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4.1酶的基本概念●酶的化学本质●酶的专一性●酶的分类和命名1.酶的化学本质绝大多数的酶都是蛋白质。
根据酶的组成成份，可分为单纯酶和结合酶两类。
酶单纯酶结合酶结合松散，透析可以除去的小分子，非共价结合酶蛋白辅因子辅酶辅基不含非蛋白成分，如转氨酶，羧化酶等结合紧密，透析不可以除去的小分子，共价结合羧肽酶（黄色圆球是Zn2+）2 酶的专一性酶的专一性主要取决于酶的活性中心的构象和性质。
胰蛋白酶具有很深的底物结合口袋，适合碱性氨基酸侧链（Lys和Arg）的结合胰凝乳蛋白酶的底物结合口袋壁分布的是疏水氨基酸，适合芳香族氨基酸的结合弹性蛋白酶的底物结合口袋非常浅，适合侧链较小的氨基酸残基的结合。
酶的专一性分类立体异构专一性相对专一性绝对专一性基团专一性键专一性旋光异构专一性几何异构专一性3.酶的分类与命名国际酶学委员会规定，将所有的酶按催化反应的性质分为6大类，分别用1、2、3、4、5、6编号表示。
EC1：Oxidoreductases，氧化还原酶类EC2：Transferases，转移酶类EC3：Hydrolases，水解酶类EC4：Lyases，裂合酶类EC5：Isomerases，异构酶类EC6：Ligases，合成（连接）酶类•乳酸脱氢酶(LDH)，编号为：EC.1.1.1.27第一大类，氧化还原酶类第一亚类，被氧化基团为CHOH；第一亚亚类，受氢体为NAD+;数字27 代表此亚亚类中的顺序号。
LDH complex with NAD酶的系统命名法全部参与反应的底物（中间用：号分开）+酶催化反应的性质+酶A TP+G6-P-G+A DP（ATP：葡萄糖磷酸转移酶）己糖激酶酶的习惯命名法1 根据酶催化的底物来命名：底物+酶如蔗糖酶，蛋白酶，淀粉酶、脂酶、核酸酶等。
2 根据酶作用的底物及反应的性质命名：底物+反应类型+酶如琥珀酸脱氢酶。
3 有时注明酶的来源及特性如木瓜蛋白酶，。
酶学研究的基本原理及其应用酶学是研究酶的性质、结构、活性和功能的学科。
酶作为一种生物催化剂，在生命体内起着至关重要的作用。
酶学的研究对于生物科学、医学以及农业等领域都具有重要的理论和实践意义。
一、基本原理1. 酶的定义和特点酶是一种生物催化剂，它可以在生理条件下催化体内或体外发生的化学反应，使其速率大大加速。
酶是一种蛋白质，具有高度的专一性和灵敏度。
2. 酶的催化机理酶催化过程中主要包括四个步骤：亲合作用、过渡态形成、产物释放和酶的再生。
其中，亲合作用是指酶与底物的结合反应，形成酶-底物复合物；过渡态形成是指酶-底物复合物通过转移和/或变形产生过渡态；产物释放是指酶催化产生的产物从酶-底物复合物中解离出来；再生是指酶从产物和底物中解离出来，回到初始状态，可以开始新的催化过程。
3. 酶的性质和结构酶的性质包括专一性、灵敏度、催化速率、酶动力学等。
酶的结构包括原核生物和真核生物两种类型，其中真核生物酶的结构更加复杂。
二、应用领域1. 化学工业酶可以用于生产化学原料、化学品和制药等领域。
例如，用于生产纤维素、纤维素酶等。
2. 食品工业酶可以在食品加工中发挥重要作用。
例如，用于生产面包、啤酒、乳制品、红葡萄酒、肉制品等。
3. 医学领域酶在医学领域中有广泛的应用。
例如，酶可以用于制造各种药物，如激素、抗生素、病毒和肿瘤的治疗剂等。
4. 环境工程酶可以分解有害化学物质，清除水体和土壤污染物。
例如，可用于分解环境中的有毒物质，如苯、酚、农药等。
总之，酶学是一个重要的生物学科，在众多领域都发挥着不可替代的作用。
科学家们也在不断深入研究酶学的基本原理，以期在更广泛的领域中实现更好的应用和发挥。
1酶的概念：酶是由活细胞产生的、具有高效专一催化功能的生物大分子。
2 酶可以分为：蛋白类酶，核酸类酶。
3 食品酶工程的概念：是将酶工程的理论与技术应用于食品工业领域，将酶学基本原理与食品工程相结合，为新型食品及食品原料的发展提供技术支持。
4年代事件5000多年前古埃及人向酒中添加辅料治病 4000多年前我国就能利用天然酵母酿酒公元十世纪左右我国已能用豆类做酱3000年前我国已经盛行饴糖的制造2500年前我国人民发现用曲治疗消化障碍症5年代事件1902年 Henri提出中间产物学说1913年 Michaelis和Menten推导出著名的米氏方程1926年 Sumner分离纯化得到脲酶结晶1958年 Koshland提出了诱导契合学说1982年 Cech等人发现四膜虫细胞的26S rRNA前体具有自我剪接功能，并将其称为“Ribozyme”1983年 Altman等人发现核糖核酸酶P的RNA部分具有核糖核酸酶P的催化活性6年代事件1783年 Spa11anzani盛肉饲鹰，过时取出，肉已液化，为酶催化实验的开端1833年 Payen和Persoz从麦芽水抽提物中酒精沉淀得一种对热不稳定的活性物质1855年 Schoenbein在植物体内发现了过氧化物酶1856年 Schoenbein在蘑菇中发现了多酚氧化酶1859年 Liebig第一次提出酶是一种蛋白质1878年德国科学家Kuhne第一次提出“酶”的概念，这个词起源于希腊语，原意为“在酵母中”7酶学与近代生物学关系：酶与生命代谢具有密切的关系在活细胞内进行的错综复杂的化学变化（生命的基础）几乎都与酶的催化有关，可以说没有酶就不可能有生命。
