第六章 酶化学-1.ppt

三种可逆抑制的比较 7. 别构效应 (1) 概念 亦称变构酶，是一类重要的调节酶。 一般为寡聚酶（两个以上亚基组成），易发生构象改变。其上有二个重要部位： 活性部位和别构部位 Asp转氨甲酰酶 (2)别构酶结构的部位 A. 活性部位 负责E对S的结合与催化； B. 别构部位 可结合调节物，负责调节酶反应速度 。 这两部位可在不同亚基或同一亚基不同部位上。 (3) 别构效应 概念： 当S或S以外的物质与E的别构部位非共价结合后，通过E分子构象的变化影响E催化活性的效应称 ~ 。 （4）别构效应剂 引起别构效应的物质。分两种： 别构激活剂 正协同，加快反应速度的，多为S 。 如：ATP对ATCase(天冬氨酸转氨甲酰酶)。 别构抑制剂 负协同，减慢反应速度，多为代谢终产物。 如：CTP对ATCase。 别构酶通常为代谢途径第一个酶或分支点上第一个酶。 七、酶的应用与发展 分离纯化 酶的应用 （一）酶的分离纯化 目的 1、为了研究酶的理化性质或鉴定酶； 2、作为生化试剂或药物。 根据酶在体内作用的部位分 胞外酶、胞内酶； 步骤 选材→破碎→抽提→分离纯化→保存 酶在细胞中的分布： 胞外酶：水解酶类，易收集，不必破碎细胞，缓冲液或水浸泡细胞或发酵液离心得到上清液即为含酶液。 胞内酶：除水解酶类外的其它酶类，需破碎细胞，不同的酶分布部位不同，最好先将酶存在的细胞器分离后再破碎该细胞器，然后将酶用适当的缓冲溶液或水抽提。 原则： 在增加酶得率和纯度的同时，尽可能避免高温、过酸、过碱、剧烈的震荡及其它可能使酶丧失活力的一切操作过程。尽最大可能保存酶的活力。 分离提纯： 1.酶的抽提 将酶溶解出来就称为抽提。 胞外酶：固体培养的菌体加水或适当缓冲溶液浸泡过滤即可。液体培养的菌体将发酵液离心分离除去菌体收集离心液即可。 胞内酶：先破碎细胞，再用水或适当的缓冲溶液抽提。 2.酶的纯化 纯化的关键是维持酶的活性，因为随着酶的逐渐提纯，一些天然的可保持酶活力的其它成分逐渐减少，酶的稳定性变差，所以整个纯化过程应维持低温。 （1）酶的沉淀方法：与蛋白质的沉淀方法相同，常用： A．盐析法：常用硫酸铵盐析，有分段盐析和一次性盐析两种方法。 B．有机溶剂沉淀法：用乙醇、丙酮等。应低温操作，溶剂少量分批加入。 （2）酶的纯化方法： 有吸附层析、离子交换层析、凝胶过滤层析、亲和层析等。 3.酶的结晶： 纯化以后的酶液再次沉淀，仍采用沉淀法。 4.酶的保存：一般在-20℃以下低温保存。 注意： 低温；0-5℃，有机溶剂在-15— -20℃； 加EDTA，防止金属离子使酶失活； 加巯基乙醇，避免酶蛋白巯基氧化失活； 不要过度搅拌。应常测酶活。 （二）酶的应用 工业上酶应用的优点： 专一性高，副反应很少，后处理容易。 催化效率高，酶用量少。 反应条件温和，可以在近中性的水溶液中进行反应。 4. 酶的催化活性可以进行人工控制。 缺点： 1. 酶易失活，酶反应的温度、PH、离子强度等要很好控制。 2. 酶不易得到，价格昂贵。 3. 酶不易保存。 1. 酶在工业中的应用不断扩大。 酶在食品工业的应用： 1) 酿造米酒 浸米→蒸饭→拌曲→装缸→糖化发酵→压榨→成品 ↑ 酒曲 2) 果葡糖浆酶法生产： 液化酶 糖化酶 葡萄糖异构酶 淀粉乳--------→糊精--------→葡萄糖-------------→果葡糖浆 3) 果汁澄清： 果胶酶 果汁--------→澄清果汁 酶在轻工、化工领域的应用： 1) 蛋白酶用于皮革工业的脱毛。 2) α-淀粉酶、纤维素酶用于牛仔服的生产。 3) 碱性蛋白酶、碱性脂肪酶应用于洗涤剂的生产。 2. 酶在医学中应用 1) 酶在疾病诊断中的地位越来越重要。 2) 酶作为治疗疾病的药物在临床上的应用不断扩大。 某些作为药物使用的酶 酶 临床应用