酶工程概述ppt課件(已修改)
2025-01-17 20:15 本頁面
【正文】 第七章 酶工程基本原理 第一節(jié) 酶工程概述 第二節(jié) 酶工程基本技術(shù)及應(yīng)用實(shí)例 第一節(jié) 酶工程概述 一、酶工程 二、酶的分類及命名 三、酶的特點(diǎn)與活性 四、酶的生產(chǎn)方法 The engineering of enzyme says all － C－ OH O H－ NH－ － C－ NH－ O H2O 一、酶工程 酶（ enzyme）是生物體內(nèi)活細(xì)胞所產(chǎn)生的一種具有特殊催化功能的一類蛋白質(zhì) (少數(shù)為 RNA)或其復(fù)合體，是生物催化劑。 例如： 由胰腺分泌的胰蛋白酶（ 肽鏈內(nèi)切酶），它能把多肽鏈中賴氨酸和精氨酸殘基中的羧基側(cè)切斷。 NH－ (CH2)4－ CH－ COOH NH2 … － (CH2)4－ CH－ C－ O OH O N H NH HN O N H NH 精氨酸殘基 賴氨酸殘基 … 酶促進(jìn)反應(yīng)是指酶的催化反應(yīng)，是反應(yīng)物（又稱為底物）在酶的催化作用下所進(jìn)行的反應(yīng)。 例如： 葡萄糖在葡萄糖氧化酶的催化下氧化成葡萄糖酸。 葡萄糖氧化酶 │ CH2OH (CHOH)4 │ CHO │ COOH (CHOH)4 │ CHO + O2 + H2O 底物 (substrate) 酶工程就是通過酶或微生物細(xì)胞，動(dòng)植物細(xì)胞，細(xì)胞器等在一定的生物反應(yīng)裝置中，利用酶所具有的特殊生物催化功能，借助工程手段將相應(yīng)的原料轉(zhuǎn)化成有用物質(zhì)并應(yīng)用于社會(huì)生活的工程技術(shù)科學(xué)。它包括酶制劑的制備，酶的固定化，酶的修飾與改造及酶反應(yīng)器等方面內(nèi)容。酶工程是現(xiàn)代生物工程的重要組成部分。 二、酶的分類與命名 國際生物化學(xué)聯(lián)合會(huì)酶學(xué)委員會(huì)（ enzyme mission ， EC）根據(jù)酶所催化的反應(yīng)類型，將酶分為 6大類。即： 氧化還原酶類（ oxidoreductases） 轉(zhuǎn)移酶類（ transferases） 水解酶類（ hydrolases） 裂解酶類（ lyases） 異構(gòu)酶類（ isomerases） 合成酶類（ synthetases） ⑴ 氧化還原酶類 氧化還原酶類用于催化氧化還原反應(yīng)。生物體內(nèi)的氧化還原反應(yīng)多以脫氫、加氫的方式進(jìn)行。脫氫為氧化，加氫為還原。氧化還原酶類是生物獲取能量的一種重要酶。 例如： 葡萄糖在葡萄糖氧化酶的催化下氧化成葡萄糖酸。 葡萄糖氧化酶 │ CH2OH (CHOH)4 │ CHO │ COOH (CHOH)4 │ CHO + O2 + H2O 又如： 細(xì)胞內(nèi)乙醇在乙醇脫氫酶的催化下轉(zhuǎn)化為乙醛，使乙醇脫氫酶的輔酶 NAD還原為 NDAH2。 CH3CH2－ OH 乙醇脫氫酶 CH3－ C－ H O NAD NADH2 ⑵ 轉(zhuǎn)移酶類 轉(zhuǎn)移酶類用于催化功能基團(tuán)的轉(zhuǎn)移反應(yīng)。轉(zhuǎn)移酶類是生物代謝及能量轉(zhuǎn)移的一種重要酶。 例如： 氨基酸的代謝。 谷丙轉(zhuǎn)氨酶 COOH (CH2)2 HCNH2 + C＝ O + CHO 己糖激酶 ATP ADP 又如： 葡萄糖在己糖激酶的催化下，被活化為 6磷酸葡萄糖，使底物分子上的高能磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到 ADP 分子上。 COOH CH3 COOH 谷氨酸 丙酮酸 COOH (CH2)2 HCNH2 C＝ O COOH CH3 COOH α 酮戊二 酸 丙氨酸 CH2OH + CO2 (CHOH)4 CHO CH2OP (CHOH)4 ⑶ 水解酶類 水解酶類用于催化底物發(fā)生水解反應(yīng)，水解酶在生物體內(nèi)擔(dān)負(fù)降解的作用。水解酶類是當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的一種重要酶。 例如： 淀粉的水解 水解 又如： 蛋白質(zhì)在蛋白酶的催化下水解 淀粉酶 (C6H10O5)n + nH2O 淀粉 nC6H12O6 葡萄糖 蛋白質(zhì) 多肽 氨基酸 蛋白酶 蛋白酶 水解 ⑷ 裂解酶類 裂解酶類用于催化底物發(fā)生非水解性、非氧化性分解反應(yīng)。這類反應(yīng)在生物體代謝中起著重要作用，其特點(diǎn)是通過反應(yīng)分離出 H2O、 NH CO2 及醛等小分子，使底物留下雙鍵；或反過來催化底物的雙鍵加成反應(yīng)。 天冬氨酸酶 例如： 天冬氨酸的裂解 HOOCCHNH2 HOOCCH2
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