第四章酶學(xué)概論

1、量變過程量變過程質(zhì)變過程質(zhì)變過程u能與蛋白質(zhì)氨基酸中的多種基團(tuán)(如NH2、OH、COOH和SH 等 )共價(jià)結(jié)合而使其變性。u甲醛在高濃度下可殺死芽孢，其缺點(diǎn)是對(duì)眼睛及粘膜組織有刺激作用，穿透性能差，作用慢,有令人不愉快的氣味。u戊二醛具有較小的刺激性和異味，用2的溶液可以在10min內(nèi)殺死細(xì)菌、結(jié)核分枝桿菌和病毒，在310h內(nèi)可殺死細(xì)菌芽孢 ，是目前殺菌能力較高的一種化學(xué)藥劑，常用于醫(yī)用器械和用具的消毒u重金屬離子具有很強(qiáng)的殺菌效力，其中尤以Hg、Ag和Cu 2最強(qiáng)。重金屬離子進(jìn)入細(xì)胞后主要與酶或蛋白質(zhì)使之變性。u微量的重金屬離子還能在細(xì)胞內(nèi)不斷累積并最終對(duì)生物發(fā)生毒害作用。 uH值或氫離子濃

2、度對(duì)微生物的作用表現(xiàn)在:(1)影響細(xì)胞質(zhì)膜電荷和養(yǎng)料吸收。如在酸性環(huán)境中，乙酸能進(jìn)入細(xì)胞，而在中性或堿性環(huán)境中，乙酸離子化，不能進(jìn)入細(xì)胞；(2) 影響酶的活性；(3)改變環(huán)境中養(yǎng)料的可給性或有害物質(zhì)的毒性。u苯甲酸、乳酸等有機(jī)酸常用作防腐劑。u石灰常用于衛(wèi)生消毒。制革酶化學(xué)制革酶化學(xué)以酶反以酶反應(yīng)應(yīng)的催化的催化類類型分：型分： 氧氧化化還還原酶原酶 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移酶移酶類類 水解酶水解酶類類 裂合酶裂合酶類類 異構(gòu)異構(gòu)酶酶類類 連連接（合成）酶接（合成）酶類類 以酶反以酶反應(yīng)應(yīng)的催化的催化類類型分：型分：以酶反以酶反應(yīng)應(yīng)的催化的催化類類型分：型分： 酶酶與與一般催化一般催化劑劑的共同點(diǎn)：的共同點(diǎn)： 酶

3、酶與與一般催化一般催化劑劑的不同點(diǎn)：的不同點(diǎn)：結(jié)構(gòu)專一性結(jié)構(gòu)專一性：有些酶對(duì)底物的要求非常嚴(yán)格，只作用于一個(gè)特定的底物。這種專一性稱為絕對(duì)專一性結(jié)構(gòu)專一性結(jié)構(gòu)專一性：有些酶對(duì)底物的要求非常嚴(yán)格，只作用于一個(gè)特定的底物。這種專一性稱為絕對(duì)專一性結(jié)構(gòu)專一性結(jié)構(gòu)專一性：有些酶對(duì)底物的要求非常嚴(yán)格，只作用于一個(gè)特定的底物。這種專一性稱為絕對(duì)專一性；如尿酶誘導(dǎo)誘導(dǎo)契合契合學(xué)說學(xué)說（1964）u酶促反應(yīng)一般在酶促反應(yīng)一般在pH 5-8 水溶液中進(jìn)行，水溶液中進(jìn)行，反應(yīng)溫度范圍為反應(yīng)溫度范圍為20-40。u凡能使蛋白質(zhì)變性的因素如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿凡能使蛋白質(zhì)變性的因素如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿高溫等條件都能使酶破壞而完全失去活

