第三章酶第八版本科药学本科课件.pptx

第 三 章 酶
酶的概念
酶是一类由活细胞产生的，对其特异底物具有高效催化作用的蛋白质。
目前将生物催化剂分为两种
酶 、 核酶
核酶（脱氧核酶）是具有高效、特异催化作用的核酸。
酶学研究简史
公元前两千多年，我国已脱氢酶的同工酶
举例 1
LDH同工酶
红细胞
白细胞
血清
骨骼肌
心肌
肺
肾
肝
脾
LDH1 （H4）
43
12

0
73
14
43
2
10
LDH2 （H3M）
44
49

0
24
34
44
4
25
LDH3（H2M2）
12
33

5
3
35
12
11
10
LDH4 （HM3）
1
6

16
0
5
1
27
20
LDH5 （M4）
0
0

79
0
12
0
56
5
人体各组织器官LDH同工酶谱（活性%）
LDH1乳酸亲和力高，LDH5***酸亲和力高
心肌梗死和肝病病人血清LDH同工酶谱的变化
1
酶活性
心肌梗死酶谱
正常酶谱
肝病酶谱
2
3
4
5
临床相关（一般规律）
，LDH3及LDH5下降；
，随病情好转逐渐恢复正常；
，部分病例可见LDH5有所升高；
第二节
酶的工作原理
酶与一般催化剂的共同点
在反应前后没有质和量的变化；
只能催化热力学允许的化学反应；
只能加速可逆反应的进程，而不改变反应的平衡点。
（一）酶对底物具有极高的催化效率
一、 酶反应特点
酶的催化效率通常比非催化反应高108～1020倍，比一般催化剂高107～1013倍。
酶的催化不需要较高的反应温度。
底物
催化剂
反应温度（℃）
速率常数
苯酰***
H+
52
×10-6
OH-
53
×10-6
α-胰凝乳蛋白酶
25

尿素
H+
62
×10-7
脲酶
21
×106
H2O2
Fe2+
56
22
某些酶与一般催化剂催化效率的比较
一种酶仅作用于一种或一类化合物，或一定的化学键，催化一定的化学反应并生成一定的产物。酶的这种特性称为酶的特异性或专一性。
酶的特异性
（二）酶促反应具有高度的特异性

只能作用于特定结构的底物，进行一种专一的反应，生成一种特定结构的产物 。如脲酶仅能催化尿素水解生成CO2和NH3。

依据底物分子中的特定的化学键或特定的基团，因而可以作用于含有相同化学键或化学基团的一类化合物。
（三）酶的活性与酶量具可调节性
对酶生成与降解量的调节
酶催化效力的调节
通过改变底物浓度对酶进行调节等
（四）酶具有不稳定性
二、酶通过促进底物形成过渡态而提高反应速率
（一）酶比一般催化剂更有效地降低反应活化能
活化能：底物分子从初态转变到活化态所需的能量。
一般催化剂
反应活化能
反应总能量变化
酶促反应活化能
非催化反应活化能
初 态
终 态
能 量 改 变
活 化 过 程
酶促反应降低活化能
过渡态
（二）酶和底物的结合有形成中间产物

酶底物复合物
E + S
E + P
ES
(过渡态)
酶与底物相互接近时，其结构相互诱导、相互变形和相互适应，进而相互结合。这一过程称为酶-底物结合的诱导契合。
羧肽酶的诱导契合模式
底物

实际上是将分子间的反应变成类似于分子内的反应，从而提高反应速率。

与酶结合帮助底物分子排除周围大量水分子干扰性吸引和排斥，防止水化膜的形成
第三节
酶促反应动力学
概念
研究各种因素对酶促反应速率的影响，并加以定量的阐述。
影响因素包括
酶浓度、底物浓度、pH、温度、
抑制剂、激活剂等。
※ 研究一种因素的影响时，其余各因素均恒定。
一、底物浓度对反应速率影响的作图呈矩形双曲线
在其他因素不变的情况下，底物浓度对反应速率的影响呈矩形双曲线关系。
[S]
V
当底物浓度较低时
反应速率与底物浓度成正比；反应为一级反应。
[S]
V
Vmax
随着底物浓度的增高
反应速率不再成正比例加速；反应为混合级反应。
[S]
V
Vmax
当底物浓度高达一定程度
反应速率不再增