酶工程概論學(xué)習(xí)課件

1、酶及酶工程的概念2、酶的分類命名3、酶催化特性4、酶活力的測定

生物技術(shù)是當(dāng)今世界發(fā)展最快、潛力最大的和影響最深遠(yuǎn)的一項(xiàng)技術(shù)，被視為21世紀(jì)人類徹底解決人口、資源、環(huán)境三大危機(jī)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑之一。1.1酶及酶工程的概念生物技術(shù)的四大支柱基因工程（geneengineering）：用“剪刀+糨糊”創(chuàng)造新物種的工程。細(xì)胞工程（cellengineering）：微觀水平的嫁接技術(shù)。酶工程（enzymeengineering）：讓工廠高效、安靜、美麗如畫的工程。發(fā)酵工程（fermentationengineering）：把微生物或細(xì)胞造就成無數(shù)微型工廠，將神話變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的橋梁。1.1.1酶的概念人們對(duì)酶的認(rèn)識(shí)起源于生產(chǎn)與生活實(shí)踐，是一個(gè)不斷發(fā)展及深化的過程。1、1833年以前夏禹時(shí)代，人們掌握了釀酒技術(shù)。公元前12世紀(jì)周朝，人們釀酒，制作飴糖和醬。春秋戰(zhàn)國時(shí)期已知用麴(曲)治療消化不良的疾病。酶者，酒母也酶酒2、1833-19261833年，法國化學(xué)家Payen和Persoz用酒精處理麥芽抽提液，得到淀粉酶（diastase）。1878年，德國科學(xué)家昆尼（K?hne）提出enzyme—從活生物體中分離得到的酶，意思是“在酵母中”（希臘文）。酶是生物體產(chǎn)生的具有催化功能的物質(zhì)。3、1926-19821926年,美國康乃爾大學(xué)的“獨(dú)臂學(xué)者”Sumner（薩姆納）博士從刀豆中提取出脲酶結(jié)晶，并證明具有蛋白質(zhì)的性質(zhì)。1930年，美國的生物化學(xué)家Northrop分離得到了胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶結(jié)晶，確立了酶的化學(xué)本質(zhì)。酶是具有生物催化功能的蛋白質(zhì)4、1982-今

1982年，切克等人發(fā)現(xiàn)四膜蟲細(xì)胞的26SrRNA前體具有自我剪接功能，將這種具有催化活性的天然RNA稱為核酶—Ribozyme。

1983年，Altman等人發(fā)現(xiàn)核糖核酸酶P的RNA組分具有加工tRNA前體的催化功能。而其中的蛋白組分沒有催化功能，只是起穩(wěn)定構(gòu)象的作用。這一發(fā)現(xiàn)打破了酶是蛋白質(zhì)的傳統(tǒng)觀念，開辟了酶學(xué)研究的新領(lǐng)域，酶是具有生物催化作用的生物大分子，可分為P酶（蛋白類酶）和R酶（核酸類酶）。1.1.2酶工程的概念酶工程：酶的生產(chǎn)、改性及應(yīng)用的技術(shù)過程。酶工程主要包括以下內(nèi)容微生物細(xì)胞發(fā)酵產(chǎn)酶及動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)酶酶的提取與純化酶、細(xì)胞、原生質(zhì)體的固定化技術(shù)酶的分子修飾酶的分子定向進(jìn)化酶的非水相催化酶反應(yīng)器及酶的應(yīng)用酶工程的主要任務(wù)：工業(yè)上有目的地設(shè)計(jì)一定的反應(yīng)器和反應(yīng)條件，利用酶的催化功能，在常溫常壓下催化化學(xué)反應(yīng)，生產(chǎn)人類需要的產(chǎn)品或服務(wù)于其它目的的一門應(yīng)用技術(shù)。1、底物＋酶：如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等；2、反應(yīng)的性質(zhì)＋酶：如脫氫酶、脫羧酶、水解酶等；3、來源＋底物＋作用條件＋酶等：如細(xì)菌淀粉酶、堿性磷酸酯酶、胃蛋白酶等。1.3酶的分類與命名(一)酶的命名：通常采用習(xí)慣命名法。

