食品化学课件7酶

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1、第七章酶Chapter7：Enzyme主要内容：酶的化学本质和作用特点酶的命名和分类酶的作用机制影响酶促反应速度的因素抑制剂和激活剂对酶促反应的影响酶促褐变的机理及其控制食品加工中重要的酶固定化酶难点：酶的作用机制和酶促褐变的机理第一节概述酶（enzyme）是一类由活细胞产生的，对其特异底物具有高效催化作用的蛋白质。新发现：RNA、DNA的催化作用1.酶的化学本质2.酶的组成蛋白质部分：酶蛋白(apoenzyme)辅助因子(cofactor)金属离子小分子有机化合物全酶(holoenzyme)辅助因子分类（按其与酶蛋白结合的紧密程度）辅酶(co

2、enzyme):与酶蛋白结合疏松，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。3.酶的作用特点催化剂的共同点量少高效；只加速可逆反应的进程，而不改变反应的平衡点。都是通过降低反应分子的活化能来加快化学反应速度。酶的特性高效催化，条件温和高度专一不稳定性活性可调节（一）酶促反应具有极高的效率3.1酶促反应的特点酶的催化效率通常比非催化反应高108～1020倍，比一般催化剂高107～1013倍。酶的催化不需要较高的反应温度。酶和一般催化剂加速反应的机理都是降低反应的活化能(acti

3、vationenergy)。酶比一般催化剂更有效地降低反应的活化能。一种酶仅作用于一种或一类化合物，或一定的化学键，催化一定的化学反应并生成一定的产物。酶的这种特性称为酶的特异性或专一性。*酶的特异性(specificity)（二）酶促反应具有高度的特异性酶的特异性可大致分为以下3种类型：（三）酶促反应的可调节性对酶生成与降解量的调节酶催化效力的调节通过改变底物浓度对酶进行调节等酶促反应受多种因素的调控，以适应机体对不断变化的内外环境和生命活动的需要。其中包括三方面的调节。4.酶的命名和分类习惯命名法A.根据作用底物来命名，如淀粉酶、蛋白酶等。

4、B.根据所催化的反应的类型命名，如脱氢酶、转移酶等。C.两个原则结合起来命名，例如丙酮酸脱羧酶等。D.根据酶的来源或其它特点来命名，如胃蛋白酶、胰蛋白酶等。系统命名法1971年国际生化协会酶命名委员会根据酶所催化的反应类型将酶分为六大类，分别用1、2、3、4、5、6的编号来表示，再根据底物中被作用的基团或键的特点将每一大类分为若干个亚类，每个亚类可再分若干个亚-亚类，仍用1、2、3、……编号。故每一个酶的分类编号由用“．”隔开的四个数字组成。编号之前是酶学委员会的缩写EC。酶编号的前三个数字表明酶的特性：反应性质、反应物（或底物）性质、键的类型

5、，第四个数字则是酶在亚-亚类中的顺序号。EC1.1.1.27大类亚类亚亚类序号如乙醇脱氢酶国际酶学委员会根据酶催化反应的类型，把酶分为：1、氧化还原酶类即催化生物氧化还原反应的酶，如脱氢酶、氧化酶、过氧化物酶、羟化酶以及加氧酶类。2、转移酶类催化不同物质分子间某种基团的交换或转移的酶，如转甲基酶、转氨基酶、已糖激酶、磷酸化酶等。3、水解酶类利用水使共价键分裂的酶，如淀粉酶、蛋白酶、酯酶等。4、裂解酶类由其底物移去一个基团而使共价键裂解的酶，如脱羧酶、醛缩酶和脱水酶等。5、异构酶类促进异构体相互转化的酶，如消旋酶、顺反异构酶等。如：6-磷酸葡萄糖

6、异构酶催化的反应。6、合成酶类促进两分子化合物互相结合，同时使ATP分子中的高能磷酸键断裂的酶，如谷氨酰胺合成酶、谷胱甘肽合成酶等。5.酶的作用机制酶之所以具有催化能力，主要在于它们具有一个所谓的“活性部位”。正是由于有这种结构才使之具备上述催化生物化学反应的功能。又称“活性中心”。指由少数必需基团组成的能与底物分子结合并完成特定催化反应的空间小区域。活性部位本质上是蛋白质多肽链上原本相距较远的一系列氨基酸残基经由折叠而形成的特定区域。在这个区域内，特定的、对于催化反应具有贡献的氨基酸残基的侧链基团的空间配置恰到好处，有助于酶与底物的结合，有助

7、于底物的转变。活性部位和必需基团必需基团：这些基团若经化学修饰使其改变，则酶的活性丧失。活性部位：酶分子中直接与底物结合，并和酶催化作用直接有关的部位。必需基团活性部位维持酶的空间结构结合基团催化基团专一性催化性质活性中心内的必需基团结合基团(bindinggroup)与底物相结合催化基团(catalyticgroup)催化底物转变成产物位于活性中心以外，维持酶活性中心应有的空间构象所必需。活性中心外的必需基团底物活性中心以外的必需基团结合基团催化基团活性中心温度的双重影响（1）随着温度的增加，反应速度也增加，直至最大速度为止。（2）随温度升高

8、而使酶逐步变性，反应速度减小。第二节影响酶活力的因素最适温度酶促反应速度最快时的环境温度。此时酶的活力最高。其不是酶的特征性常数酶活性0.51.02.