酶的分子组成-生命科学整合课程

一、酶的分子组成

★单纯酶(single E.)：只含有多肽链，无非蛋白成分

   · 脲酶、淀粉酶、核糖核酸酶等

★结合酶(conjugate E.)：需要其它非蛋白成分的参与，机体中多数酶是结合酶

  · 结合酶的蛋白成分称酶蛋白(apoenzyme)

  · 非蛋白成分包括：

     辅酶(coenzyme)

     辅基(prosthetic group)

     辅助因子(cofactor)

  · 二者结合称全酶(holoenzyme)

辅酶与辅基

★小分子有机化合物，往往是 B 组维生素的衍生物

★往往参与酶促反应，担负传递电子、质子或各种基团的作用

★依据其与酶蛋白结合的方式可分为两类：

    · 辅酶：与酶结合疏松，可透析去除

     只有在催化反应进行时才结合酶蛋白

     往往在反应中作为底物被消耗

   · 辅基：与酶紧密结合且常为共价结合

      始终与酶蛋白结合，难以去除

      参与反应，在反应过程中再生

★辅酶决定反应的类型，酶蛋白决定特异性

辅酶做为反应的底物

★酶是催化剂，在反应过程中不会被消耗

★辅酶或辅基往往参与酶促反应，并且被再生，因此也不会消耗

★在很多情况下，辅酶或辅基均可作为反应的底物

★细胞中各种酶相互协同，保证辅酶或辅基的再生

作为辅助因子的金属离子

★多数的酶都需要金属辅助因子

K＋, Na＋, Ca＋, Mg＋, Cu＋, Zn2＋, Fe2＋, Mn2＋

★金属酶(metalloenzyme)：

    · 金属结合酶：

    金属因子与酶牢固结合

    加入游离的金属离子并不能增加酶活性

    · 金属激活酶：

    金属离子只在催化反应进行时才与酶结合

黄嘌呤氧化酶

· Fe-S cluster

· Mo

· 属于金属结合酶(www.xing528.com)

 己糖激酶(hexokinase)

· Mg 离子结合于底物

· 属于金属激活酶

金属离子的作用

★ 直接参与酶促反应，通常起到电子运载体的作用

★ 作为酶蛋白的组成部分，稳定其构象

★ 结合底物，中和电荷，促进底物与酶的结合

★ 作为酶与底物结合的中介者

金属因子作为电子传递体

★ Fe、Cu、Mn 可产生价态变化，通常作为电子传递体参与酶反应

★ 细胞色素 P-450(cytochrome)，催化底物分子羟化

    ·含有血红素铁以及铁硫簇

    ·在血红素中 Fe 作为辅基的一部分起作用

锌往往是底物与酶之间的桥梁

★羧肽酶 A 含有锌，倾向于水解疏水羧基末端

★羧肽酶 B 同样含有锌

                        羧肽酶      A carboxypeptidase

镁离子的作用是形成底物复合物

★ 核酸或核苷酸参与酶反应时往往需要 Mg2＋ 

★ Mg2＋与底物形成复合物，而不直接结合酶，其作用是屏蔽磷酸基团的负电荷

· 激酶等需要 ATP 作为底物

· 真正底物是 Mg2＋-ATP