1、一 、 蛋 白 质 化 学 5 学 时1、 氨 基 酸 ：（ 1） 结 构 特 点 ： 氨 基 酸 (amino acid)是 蛋 白 质 分 子 的 基 本 组 成 单 位 。 构 成 天 然 蛋 白 质分 子 的 氨 基 酸 约 有 20种 ， 除 脯 氨 酸 为 -亚 氨 基 酸 、 甘 氨 酸 不 含 手 性 碳 原 子 外 ， 其 余 氨 基 酸均 为 L- -氨 基 酸 。（ 2） 分 类 ： 根 据 氨 基 酸 的 R 基 团 的 极 性 大 小 可 将 氨 基 酸 分 类 。(3) 性 质2、 肽 键 与 肽 链 ：肽 键 (peptide bond)是 指 由 一 分 子 氨
2、 基 酸 的 -羧 基 与 另 一 分 子 氨 基 酸 的 -氨 基 经 脱水 而 形 成 的 共 价 键 (-CO-NH-)。 氨 基 酸 分 子 在 参 与 形 成 肽 键 之 后 ， 由 于 脱 水 而 结 构 不 完 整 ，称 为 氨 基 酸 残 基 。 每 条 多 肽 链 都 有 两 端 ： 即 自 由 氨 基 端 (N端 )与 自 由 羧 基 端 (C端 )， 肽 链 的方 向 是 N 端 C端 。3、 蛋 白 质 的 分 子 结 构 ：蛋 白 质 的 分 子 结 构 可 人 为 分 为 一 级 、 二 级 、 三 级 和 四 级 结 构 等 层 次 。 一 级 结 构 为 线 状
3、 结构 ， 二 、 三 、 四 级 结 构 为 空 间 结 构 。(1) 一 级 结 构 ： 指 多 肽 链 中 氨 基 酸 的 排 列 顺 序 ， 其 维 系 键 是 肽 键 。(2) 二 级 结 构 ： 指 多 肽 链 主 链 骨 架 盘 绕 折 叠 而 形 成 的 构 象 ， 借 氢 键 维 系 。 主 要 有 以 下几 种 类 型 ： -螺 旋 ： 其 结 构 特 征 为 ： 主 链 骨 架 围 绕 中 心 轴 盘 绕 形 成 右 手 螺 旋 ； 螺 旋 每 上 升 一圈 是 3.6个 氨 基 酸 残 基 ， 螺 距 为 0.54nm； 相 邻 螺 旋 圈 之 间 形 成 许 多 氢
4、键 ； 侧 链 基 团位 于 螺 旋 的 外 侧 。 影 响 -螺 旋 形 成 的 因 素 主 要 是 ： 存 在 侧 链 基 团 较 大 的 氨 基 酸 残 基 ； 连 续 存 在 带 相 同 电 荷 的 氨 基 酸 残 基 ； 存 在 脯 氨 酸 残 基 。 -折 叠 ： 其 结 构 特 征 为 ： 若 干 条 肽 链 或 肽 段 平 行 或 反 平 行 排 列 成 片 ； 所 有 肽 键的 C=O和 N H 形 成 链 间 氢 键 ； 侧 链 基 团 分 别 交 替 位 于 片 层 的 上 、 下 方 。 -转 角 ： 多 肽 链 180 回 折 部 分 ， 通 常 由 四 个 氨 基
5、酸 残 基 构 成 ， 借 1、 4 残 基 之 间 形 成氢 键 维 系 。无 规 卷 曲 ： 主 链 骨 架 无 规 律 盘 绕 的 部 分 。超 二 级 结 构(3) 三 级 结 构 ： 指 多 肽 链 所 有 原 子 的 空 间 排 布 。 其 维 系 键 主 要 是 非 共 价 键 （ 次 级 键 ） ：氢 键 、 疏 水 键 、 范 德 华 力 、 离 子 键 等 ， 也 可 涉 及 二 硫 键 。结 构 域 。(4) 四 级 结 构 ： 指 亚 基 之 间 的 立 体 排 布 、 接 触 部 位 的 布 局 等 ， 其 维 系 键 为 非 共 价 键 。亚 基 是 指 参 与 构
6、 成 蛋 白 质 四 级 结 构 的 而 又 具 有 独 立 三 级 结 构 的 多 肽 链 。4、 蛋 白 质 的 理 化 性 质 ：(1) 两 性 解 离 与 等 电 点 ： 蛋 白 质 分 子 中 仍 然 存 在 游 离 的 氨 基 和 游 离 的 羧 基 ， 因 此 蛋 白质 与 氨 基 酸 一 样 具 有 两 性 解 离 的 性 质 。 蛋 白 质 分 子 所 带 正 、 负 电 荷 相 等 时 溶 液 的 pH值 称 为蛋 白 质 的 等 电 点 。(2) 蛋 白 质 的 胶 体 性 质 与 沉 淀 ： 蛋 白 质 具 有 亲 水 溶 胶 的 性 质 。 蛋 白 质 分 子 表 面
