第六章酶化学.ppt

《第六章酶化学.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第六章酶化学.ppt（54页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第六章第六章 酶化学酶化学学学 习习 目目 标标n1.掌握酶的化学本质及作用特点。掌握酶的化学本质及作用特点。n2.了解酶的命名及分类。了解酶的命名及分类。n3.掌握酶催化反应的机理。掌握酶催化反应的机理。n4.掌握温度、掌握温度、pH、酶浓度、底物浓度、竞、酶浓度、底物浓度、竞争性抑制、非竞争性抑制物及激活剂对酶争性抑制、非竞争性抑制物及激活剂对酶促反应速率的影响。促反应速率的影响。n5.掌握酶活力的概念及测定酶活力的方法。掌握酶活力的概念及测定酶活力的方法。n6.熟悉食品加工业中重要的酶及其应用，了熟悉食品加工业中重要的酶及其应用，了解固定化酶。解固定化酶。第一节第一节 概述概述n一、酶的

2、概念一、酶的概念n八十年代以前八十年代以前n酶是一类由生物体活细胞产生的具有酶是一类由生物体活细胞产生的具有催化催化作作用的用的特殊蛋白质特殊蛋白质。n八十年代以后八十年代以后n酶是一类由生物体活细胞产生的具有酶是一类由生物体活细胞产生的具有催化催化作作用的用的生物大分子生物大分子。n由细胞内产生并在细胞内部起作用的酶称为由细胞内产生并在细胞内部起作用的酶称为胞内酶胞内酶。n由细胞内产生后分泌到细胞外面起作用的酶由细胞内产生后分泌到细胞外面起作用的酶称为称为胞外酶胞外酶。n在生物化学中，由酶催化进行的反应称为在生物化学中，由酶催化进行的反应称为酶酶促反应促反应。n在酶的催化下，发生化学变化的物

3、质称为在酶的催化下，发生化学变化的物质称为底底物物，反应后生成的物质称为，反应后生成的物质称为产物产物。n二、酶的催化特点二、酶的催化特点n酶和化学催化剂的共性酶和化学催化剂的共性n用量少、催化效率高；用量少、催化效率高；n提高生化反应的速度，不改变化学反应提高生化反应的速度，不改变化学反应的平衡点的平衡点(平衡常数平衡常数)；n降低反应的活化能；降低反应的活化能；n自身不参与反应。自身不参与反应。n酶的催化特点酶的催化特点n1.高效性高效性n是化学催化剂催化效率的是化学催化剂催化效率的1061013倍。倍。n转换数：转换数：底物浓度足够大时，每分钟每个酶底物浓度足够大时，每分钟每个酶分子能转

4、换底物的分子数，即催化底物发生分子能转换底物的分子数，即催化底物发生化学变化的分子数。化学变化的分子数。n用于表示酶催化效率的高低。用于表示酶催化效率的高低。n2.高度专一性高度专一性n一种酶只能作用于某一类或某一种特定物质。一种酶只能作用于某一类或某一种特定物质。n3.反应条件温和反应条件温和n4.酶活性的可调控性酶活性的可调控性n包括抑制剂调节、反馈调节、共价修饰调节、包括抑制剂调节、反馈调节、共价修饰调节、酶原激活、激素控制等。酶原激活、激素控制等。n5.酶易失活酶易失活n6.有些酶的催化活力与辅酶、辅基和金属离子有有些酶的催化活力与辅酶、辅基和金属离子有关。关。n三、酶的化学本质与组成

5、三、酶的化学本质与组成n1.酶的化学本质酶的化学本质n绝大多数酶是具有催化作用的蛋白质。绝大多数酶是具有催化作用的蛋白质。n少数酶是核糖核酸，特异的称为核酶。少数酶是核糖核酸，特异的称为核酶。n只要不失活，无论是在细胞内还是在细胞外，只要不失活，无论是在细胞内还是在细胞外，酶都可发挥其催化作用。酶都可发挥其催化作用。n2.单纯蛋白酶和结合蛋白酶单纯蛋白酶和结合蛋白酶据酶分子据酶分子组成分类组成分类单纯蛋白酶类单纯蛋白酶类结合结合蛋白酶类蛋白酶类蛋白质蛋白质辅助因子辅助因子金属离子金属离子小分子有机物小分子有机物胃蛋白酶，脲酶，木瓜蛋白酶胃蛋白酶，脲酶，木瓜蛋白酶辅助因子部分叫做辅酶或辅基。辅助

