(16.10.17)07酶非水相催化.ppt

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1、1第七章酶非水相催化第二节有机介质中水和有机溶剂对酶催化反应的影响本章主要内容：第一节酶非水相催化的主要内容和特点第三节酶在有机介质中的催化特性第四节有机介质中酶催化反应的类型与影响因素第五节酶非水相催化的应用2第七章酶非水相催化第一节酶非水相催化的主要内容和特点1、概念：是指酶在含有一定量水的有机溶剂中进行的催化反应。一、酶非水相催化的概念酶在非水介质中进行的催化作用。二、酶非水相催化的主要内容根据所用非水介质的不同，分为四种：（一）有机介质中的酶催化2、适用对象：底物、产物两者或其中之一为疏水性物质的酶催化作用。酶非

2、水相催化是通过反应介质的改变，使酶的表面结构和活性中心发生某些改变，从而改变酶的催化特性。3第七章酶非水相催化第一节酶非水相催化的主要内容和特点1、概念：是指酶在气相介质中进行的催化反应。二、酶非水相催化的主要内容根据所用非水介质的不同，分为四种：（二）气相介质中的酶催化2、适用对象：底物是气体或者能够转化为气体的物质的酶催化反应。4第七章酶非水相催化第一节酶非水相催化的主要内容和特点1、概念：是指酶在超临界流体介质中进行的催化反应。二、酶非水相催化的主要内容根据所用非水介质的不同，分为四种：（三）超临界流体介质中的酶催

3、化2、超临界流体应当具备的条件：（1）对酶结构没有破坏作用，对催化作用没有明显的不良影响。（2）具有良好的化学稳定性，对设备没有腐蚀性。（3）超临界温度不能太高或太低，最好在室温附近或在酶催化的最适温度附近。（4）超临界压力不能太高，可节约压缩动力费用。（5）容易获得，价格要便宜。5第七章酶非水相催化第一节酶非水相催化的主要内容和特点概念：是指酶在离子液介质中进行的催化作用。二、酶非水相催化的主要内容根据所用非水介质的不同，分为四种：（四）离子液介质中的酶催化6第七章酶非水相催化第一节酶非水相催化的主要内容和特点1、酶的

4、热稳定性提高。2、酶的催化活性有所降低。3、水解酶可以在非水介质中催化水解反应的逆反应。4、非极性底物或者产物的溶解度增加。5、酶的底物特性和选择性有所改变。6、减少产物对酶的反馈抑制。7、提高手性化合物不对称反应的对映体选择性。三、酶非水相催化的特点7第七章酶非水相催化第二节有机介质中水和有机溶剂对酶催化反应的影响所有的酶催化反应都要在一定的反应体系中进行，酶催化反应的体系主要有：水溶液反应体系（最常规的酶反应体系）非水介质反应体系气相介质反应体系微水介质体系（研究最多，应用最广泛）与水溶性有机溶剂组成的均一体系与水溶

5、性有机溶剂组成的两相或多相体系（正）胶束体系反胶束体系有机介质反应体系（研究最多，应用最广泛）超临界流体介质反应体系离子液介质反应体系8第七章酶非水相催化第二节有机介质中水和有机溶剂对酶催化反应的影响一、有机介质反应体系（一）微水介质体系3、反应体系中酶的存在形式：以冻干粉或固定化酶的形式悬浮存在。1、概念：是指由有机溶剂和微量的水组成的反应体系。2、反应体系中水的分布：（1）主要是酶分子的结合水。（2）其次是分配在有机溶剂中游离水。9第七章酶非水相催化第二节有机介质中水和有机溶剂对酶催化反应的影响一、有机介质反应体系（

6、一）微水介质体系（二）与水溶性有机溶剂组成的均匀体系（三）与水溶性有机溶剂组成的两相或多相体系1、概念：是指由有机溶剂和微量的水组成的反应体系。2、反应体系中酶的存在形式：以冻干粉或固定化酶的形式悬浮存在。1、概念：是指由水和极性较大的有机溶剂互相混溶组成的反应体系。2、反应体系中酶的存在形式：以溶解状态存在。1、概念：是指由水和疏水性较强的有机溶剂组成的两相或多相反应体系。2、反应体系中酶的存在形式：游离酶以溶解状态存在，固定化酶以悬浮形式存在。10第七章酶非水相催化第二节有机介质中水和有机溶剂对酶催化反应的影响（四）

7、（正）胶束体系（五）反胶束体系1、概念：是指在大量水溶液中含有少量与水不相混溶的有机溶剂，加入表面活性剂后形成的水包油的微小液滴。2、反应进行的部位：在胶束的两相界面中进行，酶在胶束外面的水溶液中，疏水性的底物或产物在胶束内部。1、概念：是指在大量与水不相混溶的有机溶剂中，含有少量的水溶液，加入表面活性剂后形成的油包水的微小液滴。2、反应进行的部位：在胶束的两相界面中进行，酶在胶束内面的水溶液中，疏水性的底物或产物在胶束外部。一、有机介质反应体系11第七章酶非水相催化第二节有机介质中水和有机溶剂对酶催化反应的影响二、水对

8、有机介质中酶催化的影响酶都溶于水，只有在一定量水存在的条件下，酶分子才能进行催化反应，所以有机介质中水的含量对酶的催化作用有一定的影响。（一）水对酶分子空间构象的影响1、必需水的概念：是指维持酶分子完整的空间构象所必需的最低水量。2、影响：酶分子失去必需水后，其空间构象将被破坏，酶将变性失活。12第七章酶的非水相催化