理论教育 食品酶学特点:高效、专一、可调节

食品酶学特点:高效、专一、可调节

时间:2023-11-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:酶与非酶催化剂的最大区别是酶具有“三高”的特点,即高效的催化效率、高度的专一性和高度的可调节性。一般情况下,在极端条件下,酶会失去催化活性,这称为酶的失活。酶的作用条件温和,适宜在常温、常压、中性pH和水相中起作用,虽然现在已将这些认为是酶催化的优点,符合“绿色化学”“环境友好制造”的工业发展目标,但也可能成为限制酶实际应用的问题。

食品酶学特点:高效、专一、可调节

酶的作用机制是降低反应的活化能以提高化学反应的速率。酶是生物催化剂,具有一般催化剂的共同点,即①只改变化学反应速率,反应前后本身的质与量不变;②只能催化热力学上允许进行的反应;③降低反应的活化能,加快化学反应速率,缩短达到平衡的时间,但不改变平衡点。

酶与一般化学催化剂相比,具有以下几个优点:①催化效率高,许多难以进行的有机化学反应在酶的催化下都能顺利地进行;②专一性强,可以减少或避免副反应;③反应条件温和,一般可在常温常压下进行;④酶的活性是可调控的。(www.daowen.com)

酶与非酶催化剂的最大区别是酶具有“三高”的特点,即高效的催化效率、高度的专一性和高度的可调节性。酶催化的反应效率比非酶催化反应高108~1020倍,比一般催化剂高出106~1012倍。所谓酶的专一性是指酶对底物和催化的反应具有严格的选择性,酶只催化特定的反应或产生特定的构型。酶的专一性可分为绝对专一性、相对专一性(包括对键的专一性和对基团的专一性)和立体异构专一性(包括旋光异构专一性和几何异构专一性)。通常一种酶只能催化一种或一类反应。目前已知可以被酶催化的反应约有4000种。酶是生物体的重要组成成分,其催化活性也受多方面的调控,例如,酶浓度的调节、酶的生物合成的诱导和阻遏、酶的化学修饰、抑制剂和激活剂的调节、代谢物对酶的反馈调节、酶的别构调节以及神经体液因素的调节等。这些方式的存在使生物体的代谢过程有条不紊地进行。但是,酶作为生物催化剂也存在酶蛋白的稳定性受限、需要有复杂的辅助底物、来源有限等缺点。抑制剂、氧、pH、温度、溶剂或其他诸如剪切力、机械压力等都有可能影响酶的稳定性。一般情况下,在极端条件下(如高温、过高或过低的pH等),酶会失去催化活性,这称为酶的失活。但也有一些酶偏好在极端条件下发挥催化功能,如嗜热菌中的酶在高温条件下反而具有较高活性,嗜酸菌中的酶又偏好低pH条件。酶的作用条件温和,适宜在常温、常压、中性pH和水相中起作用,虽然现在已将这些认为是酶催化的优点,符合“绿色化学”“环境友好制造”的工业发展目标,但也可能成为限制酶实际应用的问题。

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