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  我會乖乖的 2005-11-14 00:00:00

  我提幾個可能原因 1，提出的的dna有雜質(zhì)，比如蛋白質(zhì)，可能會影響酶切效果?？赡苄暂^大 2.你的酶可能失活或者過期了，呵呵，可能性雖然小，還是有的。 3其他一些因素，如保溫時間，離子濃度等有可能影響酶切效果 Z后，我建議你去丁香園或者生物谷去提問

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  釋音灬羽 2005-11-14 00:00:00

  一、酶的概念 生物體內(nèi)的新陳代謝過程包含著許多復(fù)雜而有規(guī)律的物質(zhì)代謝和能量變化。綠色植物和某些細(xì)菌利用太陽光能、水、CO2和無機鹽等簡單物質(zhì)，經(jīng)過一系列變化，合成復(fù)雜的糖、脂、蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)，而動物又利用植物中的這些物質(zhì)，并經(jīng)過錯綜復(fù)雜的分解和合成、反應(yīng)轉(zhuǎn)化為自身所需要的一部分，使自己得以生長、繁殖等等。在實驗室中，復(fù)雜有機物的合成與分解必須要在高溫、高壓、強酸強堿等劇烈條件下才能進行，如淀粉和蛋白質(zhì)的水解；而有些反應(yīng)則在體外難以進行，如蛋白質(zhì)的合成。但是在生物體內(nèi)雖然條件十分溫和（370C左右、近中性pH值），這些反應(yīng)卻能順利和快速的進行。例如，動物吃下的肉食在消化道內(nèi)只需要幾個小時便被完全消化分解；細(xì)菌在合適的條件下，二十分鐘就增殖一代，在這短短的二十分鐘內(nèi)，合成了新細(xì)胞內(nèi)所需要的全部的各種復(fù)雜的物質(zhì)等等，這是什麼原因呢？這種使體內(nèi)化學(xué)反應(yīng)變得容易和迅速進行的根本原因就是生物體內(nèi)普遍存在一種起催化作用的蛋白質(zhì)--酶。 酶(enzyme)是活細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的具有高度專一性和催化效率的蛋白質(zhì)，又稱為生物催化劑。酶是生物體自身產(chǎn)生的，在新陳代謝過程中，幾乎所有的化學(xué)反應(yīng)都是在酶的催化下進行的，且條件溫和，反應(yīng)效率極高，使生物體內(nèi)各種物質(zhì)處于不斷的新陳代謝中，從這個意義上講，沒有酶就沒有生命。細(xì)胞內(nèi)合成的酶主要是在細(xì)胞內(nèi)起催化作用，也有些酶合成后釋入血液或消化道，并在那里發(fā)揮其催化作用，人工提取的酶在合適的條件下也可在試管中對其特殊底物起催化作用。 二、酶的研究歷史：酶學(xué)知識Z初來源于生產(chǎn)生活實踐（如發(fā)酵和釀造）和對疾病的ZL等。從有記載的史料中看，我國4千多年前的夏禹時代就盛行釀酒；周朝已開始制醋、醬、豆豉（在霉菌蛋白酶作用下產(chǎn)生的風(fēng)味食品）飴糖（主要含麥芽糖），并用麴來ZL消化不良，直到現(xiàn)在仍是常見的健胃藥。酶的系統(tǒng)研究起始于19世紀(jì)中葉對發(fā)酵本質(zhì)的研究。Pasteur提出，發(fā)酵離不了酵母細(xì)胞。 國外知道酶的存在是和發(fā)酵聯(lián)系在一起的。1833年，Payen從麥芽的抽提物中沉淀出一種對熱不穩(wěn)定的物質(zhì)，它可促進淀粉水解成可溶性糖，人們開始意識到生物細(xì)胞中可能存在著一種類似催化劑的物質(zhì)。1896年，W·Kuhne首先把這類物質(zhì)稱為"enzyme"，中文譯為"酶"。1897年Buchner成功地用不含細(xì)胞的酵母液實現(xiàn)發(fā)酵，說明具有發(fā)酵作用的物質(zhì)存在于細(xì)胞內(nèi)，并不依賴活細(xì)胞。