6、因子部分叫做辅酶或辅基。辅酶辅酶：与酶蛋白结合较松、用透析法可以除去。：与酶蛋白结合较松、用透析法可以除去。辅基辅基：与酶蛋白结合较紧、用透析法不易除去。：与酶蛋白结合较紧、用透析法不易除去。小分子有机物多为辅酶，金属离子多为辅基。小分子有机物多为辅酶，金属离子多为辅基。结合蛋白酶类：全酶酶蛋白结合蛋白酶类：全酶酶蛋白+辅助因子。辅助因子。小分子经过小分子经过半透膜扩散半透膜扩散到水到水(缓冲液缓冲液)n通常一种酶蛋白只能与一种辅助因子结合，通常一种酶蛋白只能与一种辅助因子结合，生成一种全酶，作用于一种底物，发生某生成一种全酶，作用于一种底物，发生某一种化学反应。一种化学反应。n一种辅助因子，

7、可以与若干种酶蛋白结合，一种辅助因子，可以与若干种酶蛋白结合，形成多种全酶，催化多种不同底物，发生形成多种全酶，催化多种不同底物，发生同一类型的化学反应。同一类型的化学反应。n在全酶中，酶蛋白决定了反应底物的种类，在全酶中，酶蛋白决定了反应底物的种类，而辅助因子决定底物的反应类型。而辅助因子决定底物的反应类型。n3.单体酶、寡聚酶和多酶复合体系单体酶、寡聚酶和多酶复合体系只有一条多肽链。这类酶很少，一般都是水解酶。由几个至几十个相同或不同的亚基组成。亚基间以非共价结合，易分离、变性。多数酶属于这类酶。由几种酶彼此嵌合形成的复合体。每种酶都具有独立的催化功能。有利于一系列反应的连续进行，提高催化

8、效率，便于调控。单体酶单体酶寡聚酶寡聚酶多酶复多酶复合体系合体系第二节第二节 酶的命名与分类酶的命名与分类n一、酶的分类一、酶的分类n1氧化还原酶类氧化还原酶类n催化底物进行氧化还原反应的酶类。催化底物进行氧化还原反应的酶类。nAH2 B A BH2n2转移酶类转移酶类n催化底物之间进行基团转移或交换的酶类。催化底物之间进行基团转移或交换的酶类。nA-R B A B-Rn3水解酶类水解酶类n催化底物发生水解反应的酶类。催化底物发生水解反应的酶类。nA-B H2O AH BOHn4裂解酶类裂解酶类n催化一个底物断裂为两个产物或两个底物结合催化一个底物断裂为两个产物或两个底物结合成为一个产物的酶类

9、。成为一个产物的酶类。nA-B A Bn从左向右进行的是裂解反应，由右向左进行的从左向右进行的是裂解反应，由右向左进行的是合成反应，所以又称为是合成反应，所以又称为裂合酶裂合酶。反应一般不可逆反应一般不可逆n5异构酶类异构酶类n催化各种同分异构体之间的相互转变，即分催化各种同分异构体之间的相互转变，即分子内部基团的重新排列的酶称为异构酶类。子内部基团的重新排列的酶称为异构酶类。nA Bn6合成酶类合成酶类n催化两个分子合成一个分子的酶类。催化两个分子合成一个分子的酶类。n这类反应要消耗这类反应要消耗ATP等高能磷酸键。等高能磷酸键。nA B ATP A-B ADP PinA B ATP A-B

10、 AMP PPin二、酶的命名二、酶的命名n1系统命名法系统命名法n2习惯命名法习惯命名法n习惯命名法根据习惯命名法根据底物名称底物名称和和反应类型反应类型来命名来命名;n合成酶常根据合成酶常根据产物名称产物名称和和反应类型反应类型来命名来命名;n对水解酶常省略水解二字对水解酶常省略水解二字只用底物只用底物来命名；来命名；n有时在底物的名称前面加上有时在底物的名称前面加上酶的来源酶的来源。第三节第三节 酶催化反应的机理酶催化反应的机理n一、酶的催化作用与活化能一、酶的催化作用与活化能n酶促反应速度与活化分子数目成正比，增加酶促反应速度与活化分子数目成正比，增加活化分子数的途径有：活化分子数的途

