暑期生物化学奥赛理论培训辅导
结构生物化学
氨基酸与蛋白质
核苷酸与核酸
酶与核酶
糖类与脂类
激素与受体
一、氨基酸
氨基酸的结构通式
不同的侧链基团，不同的理化性质
蛋白质氨基酸，即标准氨基酸——在蛋白质生物合成中，由专门的tRNA携带，直接参入到蛋白质分子之中
共22种：20种常见+2种不常见
非蛋白质氨基酸——不能直接参入到蛋白质分子之中，或者是蛋白质氨基酸翻译后修饰产物
例如：瓜氨酸、鸟氨酸和羟脯氨酸
蛋白质氨基酸和非蛋白质氨基酸
根据侧链基团的水溶性，氨基酸可以分为：
（1）疏水aa——非极性R基团
（2）亲水aa——极性的R基团
根据对动物的营养价值，氨基酸又可以分为：
（1）必需aa
（2）非必需aa
氨基酸的分类
亲水氨基酸，即极性氨基酸，其R基团呈极性，一般能和水分子形成氢键，故对水分子具有一定的亲和性。它们包括：Ser、Thr、Tyr、Cys、Sec、Asn、Gln、Asp、Glu、Pyl、Arg、Lys、His；
疏水氨基酸，即非极性氨基酸，其R基团呈非极性，对水分子的亲和性不高或者极低，但对脂溶性物质的亲和性较高。它们包括：Gly、Ala、Val、Leu、Ile、Pro、Met、Phe和Trp。
亲水氨基酸VS疏水氨基酸
词记亲水氨基酸与疏水氨基酸
西湖景，紫竹为骨水潺潺横笛相伴，闲听天簌静思禅流苏落，心比双丝郁中缠亲水氨基酸：西-硒代半胱氨酸；景-精氨酸；竹-组氨酸；骨-谷氨酸 谷氨酰胺；伴-半胱氨酸；天-天冬氨酸天冬酰胺；籁-赖氨酸；苏-苏氨酸；落-酪氨酸；比-吡咯赖氨酸；丝-丝氨酸
孤雁本色，一行斜去浮生转两鬓白，异家龙井难为甘疏水氨基酸：本-苯丙氨酸；色-色氨酸；斜-缬氨酸；浮-脯氨酸；两-亮氨酸；鬓-丙氨酸；异-异亮氨酸；家-甲硫氨酸；甘-甘氨酸
必需氨基酸VS非必需氨基酸
必需氨基酸是指人体必不可少，而机体内又不能合成、必须从食物中补充的氨基酸。如果饮食中经常缺少它们，就会影响健康。必需氨基酸共有10种：Lys、Trp、Phe、Met、Thr、Ile、Leu、Val、Arg和His。人体虽能够合成Arg和His，但合成的量通常不能满足正常的需要，因此这两种氨基酸又被称为半必需氨酸。
余下的氨基酸则属于非必需氨基酸，动物体自身可以进行有效的合成，它们包括：Ala，Asn、Asp、Gln、Glu、Pro、Ser、Cys、Tyr和Gly。
一组（组氨酸）笨（苯丙氨酸）蛋（蛋氨酸）精（精氨酸）来（赖氨酸）宿（苏氨酸）舍（色氨酸）住（组氨酸）亮（亮氨酸）凉（异亮氨酸）鞋（缬氨酸）
氨基酸的缩合反应与肽的形成
氨基酸的手性：D型与L型氨基酸
22种蛋白质氨基酸分子中，除了甘氨酸，均至少含有一个不对称碳原子，因此除甘氨酸以外的21种蛋白质氨基酸都具有手性性质。如果以L型甘油醛为参照物，具有不对称碳原子的氨基酸就有D型和L型两种对映异构体。实验证明，蛋白质分子中的不对称氨基酸都是L型。D型氨基酸仅存在于一些特殊的抗菌肽和某些细菌的细胞壁成分之中，它们不能参入到在核糖体上合成的多肽或蛋白质分子之中。
氨基酸的构型与其旋光方向没有必然的联系。
由于氨基酸既含有碱性的氨基又含有酸性的羧基，因此氨基酸具有特殊的解离性质，但氨基算的碱性和酸性分别弱于单纯的胺和羧酸。一个氨基酸分子内部的酸碱反应使氨基酸能同时带有正负两种电荷，以这种形式存在的离子被称为兼性离子或两性离子。
