臨床執(zhí)業(yè)醫(yī)師《生物化學(xué)》輔導(dǎo)：變構(gòu)調(diào)節(jié)
來源：網(wǎng)絡(luò)發(fā)布時間：2009-09-22
問題：有關(guān)變構(gòu)調(diào)節(jié)（或變構(gòu)酶）的敘述哪一項是不正確的：
A.催化部位與別構(gòu)部位位于同一亞基
B.都含有一個以上的亞基
C.動力學(xué)曲線呈S型曲線
D.變構(gòu)調(diào)節(jié)可有效地和及時地適應(yīng)環(huán)境的變化
E.該調(diào)節(jié)可調(diào)節(jié)整個代謝通路
請問為什么呀？
答案及解析：本題選A。
變構(gòu)調(diào)節(jié)是指某些調(diào)節(jié)物能與酶的調(diào)節(jié)部位結(jié)合使酶分子的構(gòu)象發(fā)生改變，從而改變酶的活性，稱酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)
變構(gòu)酶 allosteric enzymes
1.概念
有些酶除了活性中心外，還有一個或幾個部位，當(dāng)特異性分子非共價地結(jié)合到這些部位時，可改變酶的構(gòu)象，進而改變酶的活性，酶的這種調(diào)節(jié)作用稱為變構(gòu)調(diào)節(jié)（allosteric regulation），受變構(gòu)調(diào)節(jié)的酶稱變構(gòu)酶（allosteric enzyme），這些特異性分子稱為效應(yīng)劑（effector）。變構(gòu)酶分子組成，一般是多亞基的，分子中凡與底物分子相結(jié)合的部位稱為催化部位（catalytic site），凡與效應(yīng)劑相結(jié)合的部位稱為調(diào)節(jié)部位（regulatory site），這二部位可以在不同的亞基上，或者位于同一亞基。
2.機理
（1）一般變構(gòu)酶分子上有二個以上的底物結(jié)合位點。當(dāng)?shù)孜锱c一個亞基上的活性中心結(jié)合后，通過構(gòu)象的改變，可增強其他亞基的活性中心與底物的結(jié)合，出現(xiàn)正協(xié)同效應(yīng)（positivecooperative effect）。使其底物濃度曲線呈S形。即底物濃度低時，酶活性的增加較慢，底物濃度高到一定程度后，酶活性顯著加強，最終達到最大值Vmax.多數(shù)情況下，底物對其變構(gòu)酶的作用都表現(xiàn)正協(xié)同效應(yīng)，但有時，一個底物與一個亞基的活性中心結(jié)合后，可降低其他亞基的活性中心與底物的結(jié)合，表現(xiàn)負協(xié)同效應(yīng)（negative cooperative effect）。如3-磷酸甘油醛脫氫酶對NAD+的結(jié)合為負協(xié)同效應(yīng)。
�。�2）變構(gòu)酶除活性中心外，存在著能與效應(yīng)劑作用的亞基或部位，稱調(diào)節(jié)亞基（或部位），效應(yīng)劑與調(diào)節(jié)亞基以非共價鍵特異結(jié)合，可以改變調(diào)節(jié)亞基的構(gòu)象，進而改變催化亞基的構(gòu)象，從而改變酶活性。凡使酶活性增強的效應(yīng)劑稱變構(gòu)激活劑（allosteric activitor），它能使上述S型曲線左移，飽和量的變構(gòu)激活劑可將S形曲線轉(zhuǎn)變?yōu)榫匦坞p曲線。凡使酶活性減弱的效應(yīng)劑稱變構(gòu)抑制劑（allosteric inhibitor），能使S形曲線右移。例如，ATP是磷酸果糖激酶的變構(gòu)抑制劑，而ADP、AMP為其變構(gòu)激活劑。
�。�3）由于變構(gòu)酶動力學(xué)不符合米－曼氏酶的動力學(xué)，所以當(dāng)反應(yīng)速度達到最大速度一半時的底物的濃度，不能用Km表示，而代之以K0.55表示。
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（1）在變構(gòu)酶的S形曲線中段，底物濃度稍有降低，酶的活性明顯下降，多酶體系催化的代謝通路可因此而被關(guān)閉；反之，底物濃度稍有升高，則酶活性迅速上升，代謝通路又被打開，因此可以快速調(diào)節(jié)細胞內(nèi)底物濃度和代謝速度。
（2）變構(gòu)抑制劑常是代謝通路的終產(chǎn)物，變構(gòu)酶常處于代謝通路的開端，通過反饋抑制，可以及早地調(diào)節(jié)整個代謝通路，減少不必要的底物消耗。例如葡萄糖的氧化分解可提供能量使AMP、ADP轉(zhuǎn)變成ATP，當(dāng)ATP過多時，通過變構(gòu)調(diào)節(jié)酶的活性，可限制葡萄糖的分解，而ADP、AMP增多時，則可促進糖的分解。隨時調(diào)節(jié)ATP/ADP的水平，可以維持細胞內(nèi)能量的正常供應(yīng)。
