5.1蛋白质和酶概述
肽键不同于C-N单键和C=N双键；肽键具有部分单键性质；肽键有双键性质不能自由旋转；肽单位是刚性平面结构；肽平面上的6个原子都位于同一个平面。
（4）一级结构与生物的种属特异性有直接关系。
2.蛋白质分子的二级结构
(1 )概念
二级结结：是指由多肽链上主链骨架中各个肽段所形成的规则或无规则的空间排布（构象）。如α螺旋，β-折叠。
从氨基酸残基顺序推测蛋白质二级结构区段。
处于折叠状态的蛋白质其空间结构是有多肽氨基酸序列所决定的。
3.三级结构
（1）.概念：
指含α螺旋、β弯曲和β折叠或无规卷曲等二级结构的蛋白质，其线性多肽链进一步折叠成为紧密结构时的三维空间排列。
单链蛋白质：三级结构就是分子本身的特征立体结构。
多链蛋白质：三级结构是各组成链（亚基）的主链和侧链的空间排布。
有如下类型：
1）清蛋白：溶于水，加热易凝固。如卵清蛋白、血清蛋白等。
2）球蛋白：不溶于水，如大豆球蛋白、免疫球蛋白。
3）谷蛋白：不溶于水，如麦谷蛋白、米谷蛋白。
4）醇溶谷蛋白：溶于70%-80%的乙醇中，不溶于水和无水乙醇。存在于谷类植物种子中，如玉米醇溶谷蛋白。
5）精蛋白：溶于水，分子量较小，碱性蛋白质，加热不易凝固。如鱼精蛋白。
6）组蛋白：溶于水，分子量较小，弱碱性，加热不易凝固。存在于动物体细胞的细胞核中，分子中含酪氨酸。
米伦反应（Mliion reaction）：蛋白质溶液中加入米伦试剂（亚硝酸汞、硝酸汞及硝酸的混合液），蛋白质首先沉淀，加热则变为红色沉淀，此反应为酪氨酸的酚核所特有的反应，因此含有酪氨酸的蛋白质均呈米伦反应。
超二级结构：指二级结构的基本结构单位相互聚集，形成有规律的二级结构的聚集体。
结构域：二级结构和超二级结构单元紧密相连，折叠成两个或多个在空间上可以明显区分的三级折叠区域（通常为球状），如动物的免疫球蛋白G(Ig G)含有12个结构域。
(2)二级结构类型
螺旋结构
β-折叠股和β-折叠片
回折β-发夹和Ω环
学
科
食品化学
第五章第一、二节
授课
日期
蛋白质和酶概述
氨基酸与蛋白质的结构及分类
课时
4
班级
授课方式
讲授、提问、讨论、总结、练习
教学目的
1.了解蛋白质的组成和分类
2.理解蛋白质的结构
3.掌握氨基酸的组成
重点难点
蛋白质的结构：一级结构、二级结构、三级结构、四级结构
教具准备
说明
教学内容<课程引入、教学过程、布置作业>
7）硬蛋白：不溶于水。如胶原蛋白，蚕丝丝心蛋白。
结合蛋白质：由单纯蛋白质与耐热的非蛋白质物质结合生成的蛋白质。
有如下类型：
1）核蛋白：由核酸和蛋白质组成。如动物细胞的细胞核的核蛋白（蛋白质和DNA组成）
2）糖蛋白：由糖类和蛋白质结合而成。如唾液中的黏蛋白。
3）脂蛋白：由脂类和蛋白质组成。在血液中由脂蛋白来运输脂类物质。
纤维蛋白：β-折叠平行型式存在，β-折叠的形成是依靠不同肽链之间的氢键。
球蛋白：平行和反平行近乎相等，β-折叠的形成即可靠不同肽链之间的氢键，以依靠同一肽链的不同部分之间的氢键。
（3）蛋白质分子的二级结构与一级结构的关系：
蛋白质的一级结构决定空间结构。
多肽链的二级结构是由蛋白质氨基酸顺序决定的，也可以说，可种氨基酸残基在形成二级结构时具有不同的倾向或能力。
1.一级结构（平面结构）
（1）概念：
又称初级结构、化学结构，是指氨基酸在肽链中的排列顺序及二硫键的位置。
