Page 77 - 第九版生物化学

62 第—篇 生物大分子结构与功能

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Ser189

弹性蛋白酶

Ser189

胰凝乳蛋白酶

Asp189

胰蛋白酶

图 3-9 胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶和弹性蛋白酶与底物结合时的＂口袋＇＇状活性中心

环境时，解离程度也有差异 。 酶活性中心上有些基团是质子供体（酸），有些基团是质子受体（碱）（表

3-5) 。 这些基团参与质子的转移，可使反应速率提高 102 - 105 倍 。 这种催化作用称为普通酸－碱催化
作用 (general acid-base catalysis) 。

表 3-5 酶分子中具有酸－碱催化作用的基团

氨基酸残基 酸（质子供体） 碱（质子受体）
天冬氨酸、谷氨酸
R-COOH . ` t:..· R-coo-
赖氨酸 -r. -,
+ - ...!,;,_ - ~ ,_ R-NH2

精氨酸 .. R-NH3 —衫R—HNI " NNHH2

-.<R-N! 人N嘈H比,

.. - ...,.... - - ·- - - --一 "J "'"金-

半胱氨酸 -旷· - - ..... ·-·- -气 R一 SH R一 s-
组氨酸
丝氨酸 气RH7\N NH 气RH/N\ N

t-------'.... 一 R-OH -·r R-0-

土，. ~"'-, --i-- i-

酪氨酸 R-0-0H R-0-o-

共价催化是指催化剂与反应物形成共价结合的中间物，降低反应活化能，然后把被转移基团
传递给另外一个反应物的催化作用。当酶分子催化底物反应时，它可通过其活性中心上的亲核催
化基团给底物中具有部分正电性的原子提供一对电子形成共价中间物（亲核催化），或通过其酶活
性中心上的亲电子催化基团与底物分子的亲核原子形成共价中间物（亲电子催化），使底物上被转
移基团传递给其辅酶或另外一个底物。因此，酶既可起亲核催化作用，又可起亲电子催化作用 。
许多酶催化的基团转移反应都是通过共价催化方式进行的 。 例如，胰凝乳蛋白酶 195 位丝氨酸残
基的—OH 是该酶活性中心的催化基团，当底物结合在酶上后，由于此—OH 基团中氧原子含有孤
对电子，在 57 位组氨酸残基碱催化的帮助下，能对底物蛋白肤键中叛基 C( 具有部分正电性）进行

亲核攻击，导致肤键的断裂，形成一个不稳定的中间产物 酰基化酶，后者易将酰基转移给水完

成水解作用（图 3-10) 。