酶學(xué)基礎(chǔ)及應(yīng)用復(fù)習(xí)提綱

酶學(xué)基礎(chǔ)及應(yīng)用復(fù)習(xí)提綱

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1、酶學(xué)基礎(chǔ)及應(yīng)用復(fù)習(xí)提綱酶工程:是將酶學(xué)理論與化工技術(shù)相結(jié)合,研究酶制劑的大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用的技術(shù)。包括酶制劑的制備,酶的固定化,酶的修飾與改造及酶反應(yīng)器等方面內(nèi)容.緒論一,酶的化學(xué)本質(zhì)新陳代謝是生命有機(jī)體最重要的特征之一,新陳代謝所包括的各種各樣的物質(zhì)變化和能量變化都是在酶的作用下進(jìn)行的.酶的參與使得這些生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)以極高的效率協(xié)調(diào)地進(jìn)行著.酶(enzyme)是一類由活細(xì)胞產(chǎn)生的,具有催化活性和高度專一性的生物大分子,是一類生物催化劑。酶參與的化學(xué)反應(yīng)稱為酶促反應(yīng),被其作用發(fā)生化學(xué)變化的物質(zhì)稱為底物。二,酶的作用特點(diǎn)酶與一般催化劑的共同點(diǎn):①能加速

2、化學(xué)反應(yīng)速率,用量少而催化效率高;②在反應(yīng)過程中本身不被消耗;③只能催化熱力學(xué)上允許進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng),降低反應(yīng)的活化能;④只能縮短反應(yīng)達(dá)到平衡所需的時(shí)間,不能改變平衡點(diǎn);⑤對(duì)可逆反應(yīng)的正反兩個(gè)方向的催化作用相同。酶作為生物催化劑的特性:①酶的催化反應(yīng)條件溫和,酶能在常溫常壓和pH近中性的條件下起催化作用,這是酶作為生物催化劑所必備的條件。②酶具有很高的催化效率,酶的催化活性比一般催化劑高106~20倍。③酶具有高度專一性。酶只能作用于某種物質(zhì)或某一類結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),催化它們進(jìn)行某種類型的反應(yīng),又稱為酶作用的特異性。酶的特異性又可分為絕對(duì)特異性、相對(duì)特異性

3、、立體異構(gòu)特異性。絕對(duì)特異性是指一種酶只能作用于特定的底物,發(fā)生特定性質(zhì)的反應(yīng),如:脲酶只能作用于尿素催化其進(jìn)行水解反應(yīng),而對(duì)尿素的各種衍生物,一般均不起作用。相對(duì)特異性是指一種酶能夠催化一類具有相同化學(xué)鍵或相同化學(xué)基團(tuán)的物質(zhì)進(jìn)行某種類型的反應(yīng)。立體異構(gòu)特異性是指當(dāng)?shù)孜锖胁粚?duì)稱碳原子時(shí),酶只作用于其立體異構(gòu)體中的一種。例如乳酸脫氫酶能催化L-乳酸脫氫變?yōu)楸?,?duì)D-乳酸則無(wú)作用。D-氨基酸氧化酶能作用于各種D-氨基酸,催化其氧化脫氫,但對(duì)L-氨基酸則毫無(wú)作用。④酶的催化活性在體內(nèi)受到多種因素調(diào)節(jié)控制酶的調(diào)節(jié)方式包括抑制劑調(diào)節(jié)、共價(jià)修飾調(diào)節(jié)、反饋調(diào)節(jié)

