生物化學(xué)ppt第8章酶通論

1、酶的發(fā)現(xiàn)及研究歷史酶的發(fā)現(xiàn)及研究歷史 人們對酶的認(rèn)識起源于生產(chǎn)與生活實(shí)踐。人們對酶的認(rèn)識起源于生產(chǎn)與生活實(shí)踐。 夏禹時(shí)代，人們掌握了釀酒技術(shù)。夏禹時(shí)代，人們掌握了釀酒技術(shù)。 公元前公元前1212世紀(jì)周朝，人們釀酒，制作飴糖和醬。世紀(jì)周朝，人們釀酒，制作飴糖和醬。 春秋戰(zhàn)國時(shí)期已知用麴春秋戰(zhàn)國時(shí)期已知用麴( (曲曲) )治療消化不良的疾治療消化不良的疾病。病。 酶者，酒母也酶者，酒母也酵素的發(fā)現(xiàn)酵素的發(fā)現(xiàn) enzyme (in yeast) enzyme是希臘文是希臘文 en = in ， zyme = yeast什么是酶？什么是酶？ 酶是生物催化劑酶是生物催化劑 生物體生物體一切生化反應(yīng)一切生

2、化反應(yīng)都需酶催化才能進(jìn)行！都需酶催化才能進(jìn)行！ 性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人造催化劑性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人造催化劑定義：由活細(xì)胞產(chǎn)生的、定義：由活細(xì)胞產(chǎn)生的、 有高度專一性和有高度專一性和 高效催化作用的生物大分子。高效催化作用的生物大分子。一、酶催化作用的特點(diǎn) 1. 提高反應(yīng)速度，不改變平衡點(diǎn)提高反應(yīng)速度，不改變平衡點(diǎn); 2. 只起催化作用，本身不消耗；只起催化作用，本身不消耗； 3. 降低反應(yīng)的活化能。降低反應(yīng)的活化能。 （一）與一般催化劑相同的特點(diǎn)（一）與一般催化劑相同的特點(diǎn) 活化能活化能(activation energy) 指在一定溫度下，指在一定溫度下，1mol底物全部進(jìn)入活底物全部進(jìn)入活化態(tài)所需要的自

3、由能化態(tài)所需要的自由能 單位：單位：kj/mol酶催化反應(yīng)的實(shí)質(zhì)：降低反應(yīng)的活化能1.1. 易失活（溫和性）易失活（溫和性）（二）（二） 生物催化劑的特點(diǎn)生物催化劑的特點(diǎn)常溫、常壓、中性常溫、常壓、中性 除個(gè)別除個(gè)別rna為催化自身反應(yīng)的酶外，為催化自身反應(yīng)的酶外，其余所有的酶都是其余所有的酶都是蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)。2. 2. 高效性高效性且且無副反應(yīng)無副反應(yīng)反應(yīng)速度是無酶催化反應(yīng)速度是無酶催化/ /普通人造催化劑催普通人造催化劑催化反應(yīng)速度的化反應(yīng)速度的10106 610101616倍。倍。 酶的催化雙氧水裂解3.3.專一性專一性specificity: 酶對催化的反應(yīng)和反應(yīng)物有酶對催化的反應(yīng)和反

4、應(yīng)物有 嚴(yán)格的選擇性。嚴(yán)格的選擇性。底物（底物（substrate): 酶作用的物質(zhì)。酶作用的物質(zhì)。 （1）酶濃度的可調(diào)性）酶濃度的可調(diào)性 （2）通過激素調(diào)節(jié)酶活性）通過激素調(diào)節(jié)酶活性 （3）反饋抑制調(diào)節(jié)酶活性）反饋抑制調(diào)節(jié)酶活性 （4）抑制劑和激活劑）抑制劑和激活劑 （5）別構(gòu)調(diào)控、共價(jià)修飾、同工酶等）別構(gòu)調(diào)控、共價(jià)修飾、同工酶等 4. 4. 可調(diào)節(jié)性可調(diào)節(jié)性二、酶的化學(xué)本質(zhì)及分類經(jīng)酸堿水解終產(chǎn)物是經(jīng)酸堿水解終產(chǎn)物是aaaa能被蛋白酶水解而失活能被蛋白酶水解而失活酶可變性失活酶可變性失活酶是兩性電解質(zhì)酶是兩性電解質(zhì)具有不能通過半透膜等膠體性質(zhì)具有不能通過半透膜等膠體性質(zhì)具有蛋白質(zhì)的化學(xué)呈色反

