第三章           酶 enzyme.

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1 第三章           酶 enzyme

2 第一节 酶学概论 1、酶是一类具有高效率、高度专一性、活性可调节的生物催化剂。 一、 酶的概念及其作用特点 生物催化剂 ：
第一节  酶学概论 一、  酶的概念及其作用特点 1、酶是一类具有高效率、高度专一性、活性可调节的生物催化剂。 生物催化剂 ： 酶(enzyme) 核酶(ribozyme) 脱氧核酶(deoxyribozyme)

3 2、 酶与非生物催化剂相比的几点共性： ①催化效率高，用量少（细胞中含量低）。 ②加快反应速度但不改变化学反应平衡点。 ③降低反应活化能。
2、   酶与非生物催化剂相比的几点共性： ①催化效率高，用量少（细胞中含量低）。 ②加快反应速度但不改变化学反应平衡点。 ③降低反应活化能。 ④反应前后自身结构不变。

4 3、   酶催化反应的特点 （1）、 催化效率更高 酶催化反应速度是相应的无催化反应的 倍，并且高出非酶催化反应速度至少几个数量级。

5 ★转换数（TN)或催化常数（Kcat)表示酶的最大催化效率
Kcat是一定条件下（[S]》Km）每秒钟每个酶分子转换底物的分子数（数值上Kcat =K3）

6 （2）、       专一性高 酶对反应的底物和产物都有极高的专一性，几乎没有副反应发生。 （3）、 反应条件温和 常温、常压，中性pH环境。 （4）、 活性可调节 别构调节、酶的共价修饰、酶的合成、活化与降解等。 （5）、 酶的催化活性离不开辅酶、辅基、金属离子

7 二、 酶的化学本质及其组成 （一） 酶的化学本质 绝大多数酶是蛋白质 少数酶是RNA（核酶）
二、  酶的化学本质及其组成 （一）     酶的化学本质 绝大多数酶是蛋白质 证据（1）酸水解的 产物是氨基酸，能被蛋白酶水解失活； （2）具有蛋白质的一切共性，凡是能使蛋白质变性的因素都能使酶变性；（具有蛋白质的颜色反应） 少数酶是RNA（核酶）

8 ★ ribozyme核酶（具有催化功能的RNA）
（1）80年代初，Thomas Cech和Sidney Altman 四膜虫L19RNA具有生物催化功能，催化rRNA前体的剪接 （2）1983年 Atman和Pace E.Coli RNase P中的RNA具有加工tRNA前体的催化功能

9 （二） 酶的化学组成 单纯酶类(simple enzyme)： 仅由蛋白质组成:脲酶、溶菌酶、淀粉酶、脂肪酶、核糖核酸酶等
（二）  酶的化学组成 单纯酶类(simple enzyme)： 仅由蛋白质组成:脲酶、溶菌酶、淀粉酶、脂肪酶、核糖核酸酶等 缀合酶类（conjugated enzyme): 全酶（holoenzyme)=脱辅基酶（apoenzye)+辅因子(cofactor)： 超氧化物歧化酶Cu2+、Zn2+）、乳酸脱氢酶（NAD+）

10 ★  酶的辅助因子主要有金属离子和有机化合物
金属离子：Fe2+、Fe3+ 、 Zn2+、 Cu+、Cu2+、 Mn2+、、Mn3+、Mg2+ 、K+、 Na+ 、Mo6+ 、Co2+等。 有机化合物：NAD，NADP，FAD，生物素，卟啉等 辅酶(coenzyme)：与酶蛋白结合较松，可透析除去。 辅基(prosthetic group)：与酶蛋白结合较紧。

11 三、 单体酶、寡聚酶、多酶复合体、多酶融合体）
三、 单体酶、寡聚酶、多酶复合体、多酶融合体） 1、   单体酶 由一条或多条共价相连的肽链组成的酶分子 牛胰RNase a.a 单链 鸡卵清溶菌酶 a.a 单链 胰凝乳蛋白酶 三条肽链

12 2、 寡聚酶 ①含相同亚基的寡聚酶： 苹果脱胱氢酶（鼠肝），2个相同的亚基 ②含不同亚基的寡聚酶： 琥珀酸脱氢酶（牛心），αβ2个亚基
2、   寡聚酶 ①含相同亚基的寡聚酶： 苹果脱胱氢酶（鼠肝），2个相同的亚基 ②含不同亚基的寡聚酶： 琥珀酸脱氢酶（牛心），αβ2个亚基 寡聚酶中亚基的聚合，有的与酶的专一性有关，有的与酶活性中心形成有关，有的与酶的调节性能有关。 ★大多数寡聚酶是胞内酶，而胞外酶一般是单体酶。

13 3、   多酶复合体 ★由两个或两个以上的酶，靠非共价键结合而成，其中每一个酶催化一个反应，所有反应依次进行，构成一个代谢途径或代谢途径的一部分。 大肠杆菌丙酮酸脱氢酶复合体由三种酶组成： ①丙酮酸脱氢酶（E1） 以二聚体存在 2×9600 ②二氢硫辛酸转乙酰基酶（E2） ③二氢硫辛酸脱氢酶（E3） 以二聚体存在 2×56000 12个E1 二聚体 24×96000 24个E2 单体 24×70000 6个E3 二聚体 12×56000 总分子量：560万

14 4、 多酶融合体（多功能酶） ★一条多肽链上含有两种或两种以上催化活性的酶，往往是基因融合的产物。
4、   多酶融合体（多功能酶） ★一条多肽链上含有两种或两种以上催化活性的酶，往往是基因融合的产物。 例如：天冬氨酸激酶I---高丝氨酸脱氢酶I融合体（双功能酶） 该酶是四聚体α4，每条肽链含两个活性区域：N-端区域是Asp激酶，C端区域是高Ser脱氢酶

15 四、 酶的分类及命名 （一）、 习惯命名 1.依据底物来命名（绝大多数酶）： 蛋白酶、淀粉酶 2. 依据催化反应的性质命名： 水解酶、转氨酶
四、  酶的分类及命名 （一）、  习惯命名 1.依据底物来命名（绝大多数酶）： 蛋白酶、淀粉酶 2. 依据催化反应的性质命名： 水解酶、转氨酶 3 结合上述两个原则命名：琥珀酸脱氢酶。 4. 有时加上酶的来源 胃蛋白酶、牛胰凝乳蛋白酶

