全部評論(6條)
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- ssx327923 2007-04-23 00:00:00
- 酶毒
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- 愛77是極好的啊 2007-04-23 00:00:00
- 酶有很多種,有些有毒有些沒毒。
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- huangzhujiakun 2007-04-23 00:00:00
- 酶(enzyme)是生物體內(nèi)多數(shù)反應(yīng)的一種生物催化劑,除少數(shù)RNA外幾乎都是蛋白質(zhì)。酶不改變反應(yīng)的平衡,它只是通過降低活化能加快化學(xué)反應(yīng)的速度。酶具有專一性,一種酶只能催化一種或一類反應(yīng)。除此以外,還具有GX性、溫和性。 酶的溫和性,是指酶所催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在比較吻合的條件下進(jìn)行的。 一般來說,動物體內(nèi)的酶Z適溫度在35到40攝氏度之間,植物體內(nèi)的酶Z適溫度在40-50攝氏度之間;細(xì)菌和真菌體內(nèi)的酶Z適溫度差別較大,有得酶Z適溫度可高達(dá)70攝氏度。動物體內(nèi)的酶Z適PH大多在6.5-8.0之間,但也有例外,如胃蛋白酶的Z適PH為1.5,植物體內(nèi)的酶Z適PH大多在4.5-6.5之間。 酶的活力 酶活力單位(U,active unit): 酶活力單位的量度。1961年國際酶學(xué)會議規(guī)定:1個(gè)酶活力單位是指在特定條件(25oC,其它為Z適條件)下,在1min內(nèi)能轉(zhuǎn)化1μmol底物的酶量,或是轉(zhuǎn)化底物中1μmol的有關(guān)基團(tuán)的酶量。 比活(specific activity):每分鐘每毫克酶蛋白在25oC下轉(zhuǎn)化的底物的微摩爾數(shù)。比活是酶純度的測量。 活化能(activation energy):將1mol反應(yīng)底物中所有分子由其態(tài)轉(zhuǎn)化為過度態(tài)所需要的能量。 活性部位(active energy):酶中含有底物結(jié)合部位和參與催化底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的氨基酸殘基部分?;钚圆课煌ǔN挥诘鞍踪|(zhì)的結(jié)構(gòu)域或亞基之間的裂隙或是蛋白質(zhì)表面的凹陷部位,通常都是由在三維空間上靠得很進(jìn)的一些氨基酸殘基組成。 酶的催化 酸-堿催化(acid-base catalysis):質(zhì)子轉(zhuǎn)移加速反應(yīng)的催化作用。 共價(jià)催化(covalent catalysis):一個(gè)底物或底物的一部分與催化劑形成共價(jià)鍵,然后被轉(zhuǎn)移給第二個(gè)底物。許多酶催化的基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)都是通過共價(jià)方式進(jìn)行的。 靠近效應(yīng)(proximity effect):非酶促催化反應(yīng)或酶促反應(yīng)速度的增加是由于底物靠近活性部位,使得活性部位處反應(yīng)劑有效濃度增大的結(jié)果,這將導(dǎo)致更頻繁地形成過度態(tài)。 分類和命名 通常按照酶所催化的反應(yīng)類型和所作用的底物來分類和命名。所有已知的酶按反應(yīng)性質(zhì)分成6大類,再分成若干亞類和亞亞類。 有習(xí)慣命名和國際系統(tǒng)命名兩種方法。 習(xí)慣命名法不特別精確,但較簡便,像催化乳酸脫氫生成丙酮酸的酶就叫乳酸脫氫酶;給催化水解作用的酶命名時(shí)略去反應(yīng)類型,如水解蛋白質(zhì)的酶叫蛋白酶,水解淀粉的酶叫淀粉酶;有時(shí)還在酶的名稱前面標(biāo)上酶的其他特點(diǎn)如來源、酸堿性等以示區(qū)別,如胃蛋白酶、胰淀粉酶、中性蛋白酶等。 催化機(jī)理 酶的催化機(jī)理和一般化學(xué)催化劑基本相同,也是先和反應(yīng)物(酶的底物)結(jié)合成絡(luò)合物,通過降低反應(yīng)的能來提高化學(xué)反應(yīng)的速度,在恒定溫度下,化學(xué)反應(yīng)體系中每個(gè)反應(yīng)物分子所含的能量雖然差別較大,但其平均值較低,這是反應(yīng)的初態(tài)。 S(底物)→P(產(chǎn)物)這個(gè)反應(yīng)之所以能夠進(jìn)行,是因?yàn)橛邢喈?dāng)部分的S分子已被激活成為活化(過渡態(tài))分子,活化分子越多,反應(yīng)速度越快。在特定溫度時(shí),化學(xué)反應(yīng)的活化能是使1摩爾物質(zhì)的全部分子成為活化分子所需的能量(千卡)。 酶(E)的作用是:與S暫時(shí)結(jié)合形成一個(gè)新化合物ES,ES的活化狀態(tài)(過渡態(tài))比無催化劑的該化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物活化分子含有的能量低得多。ES再反應(yīng)產(chǎn)生P,同時(shí)釋放E。E可與另外的S分子結(jié)合,再重復(fù)這個(gè)循環(huán)。