習(xí)慣命名法主要根據(jù)以下幾個(gè)原則：

從上述可知，酶的習(xí)慣命名法不夠系統(tǒng)，不夠準(zhǔn)確，難免會(huì)出現(xiàn)一酶多名或一名多酶的現(xiàn)象。為此1961年國際酶學(xué)委員會(huì)（EnzymeCommission，EC）提出了系統(tǒng)命名法。

系統(tǒng)命名法規(guī)定，酶的名稱包括兩部分：底物名稱＋反應(yīng)類型如果反應(yīng)中有多個(gè)底物，每個(gè)底物均需列出（水解反應(yīng)中的水可省略），底物名稱之間用“：”隔開。若底物有構(gòu)型，也需標(biāo)出。酶的系統(tǒng)編號(hào)

根據(jù)上述酶的系統(tǒng)分類方法，國際酶學(xué)委員會(huì)還對(duì)每個(gè)酶做了統(tǒng)一編號(hào)，一個(gè)酶只有一個(gè)編號(hào)，因此不會(huì)混淆。酶的系統(tǒng)編號(hào)由“EC”加四個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字組成，每個(gè)數(shù)字之間以“.”隔開。（二）酶的分類與命名1、國際分類1．氧化還原酶（oxido-reductases）2．轉(zhuǎn)移酶（transferases）3．水解酶（hydrolases）4．裂合酶（lyases）5．異構(gòu)酶（isomerases）6．連接酶（synthetases）或合成酶（ligases）——左右逢源——移花接木——分門別戶——好合好散——改頭換面——成人之美

根據(jù)酶所催化反應(yīng)的性質(zhì)，由酶學(xué)委員會(huì)規(guī)定，蛋白類酶分為六大類：氧化-還原酶催化氧化-還原反應(yīng)。主要包括脫氫酶(dehydrogenase)和氧化酶(Oxidase)。主要是催化氫的轉(zhuǎn)移或電子傳遞的氧化還原反應(yīng)。如乳酸(Lactate)脫氫酶催化乳酸的脫氫反應(yīng)。(1)氧化還原酶Oxidoreductase轉(zhuǎn)移酶催化基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)，即將一個(gè)底物分子的基團(tuán)或原子轉(zhuǎn)移到另一個(gè)底物的分子上。

例如，谷丙轉(zhuǎn)氨酶催化的氨基轉(zhuǎn)移反應(yīng)。(2)轉(zhuǎn)移酶Transferase水解酶催化底物的加水分解反應(yīng)。主要包括淀粉酶、蛋白酶、核酸酶及脂酶等。例如，脂肪酶(Lipase)催化的脂的水解反應(yīng)：(3)水解酶hydrolase4.裂合酶(Lyase)類：催化底物裂解或縮合反應(yīng)，通式：

AB→A+B裂合酶催化從底物分子中移去一個(gè)基團(tuán)或原子形成雙鍵的反應(yīng)及其逆反應(yīng)。主要包括醛縮酶、水化酶及脫氨酶等。例如，延胡索酸水合酶催化的反應(yīng)。異構(gòu)酶催化各種同分異構(gòu)體的相互轉(zhuǎn)化，即底物分子內(nèi)基團(tuán)或原子的重排過程。

通式：A→B其中：A、B為同分異構(gòu)例如，6-磷酸葡萄糖異構(gòu)酶催化的反應(yīng)。(5)異構(gòu)酶Isomerase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(yīng)。這類反應(yīng)必須與ATP分解反應(yīng)相互偶聯(lián)。A+B+ATP+H-O-H===A

