国际系统命名 系统名称应明确标明酶的底物及催化反应的性质。 如:草酸氧化酶(习惯名),系统名称:草酸:氧氧化酶 又如:谷丙转氨酶(习惯名),系统名:丙氨酸:α-酮戊二酸氨基转移酶 反应:丙氨酸+α-酮戊二酸→Glu+丙酮酸 三、国际系统分类法及编号(EC编号) 原则:将所有酶促反应按性质分为六类,分别用1、2、3、4、5、6表示。 再根据底物中被作用的基团或键的特点,将每一大类分为若干个亚类,编号用1、2、3…… 每个亚类又可分为若干个亚一亚类,用编号1、2、3……表示 每一个酶的编号由4个数字组成,中间以““隔开。第一个数字表示大类,第二个数字表示 亚类,第三个表示亚亚类,第四个数字表示在亚-亚中的编号。 1、氧化还原酶类 催化氧化还原反应:A·2H+B=A+B·2H 乳酸:NAD氧化还原酶(EC1.1.1.27),习惯名:乳酸脱氢酶 转移酶类 AB+C=A+BC Ala:酮戊二酸氨基移换酶(EC2.6.12),习惯名:谷丙转氨酶 3、水解醇类 催化水解反应,包括淀粉酶、核酸酶、蛋白酶、脂酶。 亮氨酸氨基肽水解酶(EC34.1.1),习惯名:Ile氨肽酶。 裂合酶类(裂解酶 催化从底物上移去一个基团而形成双键的反应或其逆反应 二磷酸酮糖裂合酶(EC4.1.2.7), 习惯名:醛缩酶 5、异构酶(EC53.19) 催化同分异构体相互转化,6-磷酸Glc异构酶
６ 二、 国际系统命名 系统名称应明确标明酶的底物及催化反应的性质。 如：草酸氧化酶（习惯名），系统名称： 草酸：氧氧化酶 又如：谷丙转氨酶（习惯名），系统名： 丙氨酸：α-酮戊二酸氨基转移酶 反应：丙氨酸+α--酮戊二酸→Glu+丙酮酸 三、 国际系统分类法及编号（EC 编号） 原则：将所有酶促反应按性质分为六类，分别用 1、2、3、4、5、6 表示。 再根据底物中被作用的基团或键的特点，将每一大类分为若干个亚类，编号用 1、2、3……， 每个亚类又可分为若干个亚一亚类，用编号 1、2、3……表示。 每一个酶的编号由 4 个数字组成，中间以“·”隔开。第一个数字表示大类，第二个数字表示 亚类，第三个表示亚-亚类，第四个数字表示在亚-亚中的编号。 1、 氧化还原酶类 催化氧化还原反应： A·2H+B=A+B·2H 乳酸：NAD+氧化还原酶（EC1.1.1.27）， 习惯名：乳酸脱氢酶 图 2、 转移酶类 AB+C=A+BC Ala：酮戊二酸氨基移换酶（EC2.6.1.2）， 习惯名： 谷丙转氨酶 图 3、 水解酶类 催化水解反应，包括淀粉酶、核酸酶、蛋白酶、脂酶。 亮氨酸氨基肽水解酶（EC3.4.1.1）， 习惯名： Ile 氨肽酶。 4、 裂合酶类（裂解酶） 催化从底物上移去一个基团而形成双键的反应或其逆反应 二磷酸酮糖裂合酶（EC4.1.2.7）， 习惯名：醛缩酶 5、 异构酶（EC5.3.1.9） 催化同分异构体相互转化，6-磷酸 Glc 异构酶
6、合成酶(连接酶) 催化一切必须与ATP分解相偶联、并由两种物质合成一种物质的反应 P241表4-8酶的国际分类一一大类和亚类 举例:乙醇脱氢酶的分类编号是ECL.1.1.1,乳酸脱氢酶ECⅠ.1.1.27,苹果酸脱氢酶EC1..37 第一个数字表示大类:氧化还原 第二个数字表示反应基团:醇基 第三个数字表示电子受体:NAD或NADP+ 第四个数字表示此酶底物:乙醇,乳酸,苹果酸。 前面三个编号表明这个酶的特性:反应性质、底物性质(键的类型)及电子或基团的受体,第 四个编号用于区分不同的底物。 