2脂肪酶的概念
2-生化名词解释（第二、三阶段）
2-⽣化名词解释（第⼆、三阶段）⽣化名词解释（第⼆、三阶段）By ⾼于斯第⼆阶段1．glycolysis:糖酵解，在缺氧条件下，葡萄糖分解成乳酸并释放能量的过程。
称糖酵解。
2．gluconeogenesise:糖异⽣，从⾮糖物质形成葡萄糖称为糖异⽣作⽤。
3．pentose phosphate pathway:磷酸戊糖途径，是除糖酵解⽣成丙酮酸进⼊TCA 循环氧化供能的糖代谢主要途径外的另⼀主要途径。
这条途径产⽣磷酸戊糖和NADPH。
（书上我⾃⼰总结的话。
）葡萄糖在动物组织中降解代谢的重要途径之⼀。
其循环过程中，磷酸⼰糖先氧化脱羧形成磷酸戊糖及NADPH，磷酸戊糖⼜可重排转变为多种磷酸糖酯；NADPH则参与脂质等的合成，磷酸戊糖是核糖来源，参与核苷酸等合成。
（another 百度百科）4. glycogenolysis:糖原分解，糖原先分解成6-磷酸葡萄糖，在肌⾁中进⼊酵解途径，在肝中经6-磷酸葡萄糖磷酸酶催化⽔解为葡萄糖，释放⾄⾎液的过程称为糖原分解。
（表信我==）5. glycogenesis:糖原合成，由很多磷酸化的葡萄糖经过⼀步步酶促反应最后⽣成糖原的过程叫糖原合成。
（⼀定表信我==）6. Oxidative Phosphorylation:氧化磷酸化，代谢物氧化脱氢，经呼吸链传递给氧⽣成⽔，同时释放能量，使ADP磷酸化⽣成ATP, 氧化与磷酸化偶联。
7. aerobic oxidation：糖的有氧氧化，葡萄糖或糖原在有氧条件下彻底氧化成H2O和CO2，同时释放出能量的过程，这是糖氧化的主要⽅式。
8. tricarboxylic acid cycle：三羧酸循环，⼜称柠檬酸循环或Kreb循环，由⼀系列反应组成。
因反应途径以⽣成三个羧基的柠檬酸开始，故名三羧酸循环。
9. lactate cycle (Cori cycle)：乳酸循环，肌⾁收缩通过糖酵解⽣成乳酸，乳酸经⾎液⼊肝，在肝内异⽣为葡萄糖，葡萄糖进⼊⾎液后⼜可被肌⾁摄取，此循环称为乳酸循环（Cori循环）。
一文带你认识“脂肪酶”
一文带你认识“脂肪酶”随着酶制剂在面粉改良中的效果及安全性日益被面粉工业及食品工业认可，人们对其实践性也有了更多更深入的了解。
脂肪酶(lipase)作为酶制剂家族中重要的成员，在国内中式面制品如馒头和面条类蒸煮产品的增白、细腻组织、改善表皮等应用效果也为广大使用者认可。
在烘焙产品中应用的主要有三种脂肪酶，即甘油三酯脂肪酶、磷脂酶、半乳糖脂肪酶。
这三种脂肪酶中，甘油三酯脂肪酶和磷脂酶在烘焙中的应用较多。
强筋，能增加面包的体积。
机理为这三种脂肪酶把面粉中含有的脂质进行分解，甘油三酯脂肪酶把非极性的甘油三酯分解为单/双甘油脂，磷脂酶和半乳糖脂肪酶把极性的卵磷脂和半乳糖脂分解为溶血卵磷脂和单/双半乳糖甘油一脂。
这种分解能形成更强极性和亲水结构，能与水和谷蛋白更好地结合，形成更强的面筋网络，同时，极性的脂质对烘焙产品的体积具有增加的作用。
增白作用。
其机理为脂肪酶分解脂肪使溶于脂肪中的色素释放出来，色素被空气中的氧气氧化褪色，达到二次增白效果。
脂肪酶的这一应用特性被广泛应用于馒头的增白，特别是在过氧化苯甲酰被禁止在面粉中使用后，这一应用更多得到认可和使用。
但和过氧化苯甲酰直接对面粉的漂白作用不同，酶制剂的增白效果需要在水分、搅拌、反应时间等共同因素的影响下才会逐渐显现出来。
