酶工程课程复习资料整理.doc

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1、绪论一．酶是生物催化剂酶是具有生物催化功能的生物大分子，按其化学组成的不同可以分为两类：蛋白类酶（P-酶）与核酸类酶（R-酶）。Ø理解：1、酶是由生物细胞产生2、酶发挥催化功能不仅在细胞内，在细胞外亦可二．酶学研究简史1897年，Buchner兄弟发现，用石英砂磨碎的酵母细胞或无细胞滤液能和酵母细胞一样进行酒精发酵。标志着酶学研究的开始。Ø说明：酶分子不仅只是在细胞内起作用，而且在细胞外同样具有催化功能。这一发现开启了现代酶学，乃至现代生物化学的大门。三．酶工程的现状：目前大规模利用和生产的商品酶还很少。第一章．酶学概论第一节．酶作为生物催化剂的显著

2、特点一．酶作为生物催化剂的显著特点：高效、专一二．同工酶（概）：能催化相同的化学反应，但其酶蛋白本身的分子结构组成不同的一组酶。三．共价修饰调节1．概念：通过其它的酶对其结构进行共价修饰，从而使其在活性形式和非活性形式之间相互转变。2．常见修饰类型：磷酸化与去磷酸化；腺苷酸化与脱腺苷酸化；尿苷酸化与脱尿苷酸化；泛素化；类泛素化3．例子：糖原磷酸化酶——磷酸化形式有活性（葡萄糖）n+Pi→（葡萄糖）n-1+1-磷酸葡萄糖4．常见磷酸化部位：丝氨酸/苏氨酸，酪氨酸和组氨酸四．酶活性调节方式Ø要能判断所举酶的例子是什么类型调节1.别构调节2.激素调节：如乳

3、糖合酶修饰亚基的水平是由激素控制的。妊娠时，修饰亚基在乳腺生成。分娩时，由于激素水平急剧的变化，修饰亚基大量合成，它和催化亚基结合，大量合成乳糖。3.共价修饰调节：如糖原磷酸化酶、磷酸化酶b激酶4．限制性蛋白水解作用与酶活性控制。如酶原激活5．抑制剂和激活剂的调节6．反馈调节7．金属离子和其它小分子化合物的调节8．蛋白质剪接五．反馈调节（概）：催化某物质生成的第一步反应的酶的活性，往往被其终端产物所抑制。这种对自我合成的抑制叫反馈抑制。A-J：代谢物实线箭头：酶促催化步骤虚线箭头：反馈抑制步骤代谢途径的第一步和共同底物进入分支途径的分支点是反馈抑制的

4、最为重要的位点。六．蛋白质剪接（概）：一个单一的前体蛋白通过剪接机制可以产生多种蛋白质（酶）分子，从而具有不同的功能或活性。蛋白质剪接中，被切去的肽段称为内含肽(intein)，连接起来形成成熟蛋白质的肽段称为外显肽(extein)。蛋白质剪接的机制目前仍然是不清楚的。第二节酶的组成、分类和命名一．酶的化学组成Ø掌握酶蛋白和辅因子在酶促反应中的作用，一个决定了酶和底物结合的性质，即酶的专一性，还有决定了酶催化反应的类型。二．国际系统分类法及编号1．六大蛋白类酶①氧化还原类酶AH2+B→A+BH2②转移酶AB+C→A+BC③水解酶AB＋H2O→AOH+

5、BH④裂合酶AB→A+B⑤异构酶⑥连接酶或合成酶A+B+ATP→AB＋ADP+Pi（或AB＋AMP+PPi）——在ATP供能下，将A和B结合在一起2．两个比较容易混淆的酶1）氧化磷酸化与光合磷酸化中，以跨膜质子动力势为动力推动ATP形成的酶是ATP合成酶还是ATP合酶？催化的反应：ADP+Pi→ATP裂合酶的逆向反应合成酶：synthetase;合酶：synthaseØ答：应该叫做合酶2）DNA(RNA)聚合酶属于六大类酶中的什么类型？催化的反应：dATP+DNADNA-dAMP+PPidATP=dAMP+PPiØ通式：AB+C→AC+B所以属于转移

6、酶Ø要记住各大类酶的编号，作用特点，会判断反应类型第三节酶的活力测定一．酶活力(概)：在一定条件下，酶所催化的化学反应速度，它可以用单位时间内底物的减少量或产物的增加量表示。二．酶活力测定方法的注意事项：1．底物及底物浓度的选择a.根据其专一性选择底物；b.一般采用高底物浓度测定法(10-20Km)，因为高底物浓度时反应速度无限接近于最大速度，10-20Km，接近又不浪费Ø注意：不是所有酶测定酶活是都采用高底物浓度测定法，有底物抑制作用的酶（即在高底物浓度条件下活性降低的酶不能用这种方法）三．比活力（概）：在特定条件下，每毫克(mg)酶蛋白所具有的酶

7、活力单位数，即：酶比活力=酶活力（单位）/mg蛋白。它是酶纯度的一个指标。四．酶的转换数（概）：又称为摩尔催化活性，是指每个酶分子每分钟催化底物转化的分子数。即每摩尔（或微摩尔）酶每分钟催化底物转变为产物的摩尔（或微摩尔）数，是酶催化效率的一个指标。通常用每微摩尔酶的酶活力单位数表示，单位为min-1。五.酶的催化周期（概）：是指酶进行一次催化所需的时间，单位为毫秒或微秒。在数值上等于酶的转换数的倒数。第四节酶的结构与功能一．酶分子中的氨基酸残基对酶促反应的不同贡献Ø四种残基，列出作用后要能判断是哪一种类型二．酶的活性部位（中心）Ø掌握概念和结构组成

8、的两部分1．概念：酶分子中，显示酶的催化活性的特殊部位称为活性部位。2．结构组成：*底物结合部位与催化部位并