1926年Sumner首次提取出脲酶，并進行結(jié)晶，提出酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，并幾乎要參與所有的生命活動過程。 1982年以后陸續(xù)發(fā)現(xiàn)某些RNA和DNA也具有酶的催化功能，使人們進一步認(rèn)識到，酶不都是蛋白質(zhì)?，F(xiàn)代科學(xué)認(rèn)為，酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的，能在體內(nèi)或體外起同樣催化作用的一類具有活性ZX和特殊構(gòu)象的生物大分子，包括蛋白質(zhì)和核酸。酶是一切生命活動的序幕，是機體內(nèi)一切化學(xué)變化的激動者。本章只討論蛋白質(zhì)屬性的酶。 現(xiàn)已有二千余種酶被鑒定出來，其中有二百余種得到結(jié)晶，特別是近幾十年來，隨著蛋白質(zhì)分離技術(shù)的進步，酶的分子結(jié)構(gòu)、酶作用機理的研究得到發(fā)展，有些酶的結(jié)構(gòu)和作用機理已被闡明?？傊S著酶學(xué)理論不斷深入，必將對揭示生命本質(zhì)研究作出更大的貢獻。? 第二節(jié) 酶催化作用的特點 酶是生物催化劑(biological catalyst)，具有兩方面的特性，既有與一般催化劑相同的催化性質(zhì)，又具有一般催化劑所沒有的生物大分子的特征。 一、酶和一般催化劑的比較： 酶與一般催化劑一樣，只能催化熱力學(xué)允許的化學(xué)反應(yīng)，縮短達到化學(xué)平衡的時間，而不改變平衡點。酶作為催化劑在化學(xué)反應(yīng)的前后沒有質(zhì)和量的改變。微量的酶就能發(fā)揮較大的催化作用。酶和一般催化劑的作用機理都是降低反應(yīng)的活化能(activation energy)。? 酶作用在于降低反應(yīng)活化能（Energy of activation EACT）： 酶促反應(yīng)速度比非催化反應(yīng)高108~1020倍，比一般催化反應(yīng)高107~1013。 化學(xué)反應(yīng)速率依賴三個因素：碰撞頻率、能量因素、概率因素（有效碰撞）。 有效碰撞：能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的分子間碰撞。 活化分子：能發(fā)生有效碰撞的分子。 活化能：在任何化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物分子必須超過一定的能閾，成為活化的狀態(tài)，才能發(fā)生變化，形成產(chǎn)物。這種比一般分子高出的能量或提高低能分子達到活化狀態(tài)的能量，稱為活化能。 從初態(tài)轉(zhuǎn)化為過渡態(tài)需要能量，即為活化能，活化能越大，中間產(chǎn)物越難形成，反應(yīng)越難進行。 打個比方（見下圖）：從理論上講這個小石塊有著能滾下山達到Z低能量狀態(tài)的趨勢，但若有屏障（能障或活化能）存在，它就不行。我們有兩種辦法解決：提升小石塊或削掉屏障，它都可以滾下山。 加速化學(xué)反應(yīng)的途徑也有二：1、用加熱或光照可以使反應(yīng)體系的一部分分子獲得所需的活化能，增加活化分子數(shù)，從而加速化學(xué)反應(yīng)的進行。反應(yīng)所需的活化能越大，相對活化分子就少，反應(yīng)就越慢，反之亦然。如H2和O2 有火時便會發(fā)生爆炸，無火時不反應(yīng)。 2、就是使用催化劑。催化劑的作用，主要是降低反應(yīng)所需的活化能，以致相同的能量能使更多的分子活化，從而加速反應(yīng)的進行。酶能顯著地降低活化能，故能表現(xiàn)為高度的催化效率(圖2-4)。例如前述的H2O2酶的例子，可以顯著地看出，酶能降低反應(yīng)活化能，使反應(yīng)速度千百萬倍以上。 