7、 的 水 化膜 和 表 面 电 荷 是 稳 定 蛋 白 质 亲 水 溶 胶 的 两 个 重 要 因 素 。 沉 淀 ： 盐 析 、 有 机 溶 剂 、 重 金 属 离 子等 。 (3) 蛋 白 质 的 紫 外 吸 收 ： 蛋 白 质 分 子 中 的 色 氨 酸 、 酪 氨 酸 和 苯 丙 氨 酸 残 基 对 紫 外 光 有吸 收 ， 以 色 氨 酸 吸 收 最 强 ， 最 大 吸 收 峰 为 280nm。(4) 蛋 白 质 的 变 性 与 复 性 ： 蛋 白 质 在 某 些 理 化 因 素 的 作 用 下 ， 其 特 定 的 空 间 结 构 被 破坏 而 导 致 其 理 化 性 质 改 变 及
8、 生 物 活 性 丧 失 ， 这 种 现 象 称 为 蛋 白 质 的 变 性 。 引 起 蛋 白 质 变 性 的因 素 有 ： 高 温 、 高 压 、 电 离 辐 射 、 超 声 波 、 紫 外 线 及 有 机 溶 剂 、 重 金 属 盐 、 强 酸 强 碱 等 。 绝大 多 数 蛋 白 质 分 子 的 变 性 是 不 可 逆 的 。二 、 核 酸 化 学 3 学 时1、 核 酸 的 化 学 组 成 ：(1) 含 氮 碱 ： 参 与 核 酸 和 核 苷 酸 构 成 的 含 氮 碱 主 要 分 为 嘌 呤 碱 和 嘧 啶 碱 两 大 类 。 组 成核 苷 酸 的 嘧 啶 碱 主 要 有 三 种
9、尿 嘧 啶 （ U） 、 胞 嘧 啶 （ C） 和 胸 腺 嘧 啶 （ T） ， 它 们 都 是 嘧啶 的 衍 生 物 。 组 成 核 苷 酸 的 嘌 呤 碱 主 要 有 两 种 腺 嘌 呤 （ A） 和 鸟 嘌 呤 （ G） ， 它 们 都 是 嘌呤 的 衍 生 物 。(2) 戊 糖 ： 核 苷 酸 中 的 戊 糖 主 要 有 两 种 ， 即 -D-核 糖 与 -D-2-脱 氧 核 糖 ， 由 此 构 成的 核 苷 酸 也 分 为 核 糖 核 苷 酸 与 脱 氧 核 糖 核 酸 两 大 类 。(3) 核 苷 ： 核 苷 是 由 戊 糖 与 含 氮 碱 基 经 脱 水 缩 合 而 生 成 的
10、化 合 物 。2、 核 苷 酸 的 结 构 ：核 苷 酸 是 由 核 苷 与 磷 酸 经 脱 水 缩 合 后 生 成 的 磷 酸 酯 类 化 合 物 ， 包 括 核 糖 核 苷 酸 和 脱 氧 核糖 核 酸 两 大 类 。 最 常 见 的 核 苷 酸 为 5 -核 苷 酸 （ 5 常 被 省 略 ） 。 5 -核 苷 酸 又 可 按 其 在 5位 缩 合 的 磷 酸 基 的 多 少 ， 分 为 一 磷 酸 核 苷 （ 核 苷 酸 ） 、 二 磷 酸 核 苷 和 三 磷 酸 核 苷 。此 外 ， 生 物 体 内 还 存 在 一 些 特 殊 的 环 核 苷 酸 ， 常 见 的 为 环 一 磷 酸
11、腺 苷 （ cAMP） 和 环 一 磷酸 鸟 苷 （ cGMP） ， 它 们 通 常 是 作 为 激 素 作 用 的 第 二 信 使 。3、 核 酸 的 一 级 结 构 ：核 苷 酸 通 过 3 ,5 -磷 酸 二 酯 键 连 接 起 来 形 成 的 不 含 侧 链 的 多 核 苷 酸 长 链 化 合 物 就 称为 核 酸 。 核 酸 具 有 方 向 性 ， 5 -位 上 具 有 自 由 磷 酸 基 的 末 端 称 为 5 -端 ， 3 -位 上 具 有 自由 羟 基 的 末 端 称 为 3 -端 。DNA由 dAMP、 dGMP、 dCMP 和 dTMP 四 种 脱 氧 核 糖 核 苷 酸
12、所 组 成 。 DNA的 一 级 结 构 就 是 指DNA 分 子 中 脱 氧 核 糖 核 苷 酸 的 种 类 、 数 目 、 排 列 顺 序 及 连 接 方 式 。 RNA 由 AMP， GMP， CMP，UMP四 种 核 糖 核 苷 酸 组 成 。 RNA的 一 级 结 构 就 是 指 RNA分 子 中 核 糖 核 苷 酸 的 种 类 、 数 目 、 排列 顺 序 及 连 接 方 式 。4、 DNA 的 二 级 结 构 ：DNA 双 螺 旋 结 构 是 DNA 二 级 结 构 的 一 种 重 要 形 式 ， 它 是 Watson 和 Crick 两 位 科 学 家 于1953年 提 出 来