5、應(yīng)具有蛋白質(zhì)的化學(xué)呈色反應(yīng)化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)（一）酶的化學(xué)本質(zhì)（一）酶的化學(xué)本質(zhì)1982年年t.cech發(fā)現(xiàn)了第發(fā)現(xiàn)了第1個(gè)有催化活性個(gè)有催化活性的天然的天然rnaribozyme（核酶核酶），），以后又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了真正的以后又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了真正的rna催化劑。催化劑。 單純酶單純酶 ：只有蛋白質(zhì)：只有蛋白質(zhì) 結(jié)合酶（綴合酶）：脫輔酶結(jié)合酶（綴合酶）：脫輔酶 + + 輔助輔助因子因子全酶全酶（二）酶的化學(xué)組成（二）酶的化學(xué)組成羧肽酶nadph脫氫酶的輔酶過氧化氫酶 結(jié)合酶中：結(jié)合酶中： 單獨(dú)酶蛋白或輔助因子沒有催化活性單獨(dú)酶蛋白或輔助因子沒有催化活性 一種酶蛋白一般只與一種輔助因子結(jié)合

6、一種酶蛋白一般只與一種輔助因子結(jié)合 同種輔助因子可與不同的酶蛋白結(jié)合同種輔助因子可與不同的酶蛋白結(jié)合 酶蛋白：決定反應(yīng)的專一性輔助因子：傳遞電子、原子或某些 化學(xué)基團(tuán)的作用monomeric enzyme：一般由一條肽鏈組成：一般由一條肽鏈組成oligomeric enzyme：為寡聚蛋白，：為寡聚蛋白，2個(gè)亞基個(gè)亞基multienzyme complex：幾種酶靠非共價(jià)鍵：幾種酶靠非共價(jià)鍵 彼此嵌合而成。彼此嵌合而成。由數(shù)個(gè)獨(dú)立的酶組合起來形成絡(luò)合體，催化一系由數(shù)個(gè)獨(dú)立的酶組合起來形成絡(luò)合體，催化一系列反應(yīng)。（如糖代謝、脂代謝）列反應(yīng)。（如糖代謝、脂代謝）（三）單體酶、寡聚酶、多酶復(fù)合體（三

7、）單體酶、寡聚酶、多酶復(fù)合體根據(jù)酶蛋白分子的特點(diǎn)：根據(jù)酶蛋白分子的特點(diǎn)：三、酶的命名和分類（一）習(xí)慣命名法（一）習(xí)慣命名法根據(jù)其催化底物來命名；根據(jù)其催化底物來命名；根據(jù)所催化反應(yīng)的性質(zhì)來命名；根據(jù)所催化反應(yīng)的性質(zhì)來命名；結(jié)合上述兩個(gè)原則來命名，結(jié)合上述兩個(gè)原則來命名，有時(shí)在這些命名基礎(chǔ)上加上酶的來源有時(shí)在這些命名基礎(chǔ)上加上酶的來源或其它特點(diǎn)。或其它特點(diǎn)。 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 命名簡單命名簡單應(yīng)用歷史較長，使用方便應(yīng)用歷史較長，使用方便 缺點(diǎn)缺點(diǎn)一名數(shù)酶、一酶數(shù)名一名數(shù)酶、一酶數(shù)名 為了適應(yīng)酶學(xué)發(fā)展的新情況，國際酶為了適應(yīng)酶學(xué)發(fā)展的新情況，國際酶學(xué)會議于學(xué)會議于19611961年提出一個(gè)新的系統(tǒng)命年提出