改善面包芯的组织结构，使之细腻柔软，能增加面包的保鲜期。
脂肪酶分解产生酯/脂类物质，起到乳化剂增加面包柔软度的作用，这也是替代或减少乳化剂的一个方向，使产品标签简洁，减少乳化剂的添加量可以降低产品成本。
甘油三酯脂肪酶水解脂肪形成甘油能与淀粉结合形成复合物，延缓淀粉的老化。
可以和细菌型的α-淀粉酶一起使用，达到延长面包新鲜度的效果。
除了面粉本身含有的少量脂类(1%—2%)，在面包的制作过程中还会根据具体的品种和工艺要求添加各种不同的油脂，如人造黄油(Margarine)、黄油(butter)、椰子油等。
脂肪酶会把这些添加的油脂部分分解为酯/脂类和游离脂肪酸。
生化工程,第二章酶促反应动力学
v
dP dt
t
v
dP dt
t5
反应分子数
• 反应分子数：是在反应中真正相互作用的分子的数目。
• 如：A → P
属于单分子反应
• 根据质量作用定律，单分子反应的速率方程式是：
v k[A] • 双如：A＋B → C＋D
属于双分子反应
• 其反应速率方程可表示为：
vk[A]B []
• 判断一个反应是单分子反应还是双分子反应，必须先了解反应机制， 即了解反应过程中各个单元反应是如何进行的。
V k E Pma x 2[0]
代入式(5)得：
vPd d [P t]kK 2 S [E 0 [ ]S S ] []V K PS m [ [ a S S x ] ]
(6)
式中：
Vp,max: 最大反应速率
如果酶的量发生改变，最大反应速率相应改变。
KS: 解离常数，饱和常数
低KS值意味着酶与底物结合力很强，
• 反应机制往往很复杂，不易弄清楚，但是反应速率与浓度的关系可用 实验方法来确定，从而帮助推论反应机制。
6
反应级数
根据实验结果，整个化学反应的速率服从哪种分子反 应速率方程式，则这个反应即为几级反应。 例：对于某一反应其总反应速率能以单分子反应的速 率方程式表示，那么这个反应为一级反应。 又如某一反应： A + B → C + D
2. 底物浓度[S]远大于酶的浓度[E]，因此[ES]的形成不会降低 底物浓度[S]，底物浓度以初始浓度计算。
3. 不考虑P+E→ES这个可逆反应的存在。
4. [ES]在反应开始后与E及S迅速达到动态平衡。
17
E ＋S
k+1
k-1
脂肪酶综述
脂肪酶综述摘要：脂肪酶是一类能够催化酯的水解反应以及在非水相体系中催化脂肪酸和醇类发生酯化反应的酶类。
随着酶学技术的快速发展，微生物脂肪酶也受到了越来越多的关注作为生物催化剂，脂肪酶一直以来都是生物技术领域中最重要的一类酶。
关键字：脂肪酶，酶活测定，非水相，食品工业应用。
简介：脂肪酶(三酰甘油酯水解酶，EC 3.1.1.3)，是一类广泛存在于多种微生物中的生物催化剂。
脂肪酶最早被发现可追溯至1901年，其天然作用底物为三脂酰甘油酯，能够将酯键水解，释放甘油二酯甘油一酯甘油以及游离脂肪酸随着非水酶学的发展，研究者发现，脂肪酶在非水相中能够催化酯化。
酯交换以及转酯化反应，并且具有高度的选择性和专一性，已广泛应用于食品、医药、洗涤剂等行业。
特别是在食品行业中得到了大量的应用，并逐渐成为食品领域中应用最为广泛的酶类之一。
但是，由于目前脂肪酶相对于传统的化学催化剂的生产成本仍然偏高，这是制约脂肪酶工业化应用的主要问题，因此，在了解脂肪酶催化特性的基础上，通过筛选高产菌株，或者改变脂肪酶催化环境等方法提高脂肪酶的产率和利用率，降低利用脂肪酶进行工业化生产的成本是目前急需解决的主要问题。