13、 的 一 种 结 构 模 型 ， 其 主 要 实 验 依 据 是 Chargaff研 究 小 组 对 DNA 的 化 学 组 成 进行 的 分 析 研 究 ， 即 DNA分 子 中 四 种 碱 基 的 摩 尔 百 分 比 为 A=T、 G=C、 A+G=T+C（ Chargaff原 则 ） ，天 然 DNA的 二 级 结 构 以 B 型 为 主 ， 其 结 构 特 征 为 ： 为 右 手 双 螺 旋 ， 两 条 链 以 反 平 行 方式 排 列 ； 主 链 位 于 螺 旋 外 侧 ， 碱 基 位 于 内 侧 ； 两 条 链 间 存 在 碱 基 互 补 ， 通 过 氢 键 连 系 ，且 A-T、
14、 G-C（ 碱 基 互 补 原 则 ） ； 螺 旋 的 稳 定 因 素 为 氢 键 和 碱 基 堆 砌 力 ； 螺 旋 的 螺 距 为3.4nm， 直 径 为 2nm。5、 DNA 的 超 螺 旋 结 构 ：双 螺 旋 的 DNA分 子 进 一 步 盘 旋 形 成 的 超 螺 旋 结 构 称 为 DNA的 三 级 结 构 。绝 大 多 数 原 核 生 物 的 DNA都 是 共 价 封 闭 的 环 状 双 螺 旋 ， 其 三 级 结 构 呈 麻 花 状 。在 真 核 生 物 中 ， 双 螺 旋 的 DNA分 子 围 绕 一 蛋 白 质 八 聚 体 进 行 盘 绕 ， 从 而 形 成 特 殊 的
15、串 珠状 结 构 ， 称 为 核 小 体 。 核 小 体 结 构 属 于 DNA的 三 级 结 构 。6、 DNA 的 功 能 ：DNA的 基 本 功 能 是 作 为 遗 传 信 息 的 载 体 ， 为 生 物 遗 传 信 息 复 制 以 及 基 因 信 息 的 转 录 提 供模 板 。DNA分 子 中 具 有 特 定 生 物 学 功 能 的 片 段 称 为 基 因 （ gene） 。 一 个 生 物 体 的 全 部 DNA序 列称 为 基 因 组 （ genome） 。 基 因 组 的 大 小 与 生 物 的 复 杂 性 有 关 。7、 RNA 的 空 间 结 构 与 功 能 ：RNA分 子
16、 的 种 类 较 多 ， 分 子 大 小 变 化 较 大 ， 功 能 多 样 化 。 RNA通 常 以 单 链 存 在 ， 但 也 可形 成 局 部 的 双 螺 旋 结 构 。1 mRNA 的 结 构 与 功 能 ： mRNA是 单 链 核 酸 ， 其 在 真 核 生 物 中 的 初 级 产 物 称 为 HnRNA。 大多 数 真 核 成 熟 的 mRNA分 子 具 有 典 型 的 5 -端 的 7-甲 基 鸟 苷 三 磷 酸 （ m7GTP） 帽 子 结 构 和 3-端 的 多 聚 腺 苷 酸 (polyA)尾 巴 结 构 。 mRNA 的 功 能 是 为 蛋 白 质 的 合 成 提 供 模
17、 板 ， 分 子 中 带 有遗 传 密 码 。 mRNA分 子 中 每 三 个 相 邻 的 核 苷 酸 组 成 一 组 ， 在 蛋 白 质 翻 译 合 成 时 代 表 一 个 特 定的 氨 基 酸 ， 这 种 核 苷 酸 三 联 体 称 为 遗 传 密 码 （ coden） 。2 tRNA的 结 构 与 功 能 ： tRNA是 分 子 最 小 ， 但 含 有 稀 有 碱 基 最 多 的 RNA。 tRNA的 二 级 结构 由 于 局 部 双 螺 旋 的 形 成 而 表 现 为 “ 三 叶 草 ” 形 ， 故 称 为 “ 三 叶 草 ” 结 构 ， 可 分 为 五 个 部 分 ： 氨 基 酸 臂
18、 ： 由 tRNA的 5 -端 和 3 -端 构 成 的 局 部 双 螺 旋 ， 3 -端 都 带 有 -CCA-OH 顺 序 ，可 与 氨 基 酸 结 合 而 携 带 氨 基 酸 。 DHU臂 反 密 码 臂 ： 其 反 密 码 环 中 部 的 三 个 核 苷 酸 组 成 三联 体 ， 在 蛋 白 质 生 物 合 成 中 ， 可 以 用 来 识 别 mRNA上 相 应 的 密 码 ， 故 称 为 反 密 码 （ anticoden） 。 T C 臂 可 变 臂3 rRNA的 结 构 与 功 能 ： rRNA是 细 胞 中 含 量 最 多 的 RNA， 可 与 蛋 白 质 一 起 构 成 核
19、蛋 白 体 ，作 为 蛋 白 质 生 物 合 成 的 场 所 。8、 核 酸 的 一 般 理 化 性 质 ：核 酸 具 有 酸 性 ； 粘 度 大 ； 能 吸 收 紫 外 光 ， 最 大 吸 收 峰 为 260nm。9、 DNA 的 变 性 、 复 性 与 分 子 杂 交 ：在 理 化 因 素 作 用 下 ， DNA双 螺 旋 的 两 条 互 补 链 松 散 而 分 开 成 为 单 链 ， 从 而 导 致 DNA 的 理化 性 质 及 生 物 学 性 质 发 生 改 变 ， 这 种 现 象 称 为 DNA的 变 性 。引 起 DNA变 性 的 因 素 主 要 有 ： 高 温 ， 强 酸 强 碱
