酶的组成

（一）单纯蛋白酶和结合蛋白酶

 

蛋白质分为简单蛋白质和结合蛋白质两类。同样，按照化学组成，酶也可分为简单蛋白酶（ simple proteinases ）和结合蛋白酶（ conjugated proteases ）两大类。如脲酶、蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、 核糖核酸酶等一般水解酶都属于简单蛋白酶，这些酶的活性仅仅取决于它们的蛋白质结构，酶只由氨基酸组成，此外不含其它成分。而像转氨酶（ transaminases ）、乳酸脱氢酶（ lactate dehydrogenase ， LDH ）、碳酸酐酶（ carbonic anhydrase ）及其它氧化还原酶类（ oxidoreductases ）等均属结合蛋白酶。这些酶除了蛋白质组分外，还含对热稳定的非蛋白小分子物质。前者称为酶蛋白（ apoenzyme ），后者称为辅因子（ cofacters ）。酶蛋白与辅因子单独存在时，均无催化活力。只有二者结合成完整的分子时，才具有酶活力。此完整的酶分子称为全酶（ holoenzyme ）。

 

全酶 = 酶蛋白 ＋ 辅因子

 

酶的辅因子有的是金属离子，有的是小分子有机化合物。有时这两者对酶的活性都是需要的。通常将这些小分子有机化合物称为辅酶或辅基。金属在酶分子中，或者作为酶活性中心部位的组成成分，或者帮助形成酶活性所必需的构象（ conformation ）。酶蛋白以自身侧链上的极性基团，通过反应以共价键、配位键或离 子键与辅因子结合。通常把与酶蛋白结合比较松、容易脱离酶蛋白，可用透析法除去的小分子有机物称为辅酶；而把那些与酶蛋白结合比较紧、用透析法不易除去的小分子物质称为辅基。辅酶和辅基并没有什么本质上的差别，二者之间也无严格的界限，只不过它们与酶蛋白结合的牢固程度不同而已。

 

在全酶的催化反应中，酶蛋白与辅因子所起的作用不同，酶蛋白本身决定酶反应的专一性及高效性，而辅因子直接作为电子、原子或某些化学基团的载体起传递作用，参与反应并促进整个催化过程。

 

通常一种酶蛋白只能与一种辅酶结合，组成一个酶，作用一种底物，向着一个方向进行化学反应。而一种辅酶，则可以与若干种酶蛋白结合，组成为若干个酶，催化若干种底物发生同一类型的化学反应。如乳酸脱氢酶的酶蛋白，只能与 NAD 结合，组成乳酸脱氢酶，使底物乳酸发生脱氢反应。但可以与 NAD 结合的酶蛋白则有很多种，如乳酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶（ malate dehydrogenase ， MDH ）及磷酸甘油脱氢酶（ glycerophosphate dehydrogenase ， GDH ）中都含 NAD ，能分别催化乳酸、苹果酸及磷酸甘油发生脱氢反应。由此也可看出， 酶蛋白决定了反应底物的种类，即决定该酶的专一性，而辅酶（基）决定底物的反应类型。

 

（二）单体酶、寡聚酶和多酶复合体系

 

根据蛋白质结构上的特点，酶可分为三类：

 

1. 单体酶

 

只有一条多肽链的酶称为单体酶（ monomeric enzymes ），它们不能解离为更小的单位。其分子量为 13 000 ～ 35 000 。属于这类酶的为数不多，而且大多是促进底物发生水解反应的酶，即水解酶，如溶菌酶、蛋白酶及核糖核酸酶等。

 

2. 寡聚酶

 

由几个或多个亚基组成的酶称为寡聚酶（ oligomeric enzymes ）。寡聚酶中的亚基可以是相同的，也可以是不同的。亚基间以非共价键结合，容易为酸、碱、高浓度的盐或其它的变性剂分离。寡聚酶的分子量从 35 000 到几百万。如磷酸化酶 a （ phosphorylase a ）、乳酸脱氢酶等。

 

3. 多酶复合体系

 

由几个酶彼此嵌合形成的复合体称为多酶体系（ multienzyme system ）。多酶复合体有利于细胞中一系列反应的连续进行，以提高酶的催化效率，同时便于机体对酶的调控。多酶复合体的分子量都在几百万以上。如丙酮酸脱氢酶系（ pyruvate dehydrogenase system ）和脂肪酸合成酶复合体（ fatty acid synthetase complex ）都是多酶体系。