第七章酶和生物代谢ja
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高考生物复习新陈代谢与酶知识点总结机体与外界环境之间的物质和能量交流以及生物体内物质和能量的自我更新进程叫做新陈代谢,下面是新陈代谢与酶知识点总结,请考生学习掌握。
名词:1、酶:是活细胞(来源)所发生的具有催化作用(功用)的一类无机物。
大少数酶的化学实质是蛋白质(分解酶的场所主要是核糖体,水解酶的酶是蛋白酶),也有的是RNA。
2、酶促反响:酶所催化的反响。
3、底物:酶催化作用中的反响物叫做底物。
语句:1、酶的发现:①、1783年,意大利迷信家斯巴兰让尼用实验证明:胃具有化学性消化的作用;②、1836年,德国迷信家施旺从胃液中提取了胃蛋白酶;③、1926年,美国迷信家萨姆纳经过化学实验证明脲酶是一种蛋白质;④20世纪80年代,美国迷信家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化作用。
2、酶的特点:在一定条件下,能使生物体内复杂的化学反响迅速地停止,而反响前后酶的性质和质量并不发作变化。
3、酶的特性:①高效性:催化效率比无机催化剂高许多。
②专注性:每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反响。
③酶需求适宜的温度和pH值等条件:在最适宜的温度和pH下,酶的活性最高。
温度和pH偏高和偏低,酶的活性都会清楚降低。
缘由是过酸、过碱和高温,都能使酶分子结构遭到破坏而失掉活性。
4、酶是活细胞发生的,在细胞内外都起作用,如消化酶就是在细胞外消化道内起作用的;酶对生物体内的化学反响起催化作用与调理人体新陈代谢的激素不同;虽然酶的催化效率很高,但它并不被消耗;酶大少数是蛋白质,它的分解遭到遗传物质的控制,所以酶的决议要素是核酸。
5、既要除去细胞壁的同时不损伤细胞外部结构,正确的思绪是:细胞壁的主要成分是纤维素、酶具有专注性,去除细胞壁选用纤维素酶使其分解。
血液凝结是一系列酶促反响进程,温度、酸碱度都能影响酶的催化效率,关于植物体内酶催化的最适温度是植物的体温,植物的体温大都在35℃左右。
6、通常酶的化学实质是蛋白质,主要在适宜条件下才有活性。
【高中生物】高中生物必修之新陈代谢与酶高中生物所需的新陈代谢和酶,希望同学们能牢牢把握,不断进步!名词:1、酶:是活细胞(来源)所产生的具有催化作用(功能)的一类有机物。
大多数酶的化学本质是蛋白质(合成酶的场所主要是核糖体,水解酶的酶是蛋白酶),也有的是rna。
2、酶促反应:酶所催化的反应。
3、底物:酶催化作用中的反应物叫做底物。
声明:1。
酶的发现:① 1783年,意大利科学家斯巴兰基尼通过实验证明,胃具有化学消化的功能;② 1836年,德国科学家史旺从胃液中提取胃蛋白酶;③ 1926年,美国科学家萨姆纳通过化学实验证明脲酶是一种蛋白质;④ 20世纪80年代,美国科学家切赫和奥尔特曼发现少量RNA也具有生物催化作用。
2.酶的特性:在一定条件下,生物体内可以快速进行复杂的化学反应,反应前后酶的性质和质量不变。
3.酶的特性:① 高效:催化效率远高于无机催化剂。
② 特异性:每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。
③ 酶需要适宜的温度和pH值:在最适宜的温度和pH值下,酶的活性最高。
如果温度和pH值升高或降低,酶活性会显著降低。
这是因为过酸、过碱和高温会破坏酶的分子结构,使其失去活性。
4.酶由活细胞产生,在细胞内外都起作用。
