1绪论-1概念特点
郭教授已在国内外发表论文150多篇,其中50 多篇分别被收录进工程索引(EI)、科学引文索 引(SCI)、生物学文摘(BA)、化学文摘(CA)等 国际著名刊物中。其编写的教材和专著有《生 物化学》,《酶的分类与命名》《英汉生物工 程词汇》,《酶工程》,《酶学》,《现代生 化技术》,《酶在食品工业中的应用》,《生 物制约技术》,《食品增味剂》等。
和一般专业基础课相比更偏重于机理介绍。 3. 有一定的课内、外练习,记分;
期末考试(闭卷)。
第一章 绪 论
酶
活细胞产生的一类具有催化功能的生物分 子,又称为生物催化剂(Biocatalysts) 分蛋白酶类和核酸酶类
克隆酶、遗传修饰酶 蛋白质类: Enzyme 蛋白质工程新酶
(天然酶、生物工程酶)
1896年, Buechner兄弟
酵母粗提液也能将糖发酵成酒精; 表明起作用的非细胞本身;
此项发现促进了酶的分离和对其理化性质 的研究,也促进了生命过程中酶系统的研究; 一般认为酶学研究始于此。
1902年 Henri 中间产物学说; 底物转化为产物之前必须先与酶形成中间复合物, 接着再转变为产物并重新获得游离酶;
近代
近代酶学始自十八世纪; 最早的研究报道是法国科学家Réaumur研究了一种叫buzzard
的鸟的胃液对肉块的消化,确定是一种化学变化而非物理变化过 程(如溶解),而这个化学变化是很“温和”的条件下实现的。 Spallazani进一步阐明不仅鸟的胃液,其它动物和人的胃液也有 类似的作用,这个作用还和温度、胃液加量有关,且在体外是不 稳定的,活性会逐渐丧失。 人们开始了解生物体内存在一系列具有催化活性的物质。
1833年, Payen和Persoz
麦芽水抽提物 酒精沉淀 淀粉酶(diastase) 其意为 “分离”; 人们认为这是首次发现酶 19世纪中叶,Pasteur,
酵母中存在一种使葡 萄糖转化为酒精的物 质,但认为只有活的酵 母细胞才能进行发酵;
Pasteur
1878年, Kuenne,
把Pasteur的提取物质称为酶,Enzyme, 来自希腊文,意为 “在酵母中”
生物催化剂 (Biocatalyst)
核酸类:Ribozyme ; Deoxyribozyme 模拟生物催化剂
……
酶学 是生物化学分支学科主要研究酶催化机理。
本章主要内容
一、酶概念的形成和发展史 二、酶的分类与命名 三、酶的活力测定 四、酶催化作用特点 五、酶的分离纯化
第一节 酶的基本概念与发展史
1913年,Michaelis 和Menten
中间产物学说
米氏方程
酶反应机理的一个重要突破
1926年,Sumner,
① 从刀豆提取液中分离得 到脲酶结晶; 第一个结晶 酶 ② 证明它具有蛋白质的性 质; ③ 提出酶的化学本质是蛋 白质的观点。
经以后Northrop获得胃蛋白 酶、胰凝乳蛋白酶、胰蛋白 酶的结晶,酶是蛋白的观点 才普遍获得接受;
基本概念要清楚,基础理论要理解,
主要公式要会推会用,研究方法要掌握。
课程内容
教学大纲: 第一章 绪论 第二章 酶的结构与功能 第三章 酶的催化机制 第四章 酶催化反应动力学 第五章 酶的生物合成及调节
以酶学为主,酶工程的内容为辅概述 及融入其它章节内容中。
教学内容和方法的特点
1. 和国内院校酶学教学相比 1)和国际接轨; 2)重点解决难点; 3)发挥教师特长。 2. 理论和方法并重。
Sumner
1947年获诺贝尔奖
1926年,萨姆纳当时在科学界还是一个 “无 名小卒”,他从刀豆的种子里分离出一种纯的 结晶体,然后把这种结晶体放进人尿中去,这 时人尿里的尿素便很快就分解成了二氧化碳和 氨。萨姆纳发现,它所起的作用和当时已经知 道的脲酶一样。经过进一步分析,证明这种结 晶体就是脲酶。最后,萨姆纳证明了脲酶确实 是一种蛋白质! 中文品名: 尿素酶 英文品名: Urease 别名: 脲酶;大豆酵素 主要用途:测定血液及尿中的脲。
酶学
Enzymology
彭益强 国立华侨大学生物工程与技术系
作者简介
郭勇(GuoYong),男,汉族,广东省大埔人, 1942年生,1966年毕业于华南工学院(现华南理 工大学),1979-1980年在日本东京大学进修, 1988-1989年被聘为美国爱达荷大学(University of Idaho)客座教授,1992 年晋升教授,享受政 府特殊津贴。
1993年被国务院学位委员会批准为博士生指导教师。1987 年开始招收研究生,已培养博士11名,硕士23名,目前在学 博士生6名,硕士生5名。现任华南理工大学食品与生物工程 学院副院长、生物科学与工程研究中心副主任、生物工程系 系主任、生物工程研究所副所长,中国生物化学与分子生物 学学会理事,中国微生物学会酶工程学会理事,中国化工学 会生物化工专业委员会委员,广东生物化学与分子生物学学 会副理事长,广州市微生物学会理事长。
H2O 脲酶
H2N C NH2
2NH3 + CO2
O
1957年Kendrew
随着X光晶体衍射,多维 NMR技术的发展,很多酶 的空间结构被揭示。20年内 就有130个以上的酶被结晶。 1957年Kendrew第一次用 X光衍射方法解析了肌红蛋 白的空间结构。至今用X光 衍射和NMR研究酶的空间 结构已是常见的方法。
古代
最早酶的利用:食品加工,面包,酒,醋及奶酪等 利用微生物来源的酶:发酵。 酿酒:BC 2100 古巴比伦 Hammurabi典籍记载; 中国商代“酒池肉林”,酿酒业已很发达,BC1300前; 酿醋出现的时间几乎和酿酒同步,用于制作和储存食品,还用 于医药目的。 利用植物和动物来源的酶: 奶酪制作:古意大利记载,使用无花果树的汁和牛胃膜(含凝 乳酶)。
教材
第一版2000
第二版2009
参考书
本课程的目的和要求
教学大纲:本课程为生物技术相关的各专业本科 专业课。本课程主要内容包括酶概念、酶的结构 与功能、酶催化机制、酶催化反应动力学、酶生 物合成调节机理等内容。
在课程中注意对新进展的介绍和典型实例及研究 方法的介绍。通过本课程学习要求学生掌握相关的新进展,初步打好理学基础。