发布时间 : 星期三 文章酶更新完毕开始阅读0d84c8704b7302768e9951e79b89680203d86ba1
１、酶原：不具有生物活性的酶的前体物质种为酶原。
酶原在一定条件下经适当的作用，可以转变成有活性的酶。 ２、酶原的激活：酶原转变成酶的过程称为酶原的激活。 ３、激活剂：使酶原激活的物质称为激活剂。
肠激酶
图7－1 胰蛋白酶原的激活
??胰蛋白酶 胰蛋白酶原??从图７－1中可看出，胰蛋白酶原的激活，实际上是酶的活性中心形成或暴露的过程。由于活性中心的形成，从而使胰蛋白酶原变成有活性的胰蛋白酶。酶原激活的外界条件有多种类型，既有物理作用，也有化学作用，甚至还有另一种或几种酶的作用，例如胰蛋白酶原的激活就是靠肠粘膜所分泌的肠激酶的催化所实现的。
三、酶的作用机制
酶为什么具有很高的催化效率呢?一般认为是酶降低了化学反应所需的活化能。
1、活化能：就是指一般分子成为能参加化学反应的活化分子所需要的能量。
要使化学反应迅速进行，必须增加反应的活化分子数，催化剂就是起了降低活化能增加活化分子数的作用。
2、活化分子数：能够参加反应的活化分子的数目。活化分子数越多，反应速度越快。
3、酶的催化原理：酶作为生物催化剂，可以大大降低反应的活化能，其降低幅度比无机催化剂要大许多倍，因而催化的反应速度也就更快。例如过氧化氢的分解，当无催化剂时，每摩尔的活化能为75.3kJ；而有过氧化氢酶存在时，每摩尔的活化能仅为8.36kJ，反应速度可提高1亿倍。 4、作用机制：酶是怎样降低反应的活化能来加快反应速度的呢?目前比较易接受的是中间产物学说。
其基本论点是：首先酶(E)与底物(S)结合，生成不稳定的中间产物(ES)，然后中间产物再分成产物(P)，并释放出酶(E)。
E + S ==== ES → E + P
图7－2 酶促反应与非催化反应活化能的比较
中间产物学说的关键，在于中间产物的形成。酶和底物可以通过共价键、氢键、离子键和配位键等结合形成中间产物。中间产物的稳定性较低，易于分解成产物并使酶重新游离出来。事实上，中间产物理论已被许多实验所证实，中间产物确实存在。
根据中间产物学说，酶促反应分二步进行，而每一步反应的活化能均很低，如图7-2所示。从图7-2中可以看到，进行非催化反应时，反应S→P 所需的活化能为a。而酶促反应时，由S+E→ES， 活化能为b；再由SE→E+P，所需活化能为c。b和c均比a小得多。所以酶促反应比非催化反应所需的活化能要小得多，因此也大大加快了反应的速度。
第三节 影响酶促反应的因素
因为酶的本质为蛋白质，所以酶促反应过程势必容易受到环境因素对它的制约和影响。这些因素主要包括温度、pH、酶浓度、底物浓度等。 一、温度
温度是酶促反应的重要影响因素之一。主要表现为二方面：
第一阶段：随着温度的升高，反应速度增大，达到最大值。
原因：是由于温度的升高，使反应的活化分子数增加，在一定的温度范围内，温度升高，酶促反应速度增大。当升到某一温度 时，反应速度达到最大。
第二阶段：当温度升高到一定值时，若继续升高温度，酶促反应速度则不再提高，反而降低。如图7-3。
原因：这是由于当超过某温度时，酶蛋白的热变性使酶变性失活，使得酶促反应速度迅速下降。 最适温度：我们把酶促反应速度达到最大值时的温度称为酶促反应的最适温度。
图7-3 温度对酶促反应速度的影响
