第四章酶学概论

1、 量变过程量变过程 质变过程质变过程 u能与蛋白质氨基酸中的多种基团(如 NH2、OH、COOH和SH 等 ) 共价结合而使其变性。 u甲醛在高浓度下可杀死芽孢，其缺 点是对眼睛及粘膜组织有刺激作用， 穿透性能差，作用慢,有令人不愉快的 气味。 u戊二醛具有较小的刺激性和异味， 用2的溶液可以在10min内杀死细菌 、结核分枝杆菌和病毒，在310h内 可杀死细菌芽孢 ，是目前杀菌能力较 高的一种化学药剂，常用于医用器械 和用具的消毒 u重金属离子具有很强的杀菌 效力，其中尤以Hg、Ag和 Cu 2最强。重金属离子进入 细胞后主要与酶或蛋白质使 之变性。 u微量的重金属离子还能在细 胞内不断累积

2、并最终对生物 发生毒害作用。 uH值或氢离子浓度对微生物的作用 表现在:(1)影响细胞质膜电荷和养料吸 收。如在酸性环境中，乙酸能进入细 胞，而在中性或碱性环境中，乙酸离 子化，不能进入细胞；(2) 影响酶的活 性；(3)改变环境中养料的可给性或有 害物质的毒性。 u苯甲酸、乳酸等有机酸常用作防腐 剂。 u石灰常用于卫生消毒。 制革酶化学制革酶化学 以酶反以酶反应应的催化的催化类类型分：型分： 氧氧化化还还原酶原酶 转转移酶移酶类类 水解酶水解酶类类 裂合酶裂合酶类类 异构异构酶酶类类 连连接（合成）酶接（合成）酶类类 以酶反以酶反应应的催化的催化类类型分：型分： 以酶反以酶反应应的催化的催化

3、类类型分：型分： 酶酶与与一般催化一般催化剂剂的共同点：的共同点： 酶酶与与一般催化一般催化剂剂的不同点：的不同点： 结构专一性结构专一性：有些酶对底物的要求非常严格，只作 用于一个特定的底物。这种专一性称为绝对专一性 结构专一性结构专一性：有些酶对底物的要求非常严格，只作 用于一个特定的底物。这种专一性称为绝对专一性 结构专一性结构专一性：有些酶对底物的要求非常严格，只作 用于一个特定的底物。这种专一性称为绝对专一性 ；如尿酶 诱导诱导契合契合学说学说（1964） u酶促反应一般在酶促反应一般在pH 5-8 水溶液中进行，水溶液中进行， 反应温度范围为反应温度范围为20-40。 u凡能使蛋白

4、质变性的因素如强酸、强碱凡能使蛋白质变性的因素如强酸、强碱 高温等条件都能使酶破坏而完全失去活高温等条件都能使酶破坏而完全失去活 性。所以酶作用一般都要求比较温和的性。所以酶作用一般都要求比较温和的 条件如常温、常压和接近中性的酸碱度。条件如常温、常压和接近中性的酸碱度。 p 邻近作用邻近作用提高了酶活性中心的底物浓度 p 定向作用定向作用缩短了底物与催化基团间的距离 p 提高反应速度（成功率）108倍 酶 底物 同时形变 底物分子发生形变 p催化剂（酶）通过与底物形成反应活性 很高的共价过渡产物，使反应活化能降 低，从而提高反应速度的过程，称为共 价催化。 广广义义酸基酸基团团 （质质子供体

5、）子供体） 广广义碱义碱基基团团（质质子受体）子受体） u酸碱催化是通过瞬时的向反应物提供质子或从反 应物接受质子以稳定过渡态，加速反应的一类催化 机制。 u酶分子中存在很多可以作为广义酸、碱的基团 酚羟基 咪唑基 也就是说： 酶与底物结合时，由于酶的变形（诱导契 合）或底物变形使二者相互适合，并依靠离 子键、氢键、范德华力的作用和水的影响， 结合成中间产物，在酶分子的非极性区域内， 由于酶与底物的邻近、定向，使二者可以通 过亲核亲电催化、一般酸碱催化或金属离 子催化方式进行多元催化，从而大大降低反 应所需的活化能，使酶促反应迅速进行。 Henri. V法国 CA Wurtz法国 在低底物浓度

6、时： 反应速度与底物浓度成正比，表现 为一级反应特征。 底物浓度对酶反应速率的影响底物浓度对酶反应速率的影响-米氏学说米氏学说 随着底物浓度的增高 反应速度不再成正比例加速；反应为混 合级反应。 当底物浓度达到一定值 反应速度达到最大值（Vmax），此时再增 加底物浓度，反应速度不再增加，表现为零 级反应。 加拿大 德国 V= Vmax S Km + S 米氏常数 关于米氏常数Km的几点说明： 米氏常数的应用 V= Vmax S Km + S S= Km Vmax- V V 温度的影响 u温度升高,酶的高级结构 将发生变化或变性，导致 酶活性降低甚至丧失，反 应速度很快下降 温度的影响 pH对

