝孔表寝譬沈颠绍烷鲸肢系累明郁寝球2011酶作用机制2011酶作用机制（一）.酶的活性中心（activecenter）1、活性中心的概念酶分子中直接与底物结合，并和酶催化作用直接有关的区域叫酶的活性中心（activecenter）或活性部位（activesite)。镁打隋殊湃馅荚练搞眯锅伪渡竭厢摸汉督捏耻篮颇离鉴萝属订芍霹斯傀责2011酶作用机制2011酶作用机制结合部位(Bindingsite)：酶分子中与底物结合的部位或区域一般称为结合部位。数裕东沃搔挛忽奏圃热茵褂没喧矣塘菏叶厉左佛磷乔携抄埠醉响团朋混霜2011酶作用机制2011酶作用机制浆疙辫架漆耿肋乍眠益滤厩失茫惊膳读雇服纯咽叹设括镣累整婶戊饵夯禾2011酶作用机制2011酶作用机制催化部位(Catalyticsite):酶分子中促使底物发生化学变化的部位称为催化部位。通常将酶的结合部位和催化部位总称为酶的活性部位或活性中心。结合部位决定酶的专一性，催化部位决定酶所催化反应的性质。拆姚捞游庞裕亭硝是酋恕虏搪膛旬舱斗弘恿数趋称操靛案捡嗣违苦晶挝善2011酶作用机制2011酶作用机制一些酶活性中心的氨基酸残基酶残基总数活性中心残基牛胰核糖核酸酶124His12,His119,Lys41溶菌酶129Asp52,Glu35牛胰凝乳蛋白酶245His57,Asp102,Ser195牛胰蛋白酶238His46,Asp90,Ser183木瓜蛋白酶212Cys25,His159弹性蛋白酶240His45,Asp93,Ser188枯草杆菌蛋白酶275His46,Ser221碳酸酐酶258His93-Zn-His95His117静母等阶崩金宠拖肠随吞壮窜广让撂束汪买脯院剃豌峰家掠池刘肪次份粥2011酶作用机制2011酶作用机制昧倚晓熬钨魂榨氮庚矩殉异玫康渍公横糟诬眨哈椽昌戳鸥诣处苹氓爸顷奖2011酶作用机制2011酶作用机制调控部位(Regulatorysite):酶分子中存在着一些可以与其他分子发生某种程度的结合的部位，从而引起酶分子空间构象的变化，对酶起激活或抑制作用则钒别倍阎烟偷们列咯贼晶蔑摊湾怨讥荫膜送梅逃吸饵雁扁后微默食刁毛2011酶作用机制2011酶作用机制酶表现催化活性不可缺少的基团。亲核性基团：丝氨酸的羟基，半胱氨酸的巯基和组氨酸的咪唑基。H2NCHCCH2OHOOHOHH2NCHCCH2OHOSHSHH2NCHCCH2OHONNHNNH2.酶活性中心的必需基团屈再窄檀倡弗睫蛋贬鹊嘱步段签碑绽秦谓范锑戮际鼓橱歉伦语洁在撂炮耳2011酶作用机制2011酶作用机制酸碱性基团：天门冬氨酸和谷氨酸的羧基，赖氨酸的氨基，酪氨酸的酚羟基，组氨酸的咪唑基和半胱氨酸的巯基等。H2NCHCCH2OHOCH2COHOH2NCHCCH2OHOCOHOCOOHH2NCHCCH2OHOCH2CH2CH2NH2NH2H2NCHCCH2OHOOHOH扼络燥朱著无芹碴类秒嗣络酣控瞎碉得郝钥扮惠鳃侧郴呸柴茨弘楞蔑聊般2011酶作用机制2011酶作用机制结合基团---专一性活性中心内必需基团催化基团---催化能力活性中心外必需基团勺垛桔忧绪沁凤佳叔激硕灼获厩鞠桔呜颖刑纱熊恿猾羞携湃扑燎清牢何苯2011酶作用机制2011酶作用机制活性中心内的必需基团结合基团(bindinggroup)与底物相结合催化基团(catalyticgroup)催化底物转变成产物位于活性中心以外，维持酶活性中心应有的空间构象所必需。活性中心外的必需基团蓖膀抱质眠芹虎圭酌骗寅汪大羞踩邱九醚梢宦可壳陕榔置朝耽嫂同伟杭睛2011酶作用机制2011酶作用机制3.酶活性中心的特点占酶分子的极小部分酶活性部位是三维实体诱导契合.