例如,消化酶在细胞外消化道工作;酶催化生物体内的化学反应,这与调节人类新陈代谢的激素不同;该酶催化效率高,但不消耗;大多数酶是蛋白质,它们的合成受遗传物质控制,因此酶的决定因素是核酸。
5.必须在不损坏电池内部结构的情况下移除电池壁。
正确的想法是:细胞壁的主要成分是纤维素,酶是特异性的。
选择纤维素酶分解细胞壁。
血液凝固是一系列酶促反应过程。
温度和pH值会影响酶的催化效率。
动物体内酶催化的最适温度是动物的体温,大多在35℃左右。
6.一般来说,酶的化学本质是蛋白质,主要在适当的条件下具有活性。
胃蛋白酶催化胃中蛋白质的水解。
胃蛋白酶只能在酸性环境(最适pH值约为2)中催化,其活性随pH值的升高而降低。
酶与代谢知识点总结酶是一类生物催化剂,能够加速化学反应的进行,而不参与反应本身。
在生物体内,代谢是维持生命活动所必需的过程之一,其中酶发挥着重要的作用。
本文将对酶与代谢相关的知识点进行总结。
1. 酶的性质与功能1.1 酶的特点:酶是蛋白质的一种,具有高度选择性和专一性。
每种酶都对特定的底物具有专一的识别和催化作用。
1.2 酶的催化机制:酶能够通过降低反应的活化能,加速化学反应的进行。
它们通过与底物结合形成酶底物复合物,使反应速率大大增加。
1.3 酶的命名:酶通常根据底物名称加上“酶”后缀来命名,如葡萄糖酶、乳酸脱氢酶等。
2. 酶的分类与命名规则2.1 按催化反应类型分类:氧化还原酶、转移酶、水解酶、异构酶等。
2.2 按底物类型分类:脂肪酶、糖苷酶、酯酶等。
2.3 命名规则:根据酶所催化的反应类型和底物名称,结合“酶”后缀进行命名。
3. 代谢的类型与过程3.1 异化代谢:指生物体合成复杂有机物质的过程,如光合作用中植物通过光能合成葡萄糖。
3.2 同化代谢:指生物体将外界的有机物质分解并利用的过程,如动物消化食物中的葡萄糖来提供能量。
3.3 产能与储能代谢:产能代谢指有机物质被氧化释放能量的过程,产生ATP;储能代谢是将能量储存为脂肪或糖类物质,以备不时之需。
4. 酶在代谢过程中的作用4.1 酶在消化过程中的作用:胃蛋白酶、胰蛋白酶等酶催化蛋白质分解为氨基酸,为身体提供能量和修复组织。
4.2 酶在呼吸过程中的作用:呼吸链中的酶催化氧化反应,将有机物氧化为水和二氧化碳,并释放大量能量。
4.3 酶在植物光合作用中的作用:光合作用中的酶催化光能转化为化学能,合成有机物质,释放氧气。
4.4 酶在生物体内的调节:酶活性受到许多因素的调控,包括温度、pH值、底物浓度等。
适宜的条件可以增加酶的催化效率。
5. 酶的应用5.1 酶在食品工业中的应用:酶可用于面包发酵、乳制品加工等过程,提高产品品质。
5.2 酶在医药领域的应用:酶在药物合成、酶替代治疗等方面有着重要作用。
生物体内的酶解与代谢生命的诞生,意味着高度组织化的物体逐渐形成,这些组成生命的组织、细胞、器官等极为复杂。
为了维持这些复杂的组成,生物体需要吸收营养,合成能量物质,进行物质代谢,消除废物等一系列复杂的生命活动。
在这些复杂的生命活动中,酶催化反应作为一项最为关键的活动,通过酶的催化作用,生物体可以完成大量的代谢反应,从而利用营养物质来合成能够维持组织生存所需的物质,并使废物迅速排出体外。
因此,了解酶的基本性质,以及酶与代谢的关系,对于我们理解生命活动的核心过程至关重要。
一、酶的基本性质酶是一种大分子生物催化剂,通过其高度特异性的活性中心,能够对特定的底物分子进行高效催化,并在催化过程中不改变其本身的结构和功能。
酶催化反应本身并不改变反应热力学过程,但由于它可以大大降低活化能,进而加速反应速率,因此可以将原本非常慢的反应转化为高效、快速的生化反应。
酶结构复杂多样,通常包括两个主要结构域:酶切口和底物结合口。
