食品化学第８章酶

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1、第8章酶Enzyme8.1概述1.酶的组成酶蛋白全酶　　　　　　　辅酶辅因子辅基2.酶的分类按照催化反应的类型，国际酶学委员会将酶分为六大类。在这六大类里，又各自分为若干亚类，亚类下又分小组(次亚类)、小组后是酶的编号，一共四个分类层次。这种分类法为每种酶规定了统一的编号。酶的编号由EC和4个用圆点隔开的数字组成，每一个分类层次都用一个数字与之对应，这样，每一种酶可以用4个阿拉伯数字来代表。EC表示酶学委员会，第一个数字表示酶的大类，第二个数字表示酶的亚类，第三个数字表示酶的小组，第四个数字表示酶在小组中的序列号。过氧化氢酶：EC1.11.1.6转化酶:EC3.2.1

2、.26多功能酶可以有多个编号。1.氧化-还原酶Oxidoreductase氧化-还原酶催化氧化-还原反应。主要包括脱氢酶(Dehydrogenase)和氧化酶(Oxidase)。如，乳酸脱氢酶催化乳酸的脱氢反应。2.转移酶Transferase转移酶催化基团转移反应，即将一个底物分子的基团或原子转移到另一个底物的分子上。例如，谷丙转氨酶催化的氨基转移反应。3.水解酶Hydrolase水解酶催化底物的加水分解反应。主要包括淀粉酶、蛋白酶、核酸酶及脂酶等。例如，酯酶(Esterase)催化的酯的水解反应根据酶切部位，水解酶可分为内切酶和外切酶。内切酶从聚合物长链分子的内部

3、将分子切断；外切酶则从长链分子的一端依次切下一个单位。4.裂合酶Lyase裂合酶催化从底物分子中移去一个基团或原子形成双键的反应及其逆反应。主要包括醛缩酶、水化酶及脱氨酶等。例如，延胡索酸水合酶催化的反应。5.异构酶Isomerase异构酶催化各种同分异构体的相互转化，即底物分子内基团或原子的重排过程。例如，6-磷酸葡萄糖异构酶催化的反应。6.合成酶LigaseorSynthetase合成酶，又称为连接酶，能够催化C-C、C-O、C-N以及C-S键的形成反应。这类反应必须与ATP分解反应相互偶联。A+B+ATP+H2O=AB+ADP+Pi例如，丙酮酸羧化酶催化的反应

4、丙酮酸+CO2草酰乙酸五、酶的活力1.酶活力的定义：指酶催化一定化学反应的能力。2.活力单位：在特定条件下，1分钟内转化1微摩尔底物所需的酶量为一个活力单位(U)。在25℃及其他酶最适条件下，在1min内1μmol的底物转化为产物的酶量称为酶的国际单位（IU）比活力：每毫克酶蛋白所具有的酶活力。单位是u/mg。比活越高则酶越纯。转化数：每分子酶或每个酶活性中心在单位时间内能催化的底物分子数(TN)。也称为催化常数（Kcat）。1/Kcat称为催化周期。碳酸酐酶是已知转换数最高的酶之一，高达36×106每分钟，催化周期为1.7微秒。二、酶的活性中心1.定义酶是大分子，

5、直接与底物接触并起催化作用的只是酶分子中的一小部分。因此，人们认为，酶分子中有一个活性中心，它是酶分子的一小部分，是酶分子中与底物结合并催化反应的场所。活性中心是有酶分子中少数几个氨基酸残基构成的它们在一级结构上可能相距很远，甚至位于不同的肽链上，由于肽链的盘曲折叠而互相接近，构成一个特定的活性结构。因此活性中心不是一个点或面，而是一个小的空间区域。2.分类活性中心包括底物结合部位和催化部位前者负责识别特定的底物并与之结合。后者起催化作用结合部位决定酶的专一性。催化部位决定酶所催化反应的性质活性中心以外的部分并不是无用的，它们能够维持酶的空间结构，使活性中心保持完整。

6、在酶与底物结合后，整个酶分子的构象发生变化，这种扭动的张力使底物化学键容易断裂。这种变化也要依靠非活性中心的协同作用。“诱导契合学说”,该学说认为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当酶与底物接近时，酶蛋白受底物分子的诱导，其构象发生改变，变得有利于与底物结合和催化。因此该学说认为酶分子的构象不是刚性的，而是柔性的。Ｅ＋Ｓ＝ＥＳ＝Ｅ＋Ｐv=Vmax×[S]/(Km+[S])Vmax=k2[E]0[E]=[E]0-[ES]k1k28.2酶促反应动力学一、米氏方程米氏常数的意义米氏常数的物理意义是反应速度达到最大反应速度一半时的底物浓

7、度。不同的酶具有不同Km值，它是酶的一个重要的特征物理常数，不随反应中加入酶的多少以及底物浓度的高低而变。双倒数作图法将方程改写为1/v=Km/Vmax×1/[S]+1/Vmax实验时在不同的底物浓度测定初速度，以1/v对1/[S]作图，直线外推与横轴相交，横轴截踞为-1/Km，纵轴截踞为1/Vmax。此法称为Lineweaver-Burk作图法，应用最广，但实验点常集中在左端，作图不易准确。米氏常数的测定三、影响酶促反应速度的因素1.底物浓度对酶促反应速度影响在酶浓度，pH，温度等条件不变的情况下研究底物浓度和反应速度的关系。如后图所示：在低底物浓