第四章 第一节酶与酶促反应
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第四章生物催化剂—酶生命的基本特征是新陈代谢,生物体在新陈代谢过程中,几乎所有的化学反应都是在生物催化剂——酶(enzyme)的催化下进行的。
但是20世纪80年代发现还有一类生物催化剂,称为核酶(ribozyme),它主要作用于RNA的剪接。
本章主要介绍酶的有关内容,因为生物体的一切生命活动都是在酶的催化下平衡协调地进行,临床上许多疾病都与酶的异常密切相关,许多临床常用药物亦是通过影响酶的作用来达到治疗。
第一节酶是生物催化剂一、生物催化剂(一)酶酶是由活细胞产生的具有催化功能的蛋白质,它是最主要的生物催化剂。
酶所催化的化学反应称为酶促反应。
在酶促反应中被酶催化的物质叫底物(substrate,S);经酶催化所产生的物质叫产物(product,P);酶所具有的催化能力称为酶的“活性”,如果酶丧失催化能力称为酶失活。
1926年Sumner首次从刀豆中提取脲酶结晶并率先提出酶的化学本质是蛋白质。
到目前为止,纯化和结晶的酶已超过2000余种。
根据酶的化学组成成分不同,可将其分为单纯酶(simple enzyme)和结合酶(conjugated enzyme)两类。
1.单纯酶这类酶的基本组成单位仅为氨基酸,通常只有一条多肽链。
它的催化活性仅仅决定于它的蛋白质结构。
如淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶等均属于单纯酶。
2.结合酶这类酶由蛋白质部分和非蛋白质部分组成,前者称为酶蛋白(apoenzyme),后者称为辅助因子(cofactor)。
酶蛋白与辅助因子结合形成的复合物称为全酶(holoenzyme)。
只有全酶才有催化作用。
酶蛋白在酶促反应中起着决定反应特异性的作用,辅助因子则决定反应的类型,参与电子、原子、基团的传递。
辅助因子的化学本质是金属离子或小分子有机化合物,按其与酶蛋白结合的紧密程度不同可分为辅酶(coenzyme)与辅基(prosthetic group)。
辅酶与酶蛋白结合疏松,可用透析或超滤的方法除去。
辅基则与酶蛋白结合紧密,不能通过透析或超滤将其除去。