本书是一本全面涵盖酶化学领域的著作，共11章。首先，介绍了酶的发展简史、分类及酶结构的化学本质，深入解析了酶发挥功能的化学基础，包括酶促反应动力学和酶抑制动力学等关键内容。其次，重点讨论了酶在有机合成、药物发现和生物分析等领域的应用。最后，还涵盖了酶的从头设计及应用、仿生化学与模拟酶、纳米酶等前沿课题，展示了酶化学领域的最新进展和未来应用领域。

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国家重点研发计划项目"绿色除草剂新品种创制与产业化应用"课题"高选择性除草剂创制的分子基础与新品种开发"负责人。

目录
第一章绪论1
第一节酶的发展史1
（一）人类对酶的认识历程1
（二）分子水平的酶化学研究2
（三）原子水平的酶化学研究3
（四）酶化学研究的新阶段4
第二节酶的分类4
（一）蛋白质类酶4
（二）核酸类酶6
（三）人工模拟酶6
第三节酶促化学反应的特点7
（一）酶和化学催化剂的区别与共性7
（二）酶促反应的特点8
参考文献9
第二章酶结构的化学本质10
第一节酶的化学组成10
（一）蛋白质类酶10
（二）核酶11
（三）人工模拟酶13
第二节酶的结构与分类14
（一）酶的空间结构14
（二）酶结构中的化学键14
（三）酶的种类17
第三节酶的结构与功能之间的关系18
（一）酶的活性中心与必需基团19
（二）同工酶21
（三）研究酶活性中心的方法23
第四节辅因子化学本质及功能26
（一）催化型辅因子——磷酸吡哆醛类28
（二）载体型辅因子——辅酶NAD类30
（三）底物型辅因子——S-腺苷甲硫氨酸类32
参考文献34
第三章酶功能的化学基础35
第一节酶催化的结构基础35
（一）酶催化的高效性35
（二）酶催化的特异性37
（三）酶专一性的三种学说39
第二节邻近效应和定向效应40
（一）邻近效应40
（二）定向效应41
第三节酶的催化机制及案例42
（一）酶的催化机制42
（二）酶催化机制的研究实例45
第四节酶催化过渡态理论及其在药物设计中的应用49
（一）过渡态理论50
（二）基于酶催化过渡态的农药设计50
（三）基于酶催化过渡态的医药设计52
（四）展望53
参考文献54
第四章酶促反应动力学56
第一节酶活性测试方法56
（一）基于光信号的酶活性测试方法57
（二）基于电信号的酶活性测试方法60
（三）基于热信号的酶活性测试方法61
（四）其他方法61
第二节影响酶促反应的因素62
（一）温度对酶促反应的影响62
（二）pH对酶促反应的影响63
（三）抑制剂对酶促反应的影响64
（四）激活剂对酶促反应的影响65
（五）底物浓度对酶促反应的影响66
第三节简单体系的酶促反应动力学67
（一）米氏方程67
（二）米氏动力学参数的含义67
（三）Km和Vmax的测定68
第四节复杂体系的酶促反应动力学70
（一）序列反应70
（二）乒乓反应71
（三）双底物反应的酶催化动力学71
参考文献73
第五章酶抑制动力学74
第一节抑制剂的分类74
（一）不可逆抑制剂74
（二）可逆抑制剂75
第二节酶的不可逆抑制的动力学78
（一）简单的不可逆抑制79
（二）底物存在下的简单不可逆抑制80
（三）时间依赖性的简单不可逆抑制82
（四）在底物存在下时间依赖性的简单不可逆抑制83
第三节经典可逆抑制的动力学表征85
（一）竞争性抑制85
（二）反竞争性抑制86
（三）混合型抑制87
第四节慢结合抑制剂的动力学表征88
（一）慢结合抑制剂的反应曲线91
（二）慢结合反应式的区分94
（三）抑制剂与酶的相互作用类型97
（四）可逆抑制剂的鉴定98
（五）慢结合抑制剂的实例99
参考文献100
第六章酶在合成中的应用102
第一节酶在生物合成中的应用102
（一）硫肽类抗生素药物的生物合成102
（二）脂肪酶在生物合成中的应用103
（三）β-胡萝卜素的生物合成105
第二节酶在有机合成中的应用105
（一）有机合成中常见的酶的类型106
（二）酶在有机合成中的应用实例112
参考文献116
第七章酶在药物发现中的应用117
第一节酶是重要的医药和农药靶标117
（一）酶是一类重要的药物117
（二）酶是重要的医药靶标117
（三）酶是重要的农药靶标121
第二节靶向酶的药物分子设计及实例122
（一）药物分子设计的发展122
（二）基于靶酶的药物设计125
（三）药物靶标在药物开发及疾病治疗中的实例125
第三节靶向酶的农药研发126
（一）农药的重要性简介126
（二）农药的分类127
（三）农药靶酶的分类127
（四）靶向酶的农药研发实例128
（五）展望132
参考文献133
第八章靶向酶的探针及其应用136
第一节酶在疾病诊断中的重要作用136
（一）体液中酶含量的变化是疾病的重要诊断指标136
（二）基于酶测定重要标志物含量的变化是疾病诊断的重要手段138
（三）基于酶的癌症成像与诊断138
第二节酶的小分子荧光探针的设计策略139
（一）底物型小分子酶荧光探针140
（二）抑制剂型荧光探针141
（三）荧光信号机制142
第三节水解酶探针145
（一）靶向羧酸酯酶的小分子荧光探针145
（二）靶向胆碱酯酶的小分子荧光探针146
（三）人中性粒细胞弹性蛋白酶的小分子荧光探针149
第四节氧化还原酶探针151
第五节转移酶探针152
参考文献155
第九章酶的从头设计及应用159
第一节酶的理性设计——从头设计159
（一）从头设计方法类型161
（二）酶蛋白结构的从头设计163
（三）酶蛋白功能的从头设计165
第二节酶的从头设计应用165
（一）Kemp消除酶167
（二）Diels-Alderase167
（三）逆醛醇反应的酶168
参考文献169
第十章仿生化学与模拟酶171
第一节仿生化学171
第二节模拟酶172
（一）模拟酶的概念172
（二）模拟酶的分类175
参考文献184
第十一章纳米酶186
第一节纳米酶的类型186
（一）水解酶样纳米酶186
（二）过氧化物酶样纳米酶187
（三）超氧化物歧化酶模拟物187
（四）氧化酶样纳米酶188
（五）多酶模拟纳米酶/多功能纳米酶188
第二节工程纳米酶的活性和选择性189
（一）大小189
（二）形状和形态189
（三）组成190
（四）其他190
第三节应用190
（一）体外传感190
（二）体内传感193
（三）成像194
（四）抗炎/抗菌/抗病毒195
（五）神经疾病治疗及细胞保护196
（六）癌症治疗197
（七）环境保护及其他198
参考文献199