蛋白质的一级结构有时也称蛋白质的共价结构，一般而言，蛋白质的一级结构是指构成蛋白质肽链的氨基酸残基的线性排列顺序，有时也称为残基的序列。蛋白质的一级结构是一个无空间概念的一维结构。
(2)肽键的结构
一些蛋白质具有生物活性功能，是开发功能性食品原料之一
2.蛋白质的分子量及其测定方法
分子量：一万到一百万道顿（Dalton)之间或更大。
测定方法：渗透压法；超离心法；凝胶过滤法；聚丙烯酰胺凝胶电泳法。
3.蛋白质的元素组成
C：50-55%
H：6-8%
O：20-23%
S：0-4%
N：15-18%
微量元素：P、Fe、Zn、Cu、I等
4）色蛋白：由色素和蛋白质组成。如叶绿蛋白。
5）磷蛋白：磷酸和蛋白质组成。如酪蛋白、卵黄蛋白、胃蛋白酶等。
<小结>：
1.蛋白质的组成
2.氨基酸的结构
3.蛋白质的结构：一级、二级、三级、四级
4.蛋白质的类型
课堂练习：见参考习题
<布置作业>：习题1，2
讲解、分析、举例
20min
讲解10minFra bibliotek讲解、分析举例
三股螺旋无规卷曲
a)螺旋结构Helical structure
是指多肽链主链骨架围绕一个轴一圈一圈地上升，从而形成一个螺旋式的构象。
b) β-折叠：
β-折叠是肽链或肽段的一种相当伸展的结构。
靠氢键维系而；
两条以上的肽链或一条肽链内两个以上的肽段共同参与；
平行排列；
避免相邻侧链之间的空间障碍；
在β-折叠的构象中，若干条肽链或一条肽链的若干肽段平行排列，相邻主链骨架之间靠氢键来维系（C=O…H-N）。
四级结构的广义定义：由相同或不同球蛋白分子所构成的聚合体。
三、蛋白质的分类
1.按分子形状分：纤维状蛋白质
球状蛋白质
2.按分子组成分：简单蛋白质
结合蛋白质
3.按生理功能风：生理活性蛋白质
非活性蛋白质
4.按蛋白质的溶解度分：清蛋白
谷蛋白
球蛋白
醇溶蛋白
5.按蛋白质分子中的化学成分分：
单纯蛋白质：完全水解后的产物只有α-氨基酸的蛋白质。
在蛋白质分子的表面，往往有一个内陷的空入(裂隙、凹槽、袋)。此空穴往往是疏水区，能够容纳一个或两个小分子配体，或大分子配体的一部分。
4.蛋白质分子的四级结构
许多球蛋白都是以单位为功能单位的，但是在生命体系中许多复合蛋白以集合体形式在发挥作用，如多亚基蛋白、多酶复合体、核蛋白体，病毒外壳等。这些球蛋白通过非共价键彼此缔合在一起，这些聚集体就称为蛋白质的四级结构。
为了在主链骨架之间形成最多氢键，避免相邻侧链间的空间障碍，锯齿状的主链骨架必须做一定的折叠（Φ=139，Ψ=135）。
与原子相连的侧链R交替地位于片层的上方或下方，它们均与片层相垂直。
平行β-折叠：
肽链或肽段的排列方向相同，都是从氨基端到羧基端。
反平行β-折叠：
肽链或肽段按正反方向交替的方式排列，即肽链或肽段排列时，氨基端到羧基端的方向一顺一反。
（1）概念：
蛋白质分子由两条或两条以上各自独立的具有三级结构的多肽组成，这些多肽链之间通过次级键相互缔合而形成的有序排列的空间结构，称为蛋白质四级结构。
（2）蛋白质亚基：是一条多肽链。
寡聚蛋白质：由少数亚基聚合而成的蛋白质
多聚蛋白质：由几十个，甚至上千个亚基聚合而成的蛋白质。
（3）四级结构的狭义定义：是指寡聚蛋白质中的种类、数目、空间排布以及亚基之间的相互作用。
4.食品中蛋白质来源
动物中蛋白质；如猪肉、鱼肉、鸡肉、乳
植物中蛋白质：如大豆、谷物
微生物中蛋白质：酵母
第二节氨基酸与蛋白质的结构及分类
一、氨基酸的结构