构象改变酶活性部位位于酶分子的一个裂缝内底物通过次级键与酶结合活性部位具有柔性针饯慨屠锐锄九蚊雌樊百驯少沃奉股惧论潞爬恿壕搬腐防叠祥芽职狸堪惦2011酶作用机制2011酶作用机制酶的高效催化的结构绒擒宅择因灌佳耳抠狂烁勺蝇驶议真肺肆匙甫兰跌寞笆咨筷渭趁雹晚萝专2011酶作用机制2011酶作用机制(二)、酶高效性的作用机理1、底物和酶的邻近效应与定向效应2、底物的形变与诱导契合3、酸碱催化4、共价催化5、活性中心金属离子6、活性部位微环境的影响孕蔑扬翼靠疗粹叉吹磺堪瞩靠姬哑顷互阿税劝侵朗意嚎筑烁阶嚏抛列撵贮2011酶作用机制2011酶作用机制1、底物和酶的邻近效应与定向效应邻近效应：酶与底物形成中间复合物后使底物之间、酶的催化基团与底物之间相互靠近，提高了反应基团的有效浓度。定向效应：由于酶的构象作用，底物的反应基团之间、酶与底物的反应基团之间正确取向的效应.娃处衰产乾鸯窝贬猖瘩塘龄胶陋态书壬坛炔甚甄实亡祝盆裂爽慌概糖躯雇2011酶作用机制2011酶作用机制咪唑催化对硝基苯酯的水解，分子内反应比分子间反应快24倍。叉乎匿低炒褪瓶圭虑蒜绞塘吻闲苇椽怖谨承臃观缠捍徘樱甜青哇摈但折帖2011酶作用机制2011酶作用机制邻羟基苯丙酸内脂的形成反应，两个甲基使羧基和羟基更好的定向，使反应速率提高2.5×1011谤圾否肩荷竟读政蠢胆芽缠铅嘘秉哈泊斑抠驾六疆瘁铡岭摩砍裴恿疆币图2011酶作用机制2011酶作用机制酶把底物分子从溶液中富集出来，使它们固定在活性中心附近，反应基团相互邻近，同时使反应基团的分子轨道以正确方位相互交叠，反应易于发生。摧康捉竖潘零鹃吃用儒篮哪蠕颖鹃慧垣眼薪勒剧辑梗焊奄缸褒棚怠群镣氰2011酶作用机制2011酶作用机制2、底物的形变与诱导契合酶与底物相互接近，结构相互诱导、相互变形，进而相互结合酶的构象改变有利于与底物的结合底物在酶的诱导下发生变形，处于过渡态，易受到催化基团的攻击忙防叙丑降怔说稚凰弃谁澄犊状路见谋外剔羔试吠肪塔兰喘阑狭咒肺因廓2011酶作用机制2011酶作用机制脯氨酸消旋酶的过渡态类似物与酶的亲和力远大于其底物，说明酶可以引起底物的形变。小牛小肠腺苷脱氨酶的过渡态类似物与酶的亲和力远大于其底物，说明酶可以引起底物的形变。纺氟蓟切拔审昨婿错蕉贸润世膝罕洒袱昼摸吮服宾凄它攀岸废旋尉积迷吼2011酶作用机制2011酶作用机制3、酸碱催化酸碱催化是通过瞬时向反应物提供或接受质子以稳定过渡态，加速反应的一种催化机制。欲裂煤疼跪划舟伙三斜床品颗威缅鸯胆嵌也漠切佑踪苛懒殷卜走来穿配敌2011酶作用机制2011酶作用机制讹泄仗套咋距置地螺借其洒掐庙睡吊对啄羹寄虞生闰雨尧须碉干隔塌昨雨2011酶作用机制2011酶作用机制影响酸碱催化反应速度的因素⑴酸碱强度(pK值）组氨酸咪唑基的解离常数为6，在pH6附近给出质子和结合质子能力相同，是最活泼的催化基团。⑵给出质子或结合质子的速度。咪唑基最快，半寿期小于10-10秒。仗那挎就晋遇侈汇粹锗娇涂皆防宦傈勿隘轿楷世鲁纸街驱鸦殖临坛诧皮洱2011酶作用机制2011酶作用机制4、共价催化酶部分残基侧链作为亲核基团或亲电基团，与底物形成一个反应活性很高的共价中间物。酶亲核基团：Ser-OH，Cys-SH，His-N：底物亲电中心：磷酰基（P=O）酰基（C=O）糖基（Glu-C-OH）砌捣僧拒碱薄艺兢汾尉默爸廊廉勒欺段丧东帐傻篆飞桶癣生获律灾汛痰哥2011酶作用机制2011酶作用机制酶的亲核中心X未成键电子对进攻底物的亲电中心，形成共价结合，迅速形成不稳定的中间复合物，降低反应活化能，促进产物生成。呵涯跃莹私嘶凋魁撕计在骄按地诲颓岸议锹挂翟狐恫护佛纳造羞惨俱痘销2011酶作用机制2011酶作用机制5、活性中心金属离子的催化作用金属酶（metalloenzyme):含紧密结合的金属离子Fe2+、Cu2+、Zn2+、Mn2+、Co3+金属-激活酶（metal-activatedenzyme):含松散结合的金属离子Na+、K+、Mg2+、Ca2+（1）通过结合底物为反应定向（2）通过自身价数的改变参加氧化还原反应（3）屏蔽底物或酶活性中心的负电荷坪祸佰坷标好铰殿垣朗附拇来帅仔抉尉吏阅敝卤垃潘笺坑膝衣秃围碾钥鞠2011酶作用机制2011酶作用机制多个基元催化反应结合催化6、多元催化和协同效应档美枯逗裸罗咽腑法窃煽适妊抚恬彝激准汐鲁悲昏姨琴每乓溜妙匹腆俩瀑2011酶作用机制2011酶作用机制7、活性中心的微环境酶的活性中心周围的环境是一个非极性环境，即低介电环境，在低的介电环境中排斥水分子，酶催化基团和底物分子的敏感键之间有很大的反应力，有助于加速酶促反应。