第九章 几种工业酶
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高三酶知识点总结酶是一种生物催化剂,它能够加速化学反应的速率,但并不参与或改变反应本身。
酶在我们身体内担任着重要的角色,参与调节和促进细胞内的各种生物化学过程。
在高中生物学中,酶也是一个重要的学习内容。
本文将对高三学习过程中的酶知识点进行总结。
一、酶的分类酶主要分为以下几类:1. 氧化还原酶:如过氧化物酶、脱氢酶等。
它们通过参与氧化还原反应来催化其他化学反应。
2. 水解酶:如淀粉酶、蛋白酶等。
它们通过水解反应将大分子物质分解成小分子物质。
3. 合成酶:如葡萄糖合成酶、核酸合成酶等。
它们通过合成反应将小分子物质合成为大分子物质。
4. 转移酶:如乙醛酸酶、氨基酸转移酶等。
它们通过转移化学基团来催化反应。
二、酶的特性酶具有以下几个特性:1. 高效性:酶能够以极高速率催化反应,使反应速率加快。
2. 选择性:酶对特定的底物具有选择性催化能力。
3. 可逆性:酶催化的反应可以向前或向后进行,形成平衡。
4. 受温度和pH值影响:酶的催化活性受环境条件的影响。
5. 酶活性受抑制:酶的活性可以被抑制剂或抑制物所抑制。
三、酶的活性调节酶活性可以通过以下几种方式进行调节:1. 温度调节:酶活性随温度的升高而增加,但超过一定温度后会受到破坏。
2. pH值调节:不同的酶对pH值有不同的适应范围,超出适应范围会降低酶活性。
3. 底物浓度:酶活性随着底物浓度的增加而增加,但达到一定浓度后会达到饱和。
4. 激活剂和抑制剂:一些物质可以促进或抑制酶的催化活性。
四、酶的应用酶在生物技术和工业生产中有着广泛的应用:1. 酶在食品加工中的应用:如淀粉酶用于面包的软化和消化,脱氢酶用于脱色等。
2. 酶在制药工业中的应用:如合成酶用于药物的合成生产。
3. 酶在环保领域的应用:如生物在水处理中降解有机废物。
4. 酶在基因工程中的应用:如聚合酶链式反应(PCR)用于DNA的扩增。
综上所述,酶是一类重要的生物催化剂,在生物化学过程中起到了极为关键的作用。
生物工程知识:工业酶——工业化过程中的利器生物工程是21世纪最具有前景和发展潜力的新兴学科之一,其核心在于利用现代生物技术的手段,对生物体或其生产物进行改良和加工,制造出能够满足社会需求的产品,其中之一的重要组成部分就是工业酶。
工业酶是一类可广泛应用于各种生产领域的生物催化剂,其化学反应速率远高于常规化学反应,且酶反应具有高效性、选择性和特异性,可以大大提高生产效率、降低制造成本、环保节能等优点。
工业酶的应用领域广泛,包括食品、纺织、制药、能源、农业和环保等多个领域。
其中,在食品领域,工业酶可以用于改善食品口感、营养价值和保鲜性;在制药领域,工业酶可以用于合成药物、分离纯化和检测等方面;在能源领域,工业酶可以用于生物质转化、生物乙醇生产等方面;在农业领域,工业酶可以用于提高畜、禽饲料的营养价值;在环保领域,工业酶可以用于废水处理、废弃物处理等方面。
在工业生产过程中,工业酶也是得到广泛应用的。
例如,纺织行业可以利用酶来处理面料和染料,减少消耗和污染;纸浆行业可以利用蛋白酶和纤维素酶来提高纸张的质量和生产效率;制糖业可以利用淀粉酶和糖化酶来提高糖的含量和产量;饲料行业可以利用各种酶来提高饲料的营养价值和消化率。
