食品酶学复习重点.doc

1、单成分酶：只有蛋白质成分，由蛋白质起催化功能。 双成分酶：除蛋白质部分外，还含有非蛋白组分的酶，也叫全酶。即：全酶=酶蛋白+辅助因子 辅助因子：包括 辅酶，辅基，金属离子 辅酶：与E蛋白结合较松弛，易分离的有机辅因子 辅基：与E蛋白结合紧密，不易分离的有机辅因子 酶原：没有活性的酶的前体 同工酶：催化同一种化学反应，但其酶蛋白本身的分子结构不同的一组酶 固定化酶：指在一定的空间范围内起催化作用，并能够反复和连续使用的酶。 固定化细胞：被限制自由移动的细胞，即细胞被约束或限制在一定的空间范围内，但仍保留催化活性并能被反复连续使用。2、酶的催化作用为什么具有专一性？ (1)锁钥假说 （2）诱导契合学说：E表面由于底物诱导形成的互补形状 当底物结合到E的活性部位上时，E的构象发生一定的改变 催化基因的正确定向对催化是必要的 底物诱导酶蛋白构象变化导致催化基团的正确定向和底物结合到酶的活性部位上去 （3）结构性质互补学说3、E的催化作用为什么具有高效性？高效作用机制？ （一）可降低反应的活化能，提高反应速度 (二)作用机制（1）E的邻近与定向效应 使底物浓度在活性中心附近很高 酶对底物分子的电子轨道具有导向作用 E使分子间的反应转变为分子内反应 邻近效应和定向效应对底物起固定作用（2）诱导契和底物形变的催化效应 E从低活性形式转变成高活性形式，利于催化 底物形变，利于形成ES复合物 底物构象变化，过渡态结构大大降低活化能（3）酸碱催化：可通过暂时提供（或接受）一个质子以稳定过渡态达到催化的反应目的（4）共价催化：底物分子的一部分与E分子上的活性基团间通过共价结合而形成的中间产物，快速完成反应（5）静电催化（6）活性部位的微环境效应疏水环境：介电常数低，加强极性基团间的作用电荷环境：在E活性心附近，往往有一电荷离子，可稳定过渡态的离子4、酶的固定化有哪些优点？固定化应遵循的原则 优点：固定化酶在较长时间内可反复使用，使酶的使用效率提高，使用成本降低。固定化酶极易与反应体系分离，产物溶液中没有酶的残留，简化了提纯工艺，而且产品收率高，质量好。在大多数情况下，酶经过固定化后稳定性提高。固定化酶具有一定的机械强度，可以用搅拌或装柱的方式作用于底物溶液，便于酶催化反应的连续化和自动化操作。固定化酶的催化反应过程更易控制。固定化酶与游离酶相比更适用于多酶体系的适用，不仅可利用多酶体系中的协同效果使酶催化反应速度大大提高，而且还可以控制反应按一定顺序进行。固定化应遵循的原则：必须注意维持酶的构象，特别是活性中心的构象。酶与载体必须有一定的结合程度。固定化应有利于自动化、机械化操作。固定化酶应有最小的空间位阻。固定化酶应有最大的稳定性。固定化酶的成本要适中。5、酶的固定化方法有哪些？各种方法的比较 固定化方法：吸附法、包埋法（凝胶包埋法和半透膜包埋法）、共价键结合法（1、重氮法2、叠氮法3、溴化氢法4、烷化法）、交联法等，共价键结合法和交联法又统称为载体结合法。 各种方法的比较： 固定化方法吸附法包埋法共价键结合法交联法物理吸附法离子吸附法制备易易较难难较难结合程度弱中等强强强活力回收率高，但酶易流失高高低中等再生可能可能不可能不可能不可能固定化成本低低低高中等底物专一性不变不变不变可变可变7、酶固定化后其特性会发生哪些变化？ 酶的活力：多数情况下会降低。 酶活性中心的重要氨基酸残基与水不溶性载体结合。 酶的高级结构发生变化。 酶与底物之间的相互作用受到空间位阻的影响酶的稳定性：一般提高。主要表现在：操作稳定性，储藏稳定性，热稳定性，对蛋白酶的稳定性，酸碱稳定性。酶的反应特性：底物特异性反应的最适Ph值：a.载体的带电性质：带正电载体的最适Ph比游离酶低，带负电载体的最适Ph比游离酶高。b.酶催化反应产物性质：产物酸性，比游离酶高。产物碱性，比游离酶低反应的最适温度:很多比游离酶高，也有不变和降低的。