1、脂肪酶的结构特点研究表明, 来源不同的脂肪酶,其氨基酸组成数目从270~ 641不等,其分子量为29 000~ 100 000。
迄今为止,人们已经对多种脂肪酶进行克隆和表达,并利用X -衍射等手段和定向修饰等技术测定了酶的氨基酸组成、晶体结构、等电点等参数, 确定了组成脂肪酶活性中心的三元组( triad)结构。
多数脂肪酶都是单链蛋白, 比如CCL( A) 含有534个氨基酸残基, 其组成3 个小的和11个大的β-折叠及10个α-螺旋。
其催化活性三元组由Ser-209、His-449和Glu341组成, Ser-209处于超二级结构折叠-螺旋[β-折叠( 202~208)-α -螺旋( 210~220) ]的转角处。
多数成熟的天然蛋白还含有糖类组分, 如CCL( A) 含有4. 2%葡萄糖、甘露糖和木糖等,所以实际测得的分子量比理论分子量偏大[157 223(理论) , 60 000(实测)]。
2020大二生理生化生化名词解释
蛋白质变性：天然蛋白质在某些物理或者化学因素作用下，其特定的空间结构遭到破坏，从而导致理化性质和生物活性的丧失。
谷胱甘肽：由谷氨酸、半胱氨酸、和甘氨酸构成，是体内重要的还原剂，保护蛋白质和酶分子中的巯基免遭氧化，使蛋白质处在活性状态。
其中的巯基可以与致癌剂或药物等结合，阻断它们与ＤＮＡ、ＲＮＡ或蛋白质结合，保护机体免遭毒性损害。
等电点：当蛋白质溶液处在某一ＰＨ值时，蛋白质解离成正、负离子的趋势相等，即成为兼性离子，净电荷为零，此时溶液的ＰＨ值为蛋白质的等电点。
模体：两个或三个二级结构太短，在空间上相互接近，形成的二级结构组合﹙αα，βαβ，ββ﹚例如锌指结构、结合钙离子的模体。
结构域：结构较为紧密且稳定的区域，行使各自功能。
分子伴侣：帮助新生蛋白质正确折叠、装配、跨膜运输和转位，阻止蛋白质的变性，参与错误折叠蛋白质的水解，抑制错误折叠的蛋白质的分泌。
DNA变性：某些理化因素导致DNA双链互补碱基对之间的氢键发生断裂，DNA双链解离为单链的过程，其本质为双链间氢键的断裂。
DNA复性：当变性条件缓慢地除去后，两条解离的互补连可重新配对，恢复原来的双螺旋结构，这一现象称为DNA复性。
解链温度：解链过程中，紫外吸光度的变化达到最大变化值的一半所对应的温度。
增色效应：DNA复性时其溶液在２６０ｎｍ处的吸光度降低。
酶：酶是一类由活细胞产生的、对其底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质。
酶的活性中心：酶分子中能与底物特异地结合并催化底物转变为产物的具有特定三微结构的区域。
同工酶：催化相同的化学反应，但酶蛋白的分子结构、理化性质乃至免疫学性质不同的一组酶。
酶原：有些酶在细胞内合成或初分泌或在其发挥催化功能前处于无活性状态，这种无活性的酶前体称为酶原。
糖异生：由非糖物质（乳酸、甘油、生糖氨基酸）变为葡萄糖或糖原的过程。
脂肪动员：存储在脂肪细胞中的脂肪被脂肪酶逐步降解为游离脂肪酸及甘油，释放入血，供全身组织细胞氧化利用，这一过程称为脂肪动员。
脂肪酶的概述及应用
脂肪酶的概述与应用一脂肪酶概述、脂肪酶（Lipase，甘油酯水解酶）隶属于羧基酯水解酶类，能够逐步的将甘油三酯水解成甘油和脂肪酸。
脂肪酶存在于含有脂肪的动、植物和微生物（如霉菌、细菌等）组织中。
