《酶學(xué)與酶工程》word版

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1、第一章酶學(xué)與酶工程第一節(jié)酶的基本知識有人估計：E.coli約有3000種蛋白質(zhì)，高等真核生物約有5000種以上蛋白質(zhì)，其中絕大部分是酶，但真正認(rèn)識的只是極少數(shù)，剛開始酶極少，一二個不用命名，編號，都可以認(rèn)識，也不會混淆。酶一多，會產(chǎn)生一酶多名，或一名多酶，則會引起混淆。1961年國際酶學(xué)委員會提出了給酶進行命名和分類。1961年，～712種，1964年，～870種，1972年，～1770種，1975年，～1974種，1978年，～2120種，1984年，～2470種，1990年,～3000種，1992

2、年，～3200種，1997年，～3700種，一、酶的命名1961年國際酶學(xué)委員會（EnzymeCommittee,EC）根據(jù)酶所催化的反應(yīng)類型和機理，把酶分成6大類：各大類再分亞類，亞亞類酶的命名有兩種方法：系統(tǒng)名、慣用名。系統(tǒng)名：包括所有底物的名稱和反應(yīng)類型。乳酸+NAD+丙酮酸+NADH+H+乳酸：NAD+氧化還原酶慣用名：只取一個較重要的底物名稱和反應(yīng)類型。乳酸脫氫酶乳酸：NAD+氧化還原酶對于催化水解反應(yīng)的酶一般在酶的名稱上省去反應(yīng)類型。系統(tǒng)命名特點：1.表達(dá)確切2.太繁，使用不便單底物：底物

3、+反應(yīng)類型+酶D-氨基酸+氧化還原+酶---→D-氨基酸氧化酶雙底物：底物：底物+反應(yīng)類型+酶醇+NAD++氧化還原+酶---→醇:NAD+氧化還原酶習(xí)慣命名特點：1.非常簡便2.不精確，容易產(chǎn)生誤會，但人們還是喜歡用1）以底物命名(淀粉酶，蛋白酶)2）以反應(yīng)性質(zhì)命名(轉(zhuǎn)氨酶，脫氨酶)403）結(jié)合以上兩者(乳酸脫氫酶)4）或再加酶的來源或性質(zhì)特點(胰蛋白酶；堿性磷酸酯酶)提示：習(xí)慣命名使用中要注意混淆；如激酶，往往指磷酸基團轉(zhuǎn)移的一類酶，水解酶也叫激酶，但無磷酸基團轉(zhuǎn)移(鏈激酶，尿激酶)用四個數(shù)字（標(biāo)

4、碼）標(biāo)記每一種酶EC-----EnzymeCommisionEC1.1.1.1醇脫氫酶第一大類，作用CHOH，以NAD+，NADP+為受體編號酶委員會建議，發(fā)表論文時，論題有關(guān)的主要酶在第一次提到時寫出它的標(biāo)碼系統(tǒng)名稱、習(xí)慣命名和來源，然后再用系統(tǒng)命名和習(xí)慣命名敘述。二、酶的分類1．氧化還原酶2．轉(zhuǎn)移酶3．水解酶4．裂合酶5．異構(gòu)酶6．連接酶（合成酶）7．核酸酶（催化核酸）酶用于生物催化的概況核酸類酶（R酶）的分類1982年以來，被發(fā)現(xiàn)的核酸類酶越來越多，對它的研究越來越廣泛和深入。但對于分類和命名還

5、沒有統(tǒng)一的原則和規(guī)定。*根據(jù)酶催化反應(yīng)的類型，可將R酶分為剪切酶，剪接酶和多功能酶等三類。*根據(jù)R酶的結(jié)構(gòu)特點不同，可分為錘頭型R酶，發(fā)夾型R酶等。*根據(jù)酶催化的底物是其本身RNA分子還是其它分子，可以將R酶分為分子內(nèi)催化（incis）和分子間催化（intrans）兩類。其他習(xí)慣歸類命名：1、單體酶2、寡聚酶3、多酶復(fù)合體4、同工酶5、誘導(dǎo)酶單體酶：一條多肽鏈，分子量13,000—35,000，不能再解離成更小單位，不需輔助因子，如一些水解酶，往往以無活性狀態(tài)合成，需要時水解去除部分成活性酶。寡聚酶(

6、多數(shù)為寡聚酶)：具相同或不同亞單位組成，以多條肽鏈組成，一般2-4個亞單位組成，分子量35,000以上，往往是代謝中的關(guān)鍵酶，如乳酸脫氫酶。40多酶復(fù)合體：幾個酶鑲嵌而成的復(fù)合物，這些酶催化將底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的一系列順序反應(yīng)。集不同催化活性于一身。1）調(diào)節(jié)功能，在不同條件時，催化功能不同2）催化多個連續(xù)反應(yīng)的酶活性于一身丙酮酸+CoA+NAD+===乙酰CoA+CO2+NADH丙酮酸脫氫酶具三種酶活性，有60多條肽鏈組成，分子量≈4,600,000丙酮酸脫氫酶系（E.coli）：丙酮酸脫氫酶（EⅠ）、硫

7、辛酰轉(zhuǎn)乙酰酶（EⅡ）和二氫硫辛酰脫氫酶（EⅢ）。同工酶：存在于生物的同一種屬或者同一個體的不同組織，甚至同一組織或者同一細(xì)胞催化相同反應(yīng)，但結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)、催化特性有所不同的一類酶。誘導(dǎo)酶：當(dāng)細(xì)胞中加入特定誘導(dǎo)物后誘導(dǎo)產(chǎn)生的酶，含量在誘導(dǎo)物存在下顯著增高，這種誘導(dǎo)物往往是該酶底物的類似物或底物本身。三、酶的組成和結(jié)構(gòu)特點1、酶的化學(xué)性質(zhì)1926年J.B.Sumner首次從刀豆制備出脲酶結(jié)晶，證明其為蛋白質(zhì)，并提出酶的本質(zhì)就是蛋白質(zhì)的觀點。1982年T.Cech發(fā)現(xiàn)了第1個有催化活性的天然RNA-rib

8、ozyme，以后Altman和Pace等又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了真正的RNA催化劑。核酶的發(fā)現(xiàn)不僅表明酶不一定都是蛋白質(zhì)，還促進了有關(guān)生命起源、生物進化等問題的進一步探討。單純酶2、酶的組成（全酶）=酶蛋白+輔因子結(jié)合酶酶與酶蛋白結(jié)合得比較松的小分子有機物。輔酶與膜蛋白結(jié)合得緊密的小分子有機物。金屬激活劑輔基輔因子金屬離子作為輔助因子。酶的催化專一性主要決定于膜蛋白部分。輔因子通常是作為電子、原子或某些化學(xué)基團的載體。3、活性部位和必需基團必需基團：這些基團若經(jīng)化學(xué)