第三章酶Enzyme 在实验室中，复杂有机物的合成与分解必需在高温、高压、强酸或强碱答剧烈条件 下进行，而在生物体内虽然涤件十分温和，许多复杂的化学变化却进行得极顺剂和迅速， 这种使化学反应变得容易和迅速的根本原因就是生物体内普遍荏在着生物催化剂 酶。酶与其他催化剂不同，它具有很大的专一性和极高的催化效率，能在机体中十分温和 的条件下起高效率的催化作用，这不是无机催化剂所能比拟的。 人们对酶的认识起源于生产实践。我国几千年前就开始制作发酵饮料及食品。1833 年Payon和Persoz从麦芽提取液中分离得到一种能水解淀粉的物质，称之为淀粉酶。 1857年微生物学家Pasteur等人提出酒精发酵是酵母细胞活动的结果，1878年提出了 “酶”这个概，Liebig等人提出发酵现象是由溶解于细胞液中的酶引起的。1913年 Michaelis和Menten提出了酶动力学原理一米氏学说，这对酶学反应机理的研究是一 个突破。1926年Sumner第一次从刀豆中提取出了脲酶结晶，并第一次证明酶有蛋白质性 质。20世纪30年代Northrop又分离出了结晶的胃蛋白酶、胰蛋白酶及胰凝乳蛋白酶，并 进行了动力学探讨，确立了酶的蛋白质本质。 现已鉴定出4000多种酶，其中不少得到结晶，很多种的一级结构或三级结构也已经 阐明。随着酶学理论研究的不断深入必将对生命本质的探索作出更大的贡献。 第一节酶的催化性质 酶是生物催化剂 是由活细胞产生的生物催化剂，这种催化剂具有极高的催化效率和高度的底 物特异性，其化学本质是蛋白质 二、酶的化学本质 1.酶的蛋白质本质 蛋白质有多种生物功能，其中具有催化作用的蛋白质称为酶。几乎所有的酶都是蛋 白质。酶和其他蛋白质一样都是由氨基酸组成的，具有两性电解质的性质并具有一、二、 三、四级结构，也受物理因素（加热、紫外线照射等）及化学因素（酸碱、有机溶剂等）的作 用而变性或沉淀，丧失活性。酶的分子量也很大，其水溶液具有亲水胶体的性质，不能通 过透析膜。在体外酶被胰蛋白酶水解而失活。 2.酶的核酸性质 多年来人们一直认为酶都是蛋白质，然而，近年来有实验表明：核酸分子也是高活性 的酶。最使人震惊的例子是L19RNA,它是原生动物四膜虫26 S rRNA前体经自身拼接 所释放出的内含子的缩短的形式。LI9RNA在一定条件下能够以高度专一的形式催化寡 聚核糖核苷酸底物的切割与连接。我们称本质为RNA的酶为核糖酶bo②ymes),有时也 称为RNA酶。它们很适于去识别并转化单链核酸，因为它们与所作用的核酸底物享用 共同的碱基配对语言。RNA分子和蛋白质分子一样，可以是非常有效的催化剂，但大多 数的RNA的催化效率不及蛋白质。因为RNA不同于蛋白质：首先RNA不能形成大的非
1 第三章 酶 Enzyme 在实验室中，复杂有机物的合成与分解必需在高温、高压、强酸或强碱等剧烈条件 下进行，而在生物体内虽然条件十分温和，许多复杂的化学变化却进行得极顺利和迅速， 这种使化学反应变得容易和迅速的根本原因就是生物体内普遍存在着生物催化剂—— 酶。酶与其他催化剂不同，它具有很大的专一性和极高的催化效率，能在机体中十分温和 的条件下起高效率的催化作用，这不是无机催化剂所能比拟的。 人们对酶的认识起源于生产实践。我国几千年前就开始制作发酵饮料及食品。1833 年 Payon 和 Persoz 从麦芽提取液中分离得到一种能水解淀粉的物质，称之为淀粉酶。 