心智圖資源庫 酶與酶促反應
這是一個關於酵素與酵素反應的思維導圖，能藉由降低反應的活化能降低反應速率，但不改變反應的平衡點。
これはバクテリアに関するマインドマップであり、その主な内容には、概要、形態、種類、構造、生殖、分布、アプリケーション、および拡張が含まれます。概要は包括的で綿密で、レビュー資料として適しています。
これは、植物の無性生殖に関するマインドマップであり、その主な内容には、概念、胞子の生殖、栄養生殖、組織培養、芽が含まれます。概要は包括的で綿密で、レビュー資料として適しています。
これは、動物の生殖発達に関するマインドマップであり、その主な内容には、昆虫、カエル、鳥、性的生殖、無性生殖が含まれます。概要は包括的で綿密で、レビュー資料として適しています。
糖代謝
脂類代謝
生物大分子的結構與功能
酶促反應動力學2
酶促反應動力學1
酵素的分子結構與功能
高中生物酵素心智圖
蛋白質的功能與結構
蛋白總論第二課
生化-酵素的工作原理心智圖
酶與酶促反應
定義
能藉由降低反應的活化能降低反應速率，但不改變反應的平衡點
總述
本質
蛋白質
分類
單體酵素
由一條肽鏈構成
寡聚酶
由多個相同或不同的勝肽鏈以非公價鍵連接組成
多酵素複合體（多酵素體系）
按序催化完成一組連續反應的幾種具有不同催化功能的酵素彼此聚合成一個整體
多功能酵素（串聯酶）
在一條肽鏈上同時具有多種不同的催化功能
酵素的分子組成中常含有輔因子
按分子組成分
單純酵素
水解後僅有胺基酸組分
綴合酶（結合酶）
蛋白質部分（酵素蛋白）
決定酶促反應的專一性及其催化機制
非蛋白質部分（輔助因子）
輔酶
非公價鍵，結合疏鬆
透析、超濾可除去
輔基
共價鍵，結合緊密
透析、超濾不易除去
有機化合物
B群維生素的衍生物或卟啉化合物
作用
參與傳遞電子、質子或起運載作用
金屬離子
是最常見的輔因子
作為酶活性中心的組成部分參加催化反應
作為連接酶與底物的橋樑
中和電荷，減少靜電斥力
穩定酵素的空間構象
金屬酶與金屬活化酶
金屬酶
金屬離子與酵素結合緊密，萃取過程不易流失
金屬活化酶
金屬離子與酵素可逆結合
全酵素
酶蛋白與輔因子結合在一起稱為全酶
單獨存在時均無催化活性
酵素的活性中心是酵素分子執行其催化功能的部位
必備基團
酶活性中心內的
結合基團
辨識與結合底物和輔酶，形成酶-底物過渡態複合物
催化基團
影響底物中的某些化學鍵的穩定性，催化底物發生化學反應，進而轉變為產物
同功酶催化相同的化學反應
同功酶常作為診斷疾病的生化指標
同功酶定義
催化相同的化學反應，但酶蛋白的分子結構、理化性質甚至免疫學性質不同的一組酶
動物的乳酸脫氫酶（LDH）
LDH1(H4)
高：心肌梗塞
LDH2(H3M)
LDH3(H2M2)
高:急性肝炎
LDH4(HM3)
LDH5(M4)
肌酸激酶（CK）
腦中含CK1(BB型)
心肌中含CK2(MB型)
診斷心梗的重要指標
骨骼肌中含CK3(MM型)
酶的工作原理
酵素具有不同於一般催化劑的顯著特點
酵素對底物具有極高的催化效率
酵素對底物具有高度的特異性
絕對特異性
只作用於特定結構的底物分子
注意
有些具有此特性的酵素只催化底物的一種光學異構體或一種立體異構體
乳酸脫氫酶僅催化L-乳酸脫氫形成丙酮酸
相對特異性
作用於含有相同化學鍵或化學基團的一類化合物
酶具有可調節性
酵素活性和酵素的含量受體內代謝物或荷爾蒙調節
磷酸果糖激酶-1的活性受AMP的別構激活，而受ATP的別構抑制
酵素的合成受物質的誘導或阻遏
胰島素誘導HMG-CoA還原酶的合成，而膽固醇則阻遏此酵素合成
酵素具有不穩定性
在某些理化因素下會失活
如高溫，強酸，強鹼
酵素反應往往都是在常溫、常壓和接近中性的條件下進行的
