浙江海洋大学（浙江海洋学院）：《食品化学》课程教学课件（PPT讲稿）第六章 酶学 Enzyme

2 1、酶的定义 2、酶的发现及研究历史 3、酶的分类命名 4、酶的化学性质与催化特性 Go Go Go Go 第一讲 绪论

2 1、酶的定义 2、酶的发现及研究历史 3、酶的分类命名 4、酶的化学性质与催化特性 Go Go Go Go 第一讲 绪论

3 酶是生物细胞产生的、具有催化能力的生 物催化剂。 定义：酶是生物体内进行新陈代谢不可 缺少的受多种因素调节控制的具有催化 能力的生物催化剂。 1.1 酶的定义

3 酶是生物细胞产生的、具有催化能力的生 物催化剂。 定义：酶是生物体内进行新陈代谢不可 缺少的受多种因素调节控制的具有催化 能力的生物催化剂。 1.1 酶的定义

4 （2）酶的催化选择性能从混合物中选择特定 异构体进行催化反应。 （3）酶催化剂对反应条件要求苛刻，如pH值、 温度都各有特定的界限，超出界限即可引起 酶蛋白的变性与分解。 （1）酶的催化高效性 通常要高出非生物催化剂催化活性的106～1013倍。 2H2O2 2H2O + O2 1mol过氧化氢酶 5×106 molH2O2 1mol离子铁 6×10-4molH2O2 Back

4 （2）酶的催化选择性能从混合物中选择特定 异构体进行催化反应。 （3）酶催化剂对反应条件要求苛刻，如pH值、 温度都各有特定的界限，超出界限即可引起 酶蛋白的变性与分解。 （1）酶的催化高效性 通常要高出非生物催化剂催化活性的106～1013倍。 2H2O2 2H2O + O2 1mol过氧化氢酶 5×106 molH2O2 1mol离子铁 6×10-4molH2O2 Back

5 1.2 酶的发现及研究历史 ⚫ 人们对酶的认识起源于生产与生活实践。 ⚫ 夏禹时代，人们掌握了酿酒技术。 ⚫ 公元前12世纪周朝，人们酿酒，制作饴糖和酱。 ⚫ 春秋战国时期已知用麴(曲)治疗消化不良的疾病。 ⚫ 酶者，酒母也 酶 酒

5 1.2 酶的发现及研究历史 ⚫ 人们对酶的认识起源于生产与生活实践。 ⚫ 夏禹时代，人们掌握了酿酒技术。 ⚫ 公元前12世纪周朝，人们酿酒，制作饴糖和酱。 ⚫ 春秋战国时期已知用麴(曲)治疗消化不良的疾病。 ⚫ 酶者，酒母也 酶 酒

6 ⚫ 西方国家19世纪对酿酒发酵过程进行了大量研究。 直到1897年，德国巴克纳Buchner兄弟用石英 砂磨碎酵母细胞，制备了不含酵母细胞的抽提液， 并证明此不含细胞的酵母提取液也能使糖发酵， 说明发酵与细胞的活动无关。从而说明了发酵是 酶作用的化学本质，为此Buchner获得了1911 年诺贝尔化学奖。 ⚫ 1896年,日本的高峰让吉首先从米曲霉中制得高 峰淀粉酶,用作消化剂,开创了有目的的进行酶生 产和应用的先例

6 ⚫ 西方国家19世纪对酿酒发酵过程进行了大量研究。 直到1897年，德国巴克纳Buchner兄弟用石英 砂磨碎酵母细胞，制备了不含酵母细胞的抽提液， 并证明此不含细胞的酵母提取液也能使糖发酵， 说明发酵与细胞的活动无关。从而说明了发酵是 酶作用的化学本质，为此Buchner获得了1911 年诺贝尔化学奖。 ⚫ 1896年,日本的高峰让吉首先从米曲霉中制得高 峰淀粉酶,用作消化剂,开创了有目的的进行酶生 产和应用的先例

7 ⚫ 1878年, 给酶一个统一的名词，叫Enzyme，这个字来 自希腊文，其意思“在酵母中”。 ⚫ 后来对酶的作用机理及酶的本质做了深入研究， 1930年，证实酶是一种蛋白质； ⚫ 80年代初发现了具有催化功能的RNA——核酶 (ribozyme)，这一发现打破了酶是蛋白质的传统观念， 开辟了酶学研究的新领域。 ⚫ 现已鉴定出4000多种酶，数百种酶已得到结晶，而 且每年都有新酶被发现

7 ⚫ 1878年, 给酶一个统一的名词，叫Enzyme，这个字来 自希腊文，其意思“在酵母中”。 ⚫ 后来对酶的作用机理及酶的本质做了深入研究， 1930年，证实酶是一种蛋白质； ⚫ 80年代初发现了具有催化功能的RNA——核酶 (ribozyme)，这一发现打破了酶是蛋白质的传统观念， 开辟了酶学研究的新领域。 ⚫ 现已鉴定出4000多种酶，数百种酶已得到结晶，而 且每年都有新酶被发现