16 （二）、 国际系统命名 ★★基本原则：明确标明酶的底物及催化反应的性质（底物为水时可略去不写）。
（二）、  国际系统命名 ★★基本原则：明确标明酶的底物及催化反应的性质（底物为水时可略去不写）。 谷丙转氨酶的系统名称： 丙氨酸：α-酮戊二酸氨基转移酶

17 ★★ 国际系统分类法及编号（EC编号） （1）按反应性质分六大类，用1、2、3、4、5、6表示。
（2）根据底物中被作用的基团或键的特点，将每一大类分为若干个亚类，编号用1、2、3 。 （3）每个亚类又可分为若干个亚一亚类，用编号1、2、3表示。 每一个酶的编号由4个数字组成，中间以“·”隔开。 第一个数字表示大类，第二个数字表示亚类，第三个表示亚-亚类，第四个数字表示在亚-亚中的编号。

18 乙醇脱氢酶EC ， 乳酸脱氢酶EC ， 苹果酸脱氢酶EC 第一个数字表示大类： 氧化还原 第二个数字表示反应基团：醇基 第三个数字表示电子受体：NAD+或NADP+ 第四个数字表示此酶底物：乙醇，乳酸，苹果酸。

19 1、 氧化还原酶类 2、 转移酶类 催化氧化还原反应： A·2H+B=A+B·2H 乳酸：NAD+氧化还原酶（EC1.1.1.27），
1、   氧化还原酶类 催化氧化还原反应： A·2H+B=A+B·2H 乳酸：NAD+氧化还原酶（EC ）， 习惯名：乳酸脱氢酶 2、   转移酶类 AB+C=A+BC Ala：酮戊二酸氨基移换酶（EC ）， 习惯名： 谷丙转氨酶

20 3、 水解酶类 4、 裂合酶类（裂解酶） 催化水解反应，包括淀粉酶、核酸酶、蛋白酶、脂酶。 亮氨酸氨基肽水解酶（EC3.4.1.1），
3、   水解酶类 催化水解反应，包括淀粉酶、核酸酶、蛋白酶、脂酶。 亮氨酸氨基肽水解酶（EC ）， 习惯名： Ile氨肽酶。 4、   裂合酶类（裂解酶） 催化从底物上移去一个基团而形成双键的反应或其逆反应 二磷酸酮糖裂合酶（EC ）， 习惯名：醛缩酶

21 5、   异构酶（EC ） 催化同分异构体相互转化 6-磷酸Glc异构酶 6、   合成酶（连接酶） 催化一切必须与ATP分解相偶联、并由两种物质合成一种物质的反应。 L-酪氨酸：tRNA连接酶（酪氨酰tRNA合成酶）

22 ◆国际分类的盲区：忽略了酶的物种差异和组织差异
SOD： EC ，只有一个名称和编号 2O2-+2H+→H2O2+O2   三类不同的SOD： CuZn-SOD 真核生物细胞质中 Mn-SOD 真核生物线粒体中 Fe-SOD 同是CuZn-SOD，来自牛红细胞与猪红细胞的，其一级结构也有很大不同。 ★在讨论一个具体的酶时，应对它的来源与名称一并加以说明。

23 五、酶的专一性 （一） 酶专一性类型 1、 结构专一性 （1）、相对专一性 ★键专一性（对底物结构要求最低）
（一）      酶专一性类型 1、   结构专一性 （1）、相对专一性 ★键专一性（对底物结构要求最低） ★基团专一性Group Specificity 不仅对键有要求，还对键一端的基团有要求，但对另一端基团要求不严格。 α—D—Glc苷酶，水解蔗糖和麦芽糖。 （2）、 绝对专一性 只能作用于一个底物，或只催化一个反应。 麦芽糖酶只作用于麦芽糖，脲酶只催化尿素水解。

24 2、 立体异构专一性 （1）、 旋光异构专一性 （2）、 几何异构专一性 反丁烯二酸水化酶只催化反丁烯二酸生成苹果酸
2、   立体异构专一性 （1）、 旋光异构专一性 （2）、 几何异构专一性 反丁烯二酸水化酶只催化反丁烯二酸生成苹果酸 立体化学专一性还表现在酶能区分从有机化学观点看属于对称分子中的两个等同的基团，并只催化其中一个，而对另一个无作用。 a. 甘油激酶只催化甘油中的一个CH2OH磷酸化。 b. 顺-乌头酸酶只作用于柠檬酸的两个-CH2COOH中的一个。 立体专一性在实践中的应用： 药物的不对称合成或不对称拆分。 用乙酰化酶制备L—氨基酸

25 1、锁钥模型(lock-key hypothesis)
（二）酶作用专一性的解释 1、锁钥模型(lock-key hypothesis) Fisher 酶活性中心的形状与底物分子形状互补。 底物分子或其一部分像钥匙一样，专一地插入酶活性中心，通过多个结合位点的结合，形成酶—底物复合物。 酶活性中心的催化基团正好对准底物的有关敏感键，进行催化反应。

26 2、 诱导楔合模型(induced-fit hypothesis)
酶分子与底物分子接近时，酶蛋白质受底物分子诱导，构象发生有利于与底物结合的变化，酶与底物在此基础上互补楔合，进行反应。

27 六、酶的活力测定与分离纯化 1、 酶活力与酶促反应速度 酶活力：在一定条件下，酶催化某一反应的反应速度（一般测初速度）。
1、   酶活力与酶促反应速度 酶活力：在一定条件下，酶催化某一反应的反应速度（一般测初速度）。 酶促反应速度：单位时间、单位体积中底物的减少量或产物的增加量。 单位：浓度/单位时间

28  研究酶促反应速度，以酶促反应的初速度为准(底物消耗≤5%）。

29 2、 酶的活力单位（U） 国际单位（IU单位）：
在最适反应条件下，每分钟催化1umol底物转化为产物所需的酶量，称一个国际单位（IU），1 IU = 1umol /min 国际单位（Katal, Kat单位）： 在在最适反应条件下，每秒钟催化1mol底物转化为产物所需的酶量，称Kat单位 1 Kat=60 X 106 IU

30 最适条件：最适温度（25℃或37 ℃）,最适pH、最适缓冲液离子强度、最适底物浓度。
底物浓度（1）通常很大，使酶饱和 （2）底物消耗≤5% [enzyme] V 一级反应 [sucrose] V 零级反应

31 3、 酶的比活力 Specific activity
每毫克酶蛋白所具有的酶活力。 单位：U/mg蛋白质。 酶的比活力是分析酶的含量与纯度的重要指标。

32 一个酶的分离纯化分为4 步。 步骤 总活力（U） 总蛋白质（mg） 比活力（U/mg） 6/ / / /2 酶的提纯过程中，总蛋白减少，总活力减少，比活力增高。 酶的纯化倍数： 酶的回收率： ×100%