11、径有：n1.外加能量外加能量n2.降低活化能降低活化能n催化剂就是降低了活化能，增加了活化分子。催化剂就是降低了活化能，增加了活化分子。n活化能越低，活化分子越多，反应速度越快。活化能越低，活化分子越多，反应速度越快。一般分子成为能参加化学反一般分子成为能参加化学反应的活化分子所需要的能量应的活化分子所需要的能量n二、中间产物学说二、中间产物学说n基本论点：基本论点：nS+E ES E+Pn即中间产物学说认为，所有的酶促反应都会即中间产物学说认为，所有的酶促反应都会形成一个不稳定的中间产物，从而将整个反形成一个不稳定的中间产物，从而将整个反应分两步进行，每一步仅需较少的活化能。应分两步进行，每

12、一步仅需较少的活化能。n中间产物学说已被证实。中间产物学说已被证实。n三、酶的活性中心三、酶的活性中心n酶分子中，由少数酶分子中，由少数必需基团必需基团组成的，能与底组成的，能与底物分子直接结合，并催化底物发生化学反应物分子直接结合，并催化底物发生化学反应的部位，称为的部位，称为酶的活性中心酶的活性中心。必需基团必需基团维持酶的空间结构维持酶的空间结构结合基团结合基团催化基团催化基团专一性专一性催化性质催化性质活性中心内活性中心内的必需基团的必需基团活性中心外活性中心外的必需基团的必需基团负责与底物分子结合负责与底物分子结合负责催化反应负责催化反应15个个AA23个个AAn活性中心的氨基酸残基

13、在空间结构上十分邻活性中心的氨基酸残基在空间结构上十分邻近，但一级结构上可以相距甚远。近，但一级结构上可以相距甚远。n当酶蛋白变性时，空间结构解体，活性中心当酶蛋白变性时，空间结构解体，活性中心破坏，酶就失去活力。破坏，酶就失去活力。n四、四、“诱导诱导-契合契合”理论理论n锁和钥匙学说锁和钥匙学说n诱导契合学说诱导契合学说n五、酶原的激活五、酶原的激活n某些酶在细胞内合成或初分泌时没有活性，某些酶在细胞内合成或初分泌时没有活性，这些不具催化活性的酶的前身称为这些不具催化活性的酶的前身称为酶原酶原。n从不具活性的酶原转变为有活性的酶的过程，从不具活性的酶原转变为有活性的酶的过程，称为称为活化过

14、程活化过程或或激活过程激活过程。n比较典型的例子是消化酶的酶原和血液凝固比较典型的例子是消化酶的酶原和血液凝固酶的酶原。酶的酶原。第四节第四节 影响酶促反应速率的因素影响酶促反应速率的因素 酶促反应动力学酶促反应动力学n一、酶促反应速率的测定一、酶促反应速率的测定n酶促反应速率，可用单位时间内底物浓度的酶促反应速率，可用单位时间内底物浓度的减少量或产物的生成量来表示。减少量或产物的生成量来表示。n在实际测定中，多用产物浓度的增加作为反在实际测定中，多用产物浓度的增加作为反应速率的量度。应速率的量度。n酶促反应的速度与反应进行的时间有关，随酶促反应的速度与反应进行的时间有关，随着时间延长，酶促反

15、应的速度逐渐减弱。着时间延长，酶促反应的速度逐渐减弱。n以反应初速度表示酶活力。以反应初速度表示酶活力。n二、酶浓度对酶促反应速率的影响二、酶浓度对酶促反应速率的影响n当底物充足，反应条件不变，且反应系统中不当底物充足，反应条件不变，且反应系统中不含有抑制酶活性的物质时，反应速率与酶浓度含有抑制酶活性的物质时，反应速率与酶浓度成正比。成正比。n实际生产中，酶浓度如过高，既浪费又影响产实际生产中，酶浓度如过高，既浪费又影响产品质量。品质量。n三、底物浓度对酶促反应速率的影响三、底物浓度对酶促反应速率的影响n1.底物浓度与酶促反应速率的关系底物浓度与酶促反应速率的关系当底物浓度较低时当底物浓度较低

