催化底物进行氧化还原反应的酶转移酶类
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酶的分类
根据国际酶学委员会(International Enzyme Commission,IEC)的规定,按照酶促反应的性质,分为六大类:1.氧化还原酶(oxidoreductases)催化底物进行氧化还原反应。
如乳酸脱氢酶、琥珀酸脱氢酶、细胞色素氧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶等。
2.转移酶(transferases)催化底物之间某些基团的转移或交换。
如甲基转移酶、氨基转移酶、磷酸化酶等。
3.水解酶(hydrolases)催化底物发生水解反应。
如淀粉酶、蛋白酶、核酸酶、脂肪酶等。
4.裂解酶(lyases)催化底物裂解或移去基团(形成双键的反应或其逆反应)。
如碳酸酐酶、醛缩酶、柠檬酸合成酶等。
5.异构酶(isomerases) 催化各种同分异构体之间相互转化。
如磷酸丙糖异构酶、消旋酶等。
6.合成酶(ligases) 催化两分子底物合成一分子化合物,同时偶联有ATP的分解释能。
如谷氨酰胺合成酶、氨基酸-RNA连接酶等。
酶的特性课堂总结引言在生物学领域中,酶是一类催化化学反应的生物分子。
酶能够加速化学反应的速率,使得生物体内许多反应能够快速进行。
本文将总结酶的特性,包括其种类、结构、功能以及调节机制等方面的内容。
1. 酶的种类1.1 按反应类型分类酶根据它们所参与的反应类型,可以分为以下几类: - 氧化还原酶:参与氧化还原反应,如过氧化氢酶、乙醛脱氢酶等。
- 转移酶:参与物质的转移反应,如乙酰胆碱酯酶、DNA聚合酶等。
- 水解酶:参与水解反应,如蛋白酶、淀粉酶等。
-合成酶:参与物质的合成反应,如合成酶A、核酸合成酶等。
1.2 按底物分类酶还根据它们催化的底物类型,可以分为以下几类: - 氧化酶:催化氧化反应的酶,如葡萄糖氧化酶。
- 还原酶:催化还原反应的酶,如二氧化碳还原酶。
- 氨化酶:催化氨化反应的酶,如谷氨酰胺合成酶。
2. 酶的结构酶通常由蛋白质构成,其结构可以分为四个层次: ### 2.1 一级结构一级结构指的是酶由多个氨基酸残基组成的顺序。
不同的氨基酸序列会决定酶的特性和功能。
2.2 二级结构二级结构是指酶分子链内部的局部空间构型,主要有α-螺旋和β-折叠两种形式。
这些结构对于酶的稳定性和活性起着重要作用。
2.3 三级结构三级结构是指酶的整体空间构型,其形态往往由不同的二级结构元素组合而成。
三级结构的稳定性能够决定酶的功能和底物的结合能力。
2.4 四级结构对于由多个蛋白子单位组成的复合酶而言,四级结构是指所有蛋白子单位之间的相对位置和空间排列。
这种结构将决定酶催化反应的效率。
3. 酶的功能酶的功能主要体现在以下几个方面:- 催化反应:酶能够加速化学反应的速率,使得生物体内的许多反应能够在生理条件下进行。
- 选择性催化:酶对于底物的选择性较高,只催化特定的底物。
- 底物转化:酶能够将底物转化为产物,并释放出来。
- 调节反应速率:酶的活性可以通过因子的改变而受到调节,实现对于生化反应速率的灵活控制。
6大类酶的顺序酶是生物体内负责催化化学反应的蛋白质分子。
根据其作用机制和催化反应类型的不同,酶可以分为六大类。
本文将按照这六大类酶的顺序,介绍它们的作用和特点。
一、氧化还原酶氧化还原酶是一类催化氧化还原反应的酶,能够在生物体内催化电子转移反应。
其主要作用是将电子从底物转移到另一种分子上,从而实现氧化还原反应的进行。
氧化还原酶在许多重要的生物过程中起到关键作用,如细胞呼吸、光合作用等。
二、转移酶转移酶是一类催化转移反应的酶,能够将一个化学基团从一种底物转移到另一种底物上。
