酶組成、結(jié)構(gòu)和作用機(jī)制-資料下載頁(yè)
2025-05-26 22:01本頁(yè)面
【正文】 既靠近又定向，即酶與底物的結(jié)合達(dá)到最有利于形成轉(zhuǎn)變態(tài)，使反應(yīng)加速 (圖 13)。 （ 4）變形或張力 當(dāng)酶遇到其專一性底物時(shí)，酶中某些基團(tuán)或離子可以使底物分子內(nèi)敏感鍵中的某些基團(tuán)的電子云密度增高或降低，產(chǎn)生 “ 電子張力 ” ，使敏感鍵的一端更加敏感，底物分子發(fā)生形變，底物比較接近它的過(guò)渡態(tài)，降低了反應(yīng)活化能，使反應(yīng)易于發(fā)生。 化合物 I的水解反應(yīng)速度快，而化合物 Ⅱ 水解反應(yīng)速度小，這是因?yàn)榍罢叩姆磻?yīng)物中的環(huán)狀結(jié)構(gòu)存在張力，而后者的反應(yīng)物卻無(wú)環(huán)狀結(jié)構(gòu)，兩者反應(yīng)速度常數(shù)的比值為，這表明，張力或變形可使反應(yīng)速度常數(shù)增加 108倍。 ? （ 5）酶的活性中心為疏水區(qū)域 ? 酶的活性中心常為酶分子的凹穴。此處常為非極性或疏水性的氨基酸殘基。疏水區(qū)域的特點(diǎn)是介電常數(shù)低，并排出極性高的水分子。這使得底物分子的反應(yīng)鍵和酶的催化基團(tuán)之間易發(fā)生反應(yīng)，有助于加速酶催化反應(yīng)。 第六節(jié)、酶活力的測(cè)定 酶活力與酶反應(yīng)速度 酶活力 （ enzyme activity）：也稱酶活性，指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力。其大小可用在一定條件下，它所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)初速度（ reaction rate）來(lái)表示。 . 酶反應(yīng)速度 ：用單位時(shí)間內(nèi)、單位體積中底物的減少量或增加量來(lái)表示。單位：濃度 /單位時(shí)間 要求：快速、簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確 兩個(gè)階段：酶在一定條件下與底物反應(yīng)一段時(shí)間然后再測(cè)定反應(yīng)物中底物或產(chǎn)物的濃度變化量。 步驟 ： （ 1）配制底物溶液。 （ 2）確定反應(yīng)條件。 （ 3）反應(yīng)開始，記時(shí)間 （ 4）反應(yīng)完畢注意終止反應(yīng)。 （ 5）測(cè)定產(chǎn)物的生產(chǎn)量或底物的減少量。 酶活力測(cè)定方法 酶的活力單位 (1).酶的活力單位（ Uactivity unit）： 1961年，提出用 “ 國(guó)際單位 ” （ IU）表示酶活力， 即： 1個(gè)酶活力單位，是指在特定條件下， 1分鐘內(nèi)能轉(zhuǎn)化 1微摩爾底物的酶量，或轉(zhuǎn)化底物中 1微摩爾有關(guān)基團(tuán)的酶量。 (25?C,最適底物濃度和最適 pH） 1IU=1?mol/min 1972年，提出新的酶活力國(guó)際單位：最適條件下，每秒鐘能催化 1mol底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的酶量，定為 1Kat=1mol/s 所以： 1Kat=60X106 IU 習(xí)慣用法：每小時(shí)催化 1克底物所需的酶量。 (2).酶的比活力： 每毫克酶蛋白所具有的酶活力單位數(shù)即酶比活力＝酶活力／ mg酶蛋白。 IU/mg蛋白、 Kat/mg蛋白 表示。實(shí)質(zhì)表示單位蛋白質(zhì)的催化能力 。 酶的轉(zhuǎn)換數(shù)與催化周期 ? 酶的轉(zhuǎn)換數(shù) Kp， 又稱為摩爾催化活性。指每摩爾酶每分鐘催化底物轉(zhuǎn)化的分子數(shù)。一般酶的轉(zhuǎn)換數(shù)在103/min左右，碳酸酐酶的轉(zhuǎn)換數(shù)最高達(dá)到 ⅹ10 7 /min 。 ? 酶的轉(zhuǎn)換數(shù)的倒數(shù)稱為酶的催化周期。指酶進(jìn)行一次催化所需時(shí)間。 固定化酶的活力測(cè)定 固定化酶： 與水不溶性載體結(jié)合，在一定范圍內(nèi)起催化作用的酶。 其活力測(cè)定方法： （ 1）振蕩測(cè)定法 （ 2）柱法測(cè)定 （ 3）連續(xù)測(cè)定 （ 4）固定化酶的比活力測(cè)定 固定化酶比活力＝酶活力／ g干固定化酶 （ 5）酶結(jié)合效率與酶活力回收率的測(cè)定 （ 6）相對(duì)酶活力測(cè)定 第六節(jié)、酶的生產(chǎn)方法 一、酶的生產(chǎn)方法 是指經(jīng)過(guò)預(yù)先設(shè)計(jì)，通過(guò)人工操作控制而獲得所需的酶的過(guò)程。 可分為： 提取分離法（第四章） 生物合成法 微生物發(fā)酵法、動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)酶（第二章、第三章） 化學(xué)合成法 成本高難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化主要利用其進(jìn)行酶的人工模擬和化學(xué)修飾。 第七節(jié)、酶工程發(fā)展概況 19世紀(jì)：起始 20世紀(jì) 50年代：微生物發(fā)酵產(chǎn)酶，大規(guī)模的酶工業(yè)化生產(chǎn)建立 60年代：操縱子學(xué)說(shuō)提高酶產(chǎn)量； 70年代：酶固定化，微生物細(xì)胞固定化； 80年代：動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)酶，動(dòng)植物細(xì)胞固定化；酶 分子化學(xué)修飾；有機(jī)介質(zhì)中酶的催化 近年來(lái)，抗體酶，人工酶和模擬酶研究酶的非水相催化。 ? 人工酶是指人工合成的蛋白質(zhì)或多肽類的非天然催化劑。 ? 抗體酶 — 80年代后期出現(xiàn)的抗體酶是抗體的高度選擇性和酶的高效催化能力巧妙結(jié)合的產(chǎn)物，本質(zhì)上是一類具有催化活性的免疫球蛋白 ? 模擬酶就是利用有機(jī)化學(xué)的方法合成一些比酶簡(jiǎn)單的非蛋白質(zhì)分子，它們可以模擬酶對(duì)底物的絡(luò)合和催化過(guò)程，既可達(dá)到酶催化的高效性，又可以克服酶的不穩(wěn)定性 。
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