工业酶的生产也是应用生物技术的一个重要方面。
目前,工业酶的生产主要分为三个阶段:筛选出含有所需酶基因的微生物;在大规模发酵中生产和分离纯化酶;根据不同需求进行改良和优化。
工业酶生产的技术难度比较高,主要原因是高级表达的工业酶的产量较低,但随着现代生物技术的发展,这一难点正在逐渐得到解决。
在实际应用中,为了能够更好地发挥工业酶的优势,需要对工业酶进行精细的调控,例如控制反应条件、酶的浓度、反应时间等,以获得较为理想的反应结果。
因此,研发和生产工业酶需要特别的专业知识和技能,需要具备相关的生物技术知识和工业化生产的经验。
总之,工业酶作为在工业领域中应用广泛和十分重要的生物催化剂,优点和应用前景不容忽视,有望在未来进一步推动经济发展和社会进步。
酿酒工业常用的酶制剂酿酒工业常用酶制剂有糖化酶、β—淀粉酶、纤维素酶、果胶酶、蛋白酶、酯化酶等。
酿酒中的α-淀粉酶(淀粉—1,4糊精酶)主要来源于细菌和霉菌,特别是枯草杆菌和曲霉。
我国工业生产的α-淀粉酶制剂就是用枯草杆菌BF7658。
对直链淀粉的分解率可达100%,对支链淀粉只能达93~94%。
α-淀粉酶怕酸不怕热,作用温度可达90~100℃。
β-淀粉酶(淀粉—1,4—麦芽糖苷酶)对支链淀粉只能分解54%,怕热不怕酸,作用温度70℃左右。
β-淀粉酶存在于植物、微生物中,特别是大麦中最多,小麦、甘薯和大豆中均有。
近年来,发现在不少微生物中,如芽孢杆菌、假单孢菌、链霉菌等均能产生β-淀粉酶,而且有的菌种产量较高。
葡萄糖淀粉酶(淀粉—1,4—葡萄糖苷酶)主要来源于霉菌,如黑曲霉、红曲霉、根霉、拟内孢霉等,酶的活力均较高,各类菌均有特点,在酿酒工业中常用和常见的菌一般都是黑曲霉和根霉。
目前国内生产的糖化酶制剂主要用黑曲霉生产,酶活力较高。
异淀粉酶(淀粉—1,6—葡萄糖苷酶)主要来源于微生物和植物,如杆菌、球菌、假单孢菌、酵母菌以及放线菌均能产生。
在生产中可以将异淀粉酶与其他淀粉酶类协同作用,能提高分解能力,增加产率。
转移葡萄糖苷酶主要来源于黑曲霉,根霉和红曲霉不产转移葡萄糖苷酶,但糖化酶产量没有黑曲霉高,所以选育不产转移葡萄糖苷酶的黑曲霉来生产糖化酶是很重要的。
纤维素酶在微生物、动物、植物中均有存在,特别在多种微生物中都有存在,如霉菌、放线菌、细菌中均能产生,但以木霉的产酶能力较强。
在酿酒过程中如能利用一定量的纤维素酶,它能使原料中含有一定纤维素的谷类、薯类、麸皮、农副产品、野生植物及填充料等充分利用,增加可发酵性糖,提高出酒率。
果胶酶不生成甲醇,它使果胶的半乳糖醛酸的链加水分解生成半乳糖醛酸。
在果汁澄清和蔬菜软化中都有应用,其作用给糖化创造了有利条件。
果胶酶广泛来源于微生物、植物,如霉菌、酵母菌、细菌均有产生,特别是霉菌的产量较多。
酶的分类及作用酶是一种特殊的蛋白质,具有催化反应的能力。
它们可以加速生物体内的化学反应,使代谢过程更加高效。
酶在生命体内发挥着至关重要的作用。
本文将介绍酶的分类及其作用。
一、酶的分类酶根据它们所催化的反应类型被分为六类:氧化还原酶、转移酶、水解酶、异构酶、连接酶和酯化酶。
具体分类如下:1. 氧化还原酶氧化还原酶(Oxidoreductases)主要负责电子的转移反应。
