酶学复习资料

第一章

1.酶：生物体产生的一类具有生物催化活性的生物大分子。

2.酶的特征：同一反应，酶催化反应的速度比一般催化剂催化的反应速度要大106～1013倍。有极少量酶就可催化大量反应物发生转变。

3.酶的专一性：一种酶仅能作用于一种物质，或一类分子结构相似的物质，促其进行一定的化学反应，产生一定的反应产物，这种选择性作用称为酶的专一性。

4.酶的专一性包括：相对专一性(键的专一性、基团专一性)、绝对专一性、立体专一性。

5. 大多数酶的化学本质是蛋白质。酶是由生物活细胞产生的有催化能力的蛋白质，只要不是处于变性状态，无论是在细胞内还是细胞外都可发挥催化作用。

6. 以酶所催化的化学反应性质作为酶的分类和命名规则的主要依据，每一种酶都给以三个名称：系统名，惯用名和一个数字编号。根据酶所催化反应的类型将酶分为6大类，并以4个阿拉伯数字来对每一种酶进行编号。6大酶类：

（1）氧化还原酶（Oxidoreductases）催化氧化还原反应；

（2）转移酶（Transferases）催化分子间基团转移的反应；

（3）水解酶（Hydrolases）催化水解反应；

（4）裂合酶（Lyases）催化非水解地除去底物分子中的基团及其逆反应；

（5）异构酶（Isomerases）催化分子的异构反应；

（6）连接酶（Ligases）（也称为合成酶）催化两分子连接的反应，反应中酶与ATP的一个焦磷酸键相偶联。

7. 酶学对食品科学的重要性

A．酶学对食品加工和保藏的重要性：（1）控制食品原料中的酶活力有效改善食品原料的风味和质地结构。（2）利用酶的催化活性进行食品加工及保藏。Eg：葡萄糖氧化酶作为除氧剂普遍应用于食品保鲜及包装中，延长食品保质期。溶菌酶在食盐、蔗糖等溶液中稳定，耐酸耐热性强，是天然安全的食品防腐剂。

B．酶对食品安全的重要性：（1）通过改变酶蛋白的基本结构，达到强化酶在某方面功能特性的做法给食品酶的应用带来安全隐患。（2）食品中的酶作用会使食品品质特性发生改变，甚至会产生毒素和其他不利于健康的有害物质。（3）利用酶法解毒。

C. 酶对食品营养的重要性：（1）酶作用有可能导致食品中营养组分的损失。（2）利用酶作用去除食品中的抗营养素，提高食品的营养价值，使食品中的营养元素更利于人体的吸收利用。

D. 酶对食品分析的重要性：酶法分析具有准确、快速、专一性和灵敏性强等特点，其中最大优点就是酶的催化专一性强。酶法分析的样品一般不需要进行很复杂的预处理，尤其适合食品这一复杂体系。

E.酶与食品生物技术：食品生物技术是生物技术的重要分支学科，主要研究基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程在食品工业上的应用。酶工程的主要研究内容是把游离酶固定化，或者把经过培养发酵产生目的酶活力高峰时的整个微生物细胞再固定化，然后直接应用于食品生产过程中物质的转化。酶不仅作为一类重要的研究对象，同时也作为重要的研究工具。

第二章

1.工业酶制剂的主要来源于动物、植物、微生物。三种方法：①从组织提取：木瓜蛋白酶、凝乳蛋白酶；②微生物发酵：最大量的来源；③化学及生物合成：生物重组。

2.利用微生物产酶的优点：(1) 微生物种类多、酶种丰富，且菌株易诱变，菌种多样。(2) 微生物生长繁殖快，易提取酶，特别是胞外酶。(3) 微生物培养基来源广泛、价格便宜。(4) 可

以采用微电脑等新技术，控制酶发酵生产过程，生产可连续化、自动化，经济效益高。(5) 可以利用以基因工程为主的现代分子生物学技术，选育菌种、增加酶产率和开发新酶种。

3.微生物酶的生产方式：一、固体发酵法二、液体发酵法（1.液体表面发酵法2.液体深层通气发酵法）

4.水、碳源、氮源、无机盐和生长素，它们被称为微生物培养基的五要素。酶的培养还需要：生长因子和产酶促进剂。

5.酶有两种，一种是胞内酶，必须对进行破碎，将酶抽提到液相中；另一种是胞外酶，在发酵时酶已经透过细胞壁进入发酵液中。

6.酶纯化过程全部工作包括三个基本环节：抽提、纯化和精制。

7.纯化方法都是在下面几种性质的基础上而建立起来的。

（一）利用溶解度的差异

（二）利用分子大小的差异；

（三）利用酶和杂蛋白解离性质的不同

（四）利用酶和杂蛋白在两个相中的分配系数不同

（五）利用稳定性上的差异

（六）根据酶和底物、辅助物质以及抑制剂间具有相互亲和作用的特点。

(七)利用吸附能力不同的分离纯化方法

8.盐析：蛋白质在高浓度中性盐溶液中会沉淀析出，称为盐析。

9.盐析原理：高浓度盐离子与蛋白质分子争夺水化水，破坏蛋白质分子表面的水膜，同时盐离子也会影响蛋白质分子所带电荷，从而引起蛋白质沉淀，但通常不会引起蛋白质的变性。

