食品酶學整理資料1

1、緒論1.酶的特征有哪些,其中酶作用的專一性有幾種類型?酶既然是生物催化劑，它就具有催化劑一般的特征。酶和一般催化劑一樣，只能催化熱力學上允許進行的反應，在反應中其本身不被消耗，因此有極少量就可大大加速化學反應的進行。它對化學反應正逆兩個方向的催化作用是相同的。所以它可以縮短平衡到達的時間，而不改變反應的平衡點。酶的催化效率高酶作用的專一性1.2.2.1 鍵專一性 1.2.2.2基團專一性1.2.2.3絕對專一性1.2.2.4立體異構專一性2. 國際酶學委員會根據(jù)酶所催化的反應類型和機理，把酶分成幾大類，每類酶催化哪一類化學反應？(1) 氧化還原酶 氧化-還原酶催化氧化-還原反應。(2) 轉移酶

2、 轉移酶催化基團轉移反應，即將一個底物分子的基團或原子轉移到另一個底物的分子上。 水解酶水 解酶催化底物的加水分解反應(4)裂合酶 裂合酶催化從底物分子中移去一個基團或原子形成雙鍵的反應及其逆反應。異構酶 異構酶催化各種同分異構體的相互轉化，即底物分子內(nèi)基團或原子的重排過程。合成酶 合成酶，又稱為連接酶，能夠催化C-C、C-O、C-N 以及C-S 鍵的形成反應。這類反應必須與ATP分解反應相互偶聯(lián)。第2章 酶的生產(chǎn)與分離純化1. 微生物產(chǎn)酶有哪些優(yōu)點?(1) 微生物種類多、酶種豐富，且菌株易誘變，菌種多樣。(2) 微生物生長繁殖快，易提取酶，特別是胞外酶。(3) 微生物培養(yǎng)基來源廣泛、價格便宜

3、。(4) 可以采用微電腦等新技術，控制酶發(fā)酵生產(chǎn)過程，生產(chǎn)可連續(xù)化、自動化，經(jīng)濟效益高。(5) 可以利用以基因工程為主的現(xiàn)代分子生物學技術，選育菌種、增加酶產(chǎn)率和開發(fā)新酶種。因此，下面將主要介紹微生物發(fā)酵法產(chǎn)酶的一般原理和工藝。2. 能夠作為產(chǎn)酶微生物有哪些基本要求?不是致病菌發(fā)酵周期短,產(chǎn)酶量高不易變異退化最好是產(chǎn)生胞外酶的菌種,利于分離。對醫(yī)藥和食品用酶,還應考慮安全性：凡從可食部分或食品加工中傳統(tǒng)使用的微生物生產(chǎn)的酶,安全!由非致病微生物制取的酶,需作短期毒性實驗。非常見微生物制取的酶,需做廣泛的毒性實驗,包括慢性中毒實驗。3. 發(fā)酵過程如何調(diào)控PH值？添加緩沖液維持一定的pH；調(diào)節(jié)通風

4、量維持發(fā)酵液的氧化還原電位于一定范圍；調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的初始pH，保持一定的C N比；當發(fā)酵液pH過高時用糖或淀粉來調(diào)節(jié)，pH過低時，通過氮調(diào)節(jié)。4. 細胞的破碎有哪幾種方法?超聲波破碎應注意什么問題?(1) 機械 (勻漿) 法(2) 超聲波法 超聲處理的主要問題是超聲空穴局部過熱引起酶活性喪失，所以超聲振蕩處理的時間應盡可能短，容器周圍以冰浴冷卻處理，盡量減小熱效應引起的酶的失活。(3) 凍融法(4) 滲透壓法(5) 酶消化法(6) 化學破碎法 常用的化學試劑可分為有機溶劑和表面活性劑兩大類5. 凝膠過濾進行酶分離純化的原理是什么？凝膠過濾顆粒具有海綿狀結構。將凝膠裝于層析柱中，加入混合液，內(nèi)含不

