糧油食品微生物酶e

糧油食品微生物酶e糧油食品微生物酶e第1頁(yè)

新陳代謝（metabolism）簡(jiǎn)稱(chēng)代謝，泛指發(fā)生在活細(xì)胞中各種分解代謝和合成代謝總和。

分解代謝酶系復(fù)雜分子（有機(jī)物）簡(jiǎn)單分子+ATP

+[H]合成代謝酶系

分解代謝是指復(fù)雜有機(jī)物分子經(jīng)過(guò)分解代謝酶系催化，產(chǎn)生簡(jiǎn)單分子、腺苷三磷酸（ATP）形式能量和還原力作用。

合成代謝與分解代謝恰好相反，是指在合成代謝酶系催化下，由簡(jiǎn)單小分子、ATP形式能量和[H]式還原力一起合成復(fù)雜大分子過(guò)程。糧油食品微生物酶e第2頁(yè)酶（enzyme）

一.酶普通特征二.酶化學(xué)本質(zhì)即組成三.酶類(lèi)型四.微生物細(xì)胞酶系統(tǒng)五.微生物細(xì)胞對(duì)酶調(diào)控糧油食品微生物酶e第3頁(yè)一.酶普通特征

催化效率高；含有高度專(zhuān)一性；反應(yīng)條件溫和；酶活力可調(diào)整；無(wú)毒。糧油食品微生物酶e第4頁(yè)1.催化效率高反應(yīng)速度是無(wú)酶催化或普通人造催化劑催化反應(yīng)速度106~1016倍；絕無(wú)副反應(yīng)；糧油食品微生物酶e第5頁(yè)

酶催化雙氧水裂解糧油食品微生物酶e第6頁(yè)催化劑經(jīng)過(guò)降低反應(yīng)活化能使反應(yīng)速度加緊但并不改變反應(yīng)平衡點(diǎn)（反應(yīng)平衡常數(shù)不變）糧油食品微生物酶e第7頁(yè)二.酶專(zhuān)一性（specificity）

酶專(zhuān)一性（特異性）是指一個(gè)酶只能作用于一個(gè)或一類(lèi)底物（substrate，底物是指酶作用反應(yīng)物）。酶特異性又分為絕對(duì)特異性、相對(duì)特異性和立體異構(gòu)特異性。糧油食品微生物酶e第8頁(yè)絕對(duì)特異性(absolutespecifictity)絕對(duì)特異性(absolutespecifictity)：有酶只作用于一個(gè)底物產(chǎn)生一定反應(yīng)，稱(chēng)為絕對(duì)專(zhuān)一性。如脲酶(urease)，只能催化尿素水解成NH3和CO2，而不能催化甲基尿素水解。脲酶脲酶糧油食品微生物酶e第9頁(yè)相對(duì)特異性(relativespecificity)相對(duì)特異性(relativespecificity)：一個(gè)酶可作用于一類(lèi)化合物或一個(gè)化學(xué)鍵。如：脂肪酶(lipase)不但水解脂肪，也能水解簡(jiǎn)單酯類(lèi)；磷酸酶(phosphatase)對(duì)普通磷酸酯都有作用，不論是甘油還是一元醇或酚磷酸酯均可被其水解。糧油食品微生物酶e第10頁(yè)3.立體異構(gòu)特異性(stereopecificity)立體異構(gòu)特異性(stereopecificity)是指酶只作用于含有特定立體結(jié)構(gòu)底物。包含光學(xué)異構(gòu)性

和幾何異構(gòu)性。糧油食品微生物酶e第11頁(yè)光學(xué)異構(gòu)性是指一個(gè)酶只能催化一對(duì)鏡像異構(gòu)體中一個(gè)，而對(duì)另一個(gè)不起作用。如：L-乳酸脫氫酶(L-lacticaciddehydrogenase)底物只能是L型乳酸，而不能是D型乳酸。幾何異構(gòu)性是指酶只作用于幾何異構(gòu)體中順式或反式。如α-淀粉酶(α-amylase)只能水解淀粉中α-1,4-糖苷鍵，不能水解纖維素中β-1,4-糖苷鍵。糧油食品微生物酶e第12頁(yè)

