第四章酶學概論

1、 量變過程量變過程 質變過程質變過程 u能與蛋白質氨基酸中的多種基團(如 NH2、OH、COOH和SH 等 ) 共價結合而使其變性。 u甲醛在高濃度下可殺死芽孢，其缺 點是對眼睛及粘膜組織有刺激作用， 穿透性能差，作用慢,有令人不愉快的 氣味。 u戊二醛具有較小的刺激性和異味， 用2的溶液可以在10min內殺死細菌 、結核分枝桿菌和病毒，在310h內 可殺死細菌芽孢 ，是目前殺菌能力較 高的一種化學藥劑，常用于醫(yī)用器械 和用具的消毒 u重金屬離子具有很強的殺菌 效力，其中尤以Hg、Ag和 Cu 2最強。重金屬離子進入 細胞后主要與酶或蛋白質使 之變性。 u微量的重金屬離子還能在細 胞內不斷累積

2、并最終對生物 發(fā)生毒害作用。 uH值或氫離子濃度對微生物的作用 表現(xiàn)在:(1)影響細胞質膜電荷和養(yǎng)料吸 收。如在酸性環(huán)境中，乙酸能進入細 胞，而在中性或堿性環(huán)境中，乙酸離 子化，不能進入細胞；(2) 影響酶的活 性；(3)改變環(huán)境中養(yǎng)料的可給性或有 害物質的毒性。 u苯甲酸、乳酸等有機酸常用作防腐 劑。 u石灰常用于衛(wèi)生消毒。 制革酶化學制革酶化學 以酶反以酶反應應的催化的催化類類型分：型分： 氧氧化化還還原酶原酶 轉轉移酶移酶類類 水解酶水解酶類類 裂合酶裂合酶類類 異構異構酶酶類類 連連接（合成）酶接（合成）酶類類 以酶反以酶反應應的催化的催化類類型分：型分： 以酶反以酶反應應的催化的催化

3、類類型分：型分： 酶酶與與一般催化一般催化劑劑的共同點：的共同點： 酶酶與與一般催化一般催化劑劑的不同點：的不同點： 結構專一性結構專一性：有些酶對底物的要求非常嚴格，只作 用于一個特定的底物。這種專一性稱為絕對專一性 結構專一性結構專一性：有些酶對底物的要求非常嚴格，只作 用于一個特定的底物。這種專一性稱為絕對專一性 結構專一性結構專一性：有些酶對底物的要求非常嚴格，只作 用于一個特定的底物。這種專一性稱為絕對專一性 ；如尿酶 誘導誘導契合契合學說學說（1964） u酶促反應一般在酶促反應一般在pH 5-8 水溶液中進行，水溶液中進行， 反應溫度范圍為反應溫度范圍為20-40。 u凡能使蛋白

4、質變性的因素如強酸、強堿凡能使蛋白質變性的因素如強酸、強堿 高溫等條件都能使酶破壞而完全失去活高溫等條件都能使酶破壞而完全失去活 性。所以酶作用一般都要求比較溫和的性。所以酶作用一般都要求比較溫和的 條件如常溫、常壓和接近中性的酸堿度。條件如常溫、常壓和接近中性的酸堿度。 p 鄰近作用鄰近作用提高了酶活性中心的底物濃度 p 定向作用定向作用縮短了底物與催化基團間的距離 p 提高反應速度（成功率）108倍 酶 底物 同時形變 底物分子發(fā)生形變 p催化劑（酶）通過與底物形成反應活性 很高的共價過渡產(chǎn)物，使反應活化能降 低，從而提高反應速度的過程，稱為共 價催化。 廣廣義義酸基酸基團團 （質質子供體

5、）子供體） 廣廣義堿義堿基基團團（質質子受體）子受體） u酸堿催化是通過瞬時的向反應物提供質子或從反 應物接受質子以穩(wěn)定過渡態(tài)，加速反應的一類催化 機制。 u酶分子中存在很多可以作為廣義酸、堿的基團 酚羥基 咪唑基 也就是說： 酶與底物結合時，由于酶的變形（誘導契 合）或底物變形使二者相互適合，并依靠離 子鍵、氫鍵、范德華力的作用和水的影響， 結合成中間產(chǎn)物，在酶分子的非極性區(qū)域內， 由于酶與底物的鄰近、定向，使二者可以通 過親核親電催化、一般酸堿催化或金屬離 子催化方式進行多元催化，從而大大降低反 應所需的活化能，使酶促反應迅速進行。 Henri. V法國 CA Wurtz法國 在低底物濃度

6、時： 反應速度與底物濃度成正比，表現(xiàn) 為一級反應特征。 底物濃度對酶反應速率的影響底物濃度對酶反應速率的影響-米氏學說米氏學說 隨著底物濃度的增高 反應速度不再成正比例加速；反應為混 合級反應。 當?shù)孜餄舛冗_到一定值 反應速度達到最大值（Vmax），此時再增 加底物濃度，反應速度不再增加，表現(xiàn)為零 級反應。 加拿大 德國 V= Vmax S Km + S 米氏常數(shù) 關于米氏常數(shù)Km的幾點說明： 米氏常數(shù)的應用 V= Vmax S Km + S S= Km Vmax- V V 溫度的影響 u溫度升高,酶的高級結構 將發(fā)生變化或變性，導致 酶活性降低甚至喪失，反 應速度很快下降 溫度的影響 pH對

