食品化学第八章酶
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《酶》知识清单一、酶的定义和作用酶是生物体内产生的具有催化作用的蛋白质或 RNA 分子。
它们在生物体内扮演着至关重要的角色,能够加速化学反应的进行,使生命活动得以顺利进行。
酶的作用就像是一把“钥匙”,能够精准地打开化学反应的“锁”,降低反应所需的活化能,从而使反应在温和的条件下快速、高效地进行。
比如,在我们消化食物的过程中,唾液中的淀粉酶能够将淀粉分解为麦芽糖,胃中的蛋白酶能够将蛋白质分解为多肽,这些都是酶在发挥作用。
二、酶的化学本质大多数酶是蛋白质,少数酶是 RNA。
作为蛋白质的酶,其结构和功能密切相关。
蛋白质的一级结构决定了酶的氨基酸组成,而二级、三级和四级结构则共同决定了酶的活性中心和催化机制。
RNA 酶也被称为核酶,它们在一些特定的生物过程中发挥着催化作用。
三、酶的特性1、高效性酶具有极高的催化效率,比一般的无机催化剂高出成千上万倍甚至更多。
例如,过氧化氢酶催化过氧化氢分解的效率比无机催化剂铁离子高约 10^10 倍。
2、专一性一种酶通常只能催化一种或一类化学反应。
这是因为酶的活性中心具有特定的结构,只能与特定的底物结合并发生反应。
3、反应条件温和酶催化反应通常在常温、常压和接近中性的条件下进行,相比之下,许多化学反应需要高温、高压和极端的 pH 条件才能发生。
4、可调节性酶的活性可以受到多种因素的调节,包括底物浓度、产物浓度、酶的浓度、pH 值、温度、抑制剂和激活剂等。
四、酶的命名和分类1、命名酶的命名通常根据其所催化的反应或底物来进行。
例如,催化水解反应的酶通常被称为“水解酶”,催化氧化还原反应的酶被称为“氧化还原酶”。
2、分类根据国际酶学委员会的分类方法,酶可以分为六大类:(1)氧化还原酶类:参与氧化还原反应,如过氧化氢酶、脱氢酶等。
(2)转移酶类:催化基团转移反应,如转氨酶等。
(3)水解酶类:催化水解反应,如蛋白酶、淀粉酶等。
(4)裂解酶类:催化从底物分子中移去一个基团或原子形成双键的反应或其逆反应,如碳酸酐酶等。
绪论酶的分类和命名一、根据酶催化的化学反应性质分类(1)氧化还原酶类:AH2 + B === A+BH2(2)转移酶类:A-R+B ==== A+B-R(3)水解酶类:A-B + H OH ==== A OH +BH(4)裂合酶类:裂合酶催化从底物分子中移去一个基团或原子形成双键的反应及其逆反应。
(5)异构酶类:催化各种同分异构体的相互转化(6)连接酶类:A + B + ATP + H-O-H ===A ¾ B + ADP +Pi二、根据酶的来源和作用底物分类(1)动物酶又可将酶在动物细胞所处位置划分,如唾液淀粉酶、胰蛋白酶等(2) 植物酶又可以按植物种类划分,如木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶等(3) 微生物酶又可按微生物种类划分,如细菌淀粉酶、霉菌淀粉酶酶的国际系统命名法以酶所催化的整体反应为基础,明确标明酶作用的底物及催化反应的性质。
当酶作用的底物有两个时,要同时列出,并以“:”分开。
若其中一种底物为水,则可省略。
比如:L-抗坏血酸+1/2 O2 L-脱氢抗坏血酸+H2O习惯命名:抗坏血酸氧化酶系统命名:L-抗坏血酸:氧氧化还原酶酶编号:EC .3酶应用知识解决生活问题1.人感冒发烧时,常食欲不佳,体力不支,原因是什么?温度过高降低酶的活性2.采取什么水可使加酶洗衣粉达到最佳洗涤效果?温水3.口腔里有唾液淀粉酶,为什么塞进牙缝里的肉丝两天后还没被消化?酶具有专一性4.冰箱冷藏食物可保鲜的原理是什么?温度低,酶的活性降低,从而食物细胞的呼吸作用减弱5胃蛋白酶为何不分解胃?有胃粘膜保护6.唾液随食物进入胃能继续参与食物的消化分解吗?pH=2的酸性环境,淀粉酶不能发挥作用酶分子的组成酶单纯酶结合酶辅因子辅酶辅基金属激活剂酶蛋白结合松散结合紧密金属离子作为辅因子酶学和食品科学的关系:酶学是生物科学和食品科学的基础,懂得酶学才能理解酶在酶在动植物原料及其加工过程中的变化和作用,才能理解食物在体的生理作用和营养功能。
酶的名词解释食品化学酶是一类生物催化剂,在食品化学中起着重要的作用。
它们是由蛋白质组成的,在生物体内通过催化化学反应来加速代谢过程。
酶能够降低活化能,使反应更容易进行,并且能够高效地选择性地催化特定的反应。
一、酶的基本特性1. 酶的催化作用速度非常快。
酶催化反应的速度通常是非酶催化反应的百万倍甚至更高。
2. 酶是高度专一性的。
每一种酶都有特定的底物,并且只能催化特定的反应。
3. 酶的活性受到pH、温度、底物浓度等因素的影响。
适宜的条件能够提高酶的活性,而不适宜的条件则可能导致酶的失活。
4. 酶的活性可被抑制剂或激活剂调节。
