第一章酶学与酶工程 酶是一种在生物体内具有新陈代谢催化剂作用 的蛋白质。它们可特定地促成某个反应而它们本身 却不参与反应,且具有反应效率高、反应条件温和 反应产物污染小、能耗低和反应易控制等特点。 酶工程就是利用酶催化的作用,在一定的生物 反应器中,将相应的原料转化成所需要的产品。它 是酶学理论与化工技术相结合而形成的一种新技术。 酶工程的应用主要集中于食品工业、轻工业以 及医药工业中
第一章 酶学与酶工程 酶是一种在生物体内具有新陈代谢催化剂作用 的蛋白质。它们可特定地促成某个反应而它们本身 却不参与反应，且具有反应效率高、反应条件温和、 反应产物污染小、能耗低和反应易控制等特点。 酶工程就是利用酶催化的作用，在一定的生物 反应器中，将相应的原料转化成所需要的产品。它 是酶学理论与化工技术相结合而形成的一种新技术。 酶工程的应用主要集中于食品工业、轻工业以 及医药工业中
第一节酶学概述 新陈代谢是生命活动的基础,是生命活动 最重要的特征。而构成新陈代谢的许多复杂而 有规律的物质变化和能量变化,都是在酶催化 下进行的。生命的生长发育、繁殖、遗传、运 动、神经传导等生命活动都与酶的催化过程紧 密相关,可以说,没有酶的参与,生命活动 刻也不能进行
第一节 酶学概述 新陈代谢是生命活动的基础，是生命活动 最重要的特征。而构成新陈代谢的许多复杂而 有规律的物质变化和能量变化，都是在酶催化 下进行的。生命的生长发育、繁殖、遗传、运 动、神经传导等生命活动都与酶的催化过程紧 密相关，可以说，没有酶的参与，生命活动一 刻也不能进行
、酶学研究简史 我国人民八千年前就开始利用酶公元前21世纪 夏禹时代,就开始酿酒。 1810年, Jaseph gaylussac发现酵母可将糖 转化为酒精 1835~1837年, berzelius提出催化的概念。 1857年 Pasteur等人提出酒精发酵是由酵母细 胞活动的结果;Libg却认为是由溶解于酵母细液 中的酶引起的 1878年 Kuhne给酶统一的名词,称 enzyme
一、酶学研究简史 我国人民八千年前就开始利用酶公元前21世纪 夏禹时代，就开始酿酒。 1810年，Jaseph Gaylussac 发现酵母可将糖 转化为酒精。 1835~1837年，Berzelius提出催化的概念。 1857年Pasteur等人提出酒精发酵是由酵母细 胞活动的结果；Liebig却认为是由溶解于酵母细液 中的酶引起的。 1878年Kvhne给酶统一的名词，称enzyme
1894年 Fisher提出酶与底物作用的“锁与钥 匙 学说。 1903年 Henri提出酶与底物作用的中间复合 物学说 1913年 Michaelis等导出米氏方程,1925年 Briggs等进一步修改米氏方程并提出稳态学说 1926年 Summer提取出脲酶的结晶。 1930~1936年 Northrop等得到了胃蛋白酶 胰蛋白酶等的结晶并证实酶是蛋白质的化学本 质
1894年Fisher提出酶与底物作用的“锁与钥 匙” 学说。 1903年Henri提出酶与底物作用的中间复合 物学说。 1913年Michaelis等导出米氏方程,1925年 Briggs等进一步修改米氏方程并提出稳态学说。 1926年Summer提取出脲酶的结晶。 1930~1936年Northrop等得到了胃蛋白酶、 胰蛋白酶等的结晶并证实酶是蛋白质的化学本 质
1963年His等测定了 RNase的氨基酸顺序 1965年 Phillips首次用X射线晶体衍射技术阐明 鸡蛋溶菌酶的三维结构。 1969年 Merrifield等人工合成具有酶活性 RNase 20世纪80年代初Cech等发现具有催化功能的 RNA核酶( ribozyme) 1986年 Schultz等人研制成了抗体酶( abzyme) 1997年 Boyer等人阐明了ATP合酶合成和分解 ATP的分子机制
1963年Hirs等测定了RNase的氨基酸顺序。 1965年Phillips首次用X射线晶体衍射技术阐明 鸡蛋溶菌酶的三维结构。 1969年Merrifielid等人工合成具有酶活性RNase。 20世纪 80年代初Cech等发现具有催化功能的 RNA——核酶（ribozyme）。 1986年Schultz等人研制成了抗体酶（abzyme）。 1997年Boyer等人阐明了ATP合酶合成和分解 ATP的分子机制
Crystals of pyruvate kinase, an enzyme of the glycolytic pathway. The protein in a crystal is generally characterized by a high degree of purity and structural homogeneity
Crystals of pyruvate kinase, an enzyme of the glycolytic pathway. The protein in a crystal is generally characterized by a high degree of purity and structural homogeneity
二、酶催化作用的特点 酶是一类有催化功能的大分子物质,这些 物质的化学本质绝大多数属于蛋白质,少数为 RNA类 (一)酶和一般催化剂的共性 1.用量少而催化效率高; 2.不改变化学反应的平衡点; 3.可降低反应的活化能
酶是一类有催化功能的大分子物质，这些 物质的化学本质绝大多数属于蛋白质，少数为 RNA类。 （一）酶和一般催化剂的共性 1. 用量少而催化效率高； 2. 不改变化学反应的平衡点； 3. 可降低反应的活化能。 二、酶催化作用的特点
·在一个反应体系里,任何反应物分子都有进行化学 反应的可能,但并非全部反应物分子都进行化学反 应。只有那些具有较高能量,处于活化态的分子 (活化分子)才能在分子碰撞中发生化学反应 活化能:在一定温度下,1摩尔底物全部进入活化 态所需要的自由能(kJ/mol) 分子由基态达到活化态的途径有二: ·1、给反应体系加热或用光照射,从而使反应分子 获得所需的活化能量; ·2、使用催化剂,使其瞬时地与反应物结合成过渡 态,降低反应活化能,使反应沿着一个活化能垒较 低的途径进行
• 在一个反应体系里，任何反应物分子都有进行化学 反应的可能，但并非全部反应物分子都进行化学反 应。只有那些具有较高能量，处于活化态的分子 （活化分子）才能在分子碰撞中发生化学反应。 • 活化能：在一定温度下，1摩尔底物全部进入活化 态所需要的自由能（kJ/mol) • 分子由基态达到活化态的途径有二： • 1、给反应体系加热或用光照射，从而使反应分子 获得所需的活化能量； • 2、使用催化剂，使其瞬时地与反应物结合成过渡 态，降低反应活化能，使反应沿着一个活化能垒较 低的途径进行
unicata IZed G Free enzyma t Energy 凸G Lenz y AGEN Reaction Progress
Transition state(实) △G s→>P △G P→>s △G Ground 一一一 一 P state Ground state Reaction coordinate