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简要说明一下酵素是由什么组成的?

2019-12-07 08:49:35

按照酵素的化学组成可将酵素分为单纯酵素和结合酵素两类。单纯酵素分子中只有氨基酸残基组成的肽链。结合酵素分子中则除了多肽链组成的蛋白质,还有非蛋白成分,如金属离子、铁卟啉或含B族维生素的小分子有机物。结合酵素的蛋白质部分称为酵素蛋白(apoenzyme),非蛋白质部分统称为辅助因子 (cofactor),两者一起组成全酵素(holoenzyme);只有全酵素才有催化活性,如果两者分开则酵素活力消失。非蛋白质部分如铁卟啉或含B族维生素的化合物若与酵素蛋白以共价键相连的称为辅基(prosthetic group),用透析或超滤等方法不能使它们与酵素蛋白分开;反之两者以非共价键相连的称为辅酵素(coenzyme),可用上述方法把两者分开。辅助因子有两大类,一类是金属离子,且常为辅基,起传递电子的作用;另一类是小分子有机化合物,主要起传递氢原子、电子或某些化学基团的作用。

结合酵素中的金属离子有多方面功能,它们可能是酵素活性中心的组成成分;有的可能在稳定酵素分子的构象上起作用;有的可能作为桥梁使酵素与底物相连接。辅酵素与辅基在催化反应中作为氢或某些化学基团的载体,起传递氢或化学基团的作用。体内酵素的种类很多,但酵素的辅助因子种类并不多,常见到几种酵素均用某种相同的金属离子作为辅助因子的例子,同样的情况亦见于辅酵素与辅基,如3-磷酸甘油醛脱氢酵素和乳酸脱氢酵素均以NAD+作为辅酵素。酵素催化反应的特异性决定于酵素蛋白部分,而辅酵素与辅基的作用是参与具体的反应过程中氢及一些特别化学基团的运载。对需要辅助因子的酵素来说,辅助因子也是活性中心的组成部分。

酵素蛋白的大部分氨基酸残基并不与底物接触。组成酵素活性中心的氨基酸残基的侧链存在不同的功能基团,如-NH2。-COOH、-SH、-OH和咪唑基等,它们来自酵素分子多肽链的不同部位。有的基团在与底物结合时起结合基团(binding group)的作用,有的在催化反应中起催化基团(catalytic group)的作用。但有的基团既在结合中起作用,又在催化中起作用,所以常将活性部位的功能基团统称为必需基团(essential group)。