降低整個(gè)反應(yīng)所需的活化能,使在單位時(shí)間內(nèi)有更多的分子進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)速度得以加快。如沒有催化劑存在時(shí),過氧化氫分解為水和氧的反應(yīng)(2H2O2→2H2O+O2)需要的活化能為每摩爾18千卡(1千卡=4.187焦耳),用過氧化氫酶催化此反應(yīng)時(shí),只需要活化能每摩爾2千卡,反應(yīng)速度約增加10^11倍。酶作用的pH和溫度條件(細(xì)胞內(nèi)條件)都很溫和,為什么會有巨大的催化活性? 有4種主要因素使酶加速化學(xué)反應(yīng)。 酶催化效率的促進(jìn)因素 酶活測定 初速度(initial velocity):酶促反應(yīng)Z初階段底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的速度,這一階段產(chǎn)物的濃度非常低,其逆反應(yīng)可以忽略不計(jì)。 米氏方程(Michaelis-Mentent equation):表示一個(gè)酶促反應(yīng)的起始速度(υ)與底物濃度([s])關(guān)系的速度方程:υ=υmax[s]/(Km+[s]) 米氏常數(shù)(Michaelis constant):對于一個(gè)給定的反應(yīng),異至酶促反應(yīng)的起始速度(υ0)達(dá)到Z大反應(yīng)速度(υmax)一半時(shí)的底物濃度。 催化常數(shù)(catalytic number)(Kcat):也稱為轉(zhuǎn)換數(shù)。是一個(gè)動力學(xué)常數(shù),是在底物處于飽和狀態(tài)下一個(gè)酶(或一個(gè)酶活性部位)催化一個(gè)反應(yīng)有多快的測量。 催化常數(shù)等于Z大反應(yīng)速度除以總的酶濃度(υmax/[E]total)?;蚴敲磕γ富钚圆课幻棵腌娹D(zhuǎn)化為產(chǎn)物的底物的量(摩[爾])。 雙倒數(shù)作圖(double-reciprocal plot):那稱為Lineweaver_Burk作圖。一個(gè)酶促反應(yīng)的速度的倒數(shù)(1/V)對底物度的倒數(shù)(1/LSF)的作圖。x和y軸上的截距分別代表米氏常數(shù)和Z大反應(yīng)速度的倒數(shù)。 酶活調(diào)節(jié) 競爭性YZ作用(competitive inhibition):通過增加底物濃度可以逆轉(zhuǎn)的一種酶YZ類型。競爭性YZ劑通常與正常的底物或配體競爭同一個(gè)蛋白質(zhì)的結(jié)合部位。這種YZ使Km增大而υmax不變。 非競爭性YZ作用(noncompetitive inhibition): YZ劑不僅與游離酶結(jié)合,也可以與酶-底物復(fù)合物結(jié)合的一種酶促反應(yīng)YZ作用。這種YZ使Km不變而υmax變小。 反競爭性YZ作用(uncompetitive inhibition): YZ劑只與酶-底物復(fù)合物結(jié)合而不與游離的酶結(jié)合的一種酶促反應(yīng)YZ作用。這種YZ使Km和υmax都變小但υmax/Km不變。 很大一類復(fù)雜的蛋白質(zhì)物質(zhì) [enzyme;ferment],在促進(jìn)可逆反應(yīng)(如水解和氧化)方面起著像催化劑一樣的作用。在許多工業(yè)過程中是有用的(如發(fā)酵、皮革鞣制及干酪生產(chǎn)) 酶是一種有機(jī)的膠狀物質(zhì),由蛋白質(zhì)組成,對于生物的化學(xué)變化起催化作用,發(fā)酵就是靠它的作用:~原。 酶的妙用 一.酶在生物體內(nèi)的功能 在生物體內(nèi)的酶是具有生物活性的蛋白質(zhì),存在于生物體內(nèi)的細(xì)胞和組織中,作為生物體內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的催化劑,不斷地進(jìn)行自我更新,使生物體內(nèi)及其復(fù)雜的代謝活動不斷地、有條不紊地進(jìn)行. 酶的催化效率特別高(即GX性),比一般的化學(xué)催化劑的效率高10^7~10^18倍,這就是生物體內(nèi)許多化學(xué)反應(yīng)很容易進(jìn)行的原因之一. 酶的催化具有高度的化學(xué)選擇性和專一性.一種酶往往只能對某一種或某一類反應(yīng)起催化作用,且酶和被催化的反應(yīng)物在結(jié)構(gòu)上往往有相似性. 一般在37℃左右,接近中性的環(huán)境下,酶的催化效率就非常高,雖然它與一般催化劑一樣,隨著溫度升高,活性也提高,但由于酶是蛋白質(zhì),因此溫度過高,會失去活性(變性),因此酶的催化溫度一般不能高于60℃,否則,酶的催化效率就會降低,甚至?xí)ゴ呋饔茫畯?qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬離子、紫外線等的存在,也都會影響酶的催化作用. 人體內(nèi)存在大量酶,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,種類繁多,到目前為止,已發(fā)現(xiàn)3000種以上(即多樣性).如米飯?jiān)诳谇粌?nèi)咀嚼時(shí),咀嚼時(shí)間越長,甜味越明顯,是由于米飯中的淀粉在口腔分泌出的唾液淀粉酶的作用下,水解成葡萄糖的緣故.因此,吃飯時(shí)多咀嚼可以讓食物與唾液充分混合,有利于消化.