氨基酸是组成蛋白质分子的基本单位，有20种氨基酸通常存在于蛋白质水解物中，其他种氨基酸也存在于自然界，并具有生物功能。氨基酸是带有氨基的有机酸，分子结构中至少含有一个伯氨基和一个羧基，α-氨基酸含有一个α-碳原子、一个羧基、一个氢原子和一个侧链R基团。
<课程引入>：（10min，从生活中引入。提问、讨论）
1.蛋白质是六大营养素之一，产能营养素之一
2.日常食物中的蛋白质，请列举
3.蛋白质有哪些功能？
4.你还了解跟蛋白质相关的哪些内容？
授课内容
备注
<教学过程>
第五章蛋白质和酶
第一节概述
1.蛋白质在食品加工中的意义
蛋白质是食品中三大营养素之一蛋白质
对食品的色、香、味及组织结构等具有重要意义
R是各种不同结构的侧链基团，脯氨酸和羟基脯氨酸的R基团来自吡咯烷，它们并不符合一般结构。
二、蛋白质的结构
蛋白质与核酸、糖类一样，都属于生物大分子，它们和一般的合成大分子的最大差别可以归结为两点：特定结构和时空特性。
蛋白质的结构层次可分为一、二、三和四级结构。蛋白质的二、三、四级结构一般又统称为蛋白质的高级结构。目前已经有9000多种蛋白质的资料，蛋白质四级结构水平的概念已经不能满足科学发展的需要。因此，蛋白质化学家又在四级结构水平的基础上增加了两种新的结构层次，即超二级结构（Supersecondary Structure）和结构域（Structure domain）。超二级结构是指几种二级结构的组合物存在于各种结构中。结构域的概念是指蛋白质分子中那些明显分开的球状部分。
10min
讲解、分析举例
15min
分析、讲解
20min
讲解、分析、举例
15min
讲解
15min
讲解、提问、举例
10min
讲解、提问、举例
25min
总结、练习及布置作业：
25min
（2）特征：
在球状蛋白质分子中，一条多肽链往往是通过一部分α-螺旋、一部分β -折叠、一部分β-转角和一部分无规则卷曲形成紧密的球状构象。
在球状蛋白质分子中，大多数非极性侧链总是埋在分子的内部，形成疏水核；而大多数极性侧链总是暴露在分子的表面上，形成一亲水区。极性基团的种类、数目与排市决定了蛋白质的功能。
高一生物 5.1.2《酶的特性》素材(1)(新人教版必修1)
1.2 酶的特性酶作用的分子基础一、酶的化学组成按照酶的化学组成可将酶分为单纯酶和结合酶两大类。
单纯酶分子中只有氨基酸残基组成的肽链，结合酶分子中那么除了多肽链组成的蛋白质，还有非蛋白成分，如金属离子、铁卟啉或含B族维生素的小分子有机物。
结合酶的蛋白质部分称为酶蛋白(apoenzyme)，非蛋白质部分统称为辅助因子(cofactor)，两者一起组成全酶(holoenzyme)；只有全酶才有催化活性，如果两者分开那么酶活力消失。
非蛋白质部分如铁卟啉或含B族维生素的化合物假设与酶蛋白以共价键相连的称为辅基(prosthetic group)，用透析或超滤等方法不能使它们与酶蛋白分开；反之两者以非共价键相连的称为辅酶(coenzyme)，可用上述方法把两者分开。
表4-1为以金属离子作结合酶辅助因子的一些例子。
表4-2列出含B族维生素的几种辅酶(基)及其参与的反应。
结合酶中的金属离子有多方面功能，它们可能是酶活性中心的组成成分；有的可能在稳定酶分子的构象上起作用；有的可能作为桥梁使酶与底物相连接。
辅酶与辅基在催化反应中作为氢(H+和e)或某些化学基团的载体，起传递氢或化学基团的作用。
