分类
在过去,酶通常以它们作用的底物(淀粉酶、麦芽糖酶、蛋白酶等)命名。目前使用的分类系统是1961年由国际生物化学联盟(IUB)的第一个酶委员会(EC)设计的,它是基于底物以及它所催化的整个反应。每一种酶都有一个编号,以EC为前缀,包含四种元素,以点分隔,系统名称取决于催化反应。酶被分为6个主要的部或类;数字的第一部分表示酶属于哪一类。
1.氧化还原酶:Oxireduction反应
2.转移酶:功能基团的转移
3.水解酶:水解-一种反应,涉及通过H2O
4.裂解酶:C-C, C-O, C-N键或双键加成物的非水解断裂
5.异构酶:异构物之间的平衡
6.连接酶:通过水解作用将两个分子连接在一起
ATP或类似的三磷酸盐的二磷酸盐键。
以含有以下代码的酶为例:。b.c.d。, A类为(催化反应,例4裂解酶);B和C为催化反应,并识别出亚类和亚子类;D是酶在其子类中的序列号。
酶动力学
催化动力学主要受底物浓度的调节。反应速率的估计起初可能比较容易,但催化反应导致底物浓度降低,反应速率增加。反应速率由反应类型的特定常数调节,根据公式,第一次反应的速率为V = k1 [E] [S](其中E =酶,S =底物)。在酶催化反应中,定义了每种酶的典型周转率,周转率对应于常数k,表示单位时间内一摩尔催化剂转化为产物P的底物S的摩尔数。速率常数也取决于温度。根据这一原理,Michaelis-Menten(1913)推导出产物P的反应速率与底物浓度的关系式[S]。米凯利斯-曼腾常数是允许酶以其最大速率的一半达到反应的底物浓度。对应方案B -酶活比KM = (k-1 + k2) / k1机理。米凯利斯-曼腾常数是基于反应速率常数的每一种酶对底物的亲和近似值:KM值越低,底物浓度越低,可使反应速率达到最大值的一半,说明酶与底物的亲合力较高。 Vice versa, a high value for KM, requires a higher substrate concentration to reach a reaction rate corresponding to half the maximum speed, which means a lower affinity between enzyme and substrate. In some cases, enzyme activity may differ from this kinetic model for various reasons: The enzyme does not adequately break down in the substrate, or the high concentration of fat in the substrate limits its functions, as well as high sugar concentrations may inhibit amylases. Enzyme activity is pH sensitive, as it alters the protein conformation as well as its ionic charge. Therefore, an optimum pH produces a reaction rate of Vmax. Enzyme activity is also temperature sensitive: There is an optimum temperature at which the enzyme performs its activity at best, and a denaturation temperature at which the enzyme starts becoming inactive.
酶的生产
大多数工业用酶都是从微生物(细菌、真菌)的发酵和发酵液的净化中获得的。深层发酵是生产酶的最普遍的方法。用于工业生产的微生物菌株必须表达所需的酶活性。它既不能致病,也不能产生毒素。为了改善菌株的特性,微生物必须在遗传上是稳定的。必须准确地检验菌株的纯度。为了保证所需的性能,发酵水必须含有足够的酶浓度。然后根据预期的用途回收和纯化酶。酶活性的损失应限制在最低限度。在特定的情况下,这些微生物的发酵可以根据需要合成和释放各种酶活性。