圖2-4 非催化過程和催化過程自由能的變化 降低活化能、升高溫度可以加速化學(xué)反應(yīng)。酶的催化作用有賴于降低反應(yīng)的活化能?；罨苌杂薪档?，速度會顯著增大。 酶促反應(yīng)的本質(zhì)：酶催化的反應(yīng)同一般催化劑一樣，也能降低反應(yīng)的活化能且效率高，這就是它的本質(zhì)。見下表。 幾種物質(zhì)化學(xué)變化所需的活化能 化學(xué)反應(yīng) 催化劑 活化能（卡/摩爾） H2O2分解反應(yīng) 無 18000 膠性鉑 11700 過氧化氫酶 1700 蔗糖的轉(zhuǎn)化 氫離子（酸水解） 25600 酵母轉(zhuǎn)化酶 11500 麥芽糖轉(zhuǎn)化酶 8000-10000 酪蛋白水解反應(yīng) HCl 20600 胰蛋白酶 12000 胰凝乳蛋白酶 12000 乙酸乙酯水解反應(yīng) H+ 13000 胰脂酶 4200 酶作為催化劑參加一次化學(xué)反應(yīng)后，酶分子立即恢復(fù)到原來的狀態(tài)繼續(xù)參加反應(yīng)，所以一定的酶在短時間內(nèi)能催化大量的底物發(fā)生變化。酶雖然降低了反應(yīng)的活化能，提高了反應(yīng)速度，但并不影響反應(yīng)物和終產(chǎn)物的Z終能量水平（ΔG沒有變化）。生化反應(yīng)的自由能變化（ΔG）無論有酶無酶都是一樣的，如同滑輪，省力不省功。故酶可以看成是一個生物滑輪。 二、酶作為生物催化劑的特點： 為酶是蛋白質(zhì)，所以酶促反應(yīng)又固有其特點： （1）酶易失活： （2）、高度的催化效率： 一般而論，酶促反應(yīng)速度比非催化反應(yīng)高106-1013倍，例如，反應(yīng) H2O2+H2O2→2H2O+O2?? 在無催化劑時，需活化能18，000卡/克分子；膠體鈀存在時，需活化能11，700卡/克分子；有過氧化氫酶(catalase)存在時，僅需活化能2，000卡/克分子以下。 用 -淀粉酶催化淀粉水解，1克結(jié)晶酶在65 C條件下可催化2噸淀粉水解。 （3）、高度的專一性：? 酶對所作用的底物有嚴(yán)格的選擇性，一種酶只作用于一類化合物或一定的化學(xué)鍵，以促進一定的化學(xué)變化，并生成一定的產(chǎn)物，這種現(xiàn)象稱為酶的特異性或?qū)Ｒ恍?specificity)。受酶催化的化合物稱為該酶的底物或作用物(substrate)。 酶對底物的專一性通常分為以下幾種：? 結(jié)構(gòu)專一性： ①特異性(absolute specifictity)? 有的酶只作用于一種底物產(chǎn)生一定的反應(yīng)，稱為專一性，如脲酶(urease)，只能催化尿素水解成NH3和CO2，而不能催化甲基尿素水解。? ②相對特異性(relative specificity)? 一種酶可作用于一類化合物或一種化學(xué)鍵，這種不太嚴(yán)格的專一性稱為相對專一性。如脂肪酶(lipase)不僅水解脂肪，也能水解簡單的酯類；磷酸酶(phosphatase)對一般的磷酸酯都有作用，無論是甘油的還是一元醇或酚的磷酸酯均可被其水解。 立體異構(gòu)特異性(stereopecificity)? 酶對底物的立體構(gòu)型的特異要求，稱為立體異構(gòu)專一性或特異性，分為旋光異構(gòu)專一性和順反（幾何）異構(gòu)專一性。如α-淀粉酶(α-amylase)只能水解淀粉中α-1，4-糖苷鍵，不能水解纖維素中的β-1，4-糖苷鍵；L-乳酸脫氫酶(L-lacticacid dehydrogenase)的底物只能是L型乳酸，而不能是D型乳酸。而延胡索酸酶只能催化延胡索酸（反丁烯二酸）生成蘋果酸，而不能催化順丁烯二酸反應(yīng)。 （4）、酶活性的可調(diào)節(jié)性：? 酶是生物體的組成成份，和體內(nèi)其他物質(zhì)一樣，不斷在體內(nèi)新陳代謝，酶的催化活性也受多方面的調(diào)控。