文档介绍:化学生物学论文
班级:2009级化学生物学班
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酶的研究
摘要:本文主要介绍了酶的概念、特性,酶结构的一级结构。二级结构、三级结构、四级结构以及酶活性中心的检测方法,并阐述了溶菌酶的特性,结构,来源及其应用等,对溶菌酶的应用前景进行了展望。
关键词:酶,结构,特性,溶菌酶,应用。
The study of enzyme
Yuhan Tao 2009111039 Chemical Biology
Abstract:This paper mainly introduces the concept, characteristics of the enzyme,The structure of enzyme level structure, the secondary structure of two, level three, level Four structure ,As well as the enzyme active center detection method,The characteristic, structure,sources and applications of lysozyme were reviewed in this predicting its prospect in the fie ld o f application.
Key words: enzyme;structure; characteristic;lysozyme; application
一切生物的生命活动都是由新陈代谢的正常运转来维持的,而代谢中的各种化学反应是由各种酶的催化来实现的。没有酶,代谢就会停止,生命亦就停止,个别酶的缺乏或者酶活性受到抑制就会使代谢受阻或紊乱,从而引起疾病。
1、 酶的概念
酶是生物体内一类对其特异底物具有高效催化活性和特殊空间构象的生物大分子物质,已发现的有两类:主要的一类是蛋白质,还有少量的为核酸。
2、酶的特性
酶是一种生物催化剂,与一般催化剂一样,只改变反应速度,不改变化学平衡,并在反应前后本身不变。但酶作为生物催化剂,与一般的无机催化剂相比有以下特点:
同一反应,酶促反应的速率比非催化反应高108~1020倍,比一般催化剂的反应速率高107~1013倍。
一般催化剂对底物没有严格的要求,能催化多种反应,而酶只催化某一类物质的一种反应,生成特定的产物。因此酶的种类也是多种多样的。酶催化的反应称为酶促反应,酶促反应的反应物称为底物。酶只催化某一类底物发生特定的反应,产生一定的产物,这种特性称为酶的专一性。
各种酶的专一性不同,包括结构专一性和立体专一性两大类,结构专一性又有绝对专一性和相对专一性之分。绝对专一性指酶只催化一种底物,生成确定的产物。如氨基酸:tRNA连接酶,只催化一种氨基酸与其受体tRNA的连接反应。相对专一性指酶催化一类底物或化学键的反应。如醇脱氢酶可催化许多醇类的氧化反应。还有许多酶具有立体专一性,对底物的构型有严格的要求。如乳酸脱氢酶只能催化L-乳酸,不能催化D-乳酸的反应。
酶促反应不需要高温高压及强酸强碱等剧烈条件,在常温常压下即可完成。
无机催化剂的催化能力一般是不变的,而酶的活性则受到很多因素的影响。比如底物和产物的浓度、pH值以及各种激素的浓度都对酶活有较大影响。酶活的变化使酶能适应生物体内复杂多变的环境条件和多种多样的生理需要。生物通过变构、酶原活化、可逆磷酸化等方式对机体的代谢进行调节。
酶大多是蛋白质,只能在常温、常压、近中性的条件下发挥作用。高温、高压、强酸、强碱、有机溶剂、重金属盐、超声波、剧烈搅拌、甚至泡沫的表面张力等都有可能使酶变性失活。不过自然界中的酶是多种多样的,有些酶可以在极端条件下起作用。有些细菌生活在极端条件下,如超噬热菌可以生活在90℃以上环境中,高限为110℃;噬冷菌最适温度为-2℃,高于10℃不能生长;噬酸菌生活在pH1以下,噬碱菌的最适pH大于11;噬压菌最高可耐受1035个大气压。这些噬极菌的胞内酶较为正常,但胞外酶却可以耐受极端条件的作用。有些酶在有机溶剂中可以催化在水相中无法完成的反应。
3、酶的结构
对于大多数酶来说,其本质是蛋白质。酶与其他蛋白一样,由氨基酸构成,具有一、二、三、四级结构。酶也会受到某些物理、化学因素作用而发生变性,失去活力。酶分子量很大,具有胶体性质,不能透析。酶也能被蛋白酶水解。
除少数具有催化活性的RNA(取名核酶,ribozyme)之外,几乎所有的酶都是蛋白质。酶的催化活性依赖