7、酶促反应速度的影响 pH对酶促反应速度的影响 p酶的最适pH不是一个固定的常数， p它受到底物的种类、浓度; 缓冲液的种类、 浓度; 酶的纯度;反应的温度、时间等的影响 酶浓度对酶反应速度的影响 0 0 酶酶浓浓度度 反反 应应 速速 度度 激活剂对酶反应速度的影响 激活剂的种类 n（1）无机离子： p金属离子(钾、钠、镁、锌、钙） p阴离子(氯离子)、 p氢离子 n（2）简单有机分子： 某些还原剂、乙二胺四乙酸（EDTA） n (3)具有蛋白质性质的大分子物质 p主要是激活酶原 无活性的酶原 有活性的酶 激活作用激活作用 激活剂对酶反应速度的影响 不可逆抑制作用 可逆抑制作用 竞争性抑制 非

8、竞争性抑制 反竞争性抑制 专一性不可逆抑制作用 非专一性不可逆抑制作用 抑制作用 抑制剂对酶反应的影响 抑制剂对酶反应的影响 用单位时间内、单位体积中底物的减少量 或产物的增加量来表示。单位：浓度/单 位时间 p制革中常用的酶制制革中常用的酶制剂剂，主要是蛋白水解酶，主要是蛋白水解酶， 其次是脂肪酶其次是脂肪酶 p目前，在准目前，在准备备工段的各工段的各个个工序几乎都工序几乎都与与酶酶 的的应应用，如浸水、用，如浸水、脱脱脂、脂、脱脱毛、毛、软软化，也可化，也可 用于鞣后用于鞣后蓝湿蓝湿革的革的软软化化与脱与脱脂脂 p工工业业用的蛋白酶一般用的蛋白酶一般纯纯度不高度不高 中性蛋白酶中性蛋白酶

9、p枯草杆菌枯草杆菌1.398中性蛋白酶中性蛋白酶 n主要用于脱毛，也可在软化工序作为辅助酶软剂和部位差 处理剂用 npH=7时最稳定，pH10或pH5.5失活；pH=7时最适反应温 度为45-50，60 以上失活 nCu2+，Hg2+，Al3+，Pb2+，EDTA抑制，Ca2+无影响 p放放线线菌菌166中性蛋白酶中性蛋白酶 n主要用于脱毛及软化时的辅助软化剂 n最适pH=7-8；最适温度为40 nCa2+有明显激活作用，EDTA和明矾抑制 p栖土曲霉栖土曲霉3.942蛋白酶蛋白酶 n主要用于脱毛，也可用于软化和浸水 n最适pH=6.8-7.5；最适温度为45 ； n此酶还有一个碱性最适pH

10、（pH=10 ） nNa2SO3，硼酸盐明显激活； Hg2+ ， Pb2+抑制 碱碱性蛋白酶性蛋白酶 p2709碱碱性蛋白酶性蛋白酶 n主要用于脱毛，也可用于浸水 n最适温度：45-50； n最适pH=911 p209碱碱性蛋白酶性蛋白酶 n主要用于脱毛 n最适pH=911 n最适温度为4050 nCa 2 + ，Mn2+ 有激活作用， Cu2+ Mg 2 + 严重抑制 酸性蛋白酶酸性蛋白酶 p537酸性蛋白酶酸性蛋白酶 n生产菌种：宇佐美曲霉 n主要用于毛皮加工中皮板的软化，也可用于蓝湿革软化 npH稳定范围2.04.0，最适pH=2.0 n适宜温度范围为3050 ，最适温度：50，超过50

11、 迅 速失活； nCu2+，Hg2+，Al3+抑制，Ca2+ 、Mn2+、 Mg2+激活 p3.305酸性蛋白酶酸性蛋白酶 n生产菌种：黑曲霉 npH稳定范围2.03.0，最适pH=2.5，高于4.5迅速失活 n短时间反应最适温度4547 ，长时间不宜超过45 ，超 过50 迅速失活； nCa2+，Mn2+ 有激活作用， Hg2+、Ag+轻微抑制 工工业胰业胰酶酶 n工业胰酶是从猪、牛、羊等哺乳动物胰脏中提取的 一种混合酶制剂，主要成分为胰蛋白酶、胰脂肪酶、 胰淀粉酶 n工业胰酶是制革中使用量最大的酶制剂，主要软化， 起到去除皮垢，彻底消肿，进一步分散纤维的作用 n在软化工序中使用pH范围为7.58.0,温度为3640 n在使用过程中，要严格控制条件，特别是在温度升 高时，可发生软化过渡甚至烂皮的现象 脂肪酶脂肪酶 n制革工业中使用的脂肪酶主要是碱性脂肪 酶，最适pH为