[農(nóng)學(xué)]酶-食品生化

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1、第四章酶酶的概念及其化學(xué)性質(zhì)酶的作用特點酶的組成與分類酶的國際分類與命名影響酶促反應(yīng)速度的因素酶活性的調(diào)節(jié)控制與調(diào)節(jié)酶維生素與輔酶本章主要內(nèi)容幾個有關(guān)名詞底物(substrate,S)：酶作用的物質(zhì)。產(chǎn)物(product,P)：反應(yīng)生成的物質(zhì)。酶促反應(yīng)：酶催化的反應(yīng)。酶活性：酶催化化學(xué)反應(yīng)的能力。第一節(jié)酶的概念及其化學(xué)本質(zhì)酶是催化劑，因而具有催化劑的一切共性；但是酶又是一種具有催化功能的蛋白質(zhì)，它還具有很多特殊性質(zhì)。化學(xué)本質(zhì)：大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)，具有蛋白質(zhì)的一切典型性質(zhì)；但近來發(fā)現(xiàn)核糖酶或稱核酶（ribozyme)其化學(xué)本

2、質(zhì)為RNA。定義：酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化能力的生物分子,Enzyme。酶具有一般催化劑的特征只能催化熱力學(xué)上允許進行的反應(yīng)；可以縮短化學(xué)反應(yīng)到達平衡的時間，而不改變反應(yīng)的平衡點；用量少，反應(yīng)中本身不被消耗；通過降低活化能加快化學(xué)反應(yīng)速度。（圖）一般催化劑反應(yīng)活化能反應(yīng)總能量變化酶促反應(yīng)活化能非催化反應(yīng)活化能初態(tài)終態(tài)能量改變活化過程酶促反應(yīng)活化能的改變過渡態(tài)1、酶具有高效催化性V酶比V無高108-1020倍。2、酶具有高度專一性（1）絕對專一性（2）相對專一性（3）立體專一性二、酶的作用特點專一性種類絕對專一性有的酶對底物

3、的化學(xué)結(jié)構(gòu)要求非常嚴格，只作用于一種底物，不作用于其它任何物質(zhì)。相對專一性有的酶對底物的化學(xué)結(jié)構(gòu)要求比上述絕對專一性略低一些，它們能作用于一類化合物或一種化學(xué)鍵。1）鍵專一性有的酶只作用于一定的鍵，而對鍵兩端的基團并無嚴格要求。2）基團專一性另一些酶，除要求作用于一定的鍵以外，對鍵兩端的基團還有一定要求，往往是對其中一個基團要求嚴格，對另一個基團則要求不嚴格。立體異構(gòu)專一性酶除了對底物分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)有要求外，對其立體異構(gòu)也有一定的要求3、酶的活性是受嚴格控制的(可調(diào)節(jié)性）4、酶催化反應(yīng)條件溫和（高度不穩(wěn)定性）按化學(xué)組成分：

4、單純蛋白酶:指生物活性僅決定于蛋白質(zhì)部分。結(jié)合蛋白酶:由蛋白質(zhì)和非蛋白質(zhì)部分組成的酶。非蛋白部分一般是有機小分子化合物或金屬離子，稱為輔因子。輔因子又可分為輔酶和輔基，二者無本質(zhì)區(qū)別。根據(jù)酶分子的結(jié)構(gòu)特點：單體酶：僅有一條多肽鏈組成的酶。寡聚酶：有幾個甚至幾十個亞基組成的酶。多酶復(fù)合體：由功能相關(guān)的一組酶在空間相互嵌合的復(fù)合體。酶的化學(xué)本質(zhì)和組成酶的分子組成結(jié)合酶(conjugatedenzyme)單純酶(simpleenzyme)酶蛋白(apoenzyme)輔助因子(cofactor)全酶(holoenzyme)決定反應(yīng)

5、的特異性決定反應(yīng)的種類與性質(zhì)金屬酶(metalloenzyme)金屬離子與酶結(jié)合緊密，提取過程中不易丟失。金屬激活酶(metal-activatedenzyme)金屬離子為酶的活性所必需，但與酶的結(jié)合不甚緊密。輔助因子(cofactor)金屬離子小分子有機化合物金屬離子的作用參與催化反應(yīng)，傳遞電子；在酶與底物間起橋梁作用；穩(wěn)定酶的構(gòu)象；中和陰離子，降低反應(yīng)中的靜電斥力等。小分子有機化合物的作用參與酶的催化過程，在反應(yīng)中傳遞電子、質(zhì)子或一些基團。輔助因子按其與酶蛋白結(jié)合的緊密程度分為輔酶(coenzyme):與酶蛋白結(jié)合疏松

6、，可用透析或超濾的方法除去。輔基(prostheticgroup):與酶蛋白結(jié)合緊密，不能用透析或超濾的方法除去。1、酶的命名第二節(jié)酶的命名與分類系統(tǒng)名：要求能確切表明底物的化學(xué)本質(zhì)及酶的性質(zhì)，包括兩部分，即底物名稱及反應(yīng)類型，底物間用“：”分開，若底物之一是水則可略去不寫。ATP+CH3COOHADP+CH3CO~P其系統(tǒng)名為：ATP：乙酸磷酸轉(zhuǎn)移酶習(xí)慣名：命名原則如下－－（1.）根據(jù)酶的底物命名。（2.）根據(jù)所催化的反應(yīng)的性質(zhì)命名。（3.）有的酶結(jié)合上述兩個原則命名。（4.）在這些基礎(chǔ)上有時還加上酶的來源或酶的其它特點

7、。2、酶的分類國際生物化學(xué)會酶學(xué)委員會（EnzymeCommssion）將酶分成六大類：1.氧還原酶類催化底物進行氧化還原反應(yīng)的酶類2.移換酶類催化某些基團的轉(zhuǎn)移和交換的酶類3.水解酶類催化底物進行水解反應(yīng)的酶類4.裂合酶類催化從底物分子移去一個基團并留下雙鍵的反應(yīng)及其逆反應(yīng)的酶類5.異構(gòu)酶類催化底物分子異構(gòu)反應(yīng)的酶類6.合成酶類催化2分子底物合成1分子化合物，同時偶聯(lián)ATP的磷酸鍵斷裂釋能的酶類第三節(jié)酶的作用機制一、酶的催化作用與分子活化能活化能：分子由常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛罨癄顟B(tài)(過渡態(tài))所需的能量。是指在一定溫度下，1mol反

8、應(yīng)物全部進入活化狀態(tài)所需的自由能。促使化學(xué)反應(yīng)進行的途徑：用加熱或光照給反應(yīng)體系提供能量。使用催化劑降低反應(yīng)活化能。酶和一般催化劑的作用就是降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能，從而使活化分子數(shù)增多，反應(yīng)速度加快。二、中間產(chǎn)物學(xué)說－－關(guān)于酶催化高效性的假說(Henri和Wurtz,1903)E+SESE+P由于形成