1857 年微生物学家 Pasteur 等人提出酒精发酵是酵母细胞活动的结果，1878 年提出了 “酶” 这个概，Liebig 等人提出发酵现象是由溶解于细胞液中的酶引起的。1913 年 Michaelis 和 Menten 提出了酶动力学原理——米氏学说， 这对酶学反应机理的研究是一 个突破。1926 年 Sumner 第一次从刀豆中提取出了脲酶结晶，并第一次证明酶有蛋白质性 质。20 世纪 30 年代 Northrop 又分离出了结晶的胃蛋白酶、胰蛋白酶及胰凝乳蛋白酶，并 进行了动力学探讨，确立了酶的蛋白质本质。 现已鉴定出 4 000多种酶，其中不少得到结晶，很多种的一级结构或三级结构也已经 阐明。随着酶学理论研究的不断深入必将对生命本质的探索作出更大的贡献。 第一节 酶的催化性质 一 酶是生物催化剂 是由活细胞产生的生物催化剂，这种催化剂具有极高的催化效率和高度的底 物特异性，其化学本质是蛋白质 二、酶的化学本质 1．酶的蛋白质本质 蛋白质有多种生物功能，其中具有催化作用的蛋白质称为酶。几乎所有的酶都是蛋 白质。酶和其他蛋白质一样都是由氨基酸组成的，具有两性电解质的性质并具有一、二、 三、四级结构，也受物理因素(加热、紫外线照射等)及化学因素(酸碱、有机溶剂等)的作 用而变性或沉淀，丧失活性。酶的分子量也很大，其水溶液具有亲水胶体的性质，不能通 过透析膜。在体外酶被胰蛋白酶水解而失活。 2．酶的核酸性质 多年来人们一直认为酶都是蛋白质，然而，近年来有实验表明：核酸分子也是高活性 的酶。 最使人震惊的例子是 L19RNA，它是原生动物四膜虫 26S rRNA 前体经自身拼接 所释放出的内含子的缩短的形式。L19RNA 在一定条件下能够以高度专一的形式催化寡 聚核糖核苷酸底物的切割与连接。我们称本质为 RNA 的酶为核糖酶(ribozymes)，有时也 称为 RNA 酶。 它们很适于去识别并转化单链核酸，因为它们与所作用的核酸底物享用 共同的碱基配对语言。RNA 分子和蛋白质分子一样，可以是非常有效的催化剂，但大多 数的 RNA 的催化效率不及蛋白质。因为 RNA 不同于蛋白质：首先 RNA 不能形成大的非
极性分子，而且与蛋白质相比它们的极性小得多：第二，核酸只有四种不同的构建单位， 而蛋白质有20种氨基酸作为基本的构建单位。 3酶的分类 根据酶蛋白的特点将酶分为三类 (1)单体酶单体酶monomeric en2yme只有一条多肽链。属于这一类的酶很少，一 般都是催化水解反应的酶，相对分子质量在13000~35000之间，如溶菌酶、胰蛋白酶 等。 (2)寡聚酶寡聚酶(oligomeric enzyme)油几个甚至几十个亚基组成，这些亚基可 以是相同的多肽链，也可以是不同的多肽链。亚基之间不是共价结合，彼此很容易分开。 寡聚酶的分子量从3.5万到几百万，如磷酸化酶和3-磷酸甘油脱氢酶等。 (3)多酶体系多酶体系(multienzyme system)是由几种酶彼此嵌合形成的复合体。 它有利于一系列反应的进行。这类多酶复合体分子量很高，一般都在几百万以上。如脂肪 合成酶复合体。 三酶的分子组成与功能 (一)根据酶的组成将酶分成两类 (1)单酶因为酶是蛋白质，所以酶和其他蛋白质一样，可以根据其组成成分分为 简单蛋白质和结合蛋白质两类。