酶學(xué)第一講課件

1、酶 學(xué)Enzymology DiscussionThe relationship of enzyme, enzymology and enzyme engineering.課程內(nèi)容酶學(xué)發(fā)展史酶的結(jié)構(gòu)與功能酶的性質(zhì)酶的分類和命名酶（蛋白質(zhì)）的純化酶催化的專一性酶催化的高效性酶的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)酶的調(diào)節(jié)和控制酶的應(yīng)用酶學(xué)的發(fā)展史 1783年：胃液消化而不是機(jī)械磨碎1833年：Payer等人用乙醇沉淀出淀粉酶1857年：Pasteur提出酒精發(fā)酵是酵母活細(xì)胞1897年：Buchner兄弟提出酒精發(fā)酵是酵母細(xì)胞內(nèi)容物1913年：Michaelis & Menten 提出米氏公式1926年：Sumner從刀豆

2、中提出了脲酶結(jié)晶，證明酶是蛋白質(zhì)30年代：分離胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶結(jié)晶1982年：T. Cech發(fā)現(xiàn)核糖酶（核酶；Ribozyme）第一章 酶學(xué)基礎(chǔ) 酶的化學(xué)本質(zhì) 酶作為生物催化劑具有的特性 酶的分類與命名 酶活力及其測(cè)定 酶活力 酶活力單位 酶的比活力 酶活力的測(cè)定方法酶反應(yīng)速度的影響因素 酶的分類與命名1）氧化還原酶（oxido-reducases）2）轉(zhuǎn)移酶（transferases）3）水解酶（hydrolases）4）裂合酶（lyases）5）異構(gòu)酶（isomerases）6）合成酶（ligases）酶活力（enzyme activity）：酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力。U/

3、ml；U/g（酶制劑）；U/mg（酶制劑）酶活力單位（active unit；U）酶的比活力（specific activity）：每毫克蛋白具有的酶活力， U/mg（蛋白質(zhì)）。酶活力的測(cè)定方法：1）測(cè)一定量底物反應(yīng)完全所用的時(shí)間。2）測(cè)一定時(shí)間內(nèi)反應(yīng)產(chǎn)物的生成量。酶反應(yīng)速度的影響因素1底物濃度2酶濃度3pH4溫度5抑制劑6激活劑底物濃度影響酶反應(yīng)速度酶濃度影響酶反應(yīng)速度溫度影響酶反應(yīng)速度抑制劑影響酶反應(yīng)速度不可逆抑制作用 可逆抑制作用 反應(yīng)系統(tǒng)中無任何抑制劑，v與E成直線關(guān)系(曲線1)；反應(yīng)系統(tǒng)中有一定量的不可逆抑制劑，使一定量的酶鈍化，只有當(dāng)加入的酶量大于不可逆抑制劑量時(shí)，酶才表現(xiàn)出活力，

4、因此得到不通過原點(diǎn)的直線，但斜率和曲線1相同（曲線2）；反應(yīng)系統(tǒng)中有一定量的可逆抑制劑時(shí)，v與E成直線關(guān)系，并通過原點(diǎn)，但其斜率低于曲線1（曲線3）。競(jìng)爭性抑制曲線 非競(jìng)爭性抑制曲線 反競(jìng)爭性抑制曲線 激活劑影響酶反應(yīng)速度凡能提高酶反應(yīng)速度的物質(zhì)都是酶的激活劑。凡能除去抑制劑的物質(zhì)也可稱為激活。無機(jī)離子，包括金屬離子、陰離子和氫離子；中等大小的有機(jī)分子，主要包括某些還原劑和金屬螯合劑；少數(shù)具有蛋白質(zhì)性質(zhì)的大分子物質(zhì)；這類激活劑是指可對(duì)某些無活性的酶原起作用的酶。 酶、酶學(xué)、酶工程酶學(xué)和酶工程都是以酶作為研究對(duì)象。酶學(xué)主要研究酶的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、功能、生物合成及其調(diào)節(jié)等方面的基本理論和基本知識(shí)

5、（理論基礎(chǔ)），屬于理論性學(xué)科。酶工程是研究酶的生產(chǎn)、分離純化、分子修飾、固定化、酶的催化、酶反應(yīng)器、酶的應(yīng)用等，屬于技術(shù)性學(xué)科。酶學(xué)是酶工程的理論基礎(chǔ)，酶工程是酶學(xué)理論在工程方面的實(shí)際應(yīng)用。三者很難分開。酶活力計(jì)算中性蛋白酶的單位規(guī)定為在30和 pH7.0條件下，每分鐘分解酪蛋白產(chǎn)生酪氨酸的微克數(shù)即為此酶的活力單位數(shù)。具體操作時(shí)，先取一定量的酶粉稀釋液（稀釋一定倍數(shù)），加入一定量的底物酪蛋白溶液，30水浴中保溫 10分鐘后，立即加入蛋白變性劑三氯醋酸，使酶變性失活，中止酶的活動(dòng)。由于蛋白酶作用干酪蛋白后，有酪氨酸分解出來，酪氨酸和福林試劑作用后生成藍(lán)色物質(zhì)，根據(jù)顏色的深淺，用比色計(jì)測(cè)定后，知道有多少微克酪氨酸分解出來，從而計(jì)算出每克酶制劑在每一分鐘內(nèi)可分解出多少微克的酪氨酸，便是含多少單位。稱取25mg蛋白酶粉配制成25mL酶溶液，從中取出0.1mL酶液，以酪蛋白為底物，用Folin-酚比色法測(cè)定酶活力，得知1h產(chǎn)生1500mg酪氨酸。另取2mL酶液,用凱氏定氮法測(cè)得蛋白氮為0.2mg（蛋白質(zhì)中氮的含量比較固定，