16、时反应速度与底物浓度成正比；反应速度与底物浓度成正比；反应为一级反应。反应为一级反应。随着底物浓度的增高随着底物浓度的增高反应速度不再成正比例加速；反应速度不再成正比例加速；反应为混合级反应。反应为混合级反应。当底物浓度足够大时当底物浓度足够大时把酶的活性中心都被底物分子结合时的底物浓把酶的活性中心都被底物分子结合时的底物浓度称度称饱和浓度饱和浓度。反应速度不再增加，达最大速度；为零级反应反应速度不再增加，达最大速度；为零级反应n2.米氏方程式米氏方程式n1913年，德国化学家年，德国化学家Michaelis和和Menten根据根据中间产物学说对酶促反映的动力学进行研究，中间产物学说对酶促反映

17、的动力学进行研究，推导出了表示整个反应中底物浓度和反应速推导出了表示整个反应中底物浓度和反应速率关系的著名公式，称为率关系的著名公式，称为米氏方程米氏方程。V反应速率反应速率Vmax 最大反应速度最大反应速度S 底物浓度底物浓度Km 米氏常数米氏常数n在底物浓度很低时，在底物浓度很低时，KmS，米氏方程式，米氏方程式中分母中中分母中 S一项可忽略不计。得：一项可忽略不计。得：n反应速率与底物浓度成正比，符合反应速率与底物浓度成正比，符合一级反应一级反应。n在底物浓度很高时，在底物浓度很高时，S Km，米氏方程米氏方程式中，式中，Km项可忽略不计，得：项可忽略不计，得：n V =Vmaxn即反应

18、速率与底物浓度无关，符合即反应速率与底物浓度无关，符合零级反应零级反应。n3.米氏常数的意义米氏常数的意义n当当V=Vmax/2时时nKm=SnKm值的物理意义：值的物理意义：Km值是当酶反应速率达值是当酶反应速率达到最大反应速率一半时的底物浓度，它的单到最大反应速率一半时的底物浓度，它的单位是位是mol/L。n意义：意义：na)Km是酶的特征性常数之一；是酶的特征性常数之一；nKm只与酶的性质有关，与酶浓度无关。只与酶的性质有关，与酶浓度无关。n通过测定通过测定Km的数值，可鉴别酶，但是必须在的数值，可鉴别酶，但是必须在统一的实验条件下进行。统一的实验条件下进行。nb)Km可表示酶对底物的亲

19、和力；可表示酶对底物的亲和力；nKm值大表示亲和程度小，酶的催化活性低值大表示亲和程度小，酶的催化活性低;Km值小表示亲和程度大，酶的催化活性高。值小表示亲和程度大，酶的催化活性高。nc)通过测定通过测定Km值可找到该酶的最适底物；值可找到该酶的最适底物；nKm值小的底物一般称为该酶的最适底物或天值小的底物一般称为该酶的最适底物或天然底物。然底物。nd)实际用途实际用途n练习题：已知某种酶底物浓度是练习题：已知某种酶底物浓度是0.2mol.L-1时，催化的反应速度达到最大反应速度的时，催化的反应速度达到最大反应速度的80，要使此酶催化的反应速度达到最大反应，要使此酶催化的反应速度达到最大反应速

20、度的速度的90，所时底物的浓度应为多少？，所时底物的浓度应为多少？n4.米氏常数的求法米氏常数的求法 n通常采用双倒数作图法，将米氏方程式变为通常采用双倒数作图法，将米氏方程式变为其倒数，即为其倒数，即为:n四、温度对酶促反应速率的影响四、温度对酶促反应速率的影响n酶催化的反应速度与一般化学反应一样随酶催化的反应速度与一般化学反应一样随温度升高而加速；温度升高而加速；n酶本身是蛋白质，温度过高时会发生变质酶本身是蛋白质，温度过高时会发生变质而失去活性。而失去活性。n因此，各种酶有它的因此，各种酶有它的稳定温度稳定温度和和最适温度最适温度。n酶的活力最大酶的活力最大(酶促反应最快酶促反应最快)时