前者是酶活性中心的位置,其结构形态一般以嵌入结构为主,能够比较好的固定底物分子,使其的活性部分与交通繁忙的酶切口形成适当的配位拍来完成催化。
后者主要是定位过程,作用是在酶切口中引导底物分子进入适性位置,协同完成催化反应。
二、代谢与酶解生物代谢的本质属性是源源不断的反应运作,前提是以外界物质为能量输入,因而可以维持生命本身存在与继续生命的物质和能量输供――能量转化与物质转运。
代谢的各个过程,尤其是高效的代谢反应,均由酶的催化完成。
代谢过程中,酶通过它的特定催化酶解作用,将营养物质分解成更基本的化合物,并将各个化合物演变成后继化合物,直到终点产物的最终形态得到。
例如,葡萄糖被酶分解成丙酮酸,再进一步分解,直到水分子分离出来,从而產生 ATP 的化合物。
另一方面,代谢也实质性的是代谢产物合成反应运作――酶历程驱动下的有效化学变化,于代谢反应中产生与输入营养物质带同样重要性的终级代谢产物和能量;同时,在代谢过程中,酶也负责将细胞中的废物和毒素清除出去。
生物化学中的酶和代谢物学生物化学是关于生命系统内化学活动的研究,酶的功能是其中至关重要的一个方面。
酶是细胞内复杂而精确的生物分子,是维持生命体系中的关键元素。
它们能够加速化学反应并降低体系所需的能量,从而加强反应的特异性和速率,并且是由生物大分子——蛋白质组成的。
对于每个生化反应,酶是一种可以参与调控渗透的大分子,它是一种高度特异性的蛋白质,具有相对高的酶活性和高分子量。
在酶的作用下,生物体的代谢物可引发不同的反应,分解出葡萄糖、糖果断、核酸等,也能够合成遗传物质、激素、酶等纯化蛋白质。
酶的结构与功能酶是高度特异性的大分子,由一系列氨基酸残基构建而成。
酶的结构取决于它所催化的反应类型。
酶的大部分结构均为三维结构,包括一个活性位点,可以与底物分子或反应条件相互作用。
酶的功能部位是通常在缺口处,是由一些关键的氨基酸残基构成的区域。
这些残基的组和能在反应进展中形成酶和底物的连接,并促进酶底物复合物中的反应。
所以,酶的结构和功能紧密相连,并支持了其重要的生理过程。
酶的催化作用对于酶的催化,最为常见的观测是生化反应速度的加速。
在化学反应中,底物形成转移态,通过涉及酶的催化能力来减少降解路线的能量坑,从而降低化学反应的能垒,促进化学反应的发生速率。
对于多数酶而言,酶的高度特异性和底物的特异性结合是通过非常方便和稳定的氢键在活性位点中建立的。
不同的酶能够进行多种反应,对于某些酶而言,活性中心能在反应进展过程中形成空间妨碍的效应,因而能够限制底物的化学反应路线。
这些限制性因素可以进一步提高底物的特异性绑定,促进酶的催化,并缩短反应时间的延迟。
代谢物学和酶的活性代谢物学是关于生物系统内代谢通路的研究。
大部分代谢通路都需要酶的存在才能完成生化反应。
通常情况下,酶促蛋白对生化反应的速率进行调控,同时通过细胞内代谢通路的互相作用,影响其中某些途径的进展和最终产物的产生。
代谢物学对于酶的活性和代谢通路的研究对于深入理解生物体的代谢和细胞生物学几乎具有不可忽略的作用。
高一生物必修一新陈代谢与酶知识点酶是生物新陈代谢的保障条件之一,这部分内容在高一生物必修一课本中会出现,具体有哪些知识点需要了解?下面是店铺给大家带来的高一生物必修一新陈代谢与酶知识点,希望对你有帮助。
高一生物必修一新陈代谢与酶知识点1、酶:是活细胞(来源)所产生的具有催化作用(功能)的一类有机物。
大多数酶的化学本质是蛋白质(合成酶的场所主要是核糖体,水解酶的酶是蛋白酶),也有的是RNA。
2、酶促反应:酶所催化的反应。
3、底物:酶催化作用中的反应物叫做底物。
