【生物学】第六章酶的非水相催化VIP专享VIP免费

第六章 酶的非水相催化 ◆人们以往普遍认为只有在水溶液中酶才具有催化活性。◆酶在非水相介质中催化反应的研究:在理论上进行了非水介质（包括有机溶剂介质，超临界流体介质，气相介质，离子液介质等）中酶的结构与功能、非水介质中酶的作用机制，非水介质中酶催化作用动力学等方面的研究，初步建立起非水酶学（ non-aqueous enzymology）的理论体系。◆非水介质中酶催化作用的应用研究，取得显著成果。 1.酶非水相催化的研究概况◆酶在非水介质中进行的催化作用称为酶的非水相催化。1.1 有机介质中的酶催化：◆有机介质中的酶催化是指酶在含有一定量水的有机溶剂中进行的催化反应。◆适用于底物、产物两者或其中之一为疏水性物质的酶催化作用。◆酶在有机介质中由于能够基本保持其完整的结构和活性中心的空间构象，所以能够发挥其催化功能。◆酶在有机介质中起催化作用时，酶的底物特异性、立体选择性、区域选择性、键选择性和热稳定性等都有所改变。1.2 气相介质中的酶催化：◆气相介质中的酶催化是指酶在气相介质中进行的催化反应。◆适用于底物是气体或者能够转化为气体的物质的酶催化反应。◆由于气体介质的密度低，扩散容易，所以酶在气相中的催化作用与在水溶液中的催化作用有明显的不同特点。 1.3 超临界流体介质中的酶催化：◆超临界介质中的酶催化是指酶在超临界流体中进行的催化反应。◆用于酶催化反应的超临界流体应当对酶的结构没有破坏作用，对催化作用没有明显的不良影响；具有良好的化学稳定性，对设备没有腐蚀性；超临界温度不能太高或太低，最好在室温附近或在酶催化的最适温度附近；超临界压力不能太高，可节约压缩动力费用超临界流体要容易获得，价格要便宜等。1.4 离子液介质中的酶催化：◆离子液介质中的酶催化是指酶在离子液中进行的催化作用。◆离子液（ionic liquids）是由有机阳离子与有机（无机）阴离子构成的在室温条件下呈液态的低熔点盐类，挥发性低、稳定性好。酶在离子液中的催化作用具有良好的稳定性和区域选择性、立体选择性、键选择性等显著特点。◆在酶的非水相催化中，研究最多的非水介质是有机溶剂。◆酯酶、脂肪酶、蛋白酶、纤维素酶、淀粉酶等水解酶，过氧化氢酶、过氧化物酶、醇脱氢酶、胆固醇氧化酶、多酚氧化酶、细胞色素氧化酶等氧化还原酶以及醛缩酶等转移酶中的十几种酶都可以在适当的有机溶剂介质中起催化作用。而且酶在有机介质中的热稳定性比水溶液中显著提高。◆在理论上进行了非水...