米氏常数Km：有些不变，有些变化很大。最大反应速度：大多数相同，有些会因固定化方法不同而有所差异。8、固定化酶的评价指标？ 固定化酶的活力：每mg干重固定化后每min转化底物（或产物）的量，u mol/minmol固定化酶的结合效率与酶活力回收率（可评价酶固定化效果的好坏）酶结合效率=（加入的总酶活力-未结合的酶活力）/加入的总酶活力*100%酶活力回收率=固定化后的活力与用于固定化的酶总活力的百分比酶活力回收率=固定化酶的总活力/用于固定化的酶的总活力*100% 固定化酶的相对酶活力具有相同EPW 量的固定化酶与游离酶活力的比值，表明了固定化酶应用价值的大小。 固定化酶的半衰期：衡量固定化酶操作稳定性，大于1个月才有工业应用价值。 固定化酶的活力下降为初始活力一半所经历的时间。9、细胞破碎的方法有哪些？机械破碎法：通过机械运动所施的剪切力使细胞破碎机械捣碎法研磨法匀浆法物理破碎法：多用于微生物细胞的破碎 温度差破碎法，如冻融法压力差破碎法，如高压冲击法，突然降压法，渗透压差法超声波破碎法化学破碎法：利用各种化学试剂与细胞膜作用，使细胞膜结构发生改变或破坏的方法，常用有机溶剂（甲苯、丙酮、丁醇、氯仿等）和表面活性剂（Triten、Tween）。酶学破碎法加酶处理自溶法 各种酶纯化的原理、特点？ 以分子大小或质量为依据：离心分离法，凝胶过滤层析、透析、超滤以溶解度为依据：盐析法，有机溶剂沉淀法，有机聚合物沉淀法，选择性沉淀法，等电点沉淀法等。以电荷为依据：离子交换层析法，电泳法，等电聚集 以特异性结合位置为依据：1、亲和色谱2、亲和洗提10、酶纯化的方法的评价指标，概念？如何设计酶的纯化方案？酶纯化方法的指标酶活力：指酶催化反应的能力，表示样品中酶的含量 总活力=酶活力*总体积（mL）比活力：单位蛋白质所含有的酶活力，是酶纯度指标，比活力愈高表示酶愈纯，即表示单位蛋白质中酶催化反应的能力愈大回收率：指提纯后与提纯前酶的总活力之比，它表示提纯过程中酶的损失程度。回收率愈高，损失愈少。提纯倍数：指提纯前后两者比活力之比。它表示提纯过程中酶纯度提高的程度。提纯倍数愈大，提纯效果愈好。11、酶的生产方法有哪些？提取法、发酵法、化学合成法12、酶发酵生产时，首先应选择优良的产酶细胞，优良的产酶细胞一般应具备哪些条件？酶的产量高容易培养和管理产酶性能稳定有利于酶产品的分离纯化安全可靠13、发酵生产酶时，应用哪些方面来确保高的产酶量？选用优良的产酶细胞培养基的配备：选用适于该产酶细胞的C源、N源、无机盐以及生长因素等培养条件的控制：调节C/N比、T、溶解氧使产酶细胞在生长阶段快速生长，产酶阶段大量产酶，从这三方面来确保高的产酶量14、Km的特征与意义：Km被称作米氏常数。Km的特征与意义： Km是酶的一个特征性常数，与酶的性质、底物种类有关，与酶浓度无关（但Km会随反应底物，T，Ph，离子强度等的变化而变化，故对酶促反应，要指明其反应条件）。 Km受PH,T等的影响，测定时须指明测定条件。 1/Km只能近似表示酶对底物亲和能力的大小 若已知某酶的Km，就可算出某一底物浓度条件下，其反应速度V相当于Vmax的百分比 Km还可推断出某一代谢物在体内可能的代谢途径18、双底物的反应机制序列反应（又叫单一置换反应） 有序反应：整个酶促反应过程中，领先底物A首先和E结合生成AE，然后B才能与AE结合生成三元复合物AEB，进而又转化成PEQ,随后再有序的释放反应产物，B的产物先释放，A的产物后释放，最后还原成自由酶E的形式，又重新参与下一个反应循环。 随机反应：整个酶促反应过程中，A、B与E随即结合形成的三元复合物AEB转化为PEQ，随后产物P、Q随机释放，生成自由酶E乒乓反应：E与A的反应产物P是在酶与第二个反应底物B反应之前释放出来的，作为这一过程的结果，E转化为修饰酶形式E,然后同第二个底物B反应生成产物Q。该反应的一大特点：无三元复合物）