8、一個(gè)新的系統(tǒng)命名法及分類原則，已被國際生化協(xié)會名法及分類原則，已被國際生化協(xié)會采用。采用。（二）國際系統(tǒng)命名法：（二）國際系統(tǒng)命名法： 系統(tǒng)名稱包括底物名稱、反應(yīng)性質(zhì)，系統(tǒng)名稱包括底物名稱、反應(yīng)性質(zhì)，最后加一個(gè)酶字最后加一個(gè)酶字。 底物底物1 ：底物：底物2 + 反應(yīng)性質(zhì)反應(yīng)性質(zhì)+酶酶 乳酸乳酸 + nad+丙酮酸丙酮酸 + nadh + h+乳酸：乳酸：nad+氧化還原酶氧化還原酶當(dāng)?shù)孜餅樗畷r(shí)，可省略當(dāng)?shù)孜餅樗畷r(shí)，可省略i 系統(tǒng)名系統(tǒng)名：包括所有底物的名稱和反應(yīng)類型。包括所有底物的名稱和反應(yīng)類型。乳酸乳酸 + nad+丙酮酸丙酮酸 + nadh + h+乳酸：乳酸：nad+氧化還原酶氧化還原

9、酶i 慣用名慣用名：只取較重要的底物名稱和反應(yīng)類型。只取較重要的底物名稱和反應(yīng)類型。乳酸：乳酸：nad+氧化還原酶氧化還原酶乳酸脫氫酶乳酸脫氫酶對于催化水解反應(yīng)的酶一般在酶的名稱上省去反應(yīng)類型。對于催化水解反應(yīng)的酶一般在酶的名稱上省去反應(yīng)類型。（三）國際系統(tǒng)分類編號（三）國際系統(tǒng)分類編號g 1961 1961年國際酶學(xué)委員會（年國際酶學(xué)委員會（enzyme enzyme committee, eccommittee, ec）根據(jù)酶所催化的反）根據(jù)酶所催化的反應(yīng)類型和機(jī)理，把酶分成應(yīng)類型和機(jī)理，把酶分成6 6大類：大類： 氧化氧化- -還原酶催化氧化還原酶催化氧化- -還原反應(yīng)，催化氫的轉(zhuǎn)還原反

10、應(yīng)，催化氫的轉(zhuǎn)移或電子傳遞。移或電子傳遞。 主要包括脫氫酶主要包括脫氫酶(dehydrogenase(dehydrogenase) )和氧化酶和氧化酶(oxidase(oxidase) )。 如，乳酸如，乳酸(lactate)(lactate)脫氫酶催化乳酸的脫氫反應(yīng)。脫氫酶催化乳酸的脫氫反應(yīng)。1 1、氧化還原酶、氧化還原酶 oxidoreductaseoxidoreductasech3chcoohohnad+h+ch3ccoohonadhah2 + b（o2）a + bh2（h2o2，h2o）（四）六大類酶的特征（四）六大類酶的特征（1）脫氫酶類）脫氫酶類：催化直接從底物上脫氫的反應(yīng)：催化直

11、接從底物上脫氫的反應(yīng)ah2 +ba +bh2（需輔酶（需輔酶或輔酶或輔酶）（2）氧化酶類）氧化酶類催化底物脫氫，氧化生成催化底物脫氫，氧化生成h2o2：ah2 + o2a + h2o2（需（需fad或或fmn）催化底物脫氫，氧化生成催化底物脫氫，氧化生成h2o：2ah2 + o22a + 2h2o（3）過氧化物酶）過氧化物酶roo + h2o2ro + h2o + o2（4）加氧酶（雙加氧酶和單加氧酶）加氧酶（雙加氧酶和單加氧酶）o2 +ohohc=oc=oohoh（順，順（順，順-已二烯二酸）已二烯二酸）rh + o2 + 還原型輔助因子還原型輔助因子roh + h2o + 氧化型輔助因子氧