有些酶其活性仅仅决定于蛋白质结构，这类酶属于简单蛋 白质，又称单酶，如脲酵、蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶及核糖核酸酶等。 (2)全酶另一类酶其蛋白质与非蛋白组分结合后才表现出酶活性，这类酶属于结 合蛋白质，称为全酶，即全酶=酶蛋白十辅助因子。 全酶中蛋白质部分称为酶蛋白，非蛋白部分称为辅助因子。在催化反应中酶蛋白与辅 因子所起的作用不同，酶的专一性取决于酶蛋白本身，辅助因子一般都在酶促反应中起运 输转移电子、原子或某些功能基（如参与氧化还原或运载酰基）的作用。 酶的辅助因子包括金属离子及有机物，绝大多数情况下可以通过透析或其他方法将全酶中 的辅助因子除去。例如，酵母提取物有催化葡萄糖发酵的能力，透析除去辅助因子后，酵 母就失去了催化能力。这种与酶蛋白松弛结合的辅助因子称为辅酶(cofactor或 coenzyme),但在少数情况下，有一些辅助因子是以共价键和酶蛋白结合在一起的，不 易透析除去，这种辅助因子称为辅基(prosthetic group)。辅基与辅酶的区别只在于它们与 酶蛋白结合的牢固程度不同，并无严格的界限。 (二)辅基与辅酶的来源及生理功能 大部分的辅酶与辅基衍生于维生素。维生素的重要性就在于它们是体内一些重要的代谢酶 的辅酶或辅基的组成成分。 维生素是指一类维持细胞正常功能所必需的，但在生物体内不能自身合成而必须由食物供 给的小分子有机化合物 2
2 极性分子，而且与蛋白质相比它们的极性小得多；第二，核酸只有四种不同的构建单位， 而蛋白质有 20 种氨基酸作为基本的构建单位。 3 酶的分类 根据酶蛋白的特点将酶分为三类 （1）单体酶 单体酶(monomeric enzyme)只有一条多肽链。属于这一类的酶很少,一 般都是催化水解反应的酶，相对分子质量在 13 000～35 000 之间,如溶菌酶、胰蛋白酶 等。 （2）寡聚酶 寡聚酶 (oligomeric enzyme)由几个甚至几十个亚基组成，这些亚基可 以是相同的多肽链，也可以是不同的多肽链。亚基之间不是共价结合,彼此很容易分开。 寡聚酶的分子量从3.5 万到几百万，如磷酸化酶 a 和 3-磷酸甘油脱氢酶等。 （3）多酶体系 多酶体系 (multienzyme system)是由几种酶彼此嵌合形成的复合体。 它有利于一系列反应的进行。这类多酶复合体分子量很高，一般都在几百万以上。如脂肪 合成酶复合体。 三酶的分子组成与功能 （一）根据酶的组成将酶分成两类 （1）单酶 因为酶是蛋白质，所以酶和其他蛋白质一样，可以根据其组成成分分为 简单蛋白质和结合蛋白质两类。有些酶其活性仅仅决定于蛋白质结构，这类酶属于简单蛋 白质，又称单酶，如脲酶、蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶及核糖核酸酶等。 （2）全酶 另一类酶其蛋白质与非蛋白组分结合后才表现出酶活性，这类酶属于结 合蛋白质，称为全酶，即全酶＝酶蛋白＋辅助因子。 全酶中蛋白质部分称为酶蛋白，非蛋白部分称为辅助因子。在催化反应中酶蛋白与辅 因子所起的作用不同，酶的专一性取决于酶蛋白本身，辅助因子一般都在酶促反应中起运 输转移电子、原子或某些功能基（如参与氧化还原或运载酰基）的作用。 酶的辅助因子包括金属离子及有机物，绝大多数情况下可以通过透析或其他方法将全酶中 的辅助因子除去。例如，酵母提取物有催化葡萄糖发酵的能力，透析除去辅助因子后,酵 母就失去了催化能力。