特殊的酸碱性质与等电点
对于任何一种氨基酸来说，总存在一定的pH值，使其净电荷为零，这时的pH值被称为等电点。pI是一个氨基酸的特征常数。在等电点pH时，氨基酸在电场中，不向两极移动，并且绝大多数处于兼性离子状态，少数可能解离成阳离子和阴离子，但解离成阴、阳离子的趋势和数目相等。
等电点（pI）
氨基酸的主要反应性质
所有氨基酸及具有游离α-氨基的肽与茚三酮反应都产生蓝紫色物质，只有脯氨酸和羟脯氨酸与茚三酮反应产生黄色物质。
氨基酸与茚三酮的反应
与氨基酸侧链有关的反应性质
与苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸有关的紫外吸收
与半胱氨酸有关的氧化还原，形成二硫键
与亲水氨基酸（特别是丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸）有关的磷酸化修饰
与赖氨酸有关的乙酰化修饰
与丝氨酸和天冬酰胺有关的糖基化修饰
芳香族氨基酸的紫外吸收性质
半胱氨酸的氧化与二硫键的形成
二、蛋白质的结构
组成的多样性
大小的多样性
结构的多样性
功能的多样性
蛋白质的多样性
蛋白质可能含有一条或多条肽链
一条多肽链-单体蛋白
不止一条多肽链-寡聚蛋白:同源寡聚体-同种肽链异源寡聚体-两种或多种不同的肽链;血红蛋白是一种异源四聚体：2条α链，2条β链。
蛋白质可能含有非蛋白质成分
多肽链 +可能是辅助因子（金属离子、辅酶或辅基），也可能是其他修饰。
例如，羧肽酶的辅助因子是Zn2+；乳酸脱氢酶的辅酶是辅酶I；血红蛋白的辅基是血红素。
蛋白质组成的多样性
蛋白质结构的多样性
一级结构 (1º) : 独特的氨基酸序列，由基因决定。

二级结构 (2º) :多肽链的主链骨架本身（不包括R基团）在空间上有规律的折叠和盘绕，它是由氨基酸残基非侧链基团之间的氢键决定的。

三级结构 (3º) :是指多肽链在二级结构的基础上，进一步盘绕、卷曲和折叠，形成主要通过氨基酸侧链以次级键以及二硫键维系的完整的三维结构。

四级结构 (4º)具有两条和两条以上多肽链的寡聚蛋白质或多聚蛋白质才会有四级结构。其内容包括亚基的种类、数目、空间排布以及亚基之间的相互作用。
蛋白质的结构层次
是蛋白质的共价（肽键）结构
对于每一种蛋白质而言，都是独特的。
由编码它的基因的核苷酸序列决定。
是遗传信息的一种形式。
书写总是从N端到C端。
例如，胰岛素A链的一级结构是：
Gly-Ile-Val-Glu-Gln-Cys-Cys-Thr-Ser-Ile-Cys-Ser-Leu-Tyr-Gln-Leu-Glu-Asn-Tyr-Cys-Asn
蛋白质的一级结构
DNA: GGC ATT GTG GAA CAA TGC TGT

mRNA: GGC AUU GUG GAA CAA UGC UGU
蛋白质: Gly- Ile- Val- Glu – Gln - Cys- Cys
一种蛋白质的一级结构由编码它的基因的核苷酸序列决定
具有部分双键的性质（40％），其键长为0.133nm，介于一个典型的单键和一个典型的双键之间。
具有双键性质的肽键不能自由旋转，与肽键相关的6个原子共处于一个平面，此平面结构被称为酰胺平面或肽平面
与Cα相连的两个单键可以自由旋转，由此产生两个旋转角