语句:1、酶的发现:①、1783年,意大利科学家斯巴兰让尼用实验证明:胃具有化学性消化的作用;②、1836年,德国科学家施旺从胃液中提取了胃蛋白酶;③、1926年,美国科学家萨姆纳通过化学实验证明脲酶是一种蛋白质;④20世纪80年代,美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化作用。
2、酶的特点:在一定条件下,能使生物体内复杂的化学反应迅速地进行,而反应前后酶的性质和质量并不发生变化。
3、酶的特性:①高效性:催化效率比无机催化剂高许多。
②专一性:每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。
③酶需要适宜的温度和pH值等条件:在最适宜的温度和pH下,酶的活性最高。
温度和pH偏高和偏低,酶的活性都会明显降低。
原因是过酸、过碱和高温,都能使酶分子结构遭到破坏而失去活性。
4、酶是活细胞产生的,在细胞内外都起作用,如消化酶就是在细胞外消化道内起作用的;酶对生物体内的化学反应起催化作用与调节人体新陈代谢的激素不同;虽然酶的催化效率很高,但它并不被消耗;酶大多数是蛋白质,它的合成受到遗传物质的控制,所以酶的决定因素是核酸。
5、既要除去细胞壁的同时不损伤细胞内部结构,正确的思路是:细胞壁的主要成分是纤维素、酶具有专一性,去除细胞壁选用纤维素酶使其分解。
血液凝固是一系列酶促反应过程,温度、酸碱度都能影响酶的催化效率,对于动物体内酶催化的最适温度是动物的体温,动物的体温大都在35℃左右。
酶与细胞代谢编稿:闫敏敏审稿:宋辰霞【学习目标】1、重点理解酶的概念,掌握酶在细胞代谢中的作用。
2、重点掌握酶催化功能的特性:高效性、专一性、酶的作用条件温和。
3、明确控制变量在实验过程中的方法和作用(难点)。
4、酶降低化学反应活化能的原理(难点)。
【要点梳理】要点一、酶在细胞代谢中的作用1、细胞代谢(1)场所:细胞内(2)实质:各种化学反应的总称(3) 意义:细胞生命活动的基础2、比较过氧化氢在不同条件下的分解实验(1)实验原理:水浴加热、FeCl3溶液中的Fe3+以及肝脏研磨液中的过氧化氢酶均可影响H2O2分解为H2O和 O2的速率。
(3)对照组与试验组:对照组——设置的实验结果已知的组别;实验组:设置的要探究的未知结果的组别。
(4)实验结论3、酶降低化学反应的活化能H2O2分解所需活化能比较:(1)同无机催化剂比较,酶降低活化能的作用更显著,因而催化效率更高。
(2)细胞内由于存在酶的催化作用,细胞代谢才能在温和条件下快速进行。
要点二、酶的本质1、概念:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质。
2、酶的本质蛋白质类的酶具蛋白质的特性:(1)能被蛋白酶水解而失活(2)高温、强酸、强碱等可使酶变性(3)与双缩脲试剂反应呈紫色。
3、酶本质的实验验证要点三、酶的特性1、酶的特性【高清课堂:酶与细胞代谢】(00:27:00~00:28:50)(1)高效性:酶的催化效率是无机催化效率的107~1013倍,这说明酶具有高效性的特点。
(特别提醒:酶的高效性是和无机催化剂相比较来说的。
)(2)专一性:每一种酶只能催化一种化合物或某一类化合物的化学反应,这说明酶的催化作用具有专一性的特点。
(3)温和性:绝大多数的酶是蛋白质,过酸过碱和高温都能使蛋白质分子空间结构破坏(除肽键以外的其他化学键的断裂),从而引起蛋白质分子变性,使酶永久失活,但低温只能是使酶活性下降,适宜的温度下,酶活性可以恢复。
理解体内代谢:高中生物新陈代谢与酶教案关于理解体内代谢,这是一门非常重要的学科,因为它涵盖了我们人类身体内部进行的所有代谢反应。
但是,要想真正理解体内代谢,我们首先需要了解什么是新陈代谢,以及新陈代谢在人体内的作用。
新陈代谢是指生物体内的化学反应总称。