包括磷酸酯酶、固醇酶和羧酸酯酶。
脂肪酸广泛的应用于食品、药品、皮革、日用化工等方面脂肪酶广泛的存在于动植物和微生物中。
植物中含脂肪酶较多的是油料作物的种子，如蓖麻籽、油菜籽，当油料种子发芽时，脂肪酶能与其他的酶协同发挥作用催化分解油脂类物质生成糖类，提供种子生根发芽所必需的养料和能量；动物体内含脂肪酶较多的是高等动物的胰脏和脂肪组织，在肠液中含有少量的脂肪酶，用于补充胰脂肪酶对脂肪消化的不足，在肉食动物的胃液中含有少量的丁酸甘油酯酶。
脂肪酶是一类具有多种催化能力的酶，可以催化三酰甘油酯及其他一些水不溶性酯类的水解、醇解、酯化、转酯化及酯类的逆向合成反应，除此之外还表现出其他一些酶的活性，如磷脂酶、溶血磷脂酶、胆固醇酯酶、酰肽水解酶活性等（Hara；Schmid）。
脂肪酶不同活性的发挥依赖于反应体系的特点，如在油水界面促进酯水解，而在有机相中可以酶促合成和酯交换。
脂肪酶的性质研究主要包括最适温度与pH、温度与pH稳定性、底物特异性等几个方面。
迄今，已分离、纯化了大量的微生物脂肪酶，并研究了其性质，它们在分子量、最适pH、最适温度、pH和热稳定性、等电点和其他生化性质方面存在不同（Veeraragavan等）。
总体而言，微生物脂肪酶具有比动植物脂肪酶更广的作用pH、作用温度范围，高稳定性和活性，对底物有特异性（Schmid等；Kazlauskas等）。
脂肪酶的催化特性在于：在油水界面上其催化活力最大，早在1958年Sarda和Desnnelv 就发现了这一现象。
溶于水的酶作用于不溶于水的底物，反应是在2个彼此分离的完全不同的相的界面上进行。
这是脂肪酶区别于酯酶的一个特征。
酯酶（E C3.1.1.1）作用的底物是水溶性的，并且其最适底物是由短链脂肪酸（≤C8）形成的酯。
酶的种类以及相关性质
一、氧化还原酶1、乙醇脱氢酶：系统名：乙醇：辅酶I氧化还原酶，英文名：Alcohol dehydrogenase，ADH 底物：乙醇产物：乙醛最适温度：37℃（30-40℃时酶活力较稳定，超过45℃后酶活力急剧下降）最适pH：7.0~10.0，在pH=8.0时酶活力最大Km：0.013mol/L作用：与乙醛脱氢酶构成了乙醇脱氢酶系,参与体内乙醇代谢，是人和动物体内重要的代谢酶。
作为生物体内主要短链醇代谢的关键酶，它在很多生理过程中起着重要作用。
相关病症：乙醇脱氢酶异常会使人更易酒精中毒2、乙醛脱氢酶：英文名：acetaldehyde dehydrogenase，ALDH底物：乙醛产物：乙酸最适温度：37℃左右最适pH：7.0~7.5作用：氧化乙醛为乙酸，可用于预防喝酒脸红相关病症：患有某种遗传病的人，体内无法分泌乙醇脱氢酶，酒精在肝脏处无法分解，乙醛会到达全身，喝醉即是死亡。
例如：阿什美人。
3、黄嘌呤氧化酶：英文名：xanthine oxidase底物：次黄嘌呤，黄嘌呤产物：尿酸最适温度：37℃左右最适pH：8.2Km：0.043mmol/L作用：既能催化次黄嘌呤生成黄嘌呤，进而生成尿酸，又能直接催化黄嘌呤生成尿酸。
相关病症：最近研究发现，黄嘌呤氧化酶活动异常可诱发冠心病，而且其活动异常也会导致肝病发生。
