《酶的功能及作用》课件
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2022-2023学年 人教版 必修一 酶的作用和本质 课件 (55张)
(4)3号试管Fe3＋数比4号试管H2O2酶高25万倍，但4号试管反应速率更快， 这说明什么？ 提示 过氧化氢酶比Fe3＋ 的催化效率高得多。 (5)2号、3号、4号试管相比，哪支试管最终产生的氧气最多，为什么？ 提示 一样多，几支试管的H2O2溶液的体积和浓度都相同。 (6)该实验可得出什么结论？ 提示 酶具有催化作用，同无机催化剂相比，酶的催化效率更高。
√A.RNA具有生物催化作用
B.酶是由RNA和蛋白质组成的 C.酶的化学本质是蛋白质 D.绝大多数的酶是蛋白质，少数是RNA
对点训练
判断正误
(1)酶的基本组成单位是氨基酸( × ) (2)具有分泌功能的细胞才能产生酶( × ) (3)酶是活细胞产生的，只能在细胞内起催化作用( × ) (4)酶在反应完成后立即被降解成氨基酸( × ) (5)酶具有催化、调节等多种功能( × )
核心探讨
关于酶的相关总结
化学本质 合成原料 组成元素 合成场所
3.实验过程和现象
试管编号
1
第一步
H2O2浓度 剂量
3% 2 mL
第二步
反应条件 剂量
常温 2滴清水
气泡产生
_不__明__显__
结果
卫生香复燃情况 _不__复__燃__
2
3
4
3%
3%
3%
2 mL
2 mL
2 mL
90 ℃ FeCl3溶液 肝脏研磨液
2滴清水
2滴
2滴
_少__量__
_较__多__
_大__量__
来源
绝大多数是_蛋__白__质__
少数是_R_N__A_
_氨__基__酸__
_核__糖__核__苷__酸__
C、H、O、N，有的含有S _C__、__H_、__O__、__N_、__P__
酶的特性和作用 PPT课件
与酶相关的实验探究
1. 验证酶的高效性——比较过氧化氢酶与Fe3+的催化效率
探究酶的专一性的两种方案
（1）方案一：用同种酶催化两种不同物质 实验组：反应物＋相应酶溶液→反应物被分解； 对照组：另一反应物＋等量相同酶溶液→反应物不被分解。 （2）方案二：用两种不同酶催化同一物质 实验组：反应物＋相应酶溶液→反应物被分解； 对照组：相同反应物＋等量另一种酶溶液→反应物不被分解。
项目 来源及作用场所
化学本质 生物功能
共性
酶
激素
活细胞产生；细胞内或细胞外
绝大多数是蛋白质，少数是 RNA
专门的内分泌腺或特定部位细 胞产生；细胞外发挥作用
固醇类、多肽、蛋白质、氨基 酸衍生物、脂质等
催化作用
调节作用
在生物体内均属高效能物质，即含量少、作用大、生物 代谢不可缺少
与酶有关的图像与曲线
酶抑制剂分竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂，两者作用特点如图甲所示，图乙
表示相应的反应速度。下列有关叙述不正确的是（C）
A．曲线a表示没有酶抑制剂存在时的作用效果 B．曲线a、b反应速率不再增加是受酶浓度的限制 C．曲线c表示在竞争性抑制剂作用下酶的活性降低 D．竞争性抑制剂与该酶催化的底物结构相似
1. 酶高效性的曲线
生 成 物 浓 度
①酶比无机催化剂的催化效率更高 ②酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点
2. 酶专一性的曲线
①在A反应物中加入酶A，反应速率明显加快，说明酶A能催化该反应 ②在A反应物中加入酶B，反应速率不变，说明酶B不能催化该反应
3. 影响酶活性的曲线
①温度 ②pH ③酶的浓度 ④底物浓度
A．实验①
B．实验②
---酶----生物化学ppt课件
四氢叶酸。
H
N NH
H2N
H
N
N
CH2 NH H
OH H