酶的物种和组织的差异 来自不同物种或同一物种不同组织或不同细胞器的同一种酶,虽然它们催化同一个生化反应, 但它们的一级结构可能不相同,有时反应机制也可能不同,可是无论是酶的系统命名法还是习惯命 名法,对这些均不加以区别,而定为相同的名称,这是因为命名酶的根据是酶所催化的反应 例如,SOD不管来源如何,均催化如下反应 2O2+2H+→HO2+O2H2O2再由过氧化氢酶催化、分解 它们有同一个名称和酶的编号EC1.15.1 实际此酶可分三类: CuZn-SOD真核生物细胞质中 Mn-SOD真核生物线粒体中 Fe-SOD 即使同是CuZn-SOD,来自牛红细胞与猪红细胞的,其一级结构也有很大不同。 因此,在讨论一个具体的酶时,应对它的来源与名称一并加以说明。 第三节酶促反应动力学 酶促反应动力学是研究酶促反应的速度以及影响酶促反应速度的各种因素,包括低物浓度、酶 浓度、pH、温度、激活剂与抑制剂、等。 酶的量度 酶的含量不能直接用重量和摩尔数表示(不纯、失活、分子量不知),而采用酶的活力单位表 7
７ 6、 合成酶（连接酶） 催化一切必须与 ATP 分解相偶联、并由两种物质合成一种物质的反应。 P241 表 4-8 酶的国际分类——大类和亚类 举例：乙醇脱氢酶的分类编号是 EC1.1.1.1 ，乳酸脱氢酶 EC1.1.1.27 ，苹果酸脱氢酶 EC1.1.1.37 第一个数字表示大类： 氧化还原 第二个数字表示反应基团：醇基 第三个数字表示电子受体：NAD+或 NADP+ 第四个数字表示此酶底物：乙醇，乳酸，苹果酸。 前面三个编号表明这个酶的特性：反应性质、底物性质（键的类型）及电子或基团的受体，第 四个编号用于区分不同的底物。 酶的物种和组织的差异 来自不同物种或同一物种不同组织或不同细胞器的同一种酶，虽然它们催化同一个生化反应， 但它们的一级结构可能不相同，有时反应机制也可能不同，可是无论是酶的系统命名法还是习惯命 名法，对这些均不加以区别，而定为相同的名称，这是因为命名酶的根据是酶所催化的反应。 例如， SOD 不管来源如何，均催化如下反应 2O2 -+2H+→H2O2+O2 H2O2 再由过氧化氢酶催化、分解 它们有同一个名称和酶的编号 EC1.15.1.1 实际此酶可分三类： CuZn-SOD 真核生物细胞质中 Mn-SOD 真核生物线粒体中 Fe-SOD 即使同是 CuZn-SOD，来自牛红细胞与猪红细胞的，其一级结构也有很大不同。 因此，在讨论一个具体的酶时，应对它的来源与名称一并加以说明。 第三节 酶促反应动力学 酶促反应动力学是研究酶促反应的速度以及影响酶促反应速度的各种因素，包括低物浓度、酶 浓度、pH、温度、激活剂与抑制剂、等。 一、 酶的量度 酶的含量不能直接用重量和摩尔数表示（不纯、失活、分子量不知），而采用酶的活力单位表 示
1、酶活力与酶促反应速度 酶活力:用在一定条件下,酶催化某一反应的反应速度表示。反应速度快,活力就越高 酶量一酶活力一反应速度 酶促反应速度的表示方法:单位时间、单位体积中底物的减少量或产物的增加量 单位:浓度/单位时间 P243图4-4酶反应速度曲线 研究酶促反应速度,以酶促反应的初速度为准。因为底物浓度降低、酶部分失活产物抑制和逆 反应等因素,会使反应速度随反应时间的延长而下降。 2、酶的活力单位(U) 国际酶学会标准单位:在特定条件下,1分钟内能转化 luol底物的酶量,称一个国际单位(IU) 特定条件:25℃pH及底物浓度采用最适条件(有时底物分子量不确定时,可用转化底物中 lumo 的有关基团的酶量表示)。 实际工作中,每一种酶的测活方法不同,对酶单位分别有一个明确的定义。 如:限制性核酸内切酶 用粘度法测活性:定义为30℃,1分钟,使底物DNA溶液的比粘度下降25%的酶量为1个酶 单位。 转化率法:标准条件,5分钟使lug供体DNA残留37%的转化活性所需的酶量为1个酶单位 凝胶电泳法测活:37℃,1小时,使1 UglDNA完全水解的酶量为1个酶单位。 