第四章 酶工程及其在食品工业中 的应用
第 四 章 酶工程及其在食品工业中 的应用
酶的概念 目前将生物催化剂分为两类 酶、核酶（脱氧核酶) ■ 酶是一类由活细胞产生的，对其特异底物 具有高效催化作用的蛋白质
酶的概念 • 目前将生物催化剂分为两类 酶 、 核酶（脱氧核酶） ◼ 酶是一类由活细胞产生的，对其特异底物 具有高效催化作用的蛋白质
酶学研究简史 公元前两千多年，我国已有酿酒记载。 一百余年前，Pasteur认为发酵是酵母细胞生命活动的 结果。 1877年，Kuhne首次提出Enzyme一词。 1897年，Buchner兄弟用不含细胞的酵母提取液，实现 了发酵。 1926年，Sumner首次从刀豆中提纯出脲酶结晶。 1982年，Cech首次发现RNA也具有酶的催化活性，提 出核酶(ribozyme)的概念。 1995年，Jack W.Sz0stak研究室首先报道了具有DNA连 接酶活性DNA片段，称为脱氧核酶(deoxyribozyme)
酶学研究简史 • 公元前两千多年，我国已有酿酒记载。 • 一百余年前，Pasteur认为发酵是酵母细胞生命活动的 结果。 • 1877年，Kuhne首次提出Enzyme一词。 • 1897年，Buchner兄弟用不含细胞的酵母提取液，实现 了发酵。 • 1926年，Sumner首次从刀豆中提纯出脲酶结晶。 • 1982年，Cech首次发现RNA也具有酶的催化活性，提 出核酶(ribozyme)的概念。 • 1995年，Jack W.Szostak研究室首先报道了具有DNA连 接酶活性DNA片段，称为脱氧核酶(deoxyribozyme)
酶与生命活动密勿相关 所有生命活动或过程都需要酶的参与 (1)执行具体生理机能 （2)降解大分子 (3)协同激素起信号转化、传递、放大作用 (4)催化代谢反应 ■酶的组成和分布是生物进化与组织功能分化的 基础 在生物进化过程中形成了从酶的合成到酶的结 ■ 构和活性各种水平的调节机构
酶与生命活动密切相关 ◼所有生命活动或过程都需要酶的参与 （1）执行具体生理机能 （2）降解大分子 （3）协同激素起信号转化、传递、放大作用 （4）催化代谢反应 ◼酶的组成和分布是生物进化与组织功能分化的 基础 ◼在生物进化过程中形成了从酶的合成到酶的结 构和活性各种水平的调节机构
第一部分 酶的分子结构与功能 The Molecular Structure and Function of Enzyme
第一部分 酶的分子结构与功能 The Molecular Structure and Function of Enzyme
酶的分子组成 (一)结构组成仅含氨基酸组分的酶称为单纯酶 有些酶其分子结构仅由氨基酸组成，没有辅 助因子。这类酶称为单纯酶(simple enzyme)。 如脲酶、一些蛋白酶、淀粉酶、酯酶和核糖 核酸酶等
（一）结构组成仅含氨基酸组分的酶称为单纯酶 有些酶其分子结构仅由氨基酸组成，没有辅 助因子。这类酶称为单纯酶（simple enzyme）。 如脲酶、一些蛋白酶、淀粉酶、酯酶和核糖 核酸酶等。 一、 酶的分子组成
(二)结构组成中既含氨基酸组分又含非氨 基酸组分的酶称为结合酶 结合酶(conjugated enzyme)是除了在其组 成中含有由氨基酸组成的蛋白质部分外，还含有 非蛋白质部分 决定反应的特异性及其催化机制 蛋白质部分：酶蛋白(apoenzyme) 全酶 (holoenzyme) 小分子有机化合物 辅助因子 决定反应的性 (cofactor) 金属离子 质和反应类型
（二）结构组成中既含氨基酸组分又含非氨 基酸组分的酶称为结合酶 结合酶（conjugated enzyme）是除了在其组 成中含有由氨基酸组成的蛋白质部分外，还含有 非蛋白质部分 蛋白质部分：酶蛋白(apoenzyme) 辅助因子 (cofactor) 金属离子 小分子有机化合物 全酶 (holoenzyme) 决定反应的特异性及其催化机制 决定反应的性 质和反应类型
辅助因子分类 (按其与酶蛋白结合的紧密程度) 辅酶(coenzyme): 与酶蛋白结合疏松，可用透析或超滤的 方法除去。 辅基(prosthetic group): 与酶蛋白结合紧密，不能用透析或超 滤的方法除去
辅助因子分类 （按其与酶蛋白结合的紧密程度） 辅酶 (coenzyme): 与酶蛋白结合疏松，可用透析或超滤的 方法除去。 辅基 (prosthetic group): 与酶蛋白结合紧密，不能用透析或超 滤的方法除去
二、酶的活性中心 必需基团(essential group) 酶分子中氨基酸残 基侧链的化学基团中， 一 些与酶活性密切相关 的化学基团。 Ser-OH 常见的必需基团 His-咪唑基 Cys-SH 颜乳晷命聪的一鼠够药乖空词弊构 Asp、Ghu-CoOH
二、酶的活性中心 必需基团(essential group) 酶分子中氨基酸残 基侧链的化学基团中， 一些与酶活性密切相关 的化学基团。 常见的必需基团 Ser-OH His-咪唑基 Cys-SH Asp、Glu-COOH
酶的活性中心(active center) 或称活性部位(active site),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
或称活性部位(active site)，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。 酶的活性中心(active center)