此外人體內(nèi)還有胃蛋白酶,胰蛋白酶等多種水解酶.人體從食物中攝取的蛋白質(zhì),必須在胃蛋白酶等作用下,水解成氨基酸,然后再在其它酶的作用下,選擇人體所需的20多種氨基酸,按照一定的順序重新結(jié)合成人體所需的各種蛋白質(zhì),這其中發(fā)生了許多復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng).可以這樣說,沒有酶就沒有生物的新陳代謝,也就沒有自然界中形形、豐富多彩的生物界. 二.酶在YL上的作用 隨著對酶研究的發(fā)展,酶在醫(yī)學(xué)上的重要性越來越引起了人們的注意,應(yīng)用越來越廣泛.下面分三個(gè)方面介紹. 1.酶與某些疾病的關(guān)系 酶缺乏所致之疾病多為先天性或遺傳性,如白化癥是因酪氨酸羥化酶缺乏,蠶豆病或?qū)Σ编舾谢颊呤且?-磷酸葡萄糖脫氫酶缺乏.許多中毒性疾病幾乎都是由于某些酶被YZ所引起的.如常用的有機(jī)磷農(nóng)藥(如、敵敵畏、1059以及樂果等)中毒時(shí),就是因它們與膽堿酯酶活性ZX必需基團(tuán)絲氨酸上的一個(gè)-OH結(jié)合而使酶失去活性.膽堿酯酶能催化乙酰膽堿水解成膽堿和乙酸,當(dāng)膽堿酯酶被YZ失活后,乙酰膽堿水解作用受抑,造成乙酰膽堿推積,出現(xiàn)一系列中毒癥狀,如肌肉震顫、瞳孔縮小、多汗、心跳減慢等.某些金屬離子引起人體中毒,則是因金屬離子(如Hg2+)可與某些酶活性ZX的必需基團(tuán)(如半胱氨酸的-SH)結(jié)合而使酶失去活性. 2.酶在疾病診斷上的應(yīng)用 正常人體內(nèi)酶活性較穩(wěn)定,當(dāng)人體某些器官和組織受損或發(fā)生疾病后,某些酶被釋放入血、尿或體液內(nèi).如急性炎時(shí),血清和尿中淀粉酶活性顯著升高;肝炎和其它原因肝臟受損,肝細(xì)胞壞死或通透性增強(qiáng),大量轉(zhuǎn)氨酶釋放入血,使血清轉(zhuǎn)氨酶升高;心肌梗塞時(shí),血清乳酸脫氫酶和磷酸肌酸激酶明顯升高;當(dāng)有機(jī)磷農(nóng)藥中毒時(shí),膽堿酯酶活性受YZ,血清膽堿酯酶活性下降;某些肝膽疾病,特別是膽道梗阻時(shí),血清r-谷氨酰移換酶等等.因此,借助血、尿或體液內(nèi)酶的活性測定,可以了解或判定某些疾病的發(fā)生和發(fā)展. 3.酶在臨床ZL上的應(yīng)用 近年來,酶療法已逐漸被人們所認(rèn)識,廣泛受到重視,各種酶制劑在臨床上的應(yīng)用越來越普遍.如胰蛋白酶、糜蛋白酶等,能催化蛋白質(zhì)分解,此原理已用于外科擴(kuò)創(chuàng),化膿傷口凈化及胸、腹腔漿膜粘連的ZL等.在血栓性靜脈炎、心肌梗塞、肺梗塞以及彌漫性血管內(nèi)凝血等病的ZL中,可應(yīng)用纖溶酶、鏈激酶、尿激酶等,以溶解血塊,防止血栓的形成等. 一些輔酶,如輔酶A、輔酶Q等,可用于腦、心、肝、腎等重要臟器的輔助ZL.另外,還利用酶的競爭性YZ的原理,合成一些化學(xué)藥物,進(jìn)行YJ、殺菌和抗腫瘤等的ZL.如磺胺類藥和許多KJ素能YZ某些細(xì)菌生長所必需的酶類,故有YJ和殺菌作用;許多抗腫瘤藥物能YZ細(xì)胞內(nèi)與核酸或蛋白質(zhì)合成有關(guān)的酶類,從而YZ瘤細(xì)胞的分化和增殖,以對抗腫瘤的生長;硫氧嘧啶可YZ碘化酶,從而影響甲狀腺素的合成,故可用于ZL甲狀腺機(jī)能亢進(jìn)等. 三.酶在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用 如釀酒工業(yè)中使用的酵母菌,就是通過有關(guān)的微生物產(chǎn)生的,酶的作用將淀粉等通過水解、氧化等過程,Z后轉(zhuǎn)化為酒精;醬油、食醋的生產(chǎn)也是在酶的作用下完成的;用淀粉酶和纖維素酶處理過的飼料,營養(yǎng)價(jià)值提高;洗衣粉中加入酶,可以使洗衣粉效率提高,使原來不易除去的汗?jié)n等很容易除去等等…… 由于酶的應(yīng)用廣泛,酶的提取和合成就成了重要的研究課題.目前酶可以從生物體內(nèi)提取,如從菠蘿皮中可提取菠蘿蛋白酶.但由于酶在生物體內(nèi)的含量很低,因此,它不能適應(yīng)生產(chǎn)上的需要.工業(yè)上大量的酶是采用微生物的發(fā)酵來制取的.一般需要在適宜的條件下,選育出所需的菌種,讓其進(jìn)行繁殖,獲得大量的酶制劑.另外,人們正在研究酶的人工合成.總之隨著科學(xué)水平的提高,酶的應(yīng)用將具有非常廣闊的前景. 酶在釀酒中的運(yùn)用 建水縣第六中學(xué) 萬林鵬 嚴(yán)文岑 周緩 蔣少維 李婷 指導(dǎo)教師:高英 引言:人類的生產(chǎn),生活都離不開酶,酶對于白酒釀造非常重要。白酒生產(chǎn)中的酶類是由曲來提供的。 一、我國制曲釀酒的成就和發(fā)明 釀酒,在我國具有悠久的歷史。Z原始的“酒”,是野花果經(jīng)過堆積,自然發(fā)酵形成的花蜜果酒,稱為“猿酒”。 蒸谷為飯,釀飯為酒 。酒曲是我國釀酒技術(shù)的重大發(fā)明,它是世界上Z早的一種多種微生物的復(fù)合酶制劑。我國至今保留的曲種,主要有大曲、小曲和紅曲三種。它們既是糖化劑,也是發(fā)酵劑。我國白酒的類型,按使用的酒曲種類,可分為大曲白酒、小曲白酒和麩曲白酒。按生產(chǎn)工藝區(qū)分,主要有固態(tài)發(fā)酵白酒和液態(tài)發(fā)酵白酒。根據(jù)白酒的質(zhì)量特點(diǎn)或香型區(qū)分,主要有清香型、米香型、濃香型、醬香型和兼有濃、醬兩種香型的其它香型白酒。 