南京工业大学生命工程与技术概论限选课酶工程演示文稿.pptVIP

南京工业大学生命工程与技术概论限选课酶工程演示文稿 当前第1页\共有28页\编于星期日\20点 （优选）南京工业大学生命工程与技术概论限选课酶工程 当前第2页\共有28页\编于星期日\20点 (一）酶的概述 1、酶的化学本质 一般情况下，酶的化学本质是蛋白质，是具有特殊催化功能的蛋白质 组成： 单成分酶的组成成分只有酶蛋白，而全酶含有酶蛋白和辅助因子，两者必须结合组成复合物才能有催化活性 但是，20世纪80年代发现了核酶，其本身属于一种RNA，并非蛋白质，但也能特异性地催化某个反应。 当前第3页\共有28页\编于星期日\20点 例如：许多脱氢酶需要NAD或NADP为辅酶（烟酰胺核苷酸） NAD：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 NADP：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸 当前第4页\共有28页\编于星期日\20点 2、酶的结构与催化功能 1.酶的催化功能是由酶蛋白的分子结构，特别是由酶的特殊的空间构象决定的。 ⒉酶的活性部位： 酶的活性部位（活性中心）是酶蛋白分子中直接与底物结合，进行催化反应的部位，是由相关酶对底物结合和催化的氨基酸残基在空间上组成一个与酶显示活性直接相关的区域。 当前第5页\共有28页\编于星期日\20点 活性中心有氨基酸残基（有的有辅酶），一般由几个氨基酸组成，它们在肽连中所处的位置可能相距较远，但在空间结构中却必须按一定的相对位置靠近在一起。因此酶的活性部位只有在酶蛋白保持一定的空间构象时才能存在并发挥其催化功能。 溶菌酶分子的三级结构 当前第6页\共有28页\编于星期日\20点 3.酶的催化特性 酶是一种催化剂，可以加快反应速度但不改变平衡点 具有以下催化特性： （1）酶的催化反应条件温和。一般在常压和较低的温度下即可发生酶催化反应。? （2）酶的催化效率高。酶比一般化学催化剂要高得多。 ? Fe作催化剂，0℃时1克分子铁10-5mol H2O2 /秒 H2O2酶作催化剂，0℃时1克分子酶105 H2O2 /秒，高1010倍 （3）酶的催化具有专一性。 当前第7页\共有28页\编于星期日\20点 酶的专一性 （1）结构专一性 ①相对专一性：一种酶能催化一类具有相同化学键或基团 的物质进行某种类型的反应 脂类 脂肪酸 醇 酯基 当前第8页\共有28页\编于星期日\20点 ② 绝对专一性 一种酶只能催化一种化合物进行一种反应 几乎不催化尿素以外的任何物质发生水解 当前第9页\共有28页\编于星期日\20点 （2）立体异构专一性 ①旋光异构专一性： 当底物中含有不对称碳原子时，酶只能作用于异构体的一 种，而对另一种则全无作用。 L-乳酸 ② 几何异构专一性 当前第10页\共有28页\编于星期日\20点 酶的专一性在实践中很有意义。在科研和生产中得到广泛的应用。 利用这一特性，可以从原料得到单一的产物，防止副产物生成。 如：某些药物只有某一种构型才有生理作用，而有机合成的药物只能是消旋产物，利用酶进行不对称合成。 当前第11页\共有28页\编于星期日\20点 4、酶作用专一性机制的假说 ㈠ 锁钥学说：酶与底物在表面结 构的特定部位其形状是互补的， 一定的酶只能与一定的底物结合。 ㈡诱导契合学说：酶的活性部位在 结构上是柔性的，当底物与酶的这 个部位接触时，可使酶蛋白发生构 象变化，这样就使反应所需基团正 确排列、定向，从而易与底物结合 反应。 当前第12页\共有28页\编于星期日\20点 5、酶的命名、分类 1、由于酶的化学结构已弄清楚的为数不多，不能按化学结构命名。目前有习惯命名法和系统命名法。 A. 习惯命名法：主要根据酶作用的底物和催化反应类型来命名。如：葡萄糖氧化酶；乙酰胆碱酶表示水解乙酰胆碱（水解酶可省水解两字）； B. 系统命名法：1961年，国际酶学会提出了一个命名原则 当前第13页\共有28页\编于星期日\20点 1、氧化还原酶 AH2+B A+BH 2、转移酶 AX+B A+BX 3、水解酶 AB+H2O AH+BOH 4、裂合酶 AB A+B 5、异构酶 L-型 D-型 6、连接（合成）酶 A+B