第一章 酶學(xué)與酶工程

1、1第一章第一章酶學(xué)與酶工程酶學(xué)與酶工程第1節(jié)酶的基本知識(shí)酶的基本知識(shí)有人估計(jì)：E.coli約有3000種蛋白質(zhì)，高等真核生物約有5000種以上蛋白質(zhì)，其中絕大部分是酶，但真正認(rèn)識(shí)的只是極少數(shù)，剛開(kāi)始酶極少，一二個(gè)不用命名，編號(hào)，都可以認(rèn)識(shí)，也不會(huì)混淆。酶一多，會(huì)產(chǎn)生一酶多名，或一名多酶，則會(huì)引起混淆。1961年國(guó)際酶學(xué)委員會(huì)提出了給酶進(jìn)行命名和分類。1961年，～712種，1964年，～870種，1972年，～1770種，1975年，～

2、1974種，1978年，～2120種，1984年，～2470種，1990年～3000種，1992年，～3200種，1997年，～3700種，1、酶的命名酶的命名1961年國(guó)際酶學(xué)委員會(huì)（EnzymeCommitteeEC）根據(jù)酶所催化的反應(yīng)類型和機(jī)理，把酶分成6大類：各大類再分亞類，亞亞類酶的命名有兩種方法：系統(tǒng)名、慣用名。酶的命名有兩種方法：系統(tǒng)名、慣用名。系統(tǒng)名：系統(tǒng)名：包括所有底物的名稱和反應(yīng)類型。慣用名：慣用名：只取一個(gè)較重要的

3、底物名稱和反應(yīng)類型。對(duì)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。系統(tǒng)命名特點(diǎn)系統(tǒng)命名特點(diǎn)：1.表達(dá)確切2.太繁，使用不便單底物單底物：底物反應(yīng)類型酶D氨基酸氧化還原酶→D氨基酸氧化酶雙底物雙底物：底物：底物反應(yīng)類型酶醇NAD氧化還原酶→醇:NAD氧化還原酶習(xí)慣命名特點(diǎn)習(xí)慣命名特點(diǎn)：1.非常簡(jiǎn)便2.不精確，容易產(chǎn)生誤會(huì)，但人們還是喜歡用1）以底物命名(淀粉酶，蛋白酶)2）以反應(yīng)性質(zhì)命名(轉(zhuǎn)氨酶，脫氨酶)乳酸NAD丙酮酸NADHH乳酸

4、：NAD氧化還原酶乳酸：NAD氧化還原酶乳酸脫氫酶3多酶復(fù)合體：多酶復(fù)合體：幾個(gè)酶鑲嵌而成的復(fù)合物，這些酶催化將底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的一系列順序反應(yīng)。集不同催化活性于一身。集不同催化活性于一身。1）調(diào)節(jié)功能，在不同條件時(shí)，催化功能不同2）催化多個(gè)連續(xù)反應(yīng)的酶活性于一身丙酮酸CoANAD===乙酰CoACO2NADH丙酮酸脫氫酶具三種酶活性，有60多條肽鏈組成，分子量≈4600000丙酮酸脫氫酶系（E.coli）：丙酮酸脫氫酶（EⅠ）、硫辛酰轉(zhuǎn)

5、乙酰酶（EⅡ）和二氫硫辛酰脫氫酶（EⅢ）。同工酶：同工酶：存在于生物的同一種屬或者同一個(gè)體的不同組織，甚至同一組織或者同一細(xì)胞催化相同反應(yīng)，但結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)、催化特性有所不同的一類酶。誘導(dǎo)酶：誘導(dǎo)酶：當(dāng)細(xì)胞中加入特定誘導(dǎo)物后誘導(dǎo)產(chǎn)生的酶，含量在誘導(dǎo)物存在下顯著增高，這種誘導(dǎo)物往往是該酶底物的類似物或底物本身。三、酶的組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)三、酶的組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1、酶的化學(xué)性質(zhì)、酶的化學(xué)性質(zhì)1926年J.B.Sumner首次從刀豆制備出脲酶結(jié)晶，

6、證明其為蛋白質(zhì)，并提出酶的本質(zhì)就是蛋白質(zhì)的觀點(diǎn)。1982年T.Cech發(fā)現(xiàn)了第1個(gè)有催化活性的天然RNAribozyme，以后Altman和Pace等又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了真正的RNA催化劑。核酶的發(fā)現(xiàn)不僅表明酶不一定都是蛋白質(zhì)，還促進(jìn)了有關(guān)生命起源、生物進(jìn)化等問(wèn)題的進(jìn)一步探討。2、酶的組成酶的組成酶的催化專一性主要決定于膜蛋白部分。輔因子通常是作為電子、原子或某些化學(xué)基團(tuán)的載體。3、活性部位和必需基團(tuán)活性部位和必需基團(tuán)必需基團(tuán)：必需基團(tuán)：這些基