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    課堂講義|2021年臨床助理醫(yī)師考試莊嚴(yán)老師“生物化學(xué)-酶的概念與結(jié)構(gòu)功能”課程講義

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    第01講 酶

    第三節(jié) 酶

    考試大綱及考點(diǎn)預(yù)測(cè)

    酶的催化作用及活性中心

    酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)

    同工酶

    一、概述

    (一)概念

    酶是一類(lèi)由活細(xì)胞產(chǎn)生的,對(duì)其特異底物具有高效催化作用的有機(jī)生物催化劑。

    酶是最主要的催化劑,酶所作用的分子稱(chēng)為底物,亦稱(chēng)作用物。酶的存在及其活性的調(diào)節(jié),是生物體能夠進(jìn)行物質(zhì)代謝和生命活動(dòng)的必要條件。也是許多疾病的發(fā)病機(jī)制和治療的藥理學(xué)基礎(chǔ)。

    (二)酶促反應(yīng)的特點(diǎn)

    1.有效地降低反應(yīng)的活化能,具有極高的催化效率。

    2.高度的特異性 ①相對(duì)特異性;②絕對(duì)特異性;③立體異構(gòu)特異性

    3.酶催化活性的可調(diào)節(jié)性,以適應(yīng)機(jī)體對(duì)不斷變化的內(nèi)外環(huán)境和生命活動(dòng)的需要,這是與無(wú)機(jī)催化反應(yīng)的不同點(diǎn)。

    4.酶活性的不穩(wěn)定性,易受溫度及酸堿度等因素影響。

    二、酶的結(jié)構(gòu)與功能

    (一)酶的分子組成

    1

    1.輔酶:輔助因子可以是金屬離子,也可以是小分子有機(jī)化合物或金屬有機(jī)化合物,稱(chēng)為輔酶。

    2.輔基:輔酶中與酶蛋白緊密結(jié)合甚至是共價(jià)結(jié)合的輔酶以及金屬離子稱(chēng)為輔基。

    輔酶或輔基

    考點(diǎn)

    2

    (二)輔酶作用

    包括:①運(yùn)載氫原子或電子,參與氧化還原反應(yīng);②運(yùn)載反應(yīng)基團(tuán),參與基團(tuán)轉(zhuǎn)移。

    (三)金屬離子作用

    1.穩(wěn)定構(gòu)象 穩(wěn)定酶蛋白催化活性所必需的分子構(gòu)象。

    2.構(gòu)成酶的活性中心 作為酶活性中心的組成成分,參與構(gòu)成酶的活性中心。

    3.連接作用 作為橋梁,將底物分子與酶蛋白螯合起來(lái)。

    [講義編號(hào)NODE71020100030100000104:針對(duì)本講義提問(wèn)]

    (二)活性中心與必需基團(tuán)

    考點(diǎn)

    (1)活性中心:酶的活性中心指酶分子能與底物結(jié)合并發(fā)生催化作用的局部空間結(jié)構(gòu)。凡具有活性的酶都具有活性中心。

    (2)必需集團(tuán)

    1)活性中心內(nèi)的必需集團(tuán):它包含兩個(gè)基團(tuán)(結(jié)合基團(tuán)和催化基團(tuán)),其特點(diǎn)是與催化作用直接相關(guān),是酶發(fā)揮催化作用的關(guān)鍵部位。這些基團(tuán)與維持整個(gè)酶分子的空間構(gòu)象有關(guān)。

    2)活性中心外的必需集團(tuán):在活性中心外的區(qū)域,還有一些不與底物直接作用的必需基團(tuán),這些基團(tuán)與維持活性中心的空間構(gòu)象有關(guān)。

    常見(jiàn)的必需基團(tuán):有組氨酸的咪唑基,絲氨酸的羥基,半胱氨酸的巰基以及谷氨酸的γ-羧基等。

    三)酶原與酶原的激活

    1.酶原:多數(shù)酶合成后即具活性,但有少部分酶在細(xì)胞內(nèi)合成后并無(wú)活性,這類(lèi)無(wú)活性的酶的前體,稱(chēng)為酶原。

    2.酶原激活:當(dāng)酶原被分泌出細(xì)胞,在蛋白酶等的作用下,經(jīng)過(guò)一定的加工剪切,使肽鏈重新折疊形成活性中心,或暴露出活性中心。由無(wú)活性的酶原變成有活性酶的過(guò)程稱(chēng)為酶原激活。

    (四)同工酶

    (1)概念:是指催化相同的化學(xué)反應(yīng),而酶蛋白的分子結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)乃至免疫學(xué)性質(zhì)不同的一組酶。

    (2)舉例:乳酸脫氫酶(LDH1——LDH5共5種同工酶)心以LDH1為主;腎以LDH2為主;肺以LDH3和LDH2為主;肝和骨骼肌以LDH5為主。

    記憶要訣:心腎肺1-2-3,肝和骨骼肌在后面。

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