二、釀造白酒的原料 白酒是以糧谷類、植物塊根類原料經(jīng)固態(tài)發(fā)酵后蒸餾制得的蒸餾酒。高梁、玉米、大米等是糧谷原料中用于釀造白酒的主要原料,有些名優(yōu)白酒除使用上述原料外,還搭配一些其它糧谷類。例如,五糧液就是用高粱、玉米、小麥、大米、糯米五種原料搭配釀制的。各地產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)白酒,在選擇釀酒原料時(shí)也采取多品種搭配,但多以高梁為釀造優(yōu)質(zhì)白酒的主要原料。高粱之所以適合釀造優(yōu)質(zhì)白酒,是由于其淀粉含量高,含有單寧及花青素等色素成分,其衍生物酚元化合物可賦予白酒特有的芳香,高粱經(jīng)蒸料后粘而不糊,疏松適度。高粱的主要化學(xué)成分有淀粉(約占干物質(zhì)重量的61~63%,不同品種的高粱中所含支鏈淀粉及直鏈淀粉的比例不同);纖維素及半纖維素物質(zhì)(占高粱重量的6~7%);蛋白質(zhì)(約含9.4—10.5%),其它還含有無機(jī)鹽、脂肪等微量物質(zhì)。 三、用于白酒釀造的有關(guān)酶類 (1)淀粉酶:有α-淀粉酶,β-淀粉酶等淀粉水解酶,可使淀粉水解為糊精、麥芽糖、及葡萄糖。 (2)其它淀粉水解酶:支鏈淀粉酶與α-淀粉酶,β-淀粉酶協(xié)同作用,使醅料中的淀粉得以糖化。 (3)蛋白酶:可以將復(fù)雜的蛋白質(zhì)大分子分解為多肽及氨基酸。 (4)酒化酶:使完成糖化后的淀粉向酒精轉(zhuǎn)化的酶類。 (5)酯化酶:使呈香前體物質(zhì)轉(zhuǎn)化為香味物質(zhì)的酶類。 四、添加白酒專用復(fù)合酶的作用 酒曲中的酶類不足以破解植物網(wǎng)狀細(xì)胞結(jié)構(gòu),會引起白酒釀制工藝有效物的損失,為了進(jìn)一步提高原料出酒率,減少有效物的損失,應(yīng)當(dāng)在白酒生產(chǎn)中補(bǔ)充“白酒專用復(fù)合酶制劑”,此制劑是利用GX產(chǎn)酶菌經(jīng)過液體深層發(fā)酵,超濾濃縮提取精制,噴霧干燥而成的黃色粉末狀制品,含有纖維素酶、半纖維素酶、β-葡聚糖酶、果膠酶等多種水解酶,可作用于植物細(xì)胞壁并使其分解,從而大大提高原料的出酒率和酒的品質(zhì)。 五、白酒的釀造過程 釀制白酒,一般需要15天以上的時(shí)間,隨季節(jié)變化和氣溫的不同,釀酒的質(zhì)量也有差異。冬季氣溫較低時(shí),原料發(fā)酵充分,時(shí)間稍長,出酒質(zhì)量好。通過參觀我縣有名的傳統(tǒng)人工釀酒廠“彪虎酒廠”,了解到傳統(tǒng)釀酒的基本過程為以下8個(gè)階段: 潤糧(5小時(shí))——煮料(7小時(shí))——蒸料(40分鐘)——冷卻(加酒曲)——發(fā)酵(24小時(shí))——糖化(密封18日)——烤——成品
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- 吳乞力馬扎羅山 2007-04-25 00:00:00
- 酶只是一種通稱,是一種生物催化劑,自身不參與反應(yīng),但是幫助反應(yīng)加快。 所以問酶有沒有毒要看是什么酶了。比如口腔唾液酶就沒有毒,有的就有毒。 又稱酵素。電話細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化功能的蛋白質(zhì)。目前已發(fā)現(xiàn)2000多種。分子量在數(shù)萬至數(shù)十萬之間。生物體內(nèi)的含量一般極少,能參與生物體的各種生理生化活動,起催化劑的作用。酶不同于一般的催化劑,它有特殊的催化能力,在常溫和常壓下其催化效率比一般催化劑高10的7次方~10的13次方倍,如一個(gè)過氧化氫酶分子在一分鐘內(nèi)能使500萬個(gè)過氧化氫分子分解為水和氫,比鐵離子 的催化效率高10的9次方倍。酶還有嚴(yán)格的專一性,一種酶一般只能專一地催化某一種或某一類化學(xué)反應(yīng)。其缺點(diǎn)是不穩(wěn)定,易受外界條件(如酸、堿和熱等因素)的影響而變性失活。 工業(yè)上主要利用微生物發(fā)酵法生產(chǎn)各種酶制劑,其中應(yīng)用Z多的是淀粉酶制劑和蛋白酶制劑。淀粉酶主要用于紡織業(yè)進(jìn)行棉布退漿,食品工業(yè)上使淀粉水解生成葡萄糖。蛋白酶大量用于皮革脫毛、蠶絲脫膠等。酶可作藥物用于治病,如多酶片和胃蛋白酶是常用的助消化藥。尿激酶可溶解血栓,是心肌梗死的急救藥物。胰蛋白酶、糜蛋白酶等用于外科清創(chuàng)、化膿、腹腔漿膜粘連等的ZL。天門冬酰胺酶可使某種類型的白血病緩解。在分析和化驗(yàn)中使用酶,發(fā)展了許多快速、靈敏、專一的新方法,如在電極外包一層含葡萄糖氧化酶的薄膜,制成酶電極,用于測定血糖濃度,1分鐘就可測1個(gè)樣品,使化驗(yàn)速度顯著加快。在飼料中添加一定量纖維素酶可使飼料中的纖維素水解生成葡萄糖,提高飼料的營養(yǎng)價(jià)值。 酶(enzyme)是生物體內(nèi)多數(shù)反應(yīng)的一種生物催化劑,除少數(shù)RNA外幾乎都是蛋白質(zhì)。酶不改變反應(yīng)的平衡,它只是通過降低活化能加快化學(xué)反應(yīng)的速度。酶具有專一性,一種酶只能催化一種或一類反應(yīng)。除此以外,還具有GX性、溫和性。 酶的溫和性,是指酶所催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在比較吻合的條件下進(jìn)行的。 