12、化型輔助因子（又稱（又稱羥化酶羥化酶） 轉(zhuǎn)移酶催化基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)，即將一個(gè)底物分子轉(zhuǎn)移酶催化基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)，即將一個(gè)底物分子的基團(tuán)或原子轉(zhuǎn)移到另一個(gè)底物的分子上。的基團(tuán)或原子轉(zhuǎn)移到另一個(gè)底物的分子上。 根據(jù)根據(jù)x x分類：轉(zhuǎn)移碳基、酮基或醛基、酰基、糖分類：轉(zhuǎn)移碳基、酮基或醛基、酰基、糖基、烴基、含氮基、含磷基和含硫基的酶。基、烴基、含氮基、含磷基和含硫基的酶。 例如，例如， 谷丙轉(zhuǎn)氨酶催化的氨基轉(zhuǎn)移反應(yīng)。谷丙轉(zhuǎn)氨酶催化的氨基轉(zhuǎn)移反應(yīng)。2 2、轉(zhuǎn)移酶、轉(zhuǎn)移酶 transferasetransferasech3chcoohnh2hoocch2ch2ccoohohoocch2ch2chcoohnh2c

13、h3ccoohoax + ba +bx 水解酶催化底物的加水分解反應(yīng)。水解酶催化底物的加水分解反應(yīng)。 主要包括淀粉酶、蛋白酶、核酸酶及脂酶等。主要包括淀粉酶、蛋白酶、核酸酶及脂酶等。 例如，脂肪酶例如，脂肪酶(lipase)(lipase)催化的脂的水解反應(yīng)：催化的脂的水解反應(yīng)：3 3、水解酶、水解酶 hydrolasehydrolaseh2ocooch2ch3rrcoohch3ch2ohab + h2oaoh + bh 裂合酶催化從底物分子中移去一個(gè)基團(tuán)或裂合酶催化從底物分子中移去一個(gè)基團(tuán)或原子形成雙鍵的反應(yīng)及其逆反應(yīng)。原子形成雙鍵的反應(yīng)及其逆反應(yīng)。 主要包括醛縮酶、水化酶及脫氨酶等。主要包

14、括醛縮酶、水化酶及脫氨酶等。 例如，例如， 延胡索酸水合酶催化的反應(yīng)。延胡索酸水合酶催化的反應(yīng)。4 4、裂合酶、裂合酶 lyaselyasehoocch=chcooh h2ohoocch2chcoohoh 異構(gòu)酶催化各種同分異構(gòu)體的相互轉(zhuǎn)化，異構(gòu)酶催化各種同分異構(gòu)體的相互轉(zhuǎn)化，即底物分子內(nèi)基團(tuán)或原子的重排過程。即底物分子內(nèi)基團(tuán)或原子的重排過程。 例如，例如，6-6-磷酸葡萄糖異構(gòu)酶催化的反應(yīng)磷酸葡萄糖異構(gòu)酶催化的反應(yīng)5 5、異構(gòu)酶、異構(gòu)酶 isomeraseisomeraseoch2ohohohohohoch2ohch2ohohohohabpp 合成酶，又稱為連接酶，能夠催化合成酶，又稱為連接

15、酶，能夠催化c-cc-c、c-oc-o、c-n c-n 以及以及c-s c-s 鍵的形成反應(yīng)。這類鍵的形成反應(yīng)。這類反應(yīng)必須與反應(yīng)必須與atpatp分解反應(yīng)相互偶聯(lián)。分解反應(yīng)相互偶聯(lián)。 例如，丙酮酸羧化酶催化的反應(yīng)。例如，丙酮酸羧化酶催化的反應(yīng)。 丙酮酸丙酮酸 + co+ co2 2 草酰乙酸草酰乙酸6 6、合成酶、合成酶 ligase or synthetasea + b + atpab + adp +pi酶的系統(tǒng)編號酶的系統(tǒng)編號：4 4位數(shù)字位數(shù)字第一位：代表六大類反應(yīng)類型第一位：代表六大類反應(yīng)類型第二位：亞類（作用的基團(tuán)或鍵的特點(diǎn)）第二位：亞類（作用的基團(tuán)或鍵的特點(diǎn)）第三位：亞亞類（精確

