【生物學(xué)】第六章酶的非水相催化-wenkub
2023-04-19 23:06:42 本頁面
【正文】 的酶較少。另外有一部分水分配在有機(jī)溶劑中?！粼诶碚撋线M(jìn)行了非水介質(zhì)（包括有機(jī)溶劑介質(zhì)，超臨界流體介質(zhì)，氣相介質(zhì)，離子液介質(zhì)等）中酶的結(jié)構(gòu)與功能、非水介質(zhì)中酶的作用機(jī)制，非水介質(zhì)中酶催化作用動(dòng)力學(xué)等方面的研究，初步建立起非水酶學(xué)（nonaqueous enzymology）的理論體系。酶在離子液中的催化作用具有良好的穩(wěn)定性和區(qū)域選擇性、立體選擇性、鍵選擇性等顯著特點(diǎn)。 ：◆超臨界介質(zhì)中的酶催化是指酶在超臨界流體中進(jìn)行的催化反應(yīng)?！裘冈谟袡C(jī)介質(zhì)中起催化作用時(shí)，酶的底物特異性、立體選擇性、區(qū)域選擇性、鍵選擇性和熱穩(wěn)定性等都有所改變。 ◆酶在非水介質(zhì)中進(jìn)行的催化作用稱為酶的非水相催化。第六章 酶的非水相催化 ◆人們以往普遍認(rèn)為只有在水溶液中酶才具有催化活性。：◆有機(jī)介質(zhì)中的酶催化是指酶在含有一定量水的有機(jī)溶劑中進(jìn)行的催化反應(yīng)。：◆氣相介質(zhì)中的酶催化是指酶在氣相介質(zhì)中進(jìn)行的催化反應(yīng)?！粲糜诿复呋磻?yīng)的超臨界流體應(yīng)當(dāng)對(duì)酶的結(jié)構(gòu)沒有破壞作用，對(duì)催化作用沒有明顯的不良影響；具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，對(duì)設(shè)備沒有腐蝕性；超臨界溫度不能太高或太低，最好在室溫附近或在酶催化的最適溫度附近；超臨界壓力不能太高，可節(jié)約壓縮動(dòng)力費(fèi)用；超臨界流體要容易獲得，價(jià)格要便宜等?！粼诿傅姆撬啻呋校芯孔疃嗟姆撬橘|(zhì)是有機(jī)溶劑。◆并進(jìn)行了非水介質(zhì)中，特別是在有機(jī)介質(zhì)中酶催化作用的應(yīng)用研究，利用酶在有機(jī)介質(zhì)中的催化作用進(jìn)行多肽、酯類等的生產(chǎn)，甾體轉(zhuǎn)化，功能高分子的合成，手性藥物的拆分等方面均取得顯著成果?！敉ǔＫf的有機(jī)介質(zhì)反應(yīng)體系主要是指微水介質(zhì)體系。(3)與水不溶性有機(jī)溶劑組成的兩相或多相體系：◆這種體系是由水和疏水性較強(qiáng)的有機(jī)溶劑組成的兩相或多相反應(yīng)體系。一般適用于底物和產(chǎn)物兩者或其中一種是屬于疏水化合物的催化反應(yīng)。反應(yīng)在膠束的兩相界面中進(jìn)行。：(1)水對(duì)酶分子空間構(gòu)象的影響：◆酶分子需要一層水化層，以維持其完整的空間構(gòu)象。(2)水對(duì)酶催化反應(yīng)速度的影響：◆有機(jī)介質(zhì)中水的含量對(duì)酶催化反應(yīng)速度有顯著影響?！粞芯勘砻?，在有機(jī)介質(zhì)體系中，酶的催化活性隨著結(jié)合水量的增加而提高?！舳罴阉疃扰c溶劑的極性大小沒有關(guān)系?！粼谟袡C(jī)溶劑中，酶分子（經(jīng)過修飾后可溶于有機(jī)溶劑者除外）不能直接溶解，而是懸浮在溶劑中進(jìn)行催化反應(yīng)。◆有機(jī)溶劑分子進(jìn)入酶的活性中心，會(huì)降低活性中心的極性，可能降低酶與底物的結(jié)合能力。極性系數(shù)越大，表明其極性越??；反之極性系數(shù)越小，則極性越強(qiáng)。◆有機(jī)容劑能改變酶分子必需水層中底物和產(chǎn)物的濃度。◇在極性較強(qiáng)的有機(jī)溶劑中，疏水性較強(qiáng)的底物容易反應(yīng)；而在極性較弱的有機(jī)溶劑中，疏水性較弱的底物容易反應(yīng)。◆立體選擇系數(shù)與酶對(duì)L型和D型兩種異構(gòu)體的酶轉(zhuǎn)換數(shù)（Kcat）和米氏常數(shù)（Km）有關(guān)。是酶催化效率的一個(gè)指標(biāo)。：◆酶在有機(jī)介質(zhì)中進(jìn)行催化時(shí)，具有區(qū)域選擇性（regioselectivity）, 即酶能夠選擇底物分子中某一區(qū)域的基團(tuán)優(yōu)先進(jìn)行反應(yīng)?！翩I選擇性與酶的來源和有機(jī)介質(zhì)的種類有關(guān)?！粼谟袡C(jī)介質(zhì)中，酶的熱穩(wěn)定性之所以增強(qiáng)，可能是由于有機(jī)介質(zhì)中缺少引起酶分子變性失活的水分子所致?！裘冈谟袡C(jī)介質(zhì)中催化反應(yīng)的最適pH值通常與酶在水溶液中反應(yīng)的最適pH 值接近或者相同。：(1)合成反應(yīng)：① 脂肪酶或酯酶在有機(jī)介質(zhì)中可以催化有機(jī)酸和醇進(jìn)行酯類的合成反應(yīng)：② 蛋白酶可以在有機(jī)介質(zhì)中催化氨基酸進(jìn)行合成反應(yīng)，生成各種多肽。：◆由于酶在有機(jī)介質(zhì)中的底物專一性與在水溶液中的專一性有些差別，所以要根據(jù)酶在所使用的有機(jī)介質(zhì)中的專一性選擇適宜的
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