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酶工程 第一节 第一节概概述述 酶工程是在发酵工程（微生物工程）基 础上发展起来，它与发酵工程的联系极为 密切。酶工程是生物工程的重要组成部分， 与基因工程、细胞工程、发酵工程相互依 存、相互促进。  一、酶的定义与性质  酶(enzyme)：是由生物体内活细胞产生的一 种生物催化剂(biocatalyst) 。 按化学组成分成蛋白质类酶和核酸类酶。  二、酶的分类与命名 1 习惯命名法（ 1961年以前）： 根捤作用底物，底物名 + “酶”：如淀粉酶、蛋白酶等； 根捤反应性质，反应类型 + “酶”：氧化酶 根捤作用底物和反应性质，如丙酮酸脱羧酶、 DNA聚合酶等； 根捤酶的来源或其它特点，如胃蛋白酶、含铁酶等； ? 存在问题： 缺乏科学系统性，易产生“一酶多名”或“一名多酶”问题。 如分解淀粉的酶，若按这种命名法则有三种名称，如淀粉酶、 淀粉水解酶和细菌淀粉酶。 2 系统命名法与分类 1.系统命名法 根捤国际生化协会酶命名委员会的觃定，每一个酶都用四个 打点隔开的数字编号，编号前冠以EC（酶学委员会缩写）， 四个数字依次表示: 第一个数为大类，按酶促反应性质分的六大类。 第二个数为亚类，按底物中被作用基团或键的性质分。 第三个数为亚亚类，迚一步精确底物的性质。 第四个数为亚亚类中的顺序号  乙醇脱氢酶的编码是： EC1.1.1.1 第一个“1”—— 第1大类，即氧化还原酶类； 第二个“1”—— 第1亚类，供氢体为CHOH； 第三个“1”—— 第1亚亚类，受氢体为NAD+； 第四个“1”—— 在亚亚类中的顺序号。  2.分类 (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)等。 例如，乳酸(Lactate)脱氢酶催化乳酸的脱氢反应。 CH3 CHCOOH NAD+ CH3 CCOOH NADH H+ OH O (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。 CH3CHCOOH HOOCCH2CH2CCOOH NH2 O CH3CCOOH HOOCCH2CH2CHCOOH O NH2  (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，脂肪酶(Lipase)催化的脂的水解反应 H2O R COOCH2CH3 RCOOH CH3CH2OH (4)裂合酶 Lyase 裂合酶催化底物分子中化学基团的移去或加入， 包括双键形成及其加成反应。 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。 HOOCCH=CHCOOH H2O HOOCCH2CHCOOH OH (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)连接酶 Ligase or Synthetase 连接酶，又称为合成酶，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 + H-O-H ===A ? B + ADP +Pi 例如，丙酮酸羧化酶催化的反应 丙酮酸+ CO2+ATP +H2O ? 草酰乙酸+ADP+Pi 三、酶的结构与特性  （一） ?大多数酶是蛋  结论：酶是蛋白质 酶可被蛋白酶和酸或碱水解，水解产物是氨基酸； 凡是能使蛋白质变性的因素都能使酶变性失活； 酶是两性电解质； 酶具有蛋白质一样胶体性质； 酶也有蛋白质所有的化学呈色反应。 1926年美国Sumner 脲酶的结晶，幵指出酶是蛋白质。 1936年：Northrop and Kunitz制备胃蛋