21、的温度范围，时的温度范围，通常称为该酶作用的通常称为该酶作用的最适温度最适温度。稳定温度稳定温度是指在一定时间和条件下，酶不发生或是指在一定时间和条件下，酶不发生或极少发生变性失活的温度范围。极少发生变性失活的温度范围。最适温度是酶的特征之一，但不是固定不变的常最适温度是酶的特征之一，但不是固定不变的常数，常受到其他条件的影响而改变。数，常受到其他条件的影响而改变。随反应时间延长，酶的最适温度逐渐降低。随反应时间延长，酶的最适温度逐渐降低。酶的稳定温度和最适温度可因加入保护剂而提高。酶的稳定温度和最适温度可因加入保护剂而提高。n同种同种不同来源的酶，最适不同来源的酶，最适和稳定温度可能不同和稳

22、定温度可能不同。n不同状态、不同温度下，酶的稳定性不同。不同状态、不同温度下，酶的稳定性不同。n五、五、pH对酶促反应速率的影响对酶促反应速率的影响n酶是两性化合物，酶是两性化合物，pH对对其其活性影响很大活性影响很大。n通常将酶表现最大活力通常将酶表现最大活力(酶促反应最快酶促反应最快)时的时的pH称为酶反应的称为酶反应的最适最适pH。n稳定稳定pH是指酶在这个是指酶在这个pH范围内不发生或极少范围内不发生或极少发生变性失活现象。发生变性失活现象。n酶的稳定酶的稳定pH和最适和最适pH也不是固定的，也不是固定的，也也可因可因加入保护剂而提高加入保护剂而提高。n最适最适pH是酶的特征之一，也不

23、是固定不变的是酶的特征之一，也不是固定不变的常数，常受到其他条件的影响而改变。常数，常受到其他条件的影响而改变。n同种同种不同来源的酶，最适和稳定不同来源的酶，最适和稳定pH可能不同可能不同。npH影响酶活力的原因可能有：影响酶活力的原因可能有：n第一，第一，pH影响酶分子的构象影响酶分子的构象n第二，第二，pH影响酶分子活力中心上必须基团的影响酶分子活力中心上必须基团的解离或底物的解离。解离或底物的解离。n酶的最适酶的最适pH与生理与生理pH值不一定相同。值不一定相同。n六、激活剂对酶促反应速率的影响六、激活剂对酶促反应速率的影响n一些物质的存在可以提高酶的活力或提高酶一些物质的存在可以提高

24、酶的活力或提高酶的稳定性，这些物质就的稳定性，这些物质就称称为为酶的酶的激激活剂活剂。n酶的激活剂多为无机离子或简单有机化合物。酶的激活剂多为无机离子或简单有机化合物。n无机离子对酶的激活作用：无机离子对酶的激活作用：n稳定酶的构象稳定酶的构象n促进酶分子活力中心上必须基团的解离或促进酶分子活力中心上必须基团的解离或底物的解离底物的解离n与辅助因子不同，激活剂不是酶的组成成分。与辅助因子不同，激活剂不是酶的组成成分。n使用激活剂注意使用激活剂注意n激活剂对酶的作用具有一定的选择性；激活剂对酶的作用具有一定的选择性；n激活剂之间有时会相互影响。激活剂之间有时会相互影响。n激活剂的浓度有一定的范围

25、，超出此范围，激活剂的浓度有一定的范围，超出此范围，可能会得到相反的效果。可能会得到相反的效果。n七、抑制剂对酶促反应速率的影响七、抑制剂对酶促反应速率的影响n由于酶的活性中心的化学性质发生改变而引由于酶的活性中心的化学性质发生改变而引起酶活力降低或丧失的作用称为起酶活力降低或丧失的作用称为抑制作用抑制作用。n造成抑制作用的物质称为造成抑制作用的物质称为抑制剂抑制剂(用用I表示表示)。n抑制不同于失活，失活是由于酶蛋白变性而抑制不同于失活，失活是由于酶蛋白变性而引起酶活力下降或丧失。引起酶活力下降或丧失。n酶的抑制剂一般具备一下特点：酶的抑制剂一般具备一下特点：na.在化学结构上与被抑制的底物