三.酶反應(yīng)條件

PH影響－－最適PH過(guò)酸或過(guò)堿能夠使酶空間結(jié)構(gòu)破壞，引發(fā)酶構(gòu)象改變，酶活性喪失。當(dāng)pH改變不很猛烈時(shí)，酶活力受到影響。pH影響維持酶分子空間結(jié)構(gòu)相關(guān)基團(tuán)解離，從而影響了酶活性部位構(gòu)象，進(jìn)而影響酶活性。糧油食品微生物酶e第13頁(yè)pH對(duì)反應(yīng)速度影響

最適pH(optimumpH)：酶催化活性最大時(shí)環(huán)境pH。0酶活性pH胃蛋白酶

淀粉酶膽堿酯酶246810糧油食品微生物酶e第14頁(yè)

溫度影響（請(qǐng)給出最適溫度概念）最適溫度動(dòng)物35～40℃

植物40～50℃微生物差異較大，如TaqDNA聚合酶可高達(dá)70℃酶最適溫度與PH、離子濃度、酶作用時(shí)間等原因相關(guān)。糧油食品微生物酶e第15頁(yè)四.酶活性調(diào)整

別構(gòu)效應(yīng)調(diào)整共價(jià)修飾

酶原激活同工酶糧油食品微生物酶e第16頁(yè)二、酶化學(xué)本質(zhì)及組成

單純酶結(jié)合酶——

酶蛋白+輔因子有機(jī)小分子金屬離子輔基輔酶輔基與輔酶：與酶蛋白共價(jià)結(jié)合，牢而不易分離（輔基）。與酶蛋白非共價(jià)結(jié)合，疏松而易分離（輔酶）。僅有蛋白質(zhì)組成。比如，脲酶、溶菌酶、淀粉酶、脂肪酶、核糖核酸酶等。

如超氧化物歧化酶Cu2+,Zn2+。酶專(zhuān)一性由蛋白結(jié)構(gòu)決定。輔助因子傳遞電子或一些化學(xué)基團(tuán)。糧油食品微生物酶e第17頁(yè)三、酶類(lèi)型1.氧化還原酶類(lèi)（oxido-reductases)2.轉(zhuǎn)移酶類(lèi)（transferases）3.水解酶類(lèi)（huduolases）4.裂合酶類(lèi)（lyases）5.異構(gòu)酶類(lèi)（isomerases）6.連接酶類(lèi)（ligases）/合成酶類(lèi)（synthetase）糧油食品微生物酶e第18頁(yè)1.氧化還原酶類(lèi)（oxido-reductases)系統(tǒng)命名：乳酸：NAD+氧化還原酶（EC1.1.1.27）

習(xí)慣名：乳酸脫氫酶糧油食品微生物酶e第19頁(yè)2.轉(zhuǎn)移酶類(lèi)（transferases）催化化合物一些集團(tuán)轉(zhuǎn)移系統(tǒng)命名：Ala：酮戊二酸氨基轉(zhuǎn)移酶（EC2.6.1.2）

習(xí)慣名：谷丙轉(zhuǎn)氨酶糧油食品微生物酶e第20頁(yè)3.水解酶類(lèi)（huduolases）催化水解反應(yīng)，包含淀粉酶、核酸酶、蛋白酶、脂酶。系統(tǒng)命名：亮氨酸氨基肽水解酶（EC3.4.1.1）

習(xí)慣名：

Ile氨肽酶。

糧油食品微生物酶e第21頁(yè)4.裂合酶類(lèi)（lyases）催化從底物上移去一個(gè)基團(tuán)而形成雙鍵反應(yīng)或其逆反應(yīng)系統(tǒng)命名：二磷酸酮糖裂合酶（EC4.1.2.7）習(xí)慣名：醛縮酶糧油食品微生物酶e第22頁(yè)5.異構(gòu)酶類(lèi)（isomerases）催化同分異構(gòu)體相互轉(zhuǎn)化糧油食品微生物酶e第23頁(yè)6.連接酶類(lèi)（ligases）催化一切必須與ATP分解相偶聯(lián)、并合成一個(gè)物質(zhì)反應(yīng)。