8 ⚫ 1908年,德国的罗姆制得胰酶,用于皮革的软化。 ⚫ 1908年,法国的波伊登(Boidin)制备了细菌淀粉 酶,应用于纺织品的退浆。 ⚫ 1911年,美国的华勒斯坦(Wallestein)制得木瓜 蛋白酶,用于除去啤酒中的蛋白质浑浊。 ⚫ 此后,酶的生产和应用逐步发展。然而在50年代 以前停留在从微生物，动物或植物中提取酶,加 以利用阶段.由于当时生产力落后,生产工艺较繁 杂,难以进行大规模工业化生产。 酶的应用历史

8 ⚫ 1908年,德国的罗姆制得胰酶,用于皮革的软化。 ⚫ 1908年,法国的波伊登(Boidin)制备了细菌淀粉 酶,应用于纺织品的退浆。 ⚫ 1911年,美国的华勒斯坦(Wallestein)制得木瓜 蛋白酶,用于除去啤酒中的蛋白质浑浊。 ⚫ 此后,酶的生产和应用逐步发展。然而在50年代 以前停留在从微生物，动物或植物中提取酶,加 以利用阶段.由于当时生产力落后,生产工艺较繁 杂,难以进行大规模工业化生产。 酶的应用历史

9 ⚫ 1949年,用液体深层培养法进行细菌淀粉酶的发酵生产, 揭开了近代酶工业的序幕。 ⚫ 50年代以后,随着生化工程的发展,大多数酶制剂的生 产已转向微生物流体深层发酵的方法。酶的应用越来 越广泛。 ⚫ 50年代：开始了酶固定化研究。1953年德国科学家首 先将聚氨基苯乙烯树脂与淀粉酶,胃蛋白酶,羧肽酶和 核糖核酸酶等结合,制成了固定化酶。 ⚫ 60年代，是固定化酶技术迅速发展的时期。1969年,日 本的千烟一郎首次在工业上应用固定化氨基酰化酶从 DL-氨基酸生产L-氨基酸。出现了“酶工程”这个名词 来代表有效利用酶的科学技术领域

9 ⚫ 1949年,用液体深层培养法进行细菌淀粉酶的发酵生产, 揭开了近代酶工业的序幕。 ⚫ 50年代以后,随着生化工程的发展,大多数酶制剂的生 产已转向微生物流体深层发酵的方法。酶的应用越来 越广泛。 ⚫ 50年代：开始了酶固定化研究。1953年德国科学家首 先将聚氨基苯乙烯树脂与淀粉酶,胃蛋白酶,羧肽酶和 核糖核酸酶等结合,制成了固定化酶。 ⚫ 60年代，是固定化酶技术迅速发展的时期。1969年,日 本的千烟一郎首次在工业上应用固定化氨基酰化酶从 DL-氨基酸生产L-氨基酸。出现了“酶工程”这个名词 来代表有效利用酶的科学技术领域

10 ⚫ 1971年第一届国际酶工程学术会议在美国召开, 当时的主题即是固定化酶，进一步开展了对微生 物细胞固定化的研究。 ⚫ 1973年,千烟一郎首次利用固定化的大肠杆菌细 胞生产L-天冬氨酸。 ⚫ 1978年,日本的铃木等固定化细胞生产 α -淀粉 酶研究成功.所以说,70年代是固定化细胞技术取 得进展的时期. ⚫ 80年代，固定化细胞已能用于生产胞外酶,因 此,80年代又发展了固定化原生质体技术,排除了 细胞壁这一障碍

10 ⚫ 1971年第一届国际酶工程学术会议在美国召开, 当时的主题即是固定化酶，进一步开展了对微生 物细胞固定化的研究。 ⚫ 1973年,千烟一郎首次利用固定化的大肠杆菌细 胞生产L-天冬氨酸。 ⚫ 1978年,日本的铃木等固定化细胞生产 α -淀粉 酶研究成功.所以说,70年代是固定化细胞技术取 得进展的时期. ⚫ 80年代，固定化细胞已能用于生产胞外酶,因 此,80年代又发展了固定化原生质体技术,排除了 细胞壁这一障碍

11 ⚫ 在酶的固定化技术发展的同时,酶分子修饰技术也 取得了进展。 ⚫ 60年代，用小分子化合物修饰酶分子侧链基团, 使酶性质发生改变; ⚫ 70年代,修饰剂的选用、修饰方法上又有了新的 发展。 ⚫ 此外,对抗体酶,人工酶,模拟酶等方面,以及酶的应 用技术研究 ,在近20年均取得了较大进展,使酶工 程不断向广度和深度发展,显示出广阔而诱人的前 景。 Back

11 ⚫ 在酶的固定化技术发展的同时,酶分子修饰技术也 取得了进展。 ⚫ 60年代，用小分子化合物修饰酶分子侧链基团, 使酶性质发生改变; ⚫ 70年代,修饰剂的选用、修饰方法上又有了新的 发展。 ⚫ 此外,对抗体酶,人工酶,模拟酶等方面,以及酶的应 用技术研究 ,在近20年均取得了较大进展,使酶工 程不断向广度和深度发展,显示出广阔而诱人的前 景。 Back