食品化学课件第六章 酶

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1、第六章酶Chapter6Enzyme第一节引言一、酶对食品科学的重要性米饭为啥越嚼越甜？当人的胆囊被切除后，为什么就要少吃肥肉？消化不良的人为啥要多吃多酶片？二、酶的来源与分布酶是由生物细胞产生的，然后按照需要分布在细胞内和细胞外。根据酶的活动部位，一般把酶分成：胞内酶----由细胞产生并在细胞内部起作用的酶。（如氧化还原酶等）胞外酶----由细胞产生后分泌到细胞外起作用的酶。如水解酶类三、酶的本质（一）酶的化学本质绝大部分酶是由生物细胞产生的，具有催化活性和高度专一性的特殊蛋白质。因此，酶的化学本质是蛋白质。具有催化功能的核酸是特例。这种具有催化活性

2、的RNA命名为核酶、核糖酶或酶性RNA等（二）酶的催化作用与活化能加速反应的本质--降低活化能活化能：活泼态与常态之间的能量差，即使反应物由常态变成活化态所需要的能量。使反应达到其能阈的两个途径：为反应物分子提供所需的活化能（外加能量）降低反应的活化能，使本来不具活化水平的分子成为活化分子。酶促反应的活化能（三）酶与底物形成中间络合物的方式（理论）(1)锁钥假说(lockandkeyhypothesis)整个酶分子的天然构象是具有刚性结构的，酶表面具有特定的形状。酶与底物的结合如同一把钥匙对一把锁一样。(2)诱导契合假说（induced–fithypo

3、thesis):酶表面并没有一种与底物互补的固定形状，而只是由于底物的诱导才形成了互补形状.1.习惯命名法——推荐名称2.系统命名法——系统名称四、酶的命名（一）习惯命名法1.根据被作用的底物命名；2.根据催化反应的性质命名；3.将酶的作用底物和催化反应的性质结合起来命名；4.将酶的来源与作用底物结合起来命名；（二）系统命名法酶的系统命名由两部分组成：酶所作用的底物的名称酶所催化的反应的类型例如：L-乳酸：NAD+氧化还原酶乳酸+NAD+丙酮酸+NADH+H+2.系统编号----EC•1•1•1•1EC----表示国际酶学委员会第一个数字表示酶所属的

4、大类（1－6大类)第二个数字表示酶在该大类中所属的亚类第三个数字表示酶所属的次亚类第四个数字表示酶在所属次亚类中的流水编号EC•1•1•1•27乳酸脱氢酶：表示该酶为氧化还原酶类，底物上发生氧化的供体基团是醇基（亚类），氢的受体是NAD（次亚类），流水编号为27。五、酶的辅助因子全酶=酶蛋白+辅助因子酶蛋白----不能单独表现催化活性的蛋白质部分。辅助因子----结合酶中的非蛋白质部分（包括辅酶、辅基、金属离子）。酶蛋白----与底物结合，决定反应的专一性和高效率。辅助因子----直接对电子、原子或某些化学基团起传递作用，决定反应的类型。第二节影响活力

5、的因素一、底物浓度对反应速度的影响反应级数当底物浓度较低时，v与[S]成正比，为一级反应，即v=k[S]；2.当底物浓度继续增加时，反应速度不再与底物浓度成正比而升高，为混合级反应；3.当底物浓度很高时，v逐渐趋近极限值Vmax，为零级反应底物浓度对酶促反应速度的影响是非线性的。中间产物学说解释v---[S]关系曲线：E+SESE+P；底物对酶促反应的饱和现象：（二）米氏方程式：Michaelis&Menten于1913年推导出了上述矩形双曲线的数学表达式，即著名的米氏方程。Vmax•[S]υ＝Km＋[S]二.酶浓度对反应速度的影响根据中间产物学说

6、，酶反应式为：E+SESP+E酶反应速度用产物P的生成速度表示，产物的生成与中间产物ES的浓度成正比，当底物量足够时，ES的量就与酶的浓度成正比，因此，酶促反应初速度与酶浓度的关系呈正比关系。三、温度对反应速度的影响一般来说，酶促反应速度随温度的增高而加快。但当温度增加达到某一点后，由于酶蛋白的热变性作用，反应速度迅速下降，直到完全失活。酶促反应速度随温度升高而达到一最大值时的温度就称为酶的最适温度(optimumtempe-rature)。（一）温度对酶反应影响的原因1.温度加速酶反应—影响中间产物的形成与分解温度影响反应体系的能量水平、酶和底物

7、分子的运动及其反应基团的解离状态，从而影响ES的形成与分解，随温度升高，反应速度加快。2.温度降低反应—影响酶的稳定性随温度升高，酶分子稳定性下降，酶蛋白变性，活性中心被破坏，酶失去活性，酶促反应速度降低。四、pH对反应速度的影响观察pH对酶促反应速度的影响，通常为一“钟形”曲线，即pH过高或过低均可导致酶催化活性的下降。酶催化活性最高时溶液的pH值就称为酶的最适pH(optimumpH)。人体内大多数酶的最适pH在6.5～8.0之间pH值影响酶活性的机制1．环境过酸、过碱能使酶变性失活—pH值影响酶的稳定性2．pH值影响酶分子活性部位上有关基团的解离

8、pH改变酶活性部位上有关基团的解离状态;pH值改变影响中间产物ES的形成或进一步分解；pH影响