抑制剂能够降低酶的活性,而激活剂则可以增加酶的活性。
二、酶在食品化学中的应用1. 酶在食品加工中的应用。
酶能够在食品加工过程中改善产品的质地、口感和营养价值。
例如,面包的发酵过程中需要酵母酶来产生二氧化碳,使面团膨胀发酵;牛奶制作乳酸酸奶时,乳酸菌中的乳酸酶能够将乳糖转化为乳酸,增加酸奶的酸度和口感。
2. 酶在食品分解和转化中的应用。
酶可以帮助食品中的蛋白质、碳水化合物和脂肪被分解和转化为人体能够吸收和利用的营养物质。
例如,胃中的胃蛋白酶能够将蛋白质分解为氨基酸,使其易于消化和吸收;食物中的淀粉酶能够将淀粉水解为糖分子,提供能量。
3. 酶在食品保存和防腐中的应用。
酶能够影响食品的味道、气味和颜色,也可以对食品中的微生物生长起到抑制作用。
例如,水果中的过氧化物酶可以减少果肉氧化的速度,延长水果的保鲜期;使用过氧化氢酶处理牛奶可以降低其过氧化氢含量,防止牛奶变质。
4. 酶在食品酿造和发酵中的应用。
酿酒、酿造,以及一些特殊食品的制作过程中,酶能够促进发酵过程,提高产品的风味和品质。
例如,啤酒酿造过程中,酿酒酵母中的酵母酶能够将麦芽中的淀粉转化为酒精和二氧化碳。
三、酶的发展和前景随着科学技术的进步,对酶的研究和应用不断深入。
人们正在努力开发新的酶,改良已有的酶,并探索酶在更广泛领域的应用。
⾷品酶学⾷品酶学⼀、名词解释1、酶:酶是⼀类由活性细胞产⽣的具有催化作⽤和⾼度专⼀性的特殊蛋⽩质。
2、胞外酶(exoenzyme):酶在活细胞中产⽣,被分泌到细胞外发挥作⽤。
如⼈和动物消化管中以及某些细菌所分泌的⽔解淀粉,脂肪和蛋⽩质的酶3、胞内酶:酶在活细胞中产⽣,在细胞内起催化作⽤,这些酶在细胞内常与颗粒体结合,并有着⼀定的分布4、多酶体系(multienzyme system):体内物质代谢的各条途径往往有许多酶共同参与,依次完成反应过程,这些酶不同于多酶复合体,在结构上⽆彼此关联。
故称为多酶体系。
5、同功酶((isoenzyme):指在⽣物体内或组织中催化相同反应⽽具有不同分⼦形式(包括不同的AA序列、空间结构等)的酶。
6、酶活⼒单位(active unit):在⼀定条件下,⼀定时间内将⼀定量的底物转化为产物所需的酶量。
7、酶原:不具有活性的酶的前体。
8、酶⽐活⼒(specific activity):单位蛋⽩质(毫克蛋⽩质或毫克蛋⽩氮)所含有的酶活⼒(单位/毫克蛋⽩)9、酶的化学修饰(chemical modification):通过化学⽅法使酶分⼦的结构发⽣某些变化,从⽽改变酶的某些特性和功能的技术过程。
10、固定化酶(immobilized enzyme):指在⼀定的空间范围内起催化作⽤,并能反复和连续使⽤的酶11、聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR):以特定的基因⽚段为模板,利⽤⼈⼯合成的⼀对寡聚核苷酸为引物,以四种脱氧核苷酸为底物,在DNA聚合酶的作⽤下,通过DNA模板的变性,达到基因扩增的⽬的⼆、选择或判断(10题)三、简答题1、酶的特性及其对⾷品科学的重要性⑴酶的⼀般特性:酶的催化效率⾼(⽐⼀般反应速度快106-1013倍)、酶作⽤的专⼀性(键专业性、基团专⼀性、绝对专⼀性、⽴体异构专⼀性)、⼤多数酶的化学本质是蛋⽩质⑵酶对⾷品科学的重要性:①酶对⾷品加⼯和保藏的重要性:;例如葡萄糖氧化酶作为除氧剂普遍应⽤于⾷品保鲜及包装中,延长⾷品保质期。
食品酶工程名词解释
食品酶工程是指利用酶作为催化剂,应用于食品工业中的生产过程中的一门科学技术。
它涉及到使用酶来改善食品生产过程中的工艺和品质,提高食品的产量和质量,降低生产成本等方面。
在食品酶工程中,常用的名词解释包括:
1. 酶:酶是一种特殊的蛋白质,能够催化特定的化学反应。
在食品酶工程中,常用的酶包括蛋白酶、淀粉酶、脱氧核糖核酸酶等。
2. 酶底物:酶催化反应中所需的反应物称为酶底物。
不同的酶有不同的底物,比如淀粉酶的底物是淀粉,蛋白酶的底物是蛋白质。
3. 酶活力:酶的活力指的是单位时间内酶催化反应的能力。
酶活力高表示能够更快地催化反应,提高产量和效率。
4. 酶抑制剂:酶抑制剂是一种能够抑制酶催化活性的物质。
在食品酶工程中,可以使用酶抑制剂来控制酶活力,达到调控反应的目的。
5. 酶工程:酶工程是利用基因重组和生物技术手段改良酶的性质和功能的过程。
通过酶工程,可以提高酶的活力和稳定性,提高酶的产量和质量。
6. 酶催化反应:酶催化反应是指在酶作用下,底物经历一系列的化学变化转化为产物的过程。
酶通过特定的催化机制降低活化能,加速反应速率。
7. 酶反应条件:酶反应需要在一定的条件下进行,如酶的适宜温度、pH值等。
不同的酶反应条件不同,选择合适的条件可以提高反应效率。
以上是食品酶工程中常用的一些名词解释,它们涉及到酶的性质、功能和应用,为食品工业中的生产过程提供了科学的指导和技术支持。