它们通常催化化学物质的氧化或还原反应,如乳酸脱氢酶、酒精脱氢酶和淀粉糖酶。
2. 转移酶转移酶(Transferases)主要负责转移功能化基团。
它们通常将一个基团从一个化合物转移到另一个化合物中。
如丙酮酸转酰基酶、转氨酶和甘油磷酸转移酶。
3. 水解酶水解酶(Hydrolases)主要负责水解反应。
它们通常催化大分子化合物的水解,如葡萄糖苷酶、淀粉酶和纤维素酶。
4. 异构酶异构酶(Isomerases)主要负责分子间的同分异构反应。
它们通常催化同一分子内的化学键重排,如糖异构酶和酮糖酸异构酶。
5. 连接酶连接酶(Ligases)主要负责连接两个分子的反应。
它们通常催化靠缩合或连接两个分子,如DNA连接酶和脂肪酸合成酶。
6. 酯化酶酯化酶(Esterases)主要负责酯的酯化和解酯反应。
它们通常催化酸酐与醇的反应,如乳脂酶、肌酸酶和酯酶。
二、酶的作用酶在生命体内发挥着至关重要的作用。
以下是酶在生命体内的主要功能:1. 代谢代谢是生物生存的基本过程。
酶在细胞代谢中起到关键作用。
它们降低了代谢过程中需要的能量和温度,使代谢过程更加高效。
2. 消化酶能够降解食物中的大分子,如蛋白质、碳水化合物和脂肪。
胃酸和胰液中的酶帮助人体消化食物,将其转化为营养素。
例如,胰蛋白酶和胰酶能够降解蛋白质,使其转化为氨基酸。
3. 生长和发展酶也对生长和发展具有显著的影响。
酶存在于所有的细胞分裂过程中,并控制动物和植物的生长和发育。
4. 制药和食品加工利用酶的催化能力,制药和食品加工业可以更高效地生产产品。
酶知识点总结一、酶的分类根据酶的作用方式和反应类型,可以将酶分为六类:氧化还原酶、转移酶、水解酶、合成酶、异构酶和降解酶。
氧化还原酶是通过氧化还原反应来催化化学反应的酶,如过氧化物酶、还原酶等;转移酶是通过转移功能基团来催化化学反应的酶,如激酶、酯酶等;水解酶是通过水解反应来催化化学反应的酶,如葡萄糖苷酶、淀粉酶等;合成酶是通过合成反应来催化化学反应的酶,如聚合酶、缺氧酶等;异构酶是通过异构反应来催化化学反应的酶,如异构酶、畸形酶等;降解酶是通过降解反应来催化化学反应的酶,如蛋白酶、脂肪酶等。
二、酶的结构酶的结构通常由一个或多个蛋白质构成,如大肠杆菌在酶毒素设计中使用了一种特殊的蛋白酶以瞄准许多不同的靶标。
酶的结构通常由蛋白质的一级结构、二级结构、三级结构和四级结构组成。
蛋白质的一级结构是指氨基酸的线性排列顺序,如甘氨酸-丙氨酸-赖氨酸等;蛋白质的二级结构是指氨基酸间的氢键作用形成的结构,如α-螺旋和β-折叠等;蛋白质的三级结构是指蛋白质整体所呈现的立体构象,如酶的活性中心,金属离子的配位作用等;蛋白质的四级结构是指蛋白质与其他蛋白质或非蛋白质结合形成的复合物结构,如多酶复合体和酶-底物复合物等。
酶的结构决定了其功能和催化活性,因此对酶的结构进行研究对于理解酶的功能和机制具有非常重要的意义。
三、酶的作用机制酶的作用机制通常包括底物结合、酶-底物复合物形成、催化作用和产物释放等步骤。
底物结合是指底物与酶的活性中心结合形成酶-底物复合物;酶-底物复合物形成是指酶与底物形成一个稳定的复合物结构;催化作用是指酶通过降低反应的活化能,使反应更容易发生;产物释放是指底物被催化转化成产物后,产物从酶的活性中心释放出来。