16、表示底物第三位：亞亞類（精確表示底物/ /產(chǎn)物的性質(zhì)）產(chǎn)物的性質(zhì)）第四位：在亞亞類中的序號第四位：在亞亞類中的序號乳酸脫氫酶乳酸脫氫酶 ec 1. 1. 1. 27第1大類，氧化還原酶第1亞類，氧化基團(tuán)choh第1亞亞類，h受體為nad+該酶在亞亞類中的編號指酶對底物的選擇性，也稱特異性。指酶對底物的選擇性，也稱特異性。結(jié)構(gòu)專一性結(jié)構(gòu)專一性立體異構(gòu)立體異構(gòu)專一性專一性絕對專一性絕對專一性相對專一性相對專一性族專一性族專一性鍵專一性鍵專一性旋光異構(gòu)專一性旋光異構(gòu)專一性幾何異構(gòu)專一性幾何異構(gòu)專一性四、酶的專一性（一）酶的專一性（一）酶的專一性（1）鎖鑰學(xué)說鎖鑰學(xué)說剛性構(gòu)象剛性構(gòu)象（2）誘導(dǎo)契合學(xué)說

17、誘導(dǎo)契合學(xué)說（3）結(jié)構(gòu)性質(zhì)互補(bǔ)學(xué)說結(jié)構(gòu)性質(zhì)互補(bǔ)學(xué)說 靜電效應(yīng)、極性相同靜電效應(yīng)、極性相同（4）三點(diǎn)附著學(xué)說三點(diǎn)附著學(xué)說 立體異構(gòu)專一性的酶立體異構(gòu)專一性的酶（二）與酶專一性有關(guān)的學(xué)說（二）與酶專一性有關(guān)的學(xué)說鎖鑰學(xué)說鎖鑰學(xué)說 認(rèn)為整個(gè)酶分子的天然構(gòu)象是具有剛性認(rèn)為整個(gè)酶分子的天然構(gòu)象是具有剛性結(jié)構(gòu)的，酶表面具有特定的形狀。酶與結(jié)構(gòu)的，酶表面具有特定的形狀。酶與底物的結(jié)合如同一把鑰匙對一把鎖一樣底物的結(jié)合如同一把鑰匙對一把鎖一樣誘導(dǎo)契合學(xué)說誘導(dǎo)契合學(xué)說 酶表面并沒有一種與底物互補(bǔ)的固定形狀，而只酶表面并沒有一種與底物互補(bǔ)的固定形狀，而只是由于底物的誘導(dǎo)才形成了互補(bǔ)形狀是由于底物的誘導(dǎo)才形成了互補(bǔ)

18、形狀. . （koshland，1958）：當(dāng)?shù)孜锖兔附佑|時(shí)，可誘導(dǎo)酶）：當(dāng)?shù)孜锖兔附佑|時(shí)，可誘導(dǎo)酶分子的構(gòu)象變化，使酶活性中心的各種基團(tuán)處于和底分子的構(gòu)象變化，使酶活性中心的各種基團(tuán)處于和底物互補(bǔ)契合的正確空間位置，有利于催化。物互補(bǔ)契合的正確空間位置，有利于催化。羧肽酶的誘導(dǎo)契合模式羧肽酶的誘導(dǎo)契合模式“三點(diǎn)結(jié)合三點(diǎn)結(jié)合”的催化理論的催化理論 酶與底物的結(jié)酶與底物的結(jié)合處至少有三合處至少有三個(gè)點(diǎn)，而且只個(gè)點(diǎn)，而且只有一種情況是有一種情況是完全結(jié)合的形完全結(jié)合的形式。只有這種式。只有這種情況下，不對情況下，不對稱催化作用才稱催化作用才能實(shí)現(xiàn)。能實(shí)現(xiàn)。（一）（一） 酶活力與酶促反應(yīng)速度酶活力與

19、酶促反應(yīng)速度 酶活力就是酶活力就是酶催化反應(yīng)的能力酶催化反應(yīng)的能力 能催化多能催化多快快的反應(yīng)的反應(yīng) 通常通常以測出的酶促反應(yīng)速度表示以測出的酶促反應(yīng)速度表示 五、酶的活力測定和分離純化單位時(shí)間內(nèi)底物的減少或產(chǎn)物的增加單位時(shí)間內(nèi)底物的減少或產(chǎn)物的增加1. 酶促反應(yīng)速度的測定方法酶促反應(yīng)速度的測定方法產(chǎn)物濃度變化曲線產(chǎn)物濃度變化曲線用哪一個(gè)速度來表示用哪一個(gè)速度來表示酶促反應(yīng)的速度特征呢？酶促反應(yīng)的速度特征呢？反應(yīng)初速度反應(yīng)初速度 vo反應(yīng)反應(yīng)初初速度表示酶活力速度表示酶活力2.2.活力單位活力單位 (u) (u) 酶單位（酶單位（u）：）： 在一定條件下、一定時(shí)間內(nèi)、將一定量的在一定條件下、一