4、、酶原激活及激素控制等,這些方式的存在使得生物體的代謝過程有條不紊地進(jìn)行。⑤酶的催化活力與輔酶、輔基及金屬離子有關(guān)。.三、酶的分類和命名1955年,為避免酶的命名混亂,當(dāng)時(shí)的國(guó)際生物化學(xué)協(xié)會(huì)(現(xiàn)發(fā)展為國(guó)際生物化學(xué)和分子生物學(xué)聯(lián)合會(huì),IUBMB)決定成立了國(guó)際酶學(xué)委員會(huì)(EnzymeCommission)以規(guī)范酶的命名。酶學(xué)委員會(huì)提出以酶所催化的化學(xué)反應(yīng)性質(zhì)作為酶的分類和命名規(guī)則的主要依據(jù),每一種酶都給以一個(gè)慣用名,一個(gè)系統(tǒng)名和一個(gè)數(shù)字編號(hào)。慣用名不需要非常的精確,要求比較簡(jiǎn)短,使用方便,一般根據(jù)酶所作用的底物名稱、催化的反應(yīng)性質(zhì)、酶的來源或其他特點(diǎn)來進(jìn)

5、行命名。許多酶的慣用名是延用系統(tǒng)命名之前就使用的名稱。系統(tǒng)名要求能確切地表明底物的化學(xué)本質(zhì)及酶的催化性質(zhì),酶的系統(tǒng)命名由兩部分組成:1)酶所作用的底物的名稱,若酶催化的反應(yīng)中有兩種底物起反應(yīng),則這兩種底物均需表明,當(dāng)中用“:”隔開;2)酶所催化的反應(yīng)的類型例如:L-乳酸:NAD+氧化還原酶乳酸+NAD+?丙酮酸+NADH+H+根據(jù)1961年國(guó)際酶學(xué)委員會(huì)(IEC)的分類法,通常將酶分為六大類:1.氧化還原酶類(oxidoreductases)2.轉(zhuǎn)移酶類(transferases)3.水解酶類(hydrolases)4.裂解酶類(lyases)5.異構(gòu)

6、酶類(isomerases)6.合成酶類(ligases,synthetases)數(shù)字編號(hào):每一種酶都有其對(duì)應(yīng)一個(gè)系統(tǒng)編號(hào)----EC?*?*?*?*EC----表示國(guó)際酶學(xué)委員會(huì)第一個(gè)數(shù)字表示酶所屬的大類(1-6大類)第二個(gè)數(shù)字表示酶在該大類中所屬的亞類第三個(gè)數(shù)字表示酶所屬的次亞類第四個(gè)數(shù)字表示酶在所屬次亞類中的流水編號(hào)例如:EC?1?1?1?27乳酸脫氫酶:表示該酶為氧化還原酶類,底物上發(fā)生氧化的供體基團(tuán)是醇基(亞類),氫的受體是NAD(次亞類),流水編號(hào)為27。第二章酶的結(jié)構(gòu)與功能蛋白酶的基本組成單位:氨基酸酶可根據(jù)其化學(xué)組成的不同,分為兩類:?jiǎn)?/p>

7、純酶和全酶。全酶=酶蛋白+輔助因子,其中,酶蛋白----不能單獨(dú)表現(xiàn)催化活性的蛋白質(zhì)部分,與底物結(jié)合,決定反應(yīng)的專一性和高效率。輔助因子----結(jié)合酶中的非蛋白質(zhì)部分。輔助因子包括金屬離子、輔基、輔酶等,其中有機(jī)輔助因子中輔酶與酶蛋白結(jié)合疏松,可用透析等方法除去,而輔基與酶蛋白結(jié)合緊密,透析等方法不易除去。酶蛋白和輔助因子單獨(dú)存在均無(wú)催化活性,只有二者結(jié)合為全酶才有催化活性。一般來說,全酶中的輔助因子決定了酶所催化的類型(反應(yīng)專一性),而酶蛋白則決定了所催化的底物類型(底物專一性)。酶的結(jié)構(gòu):略根據(jù)酶的聚合狀態(tài),酶可分為三類:?jiǎn)误w酶——酶蛋白由一個(gè)亞基

8、構(gòu)成的。寡聚酶——酶蛋白是寡聚蛋白質(zhì),由幾個(gè)至多個(gè)亞基組成,以非共價(jià)鍵連接,分子量3.5萬(wàn)~幾

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