酶在有机介质中的催化特性

1、第四组第四组主讲人主讲人 (1)(1)有机介质中酶活性中心结合部位与底物的结合状态有机介质中酶活性中心结合部位与底物的结合状态发生改变发生改变, ,致使酶的底物特异性发生改变致使酶的底物特异性发生改变: :水溶液中底物与酶活性中心结合靠疏水作用水溶液中底物与酶活性中心结合靠疏水作用; ;有机介质中有机剂与底物的疏水作用更强有机介质中有机剂与底物的疏水作用更强; ;(2)(2)不同的有机介质，酶的底物专一性也不一样不同的有机介质，酶的底物专一性也不一样: :极性较强的有机溶剂中极性较强的有机溶剂中, ,疏水性较强的底物易反应疏水性较强的底物易反应; ;极性较弱的有机溶剂中极性较弱的有机溶剂中,

2、,疏水性较弱的底物易反应疏水性较弱的底物易反应; ; 酶的对映体选择性是指酶识别酶的对映体选择性是指酶识别外外消旋化合物消旋化合物中某种构象对映体的能力。中某种构象对映体的能力。 有机溶剂中酶对底物的对映体选有机溶剂中酶对底物的对映体选择性由于介质的亲（疏）水性的变化而发择性由于介质的亲（疏）水性的变化而发生改变生改变。 疏水性强疏水性强的有机溶剂中酶的的有机溶剂中酶的立体选择性差立体选择性差。例如：某些例如：某些蛋白水解酶蛋白水解酶在有机溶剂中可以合在有机溶剂中可以合成成D氨基酸的肽氨基酸的肽，而在水溶液中酶只选择，而在水溶液中酶只选择L-氨基酸氨基酸。 K KLDLD= =（k kcatc

3、at/K/Km m) )L L/ / （k kcatcat/K/Km m) )D DK KLDLD为立体选择系数，为立体选择系数，L L为为L L型异构体，型异构体，D D为为D D型异构体，型异构体，KmKm为米氏常为米氏常数，数，KcatKcat为酶的转化数。为酶的转化数。立体选择系数越大，酶催化的对映体选择性越强。立体选择系数越大，酶催化的对映体选择性越强。酶能够选择性地催化底物分子中某个区域的基团优先发酶能够选择性地催化底物分子中某个区域的基团优先发生反应；用区域选择系数的大小衡量。生反应；用区域选择系数的大小衡量。用用1 1、2 2代表底物分子的区域位置；代表底物分子的区域位置；区域

4、选择系数：区域选择系数： K K1 1，2 2= =（k kcatcat/K/Km m) )1 1/ / （k kcatcat/K/Km m) )2 2例：例：1,4-二丁酰基二丁酰基-2-辛基苯辛基苯丁醇丁醇脂肪酶脂肪酶转脂反应转脂反应+甲苯甲苯乙腈乙腈K4，120.5即同一个底物分子中有即同一个底物分子中有2 2种以上化学键可与酶种以上化学键可与酶反应，酶对其一优先反应。反应，酶对其一优先反应。6-6-氨基氨基-1-1-已醇已醇黑曲霉脂肪酶黑曲霉脂肪酶毛霉脂肪酶毛霉脂肪酶羟基酰化羟基酰化氨基酰化氨基酰化占优占优五、热稳定性五、热稳定性 有机有机溶剂中酶的溶剂中酶的热稳定性热稳定性和和储存稳

5、定性储存稳定性都比水溶液中都比水溶液中高高。 酶的稳定性酶的稳定性取决于有机溶剂中水的取决于有机溶剂中水的浓度，浓度，通常情况下，介质中水含量增加，热稳定性降通常情况下，介质中水含量增加，热稳定性降低。低。 底物专一性底物专一性1水溶液中，疏水性强的底物，速度快；有机溶剂中，疏水强的速度慢水溶液中，疏水性强的底物，速度快；有机溶剂中，疏水强的速度慢2不同有机溶剂底物专一性不同：极性强有机溶剂，疏水性强的底物不同有机溶剂底物专一性不同：极性强有机溶剂，疏水性强的底物 易反应易反应 极性弱有机溶剂，极性弱有机溶剂，疏水性弱的底疏水性弱的底 物易反应物易反应对映体选择对映体选择性性酶在水溶液中立体选择性较强，而在疏水性较强的有机溶剂中，立体选择酶在水溶液中立体选择性较强，而在疏水性较强的有机溶剂中，立体选择性较差性较差区域选择性区域选择性不同有机溶剂中区域选择性不同不同有机溶剂中区域选择性不同键选择性键选择性不同有机溶剂中键选择性不同不同有机溶剂中键选