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第六章 诊断酶学_PPT幻灯片

6. 合成酶类 催化两分子底物合成为一分子化合物,同时偶联有
ATP的磷酸键断裂释能的酶类。例如,谷氨酰胺合成酶、 DNA连接酶、氨基酸:tRNA连接酶以及依赖生物素的羧 化酶等。
酶的活力
酶活力单位(U, active unit): 1个酶活力单位是指在特定条件(25℃,其它为最适条件)
下,在1min内能转化1μmol底物的酶量,或是转化底物中 1μmol的有关基团的酶量。
“如果端粒缩短了,细胞就会老化。相反,如果端粒酶的活动显著,端 粒的长度也就能得以保持,并且细胞衰老也将延后。癌细胞就是一个例 子,癌细胞被认为是具有永久生命力的。相反,某些特定的遗传疾病, 会出现一些有缺陷的端粒酶这样的特征,导致损害细胞。对此诺贝尔奖 颁给这一细胞基本机制的发现,这一发现有助于新的治疗措施的发展。”
2009年诺贝尔生理学或医学奖--端粒和端粒酶
伊丽莎白·布莱克本 卡罗尔·格雷德 杰克·绍斯塔克 “今年的诺贝尔生理学或医学奖颁给三名科学家,他们解决了生物学的 一个重大问题:在细胞分裂时染色体如何完整地自我复制以及染色体如 何受到保护以免于退化。这三位诺贝尔奖获得者已经向我们展示,解决 办法存在于染色体末端—端粒,以及形成端粒的酶—端粒酶。” “
活性测定
初速度:酶促反应最初阶段底物转化为产物的速度, 这一阶段产物的浓度非常低,其逆反应可以忽略不 计。
米氏方程:表示一个酶促反应的起始速度(υ)与底物 浓度([s])关系的速度方程:υ=υmax[s]/(Km+[s])
其中Km值称为米氏常数,vmax是酶被底物饱和时的 反应速度,[s]为底物浓度。
4. 裂合酶类 催化从底物(非水解)移去一个基团并留下双键的反
应或其逆反应的酶类。例如,脱水酶、脱羧酶、碳酸酐 酶、醛缩酶、柠檬酸合酶等。许多裂合酶催化逆反应, 使两底物间形成新化学键并消除一个底物的双键。
5. 异构酶类 催化各种同分异构体、几何异构体或光学异构体之间
相互转化的酶类。例如,异构酶、表构酶、消旋酶等。
单纯酶分子中只有氨基酸残基组成的肽链,结合酶分子中则 除了多肽链组成的蛋白质,还有非蛋白成分,如金属离子、铁 卟啉或含B族维生素的小分子有机物。
结合酶的蛋白质部分称为酶蛋白,非蛋白质部分统 称为辅助因子 (cofactor),两者一起组成全酶 (holoenzyme);只有全酶才有催化活性,如果两者分开则 酶活力消失。
υ=υmax[s]/(Km+[s])
米氏常数:对于一个给定的反应,使酶促反应的起 始速度(υ0)达到最大反应速度(υmax)一半时的 底物浓度( Km=[s]),单位一般为mol/L,只由酶 的性质决定,而与酶的浓度无关。可用的值鉴别不 同的酶。
Km值可近似的反映酶与底物的亲和力大小:Km值大, 表明亲和力小;Km值小,表明亲合力大。
第一节 概述
酶是一类生物催化剂,指具有生物催化功能的高分子 物质。生物体内含有数千种酶,它们支配着生物的新 陈代谢、营养和能量转换等许多催化过程,与生命过 程关系密切的反应大多是酶催化反应。但是酶不一定 只在细胞内起催化作用。
在酶的催化反应体系中,反应物 分子被称为底物,底物通过酶的 催化转化为另一种分子。
双倒数图: 使1/ v 对1/[S]作图,可以获得一条直线。 从直线与x轴的截距可以得到1/Km的绝对值;而 1/Vmax是直线与y轴的截距。双倒数图直观、容易理 解,为酶抑制研究提供了易识别的图形。
“携带基因信息的DNA线状长分子挤压形成染色体,端粒就像一顶高帽子 置于染色体头上。伊丽莎白-布莱克本和杰克-绍斯塔克发现端粒的一种独 特DNA序列能保护染色体免于退化。卡罗尔-格雷德和伊丽莎白-布莱克本 确定了端粒酶,端粒酶是形成端粒DNA的成分。这些发现解释了染色体 的末端是如何受到端粒的保护的,而且端粒是由端粒酶形成的。”
非蛋白质部分如铁卟啉或含B族维生素的化合物若与 酶蛋白以共价键相连的称为辅基(prosthetic group),用透 析或超滤等方法不能使它们与酶蛋白分开;反之两者以 非共价键相连的称为辅酶(coenzyme),可用上述方法把 两者分开。
分类
根据酶所催化的反应性质的不同,将酶分成六大类:
1. 氧化还原酶类 促进底物进行氧化还原反应的酶类,是一类催化氧
比活: 每分钟每毫克酶蛋白在25℃下转化的底物的微摩尔数。 比活是酶纯度的测量。
活化能: 将1mol反应底物中所有分子由基态转化为过渡态所 需要的能量。
活性部位: 酶中含有底物结合部位和参与催化底物转化为 产物的氨基酸残基部分。活性部位通常位于蛋白质的结构 域或亚基之间的裂隙或是蛋白质表面的凹陷部位,通常都 是由在三维空间上靠得很紧的一些氨基酸残基组成。
化还原反应的酶,可分为氧化酶和还原酶两类。
2. 转移酶类 催化底物之间进行某些基团(如乙酰基、甲基、氨
基、磷酸基等)的转移或交换的酶类。例如,甲基转 移酶、氨基转移酶、乙酰转移酶、转硫酶、激酶和多 聚酶等。
3. 水解酶类 催化底物发生水解反应的酶类。例如,淀粉酶、蛋白
酶、脂肪酶、磷酸酶、糖苷酶等。
酶催化作用实质:降低化学反应活化能。 蔗糖酶
特点 1.高效性:酶的催化效率比无机催化剂更高,使得反应速率更 快; 2.专一性:一种酶只能催化一种或一类底物,如蛋白酶只能催 化蛋白质水解成多肽。 3.多样性:酶的种类很多,迄今为止已发现约4000多种酶,在 生物体中的酶远远大于这个数量。 4.温和性:是指酶所催化的化学反应一般是在较温和的条件下 进行的。 5.活性可调节性:包括抑制剂和激活剂调节、反馈抑制调节、 共价修饰调节和变构调节等。 6.易变性:大多数酶是蛋白质,因而会被高温、强酸、强碱等 破坏; 7.有些酶的催化性与辅助因子有关。
端粒酶
端粒(Telomere)是真核细胞染色体末端的特殊结构。人端粒是 由6个碱基重复序列(TTAGGG)和结合蛋白组成。
没有端粒,则DNA末端暴露,易被外切酶水解。
端粒酶是一种由催化蛋白和RNA模板组成的酶,可合 成染色体末端的DNA,赋予细胞复制的永生性。
单纯酶与结Байду номын сангаас酶
按照酶的化学组成可将酶分为单纯酶和复合酶两类。
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