转移酶广泛存在于生物体内,参与了许多重要的生物代谢和合成过程。
例如,转氨酶能够催化氨基酸的转移反应,将氨基酸的氨基团转移到另一种分子上。
三、水解酶水解酶是一类催化水解反应的酶,能够将化学键通过加入水的方式断裂。
水解酶在生物体内参与了许多重要的代谢过程,如消化系统中的脂肪酶能够催化脂肪的水解反应,将脂肪分解为脂肪酸和甘油。
四、合成酶合成酶是一类催化合成反应的酶,能够将两个或多个底物通过形成新的化学键合成一个新的产物。
合成酶在生物体内参与了许多重要的生物合成过程,如DNA聚合酶能够催化DNA的合成反应,将DNA 的单链合成为双链。
五、异构酶异构酶是一类催化异构反应的酶,能够将分子内的化学键重新排列,从而形成同种物质的异构体。
异构酶在生物体内参与了许多重要的代谢过程,如糖酵解中的磷酸戊糖异构酶能够催化磷酸戊糖的异构反应,将磷酸戊糖转化为磷酸果糖。
六、缺失酶缺失酶是一类催化缺失反应的酶,能够将一个分子中的一部分去除,形成一个较小的产物。
缺失酶在生物体内参与了许多重要的代谢过程,如胃蛋白酶能够催化蛋白质的缺失反应,将蛋白质分解为较小的多肽。
通过以上对六大类酶的介绍,我们可以看到不同类别的酶在生物体内具有不同的作用和特点。
它们通过催化化学反应的进行,参与了许多重要的生物代谢和合成过程。
对于深入理解生物体的生化过程和机制,研究酶的功能和特性具有重要意义。
一. 名词解释1.生物酶工程又称高级酶工程它是酶学与现代分子生物学技术相结合的产物。
2.蛋白质工程蛋白质工程就是运用蛋白质结构功能和分子遗传学知识,从改变或合成基因入手,定向地改造天然蛋白质或设计制造新的蛋白质。
3.多核糖体把细胞放在极其温和的条件下处理,就能得到几个到几十个核糖体在一条mRNA上结合起来的形态4.固定化酶水溶性酶经物理或化学方法处理后,成为不溶于水的但仍具有酶活性的一种酶的衍生物。
在催化反应中以固相状态作用于底物5.酶反应器以酶或固定化酶为催化剂进行酶促反应的装置。
6.酶工程又叫酶技术,是酶制剂的大规模生产和应用的技术7.生物传感器对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。
8. motif (模体)指的是蛋白质分子结构中介于二级结构与三级结构之间的一个结构层次,又称超二级结构9. domain功能域生物大分子中具有特异结构和独立功能的区域,特别指蛋白质中这样的区域10.PDB蛋白质数据库(Protein Data Bank,PDB)是一个生物大分子,11. DNA shuffling体外同源重组技术。
通过改变单个基因原有的核苷酸序列创造新基因,并赋予产物以新功能。
12.生物催化剂是指生物反指应过程中起催化作用的游离或固定化细胞各游离或固定化酶的总称13.必需基团有的基团既在结合中起作用,又在催化中起作用,所以常将活性部位的功能基团统称为必需基团(essential group)14.活性中心。
酶的活性中心是酶与底物结合并发挥其催化作用的部位。
15.有性PCR dna改组16.DNA改组通过改变单个基因原有的核苷酸序列创造新基因,并赋予产物以新功能。
17.免疫传感器偶联抗原/抗体分子的生物敏感膜与信号转换器组成的,基于抗原抗体特异性免疫反应的一种生物传感器。
18.易错PCR是从酶的单一基因出发,在改变反应条件的情况下进行聚合酶链反应,使扩增得到的基因出现碱基配对错误,从而引起基因突变的技术过程。
酶的六大类酶是一类生物催化剂,能够加速生物体内化学反应的速率,但并不参与反应本身。
根据其催化反应类型和结构特点,酶可以被分为六大类:氧化还原酶、转移酶、水解酶、合成酶、裂解酶和异构酶。
1. 氧化还原酶氧化还原酶是催化氧化还原反应的酶类。
它们能够在生物体内将电子从一个物质转移到另一个物质,从而使化学反应发生。
氧化还原酶包括氧化酶、还原酶和过氧化酶等。