这种与酶蛋白松弛结合的辅助因子称为辅酶(cofactor 或 coenzyme)•，但在少数情况下，有一些辅助因子是以共价键和酶蛋白结合在一起的，不 易透析除去，这种辅助因子称为辅基(prosthetic group)。辅基与辅酶的区别只在于它们与 酶蛋白结合的牢固程度不同，并无严格的界限。 （二）辅基与辅酶的来源及生理功能 大部分的辅酶与辅基衍生于维生素。维生素的重要性就在于它们是体内一些重要的代谢酶 的辅酶或辅基的组成成分。 维生素是指一类维持细胞正常功能所必需的，但在生物体内不能自身合成而必须由食物供 给的小分子有机化合物
维生素可按其溶解性的不同分为脂溶性维生素和水溶性维生素两大类。脂溶性维生素有 VitA、VitD.VitE和VtK四种。 水溶性维生素有Yit巡1，Vit2,VitPP,Vi逃6，Yi逃L2,ViC,泛酸， 生物素，叶酸等。维生素及辅酶的研究是20世纪前半期生物化学最显著的成就，特别 是阐明了B族维生素在酶反应中担负辅酶的作用。在此时期从分子水平探讨人体的营养 需要所取得的划时代的进展，对人类的健康做出了重大贡献。 表5-8维生素及辅酶类型 类型 辅酶或其他功能 生化作用 疏胺素B) 焦磷酸硫胺素(P a-酮酸氧化脱妆等 核黄素B2 泛酸B) 辅酶A 酰基基团的转移 尼克感网 贸贤电手 吡哆醛B6 磷酸吡咳醛 氨基基团的转移 生物素B列 胞生物素 羟基的转 叶酸B) 四氢叶酸 一碳基团的转移 维生素(B回 8 氢原子的12移位 硫辛酸 硫辛酰赖氨酸 氢原子和酰基团的转 推生素C 羟化作用的铺助因表 维生素A 11-视黄醛 视觉循环 推生素D 钙和晓酸的代密 推生素E 抗氧化剂 维生素K 凝血醇原的性物合成 水溶性维生素 1.硫胺素 硫胺素(thiamine)或称为维生素B,存在于许多植物种子中，尤其是在谷物种子的外 皮中，因而在未经研磨的大米和全麦粒制作的食物中此种维生素的含量较丰富。在动植物 组织和酵母中它主要以辅酶即焦磷酸硫胺素(TPP)的形式存在。 人类若缺乏维生素B:则产生脚气病，脚气病在世界上以稻米为主要食物的地区比较 普遍。 焦磷酸硫胺素在α酮酸脱羧酶、丙酮酸脱羧酶、转酮酶和磷酸酮糖酶中起者辅酶的 作用。磷酸酮糖酶是某些细菌中的与戊糖代谢有关的酶，反应如下：
3 维生素可按其溶解性的不同分为脂溶性维生素和水溶性维生素两大类。脂溶性维生素有 VitA、VitD、VitE 和 VitK 四种。 水溶性维生素有 VitB1，VitB2，VitPP，VitB6，VitB12，VitC，泛酸， 生物素，叶酸等。维生素及辅酶的研究是 20 世纪前半期生物化学最显著的成就，特别 是阐明了 B 族维生素在酶反应中担负辅酶的作用。在此时期从分子水平探讨人体的营养 需要所取得的划时代的进展，对人类的健康做出了重大贡献。 表 5-8 维生素及辅酶类型 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 类 型 辅 酶 或 其 他 功 能 生 化 作 用 ───────────────────────────────────────────────── 硫胺素(B1) 焦磷酸硫胺素(TPP) α-酮酸氧化脱羧等 核黄素(B2) 黄素单核苷酸(FMN) 氢原子(电子)转移 黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD) 