酶的作用机制是非常复杂的,涉及到多种相互作用和调控,因此对酶的作用机制进行研究可以帮助我们深入理解酶的功能和活性。
四、酶的应用酶在生物技术、食品工业、医药保健和环境保护等领域有着广泛的应用。
在生物技术中,酶被广泛应用于DNA重组、蛋白质工程、酶工程等领域,如限制性内切酶、DNA连接酶、聚合酶等;在食品工业中,酶被广泛应用于面包、酒、奶制品等食品的生产过程中,如淀粉酶、葡萄糖氧化酶、纤维素酶等;在医药保健中,酶被广泛应用于药物的制备和诊断试剂的开发中,如蛋白酶、转移酶、酯酶等;在环境保护中,酶被广泛应用于废水处理、土壤修复和固体废物降解等领域,如脱氮酶、脱磷酶、脂肪酶等。
酶在生产和生活中的应用自19世纪末德国生物学家毕希纳(Edward Buchner)证明酵母无细胞提取液能使糖发酵产生酒精,第一次提出酶的名称以来,人类已经发现并鉴定出3000多酶。
酶作为一种催化剂,已被广泛地应用于轻工业的各个生产领域。
近几十年来,随着酶工程的迅猛发展,酶在生物工程、生物传感器、环保、医药等方面的应用也日益扩大,可以说酶已成为国民经济中不可缺少的一部分,现实生活中,人们的衣、食、住、行及其他方面的新技术几乎都离不开酶。
常见的酶在生产和生活中的应用洗涤剂工业:(加酶洗衣粉等)碱性蛋白酶类易于洗去衣物上的血渍、奶渍等污渍,加酶洗衣粉不能用于丝、毛等天然蛋白质纤维类织品的洗涤。
淀粉酶类餐厅洗碗机的洗涤剂,用于去除难溶的淀粉残迹等烘烤食品:真菌产生的a一淀粉酶催化淀粉降解成可被酵母利用的糖,面包等食品制作等蛋白酶类(饼干松化剂)制作饼干过程中,水解面粉中的蛋白质;乳制品生产中,水解乳清蛋白。
有利于食品中蛋白类营养的消化吸收。
酿酒工业:麦芽中的淀粉酶、蛋白酶、葡聚糖酶。
将酿酒原料淀粉和蛋白质降解成能被酵母利用的单糖、氨基酸和肽,从而提高乙醇的产量。
β一葡聚糖酶分解β-葡聚糖,降低麦汁粘度,加快麦汁过滤速度,避免因β-葡聚糖引起的啤酒混浊。
木瓜蛋白酶去除啤酒储存过程中生成的混沌物肉类烹饪:木瓜蛋白酶(嫩肉粉)菠萝蛋白酶分解肉的胶原蛋白,使肉类嫩滑。
木瓜蛋白酶的最适宜温度为600C,适宜pH7-7.5,不要在高温和酸性环境下使用。
乳制品工业:凝乳酶奶酪生产的凝结剂,并可用于分解蛋白质。
乳糖酶降解乳糖为葡萄糖和半乳糖,获得没有乳糖的牛乳制品,有利于乳品的消化吸收:果汁生产:果胶酶、纤维素酶。
处理果肉,提高出汁率、缩短出汁时间、提高果汁质量。
制糖工业:淀粉酶等将淀粉转化为葡萄糖及各类糖浆葡萄糖异构酶用于将葡萄糖转化为甜度高的果糖,生产高果糖浆。
纺织工业:淀粉酶广泛地应用于纺织品的褪浆,其中细菌淀粉酶能忍受100~110℃的高温操作条件。
诺维信(Novozymes)是一家全球领先的生物创新公司,专注于酶、微生物和生物解决方案的研发、生产和销售。
以下是诺维信工业酶的一些常见种类:
1. 淀粉酶(Amylases):用于淀粉的水解和转化,常用于食品工业、饲料工业和生物燃料工业等领域。
2. 蛋白酶(Proteases):用于蛋白质的降解和加工,常用于洗涤剂、食品加工、饲料工业和酿酒等领域。
3. 单宁酶(Tannases):用于去除或改变鞣质(tannin)的性质,常用于饮料工业、皮革加工和木材处理等领域。
