实用酶化学基础(酶工程)复习资料.doc

1固定化定义：是通过物理的或化学的手段，将酶束缚于水不溶的载体上，或将酶束缚在一定的空间内，限制酶分子的自由流动，但能使酶充分发挥催化作用。优点：易于与产物分离；可反复使用；可连续化生产；稳定性好。2酶的固定化方法：吸附法、共价偶联法、交联法、包埋法（网格型，微囊型）3固定化酶的性质：活性：酶活性，反应速度。通常天然酶。稳定性：固定化酶的稳定性一般比游离酶的稳定性好。最适温度：多数酶固定化后热稳定性，最适温度最适pH ：带负电荷载体 ：最适pH 向碱性偏移。反之。动力学特征：固定化载体与底物电荷相反,固定化酶的表观Km值降低。反之作用专一性：大分子底物难于接近酶分子，导致酶的专一性发生改变。4盐析法：利用不同蛋白质在不同的盐浓度下溶解度不同的特性，在酶液中添加一定浓度的中性盐，使酶或杂质从溶液中析出沉淀，使酶与杂质分离。有机溶剂沉淀法：利用酶与其它杂质在有机溶剂中的溶解度不同，通过添加一定量的某种有机溶剂，使酶或杂质沉淀析出，从而使酶与杂质分离。膜分离技术：借助于一定孔径的高分子薄膜，将不同大小、不同形状和不同特性的物质颗粒或分子进行分离的技术称为。5. 凝胶层析：以各种多孔凝胶为固定相，利用流动相中所含各种组分的相对分子质量不同而达到物质分离亲和层析：利用生物分子与配基之间所具有的专一而又可逆的亲和力，使生物分子分离纯化电泳技术：是根据各种带电粒子在电场中迁移速度的不同而对物质进行分离的实验技术。6酶的总活力为样品的全部酶活力。总活力 = 酶活力 总体积 (mL)或总质量g。比活力 ：单位蛋白质 (毫克蛋白质或毫克蛋白氮) 所含有的酶活力 (单位/毫克蛋白) 。回收率：指每一步所得的总活力与第一步总活力之比。回收率每次总活力/第一次总活力7酶的制剂形式：固体：干燥（冰冻升华，喷雾干燥，真空干燥）；液体酶的保存方法(1) 温度。(2) pH与缓冲液。(3) 酶蛋白浓度。(4) 氧。 低温下短期保存。（5）为提高酶稳定性，常加入下列稳定剂：底物、抑制剂和辅酶，8.同工酶(isoenzyme)是指催化相同的化学反应，而酶蛋白的分子结构（不同的氨基酸序列、空间结构等）、理化性质乃至免疫学性质不同的一组酶。9.简单酶:仅由氨基酸残基构成 结合酶:蛋白质非蛋白质10.酶蛋白：决定反应的特异性；辅助因子：决定反应的种类与性质；辅因子：酶蛋白中非蛋白质部分，它可以是无机离子也可以是有机化合物。 辅酶：与酶蛋白结合较松的小分子有机物；辅基 以共价键和酶牢固地结合的小分子有机物；金属激活剂：金属离子作为辅助因子11.酶的活性中心：指必需基团在空间结构上彼此靠近，组成具有特定空间结构的区域，能与底物特异结合并将底物转化为产物。酶活性中心的特点： 活性中心在酶分子总体积中只占相当小的部分（约1%2%），相当于23个氨基酸残基。 都是酶分子表面的一个凹穴，有一定的大小和形状，但不是刚性的，而具有一定的柔性。 活性中心为非极性的微环境，有利于与底物结合。底物与酶通过形成较弱键力的次级键相互作用并结合到酶的活性中心。 酶的活性部位并不是和底物的几何图形正好吻合，而是在酶与底物结合的过程中，底物分子或酶分子或它们两者的构象同时发生一定变化后才相互契合，这时催化基团的位置也正好处于所催化底物的敏感化学键部位12.调节中心：可以与小分子的代谢物相结合，使酶分子的构象发生改变，从而影响酶的活性。这种作用叫变构效应(又叫别构效应)14.