B+ADP+Pi

例如，丙酮酸羧化酶催化的反應(yīng)。丙酮酸+CO2

草酰乙酸(6)合成酶LigaseorSynthetase類別占總酶比例%利用率%水解酶hydrolases2665氧化還原酶oxidoreductases2725轉(zhuǎn)移酶transferases245裂合酶lyases12~5異構(gòu)酶isomerases5~1連接酶ligases6~1酶用于生物催化的概況核酸類酶（R酶）的分類自1982年以來，被發(fā)現(xiàn)的核酸類酶越來越多，對(duì)它的研究越來越廣泛和深入。但是對(duì)于分類和命名還沒有統(tǒng)一的原則和規(guī)定。根據(jù)酶催化反應(yīng)的類型，可以將R酶分為剪切酶，剪接酶，和多功能酶等三類。根據(jù)R酶的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不同，可分為錘頭型R酶，發(fā)夾型R酶，含I型IVS的R酶，含II型IVS的R酶等。根據(jù)酶催化的底物是其本身RNA分子還是其它分子，可以將R酶分為分子內(nèi)催化（incis，也稱為自我催化）和分子間催化（intrans）兩類。一、酶催化的特點(diǎn)高效性專一性反應(yīng)條件溫和酶的催化活性可調(diào)節(jié)控制酶對(duì)環(huán)境及其敏感第二節(jié)酶催化的基礎(chǔ)知識(shí)（一）．催化能力催化轉(zhuǎn)換數(shù)：每個(gè)酶分子每分鐘催化底物轉(zhuǎn)化的分子數(shù)。一般為103min-1，碳酸酐酶最高為3.6*107min-1有酶加入比無酶參加反應(yīng)速度一般要高107-1013（二）．專一性1．絕對(duì)專一：只催化一種底物進(jìn)行快速反應(yīng)，甚至是立體專一性(立體異構(gòu)專一性)2相對(duì)專一性：基團(tuán)專一和鍵專一

酶的專一性：也稱為酶的特異性(specificity)，它是指酶對(duì)所作用底物(substrate)的選擇性。

根據(jù)酶對(duì)底物的選擇方式不同，酶的專一性分為：

1.絕對(duì)專一性(absolutespecificity)：指一種酶只選擇一種底物作用，如脲酶。

NH2CONH2+H2O2NH3+CO2脲酶2.相對(duì)專一性(relativespecificity)：指一種酶選擇一類底物作用。根據(jù)酶選擇的對(duì)象不同又分為：

鍵專一性(bondspecificity)：指酶對(duì)所作用鍵的選擇性，如脂肪酶。

基團(tuán)專一性（族專一性,groupspeicificity）：指酶對(duì)所作用的鍵及鍵一側(cè)的基團(tuán)的選擇性，如α-D-葡萄糖苷酶，胰蛋白酶。胰蛋白酶選擇性的水解含有賴氨酸或精氨酸的羰基的鍵,所以,凡是含有賴氨酸或精氨酸的物質(zhì),不管是酰胺、酯或多肽、蛋白質(zhì)都能該酶迅速水解。專一性是由酶蛋白的立體結(jié)構(gòu)所決定的（三）.調(diào)節(jié)性1.酶濃度的調(diào)節(jié)2激素調(diào)節(jié)3.共價(jià)修飾調(diào)節(jié)4.限制性蛋白水解作用與酶活力調(diào)控5.抑制劑的調(diào)節(jié)6.反饋調(diào)節(jié)7.金屬離子和其他小分子化合物的調(diào)節(jié)二、酶分子的結(jié)構(gòu)特征（一）、酶蛋白的結(jié)構(gòu)特征1.酶蛋白質(zhì)一般具有球狀外形（二）酶的相對(duì)分子質(zhì)量1.單體酶（monomericenzyme)：僅有一條具有活性部位的多肽鏈，全部參與水解反應(yīng)。2.寡聚酶(oligomericenzyme)：由幾個(gè)或多個(gè)亞基組成，亞基牢固地聯(lián)在一起，單個(gè)亞基沒有催化活性。亞基之間以非共價(jià)鍵結(jié)合。3.多酶復(fù)合物(multienzymesystem)：幾個(gè)酶鑲嵌而成的復(fù)合物。這些酶催化將底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的一系列順序反應(yīng)。寡聚酶單體酶統(tǒng)計(jì)酶中11%為單體酶；36%二聚體；33%為四聚體。單體酶或酶單體分子質(zhì)量分布在30000-60000之間，多集中于40000左右。3.氨基酸組成和排列順序與酶催化活性的關(guān)系不同來源的酶或功能相近的酶，氨基酸組成相近，氨基酸排列順序存在大量的同源序列。特別是催化活性中心附近的氨基酸序列。4.氨基酸的空間分布活性部位位于凹陷處表面氨基酸—多為親水性氨基酸；活性中心——多為疏水性氨基酸5.酶分子的柔順性構(gòu)象1構(gòu)象2構(gòu)象1酶之所以具有催化能力，主要在于它們具有一個(gè)所謂的“活性部位”。正是由于有這種結(jié)構(gòu)才使之具備上述催化生物化學(xué)反應(yīng)的功能。

