在细胞内合成的酶，有一部分从核糖体上新合成和初级释放的时候，不具有该酶的催化活性。这些酶的前体必须在一定条件下水解开一个或几个特定的肽键，致使其构象发生一定的改变，才会表现出酶的活性，这种无活性的前体称为酶原（proenzyme，zymogen）。该活化过程是生物体的一种调控机制，这种调控机制作用的特点是，由无活性状态转变成活性状态的过程是不可逆的。通过专一性的蛋白质水解作用来活化酶，在生物体系中是经常发生的，例如消化酶的酶原（胃蛋白酶原、胰蛋白酶原、胰凝乳蛋白酶原），在分别到达胃和十二指肠后，被胃酸和另一种蛋白质水解酶所活化，从无活性的酶原转变为有活性的酶。其中胃蛋白酶被激活后，可以水解胃蛋白酶原，来进一步激活更多的胃蛋白酶，称为自我激活。这一类的例子还有血液凝固酶的酶原，如凝血酶原、纤溶酶原等。

酶的一级结构是指组成该酶的多肽链的数目，多肽链中氨基酸的顺序，以及多肽链内或链间二硫键的数目和位置。从化学组成来看，酶可分为单纯蛋白质和缀（复）合蛋白质（conjugated protein）两类。单纯蛋白质的酶类仅由蛋白质组成，不含其他成分，其催化活性仅取决于蛋白质结构，例如脲酶、蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、核糖核酸酶等一般水解酶类。缀（复）合蛋白质的酶类，除了包含蛋白质组分外，还由一些对热稳定的非蛋白质小分子物质或金属离子构成，其蛋白质的部分称为酶蛋白（apoprotein）或脱辅酶（apoenzyme），非蛋白质部分称为辅助因子（cofactor）。只有酶蛋白和辅助因子以一定的比例结合才成为具有催化活力的全酶（holoenzyme），两者单独存在时，均无催化作用，即全酶=酶蛋白+辅助因子。辅助因子根据与酶蛋白结合的松紧程度不同又分为辅酶（coenzyme）和辅基（prosthetic group）两类。二者的区别在于辅酶和酶蛋白结合比较松弛，可以用透析等物理方法去除，如辅酶Ⅰ和辅酶Ⅱ等；而辅基是以共价键和脱辅酶结合，需要使用一定的化学方法才能与酶蛋白分开，不能用透析法除去，如细胞色素氧化酶中的铁卟啉、丙酮酸氧化酶中的黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）。酶对辅酶（辅基）的要求有一定选择性，当改为另一种辅酶（辅基）时就不会具有活力，如谷氨酸脱氢酶的辅酶是辅酶Ⅰ，改为辅酶Ⅱ就会失去活性。但生物体的辅酶（辅基）有限，而体内酶的种类很多，因此，同一种辅酶（辅基）可以与多种不同的酶蛋白结合表现出不同的催化活性，如3-磷酸甘油醛脱氢酶、乳酸脱氢酶都需要辅酶Ⅰ，但分别催化各自的底物脱氢。这说明酶蛋白部分决定着酶催化的专一性，辅酶（辅基）在酶催化的过程中的作用通常是传递电子、原子或者某化学基团。表7-1所示为常见的辅酶及其功能。

表7-1 常见的辅酶及其功能

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许多金属离子也参与到酶促反应的催化过程中来，例如铜、镁、锰、钼、镍、锌、钴等，这些金属是酶的催化作用不可或缺的部分。(www.daowen.com)

在美国科学家马歇尔·沃伦·尼伦伯格（Marshall Warren Nirenberg）等阐明了DNA序列编码蛋白质氨基酸序列的基本原理和密码子（表7-2）对应的氨基酸种类后，目前蛋白质一级结构的测定得力于DNA测序的飞速发展。由于测定基因的核苷酸序列比测定蛋白质氨基酸序列更快、更有效、信息更多，因此主要由编码该蛋白质的基因核苷酸序列推导出来。一般来说，测定蛋白质的氨基酸序列，往往是通过测定编码该蛋白质的基因序列，再通过每三个核苷酸编码一个氨基酸残基，推导出此段基因序列所编码的氨基酸序列。而在此之前，则主要是利用英国剑桥大学费雷德里克·桑格（Frederick Sanger）发明的2，4-二硝基氟苯（DNFB）方法来测定蛋白质的一级结构。

表7-2 密码子表

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注：表中左边竖栏表示从编码核苷酸5′端起第一个核苷酸，上面一行表示第二个编码核苷酸，最右边竖栏表示第三个编码核苷酸。通过对应的编码蛋白质中核苷酸的顺序，可以推出所编码氨基酸的种类，如AUG是起始密码子，编码甲硫氨酸（阴影），CCX（X表示任意一个氨基酸）都编码脯氨酸。