33 4、酶活力的测定方法 分光光度法 荧光法 同位素法 电化学法

34 七、酶工程简介及其它酶 1、酶工程的定义及分类： “酶工程”是指酶制剂在工业上的大规模生产及应用。分为两大类：化学酶工程和生物酶工程。
化学酶工程亦可称为初级酶工程(Primary enzyme engineering)，它主要由酶学与化学工程技术相互结合而形成。通过化学修饰、固定化处理、甚至通过化学合成法等手段，改善酶的性质以提高催化效率及降低成本。包括自然酶、化学修饰酶、固定化酶及化学人工酶的研究和应用。 生物酶工程是在化学酶工程基础上发展起来的，是以酶学和DNA重组技术为主的现代分子生物学技术相结合的产物。因此它亦可称为高级酶工程

35 2、核酶 核酶（ribozyme）主要指一类具有催化功能的RNA，亦称RNA催化剂。核酶是1982年，Cech等研究原生动物四膜虫rRNA时，首次发现RRNA基因转录产物的I型内含子剪切和外显子拼接过程可在无任何蛋白质存在的情况下发生，证明了RNA具有催化功能。

36 3、抗体酶 1946年，鲍林(Pauling)用过渡态理论阐明了酶催化的实质，即酶之所以具有催化活力是因为它能特异性结合并稳定化学反应的过渡态(底物激态)，从而降低反应能级。 抗体酶具有典型的酶反应特性；与配体(底物)结合的专一性，包括立体专一性，抗体酶催化反应的专一性可以达到甚至超过夭然酶的专一性；具有高效催化性，一般抗体酶催化反应速度比非催化反应快104～108倍，有的反应速度已接近于天然酶促反应速度；抗体酶还具有与天然酶相近的米氏方程动力学及pH依赖性等。

37 4、同工酶 同工酶（Isozyme）存在于同一种属生物或同一个体中能催化同一种化学反应，但酶蛋白分子的结构及理化性质和生化特性（Km、电泳行为等）存在明显差异的一组酶。它们是由不同位点的基因或等位基因编码的多肽链组成。

38 第二节   酶促反应动力学 研究酶促反应的速度以及影响酶促反应速度的各种因素，包括底物浓度、酶浓度、pH、温度、激活剂与抑制剂等。

39 一 、中间复合物假说与米式方程 1、中间产物假说： 酶与底物先络合成一个中间产物，然后中间产物进一步分解成产物和游离的酶。

40 2、米式方程： Michaelis和Menten 年 Ks为底物解离常数（底物常数）

41 米式方程的导出： （1）、 早年的米式方程基于快速平衡假说 ① 在反应的初始阶段，[S]远远大于[E]，因此，[S]可以认为不变。
      米式方程的导出： （1）、  早年的米式方程基于快速平衡假说 ①    在反应的初始阶段，[S]远远大于[E]，因此，[S]可以认为不变。 ②   因为研究的是初速度，P的量很小，由P+E ES可以忽略不记。 ③   游离的酶与底物形成ES的速度极快（快速平衡），而ES形成产物的速度极慢，故， [ES] 的动态平衡与ES  P+E没有关系 （既 K1、K2 ＞＞K3 ）

42 K1（[E] - [ES]）[S] = K2[ES]
ES的生成速度：K1（[E] - [ES]）[S] ES的分解速度：K2[ES] K1（[E] - [ES]）[S] = K2[ES] 反应速度： KS现在称为底物常数

43 所谓“稳态”：ES的形成速度与分解速度相等、ES的浓度保持不变的反应状态
(2)、 “稳态平衡假说”及其对米式方程的发展： Briggs和Haldane [ES]的动态平衡不仅与 E+ S  ES有关，还与ES  P + E有关。 稳态平衡假说的贡献在于发展了快速平衡学说的第③点。 所谓“稳态”：ES的形成速度与分解速度相等、ES的浓度保持不变的反应状态

44 k1（[E] - [ES]）[S] = k2[ES]+k3[ES]
用稳态假说推导米式方程： ES生成速度： k1（[E] - [ES]）[S] ES分解速度： k2[ES]+k3[ES] 以上两个速度相等： k1（[E] - [ES]）[S] = k2[ES]+k3[ES]

45 （单体酶） （寡聚酶） （米氏常数） Vmax=k3 [E] 当Km及Vmax已知时，根据米氏方程可确定酶反应速度与底物浓度的关系。

46 当[S]《Km时 当[S]》Km时 当[S]=Km时

47 3、 Km的物理意义 *当反应速度v=1/2 Vmax时， Km = [S]，
单位：mol·L-1或mmol·L-1 *Km是酶的特征常数之一。一般只与酶的性质、底物种类及反应条件有关，与酶的浓度无关。

48 *Km最小的底物称该酶的最适底物或天然底物。
Km愈小（达到Vmax一半所需的底物浓度愈小）表示V对△[S] 越灵敏。 V [S] 1/2Vmax Km

49 ★Km是ES分解速度（K2+K3）与形成速度（K1）的比值，它包含ES解离趋势（K2／K1）和产物形成趋势（K3／K1）。
★Km是ES分解速度（K2+K3）与形成速度（K1）的比值，它包含ES解离趋势（K2／K1）和产物形成趋势（K3／K1）。 ★Ks是底物常数，只反映ES解离趋势（底物亲和力），1/Ks可以准确表示酶与底物的亲和力大小。 ★只有当K1 、 K2》K3时，Km≈Ks，因此，1/Km只能近似地表示底物亲和力的大小。 ★底物亲和力大不一定反应速度大（反应速度更多地与产物形成趋势 K3／K1有关）

50   * Km与米式方程的实际用途 （1）根据[S]求V （2）根据V（或相对速度a）求[S] （单体酶） （寡聚酶）

51 设定达到最大反应速度的0.9倍时，所需底物浓度为[S]0.9
[S]0.9=9Km 同理有：[S]0.8=4Km [S]0.7=2.33Km [S]0.6=1.5Km [S]0.5=1Km [S]0.1=1/9Km [S]0.9 /[S]0.1=81 [S]0.7/[S]0.1=21

52 4、根据相对速度推测酶活性中心饱和度Y： 当v=Vmax时，表明酶的活性部位已全部被底物占据，v与[S]无关，只和[Et]成正比。

53 5、根据Km推测代谢的方向及程度 ★根据正逆反应Km的差别及细胞内正逆两相底物的浓度推测酶促反应的正逆方向。
★酶工程与代谢工程中改造酶的Km调控代谢途径（强化则降低Km，弱化则提升Km ）