（三）、酶的組成酶單純酶結(jié)合酶（全酶）=酶蛋白+輔因子輔因子輔酶

與酶蛋白結(jié)合得比較松的小分子有機(jī)物。輔基

與膜蛋白結(jié)合得緊密的小分子有機(jī)物。金屬激活劑

金屬離子作為輔助因子。酶的催化專一性主要決定于膜蛋白部分。輔因子通常是作為電子、原子或某些化學(xué)基團(tuán)的載體。（四）、酶的活性部位1、酶分子的功能性結(jié)構(gòu)酶必需基團(tuán)非必需基團(tuán)活性中心活性中心外基團(tuán)結(jié)合基團(tuán)催化基團(tuán)結(jié)合底物并起催化作用的少數(shù)氨基酸殘基形成的一定空間結(jié)構(gòu)。與底物結(jié)合,使底物與酶的一定構(gòu)象形成復(fù)合物催化底物轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物的部位維持酶的空間構(gòu)象結(jié)合部位（Bindingsite）酶分子中與底物結(jié)合的部位或區(qū)域一般稱為結(jié)合部位。此部分為重點(diǎn)掌握內(nèi)容催化部位(Catalyticsite):酶分子中促使底物發(fā)生化學(xué)變化的部位稱為催化部位。通常將酶的結(jié)合部位和催化部位總稱為酶的活性部位或活性中心。結(jié)合部位決定酶的專一性，催化部位決定酶所催化反應(yīng)的性質(zhì)。

底物活性中心以外的必需基團(tuán)結(jié)合基團(tuán)催化基團(tuán)活性中心S-S活性中心外必需基團(tuán)結(jié)合基團(tuán)催化基團(tuán)活性中心必需基團(tuán)底物

肽鏈活性中心酶活性中心示意圖溶菌酶的活性中心*谷氨酸35和天冬氨酸52是催化基團(tuán)；*色氨酸62和63、天冬氨酸101和色氨酸108是結(jié)合基團(tuán)；*A~F為底物多糖鏈的糖基，位于酶的活性中心形成的裂隙中。酶活性中心的特點(diǎn)只有幾個(gè)氨基酸組成，多為極性氨基酸。是一個(gè)三維實(shí)體結(jié)構(gòu)，活性中心的幾個(gè)氨基酸殘基在一級(jí)結(jié)構(gòu)上可能相距很遠(yuǎn)，甚至位于不同肽鏈上。通過次級(jí)鍵與底物的結(jié)合（氫鍵、疏水作用，范德華力）。具有柔性，可與底物誘導(dǎo)契合發(fā)生相互作用。位于酶分子表面的”空穴“中，為非極性環(huán)境。

酶的催化作用受到底物濃度、酶濃度、溫度、pH值、激活劑濃度、抑制劑濃度等諸多因素的影響。在酶的應(yīng)用過程中，必須控制好各種環(huán)境條件，以充分發(fā)揮酶的催化功能。第三節(jié)影響酶催化的各種因素1．酶與底物的結(jié)合模型a．鎖和鑰匙模型b．誘導(dǎo)鍥合模型a．鎖和鑰匙模型b．誘導(dǎo)鍥合模型

酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)(kineticsofenzyme-catalyzedreactions)是研究酶促反應(yīng)速度及其影響因素的科學(xué)。酶促反應(yīng)的影響因素主要包括酶的濃度、底物的濃度、pH、溫度、抑制劑和激活劑等。

1902年，Henri用蔗糖酶水解蔗糖的實(shí)驗(yàn)中觀察到：在蔗糖酶的濃度一定的條件下測定底物（蔗糖）濃度對(duì)酶反應(yīng)速度的影響,它們之間的關(guān)系呈現(xiàn)矩形雙曲線(rectangularhyperbola)。如下圖所示：一、底物濃度對(duì)反應(yīng)速度的影響（一）單底物的酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)

