一、教学目标

1.认识酶的本质，理解酶的特征、催化作用和催化机制；

2.清楚辅酶的结构并把它与维生素和核苷酸联系起来；

3.结合酶的化学本质和催化机制学习各种影响酶反应速率的因素。

二、教学重点

1.酶的化学本质、结构、特性和功能

2.酶反应动力学

3.酶的应用

三、教学难点

1.米氏方程的推导

2.酶活调节机制

七、激活剂对酶促反应速度的影响

凡是能提高酶活性的物质，都称为激活剂。

激活剂作用包括两种情况：

一种是由于激活剂的存在，使一些本来有活性的酶活性进一步提高，这一类激活剂主要是离子或简单有机化合物。

另一种是激活酶原，无活性→有活性，这一类激活剂可能是离子或蛋白质。

1、无机离子的激活作用

（1）金属离子：K+ 、Na+、Mg2+ 、Zn2+、Fe 2+ 、Ca2+

（2）阴离子：cl-、Br -

（3）氢离子

2、简单有机分子的激活作用

①还原剂（如Cys、还原型谷胱甘肽）能激活某些活性中心含有—SH的酶。

②金属螯合剂（EDTA）能去除酶中重金属离子，解除抑制作用。

八、抑制剂对酶促反应速度的影响

酶是蛋白，凡可使酶蛋白变性而引起酶活力丧失的作用称为酶的失活作用。

抑制作用：使酶活力下降但并不引起酶蛋白变性的作用称为抑制作用。（不可逆抑制、可逆抑制）

抑制剂（inhibitor）：不引起酶蛋白变性，但能使酶分子上某些必需基团（活性中心上一些基团）发生变化，引起酶活性下降，甚至丧失，此类物质称为酶的抑制剂。

研究抑制剂对酶的作用有重大的意义：

药物作用机理和抑制剂型药物的设计与开发：抗癌药

对生物体的代谢途径进行认为调控，代谢控制发酵

研究酶的活性中心的构象及其化学功能基团，不仅可以设计农药，而且也是酶工程和化学修饰酶、酶工业的基础

（一）不可逆抑制作用（非专性必、专一性）

抑制剂与酶活性中心基团共价结合，使酶的活性下降，无法用透析法除去抑制剂。

1、非专一性不可逆抑制剂

此类抑制剂可以和一类或几类基团反应。它们不但能和酶分子中的必需基团作用，同时也能和相应的非必需基团作用。

（1）酰化剂

二异丙基磷酰氟酯（DFP，神经毒气）和许多有机磷农药都属于磷酰化剂，能与酶活性中心Ser的—OH结合，抑制某些蛋白酶及酯酶。这类化合物的作用机理是强烈地抑制与中枢神经系统有关的乙酰胆碱脂酶，使乙酰胆碱不能分解为乙酰和胆碱。乙酰胆碱的堆积，引起一系列神经中毒症状。

（2）烷化剂

许多有机汞、有机砷都是烷化剂，可以使酶的巯基烷化

有机汞、有机砷化合物和重金属还可以与还原型硫辛酸（人体重要的辅酶）反应

（3）氰化物

与含铁扑啉的酶中的Fe2+结合，阻抑细胞呼吸。

（4）重金属

Ag、Cu、Hg、Cd、Pb能使大多数酶失活，EDTA可解除。

（5）还原剂

以二硫键为必需基团的酶，可以被巯基乙醇、二硫苏糖醇等巯基试剂还原失活。

（6）含活泼双键试剂（与—ＳＨ、—ＮＨ２反应）

Ｎ—乙基顺丁烯二酰亚胺

（7）亲电试剂

四硝基甲烷，可使Tyr硝基化。

2、专一性不可逆抑制

此类抑制剂仅仅和活性部位的有关基团反应。

（1）Ks型专一性不可逆抑制剂

Ks型抑制剂不仅具有与底物相似的、可与酶结合的基团，同时还有一个能与酶的其它基团反应的活泼基团。

专一性：抑制剂与酶活性部位某基团形成的非共价络合物和抑制剂与非活性部位同类基团形成的非共价络合物之间的解离常数不同。

（2）Kcat型专一性不可逆抑制剂

这种抑制剂是根据酶的催化过程来设计的，它们与底物类似，既能与酶结合，也能被催化发生反应，在其分子中具有潜伏反应基团（latent  reactive  group），该基团会被酶催化而活化，并立即与酶活性中心某基团进行不可逆结合，使酶受抑制。此种抑制专一性强，又是经酶催化后引起，被称为自杀性底物。

（二）可逆抑制作用 Reversible  Inhibition

此类抑制剂与酶蛋白的结合是可逆的，可以用透折法除去抑制剂，恢复酶的活性。

1、竞争性抑制（Competitive inhibition）

抑制剂与底物竞争酶的活性中心。

竞争性抑制剂具有与底物类似的结构，可与酶形成可逆的EI复合物，阻止底物与酶结合。可以通过增加底物浓度而解除此种抑制。

2、非竞争性抑制

特点：抑制剂与酶活性中的以外的基团结合，其结构可能与底物无关。

酶可以同时与底物及抑制剂结合，但是，中间产物ESI不能进一步分解为产物，因此，酶的活性降低。显然，不能通过增加底物的浓度的办法来消除非竞争性抑制作用。

非竞争性抑制剂多是与酶活性中心之外的巯基可逆结合，包括某些含金属离子的化合物（Cu2+、Hg2+、Ag+）和EDTA，。

3、反竞争性抑制

酶只有在与底物结合后，才能与抑制剂结合。E+S→ES+I ≠ P

（三）可逆抑制作用的动力学

1、竞争性抑制：

竞争性抑制作用小结：

Vmax不变，Km变大。要达到同一个给定的Vmax分数，必须要有比无抑制剂时大得多的底物浓度。

竞争性抑制剂对酶促反应的抑制程度，决定于[I]、[S]、Km和Ki

A. [I]一定，增加[S]，可减少抑制程度。

B. [S]一定，增加[I]，可增加抑制程度（Km’增加）。

C. Ki值较低时，任何给定[I]和[S]，抑制程度都较大，Ki越大，抑制作用越小。

D. [I]=Ki时，所作双倒数图直线的斜率加倍。

E. 在一定[S]、[I]下，Km值愈低，抑制程度愈小。

2、非竞争性抑制

非竞争性抑制剂可使酶促反应的Vmax降至Vmax/（1+[I]/Ki），而对Km无影响。它对酶促反应的抑制程度决定于[I]和Ki ，与酶的Km和[S]无关。

3、反竞争性抑制