54 6、 Vmax与K3（ Kcat）的意义 在一定的酶浓度下，Vmax是一个常数，它只与底物的种类及反应条件有关。 Vmax=K3 [E]

55 转换数的倒数即为催化周期：一个酶分子每催化一个底物分子所需的时间。
乳糖脱氢酶转换数为1000/秒，则它的催化周期为10-3秒

56 because in vivo [S]/Km=0.01-1.0
7、Kcat/Km represents actual catalytic efficiency because in vivo [S]/Km= [S]<<Km 时： Kcat/Km的上限是K1，既生成ES复合物的速度(酶促反应的速度不会超过ES的形成速度K1，在水相中不会超过108~109）

57 8、 Km和Vmax的求解方法 Lineweaver-Burk 双倒数作图法 1/V 斜率=Km/Vmax 1/Vmax 1/Km
1/[S] 1/V 斜率=Km/Vmax

58 二、  多底物的酶促反应动力学 （一）多底物酶促反应有 三种动力学机理

59 1、有序反应机理（ordered reactions, ordered Bi Bi)
只有Leading substrate (领先底物A)首先与酶结合，然后B才能与酶结合，形成的三元复合物EAB（ternary complex)转变为EPQ，B 的产物P先释放，A的产物Q后释放。 ★在缺少A时，B不能与E结合

60 E → AE → AEB → QEP → QE → E AE AEB QEP QE A B P Q P E A B Q
★ A与其产物Q相互竞争地结合E ★ 反应的总方向决定于A、Q的浓度和反应的平衡常

61 NAD 与NADH相互竞争E上的NAD结合部位

62 2、 随机反应机理（random reactions) (random Bi Bi )
底物A、B与酶结合的顺序是随机的，形成的三元复合物AEB → QEP，产物P、Q的释放顺序也是随机的。

63 ★ 限速步骤是AEB → QEP ★ A与Q相互竞争E上的底物结合部位A，B 与P相互竞争E上的底物结合部位B ★ 反应的总方向决定于A、B、Q、P的浓度和反应 的平衡常数

64 糖原与小糖原竞争E上糖原结合部位， Pi与G-1-Pi竞争E上Pi结合部位

65 3、乒乓反应机理 Ping pong reactions
（double-displacement reactions) 底物A先与E结合成AE二元复合物，AE → PE’（修饰酶形式），释放第一个产物P，接着底物B与E’形成E’B，E’B →EQ，释放第二个产物Q

66 ★A与Q 竞争自由酶形式E ，B与P竞争修饰酶形式E’
★整个反应历程中只有二元复合物形式，没有三元复合物形式

67 ★谷氨酸与天冬氨酸竞争性结合E-磷酸吡哆醛，-酮戊二酸与草酰乙酸竞争性结合E’-磷酸吡哆胺

68 （二）双底物反应的动力学方程 1、乒乓机制的动力学方程 KmA ：[B]达到饱和浓度时A的米氏常数 KmA’ ：A的表观米氏常数 Vmax ：[A][B]都达到饱和浓度时的最大反应速度

69 ★乒乓机制的动力学曲线是两组平行直线 ★表观米氏常数KmA’（KmB’）随[B]（ [A]）浓度的增大而增大 ★表观最大反应速度Vmax’ 随[B]（[A]）的增大而增大

70 2、序列机制的底物动力学方程

71 ★序列机制的动力学曲线是两组相交直线（交于X轴负侧）
★交点在X轴：表观KmA’（KmB’）不随[[B]（[A]）浓度变化而变化（ KmA’= KmA 、 KmB’= KmB） ★交点在X轴上：表观KmA’（KmB’）随[[B]（[A]）浓度的增加而减小 ★交点在X轴下：表观KmA’（KmB’）随[[B]（[A]）浓度的增加而增大 ★表观最大反应速度Vmax’ 随[B]（[A]）的增大而增大

72 三、 pH对酶促反应速度的影响 1. pH影响酶活力的因素 ①影响酶蛋白构象，过酸或过碱会使酶变性。
②影响酶和底物分子解离状态，尤其是酶活性中心的解离状态，最终影响ES形成。 ③影响酶和底物分子中另外一些基团解离，这些基团的离子化状态影响酶的专一性及活性中心构象。

73 2．酶的最适pH和稳定性pH 最适pH：使酶促反应速度达到最大时的介质pH。 

74 最适pH与底物种类、浓度及缓冲液成分有关。

75 四、 温度对酶促反应速度的影响。 1．最适温度及影响因素 温度对酶促反应速度的影响有两个方面： ①提高温度，加快反应速度。
四、  温度对酶促反应速度的影响。 1．最适温度及影响因素 温度对酶促反应速度的影响有两个方面： ①提高温度，加快反应速度。 ②提高温度，酶变性失活。 温度系数Q10：温度升高10℃，反应速度与原来的反应速度之比，大多数酶的Q10一般为1~2。 温血动物的酶，最适温度35℃—40℃，植物酶最适温度40℃—50℃，细菌Taq DNA聚合酶70℃。 最适温度不是酶的特征常数，它与底物种类、作用时间、pH、离子强度 等因素有关。

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77 2、酶的稳定性温度 在某一时间范围内，酶活性不降低的最高温度称该酶的稳定性温度。 酶浓度高、不纯、有底物、抑制剂和保护剂会使稳定性温度增高。
酶浓度高、不纯、有底物、抑制剂和保护剂会使稳定性温度增高。 酶的保存： ①液体酶制剂可以利用上述5种因素中的几种，低温短暂保存。 ②冻干粉可在在低温冰箱中较长期保存。

78 五、 激活剂对酶促反应速度的影响 凡是能提高酶活性的物质，都称为激活剂。 无机离子或简单有机化合物对酶的激活。
五、  激活剂对酶促反应速度的影响 凡是能提高酶活性的物质，都称为激活剂。 无机离子或简单有机化合物对酶的激活。 无机离子或蛋白酶对酶原的激活。

79 1、   无机离子的激活作用 （1）金属离子：K+ 、Na+、Mg2+ 、Zn2+、Fe 2+ 、Ca2+ （2）阴离子：cl-、Br -、PO43- （3）氢离子 ★不同的离子激活不同的酶。 ★不同离子之间有拮抗作用和可替代作用，如Na+与K+、Mg+与Ca+之间常常拮抗，但Mg+与Zn+常可替代。 ★ 激活剂的浓度要适中，过高往往有抑制作用，1~50mM