氢原子(电子)转移 泛 酸(B3) 辅 酶 A 酰基基团的转移 尼克酸(B5或 PP) 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 (NAD) 氢原子(电子)转移 (烟酸) 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP) 氢原子(电子)转移 吡哆醛(B6) 磷酸吡哆醛 氨基基团的转移 生物素(B7) 胞生物素 羟基的转移 叶 酸 (B11) 四氢叶酸 一碳基团的转移 维生素 (B12) B12 氢原子的1,2 移位 硫辛酸 硫辛酰赖氨酸 氢原子和酰基基团的转移 维生素 C 羟化作用的辅助因素 维生素 A 11-视黄醛 视觉循环 维生素 D 钙和磷酸的代谢 维生素 E 抗氧化剂 维生素 K 凝血酶原的生物合成 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 水溶性维生素 1．硫胺素 硫胺素(thiamine)或称为维生素 Bl，存在于许多植物种子中，尤其是在谷物种子的外 皮中，因而在未经研磨的大米和全麦粒制作的食物中此种维生素的含量较丰富。在动植物 组织和酵母中它主要以辅酶即焦磷酸硫胺素(TPP)的形式存在。 人类若缺乏维生素 B1 则产生脚气病，脚气病在世界上以稻米为主要食物的地区比较 普遍。 焦磷酸硫胺素在α-酮酸脱羧酶、丙酮酸脱羧酶、转酮酶和磷酸酮糖酶中起着辅酶的 作用。磷酸酮糖酶是某些细菌中的与戊糖代谢有关的酶，反应如下：
磷酸翻糖图 D-5磷酸木酮糖 铺我化 乙酰磷酸+磷酸甘油 在这些反应中，硫胺素分子中的噻唑环上的C位置上的氢原子容易解离出一质子以 形成一个负碳离子。此负碳离子与带正碳离子的丙酮酸加成，此加成物以后经电子重排发 生脱羧基反应，而后乙醛解离再生成负碳离子，这个过程如图518。 2,核黄素 核黄素iboflavin)又称为维生素B,自然界中存在的维生素B大多数为黄素单核甘 酸FN)和黄素腺嘌岭二核甘酸FAD)。MN和FAD在酶的活性中心中起着辅基的作 用。它们的结构如图 核黄素可以在绿色植物、细菌和真菌中合成，但不能在动物中合成。在动物中它以黄 素辅酶的形式存在。 核黄素缺乏症在人类中很难观察到，核黄素缺乏会患癞皮病。 核黄素辅酶的功能是起氧化还原作用。还原型的核黄素是无色的，当暴露在空气中 时就会氧化变为黄色的氧化型核黄素。还原反应是在一个“14加成反应”中加上两个氢 原子（两个电子和两个质子）而生成还原或消色的核黄素。此维生素的结构式及氧化还原反 应如下： 3.泛酸 泛酸(pantothenic acid)又称为维生素B, CH3 OH Q HOCH—C -CH-C- -CH-CH-COOH CH 泛酸 它是B-丙氨酸与a,Y二羟B,B-二甲基丁酸结合而成的化合物。 动物和微生物都需要泛酸，但是最初发现它是因为它具有促进酶酵母生长的能力。在 自然界这种维生素是作为辅酶A和酰基载体蛋白的组成成分存在的，它是乙酰化作用的 辅酶，辅酶A的结构式如上 由辅酶A和羧酸形成的硫具有特殊功能，使它在生化反应中起着一定的作用。 泛酸也是一种被称为酰基载体蛋白(4CP)的成分，这是一种只含几个氨基酸残基的热 稳定的小分子蛋白质。ACP在脂肪酸的合成中起重要作用，在ACP中，4-磷酸泛巯基酰 乙胺与蛋白质中的一个丝氨酸残基中的羟基呈共价连接。此分子内由于有泛酰巯基乙胺存 在，因而能以一种类似于辅酶A的方式与其巯基形成硫酯而起着酰基载体的作用。ACP 的蛋白质部分与4-磷酸泛酰巯基乙胺连接如下： 4.烟酸胺、烟酸