多为反式，但是X-Pro是例外。
N带部分正电荷，O带部分负电荷。
肽键的结构与性质
肽平面及二面角
α螺旋及其他螺旋
β折叠
β转角
β突起
环与无规则卷曲
前四种二级结构具有规律，反映在拉氏图上具有相对固定的二面角
蛋白质的二级结构
亲水α-螺旋
疏水α-螺旋
两亲α-螺旋
α螺旋的种类
肽段几乎完全伸展，肽平面之间成锯齿状；
肽段呈现平行排列，相邻肽段之间的肽键形成氢键，其中的每一股肽段被称为β股；
侧链基团垂直于相邻两个肽平面的交线，并交替分布在折叠片层的两侧；
肽段平行的走向有平行和反平行两种，前者指两个肽段的N-端位于同侧，较为少见，后者正好相反。由于反平行折叠所形成的氢键N-H-O三个原子几乎位于同一直线上，因此，反平行β-折叠更稳定。
β折叠的主要内容
两种β折叠的结构比较
肽链骨架以180 º回折而改变了肽链的方向；
由肽链上四个连续的氨基酸残基组成，其中n位氨基酸残基的-C=O与n＋3位氨基酸残基的-NH形成氢键；
Gly和Pro经常出现在这种结构之中；
有利于反平行β折叠的形成，这是因为β转角改变了肽链的走向，促进相邻的肽段各自作为β股，形成β折叠。
β转角的主要内容
β凸起是由于β 折叠的1个β股中额外插入1个氨基酸残基，使原来连续的氢键结构被打破，从而使肽链产生的一种弯曲凸起结构。β凸起主要发现在反平行β折叠之中，只有约5%出现在平行的β折叠结构之中。β凸起也能轻微地改变多肽链的走向。
β突起的主要内容
在蛋白质分子中，除了上述四种有规则的二级结构以外，还有一些极不规则的二级结构，这些结构统称为无规则卷曲。一般说来，无规则卷曲无固定的走向，有时以环的形式存在，但也不是任意变动的，它的2个二面角（ф,ψ）也有个变化范围。
将相邻二级结构连结在一起的环结构（黄色）
环与无规则卷曲
三级结构是指多肽链在二级结构的基础上，进一步盘绕、卷曲和折叠，形成主要通过氨基酸侧链以次级键（有时还有二硫键和金属配位键）维系的完整的三维结构。三级结构通常由模体和结构域组成。稳定三级结构主要包括氢键、疏水键、离子键、范德华力。
蛋白质的三级结构
X-射线晶体衍射
核磁共振影像（NMR）（少于120aa)。
冷冻电镜
X射线衍射的电子密度图
蛋白质晶体
被还原出来的三维结构
确定蛋白质三级结构的方法
是在一个蛋白质分子内的相对独立的球状结构和/或功能模块，是由若干个结构模体组成的相对独立的球形结构单位，它们通常是独自折叠形成的，与蛋白质的功能直接相关。某些结构域在同一个蛋白质分子上被重复使用，某些蛋白质由多个拷贝的一种和多种结构域组成。
根据占优势的二级结构元件的类型，结构域可分为五类：（1）α结构域—完全由α螺旋组成；（2）β结构域—只含有β折叠、β转角和不规则环结构；（3）α/β结构域—由β股和起连接的α螺旋片段组成；（4）α+β-结构域—由独立的α螺旋区和β折叠区组成；（5）交联结构域—缺乏特定的二级结构元件，但由几个二硫键或金属离子起稳定作用。
结构域（domain）
具有两条和两条以上多肽链的寡聚或多聚蛋白质才会有四级结构。组成寡聚蛋白质或多聚蛋白质的每一个亚基都有自己的三级结构。
四级结构内容包括亚基的种类、数目、空间排布以及亚基之间的相互作用。
四级结构的优势
四级结构
一级结构决定高级结构；
蛋白质的折叠伴随着自由能的降低；
