食品生物化學(xué)第5章酶-在線瀏覽
2025-02-24 10:34本頁面
【正文】 分開。它有利 于一系列反應(yīng)的連續(xù)進(jìn)行。 綜上所述，關(guān)于酶的化學(xué)本質(zhì)： ? 酶是 蛋白質(zhì) ，由氨基酸組成。 催化性質(zhì) 酶是生物催化劑，與無機(jī)催化劑相比，二者有共性： 用量少而催化效率高 不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn) 可降低反應(yīng)的活化能 酶之所以具有催化能力，主要在于它們具有一個(gè)所謂的“ 活性部位 ”。 酶的活性部位 ? 又稱“活性中心”。 ? 進(jìn)一步說，活性部位本質(zhì)上是蛋白質(zhì)多肽鏈上原本相距較遠(yuǎn)的一系列氨基酸殘基經(jīng)由折疊而形成的特定區(qū)域。 溶菌酶的活性中心 * 谷氨酸 35和天冬氨酸 52是催化基團(tuán)； * 色氨酸 62和 6天冬氨酸 101和色氨酸 108是結(jié)合基團(tuán)； * A~F為底物多糖鏈的糖基 ， 位于酶的活性中心形成的裂隙中 。 專一性 絕對(duì)專一性 ： 除一種底物以外，其它任何物質(zhì)它都不起 催化作用。 基團(tuán)專一性 ：除了要求 A和 B之間的鍵合適外，還對(duì)其所作用鍵兩端的基團(tuán)具有不同的專一性 。 這種 專一性催化作用，對(duì)于其在食品、化工領(lǐng)域的應(yīng)用具有重要實(shí)踐意義。如右圖所示： RNase底物復(fù)合物 米氏方程 1913年，德國化學(xué)家 Michaelis和 Menten根據(jù)中間產(chǎn)物學(xué) 說對(duì)酶促反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)進(jìn)行研究，基于平衡假設(shè)推導(dǎo)出了表 示整個(gè)反應(yīng)中底物濃度和反應(yīng)速度關(guān)系的著名公式，稱為 米 氏方程， 式中 Km稱為 米氏常數(shù) 。它體現(xiàn)了各種因 ?素對(duì)于酶促反應(yīng)速度的綜合影響。因此，米氏常數(shù)是有單位的。因?yàn)? 酶催化反應(yīng)時(shí)，首先要與底物形成所謂中間物，即酶底物復(fù) 合物 [ES]。 三、溫度的影響 溫度對(duì)酶反應(yīng)的影響是雙重的： （ 1）隨著溫度的增加，反應(yīng)速 度也增加，直至最大速度為止。 故酶總有一個(gè)最適反應(yīng)溫度，在這個(gè)溫度時(shí)，酶的活力最高。 酶 活 性 0 10 20 30 40 50 60 溫度 186。但是需指出，所謂“最適 pH” 實(shí)際上是一個(gè)操作參數(shù)。 （ 2） pH能影響酶分子的解離狀態(tài) 。這種 激活過程又稱酶原致活作用或酶原激活作用。 酶的激活劑多為無機(jī)離子或簡單有機(jī)化合物。這種抑制作用稱為競爭性抑制作用。 酶的催化反應(yīng)機(jī)制 ? 酶專一性的機(jī)制 ? 酶催化的常見機(jī)制 酶專一性的機(jī)制 ? 鎖鑰學(xué)說 (lock and key theory) ? 誘導(dǎo)契合學(xué)說 (inducedfit hypothesis) 酶高效催化的常見機(jī)制 鄰近與定向效應(yīng)； 誘導(dǎo)契合與底物扭曲變形； 共價(jià)催化 ； 酸堿催化 ； 微環(huán)境效應(yīng) 。 如果 體系中幾種酶彼此有機(jī)地組合在一起。這種結(jié)構(gòu)既能提高反應(yīng) 途徑的效率，又能增強(qiáng)調(diào)控的準(zhǔn)確性。別構(gòu)酶促反應(yīng)底物濃度和反應(yīng)速度的關(guān)系不符合米氏方程，呈 S型曲線。 a非調(diào)節(jié)酶 b正協(xié)同別構(gòu)酶 的 S形曲線 別構(gòu)酶與米氏酶的動(dòng)力學(xué)曲線比較 二、共價(jià)調(diào)節(jié)酶 某些酶可以通過其它酶對(duì)其多肽鏈上某些基團(tuán)進(jìn)行可逆的共價(jià)修飾，使其處于活性與非活性的互變狀態(tài)，從而調(diào)節(jié)酶活性。目前發(fā)現(xiàn)有數(shù)百種酶被翻譯后都要進(jìn)行共價(jià)修飾，其中一部分處于分支代謝途徑，成為對(duì)代謝流量起調(diào)節(jié)作用的關(guān)鍵酶或限速酶 蛋白激酶 ATP ADP 蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì) P n 蛋白磷酸酶 nPi H2O 同工酶 ? 同功酶是指能催化同一種化學(xué)反應(yīng)，但其酶蛋白本身的分子結(jié)構(gòu)組成卻有所不同的一組酶。 誘導(dǎo)酶 結(jié)構(gòu)酶
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