其中,氧化酶能够将底物氧化,还原酶则能够将底物还原,过氧化酶则能够利用过氧化氢将底物氧化。
2. 转移酶转移酶是催化化学物质转移的酶类。
它们能够将官能团从一个底物转移到另一个底物上,从而完成化学反应。
转移酶包括酰基转移酶、甲基转移酶、磷酸转移酶等。
酰基转移酶能够将酰基基团从一个底物转移到另一个底物上,甲基转移酶则能够将甲基基团转移至另一个底物上,磷酸转移酶则能够将磷酸基团从一个底物转移到另一个底物上。
3. 水解酶水解酶是催化水解反应的酶类。
它们能够将底物分解为两个或多个分子,通过水解反应来实现。
水解酶包括酯酶、糖苷酶、肽酶等。
酯酶能够将酯键水解为酸和醇,糖苷酶则能够水解糖苷键,肽酶则能够将蛋白质水解为氨基酸。
4. 合成酶合成酶是催化合成反应的酶类。
它们能够将两个或多个底物合成为一个新的化合物,从而实现化学反应。
合成酶包括脱水酶、单加合酶、双加合酶等。
脱水酶能够将两个底物通过去除水分子合成为一个新的化合物,单加合酶则能够将两个底物通过加成反应合成为一个新的分子,双加合酶则能够将两个底物通过连续加成反应合成为一个新的分子。
5. 裂解酶裂解酶是催化裂解反应的酶类。
它们能够将一个分子裂解为两个或多个分子,实现化学反应。
裂解酶包括裂解酶、裂氨酶、裂肽酶等。
裂解酶能够将底物裂解为两个或多个小分子,裂氨酶则能够将氨基酸从底物中裂解出来,裂肽酶则能够将蛋白质裂解为多个肽段。
6. 异构酶异构酶是催化异构反应的酶类。
它们能够将底物转变为同分异构体,实现化学反应。
异构酶包括异构酶、旋光酶等。
酶的分类酶是一类在生物体内起到催化作用的特殊蛋白质分子。
根据其催化反应的特性和催化底物的类型,酶可以被分为多个不同的分类。
一、氧化还原酶氧化还原酶是一类催化氧化还原反应的酶,它们能够在生物体内催化氧化还原反应,将电子从底物转移到另一个分子上。
常见的氧化还原酶包括过氧化物酶、过氧化氢酶和还原酶等。
例如,过氧化物酶能够将过氧化氢分解为水和氧气。
二、水解酶水解酶是一类催化水解反应的酶,它们能够将大分子底物水解为小分子产物。
水解酶在生物体内起到分解和利用各种生物大分子的作用。
常见的水解酶包括葡萄糖苷酶、脂肪酶和蛋白酶等。
例如,葡萄糖苷酶能够将葡萄糖苷水解为葡萄糖和苷。
三、合成酶合成酶是一类催化合成反应的酶,它们能够在生物体内催化小分子底物合成为大分子产物。
合成酶在生物体内起到合成各种生物大分子的作用。
常见的合成酶包括聚合酶、DNA合成酶和蛋白合成酶等。
例如,聚合酶能够将核苷酸单元聚合成DNA链。
四、异构酶异构酶是一类催化异构反应的酶,它们能够在生物体内将底物分子的结构重新排列,形成同分异构体。
异构酶在生物体内起到调节代谢途径和提供多样性的作用。
常见的异构酶包括异构酶和环化酶等。
例如,异构酶能够将葡萄糖-6-磷酸异构为果糖-6-磷酸。
五、缺陷酶缺陷酶是一类由于基因突变导致催化活性丧失或降低的酶。
缺陷酶的存在会导致代谢途径的紊乱和疾病的发生。
常见的缺陷酶包括乳糖酶、酪氨酸酶和胆固醇酶等。
例如,乳糖酶缺陷会导致乳糖不耐受症。
六、转移酶转移酶是一类催化底物上的官能团转移的酶,它们能够在生物体内催化底物分子上的特定官能团转移到另一个分子上。
转移酶在生物体内起到调节代谢途径和合成生物大分子的作用。
常见的转移酶包括脱氢酶、羧化酶和甲基转移酶等。
例如,脱氢酶能够将底物上的氢原子转移到另一个分子上。
七、裂解酶裂解酶是一类催化裂解反应的酶,它们能够在生物体内催化底物的裂解反应,将底物分解为小分子产物。
裂解酶在生物体内起到分解复杂生物大分子的作用。
十种常见的酶制剂酶制剂是一类通过酶催化反应促进化学反应发生的药物或化学物质。
酶制剂在医药、食品、农业、生态环保等领域有着广泛的应用。
下面将介绍十种常见的酶制剂。
1.脱氢酶脱氢酶是一类催化底物氧化还原反应的酶,常见的有葡萄糖脱氢酶、乳酸脱氢酶、谷氨酸脱氢酶等。
