生物化学-第三章 酶与生物催化剂.ppt

* 酶与疾病的发生 有些疾病的发病机制与酶的缺乏或异常有关 异常的酶 相关疾病 苯丙氨酸羟化酶 苯丙酮酸尿症 酪氨酸酶 白化病 6-磷酸葡萄糖脱氢酶 蚕豆病 细胞色素氧化酶 氰化物中毒 胆碱酯酶 有机磷中毒 * 白化病（缺乏酪 氨酸酶） 皮肤乳白色，毛发淡黄或银白色，瞳孔淡红，虹膜淡灰或淡红，半透明视网膜缺乏色素。 * 苯丙氨酸羟化酶缺陷——苯丙酮酸尿症 智力低下，60%患儿有脑电图异常，头发细黄，皮肤色淡和虹膜淡黄色，惊厥，尿有“发霉”臭味或鼠尿味。 * 酶与疾病的诊断—血清酶活性测定 辅助诊断、观察预后 临床上许多组织器官的疾病表现为血液等体液中酶活性异常 ALT（GPT）——肝脏疾患 LDH同工酶谱——心肌梗塞、肝癌等 碱性磷酸酶——骨与肝脏疾患 酸性磷酸酶——前列腺转移癌 肌酸激酶——心肌梗塞、肌肉疾患 * * 酶活性的测定与酶活性单位 酶活性：指酶催化化学反应的能力。在适宜的反应条件下， 用单位时间内底物的消耗或产物的生成量表示。 国际单位（IU）：在特定条件下，每分钟催化1μmol底物 转化为产物所需的酶量。 （国际生化学会IUB，1976） 酶的活性单位 催量单位（katal）：在特定条件下，每秒钟使1mol底物 转化为产物所需的酶量。 （国际生化学会IUB，1979） 1kat =6 ? 107 IU * 替代治疗：消化不良：胃蛋白酶、胰蛋白酶、 淀粉酶 抗菌治疗：磺胺类药物：竞争抑制二氢叶酸合成酶。 抗癌治疗：氨甲碟呤：抑制四氢叶酸的合成。 对症治疗：链激酶、尿激酶——促血栓溶解 调整代谢，纠正紊乱： 精神抑郁症患者——单胺氧化酶抑制剂——增加兴奋 性神经递质。维持平衡。 酶与疾病的治疗 * 二、酶在医学上的其他应用 1、酶作为试剂用于临床检验和科学研究 （1）酶法分析：即酶偶联测定法(enzyme coupled assays)，是利用酶作为分析试剂，对一些酶的活性、底物浓度、激活剂、抑制剂等进行定量分析的一种方法。 * （2）酶标记测定法：酶可以代替同位素与某些物质相结合，从而使该物质被酶所标记。通过测定酶的活性来判断被标记物质或与其定量结合的物质的存在和含量。 （3）工具酶：除上述酶偶联测定法外，人们利用酶具有高度特异性的特点，将酶做为工具，在分子水平上对某些生物大分子进行定向的分割与连接。 * 2、酶作为药物用于临床治疗 3、酶的分子工程 （1）固定化酶 (immobilized enzyme) 将水溶性酶经物理或化学方法处理后，成为不溶于水但仍具有酶活性的一种酶的衍生物。 固定化酶在催化反应中以固相状态作用于底物，并保持酶的活性。 * （2）抗体酶(abzyme) （3）模拟酶 具有催化功能的抗体分子称为抗体酶，通过抗体酶途径可生产新的酶种，催化特殊反应。 模拟酶是根据酶的作用原理，利用有机化学合成方法，人工合成的具有底物结合部位和催化部位的非蛋白质有机化合物。 * * 本章主要内容 基本概念： 酶 enzyme 酶的必需基团 essential group 酶的活性中心 active center 同工酶 isoenzyme 变构酶 allosteric enzyme 酶原 proenzyme 酶原激活 activation of proenzyme * * 酶的作用特点； 酶促反应动力学： 底物浓度：米氏方程、米氏常数的意义、Km和Vmax 的测定 酶浓度、温度、pH、激活剂 抑制剂：可逆性抑制剂（竞争、非竞争、反竞争） 作用机理、对Km和Vmax 的影响 本章主要内容 * * From Lehninger Principles of Biochemistry 5th, P184 * 酶的发现来源于人们对发酵机理的逐渐了解。早在18世纪末和19世纪初，人们就认识到食物在胃中被消化。 * * 2011年诺贝尔奖揭晓时间：生理学或医学奖：斯德哥尔摩时间10月3日11时30分（北京时间3日17时30分）；化学奖：斯德哥尔摩时间10月5日11时45分（北京时间5日17时45分）. * * 在急性心肌梗塞患者,血清此酶水平于发作后12～24小时开始增高,48～72小时达高峰,升高可持续10天。与肌酸激酶相比该酶升高出现较晚,阳性率低,但