4. 脱乳糖酶(Lactases):用于乳糖的水解,常用于乳制品工业和食品加工中乳糖的降解。
5. 聚糖酶(Polysaccharides):用于多糖类物质的降解和转化,常用于食品工业、纺织工业和造纸工业等领域。
6. 纤维素酶(Cellulases):用于纤维素的降解,常用于生物燃料工业、纸浆和纸张工业以及纺织工业等领域。
7. 漆酶(Laccases):用于漆类物质的氧化和降解,常用于染料工业、造纸工业和环境保护等领域。
这仅仅是一些常见的诺维信工业酶种类,诺维信的产品线非常广泛,涵盖多个领域和应用。
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酶详细资料大全酶(enzyme)是由活细胞产生的、对其底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质或RNA。
酶的催化作用有赖于酶分子的一级结构及空间结构的完整。
若酶分子变性或亚基解聚均可导致酶活性丧失。
酶属生物大分子,分子质量至少在1万以上,大的可达百万。
酶是一类极为重要的生物催化剂(biocatalyst)。
由于酶的作用,生物体内的化学反应在极为温和的条件下也能高效和特异地进行。
随着人们对酶分子的结构与功能、酶促反应动力学等研究的深入和发展,逐步形成酶学(enzymology)这一学科。
酶的化学本质是蛋白质(protein)或RNA(Ribonucleic Acid),因此它也具有一级、二级、三级,乃至四级结构。
按其分子组成的不同,可分为单纯酶和结合酶。
仅含有蛋白质的称为单纯酶;结合酶则由酶蛋白和辅助因子组成。
例如,大多数水解酶单纯由蛋白质组成;黄素单核苷酸酶则由酶蛋白和辅助因子组成。
结合酶中的酶蛋白为蛋白质部分,辅助因子为非蛋白质部分,只有两者结合成全酶才具有催化活性。
基本介绍•中文名:酶•英文名:enzyme•化学式:无确切化学式•分子量:无固定分子量•套用:医学生产•含有元素:碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)•功能:催化•特点:高效特异可调节不稳定研究历史,理化性质,组成,空间结构,命名方法,习惯命名,系统命名,分类方式,按反应性质,按化学组成,按存在形式,功能作用,催化,套用,影响,反应特点,活性指标,学科运用,生物学,动力学,热力学,研究历史1773年,义大利科学家斯帕兰扎尼(L.Spallanzani,1729—1799)设计了一个巧妙的实验:将肉块放入小巧的金属笼中,然后让鹰吞下去。
过一段时间他将小笼取出,发现肉块消失了。
于是,他推断胃液中一定含有消化肉块的物质。
但是什么,他不清楚。
1833年,法国的佩恩(Payen)和帕索兹(Persoz)从麦芽的水解物中用酒精沉淀得到一种可使淀粉水解生成糖的物质,并将其命名为diastase,也就是现在所谓的淀粉酶。
酶的分类及其在工业中的应用酶是一类催化生物化学反应的蛋白质,广泛存在于自然界中。
它们具有高度特异性和反应效率,能够促进细胞内外各种化学反应的进行,从而在许多生物过程中发挥着至关重要的作用。
随着生物技术的进步,人们在工业、医学和环境保护等领域加大了对酶的利用,因此探讨酶的分类及其在工业中的应用对于我们深入了解酶的生物学特性和开发新的酶类产品具有重要意义。