COOH
CH2
O
CH2
C NH CH COOH
四氢叶酸的主要作用是作为一碳基团，如-CH3, -CH2-, -CHO 等的载体，参与多种生物合成过程。
维生素B12和B12辅酶 维生素B12又称为钴胺素。维生素B12分子中与
Co+相连的CN基被5’-脱氧腺苷所取代，形成 维生素B12辅酶。 维生素B12辅酶的主要功能是作为变位酶的辅酶， 催化底物分子内基团(主要为甲基)的变位反应。
立体异构专一性：这类酶不能辨别底物不同的立体异构体，只对其中的某一种 构型起作用，而不催化其他异构体。包括旋光异构专一性和几何异构专一性。
易变敏感性：易受各种因素的影响，在活细胞内受到精密严格的调节控制。
二、酶的化学本质及结构功能特点
1.发展史
(1)酶是蛋白质: 1926年,James Summer由刀豆制出脲酶结晶确立酶是蛋白质的观
(2) 转移酶 Transferase
转移酶催化基团转移反应，即将一个底物分子的 基团或原子转移到另一个底物的分子上。 例如， 谷丙转氨酶催化的氨基转移反应。
CH3CHCOOH HOOCCH2CH2CCOOH
NH2
O
CH3CCOOH HOOCCH2CH2CHCOOH
O
NH2
3) 水解酶 Hydrolase
2.酶的组成
单成份酶：脲酶、蛋白酶、淀粉酶、核糖核酸
（简单蛋白质）
酶等。
酶
酶蛋白
（apoenzyme）
双成份酶
辅酶
（结合蛋白质） 辅因子 （coenzyme)
H
N NH
H2N
H
N
N
CH2 NH H
OH H
COOH
CH2
O
CH2
C NH CH COOH
四氢叶酸的主要作用是作为一碳基团，如-CH3, -CH2-, -CHO 等的载体，参与多种生物合成过程。
维生素B12和B12辅酶 维生素B12又称为钴胺素。维生素B12分子中与
Co+相连的CN基被5’-脱氧腺苷所取代，形成 维生素B12辅酶。 维生素B12辅酶的主要功能是作为变位酶的辅酶， 催化底物分子内基团(主要为甲基)的变位反应。
立体异构专一性：这类酶不能辨别底物不同的立体异构体，只对其中的某一种 构型起作用，而不催化其他异构体。包括旋光异构专一性和几何异构专一性。
易变敏感性：易受各种因素的影响，在活细胞内受到精密严格的调节控制。
二、酶的化学本质及结构功能特点
1.发展史
(1)酶是蛋白质: 1926年,James Summer由刀豆制出脲酶结晶确立酶是蛋白质的观
(2) 转移酶 Transferase
转移酶催化基团转移反应，即将一个底物分子的 基团或原子转移到另一个底物的分子上。 例如， 谷丙转氨酶催化的氨基转移反应。
CH3CHCOOH HOOCCH2CH2CCOOH
NH2
O
CH3CCOOH HOOCCH2CH2CHCOOH
O
NH2
3) 水解酶 Hydrolase
2.酶的组成
单成份酶：脲酶、蛋白酶、淀粉酶、核糖核酸
（简单蛋白质）
酶等。
酶
酶蛋白
（apoenzyme）
双成份酶
辅酶
（结合蛋白质） 辅因子 （coenzyme)
《酶的作用和本质》公开课课件
酶促反应速率≠酶活性
温度、PH
影响
激活剂或抑制剂
酶活性
影响 酶促反
酶浓度、底物浓度
影响 酶与底物的
应速率
接触面积
谢谢！
三、控制变量
1、自变量：实验中人为改变的变量
如实验中的不同反应条件
因变量：随着自变量的变化而变化的变量
如实验中H2O2分解的速率
控制自变量 观察或检测因变量
①气泡目测法 ②卫生香复燃法 无关变量：除自变量外，实验中对实验结果造成影响的变量
如实验中H2O2用量、浓度、室温、催化剂的浓度及用量 消除无关变量 随机均分 等量且适量 相同且适宜
观察或检测因变量： 用斐林试剂检验
注意：不能用碘液检验（不能检测出 蔗糖是否水解）
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