20、 ， 有 机 溶 剂 等 。 DNA 变 性 后 的 性 质改 变 ： 增 色 效 应 ： 指 DNA变 性 后 对 260nm紫 外 光 的 光 吸 收 度 增 加 的 现 象 ； 旋 光 性 下 降 ； 粘 度 降 低 ； 生 物 功 能 丧 失 或 改 变 。加 热 DNA溶 液 ， 使 其 对 260nm紫 外 光 的 吸 收 度 突 然 增 加 ， 达 到 其 最 大 值 一 半 时 的 温 度 ，就 是 DNA的 变 性 温 度 （ 融 解 温 度 ， Tm） 。 Tm的 高 低 与 DNA分 子 中 G+C的 含 量 有 关 ， G+C的 含量 越 高 ， 则 Tm 越 高 。将
21、 变 性 DNA经 退 火 处 理 ， 使 其 重 新 形 成 双 螺 旋 结 构 的 过 程 ， 称 为 DNA的 复 性 。两 条 来 源 不 同 的 单 链 核 酸 （ DNA或 RNA） ， 只 要 它 们 有 大 致 相 同 的 互 补 碱 基 顺 序 ， 以 退火 处 理 即 可 复 性 ， 形 成 新 的 杂 种 双 螺 旋 ， 这 一 现 象 称 为 核 酸 的 分 子 杂 交 。三 、 酶 5 学 时1 . 掌 握 酶 的 基 本 概 念 ;化 学 本 质 ;酶 促 反 应 特 点 。 酶 的 结 构 与 活 性 ； 酶 的 活 性 中 心 和 必 需 基 团 ;酶 原 和
22、酶 原 的 激 活 ;同 工 酶 。 酶 促 反 应 的 机 制 :活 化 能 。 酶 促 反 应 动 力 学 基 本 内 容 ： 温 度 、 PH、酶 浓 度 、 底 物 浓 度 （ 米 氏 方 程 、 米 氏 常 数 的 意 义 ） 对 酶 促 反 应 速 度 的 影 响 。 酶 的 抑 制 作 用 :不 可 逆 性 抑 制 ;可 逆 性 抑 制 -竞 争 性 抑 制 、 非 竞 争 性 抑 制 、 反 竞 争 性 抑 制 。2 . 掌 握 酶 的 调 节 :多 酶 体 系 、 限 速 酶 、 别 构 酶 的 概 念 、 共 价 修 饰 ， 酶 的 活 性 测 定 、 活 性 单 位的 概
23、 念 。3 . 了 解 酶 的 命 名 与 分 类 。1、 酶 的 概 念 ：酶 （ enzyme） 是 由 活 细 胞 产 生 的 生 物 催 化 剂 ， 这 种 催 化 剂 具 有 极 高 的 催 化 效 率 和 高 度 的底 物 特 异 性 ， 其 化 学 本 质 是 蛋 白 质 。 酶 按 照 其 分 子 结 构 可 分 为 单 体 酶 、 寡 聚 酶 和 多 酶 体 系 （ 多酶 复 合 体 和 多 功 能 酶 ） 三 大 类 。2、 酶 的 分 子 组 成 ：酶 分 子 可 根 据 其 化 学 组 成 的 不 同 ， 可 分 为 单 纯 酶 和 结 合 酶 （ 全 酶 ） 两 类
24、。 结 合 酶 则 是 由酶 蛋 白 和 辅 助 因 子 两 部 分 构 成 ， 酶 蛋 白 部 分 主 要 与 酶 的 底 物 特 异 性 有 关 ， 辅 助 因 子 则 与 酶 的催 化 活 性 有 关 。与 酶 蛋 白 疏 松 结 合 并 与 酶 的 催 化 活 性 有 关 的 耐 热 低 分 子 有 机 化 合 物 称 为 辅 酶 。 与 酶 蛋 白牢 固 结 合 并 与 酶 的 催 化 活 性 有 关 的 耐 热 低 分 子 有 机 化 合 物 称 为 辅 基 。3、 酶 的 活 性 中 心 ：酶 分 子 上 具 有 一 定 空 间 构 象 的 部 位 ， 该 部 位 化 学 基 团
25、 集 中 ， 直 接 参 与 将 底 物 转 变 为 产 物的 反 应 过 程 ， 这 一 部 位 就 称 为 酶 的 活 性 中 心 。参 与 构 成 酶 的 活 性 中 心 的 化 学 基 团 ， 有 些 是 与 底 物 相 结 合 的 ， 称 为 结 合 基 团 ， 有 些 是 催化 底 物 反 应 转 变 成 产 物 的 ， 称 为 催 化 基 团 ， 这 两 类 基 团 统 称 为 活 性 中 心 内 必 需 基 团 。 在 酶 的活 性 中 心 以 外 ， 也 存 在 一 些 化 学 基 团 ， 主 要 与 维 系 酶 的 空 间 构 象 有 关 ， 称 为 酶 活 性 中 心 外
