同工酶与气体酶

同工酶与气体酶第1页/共27页第九部分同工酶与气体酶学第一节同工酶的基础知识第二节同工酶的应用第三节固氮酶的作用第四节甲烷加氧酶的作用第五节氧化CO的酶第2页/共27页第一节同工酶的基础知识一．概念：指同一种酶的多种分子形式。这些不 同的分子形式具有相同或相似的底物，催化相同的反应第3页/共27页二．分类单基因决定的同工酶多基因决定的同工酶复等位基因基因决定的同工酶修饰同工酶第4页/共27页三．同工酶的结构基础同工酶的一级结构的差异构象变化造成同工酶的差异第5页/共27页四．同工酶的常用分离和测定方法（一）方法1电泳2层析3热稳定性4动力学5免疫法第6页/共27页（二）方法使用注意点1．严格控制可能影响实验的条件，重复实验。2．尽量消除由环境造成的差异。3．增大实验的样本数量及样本随机性，使之具有代表性。4．实验条件标准化，减少人为操作造成的误差5．基本酶谱与分析方法的标准化。6．选择尽可能多的酶进行分析。第7页/共27页第一节结束点击返回第8页/共27页第二节 同工酶的应用一植物系统学研究中的应用（一）原理：同工酶在不同的物种、同一物种的不同时期、同一时期的不同器官、同一器官的不同组织中都具有特异性，既是生理指标，又是可靠的遗传物质表达产物。第9页/共27页（二）应用领域1．同工酶在栽培粮食作物（水稻、玉米、小麦、荞麦）起源和演化中的作用2．同工酶在中药材起源和演化中的作用3．同工酶在果树起源和演化中的作用4．同工酶技术在十字花科作物育种上的应第10页/共27页第二节结束点击返回第11页/共27页第三节 固氮酶的作用一．固氮酶的研究历史第12页/共27页二．固氮酶的研究热点生物固氮研究正在分子和原子水平上开展第13页/共27页二．固氮酶的研究热点1．固氮基因表达的氨阻遏和氧敏感机制2．共生结瘤固氮中植物与微生物相互关系的基因表达和调控3．根瘤菌结瘤因子的结构和生物合成4．根瘤菌及其宿主植物的基因组学转录组学和蛋白质组学5．固氮酶的结构和功能及其化学模拟第14页/共27页三．固氮酶的酶学简介1．种类：一种是钼铁蛋白，另一种是铁蛋白2．催化的反应第15页/共27页第16页/共27页钼蛋白和铁蛋白比较第17页/共27页3．固氮酶的结构第18页/共27页4固氮酶的应用（1）农业中：固氮肥料的研究第19页/共27页（2）生物制氢技术中的应用光合生物产氢能够产氢的光合生物包括光合细菌和藻类。光合细菌属于原核生物，催化光合细菌产氢的酶主要是固氮酶。第20页/共27页第三节结束点击返回第21页/共27页第四节 甲烷加氧酶的作用一．概念甲烷单加氧酶是甲烷利用细菌(methanotrophicbacteria)代谢过程中的重要酶系，在细菌细胞内直接利用分子氧作为底物催化甲烷氧化成甲醇。第22页/共27页二．酶的性质1．甲烷利用细菌的分类和表现形态可根据所利用碳源和能源不同将甲烷利用细菌分成：专性甲烷利用细菌兼性甲烷利用细菌拟甲烷利用细菌第23页/共27页2．酶的组成组分A为245KD左右的羟基化酶；组分B为15KD左右的调节蛋白；组分C为分子量为40KD左右的还原酶第24页/共27页3．活性中心羟基化酶是一个由三