体内酶的种类很多，但酶的辅助因子种类并不多，从表4—1中已见到几种酶均用某种相同的金属离子作为辅助因子的例子，同样的情况亦见于辅酶与辅基，如3-磷酸甘油醛脱氢酶和乳酸脱氢酶均以NAD+作为辅酶。
酶催化反应的特异性决定于酶蛋白部分，而辅酶与辅基的作用是参与具体的反应过程中氢(H+和e)及一些特殊化学基团的运载。
二、酶的活性中心酶属生物大分子，分子质量至少在1万以上，大的可达百万。
酶的催化作用有赖于酶分子的一级结构及空间结构的完整。
假设酶分子变性或亚基解聚均可导致酶活性丧失。
一个值得注意的问题是酶所催化的反应物即底物〔substrate〕，却大多为小分物质它们的分子质量比酶要小几个数量级。
酶的活性中心〔active center〕只是酶分子中的很小部分，酶蛋白的大部分氨基酸残基并不与底物接触。
蛋白质与酶工程酶学基本理论课件ppt1
酶的分类总结
第二节
酶的分子结构与功能
The Molecular Structure and Function of Enzyme
酶的不同形式
❖ 单体酶(monomeric enzyme)仅具有三级结构的酶。
❖ 寡聚酶(oligomeric enzyme)由多个相同或不同亚 基以非共价键连接组成的酶。
例如 L19 IVS能够催化RNA剪接、限制性内切、 去磷酸等作用
蛋白类酶 proteozyme
酶 enzyme
氧化还原酶类 Oxidoreductases
转移酶类
Transferases
水解酶类
Hydrolases
裂合酶类
Lyases
异构酶类
Isomerases
合成酶类
Synthetases Synthases
亚－亚类编号依次为 1. 2. 3. 4. 5. 6…….
（1）氧化还原酶类（Oxidoreductases） 包括脱氢酶、氧化酶、过氧化物酶、氧合酶、细胞色素
氧化酶等 其催化的反应通式AH2 + B = A + BH2
被氧化的底物(AH2）为氢或电子供体 被还原的底物（B）为氢或电子受体 系统命名供体在前，受体在后，再加上氧化还原
的空间构象所必需。
活性中心以外 的必需基团
结合基团
底物
催化基团
活性中心
目录
溶菌酶的活性 中心
* 谷氨酸35和天
63
冬 氨 酸 52 是 催 化 基团；
* 色氨酸62和63、 天 冬 氨 酸 101 和 色 氨 酸 108 是 结 合基团；
* A~F 为 底 物 多 糖链的糖基，位 于酶的活性中心 形成的裂隙中。
蛋白质和酶
蛋白质和酶1.a-螺旋：①右手螺旋（稳定）；②平行主轴稳定：氢键；③每个a-螺旋有3.4~3.6个平均3.5个平面；④亲水在内，疏水在外，保证蛋白质的水溶性。
2.蛋白质的一级结构：蛋白质分子中从N→C端（蛋白质合成顺序）的氨基酸排列顺序。
表现形式：肽链。
维系键是肽键。
镰刀形红细胞贫血症是蛋白质一级结构的分子病变，点突变，β-肽链第六位上谷氨酸被缬氨酸所替代。
3.蛋白质的二级结构：蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构。
变现形式是a-螺旋、β-折叠、β-转角、无规则卷曲。
维系键是氢键。
参与肽键形成的6个原子在同一平面上。
（a-螺旋→β-折叠：疯牛病）4.蛋白质的三级结构：整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置。
表现形式是结构域、分子伴侣。