26、分子或底物在化学结构上与被抑制的底物分子或底物的过渡状态相似；的过渡状态相似；nb.能够与酶的活性中心以非共价或共价的方能够与酶的活性中心以非共价或共价的方式形成比较稳定的复合体或结合物；式形成比较稳定的复合体或结合物；nC.可与酶的其它部位结合，改变活性中心的可与酶的其它部位结合，改变活性中心的结构，使中间产物不能分解。结构，使中间产物不能分解。n1不可逆的抑制作用不可逆的抑制作用n抑制剂与酶的活性中心以抑制剂与酶的活性中心以共价键共价键结合，结合结合，结合后很难解除抑制，酶活性难以恢复。后很难解除抑制，酶活性难以恢复。n随抑制剂浓度的增加抑制作用增强，直至酶随抑制剂浓度的增加抑制作用增强，

27、直至酶的活性完全被抑制。的活性完全被抑制。n2.可逆的抑制作用可逆的抑制作用n抑制剂与酶蛋白以抑制剂与酶蛋白以非共价方式非共价方式结合，引起酶结合，引起酶活性暂时丧失，抑制剂可以通过物理方法被活性暂时丧失，抑制剂可以通过物理方法被除去，酶的活性部分或全部恢复。除去，酶的活性部分或全部恢复。n竞争性抑制作用竞争性抑制作用n抑制剂与底物的结构相似，能与底物竞争酶抑制剂与底物的结构相似，能与底物竞争酶的活性中心，从而阻碍酶底物中间产物的的活性中心，从而阻碍酶底物中间产物的形成，使酶的活性降低。形成，使酶的活性降低。n这种抑制可通过加入大量底物，提高底物竞这种抑制可通过加入大量底物，提高底物竞争力的办

28、法来消除。争力的办法来消除。n非竞争性抑制非竞争性抑制n抑制剂与底物没有结构相似的关系，底物与抑制剂与底物没有结构相似的关系，底物与抑制剂同时在酶的不同部位与酶结合，从而抑制剂同时在酶的不同部位与酶结合，从而引起酶分子构象变化，使中间物不能进一步引起酶分子构象变化，使中间物不能进一步分解为产物，从而降低了酶活性。分解为产物，从而降低了酶活性。n由于这类抑制剂不是与底物竞争与活性中心由于这类抑制剂不是与底物竞争与活性中心的结合，所以称为非竞争性抑制剂。的结合，所以称为非竞争性抑制剂。n这种抑制作用不能用增加底物浓度的方法来这种抑制作用不能用增加底物浓度的方法来消除。消除。第五节第五节 酶的活力测

29、定酶的活力测定n一、酶的活力和活力单位一、酶的活力和活力单位n1酶活力酶活力n酶制剂中的含酶多少，不能直接用质量或体酶制剂中的含酶多少，不能直接用质量或体积来衡量。积来衡量。n通常用单位时间内酶催化某一化学反应的能通常用单位时间内酶催化某一化学反应的能力表示酶的催化能力，也就是以一定条件下力表示酶的催化能力，也就是以一定条件下酶所催化的化学反应速度即酶活力来表示。酶所催化的化学反应速度即酶活力来表示。n由于酶催化某一反应的速度受多种因素限制，由于酶催化某一反应的速度受多种因素限制，故一般规定在某一条件下用反应速率的故一般规定在某一条件下用反应速率的初速初速率来表示酶活力率来表示酶活力。n 2酶

30、活力单位酶活力单位n酶活力即催化反应速率的能力，用酶活力单酶活力即催化反应速率的能力，用酶活力单位表示，表示酶制剂的含酶量。位表示，表示酶制剂的含酶量。n习惯单位习惯单位(U)：在一定条件下，一定时间内，在一定条件下，一定时间内，将一定量的底物转化为产物所需的酶量定为将一定量的底物转化为产物所需的酶量定为一个单位。一个单位。n各种酶的习惯活力单位不同，同一种酶有时各种酶的习惯活力单位不同，同一种酶有时也不同，比较时应注意。也不同，比较时应注意。n国际单位国际单位(IU)：在标准条件下，在标准条件下，1min内将内将1微摩尔的底物转化为产物的酶量，也称为称微摩尔的底物转化为产物的酶量，也称为称为

