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研究生课程作业(综述)
题目:纤维素酶的结构与功能
食品学院食品工程专业
学号
二O—三年十二月
纤维素酶的结构与功能
摘要:人类的生命活动离不开酶,生物体的一切新陈代谢活动都离不开酶,并且工业酶产业正在迅速发展。本wk*<
研究生课程作业(综述)
题目:纤维素酶的结构与功能
食品学院食品工程专业
学号
二O—三年十二月
纤维素酶的结构与功能
摘要:人类的生命活动离不开酶,生物体的一切新陈代谢活动都离不开酶,并且工业酶产业正在迅速发展。本文简单阐述了酶的结构与功能,重点以纤维素酶为例子,阐述它的來源、结构、分类、催化机制以及在各行业的应用,并对纤维素酶的发展前景作了一定展望。
关键词:纤维素酶结构家族功能
Thestructureandfunctionofcellulase
Abstract:,,,classification,catalyticmeclianismandapplicationinvariousindustnes,andlastlyexpectthedevelopmentprospectofcellulase・
Keywords:cellulasestnictinefamilyfiinction
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1前言
酶是生物体组织或细胞内具有特殊催化活性的蛋白质,亦称生物催化剂。根据蛋白质分子的组成和盘曲折叠方式,可以将酶分为一级结构和高级结构(二级结构和三级结构),与酶的催化功能密切相关,结构的改变会引起酶催化作用的改变或丧失。1955年Sanger等报导了胰岛素的氨基酸序列,人们开始把视线注意在酶的结构上。随后1963年,核糖核酸酶的一级结构被测定,之后用X-raycrystallography测定了nbonulease,lysozyme,chymotrypsin,trypsin,papam和carboxypeptidaseA的三级共至四级结构。一级结构就是指蛋白质分子中肽链的氨基酸残基的排列顺序,由于半胱氨酸侧链的铳基经氧化后,能形成一s—s—键,因此在蛋白质分子的链内或链间都有可能形成二硫键;二级结构指蛋白质分子的肽链本身三维空间的规律性;三级结构就是蛋白质的二级结构按照一定方式再盘曲折叠,并通过氢键和疏水键维系的结构。且酶蛋白的一级结构是基础,但必须有一定的空间构型(一般指二级、三级结构)时才呈现活性[氏
酶的基本组成单位是氨基酸,20种氨基酸按不同顺序排列组合而成具有一定空间结构的多肽链,各种氨基酸还具有不同的侧链,各种侧链乂有不同的化学反应性。它们的相互作用形成各种化学键,如离子键、氢键、疏水键等。酶分子的特定化学结构反映了一定的催化功能。酶与那些化学催化剂相比,有一些显著的催化功能,比如高效催化能力,以及在温和反应条件下的高度选择性。在有机合成领域,酶己经被作用催化剂选择性的合成有机混合物。所有的天然高分子聚合物生产都是通过酶的体内催化得到的〔2】。
1961年国际酶学委员会(EnzymeCommittee,EC)根据酶所催化的反应类型和机理,把酶分成6大类。如表1所示:
表1酶的分类及其反应本质
大类
反应本质
亚类
亚一亚类
氧化还原酶
电子转移
供体中被氧化基团的性质
受体的类型
转移酶
基团转移
被转移基团的性质
被转移的基团的进一步描述
水解酶
水解
被水解的键的类型(酯键、肽键)
底物的类型:糖昔、肽等
裂合酶
键裂开
被裂开的键:C-S、
C-N等
被消去的基团
异构酶
异构化
反应的类型
底物的类别、反应的类型和手性的位置
连接酶
键形成
被合成的键:C-C、
C-O、C-N等
底物S1、底物S2、第三底物(共底物)儿乎是核昔酸
自然界中,一切生命现象都与酶有关,生物体的新陈代谢过程都在酶的催化作用下进行,并受酶的控制和调节。如果离开了酶,新陈代谢就不能进行,生命也就停止。因此,酶学的研究有着重大的理论和实践意义。近年來,分子生物学领域,在不断涌现的新方法和新技术的推动下,使酶的结构与功能的关系愈加清晰。本文以纤维素酶为具体例子,详细介绍了纤