第 8章 酶通论
(General Survey of Enzyme)
一、酶催化作用的特点
二、酶的化学本质及其组成
三、酶的命名和分类
四、酶的专一性
五、酶的活力测定和分离纯化
六,核酶
七,抗体酶
八,酶工程简介
酶在生物体内的重要性
新陈代谢是生命活动的基础，是生命活动
最重要的特征。而构成新陈代谢的许多复杂而
有规律的物质变化和能量变化，都是在酶
（ enzyme）催化下进行的。生物的生长发育、
繁殖、遗传、运动、神经传导等生命活动都与
酶的催化过程紧密相关，可以说，没有酶的参
与，生命活动一刻也不能进行。
酶的化学本质
酶是生物机体中产生的, 具有催
化作用的生物大分子 。 从最早纯化出
的酶来看, 其化学本质都是蛋白质,
所以给酶的定义为, 酶是具有催化活
性的蛋白质, 。
关于酶化学本质的分歧
上世纪 80年代初, Cech和 Altman分别发现了具
有催化活性的 RNA,这引起了对酶定义的分歧 。 有
人认为,, 酶是具有催化活性的蛋白质,, 所以具
有催化活性的 RNA属于一类新发现的具有催化活性
的生物大分子, 应该给它们起一个新的名字 。 也有
人认为,, 酶是具有催化活性的生物大分子,, 具
有催化活性的 RNA是酶新发现的成员, 以前认为酶
的化学本质都是蛋白质的概念是错误的 。
对 RNA型催化剂的命名
Cech等人取 RNA的词头 （ ribonucleic acid） 和
酶的词尾 （ enzyme） 将具有催化活性的 RNA命名为
,ribozyme” 。 从这个名称来看, ribozyme 是和
enzyme并列的一类物质, 而不是属于 enzyme的一类
物质 。 在, 英汉生物学词汇, （ 第二版 ） 中, 对
ribozyme的翻译是这样的：, 核酶, 核糖核酸拟酶,
酶性核糖核酸, 。 ribozyme至今还没有一个得到大
家公认的准确译名,目前最常用的是, 核酶, 。 曾经
有人提出造一个新字来翻译 ribozyme,即,,,
但没有得到大家的认可 。
抗体酶
1986年, Schulz和 Lerner两个实验室同时报
道他们成功地得到了具有酶催化活性的抗体 。 这
就是抗体酶 。 抗体酶是用过渡态底物的类似物作
为半抗原, 免疫动物得到的抗体, 这种抗体就可
能具有酶活力 。
(Abzymes)
酯酶的底物、过渡态及
过渡态类似物的结构
我们把酶催化的反应物称为底物
一、酶催化作用的特点
酶和一般催化剂的比较
催化剂能够降低反应所需的活化能, 使得
活化态分子的比例提高, 从而促进反应的进行,
提高反应的速率 。 在没有催化剂存在时, 过氧
化氢分解所需的活化能为 75.4 kj/mol,用无机
物液钯作催化剂时, 所需的活化能降至 48.9
kj/mol,而用过氧化氢酶催化时, 活化能降至
8.4 kj/mol。
催化过程与非催化过程
自由能的变化
酶作为生物催化剂的特点
?酶易失活
?酶具有很高的催化效率
?酶具有高度的专一性
?酶活性受到调节和控制
二、酶的化学本质
及其组成
酶的化学组成
有些酶仅由蛋白质组成, 也有些酶除了蛋白
质外, 还有其它成分, 后者称为缀合蛋白质 。 对
于缀合蛋白质的酶来说, 其蛋白质部分称为脱辅
酶 （ apoenzyme）, 与其结合的非蛋白成分称为
辅因子 （ cofactor）, 二者结合后称为全酶
（ holoenzyme） 。 对于需要辅因子的酶来说, 仅
脱辅酶是没有活性的, 单独的辅因子一般也没有
活性 （ 有少数辅因子有弱的催化活性 ） 。
辅因子
辅因子可分为三类,
① 辅基：小分子有机化合物, 与酶蛋白以共价
键结合, 不能通过透析除去 。
② 辅酶：小分子有机化合物, 与酶蛋白以非共
价键结合, 可以通过透析除去 。
③ 金属离子：这里说的金属离子是指单独存在
的金属离子, 有些辅基中也含有金属离子, 如血
红素 。
不同的脱辅酶需要的辅因子不同, 含有不同
类型辅因子的全酶催化反应的类型不同 。
单体酶、寡聚酶、多酶复合体
?单体酶 （ monomeric enzyme） 一般是由一条
肽链组成, 但有些单体酶由多条肽链组成, 链
间有二硫键连接 。 单体酶种类较少, 水解酶都
是单体酶 。
?寡聚酶 （ oligomeric enyme） 是多亚基组成的,
亚基之间靠次级键结合 。 可以是同多聚酶, 也
可以是杂多聚酶 。
?多酶复合体 （ multienzyme complex） 是由几
种酶靠非共价键按一定的方式结合而成, 它可
以催化连续的几个反应, 相当于一条生产线 。
三、酶的命名和分类
习惯命名法一般是以酶作用的底物加反应类型来
命名, 如催化淀粉水解的酶叫淀粉酶 （ 对催化水解反
应的酶, 水解两字省略 ）, 催化琥珀酸脱氢反应的酶
叫琥珀酸脱氢酶, 催化葡萄糖氧化反应的酶叫葡萄糖
氧化酶等 。 但也有一些酶的名称前面加上了来源, 如
胃蛋白酶, 木瓜蛋白酶, 牛胰核糖核酸酶等 。 还有一
些酶从名称上根本看不出是干什么的, 如触酶 （ 过氧
化氢酶 catalase）, 漆酶 （ 一种含铜的氧化酶
