第11次课2学时.docx
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第11次课2学时
第 11 次课 2学时
上次课复习:
1.思考
生物化学研究内容?
糖类/脂类和生物膜/蛋白质/核酸-----介绍了哪知识面?
2.导入新课――――――酶
本次课题(或教材章节题目):
第六章酶化学 第一节 概述
第二节 酶的结构与功能的关系
教学要求:
1.掌握酶催化作用特点;了解酶的分类和命名;
2.了解酶一级结构和高级结构与催化功能的关系;掌握酶的共价修饰。
3. 掌握酶活性中心、核酶、同工酶、寡聚酶、酶原激活的概念
重点:
酶催化作用特点;
难点:
调控中心;多酶体系;同工酶
教学手段及教具:
课堂讲授与PowerPoint演示相结合。
讲授内容及时间分配:
复习、导入新课:
5分
第六章核酸
第一节概述 (20分)
一、酶及化学本质
二、酶的催化特性
三、酶的组成及分类
第二节酶的结构与功能的关系(30分)
一、酶的一级结构与催化功能的关系
小结(5分)
课后作业
1.酶的催化特性?
简述酶催化作用专一性机制和高效性机制。
2.辅酶与辅基?
二者如何区分?
主要作用是?
细胞中全酶种类很多,但辅酶或辅基种类少?
3.国际系统分类法将酶分为哪六大类?
5.单体酶、单纯酶、寡聚酶、多酶体系、核酶、同工酶
参考资料
《生物化学》高等教育出版社 王镜岩主编 第三版
注:
本页为每次课教案首页
第六章酶化学
第一节 概述
第二节 酶的结构与功能的关系
第三节 酶催化反应机制
第四节酶促反应动力学
第五节酶的制备
第六节酶的多样性
第七节酶在工业上的应用及酶工程
第一节概述
一、酶及化学本质
二、酶的催化特性
三、酶的组成及分类
一、酶及化学本质
1.酶是生物催化剂
2.酶的化学本质
(1)绝大多数酶是蛋白质(蛋白质类酶P)依据:
(2)少数酶是核酸RNA(核酸类酶ribozyme核酶R)
二、酶的催化特性
(一)酶和一般催化剂的比较
(二)酶作为生物催化剂的特点
1.酶易失活
2.酶催化效率高
3.酶具有高度专一性
4.酶的活性受到调节和控制:
在活细胞内受到精密严格的调节控制.
①调节酶的浓度:
诱导或抑制酶的合成;降解。
②通过激素调节酶活性:
③反馈抑制调节酶活性:
④抑制剂和激活剂对酶活性的调节:
⑤其它:
别构调控、酶原激活、酶的可逆共价修饰和同工酶。
三、酶的组成及分类(蛋白类酶)
1.按组成成分分:
①单纯酶(简单蛋白质)
②结合酶(结合蛋白质)
酶蛋白与辅因子的作用
2.根据酶的结构特点及分子组成形式分为
①单体酶(monomericenzymes
②寡聚酶(oligomericenzymes)
③多酶体系(multienzymessystem):
根据酶的存在状态分为胞内酶;胞外酶
3、酶的命名与分类
(1)习惯命名法:
依据底物、反应性质及来源进行。
(2)国际系统命名法(1961年国际生化学会)
(3)国际系统分类法及酶的编号(蛋白类酶)
第二节酶的结构与功能的关系
一、酶的一级结构与催化功能的关系
二、酶的高级结构与活性的关系
酶分子的结构特点:
裂缝、亲水区与疏水区、沟槽与洞穴。
配体结合部位:
表面有可逆结合小的溶质分子或离子的区域.
配体:
酶的底物、辅酶或辅基、各种调节因子。
一、酶的一级结构与催化功能的关系
1.必需基团
2.酶原激活
3.共价修饰
(1)体外
(2)体细胞内
共价修饰包括
磷酸化与脱磷酸
思考题
1.酶的催化特性
2.辅酶与辅基?
二者如何区分?
主要作用是?
3.细胞中全酶种类很多,但辅酶或辅基种类少?
4.国际系统分类法将酶分为哪六大类?
5.单体酶、单纯酶、寡聚酶、多酶体系、核酶
6.酶原激活的实质?
第 12 次课 2学时
上次课复习:
1.练习题
本次课题(或教材章节题目):
第六章酶化学 第二节 酶的结构与功能的关系
第三节酶催化反应机制
第四节酶促反应动力学
教学要求:
1.理解酶催化专一性的机制、高效性机制/诱导契合假说和中间产物假说。
2.了解酶二级结构和高级结构与催化功能的关系;
3. 掌握酶活性中心、同工酶、
重点:
酶催化专一性的机制;中间产物假说、多酶体系;同工酶;酶促反应动力学
难点:
酶催化专一性的机制;调控中心;酶促反应动力学
教学手段及教具:
课堂讲授与PowerPoint演示相结合。
讲授内容及时间分配:
复习、导入新课:
5分
第六章酶化学
第二节 酶的结构与功能的关系(15)
第三节酶催化反应机制(20)
第四节酶促反应动力学(50)
小结(5分)
课后作业
1.酶活性中心与必需基团?