酶是分子生物学有力的研究工具酶是分子生物学重要的研究对象8食品酶工程的主要任务是：经过预先设计，通过人工操作，获得食品工业所需要的酶，并通过各种方法使酶充分发挥其催化功能。
9蛋白类酶的六个大类：1．氧化还原酶 2．转移酶3．水解酶 4裂合酶 5异构酶 6连接酶.平时最常用的是：水解酶10酶的三个名称：11酶的组成：单纯酶。
为什么酶能有效地降低反应的活化能呢？这是因为（1）酶与底物的邻近效应（Proximity）和定向效应（Orientation）。
邻近效应是指A和B两个底物分子结合在酶分子的活性部位上，使得反应基团相互靠近，从而降低了进入过渡态所需的能量，这种效应称为邻近效应。
邻近效应大大增加了反应物的有效浓度。
底物有效浓度大，自然反应速度加快。
定向效应是指当底物结合在酶活性中心时，反应基团沿一定的方向相互靠近，使反应基团的分子轨道发生交叉，进入过渡态。
定向效应给反应基团分子轨道交叉提供了良好的条件。
这是在溶液中由于分子随机接触而进入过渡态所不能比拟的。
（2）酶与底物相互诱导的扭曲变形（strain或distortion）以及构象变化。
我们知道过渡态分子是不稳定的，其中某些化学键是处于伸展或变形之中。
反应物要达到过渡态的化学键状态是需要能量的。
酶活性部位与底物结合，可使底物的某些敏感键发生变形，从而使底物分子更接近于过渡态。
底物分子的变形可能是发生在底物与酶结合时，为了很好地契合，底物的构象有了小的变化，也可能是由于底物诱导酶改变构象之后随之而得的一个结果。
总之，酶活性部位的某些基团或离子，使底物敏感键的某些基团的电子云发生改变，即底物发生构象改变，形成互相契合的酶底物复合物。
（3）广义的酸碱催化，共价催化以及酶活性中心微环境的影响。
酶活性中具有相互的催化基团，这些基团可以参与催化反应，其具体的催化机理后面章节会专门讲到的。
此外，酶活性中心的微环境有利于特定的催化翻译能够进行。
在一个具体的酶催化反应中，上述因素往往是同时起作用，从而表现出酶催化功能的高效性，这是一般化学催化剂所无法比拟的。
酶特异性的类型一般来讲，一种物质能否成为某种酶的底物，必须具备两个条件，一是分子上具有被酶作用的化学键，二是该分子应具有一个或多个结合基团与酶活性中心结合，并使其敏感键对准酶的催化基团。
一般来说，酶的底物特异性一般可分为下列类型（A）反应特异性（reaction specificity）：指酶只催化某一特定类型的反应，如氧化作用（oxidation），转氨作用（transamination）等。
Enzyme磨粉去糠打碎酶的应用比酶的研究具有更长的历史成酒发酵装瓶DiscoveringE n z y m e (1991) p .22麦芽萌发浸润Sumner 对酵素的发现有重大贡献温度时间进行酶反应的试管SumnerUrease crystal(1926)D i s c o v e r i n g E n z y m e (1991) p .82（2）专一性高酶对反应的底物和产物都有极高的专一性，几乎没有副反应发生。
（3）反应条件温和（易失活）常温、常压，中性pH环境。
（4）活性可调节别构调节、酶的共价修饰、酶的合成、活化与降解等。
（5）酶的催化活性需要辅酶、辅基、金属离子二、酶的化学本质及其组成（一）酶的化学本质z绝大多数酶是蛋白质证据（1）酸水解的产物是氨基酸，能被蛋白酶水解失活；（2）具有蛋白质的一切共性，凡是能使蛋白质变性的因素都能使酶变性；（具有蛋白质的颜色反应）。
z少数酶是RNA（核酶）（二）酶的化学组成酶是一类具有催化功能的蛋白质。
酶的分类：单纯酶类(simple enzyme)：仅由蛋白质组成。
脲酶、溶菌酶、淀粉酶、脂肪酶、核糖核酸酶等复（缀）合酶类(conjugated enzyme):复合酶=蛋白质+非蛋白质成分全酶=酶蛋白（脱辅酶）+辅酶(酶因子)：超氧化物歧化酶(Cu2+、Zn2+）、乳酸脱氢酶（NAD+）NADH bindingdomain Substrate bindingdomainNADHGly-3-PKleinsmith& Kish (1995) Principles of Cell and Molecular Biology (2e) p.25Glyceraldehyde-3-phosphatedehydrogenase系统命名系统名应包括底物名称,反应性质以及反应名称,最后加“酶”字。
若作用的底物有两种,则须同时列出,并用":"将其隔开;若作用物之一为水,则可略去.底物的名称必须确切,L,D型及a,b型均应列出.1.氧化还原酶类：催化氧化还原反应通式：AH2+B→BH2+A其中：A为质子供体，B为质子受体如：乳酸脱氢酶催化的反应：乳酸＋NAD+→丙酮酸＋NADH22.转移酶类：催化底物之间基团的转移反应.通式：AR+B→BR+A其中：R为转移基团，R不为2H如：己糖激酶、转氨酶、脂酰转移酶、糖基转移酶等3.水解酶类：催化底物的水解反应通式：AB+HO→AH+BOH2如：淀粉酶，脂肪酶，蛋白质酶等4.裂合酶类：催化底物裂解或缩合反应（可逆），通式：AB→A+B如：醛缩酶，水合酶，脱氨酶等。