例如，酶的生物合成的誘導(dǎo)和阻遏、酶的化學(xué)修飾、YZ物的調(diào)節(jié)作用、代謝物對酶的反饋調(diào)節(jié)、酶的別構(gòu)調(diào)節(jié)以及神經(jīng)體液因素的調(diào)節(jié)等，這些調(diào)控保證酶在體內(nèi)新陳代謝中發(fā)揮其恰如其分的催化作用，使生命活動中的種種化學(xué)反應(yīng)都能夠有條不紊、協(xié)調(diào)一致地進行。有胞內(nèi)酶和胞外酶之分，也有單體酶和多酶復(fù)合體之分。 （5）酶反應(yīng)條件溫和但不穩(wěn)定： 反應(yīng)條件：室溫、常壓、溫和的PH。酶是蛋白質(zhì)，酶促反應(yīng)要求一定的pH、溫度等溫和的條件，但劇烈條件反而使酶失活，如強酸、強堿、有機溶劑、重金屬鹽、高溫、紫外線、劇烈震蕩等任何使蛋白質(zhì)變性的理化因素都可能使酶變性而失去其催化活性。 第二節(jié) 酶的化學(xué)本質(zhì)及其組成 一、酶的化學(xué)本質(zhì)： 1.是蛋白質(zhì)：酶的性質(zhì)符合蛋白質(zhì)的特性，這是主要的。80年代以前的書籍都認(rèn)為酶的本質(zhì)就是蛋白質(zhì)。 2.是RNA：1982年新發(fā)現(xiàn)的某些酶的成分是RNA，稱為核糖酶。 對比而言，蛋白質(zhì)作為的酶種類多，數(shù)量大，效率高，是酶中的主力。核糖酶于水解酶類，且效率低。 二、酶的化學(xué)組成： 根據(jù)酶的組成成份，可分單純酶和結(jié)合酶兩類。 （一）、單純酶(simple enzyme)：是基本組成單位僅為氨基酸的一類酶。它的催化活性僅僅決定于它的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。脲酶、消化道蛋白酶、淀粉酶、酯酶、核糖核酸酶等均屬此列。 （二）、結(jié)合酶(conjugated enzyme)：是除蛋白質(zhì)部分(酶蛋白apoenzyme)外，還需要非蛋白質(zhì)的物質(zhì)，即所謂酶的輔助因子(cofactors)，兩者結(jié)合成的復(fù)合物稱作全酶(holoenzyme)，即：? 全酶 =酶 蛋 白 + 輔助因子 (結(jié)合蛋白質(zhì)) (蛋白質(zhì)部分) (非蛋白質(zhì)部分) （三）、酶的輔助因子：酶的輔助因子可以是金屬離子，也可以是小分子有機化合物。 常見酶含有的金屬離子有K+、Na+、Mg2+、Cu2+、(或Cu+)、Zn2+和Fe2+(或Fe3+)等。它們或者是酶活性的組成部分，如羧肽酶A中的鋅離子；或者是連接底物和酶分子的橋梁；或者在穩(wěn)定酶蛋白分子構(gòu)象方面所必需，如脂肪酶中的金屬鈣和天冬氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰酶分子中的鋅離子等。 小分子有機化合物是些化學(xué)穩(wěn)定的小分子物質(zhì)，其主要作用是在反應(yīng)中傳遞電子、質(zhì)子或一些基團，?？砂雌渑c酶蛋白結(jié)合的緊密程度不同分成輔酶和輔基兩大類。 輔酶(coenzyme)與酶蛋白結(jié)合疏松，可以用透析或超濾方法除去。 輔基(prosthetic group)與酶蛋白結(jié)合緊密，不易用透析或超濾方法除去，輔酶和輔基的差別僅僅是它們與酶蛋白結(jié)合的牢固程度不同，而無嚴(yán)格的界限。 現(xiàn)知大多數(shù)維生素(特別是B族維生素)是組成許多酶的輔酶或輔基的成分(見表2-1)。它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)式見生物氧化章。體內(nèi)酶的種類很多，而輔酶(基)的種類卻較少，通常一種酶蛋白只能與一種輔酶結(jié)合，成為一種特異的酶，但一種輔酶往往能與不同的酶蛋白結(jié)合構(gòu)成許多種特異性酶。