在生物体内,所有的分子(例如蛋白质、碳水化合物和脂肪等)都需要通过代谢反应转换成其他物质。
这些代谢反应既可以产生能量,也可以用于维持生物体的生命必需物质。
换句话说,新陈代谢是组成生命的基本过程之一,使生物体内部的分子能够得到不断更新和维护。
在人体内,新陈代谢主要由酶催化产生。
酶是一种生物体内的大分子,它会加速化学反应的发生,从而使代谢反应更加高效。
例如,当我们食物中的淀粉质被消化成葡萄糖时,需要酶的催化才能够完成。
这也是为什么使用酶作为新陈代谢的催化剂非常重要的原因。
另外,我们还需要了解代谢的类型,以便更好地理解体内代谢的过程。
代谢可分为两种类型:合成代谢和分解代谢。
合成代谢是指分子通过化学反应形成,这通常需要使用能量。
而分解代谢是指分子被分解为更小的单位,通常会释放出能量。
在人体内,代谢的类型还可以分为三个类别:糖类代谢、脂质代谢和蛋白质代谢。
糖类代谢包括人体内的糖类分子,如葡萄糖。
脂质代谢是指人体内的脂类分子,例如脂肪酸和甘油。
蛋白质代谢则是指人体内的蛋白质分子,例如我们身体内的肌肉和骨骼等。
了解代谢的类型和酶的作用是理解体内代谢的关键。
这也是高中生物中这个话题的主要内容。
在教学中,可以利用实验室、展示和课堂活动等不同的教学方法来帮助学生更好地理解体内代谢。
例如,可以让学生进行酶催化实验,通过观察不同酶对分子的加速作用来帮助他们了解酶的作用。
展示人体代谢链的学生,了解人体内不同代谢的过程,并且以生动有趣的方式来呈现这些内容,将更容易使学生对体内代谢产生兴趣。
体内代谢是人类身体运转的基石。
了解这个过程的原理,能够使我们更好地了解我们的身体以及它是如何运转的。
第七章酶和生物代谢(简介)*学习重点1.淀粉酶、蛋白酶在烹饪中应用;2.鲜活植物原料的成熟作用;3.肉的后熟现象及对食品的影响。
2学时学习内容第一节酶一、概述酶是由生物体活细胞产生的,在细胞内、外均能起催化作用的一种功能蛋白质。
生物体内一切代谢反应几乎都是由酶来催化完成的。
(一)酶的化学组成有些酶是简单蛋白质,这类酶本身就是具有催化活性的单纯蛋白质分子,如脲酶、胰蛋白酶等都属于单纯蛋白质酶。
有些酶是结合蛋白质,简称结合蛋白酶,这类酶的组成中,除蛋白质外还含有非蛋白质部分。
蛋白质部分称为酶蛋白,非蛋白质部分称为辅助因子。
酶蛋白与辅助因子单独存在时均无催化活性,只有在全酶(全酶=酶蛋白+辅助因子)状态才有活力。
(二)酶促反应的类型和酶的分类根据酶催化反应的类型,酶可以分为氧化还原酶类、转移酶类、水解酶类、裂合酶类、异构酶类和连接酶类等六大类。
与食品和烹饪有关的主要是氧化还原酶类和水解酶类。
氧化还原酶类催化氧化还原反应。
如乳酿脱氢酶、细胞色素氧化酶、过氧化氢酶等。
水解酶类催化水解反应。
如唾液淀粉酶、胃蛋白酶、核酸酶、脂酶等。
(三)酶特点与一般的非酶催化剂相比,酶作为催化剂有它特有的一些性质。
1. 酶的催化具高效性酶的催化效率比一般无机催化剂高105~1013倍。
极少量的酶就可使大量的物质很快地发生化学反应。
在相同的条件下,无机化剂需要数月甚至一年才能完成的反应,酶只要数秒钟就可以成。
2. 酶的催化作用具专一性所谓酶作用的专一性,是指酶对反应底物、反应类型及生成产物的选择性。
一种酶仅能催化一种或某一类物质发生一定的化学反应,生成一种产物。
例如,L-氨基酸氧化酶,只对L-型氨基酸起氧化作用,对D-型氨基酸无作用。
又例如,蛋白酶只能催化蛋白质的肽键水解产生小肽或氨基酸,但不能催化淀粉的水解。
无机催化剂则没有这么严格的专一性,所以酶的催化反应产物比较单一,副产物少。
3.酶的反应条件温和及催化活性可调控酶本身是蛋白质,一切能使蛋白质变性的因素,如高压、高温或强酸强碱等剧烈条件都能使酶活力下降甚至失活。
