第八章 酶通论

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1、酶学研究简史：酶(enzyme)希腊语原意：inyeast，生物体内催化化学反应的物质，细胞中的球蛋白多数为酶。1783年：Spallamzan发现鸟的胃液能消化肉。1814年：Kirchhoff发现稀酸对淀粉的加水分解作用。并发现麦芽抽提液加入淀粉后能生成麦芽糖，即麦芽抽提液中必定有能水解淀粉的水溶性物质→ferment(酵素)。1830年：Kuhle开始使用Enzyme这一术语。1833年：Payen&Persoz从麦芽抽提液得到了ferment，称diastase，即现在的amylase。1835年：Berzelius提出ferment起的是催化作用。1857年：Paste

2、ur认为发酵分几个阶段进行，每一步都有特定的酶参与，但酶只在活体细胞中才能起作用。1894年：Bertrand发现了水解酶以外的酶。1897年：Buchner兄弟以“没有酵母的酒精发酵”证明了酶可以离开细胞起作用。1910年：Halden&Young发现酶是蛋白质与耐热性低分子量化合物(cofactor)的复合物，提出蛋白质只是担体。1913年：米氏方程建立。1926年：Sumner得到了Urease的结晶，随后，Northrop结晶化了Pepsin，Trypsin等蛋白酶，结晶中测定不到cofactor。1929年：Warburg发现呼吸链诸酶中的血红素。1936年：维生素与辅

3、酶关系的阐明。1959年：SutherlandcAMP的发现→酶与激素的关系。1970年：Restrictionenzyme的发现→基因工程。第一节　酶催化作用的特点一、酶和一般催化剂的比较加快反应的速度，但不改变反应的平衡。二、酶作为生物催化剂的特点1．易失活2．具有很高的催化效率3．具有很高的专一性4．酶的活性受到调节控制调节酶的浓度通过激素调节酶的活性反馈抑制调节酶的活性抑制剂和激活剂调节酶的活性其他调节方式如别构调节第三节　酶的命名法一、习惯命名法二、国际系统命名法三、国际系统分类法及酶的编号每种酶的号由4个数字组成，中间用“.”隔开，分别代表大类.亚类.亚亚类.序号，如

4、：EC1.2.3.2是黄嘌啉：氧化还原酶的编号。EC号的第一个数字：1．oxidoreductase：氧化还原酶类2．transferase：转移酶类3．hydrolase：水解酶类4．lyase：裂合酶类5．isomerase：异构酶类6．ligase/synthetase：连接酶类第四节　酶的专一性一、酶的专一性结构专一性立体异构专一性二、关于酶作用专一性的假说锁和钥匙假说；诱导契合假说；过渡态互补学说。第五节　酶的活力测定和分离纯化一、酶活力的测定（一）酶活力酶不易制成纯品，其中含有很多杂质，所以酶制剂中酶的含量都用酶活力来表示。酶活力是通过测定酶促反应过程中单位时间内底物

5、的减少量或产物的生成量，即测定酶促反应的速率来获得的。一般情况下，产物和底物的改变量是一致的，但测定产物的生成要比测定底物的减少为好，这是由于反应体系中使用的底物往往是过量的，而反应时间通常又很短，尤其是在酶活力很低时，底物减少量仅占加入量的很小比例，因此测定不易准确；反之，产物从无到有(如不纯的酶制剂中内源性产物不计的话)，只要测定方法灵敏，准确度可以很高，故酶活力测定绝大多数是采用测定产物生成速率的方法。（二）酶的活力单位酶活力的大小是以酶单位数表示的。所谓酶单位是在某一特定条件下，使酶反应达到某一速度所需要的酶量，而速度即指单位时间（秒、分、小时）内反应物的变化量（毫克、微

6、克、微摩尔等）。酶单位一般有三种表示方法。1．惯用单位60年代前，各种酶活力的表示法或酶单位的定义没有统一的标准，不同酶、甚至同一种酶不同的测定法可有不同的定义。如谷丙转氨酶的改良穆氏法、金氏法和赖氏法的定义以及磷酸酶的布氏法、金-阿二氏法和皮-劳二氏法的定义均不相同，因此正常范围也相差很大，容易造成混乱，有时甚至直接用测得的物理量，如单位时间的吸光度变化(△A/△t)来表示酶单位。2．国际单位1961年国际生化学会(IUB)酶学委员会建议使用统一的国际单位(IU)。规定一个国际单位(IU)为在实验规定的条件下(如温度为25℃、最适pH、最适底物浓度时)，每分钟催化一个微摩尔底物

7、变化所需要的酶量。酶的浓度可以IU/L或IU/mL来表示；当底物为蛋白质、多糖等含有多个能被酶作用的键或基团时，可用催化一个微摩尔被作用的基团或键的变化来表示酶单位。如采用物理方法测定，应该在物理量与化学量之间建立对应关系进行换算。国际单位的应用有利于比较同一样品中不同酶的活力。但也有不少缺点，如：①从惯用单位换算成国际单位比较麻烦；②某些酶作用于Mr不明的大分子底物(如淀粉酶、胃蛋白酶等)，采用底物减少法来定量时，无法计算其底物减少的微摩尔数；③同一种酶用不同的方法测定，换算成