20、定時(shí)間內(nèi)、將一定量的 底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的酶量。底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的酶量。如：如： 每小時(shí)催化每小時(shí)催化1 1克底物克底物 每小時(shí)催化每小時(shí)催化1 1ml某濃度溶液某濃度溶液 每分鐘催化每分鐘催化1 1ug底物底物一定時(shí)間一定時(shí)間一定量底物一定量底物一定條件下一定條件下 在在標(biāo)準(zhǔn)條件標(biāo)準(zhǔn)條件下（下（25 ，最適，最適ph和最適底和最適底物濃度）物濃度）一分鐘一分鐘內(nèi)催化內(nèi)催化1微摩爾微摩爾底物底物轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的酶量。為產(chǎn)物所需的酶量。 1 iu= 1 mol / min 酶活力單位標(biāo)準(zhǔn)化酶活力單位標(biāo)準(zhǔn)化（1）國際單位（）國際單位（iu） 在在標(biāo)準(zhǔn)條件標(biāo)準(zhǔn)條件下（下（25 ，最適，最適ph

21、和最適和最適底物濃度）底物濃度）每秒鐘每秒鐘催化催化1摩爾摩爾底物底物轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的酶量。產(chǎn)物所需的酶量。 1 kat =1 mol/s = 60106 iu 酶活力單位標(biāo)準(zhǔn)化酶活力單位標(biāo)準(zhǔn)化（2）kat每每mg酶蛋白所含的酶活力單位數(shù)。酶蛋白所含的酶活力單位數(shù)。 u/mg酶蛋白酶蛋白酶產(chǎn)品質(zhì)量評價(jià)中常使用，酶產(chǎn)品質(zhì)量評價(jià)中常使用，一定程度上代表酶的純度。一定程度上代表酶的純度。（3 3）比活力）比活力 (specific activity)一定條件下：一定條件下：w每秒鐘、每個(gè)酶分子轉(zhuǎn)換的底物分子數(shù)每秒鐘、每個(gè)酶分子轉(zhuǎn)換的底物分子數(shù)w或每微摩爾酶分子轉(zhuǎn)換底物的微摩爾數(shù)或每微摩爾酶分子

22、轉(zhuǎn)換底物的微摩爾數(shù)w一秒內(nèi)一秒內(nèi)1摩爾的酶可催化幾摩爾的底物摩爾的酶可催化幾摩爾的底物 （4 4）轉(zhuǎn)換數(shù)）轉(zhuǎn)換數(shù)（turnover number）酶活力測定實(shí)例酶活力測定實(shí)例確定反應(yīng)條件確定反應(yīng)條件 20、ph=7，底物濃度，底物濃度 6g/l（過量），（過量）， 加入加入2mg固體脂肪酶固體脂肪酶確定活力單位確定活力單位 每小時(shí)催化每小時(shí)催化1 1克底物克底物 1u= 1g/h 測反應(yīng)初速度測反應(yīng)初速度 作產(chǎn)物甘油隨時(shí)間增加的曲線，作產(chǎn)物甘油隨時(shí)間增加的曲線， 量出反應(yīng)初速度值量出反應(yīng)初速度值 ， 換算為脂肪的消耗速度。如換算為脂肪的消耗速度。如 8g/h換算活力換算活力 8g/h 1g/h