80 2、 简单有机分子的激活作用 3、蛋白酶对酶原的激活 ①还原剂（如Cys、还原型谷胱甘肽）能激活某些活性中心含有—SH的酶。
2、   简单有机分子的激活作用 ①还原剂（如Cys、还原型谷胱甘肽）能激活某些活性中心含有—SH的酶。 ②金属螯合剂（EDTA）能去除酶中重金属离子，解除抑制作用。 3、蛋白酶对酶原的激活

81 六、 抑制剂对酶促反应速度的影响 变性作用(denaturation)：
六、  抑制剂对酶促反应速度的影响 变性作用(denaturation)： 抑制作用(inhibiton)：使酶活力下降或丧失但并不引起酶蛋白变性 变性剂没有选择性 抑制剂有不同程度的选择性

82 研究抑制剂对酶的作用有重大的意义： （1）药物作用机理和抑制剂型药物的设计与开 （2）了解生物体的代谢途径，进行人为调控或代谢控制发酵 （3）通过抑制剂试验研究酶活性中心的构象及其化学功能基团，不仅可以设计药物，而且也是酶工程和化学修饰酶、酶工业的基础

83 （一）抑制程度的两种表示方法 1、相对活力 ★相对活力分数 ★相对活力百分数 2、抑制率 ★抑制分数 ★抑制百分数

84 （二）抑制作用的类型 1、不可逆的抑制作用 抑制剂与酶活性中心（外）的必需基团共价结合，使酶的活性下降，无法用透析、超滤等物理方法除去抑制剂而使 酶复活。

85 2、 可逆的抑制作用 抑制剂与酶蛋白非共价键结合，可以用透折、超滤等物理方法除去抑制剂而使 酶复活。

86 （1）竞争性抑制（Competitive inhibition）
可以通过增加底物浓度而解除此种抑制。 丙二酸、戊二酸对琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制

87 某些重金属离子对酶的抑制属于非竞争性抑制：Cu2+、Hg2+、Pb2+
（2）非竞争性抑制 底物和抑制剂可以同时与酶结合，但是，中间的三元复合物ESI不能进一步分解为产物，因此，酶的活性降低。 抑制剂与酶活性中的以外的基团结合，其结构可能与底物无关。 不能通过增加底物的浓度的办法来消除非竞争性抑制作用 某些重金属离子对酶的抑制属于非竞争性抑制：Cu2+、Hg2+、Pb2+

88 （3）、   反竞争性抑制 酶只有在与底物结合后，才能与抑制剂结合。E+S→ES+I →ESI≠ P 常见于多底物的酶促反应中

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90 （三）可逆抑制作用与不可逆抑制作用的鉴别
1、通过透析、超滤、凝胶过滤等 2、通过V-E速度曲线 3、通过可逆抑制剂的动力学曲线可以区分三种可逆抑制作用

91 ★抑制程度决定于[I]、[S]、Km和Ki
（四）可逆抑制作用的动力学 1、   竞争性抑制： 动力学方程： （Ki为EI的解离常数） 相对活力： 抑制分数： ★抑制程度决定于[I]、[S]、Km和Ki

92 交于y轴 ★Vmax不变 ★Km变大，而且随[I]浓度的增大而增大

93 竞争性抑制作用小结： （1） Vmax不变，Km变大。 （2）抑制程度决定于[I]、[S]、Km和Ki A. 抑制程度与[I]成正比，与[S]成反比 [I]一定，增加[S]，可减少抑制程度。 [S]一定，增加[I]，可增加抑制程度。 B. 在一定[I]和[S]下， Ki越大，抑制作用越小，Km值愈大，抑制程度愈大。

94 2、   非竞争性抑制 动力学方程： 相对活力： 抑制分数： ★抑制程度决定于[I]和Ki ，与底物的Km和[S]无关

95 交于x轴 ★Km不变，Vmax降至Vmax/（1+[I]/Ki）

96 非竞争性抑制小结： （1） Km不变，Vmax降至Vmax/（1+[I]/Ki） （2）抑制程度决定于[I]和Ki ，与底物的Km和[S]无关： 抑制程度与[I]成正比 在一定[I] 下， Ki越大，抑制作用越小

97 3、   反竞争性抑制 动力学方程： 相对活力： 抑制分数： ★抑制程度决定于Km、Ki、[S]、[I]

98 一组平行直线 ★Km及Vmax都变小

99 反竞争性抑制小结： （1）Km及Vmax都变小 (2)抑制程度决定于Km、Ki、[S]、[I] 抑制程度既与[I]成正比，又与[S]成正比 在一定的[S]、[I]下，Ki越大，抑制程度越小；Km越大，抑制程度越小。

100 （五）一些重要的抑制剂 1、      不可逆抑制剂： （1）、  非专一性不可逆抑制剂 与酶的活性中心以及活性中心外的某一类或几类必需基团反应

101 抑制机理：与蛋白酶及酯酶活性中心Ser的—OH形成磷脂键。
①、 有机磷的酰化物 二异丙基磷酰氟（DFP，神经毒气）和许多有机磷农药。 抑制机理：与蛋白酶及酯酶活性中心Ser的—OH形成磷脂键。 毒理：强烈抑制乙酰胆碱脂酶（神经毒剂）。    解毒剂：PAM（解磷定）可以把酶上的磷酰基团除去。

102 ②、有机汞、有机砷化合物 抑制机理：使酶的巯基烷化 对氯汞苯甲酸（PCMB）与巯基酶的反应
对氯汞苯甲酸（PCMB）与巯基酶的反应 毒理：主要与还原型硫辛酸辅酶反应，抑制丙酮酸氧化酶系统。 解毒剂：二巯基丙醇（BAL）、Cys、GSH等过量的巯基化合物。

103 ③重金属 ④、烷化物 ⑤氰化物、硫化物、CO Ag、Cu、Hg、Cd、Pb能使大多数酶失活，EDTA可解除。
★含卤素的烷化物（碘乙酸、碘乙酰胺、卤乙酰苯等）常用于鉴定酶中巯基。 ⑤氰化物、硫化物、CO 与含铁卟啉的酶中的Fe2+结合，阻抑细胞呼吸

104 ⑥、青霉素 ⑦、还原剂 ⑧亲电试剂 不可逆抑制糖肽转肽酶
巯基乙醇、二硫苏糖醇等巯基试剂还原酶的二硫键⑦、含活泼双键试剂（与—ＳＨ、—ＮＨ２反应） Ｎ—乙基顺丁烯二酰亚胺 ⑧亲电试剂 四硝基甲烷，可使Tyr硝基化。