脱氢酶在医药领域被广泛应用于测定血糖、血乳酸以及血液中其他底物的浓度。
2.转移酶转移酶是一类催化底物分子间转移官能团的酶,常见的有转氨酶、转酮酶和乙醇脱氢酶等。
转移酶在医药领域被广泛应用于合成药物和抗体药物的制备。
3.氧化酶氧化酶是一类催化底物与氧气反应的酶,常见的有氨基酸氧化酶、醇酮氧化酶和脂肪酸氧化酶等。
氧化酶在许多工业领域中被广泛应用,如食品加工和制药工业。
4.水解酶水解酶是一类催化酶解底物中的化学键的酶,常见的有淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶等。
水解酶在食品和饮料制造过程中常用于改善食品的口感和消化。
5.合成酶合成酶是一类催化底物合成的酶,常见的有核苷酸合成酶、多肽合成酶和糖苷合成酶等。
合成酶在制备DNA、RNA和多肽等生物大分子化合物中起到关键作用。
6.缩合酶缩合酶是一类催化底物中的官能团发生缩合反应的酶,常见的有醌缩酶、酮糖醇缩酶和巴别酮缩酶等。
缩合酶在合成药物和精细化工领域中起到重要作用。
7.氨化酶氨化酶是一类催化底物中的氨基与另一官能团发生反应的酶,常见的有氨基酸氨化酶、尿素酶和脲酶等。
氨化酶在合成氨基酸和生物分解废水中的氨氮处理中具有重要应用。
8.磷酸化酶磷酸化酶是一类催化底物中的磷酸基与另一官能团发生反应的酶,常见的有激酶、磷酸酯酶和激酶酶等。
磷酸化酶在转录调控和细胞信号传导等方面起到重要作用。
9.糖转移酶糖转移酶是一类催化底物中糖分子转移的酶,常见的有葡萄糖转移酶、乳糖转移酶和异抗原酶等。
糖转移酶在糖代谢和糖基化修饰等方面具有重要作用。
10.还原酶还原酶是一类催化底物进行还原反应的酶,常见的有过氧化物酶、还原糖酶和亚甲基四氢叶酸还原酶等。
题型—填空、判断、名词解释、简答、论述。
一、水的存在状态二、水在食品中的作用①溶剂;②反应物或反应介质;③去除食品加工过程的有害物质;④浸涨剂;⑤传热介质;⑥生物大分子的构象稳定剂;⑦水对食品的结构、外观、质地、风味、新鲜度以及腐败变质的敏感性都有极大的影响,从而也深刻影响着食品的运用和商业价值。
三、改性淀粉经过处理的淀粉总称为改性淀粉。
如可溶性淀粉、氧化淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉。
①可溶性淀粉:轻度酸或碱处理的淀粉,热时有良好的流动性,冷凝时形成凝胶。
用于制造胶姆糖(香口胶、泡泡糖)和糖果。
②氧化淀粉:用次氯酸钠、次氯酸处理淀粉,氧化淀粉糊的黏度较低,但稳定性高,较透明,颜色较白,成膜性好。
适用于分散剂和乳化剂③酯化淀粉:淀粉醋酸酯、淀粉硝酸酯、淀粉磷酸酯。
取代度从0~3。
④交联淀粉:用具有多元官能团的试剂,如甲醛环氧氯丙烷、三偏磷酸盐等作用于淀粉将不同的淀粉分子的羟基间连接在一起,产生交联淀粉。
可作为罐头制品的胶凝剂,冷冻食品、罐装汤汁、酱、婴儿食品的增稠剂。
⑤醚化淀粉:淀粉分子中的羟基被醚化得到,包括羟烷基淀粉、羧甲基淀粉、阳离子淀粉等。
四、淀粉糊化天然淀粉分子间通过氢键缔合形成结晶胶束区,在冷水中不溶解。
加热后,破坏了结晶胶束区中弱的氢键,一部分胶束被溶解形成空隙,水分子进入内部,颗粒开始水合和吸水膨胀,结晶区消失,大部分直链淀粉溶解到溶液中,溶液黏度增加,淀粉颗粒破裂,直链淀粉含量高的淀粉,糊化温度高;同一种淀粉,小颗粒淀粉的糊化温度高于大颗粒淀粉的糊化温度。
五、酶的分类1、根据化学组成分:(1)单纯蛋白酶:单纯蛋白质分子,如脲酶、胰蛋白酶等(2)结合蛋白酶:除蛋白质外还有非蛋白质部分。
“全酶=酶蛋白+辅因子(金属离子、小分子有机化合物)”2、根据酶促反应的类型:(1)氧化还原酶类:能催化底物发生氧化还原反应的酶。
包括脱氢酶、加氧酶、氧化酶、还原酶、过氧化物酶等。
