酶工程概述ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-01 20:15 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 大多在 之間，但也有例外，如胃蛋白酶的最適 pH 為 ，植物體內(nèi)的酶最適 pH大多在 。 這一特性對(duì)以酶為催化劑的工業(yè)生產(chǎn)，可有效地實(shí)現(xiàn)節(jié)能，減耗的目的。 ⑷ 活性調(diào)節(jié)機(jī)制復(fù)雜 酶的活性在生物體內(nèi)受到多方面因素的調(diào)節(jié)與控制。生物體內(nèi)酶與酶之間、酶與其它蛋白質(zhì)之間存在著若干相互作用，機(jī)體通過調(diào)節(jié)酶的活性和量，控制代謝速度，以滿足生命的各種需要。 蛋白質(zhì)按其組成可分為單純蛋白質(zhì)和結(jié)合蛋白質(zhì)兩大類。單純蛋白質(zhì)完全水解后，得到的最終產(chǎn)物是氨基酸；結(jié)合蛋白質(zhì)是由單純蛋白質(zhì)和非蛋白質(zhì)組成，非蛋白質(zhì)部分稱之為輔基。 例如：核蛋白（含核酸）、糖蛋白（含多糖）、脂蛋白（含脂類）、磷蛋白（含磷酸）、金屬蛋白（含金屬）等。 酶同樣也可分為單純酶和結(jié)合酶兩大類。單純酶是由單純蛋白質(zhì)組成的酶，其催化活性僅由其酶蛋白部分決定；而結(jié)合酶 是由單純蛋白質(zhì)和非蛋白質(zhì)組成， 其催化活性除酶蛋白部分外，還需要金屬離子或其它小分子有機(jī)化合物作為酶的輔助因子。 ⑴ 酶的組成 全酶 ＝ 酶蛋白 ＋ 輔助因子 （結(jié)合酶） （輔酶、輔基、金屬離子） 在全酶中，酶蛋白和輔助因子分別單獨(dú)存在時(shí)，均無催化活力，只有當(dāng)兩者結(jié)合成全酶時(shí)，才能表現(xiàn)出催化活力。酶的輔助因子包括輔酶和輔基。 ①輔酶 輔酶是一類可以將化學(xué)基團(tuán)從一個(gè)酶轉(zhuǎn)移到另一個(gè)酶上的 “ 有機(jī)小分子 ” ，與酶蛋白的結(jié)合較為松散， 可用透析法將輔酶透析出來 。 例如：維生素 B維生素 B2等。 H3C N N NH2 N S CH2CH2OH CH3 + Cl N N N O H3C H3C NH O HO OH OH HO 什么是透析？ 資料卡片 （ dialysis） 所謂透析是指：利用小分子通過 半透膜擴(kuò)散的原理，將 小分子與生物大分子分開的一種分離純化技術(shù)。 半透膜 半透膜是一種只給某種分子或離子擴(kuò)散進(jìn)出的薄膜，對(duì)不同質(zhì)點(diǎn)的通過具有一定的選擇性的薄膜 。 （ semipermeable membrane） 輔基可以是有機(jī)化合物，如糖類、脂肪和核酸，也可以是金屬離子或金屬配位化合物。輔基與酶蛋白結(jié)合較牢固。 因?yàn)檩o基是與酶蛋白以共價(jià)方式結(jié)合的金屬離子或一類 “ 較小的有機(jī)化合物 ” ，所以用透析法不能除去。輔基在整個(gè)酶促反應(yīng)過程中始終與酶的特定部位結(jié)合。 ② 輔基 例如：銅（ Ⅱ ）是銅藍(lán)蛋白的輔基，血紅素是血紅蛋白的輔基等。 細(xì)胞色素 C的輔基與酶蛋白的聯(lián)接方式 酶屬生物大分子，相對(duì)分子質(zhì)量至少在 1萬以上，大的可達(dá)到幾百萬，比底物的分子質(zhì)量大得多。實(shí)驗(yàn)證明，酶的活性并不與整個(gè)分子的各個(gè)部分有關(guān)，其活力表現(xiàn)只是集中在某一區(qū)域。 例如。脲酶的相對(duì)分子質(zhì)量為 48 萬。但只須用 4 個(gè) Ag+ 與之結(jié)合，其活性則徹底散失。 ⑵ 酶的催化活性中心 因?yàn)榻M成酶活性中心的氨基酸殘基的側(cè)鏈存在著各種不同的功能基團(tuán)，如： NH COOH、 SH、 OH 和咪唑基等，它們來自酶分子多肽鏈的不同部位。 這些基團(tuán)有些與底物結(jié)合時(shí)，起結(jié)合基團(tuán)的作用，有的在催化反應(yīng)中起催化基團(tuán)的作用，有的既在結(jié)合中起作用，又在催化中起作用。所以常將活性部位的功能基團(tuán)統(tǒng)稱為必需基團(tuán)。 實(shí)驗(yàn)證明，在一定的溫度和 pH 條件下，當(dāng)?shù)孜餄舛却蟠蟪^酶的濃度時(shí)，酶的濃度與反應(yīng)速度呈正比關(guān)系；當(dāng) 酶濃度很高時(shí)，曲線逐漸趨向平緩。 ⑴ 酶的濃度 0 1 2 3 4 5 V(酶促進(jìn)反應(yīng)初速度 ) 2 4 6 8 10 [E](酶濃度 ) E + S ES E + P 酶 底物 中間產(chǎn)物 酶 產(chǎn)物 酶促反應(yīng)速度受酶濃度和底物濃度的影響，也受溫度、 pH、激活劑和抑制劑的影響。 米契里斯（ Michaelis）和門坦（ Menten）根據(jù)中間產(chǎn)物學(xué)說推導(dǎo)出酶促反應(yīng)速度方程式，即米 門公式。 ⑵ 底物濃度 —— 米－門公式 V = Vmax [S] Km +[S] 式中： V 為酶促進(jìn)反應(yīng)初速度； Vmax 為達(dá)到極限的最大速度； [S]為底物反應(yīng)濃度； Km 為酶特征性常數(shù)。 對(duì)于一個(gè)給定的酶催化反應(yīng)，當(dāng)?shù)孜餄舛?[S]較低時(shí)，酶促進(jìn)反應(yīng)速度 V 隨著底物濃度的增大 (急驟 )增大。 當(dāng)?shù)孜?
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