4、高溫等條件都能使酶破壞而完全失去活性。所以酶作用一般都要求比較溫和的性。所以酶作用一般都要求比較溫和的條件如常溫、常壓和接近中性的酸堿度。條件如常溫、常壓和接近中性的酸堿度。p 鄰近作用鄰近作用提高了酶活性中心的底物濃度p 定向作用定向作用縮短了底物與催化基團(tuán)間的距離p 提高反應(yīng)速度（成功率）108倍酶底物同時(shí)形變底物分子發(fā)生形變p催化劑（酶）通過與底物形成反應(yīng)活性很高的共價(jià)過渡產(chǎn)物，使反應(yīng)活化能降低，從而提高反應(yīng)速度的過程，稱為共價(jià)催化。 廣廣義義酸基酸基團(tuán)團(tuán) （質(zhì)質(zhì)子供體）子供體） 廣廣義堿義堿基基團(tuán)團(tuán)（質(zhì)質(zhì)子受體）子受體） u酸堿催化是通過瞬時(shí)的向反應(yīng)物提供質(zhì)子或從反應(yīng)物接受質(zhì)子以穩(wěn)定過

5、渡態(tài)，加速反應(yīng)的一類催化機(jī)制。u酶分子中存在很多可以作為廣義酸、堿的基團(tuán)酚羥基 咪唑基也就是說： 酶與底物結(jié)合時(shí)，由于酶的變形（誘導(dǎo)契合）或底物變形使二者相互適合，并依靠離子鍵、氫鍵、范德華力的作用和水的影響，結(jié)合成中間產(chǎn)物，在酶分子的非極性區(qū)域內(nèi)，由于酶與底物的鄰近、定向，使二者可以通過親核親電催化、一般酸堿催化或金屬離子催化方式進(jìn)行多元催化，從而大大降低反應(yīng)所需的活化能，使酶促反應(yīng)迅速進(jìn)行。Henri. V法國(guó)CA Wurtz法國(guó) 在低底物濃度時(shí)： 反應(yīng)速度與底物濃度成正比，表現(xiàn)為一級(jí)反應(yīng)特征。底物濃度對(duì)酶反應(yīng)速率的影響底物濃度對(duì)酶反應(yīng)速率的影響-米氏學(xué)說米氏學(xué)說隨著底物濃度的增高 反應(yīng)速

6、度不再成正比例加速；反應(yīng)為混合級(jí)反應(yīng)。 當(dāng)?shù)孜餄舛冗_(dá)到一定值 反應(yīng)速度達(dá)到最大值（Vmax），此時(shí)再增加底物濃度，反應(yīng)速度不再增加，表現(xiàn)為零級(jí)反應(yīng)。 加拿大 德國(guó)V=Vmax SKm + S米氏常數(shù)關(guān)于米氏常數(shù)Km的幾點(diǎn)說明：米氏常數(shù)的應(yīng)用V=Vmax SKm + SS= KmVmax-VV溫度的影響u溫度升高,酶的高級(jí)結(jié)構(gòu)將發(fā)生變化或變性，導(dǎo)致酶活性降低甚至喪失，反應(yīng)速度很快下降溫度的影響pH對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響pH對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響p酶的最適pH不是一個(gè)固定的常數(shù)，p它受到底物的種類、濃度; 緩沖液的種類、濃度; 酶的純度;反應(yīng)的溫度、時(shí)間等的影響酶濃度對(duì)酶反應(yīng)速度的影響0 0酶酶濃濃度

7、度反反應(yīng)應(yīng)速速度度激活劑對(duì)酶反應(yīng)速度的影響激活劑的種類n（1）無機(jī)離子：p金屬離子(鉀、鈉、鎂、鋅、鈣）p陰離子(氯離子)、p氫離子n（2）簡(jiǎn)單有機(jī)分子： 某些還原劑、乙二胺四乙酸（EDTA）n (3)具有蛋白質(zhì)性質(zhì)的大分子物質(zhì)p主要是激活酶原 無活性的酶原 有活性的酶激活作用激活作用激活劑對(duì)酶反應(yīng)速度的影響不可逆抑制作用 可逆抑制作用 競(jìng)爭(zhēng)性抑制非競(jìng)爭(zhēng)性抑制反競(jìng)爭(zhēng)性抑制專一性不可逆抑制作用非專一性不可逆抑制作用抑制作用抑制劑對(duì)酶反應(yīng)的影響抑制劑對(duì)酶反應(yīng)的影響用單位時(shí)間內(nèi)、單位體積中底物的減少量或產(chǎn)物的增加量來表示。單位：濃度/單位時(shí)間 p制革中常用的酶制制革中常用的酶制劑劑，主要是蛋白水解酶