酶蛋白在酶促反應(yīng)中主要起識別底物的作用，酶促反應(yīng)的特異性、GX率以及酶對一些理化因素的不穩(wěn)定性均決定于酶蛋白部分。 表2-1 B族維生素及其輔酶形式 B族維生素 輔酶形式 主要作用 硫胺素(B1) 硫胺素焦磷酸酯(TPP) α-酮酸氧化脫羧酮基轉(zhuǎn)換作用 硫辛酸 6，8-二硫辛酸 α-酮酸氧化脫羧 泛酸 輔酶A(CoA) ?；D(zhuǎn)換作用 核黃素(B2) 黃素單核苷酸(FMN) 黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD) 氫原子轉(zhuǎn)移 氫原子轉(zhuǎn)移 尼克酰胺(PP) 尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+) 尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP+) 氫原子轉(zhuǎn)移 氫原子轉(zhuǎn)移 吡哆素(B6) 磷酸吡哆醛 氨基酸代謝 生物素(H) 生物素 羧化作用 葉酸 四氫葉酸 "一碳基團"轉(zhuǎn)移 鈷胺素(B12) 5-甲基鈷銨素 5-脫氧腺苷鈷銨素 甲基轉(zhuǎn)移 酶蛋白和輔酶、輔基是酶表現(xiàn)其催化活性不可缺少的兩部分。酶蛋白決定反應(yīng)的專一性，輔酶或輔基則參與和底物分子的作用，催化底物反應(yīng)，起轉(zhuǎn)移電子、原子和功能基團的作用。它們單獨存在時都無活性，只有二者結(jié)合成全酶才有活性。 三、單體酶、寡聚酶和多酶復(fù)合物： 根據(jù)酶蛋白組成上的特點，可把酶分為三類。 1、單體酶（單純酶）： 只有一條肽鏈的酶叫單體酶。它沒有其他組分，其分子量在13000-35000之間。屬于這類酶的數(shù)量不多，且多為水解酶類。見下表： 水 解 酶 酶的名稱 相對分子量 氨基酸殘基數(shù) 溶菌酶 14600 129 核糖核酸酶 13700 124 木瓜蛋白酶 23000 203 胰蛋白酶 23800 223 羧肽酶A 34600 307 2、寡聚酶： 由兩個或以上的甚至幾十個亞基組成的酶叫寡聚酶。這些亞基可以是相同的，也可以是不同的肽鏈；亞基之間以非共價鍵結(jié)合，彼此容易分開。寡聚酶得分子量35000-幾百萬，它們多為糖代謝的酶（見下表）。 酶的名稱 亞 基 相對分子量 數(shù) 目 相對分子量 磷酸化酶a 4 92500 370000 己糖激酶 4 27500 102000 果糖磷酸激酶 2 7800 190000 果糖二磷酸酶 2 29000 2 37000 130000 醛縮酶 4 40000 160000 3-○p-甘油醛脫氫酶 2 72000 140000 烯醇化酶 2 41000 82000 肌酸激酶 2 40000 80000 乳酸脫氫酶 4 35000 150000 丙酮酸激酶 4 57200 237000 以上這些酶多數(shù)為糖酵解的酶。事實上，單體酶是例外，而寡聚酶則很普遍。 3、多酶復(fù)合物（multienzyme system）： 幾個功能相關(guān)的酶以不同的形式嵌合而成的復(fù)合物，叫多酶復(fù)合物（體）。這樣有利于化學(xué)反應(yīng)的進行，提高酶的催化效率，同時也便于機體對酶的調(diào)控。多酶復(fù)合物的分子量都在幾百萬以上。常見的有丙酮酸脫氫酶復(fù)合物（系）和脂肪酸合成酶復(fù)合物。 4、多功能酶（multifunctional enzyme）：一些多酶體系在進化過程中由于基因的融合，形成由一條多肽鏈組成卻具有多種不同催化功能的酶。 第三節(jié) 酶的分類和命名 目前已研究的酶有2000多種，國內(nèi)外應(yīng)用于生產(chǎn)實踐的有200多種左右。為了避免混淆，便于研究和應(yīng)用，就要對它們進行分類命名。 一、酶的命名? (一)習(xí)慣命名法? 1、一般采用底物加反應(yīng)類型而命名，如蛋白水解酶、乳酸脫氫酶、磷酸己糖異構(gòu)酶等。 