26、 必需 基 团 。4、 酶 促 反 应 的 特 点 ：1 具 有 极 高 的 催 化 效 率 ： 酶 的 催 化 效 率 可 比 一 般 催 化 剂 高 106 1020倍 。 酶 能 与 底 物 形成 ES 中 间 复 合 物 ， 从 而 改 变 化 学 反 应 的 进 程 ， 使 反 应 所 需 活 化 能 阈 大 大 降 低 ， 活 化 分 子 的数 目 大 大 增 加 ， 从 而 加 速 反 应 进 行 。2 具 有 高 度 的 底 物 特 异 性 ： 一 种 酶 只 作 用 于 一 种 或 一 类 化 合 物 ， 以 促 进 一 定 的 化 学 变化 ， 生 成 一 定 的 产 物
27、， 这 种 现 象 称 为 酶 作 用 的 特 异 性 。 绝 对 特 异 性 ： 一 种 酶 只 能 作 用 于 一 种 化 合 物 ， 以 催 化 一 种 化 学 反 应 ， 称 为 绝 对 特异 性 ， 如 琥 珀 酸 脱 氢 酶 。 相 对 特 异 性 ： 一 种 酶 只 能 作 用 于 一 类 化 合 物 或 一 种 化 学 键 ， 催 化 一 类 化 学 反 应 ， 称 为相 对 特 异 性 ， 如 脂 肪 酶 。 立 体 异 构 特 异 性 ： 一 种 酶 只 能 作 用 于 一 种 立 体 异 构 体 ， 或 只 能 生 成 一 种 立 体 异 构 体 ，称 为 立 体 异 构
28、 特 异 性 ， 如 L-精 氨 酸 酶 。3 酶 的 催 化 活 性 是 可 以 调 节 的 ： 如 代 谢 物 可 调 节 酶 的 催 化 活 性 ， 对 酶 分 子 的 共 价 修 饰可 改 变 酶 的 催 化 活 性 ， 也 可 通 过 改 变 酶 蛋 白 的 合 成 来 改 变 其 催 化 活 性 。4. 受 环 境 的 影 响 性5、 酶 促 反 应 动 力 学 ：1 底 物 浓 度 对 反 应 速 度 的 影 响 ： 底 物 对 酶 促 反 应 的 饱 和 现 象 ： 由 实 验 观 察 到 ， 在 酶 浓 度 不 变 时 ， 不 同 的 底 物 浓 度 与 反应 速 度 的 关
29、 系 为 一 矩 形 双 曲 线 ， 即 当 底 物 浓 度 较 低 时 ， 反 应 速 度 的 增 加 与 底 物 浓 度 的 增 加 成正 比 （ 一 级 反 应 ） ； 此 后 ， 随 底 物 浓 度 的 增 加 ， 反 应 速 度 的 增 加 量 逐 渐 减 少 （ 混 合 级 反 应 ） ；最 后 ， 当 底 物 浓 度 增 加 到 一 定 量 时 ， 反 应 速 度 达 到 一 最 大 值 ， 不 再 随 底 物 浓 度 的 增 加 而 增 加（ 零 级 反 应 ） 。 米 氏 方 程 及 米 氏 常 数 ： 即 米 氏 方 程 ： =VmaxS/(Km+S)。 其 中 ， Vma
30、x为 最 大 反 应 速度 ， Km为 米 氏 常 数 。 Km和 Vmax的 意 义 ： 当 =Vmax/2 时 ， Km=S。 因 此 ， Km等 于 酶 促 反 应 速 度 达 最 大 值 一 半 时 的 底 物 浓 度 。 当 k-1k+2时 ， Km=k-1/k+1=Ks。 因 此 ， Km可 以 反 映 酶 与 底 物 亲 和 力 的 大 小 ， 即 Km值 越 小 ，则 酶 与 底 物 的 亲 和 力 越 大 ； 反 之 ， 则 越 小 。 Km是 酶 的 特 征 性 常 数 ： 在 一 定 条 件 下 ， 某 种 酶 的 Km值 是 恒 定 的 ， 因 而 可 以 通 过 测
31、定 不同 酶 （ 特 别 是 一 组 同 工 酶 ） 的 Km值 ， 来 判 断 是 否 为 不 同 的 酶 。 Km和 Vmax的 测 定 ： 主 要 采 用 Lineweaver-Burk 双 倒 数 作 图 法 。2 酶 浓 度 对 反 应 速 度 的 影 响 ： 当 反 应 系 统 中 底 物 的 浓 度 足 够 大 时 ， 酶 促 反 应 速 度 与 酶浓 度 成 正 比 ， 即 =kE。3 温 度 对 反 应 速 度 的 影 响 ： 一 般 来 说 ， 酶 促 反 应 速 度 随 温 度 的 增 高 而 加 快 ， 但 当 温 度增 加 达 到 某 一 点 后 ， 由 于 酶 蛋