(2)转移酶:能催化底物发生基团转移或交换的酶。
第三章酶化学与辅酶一、选择题(在备选答案中只有一个是正确的)1.关于酶的叙述哪项是正确的?A.所有的酶都含有辅基或辅酶B.只能在体内起催化作用C.大多数酶的化学本质是蛋白质D.能改变化学反应的平衡点加速反应的进行E.都具有立体异构专一性(特异性)2.酶原所以没有活性是因为:A.酶蛋白肽链合成不完全B.活性中心未形成或未暴露C.酶原是普通的蛋白质D.缺乏辅酶或辅基E.是已经变性的蛋白质3.磺胺类药物的类似物是:A.四氢叶酸B.二氢叶酸C.对氨基苯甲酸D.叶酸E.嘧啶4.关于酶活性中心的叙述,哪项不正确?A.酶与底物接触只限于酶分子上与酶活性密切有关的较小区域B.必需基团可位于活性中心之内,也可位于活性中心之外C.一般来说,总是多肽链的一级结构上相邻的几个氨基酸的残基相对集中,形成酶的活性中心D.酶原激活实际上就是完整的活性中心形成的过程E.当底物分子与酶分子相接触时,可引起酶活性中心的构象改变5.辅酶NADP+分子中含有哪种B族维生素?A.磷酸吡哆醛B.核黄素C.叶酸D.尼克酰胺E.硫胺素6.下列关于酶蛋白和辅助因子的叙述,哪一点不正确?A.酶蛋白或辅助因子单独存在时均无催化作用B.一种酶蛋白只与一种辅助因子结合成一种全酶C.一种辅助因子只能与一种酶蛋白结合成一种全酶D.酶蛋白决定结合酶蛋白反应的专一性E.辅助因子直接参加反应7.如果有一酶促反应其〔8〕=1/2Km,则v值应等于多少Vmax?A.0.25 B.0.33 C.0.50 D.0.67 E.0.758.有机磷杀虫剂对胆碱酯酶的抑制作用属于:A.可逆性抑制作用B.竞争性抑制作用C.非竞争性抑制作用D.反竞争性抑制作用E.不可逆性抑制作用9.关于pH对酶活性的影响,以下哪项不对?A.影响必需基团解离状态B.也能影响底物的解离状态C.酶在一定的pH范围内发挥最高活性D.破坏酶蛋白的一级结构E.pH改变能影响酶的Km值10.丙二酸对于琥珀酸脱氢酶的影响属于:A.反馈抑制B.底物抑制C.竞争性抑制D.非竞争性抑制E.变构调节二、填空题1.结合蛋白酶类必需由__________和___________相结合后才具有活性,前者的作用是_________,后者的作用是__________。
酶的七大类
1、氧化还原酶类(oxidoreductase):促进底物进行氧化还原反应的酶类,是一类催化氧化还原反应的酶,可分为氧化酶和还原酶两类。
2、转移酶类(transferases):催化底物之间进行某些基团(如乙酰基、甲基、氨基、磷酸基等)的转移或交换的酶类。
例如,甲基转移酶、氨基转移酶、乙酰转移酶、转硫酶、激酶和多聚酶等。
3、水解酶类(hydrolases ):催化底物发生水解反应的酶类。
例如,淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、磷酸酶、糖苷酶等。
4、裂合酶类(lyases):催化从底物(非水解)移去一个基团并留下双键的反应或其逆反应的酶类。
例如,脱水酶、脱羧酶、碳酸酐酶、醛缩酶、柠檬酸合酶等。
许多裂合酶催化逆反应,使两底物间形成新化学键并消除一个底物的双键。
合酶便属于此类。
5、异构酶类(isomerases):催化各种同分异构体、几何异构体或光学异构体之间相互转化的酶类。
例如,异构酶、表构酶、消旋酶等。
6、合成酶类(ligase):催化两分子底物合成为一分子化合物,同时偶联有ATP的磷酸键断裂释能的酶类。
例如,谷氨酰胺合成酶、DNA连接酶、氨基酸:tRNA连接酶以及依赖生物素的羧化酶等。
7、易位酶类(translocase):催化离子或分子跨膜转运或在膜内移动的酶类。
其中有些涉及ATP水解反应的酶被归为水解酶类(EC 3.6.3-),但水解反应并非这类酶的主要功能。
因此,命名委员会近期决定将这类酶归为第七大类酶。