所以,一般酶的催化反应都是在常温、常压和近中性pH值条件下进行的。
而且生物体内的酶促作用可受多种因素的调节和控制。
影响酶作用的因素主要有:(1)温度温度的升高能使反应速率增加;但酶蛋白的热变性导致酶变性失活,使得反应速率下降。
所以在一定的温度范围内,温度升高,酶促反应速率增大。
当升到某一温度时,反应速率达到最大,这一温度称为酶促反应的最适温度。
植物体内的酶,最适温度一般在45~50℃;动物体内的酶,最适温度一般在37~40℃。
烹饪加热就是利用高温使生原料内的酶或微生物酶受热变性,从而达到加工的目的。
低温也使酶的活性降低,但不破坏酶。
当温度回升时,酶的催化活性又可随之恢复,这称酶的冷钝化。
(2)pH值绝大多数酶的反应速率随着pH值的变化往往呈钟罩形曲线,曲线的最高峰是酶促反应速率最大时的pH值,称为最适pH值。
一般酶的最适pH值在4~8之间。
植物和微生物体内的酶,其最适pH 值多在4.5~6.5之间;动物体内大多数酶,其最适pH值接近中性,一般为6.5~8.0之间。
个别酶的最适pH值可在较强的酸性或碱性区域,如胃蛋白酶的最适pH值为1.5,精氨酸酶的最适pH值为9.7。
(3)浓度所有的酶促反应,如果条件恒定,则反应速率决定于酶浓度和底物浓度。
当底物足够过量,其他条件固定,酶促反应的速度和酶浓度成正比。
如果酶浓度保持不变,当底物浓度[S]增加时,反应的速率V随之增加。
(4)激活剂和抑制剂凡是能提高酶活性的物质,都称为激活剂。
激活剂多为无机离子如K+、Na+、、Mg+、Zn2+、Fe2+、Ca2+、Cl-、I-、Br-、N03-等或简单有机化合物如抗坏血酸、半胱氨酸、谷胱甘肽等。
如氯离子能使唾液淀粉酶的活力增强,它是唾液淀粉酶的激活剂。
许多化合物能与一定的酶进行可逆或不可逆的结合,使酶的催化作用受到抑制。
凡是能降低酶活性的物质,称之为抑制剂。
二、食品和烹饪加工中重要的酶及应用(一)食品中酶的来源食品和烹饪加工会发生许多酶促化学反应。
按来源食品中的酶分为内源酶和外源酶两大类。
(二)种类和应用食品及烹饪加工中重要的酶主要是水解酶类和氧化还原酶类。
其中水解酶是食品中最重要的酶,常见的有淀粉酶、果胶酶、蛋白酶和脂肪酶等。
有关食品及烹饪加工中常见酶可参见表7-1。
表7-1 烹饪加工中常见的酶1、淀粉酶淀粉水解酶类,是催化淀粉、糖元和糊精中糖苷键水解的一类酶的统称。
几乎所有植物、动物和微生物都含有淀粉酶,被广泛地应用于制糖、食品发酵中。
根据对淀粉作用方式的不同,淀粉酶可分为以下4种主要类型:α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶和异淀粉酶。
淀粉酶对天然存在的完整的淀粉粒作用比较困难,对糊化淀粉比较敏感。
(1)α-淀粉酶α-淀粉酶以随机的方式从淀粉分子内部水解α-1,4-糖苷键,不能水解支链淀粉的α-1,6键。
在制造面包等发酵烘烤食品时,面粉本身的单糖或双糖不超过0.5%,不足以让酵母大量发酵。
用α-淀粉酶能为酵母提供发酵的糖分以改善产气能力,改善面团结构;但过度水解可造成面食的“糖心”现象。
(2)β-淀粉酶β-淀粉酶是一种外切酶,也不能水解支链淀粉中的α-l,6键。
在水解淀粉分子时,β-淀粉酶从非还原性基开始,每次切下两个葡萄糖单位,即一个麦芽糖分子,并使麦芽糖分子的构型从α变成β型。
β-淀粉酶作用于支链淀粉时,其中50%~60%转变成麦芽糖,而其余部分则为大分子β-界限糊精。
2、蛋白酶蛋白酶催化水解蛋白质肽链中的肽键,使蛋白质成为多肽或氨基酸。
它广泛存在于动植物和微生物中。
蛋白酶在实际中有很多重要应用。