2、對水解酶類，只要底物名稱即可，如蔗糖酶、膽堿酯酶、蛋白酶等。? 3、有時在底物名稱前冠以酶的來源，如血清谷氨酸－丙酮酸轉(zhuǎn)氨酶、唾液淀粉酶等。 習(xí)慣命名法簡單，應(yīng)用歷史長，但缺乏系統(tǒng)性，有時出現(xiàn)一酶數(shù)名或一名數(shù)酶的現(xiàn)象。 （二）國際系統(tǒng)命名法(systematic name)? 鑒于新酶的不斷發(fā)展和過去文獻中對酶命名的混亂，國際酶學(xué)委員會規(guī)定了一套系統(tǒng)的命名法，根據(jù)這個命名法原則，每一種酶都有一個系統(tǒng)名稱和習(xí)慣名稱。習(xí)慣名稱應(yīng)簡單，便于使用。使一種酶只有一種名稱。它包括酶的系統(tǒng)命名和4個數(shù)字分類的酶編號。 系統(tǒng)名稱應(yīng)明確標(biāo)明：酶的底物及所催化的反應(yīng)性質(zhì)。如果有兩個底物都應(yīng)寫出，中間用冒號隔開。此外，底物的構(gòu)型也應(yīng)寫出。 如谷丙轉(zhuǎn)氨酶，其系統(tǒng)名稱為L-丙氨酸：α-酮戊二酸氨基轉(zhuǎn)移酶； 再例如對催化下列反應(yīng)酶的命名。? ATP+D-葡萄糖→ADP+D-葡萄糖-6-磷酸 該酶的正式系統(tǒng)命名是：ATP：葡萄糖磷酸轉(zhuǎn)移酶，表示該酶催化從ATP中轉(zhuǎn)移一個磷酸到葡萄糖分子上的反應(yīng)。它的分類數(shù)字是：E.C.2.7.1.1，E.C代表按國際酶學(xué)委員會規(guī)定的命名，第1個數(shù)字(2)代表酶的分類名稱(轉(zhuǎn)移酶類)，第2個數(shù)字(7)代表亞類(磷酸轉(zhuǎn)移酶類)，第3個數(shù)字(1)代表亞亞類(以羥基作為受體的磷酸轉(zhuǎn)移酶類)，第4個數(shù)字(1)代表該酶在亞-亞類中的排號(D葡萄糖作為磷酸基的受體)。 如果其中一個底物是水，可以省去不寫，如D-葡萄糖-δ-內(nèi)酯水解酶，不必寫成D-葡萄糖-δ-內(nèi)酯：水水解酶。 二、酶的分類? （一）、國際系統(tǒng)分類法分類原則： 國際生化聯(lián)合會酶學(xué)委員會(I.E.C) 提出的酶的國際系統(tǒng)分類法的分類原則是：將所有已知的酶按其催化的反應(yīng)類型，分為六大類，分別用l，2，3，4，5，6的編號來表示，即： 1．氧化還原酶類(oxido-reductases) 2．轉(zhuǎn)移酶類(transferases) 3．水解酶類(hydrolases) 4．裂合酶類(裂解酶類，lyases) 5．異構(gòu)酶類(isomerases) 6．合成酶類，也稱為連接酶(ligases) 根據(jù)底物分子中被作用的基團或鍵的性質(zhì)，將每一大類分為若干亞類，每一亞類又按順序編為若干亞亞類。因此，每個酶賦予一個學(xué)名(系統(tǒng)名)和一個編號，同時推薦一個習(xí)慣名。每一個酶的編號由四個數(shù)字組成；如催化乳酸脫氫轉(zhuǎn)變?yōu)楸岬娜樗崦摎涿?，編號為EC1．1．1．27。"EC"指國際酶學(xué)委員會的縮寫；diyi個l，代表該酶屬于氧化還原酶類；第二個1，代表該酶屬于氧化還原酶類中的diyi亞類，催化醇的氧化；第三個l，代表該酶后于氧化還原酶類中diyi亞類的diyi亞亞類；第四個數(shù)字表明該酶在一定的亞亞類中的排號。? （二）、六大類酶的特征： 1、氧化還原酶類(oxido-reductases)：顧名思義是指催化底物進行氧化還原反應(yīng)的酶類。它包含的數(shù)量Z多，且多負(fù)有生物氧化的功能，其 反應(yīng)通式：AH2十B＝A十BH2 如乙醇脫氫酶、乳酸脫氫酶、琥珀酸脫氫酶、過氧化氫酶等。該類酶的輔酶是NAD或NADP，F(xiàn)AD或FMN。有些酶可用NAD，也可用NADP，如L-谷氨酸脫氫酶。蘋果酸脫氫酶催化蘋果酸脫氫的反應(yīng)如下：? 