23、=8u計(jì)算比活計(jì)算比活 8u/2mg酶蛋白酶蛋白=4u/mg酶蛋白酶蛋白脂肪酶脂肪酶 測定完成一定反應(yīng)所需的時(shí)間測定完成一定反應(yīng)所需的時(shí)間 測定單位時(shí)間內(nèi)酶催化的化學(xué)反應(yīng)量測定單位時(shí)間內(nèi)酶催化的化學(xué)反應(yīng)量（1）分光光度法：）分光光度法： 利用底物利用底物/產(chǎn)物光吸收性質(zhì)不同產(chǎn)物光吸收性質(zhì)不同 選擇適當(dāng)波長來測定。選擇適當(dāng)波長來測定。（2）熒光法：）熒光法： 利用底物利用底物/產(chǎn)物熒光性質(zhì)的差別。產(chǎn)物熒光性質(zhì)的差別。紫外紫外/可見光可見光3. 3. 酶活力的測定方法酶活力的測定方法（3）同位素測定方法：）同位素測定方法： 放射性同位素標(biāo)記底物，放射性同位素標(biāo)記底物， 經(jīng)酶作用得到相應(yīng)產(chǎn)物，經(jīng)酶作

24、用得到相應(yīng)產(chǎn)物， 經(jīng)適當(dāng)分離，測定產(chǎn)物脈沖數(shù)即可。經(jīng)適當(dāng)分離，測定產(chǎn)物脈沖數(shù)即可。（4）電化學(xué)法：）電化學(xué)法： 包括包括ph測定法，離子選擇電極法等。測定法，離子選擇電極法等。 前者跟蹤反應(yīng)過程中前者跟蹤反應(yīng)過程中h+的變化，的變化， 后者用氧電極測定一些耗氧的酶反應(yīng)。后者用氧電極測定一些耗氧的酶反應(yīng)。（二）酶的分離和純化（二）酶的分離和純化衡量分離提純效果的兩個(gè)指標(biāo)：衡量分離提純效果的兩個(gè)指標(biāo)：總活力的回收總活力的回收是表示提純過程中酶的損失情況是表示提純過程中酶的損失情況比活力提高的倍數(shù)比活力提高的倍數(shù)是表示提純方法的有效程度是表示提純方法的有效程度分離純化方法同蛋白質(zhì)純化類似：分離純化方

25、法同蛋白質(zhì)純化類似：1.選材：酶含量豐富的新鮮生物材料選材：酶含量豐富的新鮮生物材料2.破碎：因材料而異破碎：因材料而異3.抽提：低溫下以水或低鹽緩沖液抽提抽提：低溫下以水或低鹽緩沖液抽提4.分離及純化：粗分級，細(xì)分級分離分離及純化：粗分級，細(xì)分級分離5. 結(jié)晶結(jié)晶6.保存：低溫下酶粉可長期保存保存：低溫下酶粉可長期保存注意低濃度酶溶液易變性注意低濃度酶溶液易變性酶的制備過程中，每步都應(yīng)進(jìn)行鑒定酶的制備過程中，每步都應(yīng)進(jìn)行鑒定常用的鑒定指標(biāo)為常用的鑒定指標(biāo)為：回收率每次總活力回收率每次總活力100 /第一次總活力第一次總活力純化倍數(shù)純化倍數(shù)=每次比活力每次比活力/第一次比活力第一次比活力 產(chǎn)率

26、產(chǎn)率酶的純度鑒定：酶的純度鑒定：聚丙烯酰胺凝膠電泳法聚丙烯酰胺凝膠電泳法等電聚焦電泳法等電聚焦電泳法六、核酶（ribozyme)（一）核酶：具有催化活性的（一）核酶：具有催化活性的rna (1) 1982年，年，cech首先發(fā)現(xiàn)四膜蟲首先發(fā)現(xiàn)四膜蟲 l19rna既有既有rna酶活性，又有酶活性，又有 rna聚合酶活性。聚合酶活性。 隨后的研究表明：隨后的研究表明： l19rna具備酶促催化的幾個(gè)特征：具備酶促催化的幾個(gè)特征： 高度的底物專一性高度的底物專一性 遵循遵循michaelis-menten動(dòng)力學(xué)動(dòng)力學(xué) 對競爭性抑制劑的敏感性對競爭性抑制劑的敏感性 (2) 1992年，年，piccir