4、葡萄糖氧化酶：英文名：glucose oxidase底物：D-葡萄糖产物：D-葡糖酸最适温度：37℃，在30℃~40℃范围内较稳定最适pH：5.6，在5~7范围内较稳定Km：0.001mol/L级别作用：催化氧化D-葡萄糖为D-葡糖酸和过氧化氢5、氨基酸氧化酶：英文名：amino-acid oxidase底物：氨基酸产物：酮酸最适温度：37℃左右最适pH：7左右Km：0.0033mol/L作用：D-氨基酸氧化酶和L-氨基酸氧化酶分别催化氧化D-氨基酸和L-氨基酸为酮酸6、过氧化氢酶：英文名：catalase底物：过氧化氢产物：氧气和水最适温度：30℃~40℃最适pH：7左右Km：0.025mol/L作用：存在于红细胞及某些组织内的过氧化体中，能催化H2O2分解为H2O 与O2，使得H2O2不至于与O2在铁螯合物作用下反应生成非常有害的-OH二、转移酶1、天冬氨酸转氨基酶：英文名：aspartateaminotransferase，AST底物：天冬氨酸最适温度：37℃左右最适pH：7左右作用：是体内重要的转氨酶，在体内各组织中广泛存在，AST以心脏活性最高，正常人血清中含量甚微。
脂肪酶的生物学改造
脂肪酶的生物学改造叶纯1，2，王玉娟1*（1.中国科学院合肥物质科学研究院强磁场中心，合肥 230031；2.中国科学技术大学生命科学学院，合肥 230036）摘要：脂肪酶作为重要的生物催化剂，由于其反应条件温和、绿色环保被广泛应用于能源、食品、生物医药等领域，但适用于大型工业生产的经济型脂肪酶仍然有限，如何改造、开发出更多适用于工业生产中的理想型脂肪酶成为近年来研究热点。
综述了脂肪酶结构、催化机理，以及近年来脂肪酶改造的相关技术。
以期给相关科研工作者的未来研究工作以启发。
关键字：油脂；脂肪酶；改造；生物技术The biological modification of lipases and its applicationin oil industryYE Chun1,2,WANG Yujuan1*(1. High Magnetic Field Laboratory, Chinese Academy of Sciences, Hefei 230031, China; 2.School of Life Sciences, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China.) 随着绿色工业概念的提出，以酶作为催化剂的生物催化以其底物的高度选择性、专一性以及产物环境友好型的特点，逐渐成为工业生产中被广泛应用的催化手段。
脂肪酶是工业生产中重要的酶制剂[1]，具有催化特异性高、反应条件温和、副产物少以及环境友好等特点，被广泛应用于工业生产中，但是脂肪酶制剂造价高、酶与底物难分离、多余游离脂肪酶难回收等问题制约了天然脂肪酶的工业应用。
近年来，大量研究致力于对脂肪酶进行改造，生物技术的飞速发展更为为改造出更多适用于工业生产的理想脂肪酶制剂提供了有利的技术支持。
本文将综述脂肪酶的结构、催化机理及利用生物学技术对其进行改造的研究现状，对比各种技术优缺点。
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脂 肪 酶
脂肪酶(Lipase，EC 3.1.1.3)
脂肪酶即三酰基甘油酰基水解酶，它催化天然底物油脂水解，生成脂肪酸、甘油和甘油单酯或二酯。
脂肪酶基本组成单位仅为氨基酸，通常只有一条多肽链。
它的催化活性仅仅决定于它的蛋白质结构。
1 脂肪酶的来源
脂肪酶广泛的存在于动植物和微生物中。
