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有机介质中酶催化反映的影响因素


质聚
有机溶剂的种类量 合物


1. 不同的有机溶剂,极性不同,对酶分子的结分构及底物和产物的


配的影响不同,进而影响酶催化反应速度,甚至二影氧六响环酶含量的/%底物

一性、对映体选择性、区域选择性和键选择性等。故有机溶剂 的
极性选择要适当。通常选用2≤lgP≤5的溶剂作为催化反应介质。
2. 水与有机介质混溶的单相反应体系中,有机溶剂含量对酶催化 有
同或接近。 3. 可通过调节缓冲液pH的方法调节有机介质中酶催化的pH值。
酶虽有pH印记现象,但在冷冻干燥过程中,pH状态有变化。 如:希令(hilling)发现缓冲液对冷冻干燥过程中pH值和酶活 力有影响,故加入一定量的蔗糖、甘露醇等冷冻干燥保护剂。 4. 在酶液冻干之前或催化过程采取- 保护措施。
影响。
如:与水混溶的二氧六环介质,辣- 根过氧化酶(HRP)催化对苯基苯
1-已烷 2-四氯甲烷 3-甲苯


水含量和水活度
速 度
123
4
4-苯
1. 当其它的影响因素不变时,体系的水含量或水火活度对酶催化
反应速度(酶活性)有影响,而且只有达到最适水含量或水活 水含量
度,酶催化反应速度最大(酶活性最高)。
2. 微水有机介质中,含水量低,酶的热稳定性增强,其最适温度 高于水溶液中催化 的最适温度,确定其最适温度。
3. 温度升高,酶的立体选择性降低;反之升高。Lam和Keinan的 实验结果支持此结
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pH和离子ห้องสมุดไป่ตู้度
1. 由于pH会直接影响酶的催化活性,故pH通常控制在最适pH范 围
内。 2. 酶在有机介质中的最适PH值通常与在水溶液中催化的最适pH相
2. 最适水含量通常随溶剂极性增大(lgP减小)而增大,而最适水 活性与溶剂的极性无关。故在实际应用时应当控制反应体系的 水活度在最适水和度的范围内。(水活度更能确切地反映水对 酶催化反应速度(酶活性)的影响)
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温度
1. 温度升高能加快化学反应速度与过高的温度会引起酶失活两方 面综合,故在实际 使用时,酶催化反应的温度通常控制在最适温度范围内。
1. 根据酶在有机介质中的专一性选择适宜底物
2. 根据底物浓度对酶催化反应速度的影响,在使用时,底物浓度 控制在较高的浓度范围;
考虑底物在有机溶剂和必需水层中的分配情况,要根据底物的 极性,结合有机溶剂的选择,控制好底物浓度;
由于有时产生高浓度底物对酶反应有抑制作用,故要采取适宜 的方法,使底物浓度持续维持在- 一定的浓度范围内。
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酶的种类和浓度
1. 不同的酶具有不同的结构和特性;同一种酶,由于来源和处理 方法不同,其特性也有差异。同时要特别注意酶的稳定性、底 物专一性、对映体选择性、区域选择性、键选择性等。
2. 一般情况下,酶催化反应速度与酶浓度成正比。但综合成本等 其他因素,酶浓度必须控制在适宜范围。
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底物的种类和浓度
有机介质中酶催化反映的影响因素
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之前我们学习了酶在有机介质催化的多种反应,但其实这些反应在 进行时,酶会受到各种因素的影响,主要有;
1. 酶的种类和浓度 2. 底物的种类和浓度 3. 有机溶剂的种类 4. 水含量和水活度 5. 温度 6. pH 7. 离子强度,等等。 So,为了提高酶的催化效率和选择性,就要加以调控以上各种条件。
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