一、酶的分类酶根据其催化作用的化学反应类型可分为六大类:氧化还原酶、转移酶、加合酶、裂解酶、异构酶和水解酶。
这些酶的催化作用类别可进一步细分为以下子类。
1. 氧化还原酶氧化还原酶能够催化氧化还原反应,将一个化合物氧化还原为另一个化合物。
其中最常见的是葡萄糖氧化酶,它能够将葡萄糖氧化为葡萄糖酸,是一类常用于生产醋酸等有机酸的酶类。
2. 转移酶转移酶能够在化学反应中将一个化学基团从一个分子转移到另一个分子中。
例如,乙醇酰化酶能够催化乙醇和乙酸的反应,形成酯类化合物。
该类酶的应用非常广泛,用于生产食品、药品、香料等。
3. 加合酶加合酶能够促使多个分子结合成为新的大分子。
这类酶广泛存在于合成聚合物和生物大分子的过程中,其应用包括蛋白质合成、制药等。
4. 裂解酶裂解酶能够将大分子物质分解成为更小的分子。
例如,蛋白酶可将蛋白质分解为氨基酸,是制备胶体、酶制剂和处理蛋白质的重要酶类。
5. 异构酶异构酶能够使分子中的结构发生改变,从而兼具同工酶和调节酶的双重活性。
例如,曲酸异构酶能够将L-曲酸异构化成为D-曲酸,是生产全合藻蓝蛋白和氨基糖的重要酶类。
6. 水解酶水解酶能够将水分子加入到化学键中,裂解化合物成为小分子化合物。
例如,淀粉酶能够加速淀粉的水解反应,常用于生产葡萄糖、酒精等工艺。
二、酶在工业中的应用酶在工业中的应用范围越来越广泛,已经成为重要的生产工具。
下面列举出一些典型的酶类应用。
1. 食品加工酶对于食品的加工和改良起到了重要的作用。
以牛奶为例,牛奶中的乳糖可以轻易地分解成葡萄糖和半乳糖,这是由于牛奶中含有乳糖酶的缘故。
高中生物中酶的总结酶是活细胞内产生的一类具有生物催化作用的有机物。
绝大多数酶是蛋白质,少数种类的RNA也具有生物催化作用。
酶都是在细胞内合成的。
蛋白质类酶是在细胞内的核糖体上合成的,而具有催化作用的RNA是以DNA为模板转录而成的。
对于病毒这类不具有细胞结构的生物,其结构内一般不含有酶,也不能进行独立的新陈代谢作用。
细胞是生物体进行生命活动的主要场所,生物体内的化学反应也主要发生在细胞内,所以大多数酶在细胞内催化化学反应,例如:解旋酶、RNA聚合酶、转氨酶、固氮酶等;被分泌到细胞外的酶在细胞外发挥催化作用。
例如:人体消化道内的唾液淀粉酶、胃蛋白酶、肠脂肪酶、胰麦芽糖酶、肠肽酶等。
酶催化反应的反应速度比非催化反应高108~1020倍,比其他催化反应高107~1013倍。
例如:过氧化氢酶和Fe相比,过氧化氢酶的催化效率要高许多。
一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应,这就是酶作用的专一性。
通常把酶作用的物质称为该酶的底物。
所以也可以说一种酶只作用于一种或一类底物。
例如:淀粉酶只能催化淀粉的水解,对蔗糖则不起作用。
二肽酶可以水解由任何两种氨基酸组成的二肽。
一般的催化剂在一定的条件下会因中毒而失去催化能力,而酶较其他催化剂更加脆弱,更易失去活性。
凡使蛋白质变性的因素,如高温、低温以及过酸和过碱,都能使酶破坏而完全失去活性。
所以,酶作用一般都要求比较温和的条件,如常温、常压、接近中性的酸碱度等。
酶的种类很多,现巳鉴定出3000种以上的酶,其中不少已得到酶的结晶。