31、准单位。为准单位。nKatal(Kat)单位：单位：在最适条件下，在最适条件下，1 秒内可使秒内可使l摩尔底物转化的酶量定为摩尔底物转化的酶量定为1 Kat。n1 Kat=6 107 IUn1IU=1/60uKat=16.67nKatn3比活力比活力n n比活力是表示酶制剂比活力是表示酶制剂纯度纯度的一个指标。的一个指标。n长期放置过程中，比活力不断下降。长期放置过程中，比活力不断下降。n二、测定酶活力的两种方式二、测定酶活力的两种方式n基本原理：基本原理：酶活力即酶催化化学反应的能力，酶活力即酶催化化学反应的能力，也就是催化化学反应发生的速度。也就是催化化学反应发生的速度。n1测定完成一定量

32、反应所需要的时间测定完成一定量反应所需要的时间n在一定条件下，在待测的酶液中加入一定量在一定条件下，在待测的酶液中加入一定量的底物，测定此底物全部作用完或部分作用的底物，测定此底物全部作用完或部分作用所需的时间来计算酶活力。所需的时间来计算酶活力。n活力大小与作用时间成反比。活力大小与作用时间成反比。n2测定一定时间内所起的化学反应量测定一定时间内所起的化学反应量n根据在一定条件下，化学反应量与酶的活力根据在一定条件下，化学反应量与酶的活力成正比来测定的。成正比来测定的。n为得到准确结果，反应应在最适条件下进行，为得到准确结果，反应应在最适条件下进行，使酶是影响反应速率的唯一因素。使酶是影响反

33、应速率的唯一因素。n普通酶制剂普通酶制剂n定义：定义：含有酶的制品。n种类：种类：固体酶制剂、液体酶制剂n提取方式：提取方式：采用一定的技术直接从动植物或微生物的组织、细胞中将酶提取出来。n现在更多的是通过微生物发酵，获得所需要的酶。n如果是胞外酶，可以从发酵液中直接提取;n如果是胞内酶，则需将细胞弄碎再提取。n提取出来的酶还要经过分离、纯化，再加入适量的稳定剂和填充剂，制成相应的酶制剂后，才能用于催化化学反应。n固定化酶固定化酶n固定化酶是指限制或固定于特定空间位置的酶，具体来说，是指经物理或化学方法处理,使酶吸附或结合到不溶性支持物上(载体)，使其变成不易随水流失即运动受到限制，而又能发挥

34、催化作用的酶制剂。原料原料产品产品 淀粉酶淀粉酶反应柱反应柱筛板筛板n固定化细胞固定化细胞n将限制或定位于特定空间位置的细胞称为固定化细胞。n固定化细胞按其生理状态又可分为固定化死细胞和活细胞两大类。n前者经固定化后，虽然整个细胞活力消失，但需要利用的“目的酶”仍保持催化活力；n后者经固定化后，细胞仍保存活性，能进行正常的生长、繁殖和新陈代谢。类型类型优点优点不足不足普通酶普通酶制剂制剂酶的成本低、生产容酶的成本低、生产容易、催化效率高，低易、催化效率高，低污染污染容易失活；难回收，不能反复利容易失活；难回收，不能反复利用，生产成本高；反应后酶混在用，生产成本高；反应后酶混在产物中，会影响产品

35、质量产物中，会影响产品质量固定化固定化酶酶酶既能与反应物接触酶既能与反应物接触,又能与产物分离；可又能与产物分离；可以被反复利用；稳定以被反复利用；稳定性提高；酶的活力得性提高；酶的活力得以充分利用以充分利用载体活化的难度较大，操作复杂，载体活化的难度较大，操作复杂，成本较高；制备过程易引起失活，成本较高；制备过程易引起失活，活力在多数情况下比天然酶的活活力在多数情况下比天然酶的活力低；易污染力低；易污染固定化固定化细胞细胞成本低；酶的稳定性成本低；酶的稳定性更高；可以催化一系更高；可以催化一系列的反应；容易回收，列的反应；容易回收，可以反复利用可以反复利用防止菌体的自溶；胞内多酶的存防止菌体的自溶；胞内多酶的存在，会形成副产物；固定后的细在，会形成副产物；固定后的细胞不易与反应物接近，大分子物胞不易与反应物接近，大分子物质难以自由通过细胞膜，催化效质难以自由通过细胞膜，催化效果下降；易污染果下降；易污染普通酶制剂普通酶制剂、固定化酶和固定化细胞的优缺点、固定化酶和固定化细胞的优缺点