4 D-5-磷酸木酮糖 磷酸酮糖酶 辅羧化酶 乙酰磷酸 + 磷酸甘油醛 在这些反应中，硫胺素分子中的噻唑环上的 C2 位置上的氢原子容易解离出一质子以 形成一个负碳离子。此负碳离子与带正碳离子的丙酮酸加成，此加成物以后经电子重排发 生脱羧基反应，而后乙醛解离再生成负碳离子，这个过程如图 5-18。 2．核黄素 核黄素(riboflavin)又称为维生素 B2，自然界中存在的维生素 B2 大多数为黄素单核甘 酸(FMN)和黄素腺嘌呤二核甘酸(FAD)。FMN 和 FAD 在酶的活性中心中起着辅基的作 用。它们的结构如图。 核黄素可以在绿色植物、细菌和真菌中合成，但不能在动物中合成。在动物中它以黄 素辅酶的形式存在。 核黄素缺乏症在人类中很难观察到，核黄素缺乏会患癞皮病。 核黄素辅酶的功能是起氧化还原作用。还原型的核黄素是无色的，当暴露在空气中 时就会氧化变为黄色的氧化型核黄素。还原反应是在一个“l,4 加成反应”中加上两个氢 原子(两个电子和两个质子)而生成还原或消色的核黄素。此维生素的结构式及氧化还原反 应如下： 3．泛酸 泛酸(pantothenic acid)又称为维生素B3， HOCH2 C CH C CH3 OH CH3 O N H CH2 -CH2 -COOH 泛酸 它是β-丙氨酸与α,γ-二羟-β，β-二甲基丁酸结合而成的化合物。 动物和微生物都需要泛酸，但是最初发现它是因为它具有促进酶酵母生长的能力。在 自然界这种维生素是作为辅酶 A 和酰基载体蛋白的组成成分存在的，它是乙酰化作用的 辅酶，辅酶 A 的结构式如上： 由辅酶 A 和羧酸形成的硫酯具有特殊功能，使它在生化反应中起着一定的作用。 泛酸也是一种被称为酰基载体蛋白(ACP)的成分，这是一种只含几个氨基酸残基的热 稳定的小分子蛋白质。ACP 在脂肪酸的合成中起重要作用，在 ACP 中，4-磷酸泛巯基酰 乙胺与蛋白质中的一个丝氨酸残基中的羟基呈共价连接。此分子内由于有泛酰巯基乙胺存 在，因而能以一种类似于辅酶 A 的方式与其巯基形成硫酯而起着酰基载体的作用。ACP 的蛋白质部分与 4-磷酸泛酰巯基乙胺连接如下： 4．烟酸胺、烟酸
烟酸又称为维生素B5或维生素PP,它包括烟酸和烟酰胺两种化合物。 烟酸和烟酰胺的分布很广，动植物组织中都有。缺乏这种维生素会使人患癞皮病。 烟酰胺核苷酸是一些催化氧化还原反应的脱氢酶的辅酶。 酰其底物是专一的，而且对其辅酶也是专一的。例如，在磷酸戊糖途径中，催化6 磷酸葡萄糖氧化的6-磷酸葡萄糖脱氢酶要求NADP*作为辅酶，当6一磷酸葡萄糖氧化 时，NADP立即被还原。同样，乙醇脱氢酶催化乙醇氧化的同时，将NAD还原，其反 应如下： CHCH2OH+NAD*CHCHO+NADH+H* 根据烟酰胺核苷酸脱氢酶催化反应的研究证明：反应时从底物脱去2mo氢原子（两 个电子及两个质子)。氧化型及还原型的NAD(NADP)的结构简式及氧化还原反应见下 式：其中的R表示辅酶分子的其他部分。当1分子氧化型烟酰胺分子接受1个质子和两 个电子就转变为1分子还原型烟酰胺分子。 5.维生素B6 属于维生素B6的化合物有3种，即吡哆醛、吡哆胺和吡哆醇。 