1号试管
2号试管
一
实
验 步
二
骤
1号试管中加入适量 淀粉溶液
2号试管中加入等量 蔗糖溶液
加入等量且适量淀粉酶，振荡摇匀，置于相同 且适宜的条件下，反应一段时间
三 加入斐林试剂 振荡 约60℃水浴2min
4 实验结论
1号试管与2号试管对照，说明
1
2 加热能加快H2O2分解
1号试管与3号试管对照，说明
13
Fe3+能加快H2O2分解
1号试管与4号试管对照，说明 ——酶有 1 4 H2O2酶能加快H2O2的分解 催化作用
3号试管与4号试管对照，说明 ——酶有 3 4 H2O2酶的催化效率比Fe3+高 高效性
酶的作用与本质
一、细胞代谢
细胞代谢： 细胞中各种化学反应的总称 意义：细胞生命活动的基础
二、实验：比较H2O2在不同条件下的分解
新教材人教版生物必修1课件：5.1.(一)酶的作用和本质
情境素养探究
1.【生活情境】水果中也含有蛋白酶,如木瓜和菠萝。木瓜中含有木瓜蛋白酶, 菠萝则含菠萝蛋白酶,将两者提纯后可以得到我们常用的“嫩肉粉”的主要成分。 将嫩肉粉放入腌制的牛肉或猪肉中,可分解肉中的蛋白质,从而使肉类变得更为 嫩滑。
探究: (1)加了“嫩肉粉”的牛肉吃起来比较嫩滑,然而我们只需要加入少量“嫩肉粉” 就可以了,这体现了酶作用的什么特点? 提示:高效性。 (2)我们生吃过多的菠萝,舌头会有一些火辣辣的感觉,请解释可能的原因是什么。 提示:菠萝中的蛋白酶将舌头上的蛋白质水解,使舌头受到损伤。
【微思考】 有人认为酶能为化学反应提供能量,这种说法对吗? 提示:不对,酶不能为化学反应提供能量。
2.酶本质的探索历程: 将下列观点或成就与科学家一一对应(连线):
观点或成就 a.糖类变酒精必须有酵母菌细 胞死亡并裂解释放其中物质 b.少数RNA也具有生物催化 功能 c.从酵母菌细胞中提取引起发 酵的物质——酿酶
探究点二 酶的作用原理和本质 1.酶的作用原理(科学思维): 【图表情境】如图代表某化学反应在有酶催化(②线)和无酶催化(①线)的反应 曲线,思考讨论以下问题:
(1)线段ac表示_无__酶__催__化__需__要__的__活__化__能__;线段bc表示_有__酶__催__化__需__要__的__活__化__能__; 线段ab表示_酶__催__化__所__降__低__的__活__化__能__。
阅读材料思考下列问题: (1)分析酶的本质和基本组成单位: ①本质:_绝__大__多__数__是__蛋__白__质__,_少__数__是__R_N_A_。 ②基本组成单位:_氨__基__酸__和__核__糖__核__苷__酸__。
(2)据材料分析,酶具有什么作用? 提示:催化作用。 (3)萨姆纳提取出脲酶结晶,证明脲酶是蛋白质,并因此荣获诺贝尔化学奖。你能 用简单的实验帮助萨姆纳验证脲酶是蛋白质吗?(写出简单实验思路即可) 提示:用双缩脲试剂检测,用已知的蛋白质样液作对照。
酶的基本性质及其作用ppt课件
1.加工工艺上的应用
啤酒发酵，奶酪生产。
2.应用于食品成分分析
利用酶的敏感性和专一性测定食品原料和成 品的成分变化。
3.在控制食品产品和原料的贮藏性和品 质方面的应用。
6
6.1.5 酶具有特异性（Specificity）
酶作为催化剂的机制 Emil Fischer提出的“锁和钥匙”模式
钥匙
有益的：皱胃酶、蛋白酶 、乳糖酶 有害的：果胶酶、脂酶
有效地使用和控制内源酶和外源酶。
3
6.1.2 酶的本质
定义（1979年）Dixon、Webb
酶是具有催化性质的蛋白质，其催化性质源 自于它特有的激活能力。
目前
并非所有具有催化能力的生物分子都是蛋白 质。
小分子核糖核酸酶。
4
6.1.3 酶是生物催化剂
16
1、酶促褐变的机制
过氧化物酶催化的酶促褐变
1. 2. 3. 4.