可见,同一种酶采用不同的测活方法,得到的酶活单位是不同的,即使是同一种测活法,实验 条件稍有相同,测得的酶单位亦有差异 如淀粉酶,两种定义 A:1g可溶性 starch,在h内液化所需的 enzyme量。 B:lml2%可溶性 starch,在h内液化所需的 enzyme量。 lg酶制剂溶于100mnH2O,取0.5ml与2%的 starch20m反应,pH60,10分钟完全液化,求 酶活力 A:60/10×20×2%×10.5×1000=4800u/克 enzyme制剂 B:6010×200.5×1000=24000克 enzyme制剂 3、酶的比活力 Specific activity 每毫克酶蛋白所具有的酶活力。酶的比活力是分析酶的纯度是重要指标。 单位:Umng蛋白质 有时用每克酶制剂或每毫升酶制剂含有多少个活力单位表示。 举例:一个酶的分离纯化分为4步
８ 1、 酶活力与酶促反应速度 酶活力：用在一定条件下，酶催化某一反应的反应速度表示。反应速度快，活力就越高。 酶量—酶活力一反应速度 酶促反应速度的表示方法：单位时间、单位体积中底物的减少量或产物的增加量。 单位：浓度/单位时间 P243 图 4-4 酶反应速度曲线 研究酶促反应速度，以酶促反应的初速度为准。因为底物浓度降低、酶部分失活产物抑制和逆 反应等因素，会使反应速度随反应时间的延长而下降。 2、 酶的活力单位（U） 国际酶学会标准单位：在特定条件下，1 分钟内能转化 1umol 底物的酶量，称一个国际单位（IU）。 特定条件：25℃ pH 及底物浓度采用最适条件（有时底物分子量不确定时，可用转化底物中 1umol 的有关基团的酶量表示）。 实际工作中，每一种酶的测活方法不同，对酶单位分别有一个明确的定义。 如 ：限制性核酸内切酶 用粘度法测活性：定义为 30℃， 1 分钟，使底物 DNA 溶液的比粘度下降 25%的酶量为 1 个酶 单位。 转化率法：标准条件，5 分钟使 1ug 供体 DNA 残留 37%的转化活性所需的酶量为 1 个酶单位。 凝胶电泳法测活：37℃，1 小时，使 1ugλDNA 完全水解的酶量为 1 个酶单位。 可见，同一种酶采用不同的测活方法，得到的酶活单位是不同的，即使是同一种测活法，实验 条件稍有相同，测得的酶单位亦有差异。 如 淀粉酶，两种定义 A：1 g 可溶性 starch，在 1h 内液化所需的 enzyme 量。 B：l ml 2%可溶性 starch ，在 1h 内液化所需的 enzyme 量。 1g 酶制剂溶于 1000ml H2O，取 0.5ml 与 2%的 starch 20ml 反应，pH6.0，10 分钟完全液化，求 酶活力。 A：60/10×20×2%×1/0.5×1000=4800u/克 enzyme 制剂 B：60/10×20/0.5×1000=240000u/克 enzyme 制剂 3、 酶的比活力 Specific activity 每毫克酶蛋白所具有的酶活力。酶的比活力是分析酶的纯度是重要指标。 单位：U/mg 蛋白质。 有时用每克酶制剂或每毫升酶制剂含有多少个活力单位表示。 举例：一个酶的分离纯化分为 4 步
步骤 总活力(U) 总蛋白质(mg)20 422 比活力(U/mg)6/204/103/5 酶的提纯过程中,总蛋白减少,总活力减少,比活力增高。 酶的纯化倍数 每一步比活力 第一步总活力 每一步比活力 酶的回收率: 第一步总活力×100%0 4、酶的转换数和催化周期 分子活性定义:每mol的 enzyme在1秒内转化 substrate的mol数 亚基或催化中心活性定义:每mol的 active subunit或 active center在一秒内转化的 substrate的 mol数,称为转换数Kcat P244图表4-4 转换数的倒数即为催化周期:一个酶分子每催化一个底物分子所需的时间 如:乳糖脱氢酶转换数为1000/秒,则它的催化周期为103秒 二、底物浓度对酶促反应速度的影响 单底物酶促反应,包括异构酶、水解酶及大部分裂合催化的反应。 1913 Michaelis和 Menten提出米一曼方程。 (一)底物浓度对离促反应速度的影响—米式学说的提出 1903 Henri研究蔗糖水解反应。 sucrose +H2O glucose +fructose sucrase 酸水解