為解釋酶被底物飽和現(xiàn)象，1913年Michaelis和Menten做了大量的定量研究，積累了足夠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，提出了酶促反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程：Vmax指該酶促反應(yīng)的最大速度，[S]為底物濃度，Km是米氏常數(shù)，VO是在某一底物濃度時(shí)相應(yīng)的反應(yīng)速度。從米氏方程可知：當(dāng)?shù)孜餄舛群艿蜁r(shí)

[S]<<Km,則V≌Vmax[S]/Km

，反應(yīng)速度與底物濃度呈正比;

當(dāng)?shù)孜餄舛群芨邥r(shí)，

[S]>>Km

，此時(shí)V≌Vmax

，反應(yīng)速度達(dá)最大速度，底物濃度再增高也不影響反應(yīng)速度。2.米氏常數(shù)的意義（1）.物理意義：

Km值等于酶反應(yīng)速度為最大速度一半時(shí)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(dá)到最大反應(yīng)速度。（3）.Km值是酶的特征性常數(shù)，只與酶的性質(zhì)，酶所催化的底物和酶促反應(yīng)條件(如溫度、pH、有無抑制劑等)有關(guān)，與酶的濃度無關(guān)。酶的種類不同，Km值不同，同一種酶與不同底物作用時(shí)，Km值也不同。各種酶的Km值范圍很廣，大致在10-3～102M之間。二.酶濃度的影響在一定溫度和pH下，酶促反應(yīng)在底物濃度大大超過酶濃度時(shí)，速度與酶的濃度呈正比。酶濃度對(duì)速度的影響機(jī)理：酶濃度增加，[ES]也增加，而V0=k3[ES]，故反應(yīng)速度增加。三.溫度對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響

酶促反應(yīng)與其它化學(xué)反應(yīng)一樣，隨溫度的增加，反應(yīng)速度加快?；瘜W(xué)反應(yīng)中溫度每增加10℃反應(yīng)速度增加的倍數(shù)稱為溫度系數(shù)Q10。一般的化學(xué)反應(yīng)的Q10為2～3，而酶促反應(yīng)的Q10為1～2。

在一定范圍內(nèi)，反應(yīng)速度達(dá)到最大時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度稱為該酶促反應(yīng)的最適溫度（optimumtemperatureTm）.一般動(dòng)物組織中的酶其最適溫度為35～40℃，植物與微生物中的酶其最適溫度為30～60℃，少數(shù)酶可達(dá)60℃以上，如細(xì)菌淀粉水解酶的最適溫度90℃以上。

溫度對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響機(jī)理：1.溫度影響反應(yīng)體系中的活化分子數(shù)：溫度增加，活化分子數(shù)增加，反應(yīng)速度增加。2.溫度影響酶的活性：過高的溫度使酶變性失活，反應(yīng)速度下降。

最適溫度不是酶的特征常數(shù)，因?yàn)橐环N酶的最適溫度不是一成不變的，它要受到酶的純度、底物、激活劑、抑制劑、酶反應(yīng)時(shí)間等因素的影響。因此，酶的最適溫度與其它反應(yīng)條件有關(guān)。四.pH對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響

大多數(shù)酶的活性受pH影響顯著，在某一pH下表現(xiàn)最大活力，高于或低于此pH，酶活力顯著下降。酶表現(xiàn)最大活力的pH稱為酶的最適pH。典型的酶速度-pH曲線是較窄的鐘罩型曲線，但有的酶的速度-pH曲線并非一定呈鐘罩型。如胃蛋白酶和木瓜蛋白酶的速度-pH曲線。胃蛋白酶的速度-pH曲線如下圖：胃蛋白酶和葡萄糖-6-磷酸酶的pH活性曲線：pH對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響機(jī)理：1、pH影響酶和底物的解離:

酶的活性基團(tuán)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(yīng)pH下，二者的解離狀態(tài)最有利于它們的結(jié)合，酶促反應(yīng)表現(xiàn)出最大活力，此pH稱為酶的最適pH；當(dāng)反應(yīng)pH偏離最適pH時(shí)，酶促反應(yīng)速度顯著下降。2、pH影響酶分子的構(gòu)象：過高或過低pH都會(huì)影響酶分子活性中心的構(gòu)象，或引起酶的變性失活。

