食品酶学教学.ppt

　酶的活性中心的本质 酶是大分子，直接与底物接触并起催化作用的只是酶分子中的一小部分。因此，人们认为，酶分子中有一个活性中心，它是酶分子的一小部分，是酶分子中与底物结合并催化反应的场所。活性中心是有酶分子中少数几个氨基酸残基构成的，它们在一级结构上可能相距很远，甚至位于不同的肽链上，由于肽链的盘曲折叠而互相接近，构成一个特定的活性结构。因此活性中心不是一个点或面，而是一个小的空间区域。 * 酶活性中心（active center): 酶分子中直接结合底物，并催化底物化学反应的小区域。 必须基团： 酶分子中呈现酶活性不可缺少的化学基团。 * 必 须 基 团 活性 部位 结构残基（活性中心外的必需基团） 接触 残基 辅助残基 结合基团 (结合底物) 催化基团 (催化作用) * 酶的作用机理 ? 酶促反应的过渡态 ? 中间产物学说 ? 锁与钥匙学说 ? 诱导契合学说 * 酶的作用机制 酶促反应之所以具有高效性和专一性, 是因为酶与底物专一地形成了中间产物, 使反应的活化能降低。 诱导楔合学说为认为：当酶蛋白与底物结合时, 酶蛋白活性部位即发生一定的构型变化, 使酶蛋白中进行反应所需要的催化基团和结合基团得以正确地排列和定向, 以使与底物楔合; 同时, 由于酶蛋白分子中原有电子分布了生了改变，因而诱导底物原子间某些化学键发生极化现象而趋向不稳定状态，故可以加速反应进行。 * 　 影响酶促反应的因素 底物浓度 米氏方程：底物浓度和反应速度之间的定量关系 米氏常数：当反应速度等于最大反应速度一半时的底物浓度，单位：mol/L。 * ? 酶浓度：底物浓度足够大 ? pH值：不是一个常数 ? 温度：反应速度与变性失活，Ｑ１０ ? 激活剂：提高酶活性 ? 抑制剂：抑制与失活；可逆与不可逆 * ——酶催化某一化学反应的能力。 酶活力单位： 1 IU（international unit) = 1 ?mol/min 在特定条件下（最适pH值、25℃、最适底物浓度、最适缓冲液的离子强度），1min内，能转化1?mol底物所需要的酶量。 酶活力 * 比活力（ specific activity): 　每毫克酶蛋白所具有的酶活力单位数（U/mg蛋白）。 比活力越高，酶制剂越纯。 * 1.4 食品酶学对食品科学的重要性 内源酶的影响 外源酶的作用 * 1.4.1　内源酶对食品质量的影响 食品质量因素包括颜色、质地、风味和营养等多方面，食物的生长和成熟过程都离不开酶的作用，食物的采收、保藏和加工条件都会显著影响食品变化的速率，从而影响食品的品质。食物内源酶对食品质量（包括食品的感官指标、理化指标及卫生要求等）的影响是很大的，有可能产生好的效果，也有可能产生坏的作用。如何在生产中利用酶的特性，以达到我们所期待的结果，具有重要的意义。 * 脂肪氧合酶（lipoxygenase LOX）催化不饱和脂肪酸的氧化作用，形成的自由基中间产物和氢过氧化物会引起叶绿素和胡萝卜素等色素的降解而发生褪色； 叶绿素酶（chlorophyllase）催化叶绿素水解生成植醇和脱植基叶绿素； 当不饱和脂肪酸不存在时，过氧化物酶能催化胡萝卜素和花色苷失去颜色。 1.4.1.1　内源酶对食品颜色的影响 * 多酚氧化酶（polyphenol oxidase） 它催化两类完全不同的反应，即这两类反应一类是羟基化，另一类是氧化反应。前者可以在多酚氧化酶的作用下氧化形成不稳定的邻－苯醌类化合物，然后再进一步通过非酶催化的氧化反应，聚合成为黑色素（melanin），并导致香蕉、苹果、桃、马铃薯、蘑菇、虾发生不希望的褐变和人的黑斑形成。然而，对茶叶、咖啡、葡萄干和梅干，以及人的皮肤色素形成产生希望的褐变。 * 质地对于食品的质量是一项至关重要的指标，水果和蔬菜的质地主要与复杂的碳水化合物有关，如果胶物质、纤维素、半纤维素、淀粉和木质有关。 1.4.1.2　内源酶对食品质地的影响 * 果胶甲酯酶（pectin methylesterase）水解果胶物质生成果胶酸， Ca2+与果胶酸的羧基发生交联，会提高食品的质地强度； 聚半乳糖醛酸酶（polygalacturonase）水解果胶物质分子中的a－1,4－糖苷键，将引起某些食品原料物质（如番茄）的质地变软； * 淀粉酶（amylase）对食品的品质的影响主要体现在为食品提供黏度和质地； 动物屠宰后，肌肉将变得僵硬（肌球蛋白和肌动蛋白相互作用引起的结果），在储存时，通过内源酶（Ca2+－激活蛋白酶，或组织蛋白酶）作用于肌球蛋白－肌动蛋白复合体，肌肉将变得多汁。组织蛋白酶存在于动物组织细胞的溶酶体内，在酸性pH具有活性，当动物宰后其pH下降，这些酶出