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《酪氨酸酶的提取及其酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
1、酪氨酸酶的提取及其酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.認(rèn)識(shí)生物體中酶的存在和催化作用，了解生物體系中在酶促反應(yīng)的特點(diǎn)，認(rèn)識(shí)一些生物化學(xué)過(guò)程的特殊性。2.掌握生物活性物質(zhì)的提取和保存方法，了解研究催化反應(yīng)特別是生物化學(xué)體系中催化過(guò)程的基本思想和方法。二、實(shí)驗(yàn)原理酶（enzyme）是由生物細(xì)胞合成的、對(duì)特定底物（substrate）起高效催化作用的蛋白質(zhì)，是生物催化劑。生物體內(nèi)所有的化學(xué)反應(yīng)幾乎都是在酶的催化作用下進(jìn)行的。只要有生命活動(dòng)的地方就有酶的作用，生命不能離開(kāi)酶的存在。在酶的催化下，機(jī)體內(nèi)物質(zhì)的新陳代謝有條不紊地進(jìn)行著；同
2、時(shí)又在許多因素的影響下，酶對(duì)代謝發(fā)揮著巧妙的調(diào)節(jié)作用。生物體的許多疾病與酶的異常密切相關(guān)；許多藥物也可通過(guò)對(duì)酶的作用來(lái)達(dá)到治療的目的。隨著酶學(xué)研究的深入，必將對(duì)人類社會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響和作出巨大貢獻(xiàn)。酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。結(jié)構(gòu)上，同樣具有一、二、三級(jí)結(jié)構(gòu)，有些酶還具有四級(jí)結(jié)構(gòu)。分子的化學(xué)組成上，有單純酶和結(jié)合酶之分。單純酶分子是僅由蛋白質(zhì)構(gòu)成的酶，不含其他物質(zhì)，如脲酶、活化蛋白酶、淀粉酶、核糖核酸酶等等。結(jié)合酶分子是由蛋白質(zhì)分子和非蛋白質(zhì)部分組成，前者稱為酶蛋白（apoenzyme），后者稱輔助因子（cofactor）。輔助因子
3、是金屬離子或有機(jī)小分子。酶蛋白與輔助因子結(jié)合形成的復(fù)合物稱全酶（holoenzyme），酶蛋白和輔助因子各自獨(dú)立存在時(shí)，均無(wú)催化活性，只有全酶才有催化活性。在酶促反應(yīng)中酶蛋白決定著反應(yīng)的專一性和效率，而輔助因子則決定著反應(yīng)的種類和性質(zhì)。輔助因子按其與酶蛋白結(jié)合的緊密程度和作用特點(diǎn)，一般分為輔酶（coenzyme）和輔基（prostheticgroup）。輔酶是指輔助因子與酶蛋白結(jié)合松弛，沒(méi)有固定的組成比，往往可用透析或超濾法除去，在反應(yīng)中作為底物接受質(zhì)子或基團(tuán)后離開(kāi)酶蛋白，參加另一酶促反應(yīng)并將所攜帶的質(zhì)子或基團(tuán)轉(zhuǎn)移出去，或者
4、相反。而輔基是指與酶蛋白結(jié)合比較緊密，與酶蛋白有一定的組成比，不能通過(guò)透析或超濾法除去，在反應(yīng)中輔基不能離開(kāi)酶蛋白。輔助因子中大部分是金屬離子，約占2/3。小部分是穩(wěn)定的有機(jī)小分子。常見(jiàn)的金屬離子有K+、Na+、Mg2+、Ca2+、Cu2+(Cu+)、Zn2+、Fe2+(Fe)3+等。金屬離子以輔基出現(xiàn)的稱金屬酶，以輔酶出現(xiàn)的稱金屬激活酶。金屬輔助因子的作用是多方面的，或者作為酶活性中心的催化基團(tuán)參與催化反應(yīng)，傳遞電子；或者作為連接酶與底物的橋梁，便于酶對(duì)底物起作用；或者是穩(wěn)定酶的構(gòu)象所必需的；或者中和陰離子，降低反應(yīng)中的靜
5、電作用等。有機(jī)小分子的輔助因子，主要是參與酶的催化過(guò)程，在反應(yīng)中傳遞電子、質(zhì)子或一些基團(tuán)。酶分子中能與底物作用或結(jié)合形成酶-底物中間配合物的區(qū)域稱酶的活性中心。對(duì)于結(jié)合酶而言，輔酶（輔基）分子或分子中的某一部分結(jié)構(gòu)往往就是活性中心的組成部分。酶既具備一般非生物催化劑的加快反應(yīng)速度的功能，又具有一般催化劑所不具備的生物大分子的特征。酶與一般非生物催化劑相比，具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：1.酶的主要成分是蛋白質(zhì)。它具有表現(xiàn)活性和專一性所必需的空間結(jié)構(gòu)，以提供反應(yīng)中心。由于蛋白質(zhì)遇高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽或紫外線等容易變性而失活，所以酶促
6、反應(yīng)都是在比較溫和的條件下進(jìn)行的，如人體中的各種酶促反應(yīng)，一般都在體溫（37℃）和pH約為7的條件下進(jìn)行。2.酶促反應(yīng)所需的活化能較低。如使1mol蔗糖水解所需活化能高達(dá)32萬(wàn)卡，用H+離子作催化劑時(shí)活化能降至2.1萬(wàn)卡，若用蔗糖酶催化時(shí)只需0.94萬(wàn)卡。3.酶的催化效率非常高。酶的催化效率通常比非催化反應(yīng)高108-1020倍，比一般非生物催化劑高107-1013倍。如存在于血液中能催化H2CO3分子分解的碳酸酐酶，它的催化效率非常高，每一分子每分鐘可以催化1.9×107個(gè)H2CO3分子分解。正是因?yàn)檠褐杏羞@樣高效率的酶，
7、才能及時(shí)完成排放CO2的任務(wù)，維持血液的正常生理pH值。4.酶具有高度的專一性。酶對(duì)所作用的底物有嚴(yán)格的選擇性，每一種酶只能對(duì)某一類物質(zhì)甚至只對(duì)某一種物質(zhì)起催化作用，這是一般非生物催化劑所無(wú)法比擬的。酶的以上特性已引起化學(xué)工作者的極大興趣，如酶正被作為分析試劑、探針得到應(yīng)用；生物酶的化學(xué)模擬已廣泛開(kāi)展，將為研制高性能的工業(yè)催化劑奠定基礎(chǔ)。酶的電化學(xué)研究的開(kāi)展還開(kāi)辟了生物電化學(xué)的新領(lǐng)域。酶化學(xué)是一門交叉學(xué)科，對(duì)其研究具有廣闊的前景。酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)是酶化學(xué)的主要內(nèi)容之一，這方面的研究具有重要的理論和實(shí)踐意義。本實(shí)驗(yàn)擬通過(guò)從土豆等
8、物中提取酪氨酸酶并就其酶促反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)研究其活性，使同學(xué)們對(duì)酶有個(gè)初步的認(rèn)識(shí)。當(dāng)土豆、蘋果、香蕉或蘑菇受損傷時(shí)，在空氣作用下，很快變?yōu)樽厣?，這是因?yàn)樗鼈兊慕M織中都含有酪氨酸和酪氨酸酶，酶存在于物質(zhì)內(nèi)部，當(dāng)內(nèi)部物質(zhì)暴露于空氣中，在氧的參與下將發(fā)生如下反應(yīng)，生成黑色素。影響酶作用的因素有酶的濃