酵素透過促進底物形成過渡態而提高反應速率
酵素比一般催化劑更有效的降低反應的活化能
酵素與底物結合形成中間產物
誘導契合作用使酵素與底物密切結合
鄰近效應與定向排列使諸底物正確定位於酵素的活性中心
表面效應
底物分子去溶劑化
酵素的催化機制呈現多元催化作用
酸-鹼催化作用
親核催化與親電子催化
親核催化作用
共價催化作用
親電催化
酶促反應動力學
底物濃度對酵素反應速率的影響呈矩形雙曲線
曲線分為三段
一級反應
混合級反應
零級反應
米-曼氏方程式揭示單底物反應的動力學特性
V/Vmax=【S】/Km 【S】
Km為米氏常數，Vmax為最大反應速率
Km與Vmax是重要的酵素反應動力學參數
Km值等於酵素反應速率為最大反應速率一半時的受質濃度
Km是酵素的特徵性常數
Km在一定條件下表示酵素對受質的親和力
Km↑酶與底物親和力↓
Vmax是底物完全飽和時的反應速率
酵素的轉換數
單位時間內每個酵素分子或活性中心催化底物轉變成產物的分子數稱為酵素的轉換數
即k₃為酵素的轉換數，單位為s-1
可用於表示酵素的催化效率
Km和Vmax常以林-貝作圖法求取
以1/v對1/【S】作圖，縱軸上的截距為1/Vmax,橫軸上的截距為-1/Km
底物足夠時酵素濃度對酵素反應速率的影響呈直線關係
當[S]遠大於[E]時,反應中[S]濃度的變化量可以忽略不計
溫度對酵素反應速率的影響具有雙重性
pH透過改變酵素分子及底物分子的解離狀態影響酵素反應速率
子主題抑制劑可降低酶促反應速率
凡能使酵素活性下降而又不引起酵素蛋白變性的物質統稱為酵素的抑制劑
不可逆性抑制劑與酵素共價結合
有機磷農藥
乙醯膽鹼拮抗劑阿托品（不可逆性抑制劑）和膽鹼酯酶復活劑解磷定
低濃度的重金屬離子（Hg 、Ag 、Pb 等）及As
二巰基丙醇（BAL）（不可逆性抑制劑）可解除對巰基酶的抑制
可逆性抑制劑與酵素非共價結合
競爭性抑制與底物競爭酵素的活性中心
磺胺類藥物使細菌的生長受到抑制
非競爭性抑制劑結合活性中心以外的調節位點
反競爭性抑制劑的結合位點由底物誘導產生
簡易記憶方法
競K大，非V小，反競K,V都減小
激活劑可提高酵素反應速率
使酵素由無活性變為有活性或使酵素活性增加的物質稱為酵素的活化劑
必需激活劑
非必需激活劑
酶的調節
綜述
細胞根據內外環境的變化而調整細胞內代謝時,主要是透過對催化限速反應的調節酶(亦稱為關 鍵酶)的活性進行調節而實現的
酶活性的調節是對酶促反應速率的快速調節
別構效應劑透過改變酵素的構象而調節酵素活性
酵素的別構調節
別構酶
別構部位（調節部位）
別構效應劑
別構激活劑
別構抑制劑
酵素的化學修飾調節是透過某些化學基團與酵素的共價可逆結合來實現
磷酸化－去磷酸化（最常見）
乙醯化－去乙醯化
甲基化－去甲基化
腺苷化－去腺苷化
-S-S-——-SH-
酶原需要透過活化過程才能轉變為有活性的酶
酶原活化的生理意義
避免細胞產生的酵素對細胞進行自身消化並使酵素在特定的部位和環境中發揮作用，確保體內代謝的正常進行
有點酶原可視為酶的儲存形式，在需要時，酶原適時轉變成有活性的酶，並發揮其催化作用
酵素含量的調節是對酵素反應速率的緩慢調節
酶蛋白合成可被誘導或阻遏
含量:慢速調節
構象:快速調節
酵素的降解與一般蛋白質降解途徑相同
組織蛋白降解的溶小體途徑（非ATP依賴性蛋白質降解途徑）
組織蛋白降解的胞質途徑（ATP依賴性泛素介導的蛋白質降解途徑）
酵素的分類與命名
根據其催化反應類型分類
氧化還原酶類
轉移酶類
水解酶類
裂合酶類
異構酶類
連接酶類
系統名稱和推薦名稱
酶在醫學上的應用
與疾病的發生，診斷及治療密切相關
作為試劑用於臨床檢驗和科學研究
酵素連結免疫吸附測定法（ELISA）
Wondershare EdrawMind