酶活性调节：机理（酶活性部位形成或暴露的过程），意义（避免细胞产生的酶对细胞进行自身消化，使酶在特定的部位环境中作用）。共价修饰：在其他酶的催化下，酶蛋白肽链上的一些基团可与某种化学基团发生可逆的共价结合，从而改变酶的活性15.竞争性抑制Vmax不变，Km变大非竞争性抑制 Vmax变小， Km值不变 反竞争性抑制Km及Vmax都变小。常见抑制剂：丝氨酸酶抑制剂，巯基酶抑制剂16.酶非水相催化的类型：有机介质中的酶催化；气相介质中的酶催化。有机介质中的酶催化：酶在含有一定量水的有机溶剂中进行的催化反应。必需水：维持酶分子完整空间构象所必需的最低水量。17.有机溶剂对酶催化反应的影响：1.有机溶剂直接与酶附近的必需水相互作用2.有机溶剂能通过直接与酶作用引起抑制或失活3.有机溶剂与扩散的底物或产物相互作用而影响酶活。有机介质酶催化的优点：在有机介质中由于水分减少，相对来说酶分子的构象表现出比在水溶液中更具有“刚性”，因而使通过选择不同性质的溶剂来调控酶的某些特性成为可能。18.酶的生产方法：提取分离法，发酵法，化学合成法。19.优良产酶菌种应具备的条件：繁殖快，产酶量高，有利于缩短生产周期。易培养。产生的酶容易分离纯化。(4)安全可靠。20.微生物发酵产酶方法：固体培养，液体培养21.发酵条件及控制：pH值的控制，在培养基中加入pH缓冲剂，或在进行发酵时补加酸、碱温度的控制，低的温度可以提高酶所对应的mRNA的稳定性，增加酶生物合成的延续时间，从而提高酶的产量。溶解氧的控制，调节通气量，调节氧的分压 ，调节气液接触时间 ，调节气液接触面积，改变培养液的性质 22.酶生物合成的模式：同步合成型（酶的合成与细胞生长同步进行，酶的合成可诱导，但不受分解代谢物阻遏和反应产物阻遏，mRNA很不稳定）；延续合成型（酶的合成在细胞的生长阶段开始，在细胞生长进入平衡期后，酶还可以延续合成一段较长时间。酶的合成可受诱导但不受分解代谢物阻遏和产物阻遏，mRNA相当稳定）；中期合成型（酶的合成在细胞生长一段时间后开始，在细胞生长进入平衡期，酶的生物合成也随着停止。受到反馈阻遏，mRNA是不稳定的）；滞后合成型（非生长偶联型。在细胞生长一段时间或者进入平衡期以后才开始其生物合成并大量积累。受培养基中的阻遏物的阻遏作用，mRNA稳定性相当好）。23.酶分子修饰：通过各种方法使酶分子的结构发生某些改变，从而改变酶的某些特性和功能的技术过程称为酶分子修饰23.酶的分子修饰方法：酶的金属离子置换修饰：把酶分子中的金属离子换成另一种金属离子，使酶的特性和功能发生改变的修饰方法。阐明金属离子对酶催化作用的影响，提高酶的催化效率，增强酶的稳定性，改变酶的动力性特性。酶的大分子修饰：利用水溶性大分子通过共价键与酶结合，使酶的空间结构发生某些精细的改变，从而改变酶的特性与功能的方法。提高酶的催化效率，增强酶的稳定性，降低或消除酶的抗原性。酶分子的侧链基团修饰：采用一定的方法使酶蛋白的侧链基团发生改变，从而改变酶分子的特性和功能的修饰方法。这些基团可以形成各种副键，对酶蛋白空间结构的形成和稳定有重要作用。侧链基团一旦改变将引起酶蛋白空间构象的改变，从而改变酶的特性和功能。酶蛋白主链修饰：利用酶分子主链的切断和连接，使酶分子的化学结构及其空间结构发生某些改变，从而改变酶的特性和功能的方法。引起酶活性中心的破坏，酶失去催化功能。2 仍维持活性中心的完整构象，保持酶活力。3 有利于