食品酶学重点1、酶活概念定义:在一定条件下,一定时间内将一定量的底物转化为产物所需要的酶量。
可以用每克酶制剂或每毫升酶制剂含有多少酶单位来表示(U/g或U/ml)。
2、生长因子概念功能生长因子是指某些微生物不能用普通的碳源、氮源物质进行合成,而必须另外加入少量的生长需求的有机物质。
分类:化学结构分成维生素、氨基酸、嘌呤(或嘧啶)及其衍生物和类脂等四类功能:以辅酶与辅基的形式参与代谢中的酶促反应3、酶活性部位活性部位:酶分子中直接与底物结合,并和酶催化作用直接有关的部位。
4、酶有几种诱导物诱导物一般可以分为3类:酶的作用底物如纤维素酶、淀粉酶、蛋白酶等酶的催化反应产物如纤维二糖诱导纤维素酶作用底物的类似物蔗糖甘油单棕榈酸诱导蔗糖酶5、PAGE电泳几类PAGE根据其有无浓缩效应,分为:连续电泳:采用相同孔径的凝胶和相同的缓冲系统不连续电泳:采用不同孔径的凝胶和不同缓冲体系不连续PAGE分为:电荷效应、分子筛效应、浓缩效应6、果胶酶几种(1)聚半乳糖醛酸酶(PG):a.内切PG b.外切(exo-PG)(2)聚甲基半乳糖醛酸裂解酶(PMGL):即果胶裂解酶。
(3)聚半乳糖醛酸裂解酶(PGL)(4)果胶酯酶(PE)7、几类酶包埋法(1)凝胶包埋法天然凝胶:条件温和,操作简便,对酶活影响小,强度较差。
合成凝胶:强度高,耐温度、pH值变化强,因需聚合反应而使部分酶变性失活。
适用性:不适用于底物或产物分子很大的酶类的固定化。
(2)半透膜(微胶囊)包埋法将酶包埋在由各种高分子聚合物制成的小球内。
半透膜:聚酰胺膜、火棉膜等,孔径几埃至几十埃,比酶分子直径小。
适用性:底物和产物都是小分子物质的酶。
微胶囊:直径一般只有几微米至几百微米。
8、单体酶、寡聚酶、多酶复合体单体酶(monomeric enzyme):一般由一条多肽链组成,如溶菌酶;但有的单体酶是由多条肽链组成,肽链间二硫键相连构成一整体。
寡聚酶(oligomeric enzyme):由几个或多个亚基组成,亚基牢固地联在一起,单个亚基没有催化活性。
亚基之间以非共价键结合。
多酶复合物(multienzyme system):几种酶镶嵌而成的复合物。
这些酶催化将底物转化为产物的一系列顺序反应。
9、辅因子辅因子:酶蛋白中非蛋白质部分,它可以是无机离子也可以是有机化合物。
分为以下几类:辅酶、辅基、金属激活剂10盐析盐析(salting out):高盐浓度下盐离子与蛋白质分子争夺水分子,除去蛋白质的水合外壳,降低溶解度而沉淀。
11阻遏作用、概念、分类阻遏作用根据机理不同,可分为:产物阻遏和分解代谢物阻遏两种。
产物阻遏作用是由酶催化作用的产物或者代谢途径的末端产物引起的阻遏作用。
分解代谢物阻遏作用是由分解代谢物(葡萄糖等和其它容易利用的碳源等物质经过分解代谢而产生的物质)引起的阻遏作用。
控制阻遏物的浓度是解除阻遏、提高酶产量的有效措施12亲和层析利用生物分子与配基之间所具有的专一而又可逆的亲和力,使生物分子分离纯化。
13酶传感器酶传感器是由固定化酶与能量转换器(电极、场效应管、离子选择场效应管等)密切结合而成的传感装置,是生物传感器的一种。
一、产酶过程中,哪些措施可提高酶产量,如何控制提高酶产量的措施1)添加诱导物在诱导酶的发酵过程中的某个适宜的时机,添加适宜的诱导物,可以显著提高酶的产量。
一般来说,不同酶有不同的诱导物,但有时一种诱导物可以诱导同一酶系的若干种酶合成,同一种酶往往有多种诱导物。
诱导物一般可以分为3类:酶的作用底物如纤维素酶、淀粉酶、蛋白酶等酶的催化反应产物如纤维二糖诱导纤维素酶作用底物的类似物蔗糖甘油单棕榈酸诱导蔗糖酶2)控制阻遏物的浓度阻遏作用根据机理不同,可分为:产物阻遏和分解代谢物阻遏两种。
产物阻遏作用是由酶催化作用的产物或者代谢途径的末端产物引起的阻遏作用。
分解代谢物阻遏作用是由分解代谢物(葡萄糖等和其它容易利用的碳源等物质经过分解代谢而产生的物质)引起的阻遏作用。
控制阻遏物的浓度是解除阻遏、提高酶产量的有效措施3)添加表面活性剂非离子型表面活性剂可促进胞外酶的分泌,增加酶活如吐温(Tween)、特里顿(Triton)离子型表面活性剂对细胞有毒害作用,不能添加。
4)添加产酶促进剂产酶促进剂是指可以促进产酶、但是作用机理未阐明清楚的物质。
例如,添加一定量的植酸钙镁,可使霉菌蛋白酶或者桔青霉磷酸二酯酶的产量提高1~20倍;添加聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol)可以提高糖化酶的产量。