人们相继弄清了多种酶的结构及作用机理。
随着酶学理论研究的不断深入,必将对生命的探索作出更大的贡献。
根据酶的合成与代谢物的关系,人们把微生物细胞内的酶分为组成酶和诱导酶两类。
组成酶是微生物细胞内一直存在的酶,或者说是天然存在的酶,它们的合成只受遗传物质的控制,它们的含量较为稳定,受外界的影响很小。
而诱导酶是指当细胞中加入特定的诱导物后诱导产生的酶,它的含量在诱导物存在下显著增高。
酶工程整理(酶的分类)一、酶的分类(注意序号不能变,用于命名)1.氧化-还原酶: 主要包括脱氢酶(dehydrogenase)、氧化酶(Oxidase)、过氧化物酶、氧合酶、细胞色素氧化酶等。
(NAD+等辅酶再生困难,费用高,因此应用受限)2.转移酶:转移酶催化基团转移反应,即将一个底物分子的基团或原子转移到另一底物分子上,包括酮醛基转移酶、酰基转移酶、糖苷基转移酶、含氮基转移酶等。
(常用辅酶VB6)3.水解酶:水解酶催化底物的加水分解反应,主要包括淀粉酶、蛋白酶、核酸酶、脂肪(酯)酶、糖苷酶等,水解酶一般不需辅酶。
4.裂合酶: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。
主要包括醛缩酶、水化酶及脱氨酶等。
5.异构酶:异构酶催化各种同分异构体的相互转化,即底物分子内基团或原子的重排过程,外消旋、差向异构、顺反异构等。
(可遇不可求)6.连接酶或合成酶:催化C-O键(与蛋白质合成有关)、C-S键(与脂肪酸合成有关)、C-C键和磷酸酯键的形成反应;特点是需要ATP等高能磷酸酯作为结合能源,有的还需金属离子辅助因子。
7.核酶:核酶是唯一的非蛋白酶。
它是一类特殊的RNA,能够催化RNA分子中的磷酸酯键的水解及其逆反应。
二、酶的分类1.根据结构特点分类| a.单体酶|b.寡聚酶:多亚基,多为调节酶变构酶。
|c.多酶体系| c1.多酶复合体:多个蛋白,如醇脱氢酶,丙酮酸脱氢酶。
功能酶:一些多酶体系在进化过程中由于基因的融合,形成由一条多肽链组成却具有多种不同催化功能的酶。
酶) b1.酶蛋白辅助因子:辅酶,辅基,金属离子。
辅因子:酶的非蛋白质部分,可为无机离子也可为有机化合物。
辅酶:有机辅因子与酶蛋白结合松散即为辅酶。
(e.g.NAD+,NADP+,CoQ,CoA,生物素,地高辛,吡哆醛,叶酸)辅基:有机辅因子与酶蛋白结合紧密即为辅基。
(e.g. FMN,FAD,铁卟啉)结合酶中的金属离子作为辅助因子有多方面功能,它们可能是酶活性中心的组成成分,也可能通过稳定酶分子构象或作为桥梁使酶与底物相连接发挥作用。
第二章1.六大类酶基本概念和特点(1)氧化还原酶: 催化氧化还原反映, 需要电子供体或受体(2)转移酶:催化基团转移反映, 即将一个底物分子的基团或原子转移到另一个底物的分子上(3)水解酶: 催化底物的加水分解反映(4)裂合酶: 脱去底物上某一基团留下双键, 或可相反地在双键外加入某一基团。
(5)异构酶: 催化生成异构体反映的酶, 分别进行外消旋, 差向异构, 顺反异构, 醛酮异构, 分子内转移, 分子内裂解等(6)连接酶:需要三磷酸腺苷等高能磷酸酯作为结合能源, 有的还需要金属离子辅助因子。
