酶的結構特點及其類型

酶大多是蛋白質,但少數具有生物催化功能的分子並非爲蛋白質,有一些被稱爲核酶的RNA分子也具有催化功能。下面是本站小編給大家整理的酶的結構特點及反應類型,希望能幫到大家!

酶的結構特點及其類型
  酶的結構特點

1、酶蛋白質一般具有球狀外貌

根據酶蛋白分子的結構特點將酶分爲三類

①單體酶——具有三級結構

a. 一條多肽鏈

b. 如催化水解反應胰蛋白酶、廣泛應用的工業用酶製劑等。

②寡聚酶——具有四級結構

a. 由二個甚至多個亞基組成

b. 亞基間通過疏水作用力、氫鍵、離子鍵和範德華力聯繫而成整體分子。如烯醇化酶(二聚體)、乳酸脫氫酶(四聚體)

③多酶體系

a. 由幾種酶嵌合形成的複合體

b. 有利於一系列反應的連續進行

c. 相對分子質量很大

2、酶的相對分子質量

單體酶——在30000~60000之間,且40000左右較爲集中,約佔11%。如羧肽酶A由307個氨基酸殘基組成,相對分子質量爲34600。

寡聚酶——至少是單體加倍,多者數萬、幾十萬乃至數百萬,二聚體約佔36%、四聚體約佔33%。如乳酸脫氫酶亞基相對分子質量爲35000,酶相對分子質量爲150000。

3、氨基酸組成和排列順序與酶催化活性的關係

酶功能相近——氨基酸組成相近——氨基酸排列順序相近(存在大量同源序列,尤其催化活性部位)

序列之間的差異,一般是在遠離活性部位的地方。

4、氨基酸的空間分佈

酶的內核(活性中心)——疏水性氨基酸居多。

酶的表面——親水性氨基酸佔優勢,賦予酶的水溶性特點。

5、酶分子的柔順性——酶在水溶液中通常以多種構象存在

無水狀態——相對剛性(一種“鎖定”構象)

有水狀態——由“剛”向“柔”轉化。

水作爲一種極性和高介電常數的'物質,像潤滑劑一樣,加到無水的酶中以後,就使酶由“剛”向“柔”轉化,酶在與其底物相遇時,纔可能發生專一性結合,並催化底物轉變成產物。

  酶的類型

氧化還原酶類(oxidoreductase)促進底物進行氧化還原反應的酶類,是一類催化氧化還原反應的酶,可分爲氧化酶和還原酶兩類。

轉移酶類(transferases)催化底物之間進行某些基團(如乙酰基、甲基、氨基、磷酸基等)的轉移或交換的酶類。例如,甲基轉移酶、氨基轉移酶、乙酰轉移酶、轉硫酶、激酶和多聚酶等。

水解酶類(hydrolases )催化底物發生水解反應的酶類。例如,澱粉酶、蛋白酶、脂肪酶、磷酸酶、糖苷酶等。

裂合酶類(lyases)催化從底物(非水解)移去一個基團並留下雙鍵的反應或其逆反應的酶類。例如,脫水酶、脫羧酶、碳酸酐酶、醛縮酶、檸檬酸合酶等。許多裂合酶催化逆反應,使兩底物間形成新化學鍵並消除一個底物的雙鍵。合酶便屬於此類。

異構酶類(isomerases)催化各種同分異構體、幾何異構體或光學異構體之間相互轉化的酶類。例如,異構酶、表構酶、消旋酶等。

合成酶類(ligase)催化兩分子底物合成爲一分子化合物,同時偶聯有ATP的磷酸鍵斷裂釋能的酶類。例如,谷氨醯胺合成酶、DNA連接酶、氨基酸:tRNA連接酶以及依賴生物素的羧化酶等。

按照國際生化協會公佈的酶的統一分類原則,在上述六大類基礎上,在每一大類酶中又根據底物中被作用的基團或鍵的特點,分爲若干亞類;爲了更精確地表明底物或反應物的性質,每一個亞類再分爲幾個組(亞亞類);每個組中直接包含若干個酶。

  酶的催化作用

酶是一類生物催化劑,生物體內含有數千種酶,它們支配着生物的新陳代謝、營養和能量轉換等許多催化過程,與生命過程關係密切的反應大多是酶催化反應。

酶的這些性質使細胞內錯綜複雜的物質代謝過程能有條不紊地進行,使物質代謝與正常的生理機能互相適應。若因遺傳缺陷造成某個酶缺損,或其它原因造成酶的活性減弱,均可導致該酶催化的反應異常,使物質代謝紊亂,甚至發生疾病,因此酶與醫學的關係十分密切。

生物體由細胞構成,每個細胞由於酶的存在才表現出種種生命活動,體內的新陳代謝才能進行。酶是人體內新陳代謝的催化劑,只有酶存在,人體內才能進行各項生化反應。人體內酶越多,越完整,其生命就越健康。當人體內沒有了活性酶,生命也就結束。人類的疾病,大多數均與酶缺乏或合成障礙有關。

酶使人體所進食的食物得到消化和吸收,並且維持內臟所有功能包括:細胞修復、消炎排毒、新陳代謝、提高免疫力、產生能量、促進血液循環。

酸-鹼催化(acid-base catalysis):質子轉移加速反應的催化作用。

共價催化(covalent catalysis):一個底物或底物的一部分與催化劑形成共價鍵,然後被轉移給第二個底物。許多酶催化的基團轉移反應都是通過共價方式進行的。