還有如以血紅素為輔基的細(xì)胞色素氧化酶、以銅為輔基的多酚氧化酶等。多酚氧化酶又稱為酪氨酶，催化含酚基的化合物氧化成醌，而醌類物質(zhì)可經(jīng)過一系列脫水、聚合等反應(yīng)，Z后生成黑色物質(zhì)。此酶專一性不強，單酚、多酚都能氧化。多酚氧化酶在植物中分布較廣，馬鈴薯、蘑菇、茶葉、漆樹乳汁、蘋果、梨等都含有相當(dāng)多的多酚氧化酶，切開馬鈴薯在空氣中暴露一段時間后，表面會變成黑褐色，其原因就是馬鈴薯中的酚類物質(zhì)被多酚氧化酶氧化的結(jié)果。高等動物的皮膚、毛發(fā)、角膜中的黑色素，也是由此酶氧化酪氨酸等所生成的產(chǎn)物。白化病患者的皮膚、毛發(fā)等缺乏此酶，不能形成黑色素，故全身粉白，這是一種先天性遺傳病。在昆蟲血液淋巴和表皮中也有此酶，對昆蟲的表皮的硬化和黑化起重要作用。 2、轉(zhuǎn)移酶類(transferases)：指催化底物之間進行某些基團的轉(zhuǎn)移或交換的酶類。反應(yīng)通式為： A-R十C＝A+C-R 如轉(zhuǎn)甲基酶、轉(zhuǎn)氨酶、轉(zhuǎn)?；?、轉(zhuǎn)糖苷基、轉(zhuǎn)醛、酮基、己糖激酶（轉(zhuǎn)磷酸基）、磷酸化酶等。轉(zhuǎn)移酶類包括8個亞類，每一亞類表示被轉(zhuǎn)移基團的性質(zhì)。如： 2．1 轉(zhuǎn)移一碳單位 2．2 轉(zhuǎn)醛、酮基 2．3 轉(zhuǎn)?；?…… 谷丙轉(zhuǎn)氨酶（GPT）催化丙氨酸和a-酮戊二酸之間氨基轉(zhuǎn)移的反應(yīng)如下： 還有一個轉(zhuǎn)氨酶叫谷草轉(zhuǎn)氨酶（GOT）為谷氨酸與草酰乙酸之間的轉(zhuǎn)氨基酶。GPT和GOT二酶在血液中的含量的高低在臨床醫(yī)學(xué)中是肝功能檢驗的一個指標(biāo)。當(dāng)肝細(xì)胞由于各種原因遭到損害以至發(fā)炎、壞死（肝炎）時，細(xì)胞中的轉(zhuǎn)氨酶被釋放到血液中并引起血液中轉(zhuǎn)氨酶濃度升高。測定轉(zhuǎn)氨酶是肝功檢查中較靈敏的方法之一。此酶也存在于心臟、皮膚等組織中，這些組織若發(fā)生病變，血液中的轉(zhuǎn)氨酶濃度也會增加，但不如肝臟那樣顯著。 另外，（己糖）激酶為轉(zhuǎn)移磷酸基團的酶，它催化的反應(yīng)在代謝中往往與能量轉(zhuǎn)移有關(guān)，是非常重要的一類酶。如ATP+D-葡萄糖→6-P-葡萄糖+ADP。 3、水解酶類(hydrolases)：催化底物的加水分解或其逆反應(yīng)。反應(yīng)通式： A-B十H20＝A-H十B-OH 水解酶多數(shù)都是胞外酶，在生物體內(nèi)分布廣，數(shù)量Z多，目前生產(chǎn)上常用的酶多數(shù)屬于此類酶，如胰蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、核酸酶、磷酸酶等。該類酶包括9個亞類，每一亞類表示被水解鍵的性質(zhì)，如： 3．1水解酯鍵 3．2水解糖苷鍵 3．3水解肽鍵? 水解酶類一般不需要輔酶或輔基，但某些金屬離子對這類酶的活力有一定影響。此類酶常用"底物名稱+酶"的方式命名，如蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、核酸酶等，進一步區(qū)別時可加上酶的來源，如胃蛋白酶、胰蛋白酶等。 4、裂合酶類(裂解酶類) (lyases)：催化一個底物的裂解為兩個化合物或其逆反應(yīng)的酶類。底物裂解時，一分為二；產(chǎn)物中往往留下雙鍵。在逆反應(yīng)中，催化某一基團加到這個雙鍵上。例如檸檬酸合成酶、醛縮酶等。反應(yīng)通式： A-B＝A十B 如醛縮酶催化1，6-二磷酸果糖分子斷裂生成磷酸二經(jīng)丙酮和3-磷酸甘油醛的反應(yīng)。 該類酶包括5個亞類，亞類表示被裂解鍵的性質(zhì)，如： 4．1 C-C鍵的斷裂 4．2 C-C鍵的斷裂 4．3 C-N鍵的斷裂 ? 