这三种维生素B6在动植物材料中广泛存在，谷粒中尤为丰富。自然界中存在的吡哆 醛和吡哆胺以其磷酸衔生物状态存在以作为辅酶。 漆酸此哆醛在氨基酸的转氨、脱梭和外消旋等重要反应中起着崔比作用，其中每个反 应都是由不同的专一性酶分子催化，但各反应中都以磷酸吡哆醛作为辅酶。 6.生物素 生物素biotin)又称为维生素B,或维生素H,它是一种含硫的化合物，由服与硫成环 结合而成，并且有一个C5酸支链。 生物素在自然界广泛存在，肝和酵母中含量较丰富。这种维生素主要是通过ε-N-赖 氨酸残基而与蛋白质结合的。生物胞素即ε-从生物素酰L赖氨酸，是从含生物素的蛋白 质中分离出来的一种水解产物： 在大肠杆菌中乙酰辅酶A(乙酰C0A)转化成丙二酰C0A的反应有三种蛋白质参加 反应：①生物素羧化酶；②生物素羧基载体蛋白(BCCP):③乙酰CoA:丙二酰CoA转羧 基酶。 aAP+HCO,+BCP生莉发一ADP+5+BCCB一CO, (b)BCCB- C0,+乙酰C0A一段酯 上BCCP+丙二酰COA BCCP在这些步骤中起着关键性的作用。 7.叶酸
5 烟酸又称为维生素B5 或维生素PP，它包括烟酸和烟酰胺两种化合物。 烟酸和烟酰胺的分布很广，动植物组织中都有。缺乏这种维生素会使人患癞皮病。 烟酰胺核苷酸是一些催化氧化还原反应的脱氢酶的辅酶。 酰其底物是专一的，而且对其辅酶也是专一的。例如，在磷酸戊糖途径中，催化 6- 磷酸葡萄糖氧化的 6-磷酸葡萄糖脱氢酶要求 NADP+ 作为辅酶，当 6—磷酸葡萄糖氧化 时，NADP+ 立即被还原。同样，乙醇脱氢酶催化乙醇氧化的同时，将 NAD+ 还原，其反 应如下： CH3CH2OH + NAD+ CH3CHO + NADH + H+ 根据烟酰胺核苷酸脱氢酶催化反应的研究证明：反应时从底物脱去 2mol 氢原子(两 个电子及两个质子)。氧化型及还原型的 NAD（NADP）的结构简式及氧化还原反应见下 式：其中的 R 表示辅酶分子的其他部分。当 1 分子氧化型烟酰胺分子接受 1 个质子和两 个电子就转变为 1 分子还原型烟酰胺分子。 5．维生素B6 属于维生素 B6 的化合物有 3 种，即吡哆醛、吡哆胺和吡哆醇。 这三种维生素 B6 在动植物材料中广泛存在，谷粒中尤为丰富。自然界中存在的吡哆 醛和吡哆胺以其磷酸衍生物状态存在以作为辅酶。 磷酸吡哆醛在氨基酸的转氨、脱羧和外消旋等重要反应中起着催比作用，其中每个反 应都是由不同的专一性酶分子催化，但各反应中都以磷酸吡哆醛作为辅酶。 6．生物素 生物素(biotin)又称为维生素 B7 或维生素 H，它是一种含硫的化合物，由脲与硫戊环 结合而成，并且有一个 C5 酸支链。 生物素在自然界广泛存在，肝和酵母中含量较丰富。这种维生素主要是通过ε- N-赖 氨酸残基而与蛋白质结合的。生物胞素即ε-N-生物素酰-L-赖氨酸，是从含生物素的蛋白 质中分离出来的一种水解产物。 在大肠杆菌中乙酰辅酶 A（乙酰 CoA）转化成丙二酰 CoA 的反应有三种蛋白质参加 反应：①生物素羧化酶；②生物素羧基载体蛋白(BCCP)；③乙酰 CoA：丙二酰 CoA 转羧 基酶。 (a)ATP + HCO3 + BCCP ADP + Pi + BCCB 生物素羧化酶 (b)BCCB BCCP + 丙二酰CoA 转羧基酶 CO2 + 乙酰CoA CO2 BCCP 在这些步骤中起着关键性的作用。 7．叶酸