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第一章 绪论 1

第一节 酶的基本概念 1

第二节 酶的分类与命名 3

一、蛋白类酶的分类与命名 3

二、核酸类酶的分类 6

第三节 酶的活力测定 9

第四节 酶的催化特性 11

一、酶催化作用的专一性 11

二、酶催化作用的效率 13

三、酶催化作用的条件 14

第五节 酶的分离纯化 14

一、细胞破碎 14

二、提取 15

三、离心分离 16

四、过滤与膜分离 17

五、沉淀分离 19

六、层析分离 21

七、电泳分离 23

八、萃取分离 26

第二章 酶的结构与功能 28

第一节 酶的化学组成 28

一、蛋白类酶的基本组成单位——氨基酸 28

二、核酸类酶的基本组成单位——核苷酸 30

三、酶的辅助因子 31

第二节 酶的化学结构 36

一、酶蛋白的化学结构 36

二、酶RNA的化学结构 38

第三节 酶的空间结构 39

一、酶蛋白的空间结构 39

二、酶RNA的空间结构 46

第四节 酶的活性中心 50

一、酶活性中心上的残基 50

二、接触残基附近的肽链一级结构 52

第五节 酶的结构与功能的关系 53

一、酶的一级结构与催化功能的关系 53

二、酶的二、三级结构与催化功能的关系 54

三、酶的四级结构与催化功能的关系 55

第六节 酶分子修饰 55

一、酶分子的主链修饰 56

二、酶分子的侧链基团修饰 57

三、酶分子的组成单位置换修饰 59

四、金属离子置换修饰 61

五、酶分子的物理修饰 62

第三章 酶的催化作用机制 63

第一节 趋近与定向效应 63

第二节 构象变化效应 64

一、底物诱导酶分子的构象发生改变 64

二、酶分子诱导底物分子的构象发生改变 65

第三节 微环境效应 66

一、胰凝乳蛋白酶催化的微环境效应及其催化机制 67

二、溶菌酶催化的微环境效应及其催化机制 68

第四节 酸碱催化机制 69

一、酶蛋白中的酸碱催化基团 69

二、共轭酸与共轭碱的催化通式 70

三、核糖核酸酶的酸碱催化过程 71

第五节 共价催化机制 72

一、亲核催化 72

二、亲电催化 76

第六节 自我剪接机制 77

一、Ⅰ型内含子剪接酶的剪接机制 77

二、Ⅱ型内含子剪接酶的催化机制 78

第七节 自我剪切机制 78

一、锤头形核酸类酶的自我剪切机制 78

二、发夹形核酸类酶的自我剪切机制 79

第八节 酶作用机制的研究方法 80

一、X射线衍射法 80

二、中间产物检测法 81

三、酶分子修饰法 82

四、酶反应动力学方法 84

第四章 酶反应动力学 86

第一节 单底物反应动力学 87

一、引言 87

二、米氏动力学方程的推导 88

三、关于Michaelis-Menten方程的讨论 92

四、米氏方程中的Km和Vmax求法 95

五、酶促反应的稳态前动力学 98

第二节 抑制作用动力学 99

一、抑制作用的类型 100

二、不可逆抑制作用 101

三、可逆抑制作用 105

第三节 多底物反应动力学 120

一、酶促反应的分类 120

二、多底物反应动力学分类 120

三、双底物反应恒态动力学 124

第四节 别构酶反应动力学 127

一、配体（底物）与蛋白质结合中的协同效应 128

二、别构酶的性质、结构及别构效应 131

三、别构效应的动力学模型 135

第五节 pH和温度对酶催化反应速率的影响 141

一、pH对酶促反应的影响 141

二、温度对酶促反应的影响 144

第五章 酶的生物合成及调节机制 146

第一节 RNA的生物合成——转录 146

一、依赖DNA的RNA聚合酶 147

二、转录的起始 148

三、RNA链的延伸 149

四、RNA链合成的终止 149

五、RNA前体的加工 150

第二节 蛋白质的生物合成——翻译 154

一、遗传密码 155

二、氨基酸活化生成氨酰-tRNA 157

三、肽链合成的起始 158

四、肽链的延伸 159

五、肽链合成的终止 159

六、蛋白质前体的加工 160

第三节 酶生物合成的调节 161

一、原核生物中酶生物合成的调节机制 162

二、真核生物酶生物合成的调节 167

第四节 酶活性的调节 170

一、激活剂和抑制剂对酶活性的调节 171

二、可逆共价修饰酶的活性调节 172

三、别构酶的活性调节 173

四、代谢途径中酶活性的反馈调节 176

第六章 酶分子的定向进化 181

第一节 理性和非理性蛋白质设计策略 181

一、理性和非理性蛋白质设计策略特点及应用 181

二、理性和非理性蛋白质设计策略区别和联系 182

第二节 酶分子的定向进化策略 183

一、定向进化的原理 183

二、定向进化中突变文库的构建方法 184

三、定向进化的辅助方法 189

四、突变库的质量 189

五、突变基因表达系统的构建与选择 190

第三节 酶分子的高通量定向筛选技术 191

一、蛋白突变体的筛选和选择 191

二、常规筛选蛋白质突变体库的方法 192

三、高通量筛选蛋白质突变体库的方法 194

第四节 酶分子定向进化的应用 200

一、提高酶的催化活力 200

二、提高酶分子热稳定性 201

三、提高酶分子有机溶剂耐受性 201

四、提高底物专一性 203

五、提高酶的立体选择 203

六、定向进化展望 204

主要参考文献 206