32、白 的 热 变 性 作 用 ， 反 应 速 度 迅 速 下 降 。 酶 促 反 应 速 度 随 温 度 升高 而 达 到 一 最 大 值 时 的 温 度 就 称 为 酶 的 最 适 温 度 。 酶 的 最 适 温 度 与 实 验 条 件 有 关 ， 因 而 它 不是 酶 的 特 征 性 常 数 。 低 温 时 由 于 活 化 分 子 数 目 减 少 ， 反 应 速 度 降 低 ， 但 温 度 升 高 后 ， 酶 活 性又 可 恢 复 。4 pH 对 反 应 速 度 的 影 响 ： 酶 催 化 活 性 最 高 时 溶 液 的 pH值 就 称 为 酶 的 最 适 pH。 人 体 内大 多 数 酶
33、的 最 适 pH 在 6.5 8.0之 间 。 酶 的 最 适 pH 不 是 酶 的 特 征 性 常 数 。5 抑 制 剂 对 反 应 速 度 的 影 响 ：凡 是 能 降 低 酶 促 反 应 速 度 ， 但 不 引 起 酶 分 子 变 性 失 活 的 物 质 统 称 为 酶 的 抑 制 剂 。 按 照 抑制 剂 的 抑 制 作 用 ， 可 将 其 分 为 不 可 逆 抑 制 作 用 和 可 逆 抑 制 作 用 两 大 类 。 不 可 逆 抑 制 作 用 ：抑 制 剂 与 酶 分 子 的 必 需 基 团 共 价 结 合 引 起 酶 活 性 的 抑 制 ， 且 不 能 采 用 透 析 等 简 单
34、 方 法 使酶 活 性 恢 复 的 抑 制 作 用 就 是 不 可 逆 抑 制 作 用 。 如 果 以 E作 图 ， 就 可 得 到 一 组 斜 率 相 同的 平 行 线 ， 随 抑 制 剂 浓 度 的 增 加 而 平 行 向 右 移 动 。 可 逆 抑 制 作 用 ：抑 制 剂 以 非 共 价 键 与 酶 分 子 可 逆 性 结 合 造 成 酶 活 性 的 抑 制 ， 且 可 采 用 透 析 等 简 单 方 法 去除 抑 制 剂 而 使 酶 活 性 完 全 恢 复 的 抑 制 作 用 就 是 可 逆 抑 制 作 用 。 如 果 以 E作 图 ， 可 得 到一 组 随 抑 制 剂 浓 度 增
35、加 而 斜 率 降 低 的 直 线 。 可 逆 抑 制 作 用 包 括 竞 争 性 、 反 竞 争 性 和 非 竞 争 性抑 制 几 种 类 型 。 竞 争 性 抑 制 ： 抑 制 剂 与 底 物 竞 争 与 酶 的 同 一 活 性 中 心 结 合 ， 从 而 干 扰 了 酶 与 底 物 的结 合 ， 使 酶 的 催 化 活 性 降 低 ， 这 种 作 用 就 称 为 竞 争 性 抑 制 作 用 。 其 特 点 为 ： a.竞 争 性 抑 制 剂往 往 是 酶 的 底 物 类 似 物 或 反 应 产 物 ； b.抑 制 剂 与 酶 的 结 合 部 位 与 底 物 与 酶 的 结 合 部 位 相
36、 同 ；c.抑 制 剂 浓 度 越 大 ， 则 抑 制 作 用 越 大 ； 但 增 加 底 物 浓 度 可 使 抑 制 程 度 减 小 ； d.动 力 学 参 数 ：Km值 增 大 ， Vm值 不 变 。 典 型 的 例 子 是 丙 二 酸 对 琥 珀 酸 脱 氢 酶 （ 底 物 为 琥 珀 酸 ） 的 竞 争 性 抑制 和 磺 胺 类 药 物 （ 对 氨 基 苯 磺 酰 胺 ） 对 二 氢 叶 酸 合 成 酶 （ 底 物 为 对 氨 基 苯 甲 酸 ） 的 竞 争 性 抑制 。 反 竞 争 性 抑 制 ： 抑 制 剂 不 能 与 游 离 酶 结 合 ， 但 可 与 ES复 合 物 结 合 并
37、 阻 止 产 物 生 成 ，使 酶 的 催 化 活 性 降 低 ， 称 酶 的 反 竞 争 性 抑 制 。 其 特 点 为 ： a.抑 制 剂 与 底 物 可 同 时 与 酶 的 不 同部 位 结 合 ； b.必 须 有 底 物 存 在 ， 抑 制 剂 才 能 对 酶 产 生 抑 制 作 用 ； c.动 力 学 参 数 ： Km 减 小 ，Vm降 低 。 非 竞 争 性 抑 制 ： 抑 制 剂 既 可 以 与 游 离 酶 结 合 ， 也 可 以 与 ES 复 合 物 结 合 ， 使 酶 的 催化 活 性 降 低 ， 称 为 非 竞 争 性 抑 制 。 其 特 点 为 ： a.底 物 和 抑 制