5、同分子量的物質，小分子溶質能夠進入凝膠海綿狀網(wǎng)格內(nèi)，即凝膠內(nèi)部，凝膠內(nèi)外小分子溶質濃度一致。在向下移動的過程中，它從一個凝膠顆粒內(nèi)部擴散到膠?？紫逗笤龠M入另一凝膠顆粒，如此不斷地進入與流出，使流程增長，移動速率慢故最后流出層析柱。大分子溶質不能透入凝膠內(nèi)，而只能沿著凝膠顆粒間隙流動，因此流程短，下移速度較小分子溶質快而最先流出層析柱。因而樣品通過一定距離的層析柱后，不同大小的分子將按先后順序依次流出，彼此分開。 第3章 酶促反應動力學1.溫度系數(shù)Q10 ，米氏常數(shù)。反應中溫度每增加10反應速度增加的倍數(shù)稱為溫度系數(shù)Q10。Km值等于酶反應速度為最大速度一半時的底物濃度2. pH對酶促反應速度的

6、影響機理。1、pH影響酶和底物的解離: 酶的活性基團的解離受pH影響，底物有的也能解離，其解離狀態(tài)也受pH的影響，在某一反應pH下，二者的解離狀態(tài)最有利于它們的結合，酶促反應表現(xiàn)出最大活力，此pH稱為酶的最適pH；當反應pH偏離最適pH時，酶促反應速度顯著下降。2、pH影響酶分子的構象：過高或過低pH都會影響酶分子活性中心的構象，或引起酶的變性失活。3.米氏常數(shù)的意義及在實際中的應用。（1）物理意義：Km值等于酶反應速度為最大速度一半時的底物濃度（2）. Km 值愈大，酶與底物的親和力愈小；Km值愈小，酶與底物親和力愈大。酶與底物親和力大，表示不需要很高的底物濃度，便可容易地達到最大反應速度。

7、（3）. Km 值是酶的特征性常數(shù)，只與酶的性質，酶所催化的底物和酶促反應條件(如溫度、pH、有無抑制劑等)有關，與酶的濃度無關。酶的種類不同，Km值不同，同一種酶與不同底物作用時，Km 值也不同。各種酶的 Km 值范圍很廣，大致在 10-110-6 M 之間。實際中的應用（1）鑒定酶（2）判斷酶的最佳底物（3）計算一定速度下的底物濃度（4）了解酶的底物在體內(nèi)具有的濃度水平（5）判斷反應方向或趨勢4. 什么是可逆抑制和不可逆抑制？不可逆性抑制作用的抑制劑，通常以共價鍵方式與酶的必需基團進行不可逆結合而使酶喪失活性，不能用透析、超濾等物理方法去除抑制劑而使酶復活。抑制劑與酶以非共價鍵結合，在用透

8、析、超濾等物理方法除去抑制劑后，酶的活性能恢復，即抑制劑與酶的結合是可逆的。5.根據(jù)可逆抑制劑與底物的關系，將可逆抑制作用分為哪三種類型？并用雙倒數(shù)作圖法說明每種抑制作用的特點是什么（ Km，Vm） ？它們分別是競爭性抑制、非競爭性抑制和反競爭性抑制。 有競爭性抑制劑存在的曲線與無抑制劑的曲線相交于縱坐標I/Vmax處，但橫坐標的截距，因競爭性抑制存在變小，說明該抑制作用，并不影響酶促反應的最大速度Vmax，而使Km值變大。 非競爭性抑制劑的雙倒數(shù)曲線：有非競爭性抑制劑存在的曲線與無抑制劑的曲線相交于橫坐標 -1/Km處，但縱坐標的截距，因競爭性抑制存在變大，說明該抑制作用，并不影響酶促反應的Km值，而使Vmax值變小。 I和S在結構上一般無相似之處，I常與酶分子上結合基團以外的化學基團結合