酶催化的有机合成反应 中山大学化学与化学工程学院 马林
酶催化的有机合成反应 中山大学化学与化学工程学院 马 林
酶催化的有机合成反应 将生物催化剂应用于有机合成是目前最吸引 人的研究领域。有机化合物的生物合成和生物转 化是一门以有机合成化学为主,与生物学密切联 系的交叉学科,它也是当今有机合成化学的研究 热点和重要发展方向。 酶不仅在生物体内可以催化天然有机物质的 生物转化,也能在生物体外促进天然的或人工合 成的有机化合物的各种转化反应,并且显示出优 良的化学选择性、区域选择性和立体选择性
酶催化的有机合成反应 将生物催化剂应用于有机合成是目前最吸引 人的研究领域。有机化合物的生物合成和生物转 化是一门以有机合成化学为主，与生物学密切联 系的交叉学科，它也是当今有机合成化学的研究 热点和重要发展方向。 酶不仅在生物体内可以催化天然有机物质的 生物转化，也能在生物体外促进天然的或人工合 成的有机化合物的各种转化反应，并且显示出优 良的化学选择性、区域选择性和立体选择性
第一节酶的特性 )、什么是 酶? 酶是活细胞产生的 类具有催化功能 的生物分子,所以 又称为生物催化剂 Biocatalysts n绝大多数的酶都是“ 蛋白质
第一节 酶的特性 （一）、什么是 酶？ 酶是活细胞产生的 一类具有催化功能 的生物分子，所以 又称为生物催化剂 Biocatalysts 。 绝大多数的酶都是 蛋白质
anding sta rais 雷看 E+s ES EP P+E ■酶催化的生物 D-glucose 化学反应,称 为酶促反应 Enzymatic reaction。 ■在酶的催化下 发生化学变化 的物质,称为 底物 (a)Before glucose binding substrate
酶催化的生物 化学反应，称 为酶促反应 Enzymatic reaction。 在酶的催化下 发生化学变化 的物质，称为 底物 substrate
二)、酶和一般催化剂的共性 1,用量少而催化效率高; 2,它能够改变化学反应的速度,但是不 能改变化学反应平衡。 ■3,酶能够稳定底物形成的过渡状态,降 低反应的活化能,从而加速反应的进 行
（二）、酶和一般催化剂的共性 1，用量少而催化效率高； 2，它能够改变化学反应的速度，但是不 能改变化学反应平衡。 3，酶能够稳定底物形成的过渡状态，降 低反应的活化能，从而加速反应的进 行
(三),酶催化作用特性 1.高效性 ■酶的催化作用可使反应速度提高106-1012倍。 例如:过氧化氢分解 2H20 2H20+02 ■用Pe十催化,效率为6*10-4mo1/mo1.S,而用 过氧化氢酶催化,效率为6*106m01/mo1.S。 用α-淀粉酶催化淀粉水解,1克结晶酶在65°C 条件下可催化吨淀粉水解
（三），酶催化作用特性 1．高效性 酶的催化作用可使反应速度提高106 -1012倍。 例如：过氧化氢分解 2H 2 O 2 2H 2O + O 2 用Fe+ 催化，效率为6*10-4 mol/mol.S，而用 过氧化氢酶催化，效率为6*106 mol/mol.S。 用 α-淀粉酶催化淀粉水解，1克结晶酶在65 ° C 条件下可催化2吨淀粉水解
酶催化反应过程 Transition state intermediate uncatalyzed) △ Guest Transition-state intermediate (catalyzed) △G at Stable intermediate Stable intermediate Reactants Products Progress of reaction->
酶催化反应过程
Reactants(Dina ng) 酶催化反应过程 ◎◇ Actve E PrOximity and orentation favor formation of the transition state (a)Lock-and-key model ower-△S+) Strong binding state Active of transition state sile owers△Ht E E Transition state (b)Induced fit model Product (released)
酶催化反应过程
2.选择性 ■酶的专一性 Bovine trypsin Specifici 又称为特异 His57 性,是指酶 Asp102 Ser195 在催化生化 反应时对底 Asp189\ 物的选择性 N
2．选择性 酶的专一性 Specificity 又称为特异 性，是指酶 在催化生化 反应时对底 物的选择性
3.反应条件温和 ■酶促反应一般在p5-8水溶液中进行, 反应温度范围为20-40°C 高温或其它苛刻的物理或化学条件,将 引起酶的失活
3．反应条件温和 酶促反应一般在pH 5-8 水溶液中进行， 反应温度范围为20-40 °C。 高温或其它苛刻的物理或化学条件，将 引起酶的失活