酶活性部位的特点?
2.中间产物假说和诱导契合学说的内容分别是?
3.简述酶催化作用专一性机制和高效性机制。
4.米氏方程?
Km?
及实际应用
5.低温抑菌,高温杀菌的机理?
6.酶的提纯及酶活力测定需在适当的绶冲液中进行?
7.可逆抑制作用与不可逆抑制作用?
8.利用竞争性抑制作用设计药物?
9.可逆抑制与不可逆抑制如何区别?
竟争性抑制剂与非竟争性抑制剂作用特点?
11.根据实验数据利用双倒数法求Km和Vmax,判断是哪种抑制类型.说明磺胺类药物抑菌作用机理?
12.酶促反应速率受哪些因素影响?
温度、pH对酶活力的影响机理?
参考资料
《生物化学》高等教育出版社 王镜岩主编 第三版
注:
本页为每次课教案首页
第六章酶化学
第二节 酶的结构与功能的关系
第三节 酶催化反应机制
第四节酶促反应动力学
二、酶的活性与高级结构的关系
1.活性中心(activecenter)
①结合部位(Bindingsite)
②催化部位(Catalyticsite)
酶活性中心的特点
①在酶分子的总体中只占小部分。
是一个三维实体。
②催化部位一般只由2~3个氨基酸残基组成,结合部位的残基数因酶而异。
表10-1。
③和底物的形状并不是正好互补,需-----诱导契合。
④位于结构域或亚基之间的裂隙或是表面的凹陷部位。
⑤底物通过次级键结合到酶上。
⑥具有柔性或可运动性。
酶的调控部位(Regulatorysite)
酶的必需基团与活性中心
必需基团:
酶表现催化活性不可缺少的基团。
包括:
①活性中心的基团。
②对维持酶的活性中心的空间构象所必要的那些基团.
例:
胰凝乳蛋白酶的肽链折叠(示活性中心)
Ser195(丝氨酸)His57(组氨酸)及Asp102(精氨酸)
2.牛胰核糖核酸酶拆合实验(二、三级结构与酶活性的关系)
3.聚合与解聚(四级结构与酶活性的关系)
4.同工酶
乳酸脱氢酶同工酶(LDH,存在于哺乳动物中的有五种)
LDH的亚基分为两类:
骨骼肌型(M)、心肌型(H)
研究同工酶的意义
第三节 酶催化反应的机制
酶促反应的本质
酶反应机制
一、酶促反应的本质
1.酶是生物催化剂
2.加速反应的本质是降低反应的活化能
3.中间产物假说--酶的工作方式
E+S====E-SP+E
二、酶反应机制
1.酶作用专一性的机制
①锁钥假说(lockandkeyhypothesis):
刚性模式,EmilFisher提出
②诱导契合假说(induced-fithypothesis)
2.酶作用高效性的机制
(1)底物与酶的邻近效应与定向效应(反应速率提高108)
(2)底物形变和诱导契合
(3)酸-碱催化(acid-basecatalysis)
(4)共价催化(covalentcatalysis)
(5)金属离子催化作用
(6)多元催化和协同效应
(7)活性部位微环境的影响
常见的几种酶
第四节酶促反应动力学
酶促反应动力学(kineticsofenzyme-catalyzedreactions)是研究酶促反应速度及其影响因素的科学。
酶促反应的影响因素主要包括:
?
底物浓度对酶促反应速率的影响
?
酶浓度对酶促反应速率的影响
?
温度对酶促反应速率的影响
?
pH对酶酶促反应速率的影响
?
激活剂对酶促反应速率的影响
?
抑制剂对酶促反应速率的影响
一、底物浓度对酶促反应速率的影响
1.单底物的酶促反应动力学
2.酶促反应的动力学方程式(单底物反应)
米氏方程的推导
①引入了三个假设
②根据中间产物学说,酶促反应分两步进行
3.Vmax和Km----动力学的基本参数
米氏常数(Km):
(1)Km值的求法
Lineweaver-Burk的作图法-双倒数作图法
通过实验测定Km和Vmax的方法
(2)Km是酶学研究中的重要数据
(3)酶的Km值与米氏方程的实际用途
二、酶浓度对酶促反应速率的影响
三.温度对酶促反应速率的影响
温度系数Q10
最适温度
温度对酶促反应速度的影响机理
四.pH对酶促反应速率的影响
酶的最适pH(optimumpH
典型的酶速度-pH曲线是较窄的钟罩型曲线
pH对酶促反应速度的影响机理
五.激活剂对酶反应速率的影响
六、抑制剂对酶促反应速率的影响
1.引起酶活性降低的原因不同
抑制剂(inhibitor):
2.抑制作用的类型
(1)不可逆抑制作用(irreversibleinhibition)
(2)可逆抑制作用(reversibleinhibition)
?
