酶工程复习提纲

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1、酶工程复习大纲第一章绪论酶的概念：酶是具有生物催化功能的生物大分子。酶与酶工程发展简史（1）消化1777年，意大利物理学家Spallanzani的山鹰实验。1822年，美国外科医生Beaumont研究食物在胃里的消化。19世纪30年代，德国科学家Schwann获得胃蛋白酶。（2）发酵1684年，比利时医生Helment提出ferment—引起酿酒过程中物质变化的因素（酵素）。1833年，法国化学家Payen和Person用酒精处理麦芽抽提液，得到淀粉酶（diastase）。1878年，德国科学家Kűhne提出enzyme—从活生物体中分离得到的酶，意思是“在酵母中”（希腊

2、文）。酶学的迅速发展（理论研究）（1）酶的化学本质1926年,美国康乃尔大学的“独臂学者”Sumner博士从刀豆中提取出脲酶结晶，并证明具有蛋白质的性质。1930年，美国的生物化学家Northrop分离得到了胃蛋白酶（pepsin）、胰蛋白酶（trypsin）、胰凝乳蛋白酶（chymotrypsin）结晶，确立了酶的化学本质。（2）酶学理论研究1890年，Fisher——锁钥学说。1902年，Henri——中间产物学说。1913年，Michaelis和Menten——米氏学说。1958年，Koshland——诱导契合学说。1960年，Jacob和Monod——操纵子学说。

3、（二)酶工程研究简史（应用研究）1894年，日本的高峰让吉用米曲霉制备得到淀粉酶，开创了酶技术走向商业化的先例。1908年，德国的Rohm用动物胰脏制得胰蛋白酶，用于皮革的软化及洗涤。1908年，法国的Boidin制备得到细菌淀粉酶，用于纺织品的褪浆。1911年，Warlerstein从木瓜中获得木瓜蛋白酶，用于啤酒的澄清。1949年，用微生物液体深层培养法进行a－淀粉酶的发酵生产，揭开了近代酶工业的序幕。1960年，法国科学家Jacob和Monod提出的操纵子学说，阐明了酶生物合成的调节机制，通过酶的诱导和解除阻遏，可显著提高酶的产量。固定化技术的发展经历1916年，N

4、elson和Griffin发现蔗糖酶吸附到骨炭上仍具催化活性。1969年，日本千佃一郎首次在工业规模上用固定化氨基酰化酶从DL-氨基酸生产L－氨基酸。1971年，第一届国际酶工程会议在美国召开，会议的主题是固定化酶。按分子中起催化作用的主要组分不同酶分为两大类：蛋白类酶（P酶）：起催化作用的主要组分为蛋白质的一类酶核酸类酶（R酶）：起催化作用的主要组分为核糖核酸的一类酶根据酶所催化的反应类型，按照国际系统分类方法，将蛋白类酶分为六大类：1、氧化还原酶类：催化氧化还原反应，涉及H和电子的转移。如脱氢酶类。2、转移酶类：催化分子间功能基团的转移。如转氨酶类。3、水解酶类：催化

5、水解反应。如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、蔗糖酶等。4、裂合酶类：催化一个化合物裂解成两个较小的化合物及其逆反应的酶。如醛缩酶脱氨酶脱羧酶等。5、异构酶类：催化分子内部基团位置或构象转换的酶。6、合成酶或连接酶：伴随着ATP等的水解，催化两个分子进行连接反应的酶。如天冬酰胺合成酶丙酮酸羧化酶等。核酸类酶：核酸酶是唯一的非蛋白酶。它是一类特殊的RNA，能够催化RNA分子中的磷酸酯键的水解及其逆反应。分为：1分子内催化的R酶：自我剪切酶；自我剪接酶2分子间催化的R酶：RNA剪切酶；DNA剪切酶；多糖剪切酶；多肽剪切酶；氨基酸酯剪切酶；多功能R酶。酶的命名：（一）习惯命名方法（1）根

6、据作用底物来命名，如淀粉酶、蛋白酶等。（2）根据所催化的反应的类型命名，如脱氢酶、转移酶等。（3）两个原则结合起来命名，如丙酮酸脱羧酶等。（4）根据酶的来源或其它特点来命名，如胃蛋白酶、胰蛋白酶等。(二)国际系统命名法：该命名法规定，每种酶的名称应明确标明底物及所催化反应的特征，即酶的名称应包含两部分：前面为底物，后面为所催化反应的名称。若前面底物有两个，则两个底物都写上，并在两个底物之间用“：”分开，若底物之一是水，则可略去。国际酶学委员会（EC）规定，每个酶都有唯一的特定标码，其书写方式是：例如：乙醇脱氢酶的编码是：EC1.1.1.1第一个“1”——第1大类，即氧化还

7、原酶类；第二个“1”——第1亚类，供氢体为CHOH；第三个“1”——第1亚亚类，受氢体为NAD+；第四个“1”——在亚亚类中的顺序号。P酶和R酶的分类与命名有何异同？总原则相同，都是根据酶的作用底物和催化反应的类型进行分类和命名由于P酶和R酶具有不同的结构和催化特性，所以各自的分类与命名又有所区别。显著区别之一是P酶只能催化其它分子进行反应，而R酶却可以催化酶分子本身，也可以催化其它分子进行反应，由此R酶的分类中出现了分子内催化R酶、分子间催化R酶等名称。酶活力（enzymeactivity）：酶催化底物发生化学反应的能力。测