黑色素
黑色素
17
1、酶促褐变的机制
酪氨酸的酶促褐变
18
1、酶促褐变的机制
酪氨酸的酶促褐变
土豆褐变、毛发中黑色素形成机制； 目前发现的唯一一条动植物共有的褐
变途径。
19
1、酶促褐变的机制
绿原酸的酶促褐变
°ë Èé ÌÇ È© Ëá ÆÏ ÌÑ ÌÇ
ø
a-µí ·Û ø ¡¢ Ö§Á´ µí ·Û ø
a-µí ·Û ø ¡¢ ÆÏ ÌÑ ÌÇ µí ·Û ø
a-µí ·Û ø ¡¢ ÆÏ ÌÑ ÌÇ µí ·Û ø ¡¢ ÆÏ ÌÑ ÌÇ Òì ¹ ø »·×´ ºý ¾« ÆÏ ÌÑ ÌÇ »ù ת ÒÆ Ã¸ ºÍ Ö§Á´ µí ·Û ø ת »¯ ø b-ÆÏ ÌÑ ÌÇ »ù ת ÒÆ Ã¸ ºÍ Òì Âó Ñ¿ ¹Ñ ÌÇ ºÏ ³É ø b-°ë Èé ÌÇ ÜÕ Ã¸
啤酒发酵，奶酪生产。
2.应用于食品成分分析
利用酶的敏感性和专一性测定食品原料和成 品的成分变化。
3.在控制食品产品和原料的贮藏性和品 质方面的应用。
6
6.1.5 酶具有特异性（Specificity）
酶作为催化剂的机制 Emil Fischer提出的“锁和钥匙”模式
钥匙
有益的：皱胃酶、蛋白酶 、乳糖酶 有害的：果胶酶、脂酶
有效地使用和控制内源酶和外源酶。
3
6.1.2 酶的本质
定义（1979年）Dixon、Webb
酶是具有催化性质的蛋白质，其催化性质源 自于它特有的激活能力。
目前
并非所有具有催化能力的生物分子都是蛋白 质。
小分子核糖核酸酶。
4
6.1.3 酶是生物催化剂
16
1、酶促褐变的机制
过氧化物酶催化的酶促褐变
1. 2. 3. 4.
黑色素
黑色素
17
1、酶促褐变的机制
酪氨酸的酶促褐变
18
1、酶促褐变的机制
酪氨酸的酶促褐变
土豆褐变、毛发中黑色素形成机制； 目前发现的唯一一条动植物共有的褐
变途径。
19
1、酶促褐变的机制
绿原酸的酶促褐变
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酶复习课件.ppt
溶__液__后__加__斐__林__试__剂__、__加__斐__林__试__剂__后__要__水__浴__加__热___。
四、影响酶促反应速率的因素
底物浓度、酶浓度、温度、pH 、激活剂抑制剂等
酶量足够
底物量足够
酶量一定
底物量一定
巩固练习： 1、有关下列坐标图的叙述不正确的是( C )
A．图①虚线表示酶量增加一倍时，底物浓度和反 应速度关系
(3)能否用斐林试剂检测，为什么？ 不__能__。__因__为__水__浴__加__热__会__改__变__温__度__从__而__影__响_实__验__结。果
4．下表是有关酶的两个实验，根据内容回答问题：
表
1 步骤 操作方法 1 加淀粉溶液
试管A 2 mL
试管B 试管C 2 mL 2 mL
2 温度处理 60℃ 100℃ 0℃
H2O2分解 反应速率
气泡产生速率
验证酶的 B
专一性
淀粉、 蔗糖
水解反应 是否发生
加斐林试剂水浴加热， 有无砖红色出现
温度对酶 C
活性影响
温度
淀粉水 解程度
加碘后溶液 颜色的变化
D 质壁分离 0.3 g/mL的 原生质层与 原生质层与细胞壁间隙
与复原 蔗糖溶液 细胞壁分离
的大小
2、在探究pH对酶活性的影响的实验中，温度和
3、分析下列图像，你能得出哪些结论？
总结：能引起酶变性的因素有哪些？ 高温、过酸、过碱、重金属盐等都能引起酶变性。
巩固练习： 1、下列4支试管中都加入3mL浆糊。另外A、C内分
别注入2mL清水，B、D内分别注入2mL人的唾液淀 粉酶。5min后，再向4支试管内分别滴入碘液，
最可能不变蓝的是( B )
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第二章 酶（ Enzyme ）
《酶的功能及作用》
主要内容
第一节 酶的概况 第二节 酶促反应机制 第三节 酶促反应动力学 第四节 酶活性的调节控制 第五节 酶活力测定、酶的制备
《酶的功能及作用》
第一节 酶的概况
一、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或核酸分子。
1982年，Cech首次发现RNA也具有酶的催化活性，提出核 酶（ribozyme）的概念。
1995年，《酶发的功现能及脱作用氧》 核酶。
三、酶的化学本质
1．大多数酶是蛋白质
1926年美国Sumner得到脲酶的结 晶，并指出酶是蛋白质.
