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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)酶的基本知識酶的基本知識有人估計: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)識的只是極少數(shù),剛開始酶極少,一二個不用命名,編號,都可以認(rèn)識,也不會混淆。酶一多,會產(chǎn)生一酶多名,或一名多酶,則會引起混淆。1961年國際酶學(xué)委員會提出了給酶進行命名和分類。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年國際酶學(xué)委員會(EnzymeCommitteeEC)根據(jù)酶所催化的反應(yīng)類型和機理,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:只取一個較重要的
3、底物名稱和反應(yīng)類型。對于催化水解反應(yīng)的酶一般在酶的名稱上省去反應(yīng)類型。系統(tǒng)命名特點系統(tǒng)命名特點:1.表達確切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)慣命名特點習(xí)慣命名特點:1.非常簡便2.不精確,容易產(chǎn)生誤會,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,催化功能不同2)催化多個連續(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)特點三、酶的組成和結(jié)構(gòu)特點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。1982年T.Cech發(fā)現(xiàn)了第1個有催化活性的天然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),還促進了有關(guān)生命起源、生物進化等問題的進一步探討。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)基團的載體。3、活性部位和必需基團活性部位和必需基團必需基團:必需基團:這些基
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