驱动蛋白质（特别是球状蛋白质）折叠的主要作用力是疏水键，其他次级键也有作用；
体内绝大多数蛋白质折叠需要分子伴侣的帮助
蛋白质的折叠
帮助体内球状蛋白折叠的一类蛋白质
最常见的分子伴侣有HSP70和伴侣蛋白家族。
HSP70通过与部分折叠的蛋白质的疏水区域的临时结合而促进蛋白质的正确折叠。
伴侣蛋白则形成大的桶状结构容纳部分折叠的蛋白质完成折叠。一旦蛋白质折叠好，分子伴侣即被释放，然后再参与另一个新生蛋白质的折叠。
分子伴侣
谁是分子伴侣？
海绵状脑病
囊性纤维变性
阿尔茨海默氏病
帕金森氏病
与蛋白质错误折叠相关的疾病
SE是一种致命性神经退化性疾病，因受感染的动物在脑病某些部位出现海绵状的空洞而得名。
SE的致病因子是一种折叠异常的朊蛋白PrPsc 。正常动物含有PrPc。两者的一级结构完全一样，但构象不同。
如果正常PrPc折叠发生错误，可变成PrPsc。 PrPsc一旦形成后，自身可以作为模板，催化更多的PrPc向PrPsc转变。
PrPc 与PrPsc被认为具有相同的能量状态。但PrPc自发重折叠成PrPsc的可能性很低，这是因为两者的转变需要非常大的活化能。
家族型朊蛋白疾病是PrPc基因突变造成的。突变降低了PrPc重折叠成PrPsc的活化能。
PrPc基因被敲除的小鼠不会再得SE。
海绵状脑病（SE）
小心近墨者黑！
三、蛋白质的性质
紫外吸收：最大吸收峰为280nm
两性解离：蛋白质的pI值不能直接计算，只能使用等电聚焦等方法进行测定
胶体性质
沉淀反应：盐析、pI 沉淀、有机溶剂引起的沉淀和重金属盐作用造成的沉淀
变性、复性
水解:酸水解、碱水解和酶促水解（胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶的特异性）
颜色反应
蛋白质的理化性质
蛋白质受到某些理化因素的作用，其高级结构受到破坏、生物活性随之丧失的现象。
导致蛋白质变性的物理因素有：加热、冷却、机械作用、流体压力和辐射；化学因素有强酸、强碱、高浓度盐、尿素、重金属盐、疏水分子和有机溶剂。
蛋白质变性以后，其理化性质发生一系列的变化。这些变化可以作为检测蛋白质变性的指标。主要变化包括：（1）溶解度降低。（2）黏度增加。（3）生物活性丧失。（4）更容易被水解。（5）结晶行为发生变化。
蛋白质变性
蛋白质的各种颜色反应
四、核苷酸
嘧啶
胞嘧啶 (DNA, RNA)
尿嘧啶 (RNA)
胸腺嘧啶 (DNA)
嘌呤
腺嘌呤 (DNA, RNA)
鸟嘌呤 (DNA, RNA)
碱基
碱基几乎不溶于水，这与其芳香族的杂环结构有关。
互变异构
酸碱解离
强烈的紫外吸收，其最大吸收值在260nm。
碱基的性质
碱基的互变异构
D-核糖 存在于RNA
2-脱氧-D-核糖 存在于DNA
差别：- 2'-OH vs 2'-H
这种差别影响到二级结构和稳定性。
核糖和脱氧核糖
核苷是由戊糖和碱基通过β-N糖苷键形成的糖苷。核苷中的戊糖有D-核糖和2-脱氧-D-核糖两种。核苷中的糖苷键由戊糖的异头体C原子与嘧啶碱基的N1或嘌呤碱基N9形成。
为了避免碱基环上原子的编号与呋喃糖环上原子编号混淆，在呋喃环上各原子编号的阿拉伯数字后需加“′”。
核苷
核苷酸是核苷的戊糖羟基的磷酸酯。核糖核苷的磷酸酯为核糖核苷酸，脱氧核苷的磷酸酯为脱氧核苷酸。理论上，核苷的5′-OH、3′-OH和2′-OH均可以被磷酸化而分别形成核苷-5′-磷酸、核苷-3′-磷酸和核苷-2′-磷酸。但是，自然界的核苷酸多为核苷-5′-磷酸。