维系键是次级键（包括疏水键、盐键、氢键、范德瓦耳斯力）。
天然蛋白质分子均有三级结构，具有三级结构才具有生物学活性。
5.蛋白质的四级结构：蛋白质分子中各亚基间的空间排布。
表现形式是亚基，维系键是氢键、离子键。
6.蛋白质变性后——溶液粘度增加、溶解度降低、结晶能力消失、生物活性丧失、易被蛋白酶水解。
DNA变性后——溶液粘度降低、DNA 在260nm处的吸光度增加（增色效应）。
7.全酶=酶蛋白（决定反应的特异性）+辅助因子（决定反应的种类与性质）。
8.酶催化作用高度特异性包括：绝对特异性、相对特异性、立体结构特异性。
9.同工酶：是催化功能相同，但是分子组成及理化性质不同的一组酶，是在同一种属中由不同基因位点或等位基因编码的多肽链单体、纯聚体或杂多体。
10.变构酶的特点：①其速度方程不符合米氏方程（推导中的假定是反应速度与酶-底物复合物浓度成正比），曲线成S形（米氏方程成矩形双曲线）；②多是关键酶，催化的反应常是不可逆反应；③常有多亚基组成，但并非都有催化亚基和调节亚基，多个亚基之间有协同作用。
④变构酶有催化和调节两个中性；⑤变构调节剂不一定参与反应；⑥变构调节是快速调节，可引起酶的构象的变化。
蛋白质和酶的关系
蛋白质和酶的关系蛋白质和酶的关系蛋白质是生命体的基础组成部分，也是功能最多的分子之一，能够在生物体内完成多种生物活动。
与此同时，酶是一种可以促进化学反应的蛋白质，其在生物体内扮演着至关重要的角色。
在这篇文档中，我们将探讨蛋白质和酶之间的关系及其在生物体内的功能。
蛋白质的定义和作用蛋白质是由氨基酸残基的聚合物构成的大分子，可以分为多种类型，包括结构蛋白质、酶、激素、转运蛋白质、免疫球蛋白等。
它们在生物体内发挥不同的生物活动，如构成骨骼、肌肉和组织结构等。
此外，蛋白质还具有多种功能，如催化化学反应、传递信息、调节代谢过程、存储和分配分子等。
蛋白质还参与到生物体的免疫系统中，包括制造抗体、完成免疫应答等。
酶的定义和作用酶是一种可以促进代谢反应的蛋白质，在反应中作为催化剂，促进反应的进行。
酶可以催化各种类型的反应，如水解反应、转移反应、氧化还原反应等。
在生物体内，酶可以参与到各种代谢反应中，如葡萄糖代谢、脂肪代谢、蛋白质合成等。
与非酶调节的非酶蛋白质相比，酶可以更快、更有效地催化化学反应，并且可以在特定的条件下运作，如在特定温度、PH值和离子强度下，使反应更容易发生。
酶可以具有一定的特异性，只催化特定的反应，从而避免对周围环境和生物分子的影响。
蛋白质和酶的联系酶是一种蛋白质，因此酶和蛋白质是密切相关的。
酶的活性直接取决于酶所包含的蛋白质的结构。
酶的蛋白质结构决定了其在特定条件下的特异性催化活性。
蛋白质结构如何影响酶活性？酶的催化活性取决于它们的结构，这个结构包括它们的主链，α-螺旋和β-片层以及蛋白质内及蛋白质间的特定结构间的非共价键的三维构象。
酶的大体结构的正交性决定了它的活性。
酶的结构和功能受到诸如温度、pH和盐浓度等外部条件的影响。
当这些条件变化时，酶的构造及其活性都受到影响。
在理解酶的活性和结构之间的关系时，需要考虑蛋白质分子的几个层次结构。
最基本的层次是氨基酸残基的线性序列，称为蛋白质的一级结构。
生物化学-蛋白质、酶、氨基酸课件
*主要稳定因素：氢键、离子键
血红蛋白结构示意图
第三节 蛋白质结构与功能的关系
相似的一级结构有相同或相似的生物学功能
BB3B30030