105 （2） 专一性不可逆抑制剂 此类抑制剂仅仅和某一种酶的活性部位的必需基团反应。

106 ①Ks型不可逆抑制剂（亲和标记试剂，亲合修饰试剂）
具有与底物相似的结构，同时还带有一个能与酶活性中心或活性中心外的必需基团进行化学反应的活泼基团。 专一性程度取决于它与活性中心及活性中心外的Ks之比如：胰乳蛋白酶底物：对-甲苯磺酰-L-赖氨酸甲酯（TLME） Ks型不可逆抑制剂：对一甲苯磺酰-L-赖氨酰氯甲烷（TPCK） TPCK与酶活性部位的一个His-咪唑基距离很近，很易使之烷基化。

107 ②、 Kcat型不可逆抑制剂（自杀性底物）
具有与底物相似的结构，不仅能与酶结合，而且潜伏的反应基团（latent reactive group）能被酶催化而活化，并与酶活性中心必需基团进行不可逆结合 

108 2、 可逆抑制剂   ★竞争性抑制剂（Competitive inhibition） 许多代谢类似物都是竞争性抑制剂，可用作抗菌药和抗癌药物

109 ★磺胺类药物及其作用机理 对氨基苯磺酰胺或其衍生物 对氨基苯甲酸的结构类似物，竞争性抑制细菌的二氢叶酸合成酶活性

110 磺胺类药物的抗菌机理： 二氢叶酸合成酶 蝶呤 对氨基苯甲酸 Glu 二氢叶酸 二氢叶酸还原酶 磺胺类药物 四氢叶酸 嘌呤核苷酸 一碳单位
TMP 四氢叶酸 嘌呤核苷酸 一碳单位

111 ★抗癌药 : 氨基叶酸、阿拉伯糖胞苷、5-氟尿嘧啶等。
★抑制剂与药物开发 Kcat型不可逆抑制剂的专一性程度很强，前景广阔 底物类似物型的竞争性抑制剂最易开发 过渡态底物类似物型药物最具价值(高效\特异)

112 七、 有机介质中的酶促反应 传统观点：酶是水溶性生物大分子，只能在水介质中进行催化反应，有机介质会使酶变性。
七、  有机介质中的酶促反应 传统观点：酶是水溶性生物大分子，只能在水介质中进行催化反应，有机介质会使酶变性。 其实在细胞中，许多生物膜上的酶就是在低极性的微环境中发挥催化功能的。 优点：①利于疏水性底物的反应。 ②可提高酶的热稳定性，提高催化温度。 ③能催化在水中不能进行的反应。 ④可改变反应平衡移动方向。 ⑤可控制底物专一性。 ⑥防止由水引起的副反应。 ⑦可扩大pH值的适应性等等。

113 1、 有机介质中酶促反应的条件 （1）、 必需水（结合水、束缚水）： 脂肪酶：几个水分子/每个酶分子 胰凝乳蛋白酶：50个水分子/每个酶分子
1、   有机介质中酶促反应的条件 （1）、 必需水（结合水、束缚水）： 脂肪酶：几个水分子/每个酶分子 胰凝乳蛋白酶：50个水分子/每个酶分子 乙醇脱氢酶：几百个水分子/每个酶分子 可把有机介质中酶促反应理解为宏观上是在有机介质中，而在微观上仍是水中的酶促反应。 （2）、对酶的要求：具有对抗有机介质变性的能力。 （3）、适的溶剂及反应体系 （4）、合适的pH

114 2、 有机介质对酶性质的影响 （1）、稳定性 a. 热稳定性提高
2、   有机介质对酶性质的影响 （1）、稳定性 a. 热稳定性提高 猪胰脂肪酶在醇和酯中进行催化反应，在100℃半衰期长达12h，其活性比25℃时还高几倍 b. 储存稳定性提高 胰凝乳蛋白酶在20℃时，在水中半衰期只几天。在辛烷中，可放6个月，仍保持全部活性。 （2）、活性 升高活性 降低活性 酶的超活性：高于水溶液中酶活性值的活性。

115 （3）、专一性 脂肪酶在有机介质中有合成肽键的功能。 （4）、反应平衡 有机介质能改变某些酶催化的反应平衡。 例如：水解酶类（蛋白水解酶） 在水介质中，水的浓度为55.5mol/L，平衡趋向水解方向， 在含水量极低的有机介质中，平衡向含成方向偏移。 （酶） 合成产物 溶剂 合成收率 枯草杆菌蛋白酶 核糖核酸酶 甘油90% % 无色杆菌蛋白酶 胰岛素 乙醇30% % 凝血酶 人生长素 甘油80% %

116 （5）、分子印迹和pH记忆 酶在冻干前可用配体作印迹。
竞争性抑制剂，可诱导酶活性中心构象发生变化，而此种构象在除去抑制剂后，因酶在有机介质中的高度刚性而得到保持。 pH记忆： 酶在有机介质中能“记住”它最后存在过的水溶液的pH值，因该pH值决定了酶分子上有关基团的解离状态，这种状态在冻干过程和分散到有机介质中之后仍得到保持。

117 第三节 酶的作用机理 一 酶的活性中心 1、活性中心的概念
第三节   酶的作用机理 一      酶的活性中心 1、活性中心的概念 活性中心：酶分子中结合底物并起催化作用的少数氨基酸残基，包括底物结合部位、催化部位。 频率最高的活性中心的氨基酸残基：Ser、His、Cys、Tyr、Asp、Glu、Lys。  不需要辅酶的酶：活性中心是酶分子在三维结构上比较靠近的少数几个氨基酸残基或是这些残基的某些基团。 需要辅酶的酶：辅酶分子或辅酶分子的某一部分结构往往就是活性中心的组成部分。

118 接触残基：R1、R2、R6、R8、R9、R163 辅助残基：R3、R4、R5、R164、R165 结构残基：R10、R162、R169 非贡献残基：其它

119 酶蛋白 必需残基 非必需残基 活性中心 活性中心外 接触残基 辅助残基 结构残基 结合残基 催化基团

120 （1）接触残基： 结合基团，催化基团。 （2）辅助残基： 不与底物接触，辅助酶与底物结合，协助接触残基 上述两类残基构成酶活性中心。 （3）结构残基 维持酶分子三维构象，与酶活性相关，但不在酶活性中心范围内，属于酶活性中心以外的必需残基 上述三类残基统称酶的必需基团 （4）非贡献残基（非必需基团） 可能在免疫，酶活性调节，运输转移，防止降解等方面起作用。

