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酶為什么要低溫保存

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酶為什么要低溫保存

  一般認為酶的保存時低溫,但是很多人都不清楚酶要低溫保存的真正原因是什么。下面一起來看看學習啦小編帶來的酶要低溫保存的原因 介紹吧。

  酶要低溫保存:特征物理常數(shù)

  溫度對酶反應速率有很大的影響,有一個最適溫度,在最適溫度兩側,反應速率都比較低。

  溫度對酶促反應速率的影響有兩方面:一方面是當溫度升高時,反應速度也加快,這與一般化學反應一樣。另一方面,隨溫度升高而使酶逐步變性,即通過減少有活性的酶而降低酶的反應速度。酶的最適溫度就是這兩種過程平衡的結果,在低于最適溫度時,前一種效應為主,在高于最適溫度時,后一種效應為主,因而酶活性迅速喪失,反應速率很快下降。

  最適溫度不是酶的特征物理常數(shù),而是上述影響的綜合結果,它不是一個固定值,而與酶作用時間的長短有關,酶可以短時間耐受較高的溫度,然后當酶反應時間延長時,最適溫度向溫度降低的方向移動。因此,嚴格地說,僅僅在酶反應時間已經(jīng)規(guī)定了的情況下,才有最適溫度。

  解釋:最適溫度不是酶的特征物理常數(shù),而是上述影響的綜合結果,它不是一個固定值,而與酶作用時間的長短也有關,也就是說,對酶的活性來說保存時間長,最適溫度會變低,所以可以解釋低溫更有利于保存。

  另外,酶在干燥的情況下,比潮濕情況下,對溫度的耐受力要高,所以制成干粉的酶制劑更易于保存。

  酶的不同保存方法

 ?、诺蜏叵卤4妫河捎诙鄶?shù)蛋白質和酶對熱敏感,通常35℃~40℃以上就會失活,冷藏于冰箱一般只能保存一周左右,而且蛋白質和酶越純越不穩(wěn)定,溶液狀態(tài)比固態(tài)更不穩(wěn)定。因此通常要保存于-5℃~-20℃,如能在-70℃下保存則最為理想。極少數(shù)酶可以耐熱:如核糖核酸酶可以短時煮沸;胰蛋白酶在稀HCl中可以耐受90℃;蔗糖酶在50℃~60℃可以保持15 min~30 min不失活。還有少數(shù)酶對低溫敏感,如鳥肝丙酮酸羧化酶25℃穩(wěn)定,低溫下失活,過氧化氫酶要在0℃~4℃保存,冰凍則失活,羧肽酶反復凍融會失活等

 ?、浦瞥筛煞刍蚪Y晶保存:蛋白質和酶固態(tài)比在溶液中要穩(wěn)定的多。固態(tài)干粉制劑放在干燥劑中可長期保存,例如葡萄糖氧化酶干粉0℃下可保存2年,-15℃下可保存8年。通常,酶與蛋白質含水量大于10%,室溫低溫下均易失活,含水量小于5%時,37℃活性會下降,如要抑制微生物活性,含水量要小于10%,抑制化學活性,含水量要小于3%。此外要特別注意酶在凍干時往往會部分失活。

 ?、窃诒Wo劑下保存:很早就有人觀察到,在無菌條件下,室溫保存了45年的血液,血紅蛋白僅有少量改變,許多酶仍保留部分活性,這是因為血液中有蛋白質穩(wěn)定的因素,為了長期保存蛋白質和酶,常常要加入某些穩(wěn)定劑:例如:

 ?、俣栊缘纳蛴袡C物質:如糖類、脂肪酸、牛血清白蛋白、氨基酸、多元醇等,以保持穩(wěn)定的疏水環(huán)境。

 ?、谥行喳}:有一些蛋白質要求在高離子強度(1 mol/L~4mol/L或飽和的鹽溶液)的極性環(huán)境中才能保持活性。最常用的是:MgSO4、NaCl、(NH4)SO4等。使用時要脫鹽。

 ?、蹘€基試劑:一些蛋白質和酶的表面或內部含有半胱氨酸巰基,易被空氣中的氧緩饅氧化為磺酸或二硫化物而變性,保存時可加入半胱氨酸或巰基乙醇。

  酶的分類介紹

  根據(jù)酶所催化的反應性質的不同,

  氧化還原酶類

  (oxidoreductase)促進底物進行氧化還原反應的酶類,以SOD酵素為代表,包括轉移電子、氫的反應和分子氧參加的反應。常見的例子有脫氫酶、氧化酶、還原酶、過氧化物酶等,其中,SOD酵素越濃,抗氧化抗衰老能力越強。

  轉移酶類

  (transferases)催化底物之間進行某些基團(如乙酰基、甲基、氨基、磷酸基等)的轉移或交換的酶類。例如,甲基轉移酶、氨基轉移酶、乙酰轉移酶、轉硫酶、激酶和多聚酶等。

  水解酶類

  (hydrolases )催化底物發(fā)生水解反應的酶類。例如,淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、磷酸酶、糖苷酶等。

  裂合酶類

  (lyases)催化從底物(非水解)移去一個基團并留下雙鍵的反應或其逆反應的酶類。例如,脫水酶、脫羧酶、碳酸酐酶、醛縮酶、檸檬酸合酶等。許多裂合酶催化逆反應,使兩底物間形成新化學鍵并消除一個底物的雙鍵。合酶便屬于此類。

  異構酶類

  (isomerases)催化各種同分異構體、幾何異構體或光學異構體之間相互轉化的酶類。例如,異構酶、表構酶、消旋酶等。

  合成酶類

  (ligase)催化兩分子底物合成為一分子化合物,同時偶聯(lián)有ATP的磷酸鍵斷裂釋能的酶類。例如,谷氨酰胺合成酶、DNA連接酶、氨基酸:tRNA連接酶以及依賴生物素的羧化酶等。復合酵素對健康可起到綜合性作用,較好的酵素復合種類多達上千種。

  按照國際生化協(xié)會公布的酶的統(tǒng)一分類原則,在上述六大類基礎上,在每一大類酶中又根據(jù)底物中被作用的基團或鍵的特點,分為若干亞類;為了更精確地表明底物或反應物的性質,每一個亞類再分為幾個組(亞亞類);每個組中直接包含若干個酶。


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