第二章生物酶解技术.pptVIP

细胞壁的层次

胞间层（中层）(middlelamella):果胶类物质组成，具强的亲水性和可塑性。

初生壁(primarywall)：细胞生长过程中，原生质分泌，有纤维素、半纤维素和果胶，还含有酶和糖蛋白。

次生壁(secondarywall)：细胞停止生长，原生质产生的壁物质沉积在初生壁内侧。由纤维素、半纤维素和木质素构成。分内层(S3)、中层(S2)和外层S1)。

生物酶解技术在中药提取中的应用

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细胞壁的化学组成

纤维素(cellulose):由葡萄糖分子串联而成。

结构单位：微团(micelle)、微纤丝(microfibre)、

大纤丝(macrofibre)

纤维素的网络结构中交联半纤维素和果胶类物质。

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目前，生物酶技术在现代中药提取中正展示着其独特的优势，引起了许多企业和科研单位的关注，并已经开始了在这一领域的探索和应用。世界上广泛开展了有关酶的性质的研究，至今已从动物，植物中发现了两千多种酶，并有两百多种酶已得到结晶。

第一节概述

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一、酶的概念

酶的概念—酶是由生物细胞产生的以蛋白质

为主要成分的生物催化剂。

生物体内的反应是在很温和的条件（如温和的温度、接近中性的pH）下进行的，而同样的反应若

在非生物条件下进行，则需要高温、高压、强酸、强碱等剧烈的条件。

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酶的专一性

每一种酶只能催化一种

或一类的化学反应

酶的催化效率是无机催化剂的107~1013倍

酶的高效性

酶的作用条

件较温和

酶所催化的反应一般是在比较温和的条件下进行的。

第二节酶反应的特点与影响酶活性的因素

一、酶反应的特点

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酶活力:是酶促反应的能力。酶活力大小就是指在一定条件所催化的某一化学反应速度的快慢，即酶催化的反应速度越快，酶活力越高，反之则表示该酶活力低。

二、酶活力与酶单位

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酶的定量并非对其蛋白质进行定量，而是对它的催化能力进行定量。

所以，酶的定量就是测定酶的活力，也即测定酶促反应的速度。

1.酶活力概念

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A.国际单位(U)

这种单位是由国际酶学委员会规定的。

在标准条件(25℃、最适pH、最适底物浓度)下，酶每分钟催化1mmol底物转化，这样的速度所代表的酶的活力即酶的量定义为1个国际单位(IU)。

2.酶活力与单位

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指每毫克酶蛋白所含的酶活力单位数

比活力是酶制剂纯度的常用指标——

比活力越大，表示酶越纯

比活力＝

酶活力单位数（U）

酶蛋白质量（mg）

3.酶的比活力

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三、影响酶活性的因素

酶解提取中药有效成分，均有较高收率，具有较大应用潜力，但该技术也存在着局限性。酶法提取对生产条件要求较高，为使酶发挥最大作用，并将其用于工业化时，必须综合考虑酶的浓度和底物浓度，温度，pH，作用时间等对提取物的影响。

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温度对酶反应速度的影响具有双重性：

1.温度对酶反应速度的影响

因此，在这双重因素的综合作用下，酶促反应具有一最适温度。

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四.温度对酶反应速度的影响

不同酶的最适温度也不一样。动物酶的最适温度一般在35~40℃，植物酶为40~50℃。

酶的最适温度并非酶的特征性常数，它与底物、作用时间等因素有关。

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2.pH对酶反应速度的影响

pH对酶反应速度的影响较大。其原因有：

每种酶只能在一定的pH范围内表现出它的活性，且在某一pH值范围内活性最高，其两侧活性都下降。∴酶促反应具有一最适pH。

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反应速度和pH的关系见下图：

酶的最适pH一般在7左右。也有很多例外，如胃蛋白酶的最适pH只有1.5，木瓜蛋白酶(5.6)，胰蛋白酶(7.8)。酶的最适pH并非酶的特征性常数，它与底物的种类、浓度等因素有关。

2.pH对酶反应速度的影响

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对于简单的酶反应，当酶浓度和其他条件恒定时：

Vmax

零级反应

一级反应

混合级反应

该曲线可以用米氏方程来描述

3.底物浓度的影响

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4.酶浓度对酶反应速度的影响

在一般的酶促反应中，常常[S][E]，酶反应速度达到最大反应速度。

当[S][E]，由于Vmax=k[E]0，∴反应速度与酶浓度成正比。

酶浓度曲线

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某些物质能使酶的活性增强，成为酶的激活剂，某些物质能使酶的活性降低，成为酶的抑制剂。

再如一些金属螯合剂如EDTA（乙二胺四乙酸）等能除去重金属离子对酶的