核苷单磷酸（NMP）是指核苷的单磷酸酯。核苷单磷酸可以通过一次成酐反应形成核苷二磷酸（NDP）。核苷二磷酸再通过一次成酐反应生成核苷三磷酸（NTP）。为了将核苷二磷酸和核苷三磷酸上不同的磷酸根区分开来，将直接与戊糖5′-羟基相连的磷酸定为α磷酸根，其余两个磷酸根从里到外依次被称为β磷酸根和γ磷酸根。
核苷酸
环核苷酸的化学结构
能量货币，通常是ATP，有时使用UTP（糖原合成）、CTP（磷脂合成）和GTP（蛋白质合成）；
核酸合成的前体：NTP→RNA，dNTP→DNA；
信号转导，例如cAMP和cGMP作为某些激素的第二信使，鸟苷酸能够调节G蛋白的活性；
作为其他物质的前体或辅酶/辅基的成分，如ADP为辅酶I和II的组分，鸟苷酸作为第一类内含子的辅酶；
活化的中间物，如UDPGlc和CDP-乙醇胺分别参与糖原和磷脂酰乙醇胺的合成；
作为酶的别构效应物参与代谢的调节，如ATP为磷酸果糖激酶-1的负别构效应物，AMP作为糖原磷酸化酶的正别构效应物;
调节基因表达。例如ppGpp和pppGpp参与调节原核细胞蛋白质的合成。
核苷酸的生物功能
五、核酸的结构与功能
DNA —— 一种类型，一种功能
RNA —— 多种类型，多种功能
编码RNA和非编码 (NcRNA)
核酸的分类
DNA和RNA的结构异同
C自发脱氨基变成U
修复酶能够识别这些突变，以用C取代这些U。
如何区分正常的U和突变而来的U?
使用T就很容易解决以上问题。
C
U
为什么DNA的第四个碱基通常是T?
RNA临近的-OH使其更容易
DNA缺乏2'-OH更加稳定
遗传物质必须更加稳定
RNA需要的时候合成，不需要的时候需要迅速降解。
为什么DNA 2'-脱氧，RNA不是?
RNA处于单链状态，使其能够自我折叠成可以和蛋白质相媲美的各种类型的二级结构和三级结构，这是形成RNA结构多样性的基础，否则所有的RNA与DNA一样，只能形成千篇一律的双螺旋。
RNA在三维结构的多样性使其在细胞内能行使多项生物学功能。DNA通常是双链的，使其能够充分地行使作为遗传物质这项唯一的功能
为什么RNA通常单链，DNA通常双链？
不同类型的RNA的功能和分布
不同类型的RNA的功能和分布
定义：核苷酸或碱基的排列顺序
写法：从左到右，5'端到3'端
意义：DNA一级结构贮存各种遗传信息
核酸的一级结构
DNA的二级结构主要是各种形式的螺旋，特别是B-型双螺旋，此外还有A-型双螺旋、Z-型双螺旋、三链螺旋和四链螺旋等
DNA的二级结构
DNA二级结构的主要形式为Watson和Crick于1953年提出的B型双螺旋，其主要内容是：
DNA由两条呈反平行的多聚核苷酸链组成，两条链相互缠绕形成右手双螺旋；
组成右手双螺旋的两条链是互补的，它们通过特殊的碱基对结合在一起，一条链上的A总是与另一条链的T，G总是和C配对。其中AT碱基对有二个氢键，GC碱基对有3个氢键；
碱基对位于双螺旋的内部，并垂直于暴露在外的脱氧核糖磷酸骨架。碱基对之间通过疏水键和范德华力相互垛叠在一起，对双螺旋的稳定起一定的作用；
双螺旋的表面含有明显的大沟和小沟（其宽度分别为2.2nm和1.2nm；