包括肉类嫩化、控制蛋白质的水解程度以及来改善蛋白质的功能性质等。
例如,提高大豆和鱼肉蛋白的可溶蛋白,能够提高它们的含氮化合物的溶解度,从而增大加热风味,同时其乳化、起泡能力也增强;又例如,用蛋白酶使肽键断裂来降低面筋强度,可制作酥性面点如饼干或塑性面点如蛋糕等。
(1)植物蛋白酶木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶和无花果蛋白酶是常见的植物性蛋白酶。
从番木瓜胶乳中可得到木瓜蛋白酶。
它有较宽的底物专一性,能以大致相同的速度水解含有精氨酸、赖氨酸、甘氨酸和瓜氨酸残基的底物。
木瓜蛋白酶在pH5时具有良好的稳定性,在以蛋清蛋白和酪蛋白为底物时,最适pH是7;而以明胶为底物时,最适pH为5。
与其他蛋白酶相比,木瓜蛋白酶具有较高的热稳定性。
例如,酶液在pH7和70℃下加热30min,活力仅损失20%。
木瓜蛋白酶还具有从蛋白质的水解物再合成蛋白质类物质的能力,这种活力有可能被用来改善植物蛋白质的营养价值或功能性质,例如将蛋氨酸并入到大豆蛋白质中去。
菠萝汁中含有很强的蛋白酶,从果汁或粉碎的茎中可以提取得到。
它对底物的专一性也较宽,其最适pH值范围为6~8。
另外,烹饪常用的生姜中也含有生姜蛋白酶,它在原料特别是肉类原料腌制、码味中对肉的嫩度和风味也会产生影响。
几种植物蛋白酶对肉类组织的作用关系,见表7-2。
表7-2 植物蛋白酶对肉类组织的作用(2)动物组织蛋白酶组织蛋白酶是存在于动物体各部的细胞内蛋白酶,在肌肉中的含量比在其他组织中的含量低,最适pH值为5.5。
组织蛋白酶在动物死后从细胞的溶酶体中释放激活,产生催化作用,由组织蛋白酶的分解作用产生的游离氨基酸是形成肉香和肉味的基础之一。
动物尸僵后的组织嫩化与组织蛋白酶的活力也有关,因而肉的食用质量与这种酶有密切的关系。
3、果胶酶果胶酶是指分解(裂解和水解)果胶物质的多种酶的总称。
存在于高等植物和微生物中。
但除了蜗牛以外,在动物界中没有发现果胶酶存在。
烹饪加工中蔬菜的软疡也与因时间过长,果胶酶过分分解蔬菜中果胶物质有关。
4、脂肪酶(甘油酯水解酶)脂肪水解酶,能把脂肪水解为脂肪酸和甘油。
脂肪酶最适温度30~40℃,但是某些食物中的脂肪酶甚至冷冻到-29℃仍有活力表现。
大多数脂肪酶的最适pH值在偏碱性一侧(pH8~9)。
脂肪酶作用于脂肪产生游离脂肪酸,促进脂肪氧合酶的作用,从而使食品具有不良的风味。
例如,脂肪酶的作用对于大豆产品的不良风味的产生具有重要的作用。
在其他种类的植物种子中,脂肪酶的作用能在种子的粉碎过程中直接地产生不良风味。
如果在香料中含有脂肪酶,那么在香料和食用油同时使用时,也可能产生不良风味。
脂肪酶作用而产生的不良风味常被称为水解酸败。
例如,粮油中含有脂肪酶,常常使一定量的脂肪被催化水解而使游离脂肪酸含量升高,从而导致粮油变质变味、品质下降。
5、脂肪氧合酶脂肪氧合酶(亚油酸:氧—氧化还原酶)特异性地催化含顺、顺-l,4-戊二烯单位的不饱和脂肪酸及酯的氢过氧化作用,作用机制与前面介绍的脂肪自动氧化相同。
经脂肪氧合酶催化生成的氢过氧化物,会进一步按各种不同途径发生复杂的变化,而产生数以百计的不同产物,也能与食品中的非脂肪成分作用,因而以各种方式影响了食品的质量。
例如,脂肪氧合酶是大豆产生豆腥味的原因,脂肪氧合酶还能除去面粉中的天然色素而使面包瓤显得洁白。
这是由于在脂肪氧合酶作用下生成的氢过氧化物,氢过氧化物对胡萝卜素有漂白作用,还能破坏叶绿素。
脂肪氧合酶还能增加面团的弹性,在面粉中加入1%(按面粉质量计算)含脂肪氧合酶活力的大豆粉,能改进面粉的颜色和焙烤质构。
第二节生物代谢的原理(略)第三节鲜活烹饪原料的代谢作用(略)小结(略)思考与练习(略)。