糧油食品微生物酶e第24頁(yè)四、微生物細(xì)胞酶系統(tǒng)

1、依據(jù)酶活動(dòng)部位分胞內(nèi)酶胞外酶

2、依據(jù)酶合成與代謝產(chǎn)物關(guān)系組成酶誘導(dǎo)酶

糧油食品微生物酶e第25頁(yè)胞內(nèi)酶（endoenzyme）

在細(xì)胞內(nèi)起催化作用酶，這些酶在細(xì)胞內(nèi)常與顆粒體結(jié)合并有著一定分布。如線(xiàn)粒體上分布著三羧酸循環(huán)酶系和氧化磷酸化酶系，而蛋白質(zhì)合成酶系則分布在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核糖體上。胞外膜

ectoenzyme，lyoenzyme；exoenzyme；extracellularenzyme細(xì)胞內(nèi)合成而在細(xì)胞外起作用酶。包含位于細(xì)胞外表面或細(xì)胞外質(zhì)空間酶，也指釋放入培養(yǎng)基酶。利用這種酶催化反應(yīng)，能夠無(wú)須把細(xì)胞破壞。很多發(fā)酵反應(yīng)都是利用胞外酶作用促進(jìn)。如人和動(dòng)物消化液中以及一些細(xì)菌所分泌水解淀粉、脂肪和蛋白質(zhì)酶。

糧油食品微生物酶e第26頁(yè)組成酶

constitutiveenzyme

與生長(zhǎng)發(fā)育條件無(wú)關(guān)，常進(jìn)行定量合成酶。按其合成方式，可與誘導(dǎo)酶、抑制性酶相對(duì)應(yīng)。可能是因?yàn)槿狈Ξa(chǎn)生阻遏蛋白等調(diào)整基因或調(diào)整基因原來(lái)就發(fā)生了變異引發(fā)。所以，這類(lèi)酶合成量是由附著在開(kāi)啟子上RNA聚合酶親和性等所決定因系統(tǒng)不一樣有很大差異。能夠認(rèn)為，在供給生物所必需組成成份酶中，這種例子是很多。這種酶類(lèi)因?yàn)槭亲鳛榧?xì)胞組成成份被合成，所以有組成酶這一名稱(chēng)。

糧油食品微生物酶e第27頁(yè)

誘導(dǎo)酶(inducedenzyme)

是在環(huán)境中有誘導(dǎo)物（通常是酶底物）存在情況下，由誘導(dǎo)物誘導(dǎo)而生成酶。比如，大腸桿菌分解乳糖半乳糖苷酶就屬于誘導(dǎo)酶。又如，催化淀粉分解為糊精、麥芽糖等α-淀粉酶也是一個(gè)誘導(dǎo)酶，各種微生物都能產(chǎn)生這種酶。假如將能合成α-淀粉酶菌種培養(yǎng)在不含淀粉葡萄糖溶液中，它就直接利用葡萄糖而不產(chǎn)生α-淀粉酶；假如將它培養(yǎng)在含淀粉培養(yǎng)基中，它就會(huì)產(chǎn)生活性很高α-淀粉酶。誘導(dǎo)酶合成除取決于誘導(dǎo)物以外，還取決于細(xì)胞內(nèi)所含基因。假如細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有控制某種酶合成基因，即便有誘導(dǎo)物存在也不能合成這種酶。所以，誘導(dǎo)酶合成取決于內(nèi)因和外因兩個(gè)方面。誘導(dǎo)酶在微生物需要時(shí)合成，不需要時(shí)就停頓合成。這么，既確保了代謝需要，又防止了無(wú)須要浪費(fèi)，增強(qiáng)了微生物對(duì)環(huán)境適應(yīng)能力。

糧油食品微生物酶e第28頁(yè)五、微生物細(xì)胞對(duì)酶調(diào)控

1、對(duì)酶合成調(diào)整酶誘導(dǎo)酶阻遏

2、對(duì)