J.B.Sumner
1930年Northrop等得到了胃蛋白酶 、胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶的结晶，
NH 2 CO
H2O
脲酶
CO2 +2NH3
NH 2
NH2 CO
H2O
X
NHCH3《脲酶酶的功能及作用》
相对专一性（relative specificity）
（1）族专一性（基团专一性，group specificity）
A—B 或 A—B
如α-D-葡萄糖苷酶
CH 2OH O
OH OH
OR
OH
《酶的功能及作用》
活性的抗体。
《酶的功能及作用》
四、酶促反应的特点
1.酶与一般催化剂的共同点
①在反应前后没有质和量的变化； ②只能催化热力学允许的化学反应； ③只能加速可逆反应的进程，而不改变
反应的平衡点。
《酶的功能及作用》
2.酶促反应的特点
①酶促反应具有极高的效率 ②酶促反应具有高度的特异性 ③酶促反应的可调节性 ④酶促反应要求严格的环境条件 ⑤ 酶易失活
C3H
乳酸
C3H
丙酮酸
《酶的功能及作用》
➢转移酶类（transferases）
催化基团的转移
AR+ B
A +BR
例：谷丙转氨酶（GPT）（EC 2.6.1.2，L-丙氨酸： α—酮戊二酸氨基转移酶）
《酶的功能及作用》
➢水解酶类（hydrolases）
AB + H2O
A·OH + BH
《酶的功能及作用》
《酶的功能及作用》
二、酶学研究简史
公元前两千多年，我国已有酿酒记载。 一百余年前，Pasteur认为发酵是酵母细胞生命活动的结果
。 1878年，Kuhne首次提出 Enzyme 一词。 1897年，Buchner兄弟用不含细胞的酵母提取液，实现了
发酵。 1926年，Sumner首次从刀豆中提纯出脲酶结晶。
《酶的功能及作用》
《酶的功能及作用》
《酶的功能及作用》
3．有些DNA也有催化活性 1995年Cuenoud等发现有些DNA分子亦具有催化活
性。
4．抗体酶（abzyme) 抗体酶：指具有催化功能的抗体分子，在抗体分子的 可变区（即肽链的N端）是识别抗原的活性区域，这
部分区域被赋予了酶的属性。 1986年美国Schultz和Lerner两个实验室同时在 Science上发表论文，报道他们成功地得到了具有催化
并进一步证明了酶是蛋白质。
《酶的功能及作用》
J.H.Northrop
证据：
▲引起蛋白质变性的理化因素，可引 起酶失活 ▲两性电解质 ▲水解产生氨基酸 ▲受蛋白水解酶作用失活 ▲具有胶体的性质 ▲化学反应
《酶的功能及作用》
2．核酶
1982年美国T. Cech（切克）等人 发现四膜虫的rRNA前体能在完全没 有蛋白质的情况下进行自我加工， 发现RNA有催化活性。43;H 2O
R 1C O O H + R 2O H
O2R
《酶的功能及作用》
3、立体专一性（stereospecificity）
（1）D-，L-立体异构专一性 （2）几何异构专一性
HCCOOH延 胡 索 酸 水 化 酶 + H2O
C2H COOH
HOC O HC
OH
O
OH邻苯二酚氧化酶
O
2
+ O2
2
+ 2H2O
邻苯二酚
邻苯醌
《酶的功能及作用》
（2）脱氢酶类：直接催化底物脱氢
A·2H + B
A + B·2H
例：乳酸脱氢酶（EC 1.1.1.27，L-乳酸：NAD+氧化还原酶）
COOH
COOH
乳 酸 脱 氢 酶
H O C H +N A D +
CO +N A D H+H +
《酶的功能及作用》
六大类酶催化反应的性质
➢氧化还原酶类（oxido-reductases）
催化氧化还原反应的酶，包括氧化酶类、 脱氢酶类、过氧化氢酶、过氧化物酶等。
《酶的功能及作用》
（1）氧化酶类：催化底物脱氢，并氧化生成H2O或H2O2 。 邻苯二酚氧化酶（EC 1.10.3.1，邻苯二酚：氧氧化酶）
CHOHCOOH
《酶的功能及作用》
（3）酶能区分从有机化学观点来看是属于对称分子中两个等 同的基团，只催化其中的一个基团，而不催化另一个。