一般來說,動物體內(nèi)的酶Z適溫度在35到40攝氏度之間,植物體內(nèi)的酶Z適溫度在40-50攝氏度之間;細(xì)菌和真菌體內(nèi)的酶Z適溫度差別較大,有得酶Z適溫度可高達(dá)70攝氏度。動物體內(nèi)的酶Z適PH大多在6.5-8.0之間,但也有例外,如胃蛋白酶的Z適PH為1.5,植物體內(nèi)的酶Z適PH大多在4.5-6.5之間。 酶的活力 酶活力單位(U,active unit): 酶活力單位的量度。1961年國際酶學(xué)會議規(guī)定:1個(gè)酶活力單位是指在特定條件(25oC,其它為Z適條件)下,在1min內(nèi)能轉(zhuǎn)化1μmol底物的酶量,或是轉(zhuǎn)化底物中1μmol的有關(guān)基團(tuán)的酶量。 比活(specific activity):每分鐘每毫克酶蛋白在25oC下轉(zhuǎn)化的底物的微摩爾數(shù)。比活是酶純度的測量。 活化能(activation energy):將1mol反應(yīng)底物中所有分子由其態(tài)轉(zhuǎn)化為過度態(tài)所需要的能量。 活性部位(active energy):酶中含有底物結(jié)合部位和參與催化底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的氨基酸殘基部分?;钚圆课煌ǔN挥诘鞍踪|(zhì)的結(jié)構(gòu)域或亞基之間的裂隙或是蛋白質(zhì)表面的凹陷部位,通常都是由在三維空間上靠得很進(jìn)的一些氨基酸殘基組成。 酶的催化 酸-堿催化(acid-base catalysis):質(zhì)子轉(zhuǎn)移加速反應(yīng)的催化作用。 共價(jià)催化(covalent catalysis):一個(gè)底物或底物的一部分與催化劑形成共價(jià)鍵,然后被轉(zhuǎn)移給第二個(gè)底物。許多酶催化的基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)都是通過共價(jià)方式進(jìn)行的。 靠近效應(yīng)(proximity effect):非酶促催化反應(yīng)或酶促反應(yīng)速度的增加是由于底物靠近活性部位,使得活性部位處反應(yīng)劑有效濃度增大的結(jié)果,這將導(dǎo)致更頻繁地形成過度態(tài)。 分類和命名 通常按照酶所催化的反應(yīng)類型和所作用的底物來分類和命名。所有已知的酶按反應(yīng)性質(zhì)分成6大類,再分成若干亞類和亞亞類。 有習(xí)慣命名和國際系統(tǒng)命名兩種方法。 習(xí)慣命名法不特別精確,但較簡便,像催化乳酸脫氫生成丙酮酸的酶就叫乳酸脫氫酶;給催化水解作用的酶命名時(shí)略去反應(yīng)類型,如水解蛋白質(zhì)的酶叫蛋白酶,水解淀粉的酶叫淀粉酶;有時(shí)還在酶的名稱前面標(biāo)上酶的其他特點(diǎn)如來源、酸堿性等以示區(qū)別,如胃蛋白酶、胰淀粉酶、中性蛋白酶等。 催化機(jī)理 酶的催化機(jī)理和一般化學(xué)催化劑基本相同,也是先和反應(yīng)物(酶的底物)結(jié)合成絡(luò)合物,通過降低反應(yīng)的能來提高化學(xué)反應(yīng)的速度,在恒定溫度下,化學(xué)反應(yīng)體系中每個(gè)反應(yīng)物分子所含的能量雖然差別較大,但其平均值較低,這是反應(yīng)的初態(tài)。 S(底物)→P(產(chǎn)物)這個(gè)反應(yīng)之所以能夠進(jìn)行,是因?yàn)橛邢喈?dāng)部分的S分子已被激活成為活化(過渡態(tài))分子,活化分子越多,反應(yīng)速度越快。在特定溫度時(shí),化學(xué)反應(yīng)的活化能是使1摩爾物質(zhì)的全部分子成為活化分子所需的能量(千卡)。 酶(E)的作用是:與S暫時(shí)結(jié)合形成一個(gè)新化合物ES,ES的活化狀態(tài)(過渡態(tài))比無催化劑的該化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物活化分子含有的能量低得多。ES再反應(yīng)產(chǎn)生P,同時(shí)釋放E。E可與另外的S分子結(jié)合,再重復(fù)這個(gè)循環(huán)。降低整個(gè)反應(yīng)所需的活化能,使在單位時(shí)間內(nèi)有更多的分子進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)速度得以加快。如沒有催化劑存在時(shí),過氧化氫分解為水和氧的反應(yīng)(2H2O2→2H2O+O2)需要的活化能為每摩爾18千卡(1千卡=4.187焦耳),用過氧化氫酶催化此反應(yīng)時(shí),只需要活化能每摩爾2千卡,反應(yīng)速度約增加10^11倍。酶作用的pH和溫度條件(細(xì)胞內(nèi)條件)都很溫和,為什么會有巨大的催化活性? 有4種主要因素使酶加速化學(xué)反應(yīng)。 酶催化效率的促進(jìn)因素 酶活測定 初速度(initial velocity):酶促反應(yīng)Z初階段底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的速度,這一階段產(chǎn)物的濃度非常低,其逆反應(yīng)可以忽略不計(jì)。 