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有机生物催化剂。
(二)酶的分子组成
(1)单纯酶:仅由氨基酸残基构成。
(2)结合酶:由蛋白质和非蛋白质组成,全酶=酶蛋白+辅助因子。辅助因子包括小分子有机化合物(维生素或维生素类物质)和金属离子 。
①辅酶:与酶蛋白以非共价键 疏松结合,可用透析等简单方法分离;
②辅基:与酶蛋白以共价键 牢固结合,不能用透析等简单方法分离。主要作用:参与酶的催化过程,在反应中传递电子、质子或一些基团。金属离子多为酶的辅基。常见的有K+、Na+、Mg2+等。
(三)酶的催化作用
酶的活性中心:指酶分子能与底物结合并发生催化作用的局部空间结构。凡具有活性的酶都具有活性中心。
1活性中心内的必需基团:它包含两个基团(结合基团和催化基团),其特点是与催化作用直接相关,是酶发挥催化作用的关键部位。
2活性中心外的必需基团:在活性中心外的区域,还有一些不与底物直接作用的必需基团,这些基团与维持整个酶分子的空间构象有关。
(四)酶原与酶原激活
酶原与酶原激活 在初合成或初分泌时没有活性的酶的前体称为酶原。酶原在一定条件下,转变成有活性的酶的过程称为酶原的激活。酶原激活的实质是酶的活性中心形成或暴露的过程。
酶原激活意义 如胰蛋白质酶原、凝血酶原等的激活,一方面防止了自身消化,起到保护作用;另一方面保证特定的酶在特定的时间和部位发挥作用。
(五)同工酶
1概念:是指催化相同的化学反应,而酶蛋白的分子结构、理化性质乃至免疫学性质不同的一组酶。
2举例:乳酸脱氢酶(LDH1~LDH5共5种同工酶)心、肾以LDH1为主;肺以LDH3和LDH4为主;骨骼肌以LDH5为主;肝以LDH5为主。血清中LDH含量的顺序是
LDH2>LDH1>LDH3>LDH4>LDH5。
酶的化学本质除了具有催化活性的RNA之外几乎都是蛋白质。但是,不能说所有的蛋白质都是酶,只是具有催化作用的蛋白质,才称为酶。证明酶的化学本质是蛋白质的证据有以下几条。(1)酶经酸碱水解后的最终产物是氨基酸,酶能被蛋白酶水解而失活。(2)酶是具有空间结构的生物大分子,凡使蛋白质变性的因素都可使酶变性失活。(3)酶是两性电解质,在不同pH值下呈现不同的离子状态,在电场中向某一电极泳动,各自具有特定的等电点。(4)酶和蛋白质一样,具有不能通过半透膜等胶体性质。(5)酶也有蛋白质所具有的化学呈色反应。(6)与蛋白质的分子量相似,结构相似。(7)在物理、化学因素作用下,也可变性沉淀。(8)做元素分析,与蛋白质的元素含量相似,可以用氨基酸人工合成。按照酶的化学组成可以将酶分为以下两类。(1)单纯蛋白质酶 有些酶只是多肽链,除了氨基酸不含任何其他化学物质,也就是说有些酶是单纯蛋白质,如胰脏的核糖核酸酶、淀粉酶等。(2)结合蛋白质酶 有些酶除了蛋白质外,还含有一些对热稳定的非蛋白质类小分子物质或金属离子,即由蛋白质部分和非蛋白质部分组成。结合蛋白质酶的蛋白质部分称为脱辅酶,非蛋白质部分称为辅因子。脱辅酶与辅因子结合后所形成的复合物称为“全酶”,即全酶=脱辅酶+辅因子。在酶催化时,一定要有脱辅酶和辅因子同时存在才起作用,二者各自单独存在时,均无催化作用。脱辅酶部分决定酶催化的专一性,辅酶(辅基)在酶催化中通常是起着电子、原子或某些化学基团的传递作用,大部分辅酶是维生素或维生素的衍生物。
酶有些有,有些没有无机盐。
按酶的化学组成
单纯蛋白质
属于单纯蛋白质的酶类,除了蛋白质外,不含其他物质,如脲酶、蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和核糖核酸酶等
缀合蛋白质
属于缀合蛋白质的酶类,除了蛋白质外,还要结合一些对热稳定的非蛋白质小分子物质或金属离子,前者称为脱辅酶,后者称为辅因子,脱辅酶与辅因子结合后所形成的复合物称为全酶,即全酶=脱辅酶+辅因子。
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