動(dòng)物體內(nèi)多數(shù)酶的最適pH值接近中性，但也有例外，如胃蛋白酶的最適pH約1.8，肝精氨酸酶最適pH約為9.8(見下表)。一些酶的最適pH五.激活劑對(duì)酶反應(yīng)速度的影響

能使酶活性提高或使酶的催化活性顯示出來的物質(zhì)，都稱為激活劑(activator)，其中大部分是離子或簡單的有機(jī)化合物。如Mg++是多種激酶和合成酶的激活劑，動(dòng)物唾液中的α-淀粉酶則受Cl-的激活。

通常，酶對(duì)激活劑有一定的選擇性，且有一定的濃度要求，一種酶的激活劑對(duì)另一種酶來說可能是抑制劑，當(dāng)激活劑的濃度超過一定的范圍時(shí)，它就成為抑制劑。

六、抑制劑對(duì)反應(yīng)速度的影響

凡能使酶的活性下降或者喪失而不引起酶蛋白變性的物質(zhì)稱為酶的抑制劑(inhibitor)。使酶變性失活(稱為酶的鈍化)的因素如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等，不屬于抑制劑。通常抑制作用分為可逆性抑制和不可逆性抑制兩類。

七、激活劑對(duì)酶反應(yīng)速度的影響無機(jī)離子小分子有機(jī)化合物蛋白質(zhì)大分子一概念：能降低酶催化反應(yīng)速度的因素1.失活作用2.抑制作用3.去激活作用4.阻遏作用1.失活作用失活作用是指由于一些物理因素和化學(xué)試劑部分或全部破壞了酶的三維結(jié)構(gòu)，即引起酶蛋白變性，導(dǎo)致部分或全部喪失活性。2.抑制作用抑制作用是指在酶不變性的情況下，由于必需基團(tuán)或活性中心化學(xué)性質(zhì)的改變而引起的酶活性的降低或喪失。3.去激活作用去激活作用，某些酶只有在金屬離子存在下才有活性，去除金屬離子也會(huì)引起這些酶活性的降低或喪失。4.阻遏作用阻遏作用指某些因素（如激素或藥物等）使細(xì)胞內(nèi)酶蛋白的合成減少，反應(yīng)速度的降低是由于酶分子數(shù)量的減少，每分子酶的催化效力并無變化.第四節(jié)酶活力的測定

定性鑒定提取物中某一酶是否存在，一般是根據(jù)此酶引起的化學(xué)反應(yīng)來判斷，如檢驗(yàn)在提取物中是否存在淀粉酶。則用提取物與淀粉反應(yīng)，一段時(shí)間以后，用碘-碘化鉀與反應(yīng)液反應(yīng)，若變藍(lán)，說明提取物無淀粉酶活力；反之，提取物有淀粉酶的活力。

酶活力的測定：實(shí)際上是酶定量測定的方法，酶制劑因含雜質(zhì)多易失活等原因，故不能用稱重或測量體積來定量。（一）酶活力的概念：指酶催化特定化學(xué)反應(yīng)的能力。其大小通常用在一定條件下酶催化某一特定化學(xué)反應(yīng)的速度來表示。

一定量的酶制劑催化某一化學(xué)反應(yīng)速度快，活力大；反之，活力小。速度表示法常用-dS/dt或dP/dt，測初速度，多用后者。因?yàn)榉磻?yīng)初期底物過量，底物的減少量不容易測定，而產(chǎn)物從無到有，易測定。（二）酶的活力單位：

1961年國際生化協(xié)會(huì)酶學(xué)委員會(huì)統(tǒng)一規(guī)定，酶的國際單位（IU）規(guī)定為：在最適反應(yīng)條件（溫度25℃）下，每分鐘內(nèi)催化1微摩爾（μmol）底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的酶量（或1分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)化底物生成1微摩爾產(chǎn)物的酶量）稱為1標(biāo)準(zhǔn)單位。

1972年國際生化協(xié)會(huì)又推薦一種新單位，即Katal(Kat)單位。規(guī)定：在最適溫度下，每秒鐘能催化1摩爾底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需要的酶量定義為1Kat。1Kat=60×106IU.(三)酶的比活力：