蛋白质的一级结构决定其 空间结构，空间结构决定 其功能。
核糖核酸酶
变性 复性
蛋白质分子中关键氨基酸的缺失或被替代，则影响其功能。
镰刀状红细胞性贫血:β亚基N端的第6号氨基酸残基发生了 变异，Glu→Val,这种变异来源于基因上遗传信息的突变。
*蛋白质三级结构的稳定主要靠次级键，包括氢键、盐键、 疏水键以及范德华力(Van der Wasls力)等。
二硫键
（五）蛋白质的四级结构
二条或二条以上具有独立三级结构 的多肽链组成的蛋白质。其中，每 条具有独立三级结构的多肽链称为 亚基(subunit)。
*蛋白质的四级结构(quarternary structure):蛋白质分子中各个亚 基的空间排布及亚基接触部位的布 局和相互作用
3. 分类：按侧链的结构和理化性质可分为四类
非极性疏水性氨基酸
酸性氨基酸
极性、中性氨基酸
碱性氨基酸
非 极 性 疏 水 性 氨 基 酸
极 性 中 性 氨 基 酸
酸性氨基酸 碱性氨基酸
*营养必需氨基酸:
体内需要但不能自身合成，必须由食物供给的
氨基酸。
包括8种：甲硫氨酸（蛋） 色氨酸 赖氨酸 缬氨酸 异亮氨酸 亮氨酸 苯丙氨酸 苏氨酸。
正常HbA N端 苏 脯 谷 谷 赖
异常Hbs
苏 脯缬 谷 赖
假设来写一两本书
（三）氨基酸理化性质
1、两性解离及等电点
2、紫外吸收：280nm 芳香族氨基酸，共轭双键
3、茚三酮反应：570nm 蓝紫色，氨基酸定性、定量
酶与蛋白质工程第1章蛋白质与蛋白质工程讲述
肽：由肽键形成的化合物（二肽、三肽、寡肽、多肽）
O
NH2-CH-C +
H OH
甘氨酸
O NH-CH-C
H H OH
甘氨酸
-HOH
O
O
NH2-CH-C-N-CH-C
H H H OH
➢ 在某一pH的溶液中，氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋 势及程度相等，成为兼性离子，呈电中性，在电场中既 不向阳极也不向阴极移动。此时溶液的pH值称为该氨基 酸的等电点
➢ 氨基酸在等电点时的特点：
1. 净电荷数等于零，在电场中不移动； 2. 此时氨基酸的溶解度最小
蛋白质的化学结构和高级结构
肽键（peptide bond）和肽（peptide ）
肽键的结构特点
氮原子上的孤对电子与羰基具有明显的共轭作用，肽 键中的C-N键具有部分双键性质，不能自由旋转
O — C — NH —
O–
+
— C NH —
O Ca — C
键长介于单 双键之间
N — Ca
H
肽平面/酰胺平面
肽平面 —由肽键周围的6个原子组成的刚性平面
由于α-碳原子与其他原
子之间均形成单键，因
第一讲 蛋白质与蛋白质工程
蛋白质在生命活动中的重要作用
蛋白质在机体内的生物学功能
生物催化作用：酶 运输作用：如血红蛋白、转铁蛋白 调节作用：如胰岛素、生长激素 运动作用：如肌动蛋白和肌球蛋白 防御功能：如免疫球蛋白、凝血因子 营养功能：如卵清蛋白、酪蛋白 结构蛋白：如胶原蛋白、角蛋白 能量转换蛋白：如细胞色素 基因调节蛋白：如阻遏蛋白
蛋白质与酶工程 酶学基本理论课件
酶的结构与功能
酶的结构
酶由氨基酸组成，具有特定的空间构象，包括活性中心和调节结构域等。
酶的功能
酶的催化功能与其结构密切相关，通过识别底物、催化反应、调控反应速度等 方式实现其功能。
酶的催化机制
酶的活性中心