8、，主要是蛋白水解酶，其次是脂肪酶其次是脂肪酶p目前，在準(zhǔn)目前，在準(zhǔn)備備工段的各工段的各個(gè)個(gè)工序幾乎都工序幾乎都與與酶酶的的應(yīng)應(yīng)用，如浸水、用，如浸水、脫脫脂、脂、脫脫毛、毛、軟軟化，也可化，也可用于鞣后用于鞣后藍(lán)濕藍(lán)濕革的革的軟軟化化與脫與脫脂脂p工工業(yè)業(yè)用的蛋白酶一般用的蛋白酶一般純純度不高度不高中性蛋白酶中性蛋白酶p枯草桿菌枯草桿菌1.398中性蛋白酶中性蛋白酶n主要用于脫毛，也可在軟化工序作為輔助酶軟劑和部位差處理劑用npH=7時(shí)最穩(wěn)定，pH10或pH5.5失活；pH=7時(shí)最適反應(yīng)溫度為45-50，60 以上失活nCu2+，Hg2+，Al3+，Pb2+，EDTA抑制，Ca2+無影響p放放

9、線線菌菌166中性蛋白酶中性蛋白酶n主要用于脫毛及軟化時(shí)的輔助軟化劑n最適pH=7-8；最適溫度為40 nCa2+有明顯激活作用，EDTA和明礬抑制p棲土曲霉棲土曲霉3.942蛋白酶蛋白酶n主要用于脫毛，也可用于軟化和浸水n最適pH=6.8-7.5；最適溫度為45 ；n此酶還有一個(gè)堿性最適pH （pH=10 ）nNa2SO3，硼酸鹽明顯激活； Hg2+ ， Pb2+抑制堿堿性蛋白酶性蛋白酶p2709堿堿性蛋白酶性蛋白酶n主要用于脫毛，也可用于浸水n最適溫度：45-50；n最適pH=911p209堿堿性蛋白酶性蛋白酶n主要用于脫毛n最適pH=911n最適溫度為4050 nCa 2 + ，Mn2+

10、 有激活作用， Cu2+ Mg 2 + 嚴(yán)重抑制酸性蛋白酶酸性蛋白酶p537酸性蛋白酶酸性蛋白酶n生產(chǎn)菌種：宇佐美曲霉n主要用于毛皮加工中皮板的軟化，也可用于藍(lán)濕革軟化npH穩(wěn)定范圍2.04.0，最適pH=2.0n適宜溫度范圍為3050 ，最適溫度：50，超過50 迅速失活；nCu2+，Hg2+，Al3+抑制，Ca2+ 、Mn2+、 Mg2+激活p3.305酸性蛋白酶酸性蛋白酶n生產(chǎn)菌種：黑曲霉npH穩(wěn)定范圍2.03.0，最適pH=2.5，高于4.5迅速失活n短時(shí)間反應(yīng)最適溫度4547 ，長(zhǎng)時(shí)間不宜超過45 ，超過50 迅速失活；nCa2+，Mn2+ 有激活作用， Hg2+、Ag+輕微抑制工工業(yè)胰業(yè)胰酶酶n工業(yè)胰酶是從豬、牛、羊等哺乳動(dòng)物胰臟中提取的一種混合酶制劑，主要成分為胰蛋白酶、胰脂肪酶、胰淀粉酶n工業(yè)胰酶是制革中使用量最大的酶制劑，主要軟化，起到去除皮垢，徹底消腫，進(jìn)一步分散纖維的作用n在軟化工序中使用pH范圍為7.58.0,溫度為3640 n在使用過程中，要嚴(yán)格控制條件，特別是在溫度升高時(shí)，可發(fā)生軟化過渡甚至爛皮的現(xiàn)象脂肪酶脂肪酶n制革工業(yè)中使用的脂肪酶主要是堿性脂肪酶，最適p