每單位酶蛋白所含的活力單位數(shù)。對(duì)固體酶：用活力單用活力單位位/mg酶蛋白；對(duì)液體酶：/ml酶液來表示。■比活力是酶的生產(chǎn)和酶學(xué)研究過程中經(jīng)常使用的基本數(shù)據(jù),可以用來比較每單位質(zhì)量蛋白的催化能力。

■比活力也是表示酶制劑純度的一個(gè)重要指標(biāo)。對(duì)同一種酶來說，比活力越高，表示酶越純。

■對(duì)于不純的酶，特別是含有大量的鹽類或其他非蛋白物質(zhì)的商品酶制劑，單位質(zhì)量酶制劑中酶活力只能表示單位質(zhì)量制劑的酶含量，不是比活力，比活力必須測定酶制劑中的蛋白質(zhì)含量才能確定。（四）酶的轉(zhuǎn)換數(shù)（Kcat）酶的轉(zhuǎn)換數(shù)是指在〔E〕一定、[S]>>[E]的條件下，當(dāng)被底物飽和時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)每一活性中心或每分子酶所能轉(zhuǎn)換的底物分子數(shù)。轉(zhuǎn)換數(shù)的倒數(shù)稱為酶的催化周期。（五）酶活力的測定方法1、分光光度法：產(chǎn)物與適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)試劑生成有色物質(zhì)或產(chǎn)物有紫外吸收的能力可采用此法。2、測壓法：產(chǎn)物中有氣體，測氣壓增加量。3、滴定法：產(chǎn)物中有酸生成，用堿滴定。4、熒光法：產(chǎn)物中有熒光物質(zhì)生成或產(chǎn)物與熒光試劑反應(yīng)生成熒光產(chǎn)物可用此法。5、旋光法：產(chǎn)物中有旋光物質(zhì)可采用此法。

除了以上方法外，還可根據(jù)產(chǎn)物的性質(zhì)采用其它方法。一、酶活力測定的一般條件1、酶濃度和底物濃度酶活力測定實(shí)際上是測定酶反應(yīng)速度，即是測定單位時(shí)間內(nèi)底物濃度的下降或產(chǎn)物濃度的上升，而且必須測定反應(yīng)的初速度。2、反應(yīng)溫度和pH

溫度和pH通常是最適溫度和最適pH。3、設(shè)置空白或?qū)φ詹患用?，或不加底物，或同時(shí)加預(yù)先就作過失活處理的酶和底物，稱為“空白”；在一些研究工作中，或有特別需要是，用純酶或標(biāo)準(zhǔn)酶樣品作平行實(shí)驗(yàn)，以便進(jìn)行比較或標(biāo)定，謂之“對(duì)照”。一、酶活力測定方法（一）兩個(gè)階段：1、首先在一定條件下，酶與底物反應(yīng)一段時(shí)間；2、再測定反應(yīng)液中底物或產(chǎn)物的變化量。（二）一般步驟：1、選擇適當(dāng)?shù)牡孜铮_定反應(yīng)的溫度、pH等反應(yīng)條件，并根據(jù)反應(yīng)的酸度要求，選擇適當(dāng)?shù)木彌_液；2、用緩沖液配制一定濃度的底物溶液和酶溶液，以及必要的激活劑、保護(hù)劑等；3、在恒溫水浴中將各種反應(yīng)液預(yù)保溫，并在適當(dāng)?shù)娜萜髦?，按要求加底物和酶溶液等，立即混合均勻，同時(shí)記錄反應(yīng)開始的時(shí)間；4、反應(yīng)到規(guī)定的時(shí)間前，作好取樣和終止反應(yīng)的準(zhǔn)備工作，準(zhǔn)備取樣，終止反應(yīng)；5、按選定的分析方法進(jìn)行檢測；6、計(jì)算，報(bào)告結(jié)果。

步驟空白樣品標(biāo)空標(biāo)準(zhǔn)1、加底物溶液（ml）0.500.50002、加雙蒸水（ml）0.5001.00060℃

預(yù)保溫5分鐘3、加酶液（ml），立即搖勻

00.500060℃準(zhǔn)確保溫3分鐘4、加3，5-二硝基水楊酸顯色劑（ml）1.00