最新第一章 酶学与酶工程 (6~7节) 酶工程课件教学讲义ppt.ppt

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1、第一章酶学与酶工程(6~7节)酶工程课件第一章酶学与酶工程第六节影响酶活力的因素第七节酶的分离纯化第六节影响酶活力的因素一、酶活力的测定酶活力（enzymeactivity）也称为酶活性，是指酶催化一定化学反应的能力。1.酶活力与酶反应速度酶活力的大小可以用一定条件下所催化的某一化学反应的反应速度（reactionvelocity）来表示，两者呈线性关系。酶反应速度可用单位时间内底物的减少量或产物的增加量来表示。二、影响酶活力的因素1.底物浓度随着酶反应的进行，底物浓度逐渐下降，产物逐渐积累，酶反应速度也会逐渐变小。为了排除底物和产物浓度变化对酶反应速度的影响，人们采用酶反应的初速度作为

2、衡量的指标。2、酶浓度在底物浓度饱和的情况下，酶浓度的加倍将导致V0的加倍，即V0与酶浓度的关系图为直线图形。3、温度温度对酶反应速率的影响表现在两个方面，一方面是当温度升高时，与一般化学反应一样，反应速率加快。反应温度提高10℃，其反应速率与原来反应速率之比称为反应的温度系数，用Q10表示，对大多数酶来讲温度系数Q10多为2，也就是说，即温度每升高10℃，酶反应速率为原反应速率的2倍。另一方面由于酶是蛋白质，随着温度升高，使酶蛋白逐渐变性而失活，引起酶反应速率下降。在较低的温度范围内，酶反应速率随温度升高而增大，但超过一定温度后，反应速率反而下降，因此只有在某一温度下，反应速率达到最大

3、值，这个温度就称为酶反应的最适温度（opptimumtemperature)。每种酶在一定条件下都有其最适温度。vt/0C最适温度4、pH酶的活力受环境pＨ的影响，在一定pＨ下，酶表现最大活力，高于或低于此pＨ，酶活力降低，通常把表现出酶最大活力的pＨ称为该酶的最适pＨ（optimumpH)各种酶在一定条件下都有其最特定的最适pH，因此最适pH是酶的特性之一。但酶的最适pH不是一个常数，受许多因素影响，随底物种类和浓度、缓冲液种类和浓度的不同而改变，因此最适pH只有在一定条件下才有意义。pH影响酶活力的原因可能有以下几个方面：（1）过酸或过碱可以使酶的空间结构破坏，引起酶构象的改变，酶活

4、性丧失。（2）当pH改变不很剧烈时，酶虽未变性，但活力受到影响。（3）pH影响维持酶分子空间结构的有关基团解离，从而影响了酶活性部位的构象，进而影响酶的活性。5、激活剂对酶反应的影响凡是能提高酶活性的物质都称为激活剂(activator)，其中大部分是无机离子或简单的有机化合物。作为激活剂的金属离子有K+、Na2+、Ca2+、Mg2+、Zn2+及Fe3等离子，无机阴离子如：Cl-、Br-、I-、CN-、PO43-，氢离子，中等大小的有机分子以及具有蛋白质性质的大分子物质等都可作为激活剂。激活剂对酶的作用具有一定的选择性，即一种激活剂对某种酶起激活作用，而对另一种酶可能起抑制作用；有时离子

5、之间有拮抗作用；有时金属离子间也可互相替代。第七节酶的分离纯化一.分离纯化酶的原则设计酶的纯化方案时要考虑到应用，下列各点是应认真遵循的原则：第一，要注意防止酶变性失效，这一点在纯化的后期更为突出。第二，从理论上说，凡是用于蛋白质分离纯化的一切方法都同样适用于酶。第三，酶具有催化活性，检测酶活性可以跟踪酶的来龙去脉，为酶的抽提、纯化以及制剂过程中选择适当的方法与条件提供直接的依据。二.防止酶变性失效的方法(1)除了少数例外，所有操作都应在低温条件下进行，尤其是在有机溶剂存在的情况下更应特别小心。(2)大多数酶在pH<4或pH>10的情况下不稳定，故必须控制整个系统不要过酸过碱；同时要避免

6、在调整pH时产生局部酸碱过量的现象。(3)酶和其它蛋白一样，常易在溶液表面或界面处形成薄膜而变性，故操作中应尽量减少泡沫形成。(4)重金属等能引起酶失效，有机溶剂能使酶变性,微生物污染以及蛋白水解酶的存在能使酶分解破坏，所有这些也都应予以足够的重视。三.纯化方法酶分离纯化工作是酶学研究的重要组成部分，亦是酶制剂工业生产的主要内容。要研究或使用一个酶，就得采用分离纯化方法去得到它。酶的化学本质是蛋白质，所以用于蛋白质的分离纯化方法一般都适用于酶的分离纯化。此外根据酶与底物、底物结构类似物、辅助因子、抑制剂等的特异亲和力，可发展酶独特的亲和色谱技术。整个纯化工作包括三个基本环节：抽提、粗分离

7、和精制。如果欲分离的目标分子是细胞内产物，首先涉及的是细胞的破碎，接下来的分离过程可分成粗分离和精制分离。（一）酶的抽提抽提的要求是将尽可能多的酶、尽量少的杂质从原料引入溶液。1.预处理过去多用动物或植物的器官组织作为酶的来源，近年来则主要采用微生物作材料。但是不管什么原料，通常都需要先进行适当的预处理。例如，动物材料要剔除结缔组织、脂肪组织；油质种子最好先用乙醚等脱脂；种子研磨前应去壳，以免丹宁等物质着色污染；微生物材料则应将菌体