不同的酶，最适温度有所不同。植物体内的酶，最适温度一般在45～50℃；动物体内的酶，最适温度一般在37～40℃。最适温度
不是酶的特征常数，它与实验条件有关。
影响最适温度的因素：反应时间的长短、酶浓度以及pH等条件对最适温度都有影响。例如，作用时间长，最适温度降低；反之则较高。
低温也使酶的活性降低，但不破坏酶。当温度回升时，酶的催化活性又可随之恢复。例如在8～12min内将活鱼速冻至-50℃后运到较远的市场，售卖时解冻复活，这就从根本上保证了鱼的鲜活度，使人们随时吃到活鱼。这就是应用了低温不破坏酶活性的原理。
当温度较高，酶变性以后，一般不会再恢复活性。食品生产中的巴氏消毒、煮沸、高压蒸汽灭菌、烹饪加工中蔬菜的焯水处理等，就是利用高温使食品或原料内的酶或微生物酶受热变性，从而达到食物加工的目的。
二、pH
pH对酶促反应速度的影响是复杂的，它不但影响酶的稳定性，而且还影响酶的活性部位中重要基团的解离状态、酶－底物复
合物的解离状态以及底物的解离状态，从而影响酶的反应速度。
图7-4 pH对酶促反应速度的影响
绝大多数酶的反应速度随着pH的变化往往呈钟罩形曲线，如图7-4所示。曲线的最高峰是酶促反应速度最大时的pH，我们称为最适pH。 最适pH：酶促反应速度最大时的pH
各种酶的最适pH各不相同。 一般酶的最适pH在4～8之间。
植物和微生物体内的酶，其最适pH多在4.5～6.5之间；
动物体内大多数酶，其最适pH接近中性，一般为6.5～8.0之间。个别酶的最适pH可在较强的酸性或碱性区域，如胃蛋白酶的最适pH为1.5，精氨酸酶的最适pH为9.7。另外，同是蛋白酶，由于来源不同，它们的最适pH差别也很大。所谓中性蛋白酶、碱性蛋白酶、酸性蛋白酶是指它们的最适pH分别在中性、碱性、酸性的pH区域。
中性蛋白酶??中性区域
??
酸性蛋白酶?的最适PH在?酸性区域
?碱性区域碱性蛋白酶???
与酶的最适温度一样，酶作用的最适pH也不是一个特征常数。它也受其它因素的影响。
影响最适pH的因素：如酶的纯度，底物的种类和浓度，缓冲液的种类和浓度等。所以，酶的最适pH只有在一定条件下才有意义，如表7-2所示。
表7-2 一些酶的最适pH 酶 胃蛋白酶 组织蛋白酶(肝) 凝乳酶(牛胃) β-淀粉酶(麦芽) α-淀粉酶(细菌) 果胶酶(植物) 胰蛋白酶 过氧化物酶(动物) 蛋白酶(栖土曲霉) 精氨酸酶 最适pH 1.5 3.5～5 3.5 5.2 5.2 7.0 7.7 7.6 8.5～9.0 9.7
三、酶浓度
当底物足够过量，其它条件固定，在反应系统中不含有抑制 酶活性的物质，以及无其它不利于酶发挥作用的因素时，酶促反 应的速度和酶浓度成正比。如图7-5所示。
(E)酶浓度(S)底物浓度
图7-5 酶浓度对酶促反应速度的影响
四、底物浓度
所有的酶促反应，如果其它条件恒定，则反应速度决定于酶浓度和底物浓度。如果酶浓度保持不变，当底物浓度增加时，反应的初速度随之增加，并以双曲线形式达到最大速度。如图7-6所示。图7-6的曲线表明，在底物浓度较低时，反应速度随底物浓度的增加而急剧加快，两者成正比关系。当底物浓度较高时，反应速度虽然也随底物的增加而增加，但增加程度却不如底物浓度较低时那样明显，反应速度与底物浓度不再成正比关系。当底物浓度达到一定程度时，反应速度将趋于恒定，即使再增加底物浓度，反应速度也不会增加了，即达到最大速度(Vmax)。