7、酶促反應速度的影響 pH對酶促反應速度的影響 p酶的最適pH不是一個固定的常數(shù)， p它受到底物的種類、濃度; 緩沖液的種類、 濃度; 酶的純度;反應的溫度、時間等的影響 酶濃度對酶反應速度的影響 0 0 酶酶濃濃度度 反反 應應 速速 度度 激活劑對酶反應速度的影響 激活劑的種類 n（1）無機離子： p金屬離子(鉀、鈉、鎂、鋅、鈣） p陰離子(氯離子)、 p氫離子 n（2）簡單有機分子： 某些還原劑、乙二胺四乙酸（EDTA） n (3)具有蛋白質性質的大分子物質 p主要是激活酶原 無活性的酶原 有活性的酶 激活作用激活作用 激活劑對酶反應速度的影響 不可逆抑制作用 可逆抑制作用 競爭性抑制 非

8、競爭性抑制 反競爭性抑制 專一性不可逆抑制作用 非專一性不可逆抑制作用 抑制作用 抑制劑對酶反應的影響 抑制劑對酶反應的影響 用單位時間內、單位體積中底物的減少量 或產(chǎn)物的增加量來表示。單位：濃度/單 位時間 p制革中常用的酶制制革中常用的酶制劑劑，主要是蛋白水解酶，主要是蛋白水解酶， 其次是脂肪酶其次是脂肪酶 p目前，在準目前，在準備備工段的各工段的各個個工序幾乎都工序幾乎都與與酶酶 的的應應用，如浸水、用，如浸水、脫脫脂、脂、脫脫毛、毛、軟軟化，也可化，也可 用于鞣后用于鞣后藍濕藍濕革的革的軟軟化化與脫與脫脂脂 p工工業(yè)業(yè)用的蛋白酶一般用的蛋白酶一般純純度不高度不高 中性蛋白酶中性蛋白酶

9、p枯草桿菌枯草桿菌1.398中性蛋白酶中性蛋白酶 n主要用于脫毛，也可在軟化工序作為輔助酶軟劑和部位差 處理劑用 npH=7時最穩(wěn)定，pH10或pH5.5失活；pH=7時最適反應溫 度為45-50，60 以上失活 nCu2+，Hg2+，Al3+，Pb2+，EDTA抑制，Ca2+無影響 p放放線線菌菌166中性蛋白酶中性蛋白酶 n主要用于脫毛及軟化時的輔助軟化劑 n最適pH=7-8；最適溫度為40 nCa2+有明顯激活作用，EDTA和明礬抑制 p棲土曲霉棲土曲霉3.942蛋白酶蛋白酶 n主要用于脫毛，也可用于軟化和浸水 n最適pH=6.8-7.5；最適溫度為45 ； n此酶還有一個堿性最適pH

10、（pH=10 ） nNa2SO3，硼酸鹽明顯激活； Hg2+ ， Pb2+抑制 堿堿性蛋白酶性蛋白酶 p2709堿堿性蛋白酶性蛋白酶 n主要用于脫毛，也可用于浸水 n最適溫度：45-50； n最適pH=911 p209堿堿性蛋白酶性蛋白酶 n主要用于脫毛 n最適pH=911 n最適溫度為4050 nCa 2 + ，Mn2+ 有激活作用， Cu2+ Mg 2 + 嚴重抑制 酸性蛋白酶酸性蛋白酶 p537酸性蛋白酶酸性蛋白酶 n生產(chǎn)菌種：宇佐美曲霉 n主要用于毛皮加工中皮板的軟化，也可用于藍濕革軟化 npH穩(wěn)定范圍2.04.0，最適pH=2.0 n適宜溫度范圍為3050 ，最適溫度：50，超過50

11、 迅 速失活； nCu2+，Hg2+，Al3+抑制，Ca2+ 、Mn2+、 Mg2+激活 p3.305酸性蛋白酶酸性蛋白酶 n生產(chǎn)菌種：黑曲霉 npH穩(wěn)定范圍2.03.0，最適pH=2.5，高于4.5迅速失活 n短時間反應最適溫度4547 ，長時間不宜超過45 ，超 過50 迅速失活； nCa2+，Mn2+ 有激活作用， Hg2+、Ag+輕微抑制 工工業(yè)胰業(yè)胰酶酶 n工業(yè)胰酶是從豬、牛、羊等哺乳動物胰臟中提取的 一種混合酶制劑，主要成分為胰蛋白酶、胰脂肪酶、 胰淀粉酶 n工業(yè)胰酶是制革中使用量最大的酶制劑，主要軟化， 起到去除皮垢，徹底消腫，進一步分散纖維的作用 n在軟化工序中使用pH范圍為7.58.0,溫度為3640 n在使用過程中，要嚴格控制條件，特別是在溫度升 高時，可發(fā)生軟化過渡甚至爛皮的現(xiàn)象 脂肪酶脂肪酶 n制革工業(yè)中使用的脂肪酶主要是堿性脂肪 酶，最適pH為