第五節(jié) 酶的制備和應(yīng)用

　　一、酶的制備

　　酶可以從動(dòng)物、植物、微生物等各種原料中提取或用微生物發(fā)酵法生產(chǎn)酶制劑。酶在生物體內(nèi)與大量其他物質(zhì)共同存在，含量很少，又是有催化活性蛋白質(zhì)，除了采用分離純化蛋白質(zhì)的一般方法，如鹽析、有機(jī)溶劑沉淀、吸附、凝膠過濾、超離心法外，還要注意防止強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高溫和劇烈攪拌等，以避免酶活力的損失。

　　胞內(nèi)酶和胞外酶的提取在處理方法上有所不同。胞內(nèi)酶需要先用搗碎、砂磨、凍融、或自溶等方法將細(xì)胞破壞，然后再用適當(dāng)?shù)姆蛛x純化技術(shù)提出。

　　酶的活力(activity)就是酶加快其所催化的化學(xué)反應(yīng)速度的能力。一般用催化反應(yīng)的起始速率(Vo)表示，Vo的單位是微摩爾/分，也可用國際單位(U)和“開特”(Kat)表示。1分鐘內(nèi)催化1微摩爾的作用物轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物的酶量為1U;1秒鐘內(nèi)催化1摩爾的作用物轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物的酶量為1Kat。1微摩爾/分=1U=16.67nKat(1Kat=6×107U)。

　　比較酶制劑的純度可用比活力(specific activity)，即每毫克蛋白質(zhì)中所含的U數(shù)。

　　二、酶的應(yīng)用

　　早在19世紀(jì)末，就有酶制劑的商品生產(chǎn)，目前已有1千多種，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥以及科學(xué)研究中日益發(fā)揮它的巨大作用。

　　例如淀粉酶用于紡織品的退漿，可節(jié)約大量的堿并提高棉布的質(zhì)量。處理飼料以增加其營養(yǎng)價(jià)值。脂肪酶用于食品增香、羊毛洗滌。蛋白酶用于皮革業(yè)的脫毛、蠶絲脫膠、肉類嫩化、酒類澄清、洗滌劑去污等。葡萄糖異構(gòu)酶用來制造果糖漿，葡糖氧化酶用來除去罐頭中殘余的氧。

　　酶可作為試劑用于臨床檢驗(yàn)，如酶聯(lián)免疫測定;作為藥物用于臨床治療，如胃蛋白酶、胰蛋白酶助消化，鏈激酶、尿激酶治療血栓的形成;基因工程中應(yīng)用各種限制性核酸內(nèi)切酶進(jìn)行科研和生產(chǎn)。

　　酶的開發(fā)和利用是現(xiàn)代生物技術(shù)的重要內(nèi)容。1971年命名了酶工程(enzyme engineering)，這是把酶學(xué)原理與化學(xué)工程技術(shù)及基因重組技術(shù)相結(jié)合而形成的新型應(yīng)用技術(shù)。酶工程可分為化學(xué)酶工程和生物酶工程。前者指天然酶、化學(xué)修飾酶、固定化酶及人工模擬酶的研究和生產(chǎn);后者指克隆酶、突變酶和合成新酶等內(nèi)容的研究和應(yīng)用。

　　例題：

　　1、酶的活性中心是指：(　D 　)

　　A.酶分子上含有必需基團(tuán)的肽段 B.酶分子與底物結(jié)合的部位

　　C.酶分子與輔酶結(jié)合的部位 D.酶分子發(fā)揮催化作用的關(guān)鍵性結(jié)構(gòu)區(qū)

　　E.酶分子有絲氨酸殘基、二硫鍵存在的區(qū)域

　　2、酶催化作用對能量的影響在于：(　B 　)

　　A.增加產(chǎn)物能量水平 B.降低活化能 C.降低反應(yīng)物能量水平

　　D.降低反應(yīng)的自由能 E.增加活化能

　　3、競爭性抑制劑作用特點(diǎn)是：(　B 　)

　　A.與酶的底物競爭激活劑 B.與酶的底物競爭酶的活性中心

　　C. 與酶的底物競爭酶的輔基 D.與酶的底物競爭酶的必需基團(tuán);

　　E. 與酶的底物競爭酶的變構(gòu)劑