９ 步骤 1 2 3 4 总活力（U） 6 4 3 2 总蛋白质（mg） 20 10 5 2 比活力（U/mg） 6/20 4/10 3/5 2/2 酶的提纯过程中，总蛋白减少，总活力减少，比活力增高。 酶的纯化倍数： 酶的回收率： ×100% 4、 酶的转换数和催化周期 分子活性定义：每 mol 的 enzyme 在 1 秒内转化 substrate 的 mol 数。 亚基或催化中心活性定义：每 mol 的 active subunit 或 active center 在一秒内转化的 substrate 的 mol 数，称为转换数 Kcat P244 图表 4—4 转换数的倒数即为催化周期：一个酶分子每催化一个底物分子所需的时间。 如：乳糖脱氢酶转换数为 1000/秒，则它的催化周期为 10-3秒。 二、 底物浓度对酶促反应速度的影响 单底物酶促反应，包括异构酶、水解酶及大部分裂合催化的反应。 1913 Michaelis 和 Menten 提出米—曼方程。 （一） 底物浓度对酶促反应速度的影响——米式学说的提出 1903 Henri 研究蔗糖水解反应。 sucrose +H2O acid glucose +fructose sucrase 酸水解 V V 第一步总活力 每一步比活力 第一步总活力 每一步比活力
酶水解 enzyme( substrate不变) sucrose 底物浓度与酶促反应速度的关系: 初速度V maX 零级反应 混合级反应 In2 Vmax 级反应 Km 当底物浓度不断增大时,反应速度不再上升,趋向一个极限,酶被底物饱和(底物饱和现象)。 中间产物假说:酶与底物先络合成一个中间产物,然后中间产物进一步分解成产物和游离的酶。 证据:(1)竞争性抑制实验(2)底物保护酶不变性(3)结晶ES复合物的获得。 米式学说: 1913年, Michaelis和 Menten继承和发展了中间产物学说,在前人工作基础上提出酶促动力学 的基本原理,并以数学公式表明了底物浓度与酶促反应速度的定量关系,称米式学说: Km+sT (二)米式方程的导出: 基于快速平衡假说——早年的米式方程 最初, Michaelis和 Menten是根据“快速平衡假说”推出米式方程
１０ [sucrose] 酶水解 V V [enzyme]( substrate 不变) [sucrose] 底物浓度与酶促反应速度的关系： 当底物浓度不断增大时，反应速度不再上升，趋向一个极限，酶被底物饱和（底物饱和现象）。 中间产物假说：酶与底物先络合成一个中间产物，然后中间产物进一步分解成产物和游离的酶。 证据：（1）竞争性抑制实验（2）底物保护酶不变性（3）结晶 ES 复合物的获得。 米式学说： 1913 年，Michaelis 和 Menten 继承和发展了中间产物学说，在前人工作基础上提出酶促动力学 的基本原理，并以数学公式表明了底物浓度与酶促反应速度的定量关系，称米式学说： （二） 米式方程的导出： 1、 基于快速平衡假说——早年的米式方程 最初，Michaelis 和 Menten 是根据“快速平衡假说”推出米式方程。 初速度 V 1/2 Vmax 一级反应 零级反应 混合级反应 Vmax Km [S] [ ] max *[ ] K S V S V m + =