酶的活性中心是酶与底物结合的区域，通常由少数几个氨基酸残基组成，对酶的 催化效率起着关键作用。
详细描述
定向进化技术是一种半人工的酶改造方法，通过合理的设计和选择，在已知的酶基因序列基础上，对 关键氨基酸位点进行有针对性的突变和筛选，以获得具有特定性质的突变体。该技术可以用于提高酶 的活性、改变酶的特异性、提高酶的热稳定性等。
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应用领域
蛋白质与酶工程在医药、生物技术、环保、工业催化等领域 有广泛的应用。例如，在医药领域，蛋白质工程可以用于设 计和优化药物分子和疫苗；在生物技术领域，酶工程可以用 于生物燃料的开发和生产。
05
酶的改造与优化
酶的定点突变技术
总结词
通过改变酶的基因序列，在特定的位置引入或消除氨基酸残基，以改变酶的催化性质。
农业领域
用于植物生长调节、农药降解 等，如用于降解农药残留的酶
。
酶工程的发展前景
1 2 3
酶的发现与改造
随着基因组学和蛋白质组学的发展，越来越多的 酶被发现和改造，为酶工程的发展提供了更多可 能性。
酶的固定化与反应器设计
固定化酶可以提高酶的稳定性和可回收性，提高 反应效率。同时，新型反应器设计也为酶工程的 发展提供了支持。
酶的纯化
酶的纯化是将提取的酶进行分离 和纯化的过程，以获得高纯度的
酶。
纯化方法包括沉淀、离心、过滤 、电泳等，根据酶的性质和纯度
蛋白质与酶工程
蛋白质与酶工程重点1. 蛋白质工程：以蛋白质结构与功能的关系研究为基础，利用基因工程技术或化学修饰技术对现有蛋白质加以改造，组建成新型蛋白质的现代生物技术。
2. 酶工程：利用酶、细胞器或细胞的特异催化功能，通过适当的反应器工业化生产人类所需产品或达到某种特殊目的的一门技术科学。
3. 酶工程研究的主要内容：1）化学酶工程2）生物酶工程3）固定化酶与细胞4）酶反应器与传感器5）酶的非水相催化4. 蛋白质的融合：将编码一种蛋白质的部分基因重组到另一种蛋白质基因上，或将不同蛋白质基因的片段组合在一起，经基因克隆和表达产生新的融合蛋白。
5. 蛋白质的融合的作用：1）用于表达产物的分离纯化；2）提高表达产物的溶解度；3）提高蛋白质稳定性。
6. 蛋白质晶体学：利用X 射线衍射技术，进行生物大分子结构研究的工程，是结构生物学的一个重要组成部分。
8. 定点突变：通过分子克隆手段定点的改变特定基因的局部核苷酸序列，通常被用来研究蛋白质的功能结构以及用于目的蛋白的改造。
10. 酶工程的研究范围：1）各类自然酶的开发和生产；2）酶的分离纯化和鉴定技术；3）固定化技术；4）利用其他的生物技术领域交叉渗透；5）多酶反应器的研制和应用。
11. 酶的稳定性和稳定化：（一）引起酶失活的原因：1）酶的活性中心一些特定氨基酸残基被化学修饰，使酶活性丧失（微观）；2）外部环境的影响，酶活性中心出现空间障碍，使其不能与底物结合；3）酶的高级结构发生变化（螺旋、折叠发生变化）；4）多肽链的断裂（很强烈）；（二）酶的稳定化：1）低温保存（酶的本身不易变性，不易使其他酶把目的蛋白降解）；2）添加盐类（高浓度（NH4）2SO4 ）；3）添加底物辅酶等配体；4）添加强变性剂（保护一级结构，使用时可复活）；5）结晶化。
12. 微生物作为酶源的优越性：1）容易获得酶需要的酶类；2）容易获得高产菌株；3）生产周期短；4）生产成本低；5）生产易管理；6）提高微生物产酶的途径比较多。
蛋白质与酶.