米氏方程(Michaelis-Mentent equation):表示一個(gè)酶促反應(yīng)的起始速度(υ)與底物濃度([s])關(guān)系的速度方程:υ=υmax[s]/(Km+[s]) 米氏常數(shù)(Michaelis constant):對于一個(gè)給定的反應(yīng),異至酶促反應(yīng)的起始速度(υ0)達(dá)到Z大反應(yīng)速度(υmax)一半時(shí)的底物濃度。 催化常數(shù)(catalytic number)(Kcat):也稱為轉(zhuǎn)換數(shù)。是一個(gè)動力學(xué)常數(shù),是在底物處于飽和狀態(tài)下一個(gè)酶(或一個(gè)酶活性部位)催化一個(gè)反應(yīng)有多快的測量。 催化常數(shù)等于Z大反應(yīng)速度除以總的酶濃度(υmax/[E]total)。或是每摩酶活性部位每秒鐘轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的底物的量(摩[爾])。 雙倒數(shù)作圖(double-reciprocal plot):那稱為Lineweaver_Burk作圖。一個(gè)酶促反應(yīng)的速度的倒數(shù)(1/V)對底物度的倒數(shù)(1/LSF)的作圖。x和y軸上的截距分別代表米氏常數(shù)和Z大反應(yīng)速度的倒數(shù)。 酶活調(diào)節(jié) 競爭性YZ作用(competitive inhibition):通過增加底物濃度可以逆轉(zhuǎn)的一種酶YZ類型。競爭性YZ劑通常與正常的底物或配體競爭同一個(gè)蛋白質(zhì)的結(jié)合部位。這種YZ使Km增大而υmax不變。 非競爭性YZ作用(noncompetitive inhibition): YZ劑不僅與游離酶結(jié)合,也可以與酶-底物復(fù)合物結(jié)合的一種酶促反應(yīng)YZ作用。這種YZ使Km不變而υmax變小。 反競爭性YZ作用(uncompetitive inhibition): YZ劑只與酶-底物復(fù)合物結(jié)合而不與游離的酶結(jié)合的一種酶促反應(yīng)YZ作用。這種YZ使Km和υmax都變小但υmax/Km不變。 很大一類復(fù)雜的蛋白質(zhì)物質(zhì) [enzyme;ferment],在促進(jìn)可逆反應(yīng)(如水解和氧化)方面起著像催化劑一樣的作用。在許多工業(yè)過程中是有用的(如發(fā)酵、皮革鞣制及干酪生產(chǎn)) 酶是一種有機(jī)的膠狀物質(zhì),由蛋白質(zhì)組成,對于生物的化學(xué)變化起催化作用,發(fā)酵就是靠它的作用:~原。 酶的妙用 一.酶在生物體內(nèi)的功能 在生物體內(nèi)的酶是具有生物活性的蛋白質(zhì),存在于生物體內(nèi)的細(xì)胞和組織中,作為生物體內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的催化劑,不斷地進(jìn)行自我更新,使生物體內(nèi)及其復(fù)雜的代謝活動不斷地、有條不紊地進(jìn)行. 酶的催化效率特別高(即GX性),比一般的化學(xué)催化劑的效率高10^7~10^18倍,這就是生物體內(nèi)許多化學(xué)反應(yīng)很容易進(jìn)行的原因之一. 酶的催化具有高度的化學(xué)選擇性和專一性.一種酶往往只能對某一種或某一類反應(yīng)起催化作用,且酶和被催化的反應(yīng)物在結(jié)構(gòu)上往往有相似性. 一般在37℃左右,接近中性的環(huán)境下,酶的催化效率就非常高,雖然它與一般催化劑一樣,隨著溫度升高,活性也提高,但由于酶是蛋白質(zhì),因此溫度過高,會失去活性(變性),因此酶的催化溫度一般不能高于60℃,否則,酶的催化效率就會降低,甚至?xí)ゴ呋饔茫畯?qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬離子、紫外線等的存在,也都會影響酶的催化作用. 人體內(nèi)存在大量酶,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,種類繁多,到目前為止,已發(fā)現(xiàn)3000種以上(即多樣性).如米飯?jiān)诳谇粌?nèi)咀嚼時(shí),咀嚼時(shí)間越長,甜味越明顯,是由于米飯中的淀粉在口腔分泌出的唾液淀粉酶的作用下,水解成葡萄糖的緣故.因此,吃飯時(shí)多咀嚼可以讓食物與唾液充分混合,有利于消化.此外人體內(nèi)還有胃蛋白酶,胰蛋白酶等多種水解酶.人體從食物中攝取的蛋白質(zhì),必須在胃蛋白酶等作用下,水解成氨基酸,然后再在其它酶的作用下,選擇人體所需的20多種氨基酸,按照一定的順序重新結(jié)合成人體所需的各種蛋白質(zhì),這其中發(fā)生了許多復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng).可以這樣說,沒有酶就沒有生物的新陳代謝,也就沒有自然界中形形、豐富多彩的生物界. 二.酶在YL上的作用 隨著對酶研究的發(fā)展,酶在醫(yī)學(xué)上的重要性越來越引起了人們的注意,應(yīng)用越來越廣泛.下面分三個(gè)方面介紹. 1.酶與某些疾病的關(guān)系 酶缺乏所致之疾病多為先天性或遺傳性,如白化癥是因酪氨酸羥化酶缺乏,蠶豆病或?qū)Σ编舾谢颊呤且?-磷酸葡萄糖脫氫酶缺乏.許多中毒性疾病幾乎都是由于某些酶被YZ所引起的.如常用的有機(jī)磷農(nóng)藥(如、敵敵畏、1059以及樂果等)中毒時(shí),就是因它們與膽堿酯酶活性ZX必需基團(tuán)絲氨酸上的一個(gè)-OH結(jié)合而使酶失去活性.