最新酶学基础三
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高三酶知识点总结一、酶的基本概念酶是生物体内的生物催化剂,是一种能够促进生物化学反应进行的蛋白质。
酶作为生命的催化剂,在维持生命活动中起着至关重要的作用。
通过降低反应的活化能,酶能够加速生物化学反应的进行,使反应在体温下进行,并且保证了反应的特异性和高效性。
二、酶的分类1.按照作用类型分类:(1)氧化还原酶:如过氧化氢酶、蔗糖氧化酶等;(2)转移酶:如葡萄糖转移酶、苹果酸转移酶等;(3)水解酶:如淀粉酶、脂肪酶等;(4)合成酶:如葡萄糖合成酶、胰岛素合成酶等;(5)异构酶:如磷酸烯醇式异构酶、谷氨酰磷酸转肉酰胺合成酶等;2.按照活性位置分类:(1)内质网酶;(2)线粒体酶;(3)叶绿体酶;(4)细胞壁酶;(5)胞质酶;3.按照化学性质分类:(1)氧化酶;(2)还原酶;(3)过氧化酶;(4)转移酶;(5)水解酶;(6)合成酶;4.按照底物分类:(1)葡萄糖类;(2)淀粉类;(3)蛋白质类;(4)脂肪类;(5)核酸类;三、酶的作用机制酶的作用机制是通过酶与基质形成复合物来参与生物化学反应的进行。
酶通过活性中心与底物结合,从而促进了底物分子的变换。
酶可能通过使底物分子的构象变化,也可能通过消除底物分子上所需的能量,从而加速反应的进行。
此外,酶还可以通过提出中间体,催化反应的进行,还可以通过改变底物之间的空间关系,加速反应的进行。
四、酶的特性1.酶具有高效性:酶作为生物体内的生物催化剂,具有高效的特点。
一般来说,酶的催化速度是非酶催化速度的百万倍。
这也正是酶能够在体温下促进生物化学反应的进行的原因。
2.酶具有专一性:酶对底物的专一性是指酶对特定的底物具有高度的选择性和专一性,能够使特定的底物与酶形成底物-酶结合物,从而进行特定的生物化学反应。
3.酶具有可逆性:在生物体内,酶所催化的反应通常都是可逆反应,在逆反应中,酶可以使用同样的底物进行逆反应,从而保持生物体内的动态平衡。
4.酶受到环境条件的影响:酶的活性受到环境条件(如温度、pH值等)的影响,一般情况下酶的活性在特定的温度和pH值下表现最佳。
《酶》知识清单一、酶的定义酶是由活细胞产生的、对其底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质或 RNA。
酶的化学本质是蛋白质或 RNA,这一特点决定了酶具有不同于一般催化剂的独特性质。
二、酶的作用酶在生物体内发挥着至关重要的作用,几乎参与了所有的生命活动过程。
1、催化代谢反应酶能够加速生物体内的化学反应,使得原本需要在苛刻条件下才能进行的反应在温和的生理条件下迅速完成。
例如,消化酶能够帮助我们分解食物中的大分子物质,使其变成能够被吸收的小分子。
2、调节生理功能通过调节酶的活性和含量,可以控制生物体内的各种生理过程。
比如,某些激素可以通过激活或抑制特定的酶来调节细胞的代谢和功能。
3、参与物质运输一些酶参与物质的跨膜运输,帮助细胞摄取或排出所需的物质。
4、维持细胞结构和功能某些酶参与细胞结构的构建和维护,保证细胞的正常形态和功能。
三、酶的特性1、高效性酶的催化效率极高,通常比非催化反应高 10⁸ 10²⁰倍。
这使得生物体内的各种代谢反应能够快速进行,以适应生命活动的需要。
2、特异性酶对底物具有严格的选择性,一种酶通常只能催化一种或一类特定的化学反应。
这种特异性分为绝对特异性和相对特异性。
绝对特异性是指酶只作用于一种底物,产生一定的反应;相对特异性则是指酶作用于一类底物或一种化学键。
3、可调节性细胞可以根据内外环境的变化,通过多种方式调节酶的活性和含量,从而改变代谢的速度和方向。
4、不稳定性大多数酶是蛋白质,其活性容易受到多种因素的影响,如温度、pH 值、抑制剂等。
在极端条件下,酶可能会变性失活。
四、酶的分类根据酶催化反应的类型,酶可以分为六大类:1、氧化还原酶类参与氧化还原反应,如细胞呼吸中的脱氢酶。
2、转移酶类催化基团转移反应,例如甲基转移酶、氨基转移酶等。
3、水解酶类催化水解反应,如蛋白酶、淀粉酶等。
4、裂解酶类催化从底物分子中移去一个基团或原子形成双键的反应或其逆反应。
5、异构酶类催化同分异构体之间的相互转化。
基础生物化学Basic Biochemistry
胰凝乳蛋白酶的催化机制
酶促反应的机制:中间产物学说
酶促反应的专一性:诱导契合学说
影响酶催化的机制:(临近和定向效应,张力作用,酸碱催化,共价催化,微环境效应)
蛋白质的结构
食物中蛋白质的消化
卵清蛋白(PDB ID: 1UHG
)氨基酸
胰凝乳蛋白酶
胰凝乳蛋白酶催化具有疏水基团的羧基肽键水解。
(切断多肽链中的芳香族氨基酸残基的羧基一侧)。
参与食物中蛋白质的消化过程。
His57
Asp102
Ser195
催化的活性部位
胰凝乳蛋白酶的活性中心由Ser195、His57和Asp102组成,它们构成一个电荷转接系统。
Ser195由于His57和Asp102的影响而成为很强的亲核基团。
催化的四
面体中间物的形成
催化形成的
四面体中间物的稳定
四面体过渡态的形成
底物的敏感键断裂,其中胺成分通过氢键与酶的His57咪唑基连接,底物的羧基部分酯化到Ser195的羟基上。
电荷转接系统从水中吸收一个质子,结果OH-立即攻击连在Ser195上的底物的羧基碳原子,释放产物。
胰凝乳蛋白酶催化机制总结
酶的活性部位Asp102 His57
Ser195
电荷转接系统
对肽键的亲核进攻
产物
氧阴离子洞
四面体过渡态
复合物的形成
肽键断裂
水解。