38、 剂 分 别 独 立 地 与 酶 的 不 同 部 位 相结 合 ； b.抑 制 剂 对 酶 与 底 物 的 结 合 无 影 响 ， 故 底 物 浓 度 的 改 变 对 抑 制 程 度 无 影 响 ； c.动 力 学参 数 ： Km 值 不 变 ， Vm值 降 低 。6 激 活 剂 对 反 应 速 度 的 影 响 ： 能 够 促 使 酶 促 反 应 速 度 加 快 的 物 质 称 为 酶 的 激 活 剂 。 酶的 激 活 剂 大 多 数 是 金 属 离 子 ， 如 K+、 Mg2+、 Mn2+等 ， 唾 液 淀 粉 酶 的 激 活 剂 为 Cl-。6、 酶 的 调 节 ：可 以 通 过 改 变
39、其 催 化 活 性 而 使 整 个 代 谢 反 应 的 速 度 或 方 向 发 生 改 变 的 酶 就 称 为 限 速 酶或 关 键 酶 。酶 活 性 的 调 节 可 以 通 过 改 变 其 结 构 而 使 其 催 化 活 性 以 生 改 变 ， 也 可 以 通 过 改 变 其 含 量 来改 变 其 催 化 活 性 ， 还 可 以 通 过 以 不 同 形 式 的 酶 在 不 同 组 织 中 的 分 布 差 异 来 调 节 代 谢 活 动 。1 酶 结 构 的 调 节 ： 通 过 对 现 有 酶 分 子 结 构 的 影 响 来 改 变 酶 的 催 化 活 性 。 这 是 一 种 快 速调 节 方
40、 式 。 变 构 调 节 ： 又 称 别 构 调 节 。 某 些 代 谢 物 能 与 变 构 酶 分 子 上 的 变 构 部 位 特 异 性 结 合 ， 使酶 的 分 子 构 发 生 改 变 ， 从 而 改 变 酶 的 催 化 活 性 以 及 代 谢 反 应 的 速 度 ， 这 种 调 节 作 用 就 称 为 变构 调 节 。 具 有 变 构 调 节 作 用 的 酶 就 称 为 变 构 酶 。 凡 能 使 酶 分 子 变 构 并 使 酶 的 催 化 活 性 发 生 改变 的 代 谢 物 就 称 为 变 构 剂 。 当 变 构 酶 的 一 个 亚 基 与 其 配 体 （ 底 物 或 变 构 剂
41、） 结 合 后 ， 能 够 通过 改 变 相 邻 亚 基 的 构 象 而 使 其 对 配 体 的 亲 和 力 发 生 改 变 ， 这 种 效 应 就 称 为 变 构 酶 的 协 同 效 应 。变 构 剂 一 般 以 反 馈 方 式 对 代 谢 途 径 的 起 始 关 键 酶 进 行 调 节 ， 常 见 的 为 负 反 馈 调 节 。 变 构 调 节的 特 点 ： 酶 活 性 的 改 变 通 过 酶 分 子 构 象 的 改 变 而 实 现 ； 酶 的 变 构 仅 涉 及 非 共 价 键 的 变化 ； 调 节 酶 活 性 的 因 素 为 代 谢 物 ； 为 一 非 耗 能 过 程 ； 无 放 大
42、效 应 。 共 价 修 饰 调 节 ： 酶 蛋 白 分 子 中 的 某 些 基 团 可 以 在 其 他 酶 的 催 化 下 发 生 共 价 修 饰 ， 从 而导 致 酶 活 性 的 改 变 ， 称 为 共 价 修 饰 调 节 。 共 价 修 饰 方 式 有 ： 磷 酸 化 -脱 磷 酸 化 等 。 共 价 修 饰调 节 一 般 与 激 素 的 调 节 相 联 系 ， 其 调 节 方 式 为 级 联 反 应 。 共 价 修 饰 调 节 的 特 点 为 ： 酶 以 两种 不 同 修 饰 和 不 同 活 性 的 形 式 存 在 ； 有 共 价 键 的 变 化 ； 受 其 他 调 节 因 素 （ 如
43、激 素 ） 的 影响 ； 一 般 为 耗 能 过 程 ； 存 在 放 大 效 应 。 酶 原 的 激 活 ： 处 于 无 活 性 状 态 的 酶 的 前 身 物 质 就 称 为 酶 原 。 酶 原 在 一 定 条 件 下 转 化 为有 活 性 的 酶 的 过 程 称 为 酶 原 的 激 活 。 酶 原 的 激 活 过 程 通 常 伴 有 酶 蛋 白 一 级 结 构 的 改 变 。 酶 原分 子 一 级 结 构 的 改 变 导 致 了 酶 原 分 子 空 间 结 构 的 改 变 ， 使 催 化 活 性 中 心 得 以 形 成 ， 故 使 其 从无 活 性 的 酶 原 形 式 转 变 为 有 活