5、異構(gòu)酶類(isomerases)：催化同分異構(gòu)體之間的相互轉(zhuǎn)變。例如，磷酸丙糖異構(gòu)酶、消旋酶等。反應(yīng)通式： A＝B 如磷酸丙糖異構(gòu)酶催化3-磷酸甘油醛和磷酸二羥丙酮之間的相互轉(zhuǎn)變。該類酶包括6個亞類，亞類表示異構(gòu)作用的類型。? 6、合成酶類(連接酶類，ligases)：催化由兩種或兩種以上的物質(zhì)合成一種物質(zhì)的反應(yīng)，且必須偶聯(lián)有ATP參加。例如，谷氨酰胺合成酶、氨基酸：tRNA連接酶等。反應(yīng)通式： A十B十ATP=A-B十ADP十Pi 如丙酮酸羧化酶催化丙酮酸羧化為草酰乙酸的反應(yīng)。 合成酶類包括4個亞類，亞類表示所形成鍵的類型。? 第四節(jié) 酶的專一性 一、酶的專一性 酶對所作用的底物有嚴(yán)格的選擇性，一種酶只作用于一類化合物或一定的化學(xué)鍵，以促進一定的化學(xué)變化，并生成一定的產(chǎn)物，這種現(xiàn)象稱為酶的特異性或?qū)Ｒ恍?specificity)。受酶催化的化合物稱為該酶的底物或作用物(substrate)。 酶對底物的專一性通常分為以下幾種：? 結(jié)構(gòu)專一性： ①特異性(absolute specifictity)? 有的酶只作用于一種底物產(chǎn)生一定的反應(yīng)，稱為專一性，如脲酶(urease)，只能催化尿素水解成NH3和CO2，而不能催化甲基尿素水解。? ②相對特異性(relative specificity)? 一種酶可作用于一類化合物或一種化學(xué)鍵，這種不太嚴(yán)格的專一性稱為相對專一性。如脂肪酶(lipase)不僅水解脂肪，也能水解簡單的酯類；磷酸酶(phosphatase)對一般的磷酸酯都有作用，無論是甘油的還是一元醇或酚的磷酸酯均可被其水解。 立體異構(gòu)特異性(stereopecificity)? 酶對底物的立體構(gòu)型的特異要求，稱為立體異構(gòu)專一性或特異性，分為旋光異構(gòu)專一性和順反（幾何）異構(gòu)專一性。如α-淀粉酶(α-amylase)只能水解淀粉中α-1，4-糖苷鍵，不能水解纖維素中的β-1，4-糖苷鍵；L-乳酸脫氫酶(L-lacticacid dehydrogenase)的底物只能是L型乳酸，而不能是D型乳酸。而延胡索酸酶只能催化延胡索酸（反丁烯二酸）生成蘋果酸，而不能催化順丁烯二酸反應(yīng)。 酶的立體異構(gòu)特異性表明，酶與底物的結(jié)合，至少存在三個結(jié)合點。例如L-乳酸脫氫酶是具有立體異構(gòu)特異性的酶，它能催化L-乳酸脫氫生成丙酮酸的可逆反應(yīng)，而對D-乳酸就不發(fā)生反應(yīng)：? L(+)乳酸通過其不對稱碳原子上的CH3、COOH及OH基分別與乳酸脫氫酶活性ZX的A、B及C三個功能基團結(jié)合，故可受酶催化而轉(zhuǎn)變?yōu)楸?。而D(-)乳酸由于OH、COOH的空間位置與L(+)乳酸相反，與酶的三個結(jié)合基團不能完全配合，故不能與酶結(jié)合受其催化(圖2)。由此可見，酶的特異性不但決定于酶活性ZX的功能基團的性質(zhì)，而且還決定于底物和活性ZX的空間構(gòu)象，只有那些有一定的化學(xué)結(jié)構(gòu)，能與酶的結(jié)合基團結(jié)合，而且空間構(gòu)型又完全適應(yīng)的化合物，才能作為酶的底物。 圖2-2 乳酸脫氫酶的立體異構(gòu)特異性 A、B、C分別為LDH活性ZX的三個功能基團 酶的這種專一性非常嚴(yán)格，那些在有機化學(xué)中認(rèn)為是對稱的化合物如甘油、乙醇、檸檬酸等，在它們作為酶的底物時就不對稱了（即使有相同的基團），即在空間上它們所處的位置畢竟不同（可用"三點著陸"理論解釋，1948年Oqston提出）。

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