[农学]酶-食品生化

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1、第四章酶酶的概念及其化学性质酶的作用特点酶的组成与分类酶的国际分类与命名影响酶促反应速度的因素酶活性的调节控制与调节酶维生素与辅酶本章主要内容几个有关名词底物(substrate,S)：酶作用的物质。产物(product,P)：反应生成的物质。酶促反应：酶催化的反应。酶活性：酶催化化学反应的能力。第一节酶的概念及其化学本质酶是催化剂，因而具有催化剂的一切共性；但是酶又是一种具有催化功能的蛋白质，它还具有很多特殊性质。化学本质：大多数的酶是蛋白质，具有蛋白质的一切典型性质；但近来发现核糖酶或称核酶（ribozyme)其化学本

2、质为RNA。定义：酶是活细胞产生的具有催化能力的生物分子,Enzyme。酶具有一般催化剂的特征只能催化热力学上允许进行的反应；可以缩短化学反应到达平衡的时间，而不改变反应的平衡点；用量少，反应中本身不被消耗；通过降低活化能加快化学反应速度。（图）一般催化剂反应活化能反应总能量变化酶促反应活化能非催化反应活化能初态终态能量改变活化过程酶促反应活化能的改变过渡态1、酶具有高效催化性V酶比V无高108-1020倍。2、酶具有高度专一性（1）绝对专一性（2）相对专一性（3）立体专一性二、酶的作用特点专一性种类绝对专一性有的酶对底物

3、的化学结构要求非常严格，只作用于一种底物，不作用于其它任何物质。相对专一性有的酶对底物的化学结构要求比上述绝对专一性略低一些，它们能作用于一类化合物或一种化学键。1）键专一性有的酶只作用于一定的键，而对键两端的基团并无严格要求。2）基团专一性另一些酶，除要求作用于一定的键以外，对键两端的基团还有一定要求，往往是对其中一个基团要求严格，对另一个基团则要求不严格。立体异构专一性酶除了对底物分子的化学结构有要求外，对其立体异构也有一定的要求3、酶的活性是受严格控制的(可调节性）4、酶催化反应条件温和（高度不稳定性）按化学组成分：

4、单纯蛋白酶:指生物活性仅决定于蛋白质部分。结合蛋白酶:由蛋白质和非蛋白质部分组成的酶。非蛋白部分一般是有机小分子化合物或金属离子，称为辅因子。辅因子又可分为辅酶和辅基，二者无本质区别。根据酶分子的结构特点：单体酶：仅有一条多肽链组成的酶。寡聚酶：有几个甚至几十个亚基组成的酶。多酶复合体：由功能相关的一组酶在空间相互嵌合的复合体。酶的化学本质和组成酶的分子组成结合酶(conjugatedenzyme)单纯酶(simpleenzyme)酶蛋白(apoenzyme)辅助因子(cofactor)全酶(holoenzyme)决定反应

5、的特异性决定反应的种类与性质金属酶(metalloenzyme)金属离子与酶结合紧密，提取过程中不易丢失。金属激活酶(metal-activatedenzyme)金属离子为酶的活性所必需，但与酶的结合不甚紧密。辅助因子(cofactor)金属离子小分子有机化合物金属离子的作用参与催化反应，传递电子；在酶与底物间起桥梁作用；稳定酶的构象；中和阴离子，降低反应中的静电斥力等。小分子有机化合物的作用参与酶的催化过程，在反应中传递电子、质子或一些基团。辅助因子按其与酶蛋白结合的紧密程度分为辅酶(coenzyme):与酶蛋白结合疏松

6、，可用透析或超滤的方法除去。辅基(prostheticgroup):与酶蛋白结合紧密，不能用透析或超滤的方法除去。1、酶的命名第二节酶的命名与分类系统名：要求能确切表明底物的化学本质及酶的性质，包括两部分，即底物名称及反应类型，底物间用“：”分开，若底物之一是水则可略去不写。ATP+CH3COOHADP+CH3CO~P其系统名为：ATP：乙酸磷酸转移酶习惯名：命名原则如下－－（1.）根据酶的底物命名。（2.）根据所催化的反应的性质命名。（3.）有的酶结合上述两个原则命名。（4.）在这些基础上有时还加上酶的来源或酶的其它特点

7、。2、酶的分类国际生物化学会酶学委员会（EnzymeCommssion）将酶分成六大类：1.氧还原酶类催化底物进行氧化还原反应的酶类2.移换酶类催化某些基团的转移和交换的酶类3.水解酶类催化底物进行水解反应的酶类4.裂合酶类催化从底物分子移去一个基团并留下双键的反应及其逆反应的酶类5.异构酶类催化底物分子异构反应的酶类6.合成酶类催化2分子底物合成1分子化合物，同时偶联ATP的磷酸键断裂释能的酶类第三节酶的作用机制一、酶的催化作用与分子活化能活化能：分子由常态转变为活化状态(过渡态)所需的能量。是指在一定温度下，1mol反

8、应物全部进入活化状态所需的自由能。促使化学反应进行的途径：用加热或光照给反应体系提供能量。使用催化剂降低反应活化能。酶和一般催化剂的作用就是降低化学反应所需的活化能，从而使活化分子数增多，反应速度加快。二、中间产物学说－－关于酶催化高效性的假说(Henri和Wurtz,1903)E+SESE+P由于形成