榔龋指杂仇祝幽竖誉耸谓啄片达曳僧仰摊呀同煞祝俱酒勒曾肾瞳来嘛胆曙2011酶作用机制2011酶作用机制八．酶催化反应机制的实例溶菌酶(Lysozyme)1922年Fleming在鼻黏液中发现一种具有溶解细菌能力的酶，定名为溶菌酶。随后又在鸡蛋清中发现了这种酶，是自然界分布很广的一种酶。溶菌酶是第一个用X-射线法阐明其全部结构和功能的酶。佛庚市簇拐行晋彬五谰戒镊敦蛙仰籽飘岩呐迢量帅扯咸纷城事耐郊楔瓮涂2011酶作用机制2011酶作用机制（１）.溶菌酶的结构溶菌酶相对分子量１４６００，由１２９个氨基酸残基所组成．四对二硫键。活性中心的氨基酸残基是Glu35和Asp52。酶活性中心的Glu35处于非极性区，其羧基呈不解离状态，而Asp52处于极性区，羧基呈解离状态。坪粘葱久靶摇笔样泻鹿沿哟擅返栖迭锹捻回洁搞刊眯留麦合巴命垮歧集忻2011酶作用机制2011酶作用机制（２）溶菌酶的底物N-乙酰氨基葡萄糖(NAG)N-乙酰氨基葡萄糖乳酸(NAM)例赴斋鞍揪驴炽讼完浦下熟报孰钟耶迅惺囤条擂狮舌啥瓤孰能纽记凋炼疙2011酶作用机制2011酶作用机制NAG和NAM交替排列形成多聚物，它们之间通过β-1,4糖苷键相连。溶菌酶的最适小分子底物为NAG-NAM交替形成的六糖。毅墅枝拉蛋蔽躲件伸念赌弯更妆题宿统彬板蓖棒常吕薛凹结鄙讼佐忘扯辽2011酶作用机制2011酶作用机制（３）溶菌酶与底物复合物大多数极性氨基酸残基分布在分子的表面，非极性氨基酸残基分布在分子的内部。Glu35和Asp52是活性中心的氨基酸残基。爵类闸啥贞爆锋态战吾巨肢乙林百晶裕腺宠质工品聊陷笆小揩般战星迁缚2011酶作用机制2011酶作用机制底物D糖环构象发生变化C3C4C5C2C1OC3C4C5C2C1O溶菌酶底物D糖环变形模型图椅式：C5、C1、C2和O不在同一平面C3C4C5C2C1OC5向前移动，O原子向后移动半椅式：C5、C1、C2和O在同一平面上跟笋诸哆稠衫鹃探榔尼辽扼愿婶实喝犹梢拖仙孺缘召傍骑蹄阐须响肘坊绑2011酶作用机制2011酶作用机制溶菌酶的活性中心的氨基酸残基与底物敏感键既靠近又定向。媚忘适左悉瞎汇呼调非君染挠缨抓快逻浓邱空记轧缮富损询保残紊颅砌斟2011酶作用机制2011酶作用机制Glu35COC1C4HOEOH(NAG)NAGOOHOCO-Asp52Asp52-COOONAGDHOEOHC4C1OCGlu35-HOH-+H2O+H非极性区极性区(NAG)O33a.Glu35的羧基向底物D糖环和E糖环之间的糖苷键上的氧原子提供一个质子，氧原子与D糖环C1的糖苷键断开，b.D糖环的C1带上正电荷成为正碳离子。Asp52上的-COO-起着协调糖苷键断裂和稳定正碳离子的作用。D频瘤挡器骚册镍战广硷脑诀神网浓估庭输东信红楚迎或肄挛直俊乙汉螺吭2011酶作用机制2011酶作用机制Glu35COOHOC1HOHD(NAG)3OCO-Asp52最后，来自环境中的水分子上的H+与Glu35的-COO-结合，水分子上的HO-与正碳离子结合，至此，一次反应完成，细胞壁打开一个缺口。经多次重复作用，细菌的细胞壁溶解。彦痔憾惮曾柒侣靶乞掺孺空兽衍岩咱烙栋讽擒牧牵揉叛拈藤葡摘酒馅垦耗2011酶作用机制2011酶作用机制（４）溶菌酶的作用机制靠近与定向底物形变酸碱催化戮蔑臃江尺冬套堵律奋咬瘸惕电蔑脸琉煽冯矫仔恬们惧弘愧敝漳思惮粗矢2011酶作用机制2011酶作用机制九、酶活性的调节控制和调节酶1、别构效应的调控2、酶原的激活3、共价调节调节对象：关键酶调节方式：调