酶学基础-酶活及影响酶活力的因素

酶制剂生产技术回顾上节课介绍了酶的分类命名与作用机制，简单回顾一下，做几个小练习，命名下列催化反应的酶：1.6-磷酸葡萄糖→6-磷酸果糖2.丙氨酸+α-酮戊二酸→丙酮酸+谷氨酸3.引入酶的活性如何定量呢?国际通用的单位是什么?生产中如何测定酶的活性？影响酶活性的因素有哪些呢?模块一、酶学基础学习情境二酶活与影响酶活性的因素工作任务（一）

酶活与酶的活力单位工作任务

（二）酶活力的测定方法工作任务

（三）影响酶活性的因素工作任务（一）

酶活与酶的活力单位

1961年国际酶学会议规定：在特定条件（25℃，其它为最适条件）下，在1分钟内能转化1微摩尔底物的酶量，或是转化底物中1微摩尔的有关基团的酶量，称为一个国际单位（IU，又称U）。酶活力单位（U，activeunit）表示酶活力大小的单位，通常用酶量表示。催量（kat）：EC.推荐表示酶活性

在特定条件下，每秒钟催化1摩尔底物转化为产物所需的酶量为1个催量（kat）国际单位与催量的换算：

1IU=16.67×10-9kat

比活力（specificactivity）是指每毫克质量的蛋白质所含的某种酶的活力单位数。是用来度量酶纯度的指标。是生产和酶学研究中经常使用的基本数据酶的比活力应用1有1g淀粉酶制剂，用水溶解生成1000ml，从中取出1ml测定淀粉酶活力，测知每5min分解0.25g淀粉。计算每克酶制剂所含的淀粉酶活力。（淀粉酶活力单位的定义：在最适条件下每小时分解1g淀粉的酶量称为1U）计算过程定义的意思是每个活力单位的酶量催化效率是一样的，即1U为一小时分解1g，而测得5min分解0.25g即1h分解3g所以需要3U，这是1ml的1000ml则为3000U应用2有1克酶制剂，用凯氏定氮法测得蛋白质含量为10%，该酶的比活力为2000U/mol酶蛋白，问该酶制剂的总活力单位数是多少？若一个酶活力单位数（U）规定为：在最适条件下，10分钟内水解300mmol底物所需的酶量。问每毫克酶制剂在每秒钟内水解了多少摩尔底物？此酶分子量为125000，由单一肽链组成，问每毫克纯酶中有多少mol的活性中心？

工作任务

（二）酶活力的测定方法

终止反应法连续反应法无须终止反应，而是在酶反应过程中用光化学仪器或电化学仪器等来监测反应的进行情况，对记录结果进行分析，然后计算出酶活力在恒温反应系统中，每隔一定时间，取出一定体积的反应液，用强酸强碱或SDS以及加热等使反应立即停止，然后用化学法、放射性化学法或酶偶联法分析产物的形成量或底物的消耗量最经典试剂盒产品转氨酶测定试剂盒乳酸脱氢酶酶测定试剂盒课堂讨论设计一种商业酶制剂的活性测定方法全班分为4个工作组,每组一个工作任务淀粉酶果胶酶蛋白酶纤维素酶淀粉酶活性的测定淀粉糊精麦芽糖葡萄糖α－淀粉酶β－淀粉酶糖化淀粉酶遇碘显蓝色遇碘显红色遇碘不显色纤维素酶活性的测定纤维素酶能将羧甲基纤维素降解成寡糖和单糖。具有还原性末端的寡糖和有还原集团的单糖在沸水浴条件下可以与DNS试剂发生显色反应，反应颜色的强度与酶解产生的还原糖量成正比，而还原糖的生成量又与反应液中的纤维素酶的活力成正比。提示：滤纸的成分是什么？果胶酶活性测定果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组分，由半乳糖醛酸聚合而成的高分子化合物，不溶于水。在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁浑浊。果胶酶能够分解果胶，使榨取果汁更容易，使得浑浊的果汁变得澄清。果胶酶本质上是聚半乳糖醛酸水解酶蛋白酶活性测定水解蛋白质肽键的一类酶的总称。按其水解多肽的方式，可以将其分为内肽酶和外肽酶两类。工业生产上应用的蛋白酶，主要是内肽酶。工作任务

（三）影响酶活性的因素2、温度3、pH4、抑制剂与激活剂5、底物浓度1、酶浓度

1、酶浓度对酶促反应的影响

在一个酶作用的最适条件下，如果底物浓度足够大，足以使酶饱和的情况下，酶促反应的速率与酶浓度成正比酶浓度影响酶促反应的速率2、温度对酶促反应的影响

温度对于酶促反应速度有双重影响：升高温度在提高反应速度的同时导致酶变性。

1、一般化学反应的速度随温度的升高而加快：

温度每升高10℃则反应速度增加2—3倍。

2、60℃以上时，绝大多数酶已经变性在一定温度范围内，酶的活力随温度升高而增高，超过—定温度界限，活力即下降。

酶促反应的最适温度：酶促反应速度最大（酶活力最高）时的温度。3、pH对酶促反应的影响

图1.21pH对酶活力的影响pH相

对

酶

活

力图1.223种酶的pH－酶活力曲线相

对

酶

活

力酶对pH的影响极端敏感，每一种酶只能在一定限度的pH范围内有活性，且有最适的pH4、抑制剂与激活剂酶的抑制剂（Inhibitor）：

与酶分子结合后使酶活性降低或完全丧失而不引起酶变性的物质，如有机磷、重金属等。

抑制剂多与酶的必需基团结合抑制≠变性！不明显改变酶的结构

酶的激活剂（activator）：

使酶从无活性变有活性或使酶从低活性变高活性的物质，Mg2+、K+、Mn2+等