竞争性抑制:
?
非竞争性抑制:
?
反竞争性抑制:
3.抑制作用的动力学--Km和Vmax的变化
思考题
1.酶活性中心与必需基团?
酶活性部位的特点?
2.中间产物假说和诱导契合学说的内容分别是?
3.简述酶催化作用专一性机制和高效性机制。
4.米氏方程?
Km?
及实际应用
5.低温抑菌,高温杀菌的机理?
6.酶的提纯及酶活力测定需在适当的绶冲液中进行?
7.可逆抑制作用与不可逆抑制作用?
8.利用竞争性抑制作用设计药物?
9.可逆抑制与不可逆抑制如何区别?
竟争性抑制剂与非竟争性抑制剂作用特点?
11.根据实验数据利用双倒数法求Km和Vmax,判断是哪种抑制类型.说明磺胺类药物抑菌作用机理?
12.酶促反应速率受哪些因素影响?
温度、pH对酶活力的影响机理?
上次课复习:
1.提问练习题
本次课题(或教材章节题目):
第六章酶化学 第五节 酶的制备
第六节 酶的多样性
第七节 酶在工业上的应用及酶工程
教学要求:
1.了解酶的制备;酶的多样性;酶在工业上的应用;酶的别构调节;酶的共价修饰调节
2.固定化酶、酶工程、抗体酶的概念及应用
重点:
酶的制备的程序及注意事项;固定化酶、酶工程、抗体酶
难点:
酶的多样性;酶的别构调节;酶的共价修饰调节;
教学手段及教具:
课堂讲授与PowerPoint演示相结合。
讲授内容及时间分配:
复习、导入新课:
5分
第六章核酸
第五节 酶的制备 (30分)
一、酶的制备及纯化
二、酶活性测定
第六节 酶的多样性(20分)
第七节 酶在工业上的应用及酶工程(30分)
小结(5分)
课后作业
1.测定酶促反应时的最适条件是?
测定酶活性为什么测反应初速率?
判断酶提取纯化方法优劣的指标是?
2.酶活力、比活力、核酶、抗体酶、人工酶、固定化酶、生物酶工程。
3.酶的分离纯化基本程序和注意事项?
判断酶提取纯化方法优劣的指标是?
4.举例说明书酶在工业上的应用
书后134页:
4,5,135页:
2,3
参考资料
《生物化学》高等教育出版社 王镜岩主编 第三版
第 13 次课 2学时
注:
本页为每次课教案首页
第五节 酶的制备
⏹酶的制备及纯化
⏹酶活性测定
一、酶的制备及纯化
酶在细胞中的分布
1.酶的提纯要进行的工作
①把酶制剂从含有大量的杂质蛋白和其他大分子物质的原材料中分离出来。
②把酶制剂从大体积浓缩到比较小的体积。
2.基本原则
(1)尽量减少酶变性失活
(2)尽量除去目的酶以外物质(杂质)
(3)每一涉骤都应测定酶的总活力和比活力。
(4)判断提纯方法的优劣
3.基本操作程序
二、酶活性的测定
1.定性测定
2.活力单位--表示酶量的指标
3.酶的比活力--表示酶纯度的指标
4.酶的转换数--表示酶催化能力大小
5.回收率和纯化倍数
6.酶活力测定方法—不同酶选用不同的方法
主要根据产物或底物的物理或化学特性。
测定酶活力一般经几个步骤
第六节 酶的多样性
一、核酶(ribozyme)
二、调节酶:
在体内的催化活性可发生改变并调节代谢速度的酶称为调节酶。
多为寡聚酶
1.共价修饰调节酶
2.别构调节酶
3.聚合解聚调节酶
三、多功能酶
四、人工酶
第七节 酶在工业上的应用及酶工程
⏹随着酶工程不断的技术性突破,在工业、农业、医药卫生、能源开发及环境工程等方面的应用越来越广泛。
一、酶在食品工业中的应用
二、酶在化工、轻工、方面的应用
三、酶在医药工业中的应用
四、固定化酶
五、酶工程
1.化学酶工程
2.生物酶工程
(1)克隆酶
(2)基因修饰酶
(3)产生新酶
思考题
1.测定酶促反应时的最适条件是?
测定酶活性为什么测反应初速率?
2.酶活力、比活力、核酶、抗体酶、人工酶、固定化酶、生物酶工程。
3.酶的分离纯化基本程序和注意事项?
判断酶提取纯化方法优劣的指标是?
4.举例说明书酶在工业上的应用
书后135页:
2,3,5
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- 11 学时