例1：
C2H OH
甘 油 激 酶
HC OH +A TP
14C2H OH
C2HO P
HC OH
+ A DP
14C2H OH
若甘油激酶不能区分两个—CH2OH基团，则会生成 :
➢裂合酶类（lyases）
从底物移去一个基团而形成双键或逆反应
AB
A+ B
例1：
《酶的功能及作用》
例2：
《酶的功能及作用》
➢异构酶类（isomerase）
CH 2 O HO CH
P 和
CH 2OH HO CH
14CH 2OH
14CH
《酶的功能及作用》
2
O
P
H
例2：
D
C
4
H3C C OH +
+
D
N
+ D（重氢）
CONH2 -D
R NAD+
DH
C
4
CONH 2 + H3C C O
N
D
R
NAD 辅酶的还原型《酶的功能及作用》 ( A型 )
六、酶的分类
1.根据酶所作用的反应性质
《酶的功能及作用》
五、酶的专一性（特异性）
酶的专一性是指酶对它所催化的反应 及其底物具有的严格的选择性，通常 一种酶只能催化一种或一类化学反应 。
《酶的功能及作用》
类型
《酶的功能及作用》
酶的专一性（特异性，specificity）
1、绝对专一性（absolute specificity）
例:
Thomas Cech University of Colorado at Boulder, USA
Cech和Altman（阿尔特曼）各 自独立地发现了RNA的催化活性 ，并命名这一类酶为ribozyme（核 酶）
Sidney Altman Yale University New Haven, CT, USA
《酶的功能及作用》
主要内容
第一节 酶的概况 第二节 酶促反应机制 第三节 酶促反应动力学 第四节 酶活性的调节控制 第五节 酶活力测定、酶的制备
《酶的功能及作用》
第一节 酶的概况
一、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或核酸分子。
1982年，Cech首次发现RNA也具有酶的催化活性，提出核 酶（ribozyme）的概念。
1995年，《酶发的功现能及脱作用氧》 核酶。
三、酶的化学本质
1．大多数酶是蛋白质
1926年美国Sumner得到脲酶的结 晶，并指出酶是蛋白质.
J.B.Sumner
1930年Northrop等得到了胃蛋白酶 、胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶的结晶，
NH 2 CO
H2O
脲酶
CO2 +2NH3
NH 2
NH2 CO
H2O
X
NHCH3《脲酶酶的功能及作用》
相对专一性（relative specificity）
（1）族专一性（基团专一性，group specificity）
A—B 或 A—B
如α-D-葡萄糖苷酶
CH 2OH O
OH OH
OR
OH
《酶的功能及作用》
活性的抗体。
《酶的功能及作用》
四、酶促反应的特点
1.酶与一般催化剂的共同点
①在反应前后没有质和量的变化； ②只能催化热力学允许的化学反应； ③只能加速可逆反应的进程，而不改变
反应的平衡点。
《酶的功能及作用》
2.酶促反应的特点
①酶促反应具有极高的效率 ②酶促反应具有高度的特异性 ③酶促反应的可调节性 ④酶促反应要求严格的环境条件 ⑤ 酶易失活
C3H
乳酸
C3H
丙酮酸
《酶的功能及作用》
➢转移酶类（transferases）
催化基团的转移
AR+ B
A +BR
例：谷丙转氨酶（GPT）（EC 2.6.1.2，L-丙氨酸： α—酮戊二酸氨基转移酶）
《酶的功能及作用》
➢水解酶类（hydrolases）
AB + H2O
A·OH + BH
《酶的功能及作用》
《酶的功能及作用》
二、酶学研究简史
公元前两千多年，我国已有酿酒记载。 一百余年前，Pasteur认为发酵是酵母细胞生命活动的结果