酶实现高效催化的因素：降低反应活化 能，增加活化分子数目。
计算
（1）已知甘氨酸的羧基PK1=2.34，氨基 PK2为９.60，问甘氨酸的pI值为多少？
(2)2 mmol/l酸性缓冲液中含有1 mmol/L HA和1 mmol/l A_， =PI=5.若向缓冲液中 加入0.5 mmol/l量的H+（假定缓冲液体积 仍为 1L ） , 求 HA 和 A_ 的准确浓度和溶液 的PH值
蛋白质的结构:
(1)蛋白质的一级结构:多肽链内氨基酸残 基从N-末端到C-末端的排列顺序. * 蛋白质的一级结构与蛋白质的化学 结构的区别:一级结构专指氨基酸序列,而 氨基酸的化学结构则包括肽链数目、端 基组成、氨基酸序列、而二硫键的位置 ,肽链主链通过不同肽段 自身的相互作用,形成氢键,沿一主轴盘旋折 叠形成的局部结构,主要有а-螺旋、в-折叠 в-转角和无规则就卷曲等。 *а-螺旋是天然蛋白质中最常见的二级结 构。а-螺旋每圈含有3.6个氨基酸残基,沿螺旋 轴上升0.54nm。
蛋白质与酶
蛋白质概述:
①蛋白质氨基酸 : 生物体内已发现了 180多种氨基酸,其中参与组成蛋白质的20 种氨基酸被称为蛋白质氨基酸。 ②20 种蛋白质中除了脯氨酸外 , 其余的 都是а-氨基酸;除甘氨酸外,其余的都是L氨基酸2
③ 氨基酸的测定 :蛋白质中氮元素的平均含量为 16%,所以可用定氮法测定蛋白质的含量。 ④蛋白质中由于含有苯丙氨酸 .色氨酸.酪氨酸,在 280nm处有最大吸收值,因此可用分光光度计测定蛋 白质含量。 ⑤必需氨基酸 : 缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯 丙氨酸、色氨酸、蛋氨酸（甲硫氨酸）、赖氨酸、 苏氨酸
蛋白质的功能:
(1) 细胞和组织的构成成分,如:微管蛋白 (2) 酶是以蛋白质为主要成分的生物催化 剂 , 生物体内的代谢反应几乎都是在酶的 催化下完成的 (3) 某些激素是蛋白质 ,如胰岛素,生长素, 促甲状腺激素,在代谢调节中起重要作用 (4) 收缩和运动的功能,如肌肉中的肌蛋白. 肌球蛋白
蛋白质与酶工程知识点完---仅供
1、易错PCR:通过调整反应条件来使PCR扩增过程中复制错配率增加，在目的基因中随机引入突变，继而获得蛋白质分子的随机突变体* 提高镁离子浓度或加入锰离子* 降低体系中一种的dNTP浓度（至少5-10%）* 运用低保真度DNA聚合酶* 增加DNA聚合酶的浓度属于无性进化：单一基因进行遗传突变，费力、耗时，多用于小片段（800bp以下）2、酶的概念：酶是一类由活细胞产生的，对其特异底物（substrate）具有高效催化作用的生大分子，包括蛋白质和核酸3、辅酶:与酶蛋白结合疏松，可用透析或超滤的方法除去(NAD+)。
辅基:与酶蛋白结合紧密，不能用透析或超滤的方法除去(FAD、FMN)酶的活性中心：或称活性部位，指必需基团在空间结构上彼此靠近，组成具有特定空间结构的区域，能与底物特异结合并将底物转化为产物。
4、抗体酶或催化抗体：是具有催化功能的抗体。
本质：免疫球蛋白，即具有催化作用的免疫球蛋白5、酶促反应特点：①酶促反应具有极高的效率②酶促反应具有高度的特异性：绝对特异性、相对特异性、立体结构特异性③酶促反应的可调节性：对酶量的调节，对酶活性的调节6、诱导契合假说：酶与底物相互接近时，其结构相互诱导、相互变形和相互适应，进而相互结合。
这一过程称为酶-底物结合的诱导契合假说。
7、底物浓度对反应速度的影响：①当底物浓度较低时：反应速度与底物浓度成正比；反应为一级反应。
②随着底物浓度的增加：反应速度不再成正比例加速；反应为混合级反应。
③当底物浓度高达一定程度：反应速度不再增加，达最大速度；反应为零级反应8、Km与Vmax的意义9、不可逆性抑制作用：抑制剂通常以共价键与酶活性中心或活性中心以外的必需基团相结合，使酶失活。
可逆性抑制作用：抑制剂通常以非共价键与酶或酶-底物复合物可逆性结合，使酶的活性降低或丧失；抑制剂可用透析、超滤等方法除去。
类型：竞争性抑制、非竞争性抑制、反竞争性抑制。
三种抑制剂的特点10、酶的调节：❖酶活性的调节（快速调节）①酶原与酶原的激活②变构（別构）酶③酶的共价修饰调节❖酶含量的调节（缓慢调节）①酶蛋白合成的诱导和阻遏②酶降解的调控11、酶原激活的意义避免细胞产生的酶对细胞进行自身消化，并使酶在特定的部位和环境中发挥作用，保证体代正常进行。