双螺旋的其他常数包括相邻碱基对距离为0.34nm，并相差约36°。螺旋的直经为2nm，每一转完整的螺旋含有10个碱基对，其高度为3.4nm。
B型双螺旋
AT和GC碱基对的配对性质
X射线衍射数据
Chargaff 规则
碱基的互变异构
DNA双螺旋结构的证据
氢键
氢键固然重要，但它们主要决定碱基配对的特异性，而对双螺旋稳定的贡献不是最重要的。对双螺旋稳定起决定性作用的是碱基的堆集力。
碱基堆集力
这是碱基对之间在垂直方向上的相互作用所产生的力。它包括疏水作用和范德华力。碱基间相互作用的强度与相邻碱基之间环重叠的面积成正比。总的趋势是嘌呤与嘌呤之间>嘌呤与嘧啶之间>嘧啶与嘧啶之间。另外碱基的甲基化能提高碱基的堆积力。
阳离子或带正电荷的化合物对磷酸基团的中和
双螺旋稳定的因素
A型双螺旋、B型双螺旋和Z型双螺旋的比较
如果通过某种手段使得DNA双螺旋每一圈的碱基对数目多于或少于10对，将导致DNA双螺旋缠绕过多或缠绕不足；如果这时的DNA两端被固定或者DNA本来是共价闭环的，则DNA会因张力无法释放而自发地形成超螺旋结构。
DNA超螺旋分为正超螺旋和负超螺旋，其中正超螺旋为左手超螺旋，由DNA双螺旋过度缠绕引起，负超螺旋为右手超螺旋，由DNA双螺旋缠绕不足引起。
DNA的三级结构——超螺旋
RNA的二级结构主要取决于它的碱基组成，其二级结构的多样性可以和蛋白质相媲美。少数病毒RNA由两条互补的多聚核糖核苷酸链组成，它的二级结构为A型双螺旋。多数RNA仅由一条链组成，它们的二级结构主要是由链内碱基的互补性决定的：链内互补的碱基可以相互作用形成链内A型双螺旋，非互补的碱基则游离在双螺旋之外，形成各种二级结构。在RNA双螺旋内常常可以发现GU碱基对。
RNA的二级结构
RNA分子中的GU碱基对
RNA的多种二级结构
第八章 脂代谢
DNA+蛋白质——染色质RNA+蛋白质：snRNP、snoRNP、信号识别颗粒（SRP）、端粒酶、核糖体、核糖核酸酶P和RNA病毒
核酸与蛋白质形成的复合物
从DNA双螺旋到染色体
六、核酸的性质
紫外吸收
酸碱解离
变性
复性和杂交
核酸的理化性质
DNA的变性和复性
定义：是指核酸受到加热、极端的pH或离子强度降低等因素或特殊的化学试剂的作用，其双螺旋区的氢键断裂，变成单链的过程。其中并不涉及共价键断裂。
表征：核酸在变性时，紫外吸收和浮力密度升高，黏度降低，生物活性不变、降低或丧失，其中紫外吸收增加的现象称为增色效应。
Tm：双链DNA热变性是在很窄的温度内发生的，与晶体在熔点时突然熔化的情形相似，因此DNA也具有“熔点”，用Tm表示。Tm实际是DNA的双螺旋有一半发生热变性时相应的温度。
DNA的Tm值受到DNA的均一性、G-C含量、离子强度和特殊的化学试剂的影响。
变性
核酸变性在一定条件下也是可逆的。当各种变性因素不复存在的时候，变性时解开的互补单链全部或部分恢复到天然双螺旋结构的现象称为复性。热变性DNA 一般经缓慢冷却后即可复性，此过程被称为退火。
伴随着DNA复性的是其浮力密度和紫外吸收的减少、粘度的增加和生物活性的恢复，其中紫外吸收减少的现象被称为减色效应。
影响DNA复性的因素有温度、离子强度、DNA浓度和DNA序列的复杂度等。
复性
酸水解
核酸分子内的糖苷键和磷酸二酯键对酸的敏感性不同：糖苷键＞磷酸酯键；而嘌呤糖苷键＞嘧啶糖苷键
碱水解
