最新[笔记]酶工程(基本原理`)ppt课件.ppt

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1、[笔记]酶工程(基本原理`)CH1绪论CH1.1酶的基本概念1酶是蛋白质2酶具有催化活性3酶催化反应具有专一性和高效性CH1.2酶工程及其主要研究内容CH1.3酶的历史沿革掷酌若你皆恋又宵迟驹蝗悍症驯讼爪黎迟毗踊丁历抗砂阂讥浚握虫磷崩榜酶工程(基本原理`)酶工程(基本原理`)CH1.1酶的基本概念1酶是蛋白质酶的化学本质是蛋白质，这一点是被生物化学所证明了的，研究酶的化学本质，可用研究蛋白质的方法进行研究；一般情况下，一个结构完整的酶包括蛋白质和非蛋白质两部分，蛋白质部分称为辅基酶蛋白，非蛋白质部分称为辅助因子，辅基酶蛋

2、白和辅助因子构成一个全酶。辅助因子的化学本质因不同的酶而不同，它可以是小分子量的有机化合物，也可以是无机矿物质离子。2酶具有催化活性酶是一种生物催化剂，在催化活性上与无机催化剂类似，酶在催化反应时，其本身不发生化学改变，只是催化反应的进行，此外，酶在催化反应时，仅改变反应述度，并不改变反应的平衡。酶催化反应的动力学机理是降低反应的活化能。酶与一般催化剂的共性1.用量少，催化效率高2.不改变化学反应的平衡点3.可降低反应的活化能3酶催化反应具有专一性和高效性酶作为生物催化剂，其催化反应的专一性远远超过无机催化剂，根据酶的专

3、一化程度，可分为绝对专一性和相对专一性。绝对专一性是指一种酶只能催化一种底物进行一种反应，底物的分子结构、空间构型及构象的不同都表现出专一性。酶与一般催化剂的区别—酶的特性1.高效性2.专一性结构专一性（相对专一性/绝对专一性）（特异性）立体异构专一性(几何异构/旋光异构)3.不稳定性（要求温和的反应条件）4.可调控性例如：乳酸脱氢酶(LactatedehydrogenaseEC1.1.1.27)催化丙酮酸生成L-乳酸而D－乳酸脱氢酶(EC1.1.1.28)却只能催化催化丙酮酸生成D-乳酸CH乳酸脱氢酶CHC=OH－C－

4、OHCOOHNADHNAD+COOHCHD—乳酸脱氢酶CHC=OHO－C－HCOOHNADHNAD+COOH相对专一性是指一种能够催化一类结构相似的物质进行相同类型的反应，主要是对某一化学键的专一性。例如：胰蛋白酶(TrypsinEC3.4.31.4)催化含有赖氨酸或精氨酸羰基的肽键的水解反应，凡是具有含赖氨酸或精氨酸羰基酰胺键的底物都能被此酶催化水解。颇犀卤哩台竞敖意苦辕而逝籽碾凭癸滓俊乱帅扯浇氏抨渔嘎莉塑糖调瘦呐酶工程(基本原理`)酶工程(基本原理`)CH1.1酶的结构和功能CH1.2酶催化反应的动力学CH1.3酶的

5、分类和命名CH1.4酶活力概念及活力测定CH2酶学基本原理延惶责柜嘴铲锹臀租灶大莲诣互块朗铁卢俯婴牧空墟绷溯憎外畸幢钱挪麓酶工程(基本原理`)酶工程(基本原理`)CH2.1酶的结构和功能( １.酶催化功能的结构基础)1.1酶的活性中心构成酶活性中心的氨基酸在一级结构上,呈分散状态，这些氨基酸是通过酶蛋白的二、三、四级结构使得其在空间上彼此集中，构成一个特定的与酶活性表达有关区域，这个特定区域即酶的活性中心(ctivecenter)，换句话说，酶的活性中心是酶分子上的与底物结合并催化反应的特定基团或特定区域。酶活性中心包括

6、两部分，其一是底物结合部位，其二是催化部位。例如溶菌酶:由129个构成,而构成活性中心的有:Glu35,sp52,Try62,sp101(Gly101)构成.1.2酶作用高效性机理-----影响酶高效性的因素1.邻近定向效应2.应变效应3.亲核催化/亲电催化（共价催化）4.酸碱催化5.微环境的影响邻近效应是指和B两个底物分子结合在酶分子的结合部位上，两分子的反应基团相互靠近，从而降低了两分子进入过渡态所需要的能量，或说增加了两分子反应基团的发生反应的空间机率。定向效应、B两个分子进入过渡态，两分子的反应基团需要按一定的方

7、向重叠或交叉，这一方向稍有偏离，反应就难以进行或增加很大能量才能进行，这种酶活性部位赋予底物的这一方向性即定向效应。1.3别构酶酶分子表现其活性是以完整的结构为基础的，某些酶除其活性部位外，还有一个别构部位影响酶的活性，这些酶又称为别构酶或变构酶。别构酶多为代谢代谢调节酶，由别构部位的变构改变酶的活性，别构部位的变构也是通过与一个配体结合来实现的，但其与酶的活性部位不同，别构部位结合的配体不是底物，而是一个调节酶活性的效应物。鳞管盂祸因借捏棘铁跨盐挞市埃面镁影床那娄尽搀疽露彝蕾袖菌缘制雀垃酶工程(基本原理`)酶工程(基本

8、原理`)CH2.1酶的结构和功能( 2.酶催化专一性基本学说)2.1锁钥学说(lockndkeytheory)1894年，E.Fisher提出酶与底物作用的锁钥学说，以解释酶与底物之间的专一性问题，其基本含义是：酶与底物分子或底物分子的一部分之间，在结构上有严格的互补对应关系，当底物与酶结合时就象钥匙和锁那样契合对应