。 1878年，Kuhne首次提出 Enzyme 一词。 1897年，Buchner兄弟用不含细胞的酵母提取液，实现了
发酵。 1926年，Sumner首次从刀豆中提纯出脲酶结晶。
《酶的功能及作用》
《酶的功能及作用》
《酶的功能及作用》
3．有些DNA也有催化活性 1995年Cuenoud等发现有些DNA分子亦具有催化活
性。
4．抗体酶（abzyme) 抗体酶：指具有催化功能的抗体分子，在抗体分子的 可变区（即肽链的N端）是识别抗原的活性区域，这
部分区域被赋予了酶的属性。 1986年美国Schultz和Lerner两个实验室同时在 Science上发表论文，报道他们成功地得到了具有催化
并进一步证明了酶是蛋白质。
《酶的功能及作用》
J.H.Northrop
证据：
▲引起蛋白质变性的理化因素，可引 起酶失活 ▲两性电解质 ▲水解产生氨基酸 ▲受蛋白水解酶作用失活 ▲具有胶体的性质 ▲化学反应
《酶的功能及作用》
2．核酶
1982年美国T. Cech（切克）等人 发现四膜虫的rRNA前体能在完全没 有蛋白质的情况下进行自我加工， 发现RNA有催化活性。43;H 2O
R 1C O O H + R 2O H
O2R
《酶的功能及作用》
3、立体专一性（stereospecificity）
（1）D-，L-立体异构专一性 （2）几何异构专一性
HCCOOH延 胡 索 酸 水 化 酶 + H2O
C2H COOH
HOC O HC
OH
O
OH邻苯二酚氧化酶
O
2
+ O2
2
+ 2H2O
邻苯二酚
邻苯醌
《酶的功能及作用》
（2）脱氢酶类：直接催化底物脱氢
A·2H + B
A + B·2H
例：乳酸脱氢酶（EC 1.1.1.27，L-乳酸：NAD+氧化还原酶）
COOH
COOH
乳 酸 脱 氢 酶
H O C H +N A D +
CO +N A D H+H +
《酶的功能及作用》
六大类酶催化反应的性质
➢氧化还原酶类（oxido-reductases）
催化氧化还原反应的酶，包括氧化酶类、 脱氢酶类、过氧化氢酶、过氧化物酶等。
《酶的功能及作用》
（1）氧化酶类：催化底物脱氢，并氧化生成H2O或H2O2 。 邻苯二酚氧化酶（EC 1.10.3.1，邻苯二酚：氧氧化酶）
CHOHCOOH
《酶的功能及作用》
（3）酶能区分从有机化学观点来看是属于对称分子中两个等 同的基团，只催化其中的一个基团，而不催化另一个。
例1：
C2H OH
甘 油 激 酶
HC OH +A TP
14C2H OH
C2HO P
HC OH
+ A DP
14C2H OH
若甘油激酶不能区分两个—CH2OH基团，则会生成 :
➢裂合酶类（lyases）
从底物移去一个基团而形成双键或逆反应
AB
A+ B
例1：
《酶的功能及作用》
例2：
《酶的功能及作用》
➢异构酶类（isomerase）
CH 2 O HO CH
P 和
CH 2OH HO CH
14CH 2OH
14CH
《酶的功能及作用》
2
O
P
H
例2：
D
C
4
H3C C OH +
+
D
N
+ D（重氢）
CONH2 -D
R NAD+
DH
C
4
CONH 2 + H3C C O
N
D
R
NAD 辅酶的还原型《酶的功能及作用》 ( A型 )
六、酶的分类
1.根据酶所作用的反应性质
《酶的功能及作用》
五、酶的专一性（特异性）
酶的专一性是指酶对它所催化的反应 及其底物具有的严格的选择性，通常 一种酶只能催化一种或一类化学反应 。
《酶的功能及作用》
类型
《酶的功能及作用》
酶的专一性（特异性，specificity）
1、绝对专一性（absolute specificity）
例:
Thomas Cech University of Colorado at Boulder, USA
Cech和Altman（阿尔特曼）各 自独立地发现了RNA的催化活性 ，并命名这一类酶为ribozyme（核 酶）
Sidney Altman Yale University New Haven, CT, USA