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生物催化剂

BIOCATALYSTS目录生物催化剂酶Enzymes核酶Ribozyme

脱氧核酶Deoxyribozyme抗体酶Abzymes催化剂定义催化剂定义：又叫触媒。根据国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）于1981年提出的定义，催化剂是一种物质，能够改变反应的速率而不改变该反应的标准自由焓变化。这种作用称为催化作用。涉及的反应为催化反应。催化剂有三种类型：均相催化剂、多相催化剂和生物催化剂。生物催化剂生物催化剂,催化化学反应的天然有机化合物生物催化技术是利用天然催化剂,如蛋白质酶,进行有机化合物的化学反应。利用己分离的酶或仍在活细胞的酶。生物催化剂的发展Enzymes词源和历史结构和作用机理热力学动力学特异性机制生物功能性活控制疾病诊疗工业应用词源和历史早在1700年代晚期和1800年代早期发现由唾液和胃分泌物转换植物的淀粉提取物和成糖19th的世纪,路易·巴斯德得出的结论,这过程包含在酵母细胞中，被称为“发酵”。In1878徳国WilhelmKühne首次使enzyme一词,来自Greekενζυμον在酵酵母中“在1897年BuchnerEduard名叫发酵蔗糖”zymase”。酶后缀是-ase。1926年,詹姆斯萨姆纳证实酶是蛋白质。第一次做由大卫·菲利普斯用x射线结晶学研究了溶菌酶结晶结构。酶的特性酶是催化化学反应生物分子。几乎所有的酶是蛋白质。几乎所有生物细胞过程中需要的酶大多数酶促反应速率比酶促反应速率快亿万倍更高特异性HowEnzymesWorkBindingofasubstratetoanenzymeattheactivesite.substrate(inblue),Somekeyactive-siteaminoacidsinred.三个特色特异性催化能力调节如何解释特异性基因组的复制和表达史一些酶显示高的特异性和准确性。这些酶具有“校对”机制。在这里,如DNA聚合酶在第一步催化反应,然后第二个步骤检查产物的正确性。这高保真DNA聚合酶的两步过程伎平均错误率为的结果误差小于亿万分之一。某些酶类产生次生代谢物,因为他们可以作用于一个相对广泛的不同基质。酶的调控1.酶动力学EnzymeKinetics?Theenzymaticrate?substratesandcofactors2.别构调节allostericregulation3.共价修饰covalentmodification4.遗传控制geneticcontrols5.特定控制Specializedcontrols:zymogens,isozymes,6.调制器蛋白质modulatorproteins.依赖于质量作用定律的Michaelis-Menten动力学。酶对于一个给定的底物具有特定的KmOrKatalKcat是每活性部位每秒催化底物的量.kcat/Km也叫特异常数.isalsocalledthespecificityconstantandincorporatestherateconstantsforallstepsinthereaction.thespecificityconstantreflectsbothaffinityandcatalyticability,itisusefulforcomparingdifferentenzymeseachother,orthesameenzymewithdifferentsubstrates.Thetheoreticalmaximumforthespecificityconstantiscalledthediffusionlimitandisabout108to109(M-1s-1).RibozymeAribozyme(fromribonucleicacidenzyme,alsocalledRNAenzymeorcatalyticRNA)isanRNAmoleculethatcatalyzesachemicalreaction.核酶核糖核酸拟酶核酸类酶酶RNA类酶RNA酶性核糖核酸,RNA构成酶核酶核酶一词用于描述具有催化活性的RNA,即化学本质是核糖核酸(RNA),具有酶的催化功能。核酶的作用底物可以是不同的分子,有些作用