121 2、酶活性中心的特点 3 、 研究活性中心的方法 （1）通过酶的专一性 （2）酶的化学修饰法 （3）亲合标记法 （4）X射线晶体衍射法 （5）分子生物学的方法

122 4、 活性中心的一级结构与分子进化 一些酶的活性中心一级结构结构与催化机理相似，可把它们归为一族。 蛋白水解酶：
（1）丝氨酸蛋白酶家族（胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、弹性蛋白酶、枯草杆菌蛋白酶等） （2）锌蛋白酶家族（羧肽酶等） （3）巯基蛋白酶家族（木瓜蛋白酶等） （4）羧基蛋白酶家族（胃蛋白酶等）

123 丝氨酸蛋白酶族活性中心： 胰蛋白酶（牛） Asp-Ser-Cys-Gln-Gly-Asp-Ser-Gly-Gly-Pro-Val-
Val-Cys-Ser-Gly-Lys 胰凝乳蛋白酶（牛） Ser-Ser-Cys-Met-Gly-Asp-Ser-Gly-Gly-Pro- Leu-Val-Cys-Lys- Lys-Asn 弹性蛋白酶（猪） Ser-Gly-Cys-Gln-Gly-Asp-Ser-Gly-Gly-Pro- Leu-His-Cys-Leu-Val-Asn 凝血酶（牛） …Asp-Ala-Cys-Glu-Gly-Asp-Ser-Gly-Gly-Pro-Phe- Val-Met-Lys-Ser-Pro 这4个源于哺乳动物的酶活性中心，都含有一个包括Ser在内的完全相同的六肽： Gly-Asp-Ser-Gly-Gly-Pro

124 u      同源的趋异进化 来自胰脏的胰蛋白酶（Lys、Arg ）、胰凝乳蛋白酶（Phe、 Tyr、 Trp、）和弹性蛋白酶（疏水残基），活性中心Ser附近的a.a顺序相同，且分子一级结构中有40%a.a顺序相同，三维结构也相同，表明它们起源于共同的祖先，但是它们的底物专一性不同。 ★来源于共同祖先，经基因突变而得出不同专一性的结果称为同源的趋异进化。

125 丝氨酸蛋白酶族活性中心： u 异源的趋同进化 枯草杆菌Ser蛋白酶： -Gly-Thr-Ser-Met-Ala-Ser
胰脏的胰凝乳蛋白酶等：Gly-Asp-Ser-Gly-Gly-Pro 电荷中继网： 枯草杆菌蛋白酶： Asp32-His64-Ser221 胰凝乳蛋白酶： Asp102-His57-Ser195 ★来源不同，功能特征相同，称异源的趋同进化。

126 二、 高效性的机理 1、邻近效应与定向效应变分子间反应为分子内反应
二、  高效性的机理 1、邻近效应与定向效应变分子间反应为分子内反应 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 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。

127 邻近效应与定向效应对反应速度的影响： ①使底物浓度在活性中心附近很高 ②酶对底物分子的电子轨道具有导向作用 ③酶使分子间反应转变成分子内反应 ④邻近效应和定向效应对底物起固定作用

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129 2、底物形变和诱导契合的催化效应 酶中某些基团可使底物分子的敏感键中某些基团的电子云密度变化，产生电子张力，降低了底物的活化能
①酶从低活性形式转变为高活性形式，利于催化。 ②底物形变，利于形成ES复合物。 ③底物构象变化，过度态结构，大大降低活化能。

130 3、 酸碱催化 酶分子的一些功能基团起瞬时质子供体或质子受体的作用。 影响酸碱催化反应速度的两个因素
3、  酸碱催化 酶分子的一些功能基团起瞬时质子供体或质子受体的作用。  影响酸碱催化反应速度的两个因素 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

131 4、 共价催化 酶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：
4、   共价催化 酶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）

132 5、活性中心金属离子的催化作用 金属酶:Fe2+、Cu2+、Zn2+、Mn2+、Co3+ 金属-激活酶: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

133 6、   活性中心的微环境 ⑴ 疏水环境 介电常数低，加强极性基团间的作用。 ⑵电荷环境 在酶活性中心附近，往往有一电荷离子，可稳定过渡态的离子

134 三、  某些酶的活性中心及其作用机理 （一）、溶菌酶（结构、功能、作用机理） 溶菌酶与底物的复合物

135 （二）核糖核酸酶

136 （三）、  丝氨酸蛋白酶的作用机理：

137 但它们活性中心的底物结合部位不同，底物专一性也不同。
1、丝氨酸蛋白酶家族的底物专一性  ★丝氨酸蛋白酶家族具有类似的Ser -His-Asp催化三联体（电荷中继网）。 电荷中继网： Ser195—His57—Asp102氢键体系。通过电荷中继网进行酸碱催化及共价催化。 但它们活性中心的底物结合部位不同，底物专一性也不同。 ★丝氨酸蛋白酶的活性中心位于酶分子表面凹陷的小口袋中，口袋的大小以及口袋内的微环境（疏水性、电荷性质）决定了丝氨酸蛋白酶的底物专一性

138 口袋较大，底部有Asp，利于 Lys.、Arg结合，裂解碱性氨基酸残基羧基侧的肽键 弹性蛋白酶：
胰凝乳蛋白酶 ： 口袋较大，主要由疏水氨基酸残基围成，开口较大（由两个Gly组成），因此需要底物有一个疏水基团（芳香环Phe、Tyr、Trp及大的非极性侧链）定位。裂解芳香族氨基酸羧基侧的肽键 胰蛋白酶： 口袋较大，底部有Asp，利于 Lys.、Arg结合，裂解碱性氨基酸残基羧基侧的肽键 弹性蛋白酶： 口袋较浅，开口较小（由Val，Thr组成）只能让Ala等小分进入，裂解小的中性氨基酸残基羧基侧的肽键

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140 第四节 多酶体系与酶活性的调节控制一、 多酶体系及其分类
第四节   多酶体系与酶活性的调节控制一、  多酶体系及其分类 多酶体系：在完整细胞内的某一代谢途径中，由几个酶形成的反应链体系。 可溶性的（分散性的） 结构化的（多酶复合体） 在细胞结构上有定位关系的（结构化程度更高）

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142 ★ 多酶体系具有自我调节能力 （1）第一步反应往往是限速步骤，控制着全部反应序列的总速度。 （2）反馈抑制与底物激活
催化第一步反应的酶，大多都是别构酶，能被全部反应序列的最终产物所抑制， 有的则是反应序列分叉处的酶受到最终产物的抑制，称为反馈抑制；有的被底物激活 P299 图4-45反馈抑制与底物激活

