酶生物催化劑ppt課件(已修改)
2025-01-17 20:17 本頁面
【正文】 第 4章 生物催化劑 — 酶 Enzymes 羧肽酶 本章主要內(nèi)容 ? 酶的一般概念及其作用特點 ? 酶的命名和分類 ? 酶的作用機理 ? 酶促反應(yīng)的動力學(xué) ? 調(diào)節(jié)酶 ? 維生素和輔酶 ? 酶的分離純化 酶（ Enzyme）的概念 酶是生物催化劑。 絕大部分酶是蛋白質(zhì)，還有一些核糖核酸RNA具有催化作用，稱為核酶（ ribozyme）。 酶對于動物機體的生理活動有重要意義，不可或缺。酶在生產(chǎn)實踐中有廣泛應(yīng)用。 ? 用量少而催化效率高； ? 它能夠改變化學(xué)反應(yīng)的速度，但是不能改變化學(xué)反應(yīng)平衡。酶本身在反應(yīng)前后也不發(fā)生變化。 ? 酶能夠穩(wěn)定底物形成的過渡狀態(tài)，降低反應(yīng)的活化能，從而加速反應(yīng)的進(jìn)行。 酶的作用特點 ? 酶和一般催化劑的共性 ? 酶作為生物催化劑的特性 ? 酶的催化作用可使反應(yīng)速度提高 10７ – 101３ 倍。 例如：過氧化氫分解 2H2O2 ? 2H2O + O2 ? 用 Fe3+ 催化，效率為 6X104 mol/， 而用過氧化氫酶催化，效率為6X106 mol/。 ? 轉(zhuǎn)換數(shù)（ turnover number） 的概念： 每秒鐘每個酶分子能催化底物發(fā)生變化的微摩爾數(shù)，用 kcat表示（ ?mol/S ）。 ? ?淀粉酶催化淀粉水解， 1克結(jié)晶酶在 65?C條件下可催化 2噸淀粉水解。 1．高效性（酶具有極高的催化效率） ? 酶的專一性 Specificity又稱為特異性， 是指酶在催化生化反應(yīng)時對底物的選擇性，即一種酶只能作用于某一類或某一種特定的物質(zhì)。亦即酶只能催化某一類或某一種化學(xué)反應(yīng)。 ? 例如：蛋白酶催化蛋白質(zhì)的水解；淀粉酶催化淀粉的水解；核酸酶催化核酸的水解。 2．專一性 Specificity （１） 結(jié)構(gòu)專一性 ? 有些酶對底物的要求非常嚴(yán)格，只作用于一個特定的底物。這種專一性稱為絕對專一性（ Absolute specificity)。 例如：脲酶、麥芽糖酶、淀粉酶、碳酸酐酶等。 ① 絕對專一性（ Absolute specificity) 有些酶的作用對象不是一種底物， 而是一類化合物或一類化學(xué)鍵。這種專一性稱為相對專一性 (Relative Specificity)。包括： ? 族 (group)專一性 ? 鍵 (Bond)專一性 ②相對專一性 (Relative Specificity) （ 2） 立體化學(xué)（異構(gòu)）專一性 ? 酶的一個重要特性是能專一性地與手性底物結(jié)合并催化這類底物發(fā)生反應(yīng)。即當(dāng)?shù)孜锞哂行猱悩?gòu)體時，酶只能作用于其中的一種。 例如， 淀粉酶 只能選擇性地水解 D－葡萄糖形成的 1， 4－糖苷鍵； L氨基酸氧化酶 只能催化 L氨基酸氧化； 乳酸脫氫酶 只對 L乳酸是專一的。 ①旋光異構(gòu)專一性 ② 幾何異構(gòu)專一性 ? 有些酶只能選擇性催化某種幾何異構(gòu)體底物的反應(yīng)，而對另一種構(gòu)型則無催化作用。 如 延胡索酸水合酶 只能催化延胡索酸即反－丁烯二酸水合生成蘋果酸，對馬來酸（順－丁烯二酸）則不起作用； 丁二酸（琥珀酸）脫氫酶 。 ? 酶促反應(yīng)一般在 pH 58 水溶液中進(jìn)行，反應(yīng)溫度范圍為 2040?C。 ? 高溫或其它苛刻的物理或化學(xué)條件，將引起酶的失活。 3．反應(yīng)條件溫和 、輔基及金屬離子有關(guān)。 ? 抑制和激活（ activation and inhibition ） ? 反饋控制 (feed back) ? 酶原激活 (activation of proenzyme) ? 變構(gòu)酶 (allosteric enzyme) ? 化學(xué)修飾 (chemical modification ) ? 多酶復(fù)合體 (multienzyme plex) ? 酶在細(xì)胞中的區(qū)室化 (enzyme partmentalization ) (1)習(xí)慣命名法 : ? 根據(jù)其 催化底物 來命名（蛋白酶；淀粉酶） ? 根據(jù)所 催化反應(yīng)的性質(zhì) 來命名（水解酶；轉(zhuǎn)氨酶；裂解酶等） ? 結(jié)合上述兩個原則來命名（琥珀酸脫氫酶） ? 有時在這些命名基礎(chǔ)上加上酶的來源或其它特點（胃蛋白酶、胰蛋白酶、鹼性磷酸脂酶和酸性磷酸脂酶）。 酶的命名 2 酶的命名和分類 (2)國際系統(tǒng)命名法（國際酶學(xué)委員會 1961年提出） 系統(tǒng)名稱包括
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