植物中含脂肪酶较多的是油料作物的种子，如蓖麻籽、油菜籽，当油料种子发芽时，脂肪酶能与其他的酶协同发挥作用催化分解油脂类物质生成糖类，提供种子生根发芽所必需的养料和能量；动物体内含脂肪酶较多的是高等动物的胰脏和脂肪组织，在肠液中含有少量的脂肪酶，用于补充胰脂肪酶对脂肪消化的不足，在肉食动物的胃液中含有少量的丁酸甘油酯酶。
在动物体内，各类脂肪酶控制着消化、吸收、脂肪重建和脂蛋白代谢等过程；细菌、真菌和酵母中的脂肪酶含量更为丰富(Pandey等)。
由于微生物种类多、繁殖快、易发生遗传变异，具有比动植物更广的作用p H、作用温度范围以及底物专一性，且微生物来源的脂肪酶一般都是分泌性的胞外酶，适合于工业化大生产和获得高纯度样品，因此微生物脂肪酶是工业用脂肪酶的重要来源，并且在理论研究方面也具有重要的意义。
2 脂肪酶的性质
脂肪酶是一类具有多种催化能力的酶，可以催化三酰甘油酯及其他一些水不溶性酯类的水解、醇解、酯化、转酯化及酯类的逆向合成反应，除此之外还表现出其他一些酶的活性，如磷脂酶、溶血磷脂酶、胆固醇酯酶、酰肽水解酶活性等(Hara；Schmid)。
脂肪酶不同活性的发挥依赖于反应体系的特点，如在油水界面促进酯水解，而在有机相中可以酶促合成和酯交换。
脂肪酶的性质研究主要包括最适温度与pH、温度与pH稳定性、底物特异性等几个方面。
迄今，已分离、纯化了大量的微生物脂肪酶，并研究了其性质，它们在分子量、最适pH、最适温度、pH和热稳定性、等电点和其他生化性质方面存在不同(Veeraragavan等)。
总体而言，微生物脂肪酶具有比动植物脂肪酶更广的作用pH、作用温度范围，高稳定性和活性，对底物有特异性(Schmid等；Kazlauskas等)。
脂肪酶的催化特性在于：在油水界面上其催化活力最大，早在1958年Sarda 和Desnnelv 就发现了这一现象。
溶于水的酶作用于不溶于水的底物，反应是在2个彼此分离的完全不同的相的界面上进行。
这是脂肪酶区别于酯酶的一个特
征。
酯酶(E C3.1.1.1)作用的底物是水溶性的，并且其最适底物是由短链脂肪酸(≤C8)形成的酯。
脂肪酶 是重要的工业酶制剂品种之一，可以催化解脂、酯交换、酯合成等反应，广泛应用于油脂加工、食品、医药、日化等工业。
不同来源的脂肪酶具有不同的催化特点和催化活力。
其中用于有机相合成的具有转酯化或酯化功能的脂肪酶的规模化生产对于酶催化合成精细化学品和手性化合物有重要意义。
脂肪酶是一种特殊的酯键水解酶,它可作用于甘油三酯的酯键,使甘油三酯降解为甘油二酯、单甘油酯、甘油和脂肪酸。
酶是一种活性蛋白质。
因此，一切对蛋白质活性有影响的因素都影响酶的活性。
酶与底物作用的活性，受温度、pH值、酶液浓度、底物浓度、酶的激活剂或抑制剂等许多因素的影响。
脂肪酶在微生物中有广泛的分布，其产生菌主要是霉菌和细菌。
已经公布的适用于甘油三酯加工的不同来源的脂肪酶有33种，其中18种来自霉菌，7种来自细菌[
脂肪酶可将甘油酯（油、脂）水解，在不同阶段可释放出脂肪酸、甘油二酯、甘油单酯及甘油。
水解生成的脂肪酸，可以用标准的碱溶液滴定，以滴定值表示酶活力。
反应式为：RCOOH+NaOH RCOONa+H2O
酶活表述
在一定温度和一定pH条件下，水解甘油三酯每分钟生成1μmol脂肪酸的酶量，即为一个国际单位，以u/ml或者u/g表示。
扩展阅读：
1.酶制剂行业标准
2.脂肪酶的研究进展/News/562.aspx。