143 二、 酶活性的调节控制和调节酶 （1）调节酶浓度： 酶的诱导与阻遏、 酶的选择性讲解 （2）调节酶活性： 反馈抑制、抑制剂与激活剂的调节、
二、  酶活性的调节控制和调节酶 调节酶：活性可被调节的酶，主要是别构酶和共价修饰酶。 （1）调节酶浓度： 酶的诱导与阻遏、 酶的选择性讲解 （2）调节酶活性： 反馈抑制、抑制剂与激活剂的调节、 别构调节、可逆的共价修饰、酶原激活、 同工酶形式的调节、 激素及特异调控蛋白对酶活性的调节

144 （一）      别构调控 调节物（效应物）与别构酶分子中的别构中心（调节中心）非共价结合后，诱导生或稳定了酶分子的某种构象，从而调节酶活性中心对底物的结合。

145 1、天冬氨酸转氨甲酰酶—正协同效应的别构酶（aspartate transcarbamylase ,ATCase）
底物氨甲酰磷酸和天冬氨酸的结合是正协同的 CTP终产物反馈抑制：降低酶与底物的亲和力，不改变Vmax ATP激活：增加酶与底物的亲和力，不改变Vmax

146 2、 3-磷酸甘油醛脱氢酶—负协同效应的别构酶
（phosphoglyceraldehyde dehydrogenase ) 4个亚基，理论上可以结合4个NAD+，但从第三个亚基开始，解离常数迅速增大， 因此，每个酶只能结合2分子的NAD+， 半位反应性（half site reactivity)— 极端的负协同效应

147 3、 别构酶的结构特点和性质 （1） 已知的别构酶都是寡聚酶，通过次级键结合
3、  别构酶的结构特点和性质 （1） 已知的别构酶都是寡聚酶，通过次级键结合 （2）具有活性中心和别构中心（调节中心），活性中心和别构中心处在不同的亚基上或同一亚基的不同部位上。 （3）多数别构酶不止一个活性中心，活性中心间有同位效应，底物就是调节物：有的别构酶不止一个别构中心，可以接受不同的代谢物的调节。 （4）不遵循米式方程，动力学曲线是S型（正协同效应）或表观双曲线（负协同效应）。

148 4、 别构酶的动力学曲线 一般用K0.5或[S]0.5代替Km

149 ① 同位效应为正协同效应的别构酶是S型曲线
当底物浓度发生较小变化时，别构酶可以极大程度地控制反应速度。 米氏酶：[S]0.9/[S]0.1=81 别构酶（n=4）：[S]0.9/[S]0.1=3 表明表明反应速度对底物浓度的变化敏感 ，当底物浓度发生较小变化时，如上升3倍，别构酶的酶促反应速度可以从0.1Vmax升至0.9Vmax 。 ② 同位效应为负协同效应的别构酶是表观双曲线 表明反应速度对底物浓度的变化不敏感

150 ③调节物的别构效应 当增加正调节物浓度时，Km减小，亲和力增大，协同性减小（对底物浓度的反应灵敏度降低） 。 当增加负调节物的浓度时，Km增加，亲和力减小，协同性增大（对底物浓度的反应灵敏度增加）。 ④ K型效应物与V型效应物

151 5、 别构酶的鉴定 ① 双倒数作图不是直线 ②协同指数法（cooperativity index , Ci)
①    双倒数作图不是直线 ②协同指数法（cooperativity index , Ci) 饱和比值（saturation ratio, Rs) 米氏酶：Rs=81 正协同：Rs＜81，越小，正协同性越大 负协同：Rs＞81 ，越大，负协同性越大

152 ③    Hill系数法 米氏酶：n=1 正协同： n＞1 ，越大，正协同性越大 负协同： n＜1 ，越小，负协同性越大 ④ 脱敏作用： 理化处理后，仍保持活性，但失去调节性质。 脱敏后的别构酶表现为米式酶的动力学曲线

153 6、别构酶调节活性的机理 ① 序变模型： 酶分子中亚基结合底物后，构象逐个地依次变化。

154 ② 齐变模型：

155 （二）      酶原的激活 具有不可逆性。 消化系统中的酶（胰蛋白酶，胰凝乳蛋白酶，胃蛋白酶） 血液凝固系统中的酶。

156 1、消化系统蛋白酶原的激活 （1）、胰凝乳蛋白酶原的激活（由胰蛋白酶激活）

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158 （2）胃蛋白酶原的自动激活 pH＜5时，活性中心暴露，切除N端的44个残基的碱性肽段。

159 （3）胰蛋白酶原的激活 Ca2+、肠激酶催化 胰蛋白酶原的激活

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161 （4）、 胰蛋白酶对胰脏蛋白酶原的激活

162 （三） 可逆的共价修饰的调控（共价调节酶）
（三） 可逆的共价修饰的调控（共价调节酶） 共价调节酶：酶分子被其它的酶催化进行共价修饰，从而在活性形式与非活性形式之间相互转变。

163 1、蛋白质的磷酸化与去磷酸化修饰 （1）由磷酸化酶催化：消耗Pi，如糖原磷酸化酶 （2）由蛋白激酶与蛋白磷酸酶催化：消耗ATP，Mg2+参与
激酶：将ATP上的Pi转移到底物上的转移酶类（蛋白激酶、己糖激酶、丙酮酸激酶等） 蛋白激酶的磷酸化位点： （1）Ser、Thr、Tyr、Asp、Glu的-OH （2）Lys、Arg、His的侧链-NH2

164 2、蛋白激酶 （1）Ser/Thr型 （2）Tyr型 （1）非信使依赖型 （2）信使依赖型： 胞内信史依赖型：PKA、PKG、PKC等 激素或细胞因子依赖型（受体型激酶）：PTK等

165 3、几种重要的蛋白激酶 （1）PKA （2）PKC （3）磷酸化酶激酶（PhK） （4）蛋白酪氨酸激酶（PTK）

166 糖原磷酸化酶  信号的级联放大： 1分子磷酸化酶激酶，活化生成几千个磷酶化酶a 1分子磷酸化酶a，催化生成几千个1-P-G

167 （四） 专一性调控蛋白（调控因子）对酶活性的调节控制
（四） 专一性调控蛋白（调控因子）对酶活性的调节控制 钙调蛋白、激素及其结合蛋白，促进或抑制特异的酶活性