44、性 的 酶 。 酶 原 激 活 的 生 理 意 义 在 于 ： 保 护 自 身 组 织 细 胞 不 被 酶水 解 消 化 。2 酶 含 量 的 调 节 ： 是 指 通 过 改 变 细 胞 中 酶 蛋 白 合 成 或 降 解 的 速 度 来 调 节 酶 分 子 的 绝 对含 量 ， 影 响 其 催 化 活 性 ， 从 而 调 节 代 谢 反 应 的 速 度 。 这 是 机 体 内 迟 缓 调 节 的 重 要 方 式 。 酶 蛋 白 合 成 的 调 节 ： 酶 蛋 白 的 合 成 速 度 通 常 通 过 一 些 诱 导 剂 或 阻 遏 剂 来 进 行 调 节 。 凡能 促 使 基 因 转 录 增
45、强 ， 从 而 使 酶 蛋 白 合 成 增 加 的 物 质 就 称 为 诱 导 剂 ； 反 之 ， 则 称 为 阻 遏 剂 。常 见 的 诱 导 剂 或 阻 遏 剂 包 括 代 谢 物 、 药 物 和 激 素 等 。 酶 蛋 白 降 解 的 调 节 ： 如 饥 饿 时 ， 精 氨 酸 酶 降 解 减 慢 ， 故 酶 活 性 增 高 ， 有 利 于 氨 基 酸 的分 解 供 能 。3 同 工 酶 的 调 节 ： 在 同 一 种 属 中 ， 催 化 活 性 相 同 而 酶 蛋 白 的 分 子 结 构 ， 理 化 性 质 及 免疫 学 性 质 不 同 的 一 组 酶 称 为 同 工 酶 。 同 工
46、酶 在 体 内 的 生 理 意 义 主 要 在 于 适 应 不 同 组 织 或 不 同细 胞 器 在 代 谢 上 的 不 同 需 要 。 因 此 ， 同 工 酶 在 体 内 的 生 理 功 能 是 不 同 的 。乳 酸 脱 氢 酶 同 工 酶 （ LDHs） 为 四 聚 体 ， 在 体 内 共 有 五 种 分 子 形 式 ， 即 LDH1（ H4） ， LDH2（ H3M1） ， LDH3（ H2M2） ， LDH4（ H1M3） 和 LDH5（ M4） 。 心 肌 中 以 LDH1含 量 最 多 ， LDH1对 乳 酸 的亲 和 力 较 高 ， 因 此 它 的 主 要 作 用 是 催 化 乳
47、 酸 转 变 为 丙 酮 酸 再 进 一 步 氧 化 分 解 ， 以 供 应 心 肌 的能 量 。 在 骨 骼 肌 中 含 量 最 多 的 是 LDH5， LDH5对 丙 酮 酸 的 亲 和 力 较 高 ， 因 此 它 的 主 要 作 用 是 催化 丙 酮 酸 转 变 为 乳 酸 ， 以 促 进 糖 酵 解 的 进 行 。四 、 维 生 素 2 学 时1. 维 生 素 （ vitamin)是 指 一 类 维 持 细 胞 正 常 功 能 所 必 需 的 ， 但 在 许 多 生 物 体 内 不 能 自 身 合成 而 必 须 由 食 物 供 给 的 小 分 子 有 机 化 合 物 。2. 维 生 素
48、 可 按 其 溶 解 性 的 不 同 分 为 脂 溶 性 维 生 素 和 水 溶 性 维 生 素 两 大 类 。 脂 溶 性 维 生素 有 VitA、 VitD、 VitE 和 VitK四 种 ； 水 溶 性 维 生 素 有 VitB1， VitB2， VitPP， VitB6， VitB12，VitC， 泛 酸 ， 生 物 素 ， 叶 酸 等 。(1).TPP： 即 焦 磷 酸 硫 胺 素 ， 由 硫 胺 素 （ Vit B1） 焦 磷 酸 化 而 生 成 ， 是 脱 羧 酶 的 辅 酶 ，在 体 内 参 与 糖 代 谢 过 程 中 -酮 酸 的 氧 化 脱 羧 反 应 。(2).FMN和
49、FAD： 即 黄 素 单 核 苷 酸 （ FMN） 和 黄 素 腺 嘌 呤 二 核 苷 酸 （ FAD） ， 是 核 黄 素 （ VitB2）的 衍 生 物 。 FMN或 FAD通 常 作 为 脱 氢 酶 的 辅 基 ， 在 酶 促 反 应 中 作 为 递 氢 体 （ 双 递 氢 体 ） 。(3).NAD+和 NADP+： 即 尼 克 酰 胺 腺 嘌 呤 二 核 苷 酸 （ NAD+， 辅 酶 ） 和 尼 克 酰 胺 腺 嘌 呤 二 核苷 酸 磷 酸 （ NADP+， 辅 酶 ） ， 是 Vit PP的 衍 生 物 。 NAD+和 NADP+主 要 作 为 脱 氢 酶 的 辅 酶 ， 在酶 促 反 应 中 起 递 氢 体 的 作 用 。(4).磷 酸 吡 哆 醛 和 磷 酸 吡 哆 胺 ： 是 Vit B6的 衍 生 物 。 磷 酸 吡 哆 醛 和 磷 酸 吡 哆 胺 可 作 为氨 基 转 移