27、illi等發(fā)現(xiàn)等發(fā)現(xiàn)l19rna具有具有氨酰酯酶的活性，催化氨酰酯水解。氨酰酯酶的活性，催化氨酰酯水解。 (3) l19rna還有限制性內(nèi)切酶作用：還有限制性內(nèi)切酶作用： -cpupcpupn- + g -cpupcpu +gpn (4) 1997年，年，zhang和和cech用人造的用人造的rna分分子催化合成了肽鏈，表明子催化合成了肽鏈，表明rna具有肽基轉(zhuǎn)移具有肽基轉(zhuǎn)移酶活性。酶活性。 (5) 原核生物原核生物rnasep和和 兔肌兔肌1，4- - -葡聚糖分枝酶葡聚糖分枝酶均包括均包括rna+蛋白組分，蛋白組分，起催化作用的都是起催化作用的都是rna。（二）核酶的種類（自我催化）（二）

28、核酶的種類（自我催化） 自我剪切：自我剪切： 是轉(zhuǎn)錄后加工方式之一是轉(zhuǎn)錄后加工方式之一 （self- cleavage） 自我剪接自我剪接 （self-splicing） 需要鳥苷和需要鳥苷和mg2+參與參與不需要鳥苷的參與不需要鳥苷的參與剪切與連接剪切與連接催化分子內(nèi)反應(yīng)催化分子內(nèi)反應(yīng)核酶的典型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：核酶的典型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 三個(gè)螺旋三個(gè)螺旋 13個(gè)保守堿基個(gè)保守堿基 剪切點(diǎn)：剪切點(diǎn)：gun rna既能攜帶遺傳信息既能攜帶遺傳信息 又有生物催化功能。又有生物催化功能。rna可能早于蛋白質(zhì)和可能早于蛋白質(zhì)和dna， 是生命起源中首先出現(xiàn)的生物大分子是生命起源中首先出現(xiàn)的生物大分子 切割癌基因、

29、致病病毒基因切割癌基因、致病病毒基因（三）核酶的研究意義與應(yīng)用前景（三）核酶的研究意義與應(yīng)用前景 是具有催化作用的抗體是具有催化作用的抗體 本質(zhì)是免疫球蛋白本質(zhì)是免疫球蛋白 在易變區(qū)被賦予酶的屬性，在易變區(qū)被賦予酶的屬性， 又被稱為催化性抗體。又被稱為催化性抗體?；鶓B(tài)底物基態(tài)底物過渡態(tài)底物過渡態(tài)底物七、抗體酶（abzyme)第一代抗體酶第一代抗體酶 （過渡態(tài)底物的抗體）（過渡態(tài)底物的抗體） 1986年，年，schultz與與lerner同時(shí)得到同時(shí)得到了具有催化活性的抗體；了具有催化活性的抗體； 第二代抗體酶第二代抗體酶 （引入法）（引入法） 將催化基團(tuán)及輔助因子引入到將催化基團(tuán)及輔助因子引入

30、到抗原抗體結(jié)合部位?？乖贵w結(jié)合部位。第三代抗體酶第三代抗體酶 （拷貝法）（拷貝法） 酶酶 抗體抗體 抗抗體抗抗體酶工程酶工程：酶制劑在工業(yè)上的大規(guī)模生產(chǎn)及應(yīng)用。：酶制劑在工業(yè)上的大規(guī)模生產(chǎn)及應(yīng)用。 普通酶工程、普通酶工程、化學(xué)酶工程、生物酶工程化學(xué)酶工程、生物酶工程 普通酶工程普通酶工程 單純生物提取單純生物提取w化學(xué)酶工程化學(xué)酶工程1、微生物發(fā)酵得到粗酶、微生物發(fā)酵得到粗酶2、對天然酶進(jìn)行、對天然酶進(jìn)行化學(xué)修飾化學(xué)修飾、固定化處理固定化處理， 利用利用化學(xué)合成化學(xué)合成等手段來改善酶性能。等手段來改善酶性能。八、酶工程簡介八、酶工程簡介 a 修飾酶的功能基團(tuán)：修飾酶的功能基團(tuán)： 親核的親核的ser、cys、thr、lys、his， 親電的親電的tyr、trp 可氧化的可氧化的tyr、trp、met 經(jīng)過修飾的酶穩(wěn)定性好。經(jīng)過修飾的酶穩(wěn)定性好。（1）化