10. 凝胶过滤又称凝胶色谱和分子筛层析。最常用的是葡聚糖凝胶和聚丙烯酰胺凝胶。凝胶过滤的基本原理：凝胶物质具有一定大小的孔径，当将选定的凝胶物质装入层析柱后，再通过待分离溶液时，由于其中大于凝胶孔径的分子都会被排阻在胶粒外，因此将沿着胶粒缝隙而直接流出；而小于该孔径的分子，由于可以自由出入胶粒内外，因此它们将“绕道通过”。这样通过一定长度的凝胶层析柱后，大小分子就将依次先后流出。（大分子先出来）

11.酶制剂通常有下列四种剂型：液体酶制剂、固体粗酶制剂、纯酶制剂、固定化酶制剂。

12.

13.液体深层通气发酵法的特点：液体深层通气发酵法的液态培养基的流动性大，对工艺条件后温度、溶氧、pH和营养成分等控制较容易，有利于自动控制；同时后密闭的发酵罐内纯种发酵，因而产酶纯度高，质量也较稳定；还具有机械化程度高、劳动强度小、设备利用

率高等优点。

14. 细胞破碎的方法:①机械破碎（捣碎法、研磨法、匀浆法）②物理破碎（温度差破碎法、压力差破碎法、超声波破碎法）③化学破碎(有机溶剂、表面活性剂)④酶促破碎（自溶法、外加酶制剂法）

15. 酶纯化水平的评判：酶经分离、纯化后要确定该纯化步骤是否适宜，必须经过对有关参数的测定及计算才能确定。酶的产量是以活力单位表示，因此在整个分离过程中每一步始终贯穿比活力和总活力的检测、比较。

16.测定酶活常用的方法：分光光度法、荧光法、同位素法、电化学法及其他方法（旋光法、量气法、量热法和层析法等）。

17.酶纯度鉴定方法：色谱法、电泳法、结晶法。（有时也需相互验证）

18. 影响酶保存期的因素：(1) 温度：在低温条件下（0-4℃）使用、处理和保存。有的需要更低的温度，加入甘油或多元醇有保护作用。(2) pH与缓冲液：pH应在酶的pH稳定范围内，采用缓冲液保存。(3) 酶蛋白浓度：一般酶浓度高较稳定，低浓度时易于解离、吸附或发生表面变性失效。(4) 氧：有些酶易于氧化而失活。(5) 为提高酶稳定性，常加入下列稳定剂：①底物、抑制剂和辅酶，它们的作用可能是通过降低局部的能级水平，使酶蛋白处于不稳定状态的扭曲部分转入稳定状态。②对巯基酶，可加入－SH保护剂。如二巯基乙醇、GSH(谷胱甘肽)、DTT(二硫苏糖醇)等。③其他如Ca2+能保护α－淀粉酶，Mn2+能稳定溶菌酶，Cl－能稳定透明质酸酶。

19. 在凝胶过滤中分离效果以分辨力来表示。影响分辨力的因素很多，主要有凝胶的类型、分离柱的形状（径高比）、上柱量、流速以及溶质在柱中的扩散形式等。

第三章

1.酶的分子组成：单纯酶（仅由氨基酸残基构成）、结合酶（酶蛋白、辅助因子）。酶的活

性中心：结合基团、催化基团（均为必需基团）。

2.全酶的组成：蛋白质部分（酶蛋白）、辅助因子（金属离子、小分子化合物）

3.金属离子作为辅助因子的作用：①稳定酶的构象；②参与催化反应，传递电子；③在

酶与底物间起桥梁作用；④中和阴离子，降低反应中的静电斥力等。

4.小分子有机化合物作为辅助因子的作用：参加催化过程，在反应中起运载体的作用，传

递电子、质子或其它基团。

5.酶的必需基团：酶分子中氨基酸残基侧链的化学基团中，一些与酶活性密切相关的化学

基团。

6.酶的活性中心或活性部位：酶的必需基团在空间结构上彼此靠近，组成具有特定空间结

构的区域，能与底物特异地结合，并将底物转化为产物，这一区域称为酶的活性中心。

7.活性中心的必需基团：结合基团(binding group)，催化基团(catalytic group)。

8.活性中心常见基团：His残基的咪唑基、Ser残基的羟基、Cys残基的巯基及Glu残基的

γ-羧基。

9.活性中心以外的必需基团：为维持酶活性中心应有的空间构象所必需。

10.酶的催化作用取决于活性中心。

11.酶的催化作用依赖于降低反应的活化能。

12.酶的催化机理：中间产物机制、诱导契合机制。

13.与酶高效性有关的因素：A. 邻近效应与定向排列（邻近效应提高了酶的活性中心底物

的浓度；定向排列缩短了底物与催化基团间的距离;提高反应速度（成功率）。B.诱导“电子云形变”C.酸碱催化、共价催化（酶活性中心提供H+或提供H+受体使敏感键断裂的机制称酸碱催化。）

14.果胶酶包括两类:一类能催化果胶解聚，一类能催化果胶分子中的酯水解。