文档介绍：第二章酶工程
教学重点、难点、学时
一、概述
(一)酶的定义(二)分类及命名
(三)酶工程的研究内容(四)催化特性
二、酶作用原理
三、酶的生产及分离纯化
四、酶分子修饰
五、酶的固定化
六、酶反应器
七、酶的应用及发展展望
1、要点
酶的定义、酶工程的研究内容、酶的催化特性、酶的作用原理、分离纯化、化学修饰、固定化、在环境污染治理中的应用及展望
2、重点
作用原理、分离纯化、固定化
3、学时
7学时
教学要点、重点、学时
(一)酶的定义
生物体内产生的具有催化功能的特殊蛋白质和RNA。
(二)分类及命名
1、分类:氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂解酶、异构酶、连接酶或合成酶
2、命名:
(1)习惯命名法:
根据其催化底物来命名;
根据所催化反应的性质来命名;
结合上述两个原则来命名;
有时在这些命名基础上加上酶的来源或其它特点。
一、概述
(2)国际系统命名法
国际酶学--四位数字编号系统
第一位:表大类; 第二位:表亚类;
第三位:表亚亚类; 第四位:表在亚亚类的序号
系统名称包括底物名称、构型、反应性质,最后加一个
酶字。
例如:
习惯名称:谷丙转氨酶
系统名称:丙氨酸:-酮戊二酸氨基转移酶
酶催化的反应:
谷氨酸+ 丙酮酸-酮戊二酸+ 丙氨酸
一、概述
(三)酶工程的研究内容
酶工程:是利用酶的催化作用进行物质转化的技术,是将酶学理论与化工技术结合而形成的新技术。其主要任务是:通过预先设计,经过人工操作控制而获得大量所需的酶,并通过各种方法使酶发挥出最大的催化功能;目的是为我们提供产品或以特定的功能为我们服务。
1、生产 2、分离纯化
3、酶分子修饰 4、酶的固定化
5、酶反应动力学 6、酶反应器
7、酶的应用
一、概述
(四)酶的催化特性
1、催化效率高
2、专一性强
3、催化条件温和
4、酶活性可调
5、对环境条件敏感
一、概述
(一)酶是生物催化剂
活化能(J/mol):在一定温度下一摩尔底物全部进入活化状态所需要的自由能。
酶能大大降低活化能,增加活化分子。
(二)酶催化反应动力学
中间产物学说
二、酶作用原理
在酶催化的反应中,第一步是酶与底物形成酶-底物中间复合物。当底物分子在酶作用下发生化学变化后,中间复合物再分解成产物和酶。
E + S ==== E-S P + E
许多实验事实证明了E-S复合物的存在。E-S复合物形成的速率与酶和底物的性质有关。
二、酶作用原理
二、酶作用原理
酶与底物结合形成中间络合物的方式(理论)
(1)锁钥假说(lock and key hypothesis):
认为整个酶分子的天然构象是具有刚性结构的,酶
表面具有特定的形状。酶与底物的结合如同一把钥匙对
一把锁一样
(2)诱导契合假说(induced–fit hypothesis):
该学说认为酶表面并没有一种与底物互补的固定形
状,而只是由于底物的诱导才形成了互补形状.