《生物酶解技术》PPT课件.ppt

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1、第二章生物酶解技术细胞壁的层次胞间层（中层）(middlelamella):果胶类物质组成，具强的亲水性和可塑性。初生壁(primarywall)：细胞生长过程中，原生质分泌，有纤维素、半纤维素和果胶，还含有酶和糖蛋白。次生壁(secondarywall)：细胞停止生长，原生质产生的壁物质沉积在初生壁内侧。由纤维素、半纤维素和木质素构成。分内层(S3)、中层(S2)和外层S1)。生物酶解技术在中药提取中的应用细胞壁的化学组成纤维素(cellulose):由葡萄糖分子串联而成。结构单位：微团(micelle)、微纤丝(microfibre)、大纤丝(macrofibre)

2、纤维素的网络结构中交联半纤维素和果胶类物质。目前，生物酶技术在现代中药提取中正展示着其独特的优势，引起了许多企业和科研单位的关注，并已经开始了在这一领域的探索和应用。世界上广泛开展了有关酶的性质的研究，至今已从动物，植物中发现了两千多种酶，并有两百多种酶已得到结晶。第一节概述一、酶的概念酶的概念—酶是由生物细胞产生的以蛋白质为主要成分的生物催化剂。生物体内的反应是在很温和的条件（如温和的温度、接近中性的pH）下进行的，而同样的反应若在非生物条件下进行，则需要高温、高压、强酸、强碱等剧烈的条件。酶的专一性每一种酶只能催化一种或一类的化学反应酶的催化效率是无机催化剂的107

3、~1013倍酶的高效性酶的作用条件较温和酶所催化的反应一般是在比较温和的条件下进行的。第二节酶反应的特点与影响酶活性的因素一、酶反应的特点酶活力:是酶促反应的能力。酶活力大小就是指在一定条件所催化的某一化学反应速度的快慢，即酶催化的反应速度越快，酶活力越高，反之则表示该酶活力低。二、酶活力与酶单位酶的定量并非对其蛋白质进行定量，而是对它的催化能力进行定量。所以，酶的定量就是测定酶的活力，也即测定酶促反应的速度。1.酶活力概念A.国际单位(U)这种单位是由国际酶学委员会规定的。在标准条件(25℃、最适pH、最适底物浓度)下，酶每分钟催化1mmol底物转化，这样的速度所代表

4、的酶的活力即酶的量定义为1个国际单位(IU)。2.酶活力与单位指每毫克酶蛋白所含的酶活力单位数比活力是酶制剂纯度的常用指标——比活力越大，表示酶越纯比活力＝酶活力单位数（U）酶蛋白质量（mg）3.酶的比活力三、影响酶活性的因素酶解提取中药有效成分，均有较高收率，具有较大应用潜力，但该技术也存在着局限性。酶法提取对生产条件要求较高，为使酶发挥最大作用，并将其用于工业化时，必须综合考虑酶的浓度和底物浓度，温度，pH，作用时间等对提取物的影响。温度对酶反应速度的影响具有双重性：随着温度的升高，酶蛋白会失活，使反应速度下降随着温度的升高，反应速度会加快1.温度对酶反应速度的影响

5、因此，在这双重因素的综合作用下，酶促反应具有一最适温度。四.温度对酶反应速度的影响不同酶的最适温度也不一样。动物酶的最适温度一般在35~40℃，植物酶为40~50℃。酶的最适温度并非酶的特征性常数，它与底物、作用时间等因素有关。2.pH对酶反应速度的影响pH对酶反应速度的影响较大。其原因有：极端pH的条件引起酶蛋白的变性。pH影响底物的解离，从而影响酶与底物的结合。pH影响酶分子解离状态。每种酶只能在一定的pH范围内表现出它的活性，且在某一pH值范围内活性最高，其两侧活性都下降。∴酶促反应具有一最适pH。反应速度和pH的关系见下图：酶的最适pH一般在7左右。也有很多例外

6、，如胃蛋白酶的最适pH只有1.5，木瓜蛋白酶(5.6)，胰蛋白酶(7.8)。酶的最适pH并非酶的特征性常数，它与底物的种类、浓度等因素有关。2.pH对酶反应速度的影响对于简单的酶反应，当酶浓度和其他条件恒定时：v[S]0Vmax零级反应一级反应混合级反应该曲线可以用米氏方程来描述3.底物浓度的影响4.酶浓度对酶反应速度的影响在一般的酶促反应中，常常[S]>>[E]，酶反应速度达到最大反应速度。当[S]>>[E]，由于Vmax=k[E]0，∴反应速度与酶浓度成正比。酶浓度曲线某些物质能使酶的活性增强，成为酶的激活剂，某些物质能使酶的活性降低，成为酶的抑制剂。再如一些金属螯

7、合剂如EDTA（乙二胺四乙酸）等能除去重金属离子对酶的抑制作用，也可视为酶的激活剂。5.激活剂对酶反应速度的影响激活剂：能提高酶活性的物质。无机离子：主要是金属离子，它们有的本身就是酶的辅助因子，有的是酶的辅助因子的必要成分。如:激酶需要Mg2+激活唾液淀粉酶需要Cl-激活主要的激活剂有：5.激活剂对酶反应速度的影响有机小分子：一些还原剂，如抗坏血酸、半胱氨酸，使含-SH的酶处于还原态金属螯合剂，如EDTA(乙二胺四乙酸)，可络合一些重金属杂质，解除它们对酶的抑制，从而使酶活升高。抑制作用：有些物质与酶结合后，引起酶的活性中心或必需基团的