图7-6 底物浓度对酶促反应速度的影响
底物浓度与反应速度之间的这种关系，可用中间产物学说解释：按照中间产物学说，酶促反应速度决定于中间产物的浓度，而不是简单地与底物浓度成正比。当底物浓度很低时，底物的量不足 以结合所有的酶，此时增加底物浓度，中间产物随之增加，反应速度亦随之加快；当底物浓度增加至一定程度时，全部的酶都与底物结合成中间产物，反应速度已达到最大值，此时即使再增加底物浓度也不会增加中间产物的浓度，反应速度于是趋于恒定。
五、激活剂和抑制剂
激活剂：凡是能提高酶活性的物质，都称为激活剂。
选择性：激活剂对酶的作用具有一定的选择性。有时一种酶激活剂对某种酶能起激活作用，而对另一种酶则可能不起作用。
种 类：酶的激活剂多为无机离子或简单有机化合物。
++2+2+2+2+---- 无机离子如K、Na、Mg、Zn、Fe、Ca、C1、I、Br、NO等等。氯离子能使唾液淀粉酶的
活力增强，它是唾液淀粉酶的激活剂。镁离子是多种激酶和合成酶的激活剂。
简单的有机化合物有抗坏血酸、半胱氨酸、谷胱甘肽等，对酶也有一定的激活作用。 许多化合物能与一定的酶进行可逆或不可逆的结合，使酶的催化作用受到抑制。
抑制剂:凡是能降低酶活性的物质，称之为抑制剂。
如药物、抗生素、毒物，抗生代谢物等都是酶的抑制剂。一些动物、植物组织和微生物能产生多种水解酶的抑制剂，如果加工处
理不当，会影响其食用安全性和营养价值。
第四节 重要的酶类
烹饪领域所涉及的酶主要有三种：
①新鲜的生物性烹饪原料中的酶类。它们的存在直接影响到烹饪原料的质量变化。
任何动植物和微生物来源的新鲜食物，均含有一定的酶类，这些内源酶类对食品的风味、质构、色泽等感官质量具有重要的影响，其作用有的是期望的，有的则是不期望的。如动物屠宰后，水解酶类的作用使肉质嫩化，改善肉食原料的风味和质构；水果成熟时，内源酶类综合作用的结果使各种水果具有各自独特的色、香、味，但如果过渡作用，水果会变得过熟和酥软，甚至失去食用价值。
②烹饪加工过程中所涉及的酶类。
在食品加工、储藏过程中，有酚酶、过氧化物酶、脂肪氧化酶、维生素C氧化酶等氧化酶类引起的酶促褐变对许多食品的感官质量具有极为重要的影响。另外这些酶的存在还会直接或间接的导致一些营养成分（如维生素A原、维生素B、维生素C等）的损失。
③营养物质在人体内进行代谢所涉及的酶类。 淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等。
一、淀粉酶
来源：淀粉酶广泛地存在于动物、植物和微生物体中，
功能：是水解淀粉、糖原及其衍生物中的α-1，4-葡萄糖苷键。分类：α-淀粉酶、β-淀粉酶、γ-淀粉酶、R-酶。
（一）α-淀粉酶――作用于α-1，4-糖苷键 1、水解直链淀粉
α-淀粉酶是以随机的方式从淀粉分子内部水解α-1，4-糖苷键，使淀粉成为含有5～8个葡萄糖残基的低级糊精。使之成为粘度较小的溶液。之后再缓慢水解，最终产物是麦芽糖和葡萄糖。
??低级糊精（DP＝5～8）→葡萄糖、麦芽糖 直链淀粉???? 2、水解支链淀粉
作用方式相同，水解产物和直链淀粉相比有什么异同呢？ 分析直链淀粉和直链淀粉的结构异同： 直链淀粉――α-1，4-糖苷键；
α-淀粉酶水解~