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第二章 酶工程基础;;第一节 酶的分类和命名;1．氧化还原酶 (Oxidoreductase);2．转移酶(Transferase);3．水解酶(Hydrolase);4．裂合酶(Lyase);5．异构酶(Isomerase);6．连接酶（合成酶）(Ligase or Synthetase);7.核酸酶（催化核酸） Ribozyme;酶用于生物催化的概况;第二节 酶的化学本质、来源和生产;Ⅰ 酶的化学本质;Ⅱ 酶分子的组成; 广义辅酶 根据其与酶蛋白结合程度;单体酶、寡聚酶和多酶复合物;Ⅲ 酶蛋白分子的结构特征;◆ 在球蛋白分子中，大多数非极性侧链总是埋藏在分子内部，形成疏水核，而大多数极性侧链总是暴露在分子表面上，形成一些亲水区。 ◆ 在球蛋白质分子表面，往往有一内陷的空穴，此空穴往往是疏水区，能够容纳一个或两个小分子配体或大分子配体的一部分。 对酶分子而言，此空穴正好容纳一个或多个小分子底物或大分子底物的一部分——此即酶活性部位 ◆ 有些球蛋白具有四级结构，这类球蛋白的分子中含两条或更多条肽链，他们彼此以非共价键相连，每一条肽链都有自己的二三级结构，此多肽链即为蛋白质分子的亚单位（亚基） 亚基一般由一条多肽链组成，也有的有几条多肽链由二硫键相连而成;一级结构;Ⅳ 维持酶蛋白分子构象的力;;N·H·O·C在一条直线上，氢键键能大约为8×4186.8J/mol，长度为0.279±0.012nm，这种氢键对维持蛋白质二级结构、保持蛋白质稳定性起极其重要的作用 主链骨架上这一氢键 对于α-螺旋、β-折叠、β-转角的维持起重要作用 ;▲ 配位键 不少酶蛋白含金属离子，如固氮酶 金属离子与蛋白质的连接往往是配位键，当用螯合剂从蛋白质 中取出金属离子时，则蛋白质分子便解离成亚单位，或者是三 级结构局部遭破坏，以致活力丧失 ▲ 二硫键（—S—S—） 两个Cys的—SH可产生二硫键 键能很大[约（30—100）×4185.8J/mol]，是很强的化学键 在某些蛋白质中，二硫键一旦破坏，则蛋白质活力丧失；二硫 键的数目多，则蛋白质分子抗拒外界因素的能力也加强，即蛋 白质分子的稳定性也增强 ; RNase;▲ 离子键（又叫盐键或盐桥） 蛋白质分子中带正电荷的基团有： N-末端的α-NH3+ ；肽链中的 Lys-ε-NH3+、 带负电的基团有：C-末端的α-COO-；肽链中的Asp-β- COO- Glu-γ-COO- 带正电的极性侧链与带负电的极性侧链可发生静电吸引 高浓度的盐、过高或过低的pH值可破坏蛋白质构象中的离子键， 这就是强酸、强碱使蛋白质变性的原因 ▲ 范德华引力 不带电的极性侧链之间，或不带电的极性侧链 与非极性侧链之间，或非极性侧链之间可产生 范德华引力;Ⅴ 酶蛋白一级结构与空间构像的关系; Ⅵ 酶的活性部位;活性中心;活性中心的本质;活性中心的特点：; 活性中心包括催化部位和底物结合部位 催化部位：在催化反应中直接参与电子授受关系的部位，直接参与催化，底物敏感键在此被切断或形成新键，并形成产物。 底物结合部位：指与底物特异结合的有关部位，也叫特异性决定部位。 ; ;活性部位和必需基团;二、酶的生产;酶的来源;以微生物为生产原料有许多优点：;酶的发酵生产;目前投入工业发酵生产的酶约有60~70种，它们的生产菌种十分广泛，包括细菌、放线菌、酵母菌、霉菌 其中大规模工业生产的只有将近20~30种。 目前工业用酶中， 蛋白酶占59%， 糖化酶13%， α-淀粉酶5%， 葡萄糖异构酶6%， 果胶酶3%， 纤维素酶1%， 脂肪酶3%， 医药与分析研究用酶占10%。; ;发酵条件对产酶的影响;提高酶产量的方法;采用添加诱导物、解除阻  遏物、流加等技术; 诱导物一般有以下几类： ? 难于被利用的底物，底物类似物或底物修饰物。如：IPTG ? 诱导物的前体。如：犬尿酸的前体Trp,也能诱导犬尿酸酶。 ? 酶的反应产物。如：纤维二糖诱导纤维素酶，没食子酸诱导单宁酶。 诱导物添加的量和时间要通过实验确定。 pH 、温度 细胞生长温度;