应用最多的是氧化还原酶, 运用率最高的是水解酶2.必需基团及其作用特点必需基团涉及: (1)活性部位, 涉及结合基团和催化基团(2)维持酶空间结构的基团必需基团是酶分子氨基酸残基侧链的化学基团中, 一些与酶活性密切相关的基团。
必需基团在空间结构上互相靠近, 组成具有特定空间结构的区域, 能与底物特异性结合并将其转化为产物3.两种酶与底物的结合模型(1)锁钥模型: 底物结合部位由酶分子表面的凹槽或空穴组成, 这是酶的活性中心, 它的形状与底物分子形状互补。
底物分子或其一部分像钥匙同样, 可专一地插入酶活性中心, 通过多个结合位点的结合, 形成酶—底物复合物, 同时酶活性中心的催化基团正好对准底物的有关敏感键, 进行催化反映。
三点结合学说指出, 底物分子与酶活性中心的基团必须三点都互补匹配, 酶才作用于这个底物。
(2)诱导锲合模型:酶分子与底物分子接近时, 酶蛋白质受底物分子诱导, 构象发生有助于与底物结合的变化, 酶与底物在此基础上互补楔合, 进行反映。
4.影响酶催化作用的五种模型(1)广义的酸碱催化能供应质子的物质即为酸, 能接受质子的物质即为碱。
广义的酸碱催化就是指组成酶活性中心的极性基团, 在底物的变化中起质子的供体或受体的作用, 这就是广义的酸碱催化。
发生在细胞内的许多类型的有机反映都是广义的酸碱催化。
高中生物涉及的酶酶在生物生命活动中有极为重要的意义,在工业、农业、医药及科研方面也日益发挥它的巨大作用。
因此,酶是我们高中生物学习的重点。
教材陆续讲述了多种酶及其功能,笔者整理如下:1.各种水解酶2.谷丙转氨酶:简称GPT,其主要作用是催化谷氨酸和丙酮酸之间的转氨基作用。
它在肝脏中活力最大。
属于转移酶。
3.过氧化氢酶:广泛存在于动植物细胞及一些微生物中,主要作用是分解过氧化氢,防止过氧化氢积累而危害细胞。
属于裂解酶。
4.酪氨酸酶:存在于人体的皮肤、毛发等处的细胞中,能将酪氨酸转变为黑色素。
属于异构酶。
5.PEP羧化酶:能催化磷酸烯醇式丙酮酸发生羧化作用形成草酰乙酸,这是C4植物固定CO2过程中的反应。
属于合成酶。
6.谷氨酸脱氢酶:催化谷氨酸氧化脱氢,生成α-酮戊二酸;存在于大多数细胞的线粒体中,主要参与氨基酸的脱氨基作用和氨基转移作用。
属于氧化还原酶。
此外,在“遗传及基因工程”内容中还有。
7.解旋酶:在DNA不连续复制过程中结合于复制叉前面并能催化螺旋的双链解开。
8.限制性内切酶:能识别双链DNA中特定碱基排列顺序的核酸剪切酶,常在DNA两条链上交错切割产生黏性末端。
是基因工程中的“剪刀”。
9.DNA连接酶:在具有游离5'磷酸基团和3'羟基的相邻核苷酸之间形成磷酸二酯键,以封闭DNA分子中的切口。
是基因工程中的“针线”。
10.逆转录酶:能以RNA为模板,合成DNA,存在于某些RNA病毒和癌细胞中。
在“免疫”内容中还有。
11.溶菌酶:广泛存在于动植物,微生物及其分泌物中,因能溶解细菌细胞壁多糖上的糖苷键而得名。
在医药上,它是—个消炎酶,可使细菌失活,还可激活白细胞的吞噬功能,增强机体抵抗力。
在生物固氮部分还有:12.固氮酶:能使大气中的氮还原为氨,由两种含金属的蛋白质组成,一为铁蛋白,一为钼铁蛋白。
根瘤菌、蓝藻和土壤中各种固氮菌中都有此酶。
13.蔗糖酶:作用是催化蔗糖水解成葡萄糖和果糖,主要分布在甘蔗等生物体内。