RNA的磷酸二酯键对碱异常敏感，得到2′-或3′-核苷酸的混合物；DNA对碱的作用并不敏感，其抗碱水解的生理意义在于作为遗传物质的DNA应更稳定，不易水解。而RNA（主要是mRNA）是DNA的信使，完成任务后应该迅速降解。
酶促水解
核酸的水解
核酸的抽取
两种核蛋白的分离
蛋白质的去除
核酸的沉淀
电泳
离心
层析
核酸的纯度的检测和定量
核酸的分离、纯化和定量
Sanger发明的末端终止法或双脱氧法
Maxam和Gilbert 发明的化学断裂法
焦磷酸测序与深度测序
DNA一级结构的测定
除了焦磷酸测序法，近几年来，科学家还发明了一些新的测序方法，例如单分子测序法。建立在这些新的测序方法基础之上的高通量测序技术堪称测序技术发展历程的一个里程碑，该技术可以对数百万个DNA分子同时进行测序，操作极为简便，大大节约了成本和时间。这使得对一个物种基因组和转录组进行细致全面的分析成为可能，因此也称其为深度测序（deep sequencing）
深度测序
七、酶与辅酶
酶就是由细胞合成的，在机体内行使催化功能的生物催化剂。
酶的定义
主要是蛋白质，极少数是RNA（核酶）。
酶的化学本质
核酶实例
核糖体
核糖核酸酶P
某些类病毒
第一类和第二类内含子
某些snRNA
HDV
某些核开关
只能催化热力学允许的反应
反应完成后本身不被消耗或变化，即可以重复使用
对正反应和逆反应的催化作用相同
不改变平衡常数，只加快到达平衡的速度或缩短到达平衡的时间。
酶与非酶催化剂的共同性质
高效性
酶在活性中心与底物结合
专一性
反应条件温和
对反应条件敏感，容易失活
受到调控
许多酶的活性还需要辅助因子的存在，作为辅助因子的多为维生素或其衍生物。
酶特有的催化性质
酶的活性中心也称为活性部位，是指酶分子上直接与底物结合，并与催化作用直接相关的区域。
活性中心由结合基团和催化基团组成。前者负责与底物结合，决定酶的专一性，后者参与催化，负责底物旧键的断裂和产物新键的形成，决定酶的催化能力。但也可能有某些基团两者兼而有之。
酶的活性中心与酶促反应的专一性
属于单纯蛋白质的酶为单纯酶，属于缀合蛋白质的酶为缀合酶或结合酶。
缀合酶除了蛋白质以外，还结合某些对热稳定的非蛋白质小分子或金属离子，它们统称为辅助因子。丧失辅助因子的酶被称为脱辅酶，与辅助因子结合在一起的酶被称为全酶。
辅助因子包括辅酶、辅基和金属离子三类。辅酶专指那些与脱辅酶结合松散、使用透析的方法就容易去除的有机小分子。辅基专指那些与脱辅酶结合紧密、使用透析或超滤的方法难以去除的有机小分子。
单纯酶VS缀合酶
影响酶促反应速率的主要因素包括：酶浓度、底物浓度、反应温度、反应介质的pH和离子强度以及有无抑制剂的存在等。
最重要的因素：酶浓度和底物浓度
影响酶促反应的因素
米氏方程推导设定的3个条件：
反应速率为初速率，因为此时反应速率与酶浓度呈正比关系，避免了反应产物以及其他因素的干扰
酶底物复合物处于稳态即ES浓度不发生变化
符合质量作用定律
米氏方程
米氏反应动力学
1. 解读米氏常数Km
Km是酶反应初速率为Vmax一半时底物的浓度。在一定条件下，可以使用它来表示酶与底物的亲和力。一个酶的Km越大，意味着该酶与底物的亲和力越低；反之，Km越小，该酶与底物的亲和力越高。
Km可以帮助判断体内一个可逆反应进行的方向。如果酶对底物的Km值小于对产物的Km值，则反应有利于正