膽堿酯酶能催化乙酰膽堿水解成膽堿和乙酸,當(dāng)膽堿酯酶被YZ失活后,乙酰膽堿水解作用受抑,造成乙酰膽堿推積,出現(xiàn)一系列中毒癥狀,如肌肉震顫、瞳孔縮小、多汗、心跳減慢等.某些金屬離子引起人體中毒,則是因金屬離子(如Hg2+)可與某些酶活性ZX的必需基團(tuán)(如半胱氨酸的-SH)結(jié)合而使酶失去活性. 2.酶在疾病診斷上的應(yīng)用 正常人體內(nèi)酶活性較穩(wěn)定,當(dāng)人體某些器官和組織受損或發(fā)生疾病后,某些酶被釋放入血、尿或體液內(nèi).如急性炎時(shí),血清和尿中淀粉酶活性顯著升高;肝炎和其它原因肝臟受損,肝細(xì)胞壞死或通透性增強(qiáng),大量轉(zhuǎn)氨酶釋放入血,使血清轉(zhuǎn)氨酶升高;心肌梗塞時(shí),血清乳酸脫氫酶和磷酸肌酸激酶明顯升高;當(dāng)有機(jī)磷農(nóng)藥中毒時(shí),膽堿酯酶活性受YZ,血清膽堿酯酶活性下降;某些肝膽疾病,特別是膽道梗阻時(shí),血清r-谷氨酰移換酶等等.因此,借助血、尿或體液內(nèi)酶的活性測定,可以了解或判定某些疾病的發(fā)生和發(fā)展. 3.酶在臨床ZL上的應(yīng)用 近年來,酶療法已逐漸被人們所認(rèn)識,廣泛受到重視,各種酶制劑在臨床上的應(yīng)用越來越普遍.如胰蛋白酶、糜蛋白酶等,能催化蛋白質(zhì)分解,此原理已用于外科擴(kuò)創(chuàng),化膿傷口凈化及胸、腹腔漿膜粘連的ZL等.在血栓性靜脈炎、心肌梗塞、肺梗塞以及彌漫性血管內(nèi)凝血等病的ZL中,可應(yīng)用纖溶酶、鏈激酶、尿激酶等,以溶解血塊,防止血栓的形成等. 一些輔酶,如輔酶A、輔酶Q等,可用于腦、心、肝、腎等重要臟器的輔助ZL.另外,還利用酶的競爭性YZ的原理,合成一些化學(xué)藥物,進(jìn)行YJ、殺菌和抗腫瘤等的ZL.如磺胺類藥和許多KJ素能YZ某些細(xì)菌生長所必需的酶類,故有YJ和殺菌作用;許多抗腫瘤藥物能YZ細(xì)胞內(nèi)與核酸或蛋白質(zhì)合成有關(guān)的酶類,從而YZ瘤細(xì)胞的分化和增殖,以對抗腫瘤的生長;硫氧嘧啶可YZ碘化酶,從而影響甲狀腺素的合成,故可用于ZL甲狀腺機(jī)能亢進(jìn)等. 三.酶在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用 如釀酒工業(yè)中使用的酵母菌,就是通過有關(guān)的微生物產(chǎn)生的,酶的作用將淀粉等通過水解、氧化等過程,Z后轉(zhuǎn)化為酒精;醬油、食醋的生產(chǎn)也是在酶的作用下完成的;用淀粉酶和纖維素酶處理過的飼料,營養(yǎng)價(jià)值提高;洗衣粉中加入酶,可以使洗衣粉效率提高,使原來不易除去的汗?jié)n等很容易除去等等…… 由于酶的應(yīng)用廣泛,酶的提取和合成就成了重要的研究課題.目前酶可以從生物體內(nèi)提取,如從菠蘿皮中可提取菠蘿蛋白酶.但由于酶在生物體內(nèi)的含量很低,因此,它不能適應(yīng)生產(chǎn)上的需要.工業(yè)上大量的酶是采用微生物的發(fā)酵來制取的.一般需要在適宜的條件下,選育出所需的菌種,讓其進(jìn)行繁殖,獲得大量的酶制劑.另外,人們正在研究酶的人工合成.總之隨著科學(xué)水平的提高,酶的應(yīng)用將具有非常廣闊的前景. 酶在釀酒中的運(yùn)用 建水縣第六中學(xué) 萬林鵬 嚴(yán)文岑 周緩 蔣少維 李婷 指導(dǎo)教師:高英 引言:人類的生產(chǎn),生活都離不開酶,酶對于白酒釀造非常重要。白酒生產(chǎn)中的酶類是由曲來提供的。 一、我國制曲釀酒的成就和發(fā)明 釀酒,在我國具有悠久的歷史。Z原始的“酒”,是野花果經(jīng)過堆積,自然發(fā)酵形成的花蜜果酒,稱為“猿酒”。 蒸谷為飯,釀飯為酒 。酒曲是我國釀酒技術(shù)的重大發(fā)明,它是世界上Z早的一種多種微生物的復(fù)合酶制劑。我國至今保留的曲種,主要有大曲、小曲和紅曲三種。它們既是糖化劑,也是發(fā)酵劑。我國白酒的類型,按使用的酒曲種類,可分為大曲白酒、小曲白酒和麩曲白酒。按生產(chǎn)工藝區(qū)分,主要有固態(tài)發(fā)酵白酒和液態(tài)發(fā)酵白酒。根據(jù)白酒的質(zhì)量特點(diǎn)或香型區(qū)分,主要有清香型、米香型、濃香型、醬香型和兼有濃、醬兩種香型的其它香型白酒。 二、釀造白酒的原料 白酒是以糧谷類、植物塊根類原料經(jīng)固態(tài)發(fā)酵后蒸餾制得的蒸餾酒。高梁、玉米、大米等是糧谷原料中用于釀造白酒的主要原料,有些名優(yōu)白酒除使用上述原料外,還搭配一些其它糧谷類。例如,五糧液就是用高粱、玉米、小麥、大米、糯米五種原料搭配釀制的。各地產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)白酒,在選擇釀酒原料時(shí)也采取多品種搭配,但多以高梁為釀造優(yōu)質(zhì)白酒的主要原料。高粱之所以適合釀造優(yōu)質(zhì)白酒,是由于其淀粉含量高,含有單寧及花青素等色素成分,其衍生物酚元化合物可賦予白酒特有的芳香,高粱經(jīng)蒸料后粘而不糊,疏松適度。高粱的主要化學(xué)成分有淀粉(約占干物質(zhì)重量的61~63%,不同品種的高粱中所含支鏈淀粉及直鏈淀粉的比例不同);纖維素及半纖維素物質(zhì)(占高粱重量的6~7%);蛋白質(zhì)(約含9.4—10.5%),其它還含有無機(jī)鹽、脂肪等微量物質(zhì)。 三、用于白酒釀造的有關(guān)酶類 (1)淀粉酶:有α-淀粉酶,β-淀粉酶等淀粉水解酶,可使淀粉水解為糊精、麥芽糖、及葡萄糖。 (2)其它淀粉水解酶:支鏈淀粉酶與α-淀粉酶,β-淀粉酶協(xié)同作用,使醅料中的淀粉得以糖化。 (3)蛋白酶:可以將復(fù)雜的蛋白質(zhì)大分子分解為多肽及氨基酸。 (4)酒化酶:使完成糖化后的淀粉向酒精轉(zhuǎn)化的酶類。 (5)酯化酶:使呈香前體物質(zhì)轉(zhuǎn)化為香味物質(zhì)的酶類。 四、添加白酒專用復(fù)合酶的作用 酒曲中的酶類不足以破解植物網(wǎng)狀細(xì)胞結(jié)構(gòu),會引起白酒釀制工藝有效物的損失,為了進(jìn)一步提高原料出酒率,減少有效物的損失,應(yīng)當(dāng)在白酒生產(chǎn)中補(bǔ)充“白酒專用復(fù)合酶制劑”,此制劑是利用GX產(chǎn)酶菌經(jīng)過液體深層發(fā)酵,超濾濃縮提取精制,噴霧干燥而成的黃色粉末狀制品,含有纖維素酶、半纖維素酶、β-葡聚糖酶、果膠酶等多種水解酶,可作用于植物細(xì)胞壁并使其分解,從而大大提高原料的出酒率和酒的品質(zhì)。 五、白酒的釀造過程 釀制白酒,一般需要15天以上的時(shí)間,隨季節(jié)變化和氣溫的不同,釀酒的質(zhì)量也有差異。冬季氣溫較低時(shí),原料發(fā)酵充分,時(shí)間稍長,出酒質(zhì)量好。通過參觀我縣有名的傳統(tǒng)人工釀酒廠“彪虎酒廠”,了解到傳統(tǒng)釀酒的基本過程為以下8個(gè)階段: 潤糧(5小時(shí))——煮料(7小時(shí))——蒸料(40分鐘)——冷卻(加酒曲)——發(fā)酵(24小時(shí))——糖化(密封18日)——烤——成品
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- 柯拉尼櫥柜 2007-04-23 00:00:00
- 又稱酵素。電話細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化功能的蛋白質(zhì)。目前已發(fā)現(xiàn)2000多種。分子量在數(shù)萬至數(shù)十萬之間。生物體內(nèi)的含量一般極少,能參與生物體的各種生理生化活動,起催化劑的作用。酶不同于一般的催化劑,它有特殊的催化能力,在常溫和常壓下其催化效率比一般催化劑高10的7次方~10的13次方倍,如一個(gè)過氧化氫酶分子在一分鐘內(nèi)能使500萬個(gè)過氧化氫分子分解為水和氫,比鐵離子的催化效率高10的9次方倍。酶還有嚴(yán)格的專一性,一種酶一般只能專一地催化某一種或某一類化學(xué)反應(yīng)。其缺點(diǎn)是不穩(wěn)定,易受外界條件(如酸、堿和熱等因素)的影響而變性失活。 工業(yè)上主要利用微生物發(fā)酵法生產(chǎn)各種酶制劑,其中應(yīng)用Z多的是淀粉酶制劑和蛋白酶制劑。淀粉酶主要用于紡織業(yè)進(jìn)行棉布退漿,食品工業(yè)上使淀粉水解生成葡萄糖。蛋白酶大量用于皮革脫毛、蠶絲脫膠等。酶可作藥物用于治病,如多酶片和胃蛋白酶是常用的助消化藥。尿激酶可溶解血栓,是心肌梗死的急救藥物。胰蛋白酶、糜蛋白酶等用于外科清創(chuàng)、化膿、腹腔漿膜粘連等的ZL。天門冬酰胺酶可使某種類型的白血病緩解。在分析和化驗(yàn)中使用酶,發(fā)展了許多快速、靈敏、專一的新方法,如在電極外包一層含葡萄糖氧化酶的薄膜,制成酶電極,用于測定血糖濃度,1分鐘就可測1個(gè)樣品,使化驗(yàn)速度顯著加快。在飼料中添加一定量纖維素酶可使飼料中的纖維素水解生成葡萄糖,提高飼料的營養(yǎng)價(jià)值。
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- 知心陪伴home 2007-04-23 00:00:00
- 酶只是一種通稱,是一種生物催化劑,自身不參與反應(yīng),但是幫助反應(yīng)加快。 所以問酶有沒有毒要看是什么酶了。比如口腔唾液酶就沒有毒,有的就有毒。
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2011-10-16 01:59:56
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2012-01-11 02:23:12
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2014-10-31 16:23:11
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2011-02-03 03:56:59
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2013-11-16 07:16:22
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2013-11-27 01:02:17
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2007-04-25 02:27:27
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2016-08-15 02:43:40
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2008-11-11 12:39:46
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