产酶促进剂对不同细胞、不同酶的作用效果各不相同,现在还没有规律可循,要通过试验确定所添加的产酶促进剂的种类和浓度。
二、凝胶层析(电泳)基本原理电泳(electrophoresis, EP):指带电粒子在电场中向着与其所带电荷性质相反的电极方向移动的过程。
原理:在一定pH条件下,不同大小、形状及带电颗粒在电场中的移动速度不同(用迁移率表示),各自集中到特定的位置上而形成紧密的泳动带。
凝胶过滤:又称分子筛层析、排阻层析,是以各种多孔凝胶为固定相,利用溶液中各组分的分子量不同而进行分离的技术。
基本原理:大分子物质不能进入凝胶孔内,在凝胶颗粒之间的空隙向下移动,并最先被洗脱出来;小分子物质可自由出入凝胶孔,流程长而后流出层析柱。
三、酶固定化方法、概念定义:酶的固定化:采用各种方法,将酶或菌体与不溶性载体结合的过程;固定化酶:固定在一定载体上,并在一定空间范围内进行催化反应的酶。
1、吸附法(link)2、包埋法(link):凝胶包埋微胶囊包埋3、结合法(link):共价结合离子结合4、交联法(link)5、热处理法(四、果蔬、酶促褐变反应机理,反应式、如何避免2多酚氧化酶催化的反应及其作用底物2.1.催化反应:两类反应都需要有分子氧参加。
(1) 一元酚羟基化:蘑菇中单酚。
(2) 邻-二酚氧化,生成邻-醌。
多酚氧化酶催化的氧化反应的最初产物邻-醌将继续变化。
①相互作用生成高分子量聚合物。
②与氨基酸或蛋白质作用生成高分子络合物。
③氧化哪些氧化-还原电位较低的化合物,生成无色化合物。
其中①②导致褐色素的生成,反应③的产物是无色的。
作用底物:①儿茶素②3,4-二羟基肉桂酸酯③3,4-二羟基苯丙氨酸④酪氨酸对酶的抑制:(1)PPO以铜为辅基的金属蛋白,金属螯合物,如抗坏血酸、柠檬酸、EDTA、果胶、氰化物。
(2)与酶催化生成的反应产物作用①同邻-二酚氧化产物醌作用的还原剂,如抗坏血酸、SO2、偏重亚硫酸盐。
②醌偶合剂:与醌作用,生成稳定的无色化合物,如半胱氨酸、谷胱甘肽、SO2、偏重亚硫酸盐。
(3)清除酶作用的底物与酚类底物作用的化合物:PVPP(聚乙烯吡咯烷酮)与酚强烈缔合,消去底物。
(无甲醛啤酒的生产)隔氧(4)热烫处理(灭酶)五、可逆抑制有哪几种,特点分别是什么1、竞争性抑制(competitive inhibition):抑制剂和底物竞争与酶分子结合而引起的抑制作用竞争性抑制剂的特点:酶催化反应的的最大Vm不变,而米氏常数Km增大2、非竞争性抑制(noncompetitive inhibition):是指抑制剂与底物分别与酶分子上的不同位点结合,引起酶活性降低的抑制作用。
特点:反应最大反应速度Vm减小,米氏常数Km不变3、反竞争性抑制(uncompetitive inhibition)在底物与酶分子结合生成中间复合物后,抑制剂再与中间复合物结合引起的抑制作用。
特点:反应最大反应速度Vm和米氏常数Km同时减小。
六、酶的发酵生产中最理想合成模式有哪些?它们对其他模式的影响是什么?(1)同步合成型:酶的合成与细胞的生长同步进行。
该类型酶的生物合成速度与细胞生长速度紧密联系,又称为生长偶联型。
(Fig)(2)延续合成型:酶的合成伴随着细胞的生长而开始,生长进入平衡期后,酶又延续合成一段时间,又称为部分生长偶联型(Fig)(3)中期合成型酶的合成在细胞生长一段时间后才开始,进入平衡期后,酶的合成随之停止。
又称为特殊的生长偶联型(Fig)(4) 滞后合成型当细胞进入平衡期后,才开始并大量积累酶又称为非生长偶联型(Fig)最理想的酶合成模式——延续合成型;针对不同合成模式酶的调控措施●其中对于同步合成型的酶,要尽量提高其对应的mRNA的稳定性,为此适当降低发酵温度是可取的措施;●对于滞后合成型的酶,要设法降低培养基中阻遏物的浓度,尽量减少甚至解除产物阻遏或分解代谢物阻遏作用,使酶的生物合成提早开始;●而对于中期合成型的酶,则要在提高mRNA的稳定性以及解除阻遏两方面下功夫,使其生物合成的开始时间提前,并尽量延迟其生物合成停止的时间。
七、密度梯度、等密度梯度的区别八、蛋白苦味蛋白酶水解蛋白质的苦味来源:水解蛋白酶的苦味和蛋白质原有的氨基酸组成有关。
特别是蛋白质中的疏水性氨基酸是导致蛋白质经水解后产生苦肽的重要原因。
当蛋白质处于天然状态时,这些氨基酸埋藏在蛋白质结构的内部,因而对蛋白质的味道不会产生明显的影响。
在酶水解过程中,小肽的数量将增加,从而暴露了这些疏水性氨基酸,当它们同味蕾相作用时就产生了苦味。
除去苦味:如果采取有控制的酶水解,使蛋白质的水解反应停止在某一个阶段,使肽键具有足够的长度将疏水性氨基酸埋藏在它的结构内部,就能减少水解蛋白质的苦味。