laccase）, 转化酶 （ 蔗糖酶 invertase） 等 。 习惯
名为人们所熟悉, 经常使用, 但不够严谨科学 。
(习惯命名法 )
酶的命名和分类
以反应物 （ 如果有两种反应物, 中间以
,：, 隔开 ） 加反应性质命名 。 如,
乙醇,NDA氧化还原酶
脂肪水解酶 （ 水省略 ）
(国际系统命名法 )
国际系统分类法
及酶的编号
编号以 EC（ Enzyme Commission） 开始, 后
面跟 4个数字 。 第 1个数字表示酶属于哪一大类,
酶学委员会根据酶反应的类型, 把酶分为 6大类,
即氧化还原酶类, 转移酶类, 水解酶类, 裂合酶
类, 异构酶类, 连接酶类 （ 也叫合成酶类 ）, 分
别以 1,2,3,4,5,6编号 。 第 2个数字表示酶属于该大类
的哪一小类, 小类是根据反应的基团或键而定的 。
第 3个数字对酶进一步分类, 根据反应物种类而分 。
第 4个数字是在前 3个数字相同时的顺序编号 。
氧化还原酶类
（ oxido-reductases）
氧化还原酶类是催化氧化还原反应的酶, 又
可分为氧化酶和脱氢酶两类 。
（ 1） 氧化酶类催化 O2氧化底物的反应, 生成
H2O2或 H2O。
AH2 + O2 A + H2O2
2AH2 + O2 2A + 2H2O
（ 2） 脱氢酶类需要辅酶 Ⅰ （ NAD+） 或辅酶 Ⅱ
（ NADP+） 作为受氢体, 催化底物氧化脱氢反应 。
AH2 + NAD(P)+ A + NAD(P)H + H+
转移酶类
（ transferases）
转移酶类催化基团从一个底物上转到另一
个底物上的反应 。
AX + B A + BX
水解酶类
水解酶类催化水解反应 。
A-B + H2O A-OH + BH
（ hydrolases）
裂合酶类
裂合酶类催化从底物上移去一个基团, 而留
下双键的反应或其逆反应 。
A-B A + B
（ lyases）
异构酶类
异构酶类催化各种同分异构体之间的转变 。
此类酶包括消旋酶, 差向异构酶, 顺反异构酶,
分子内氧化还原酶, 分子内转移酶和分子内裂解
酶等 。
A B
（ isomerases）
连接酶类
连接酶类催化一切必须与 ATP分解相偶联,
并由两种物质 （ 双分子 ） 合成一种物质的反应 。
A + B + ATP A-B + ADP +Pi
或 A + B + ATP A-B + AMP +Pii
（ ligases 或 synthatases）
四、酶的专一性
1.结构专一性
（ 1） 绝对专一性
（ 2） 相对专一性
① 族专一性或基团专一性
② 键专一性
2.立体异构专一性
（ 1） 旋光异构专一性
（ 2） 几何异构专一性
（酶的专一性由蛋白质部分决定）
相对专一性
族专一性或基团专一性,
它们只对反应键一侧的基团有严格要求,
而对反应键的另一侧基团没有要求, 如 α-D-葡
萄糖苷酶水解葡萄糖的 α糖苷键, 而不管糖苷
配基是什么 。
键专一性,
它们只对反应的键有要求, 对键两侧的基
团都没有要求, 如酯酶催化酯键的水解, 而不
管是乙酸乙酯还是丙酸甲酯 。
α-葡糖苷
蛋白酶的专一性
各种蛋白酶都有自己的专一性，有些蛋白
酶只要求肽键一侧的氨基酸残基种类，如胰蛋
白酶要求肽键的羧基侧是碱性氨基酸残基；有
些蛋白酶对肽键两侧的氨基酸残基都有要求，
如凝血酶只水解 Arg-Gly。
各种蛋白酶的专一性
R1,R2：芳香氨基
酸及其它疏水氨基
酸的侧链基团
R3, Ala,Gly、
Ser等短脂肪链氨
基酸
R4：碱性氨基酸
凝血酶的专一性
Arg Gly
旋光异构专一性
L-氨基酸氧化酶不能催化 D-氨基酸 氧化脱氨 。
几何异构专一性
有些酶的底物没有异构体, 但反应的产物可以是
异构体, 实际反应的产物只是两种异构体中的一种 。
特殊的立体化学专一性
酶的立体化学专一性还表现在能区分从有机化
学的观点来看属于对称分子中的两个相等的基团,
只催化其中的一个反应, 而不催化另一个反应 。 例
如, 一端由 14C标记的甘油, 在甘油激酶的催化下
可以与 ATP反应, 仅产生一种标记产物, 甘油 -1-磷
酸 。 酵母醇脱氢酶在催化反应时, 辅酶尼克酰胺环
C4上只有一侧可以加氢或脱氢 。
甘油激酶催化反应产物的专一性
辅酶 NAD还原加氢的立
体异构专一性
“锁与钥匙, 假说
（ lock and key）
该假说认为, 酶的活性部位是刚性的,
其形状刚好能与底物吻合, 非底物因形状不
吻合, 所以不能与酶结合 。
此假说不能解释酶能够催化逆反应, 以
及有些酶可以催化多种底物反应 。
“锁与钥匙, 示意图
“诱导契合, 假说
（ induced-fit）
该假说认为酶的活性中心在与底物结
合时会发生构象的变化, 活性中心在底物
的诱导下, 采取了与底物形状吻合的构象 。
此假说现已得到公认 。
“
诱
导
契
合
”
示
意
图
五、酶的活力测定和
分离纯化
酶活力
酶的定量是以其催化能力的大小来衡量
的，称为酶活力。
在酶催化反应过程中，底物的量逐渐减
少，产物的量逐渐增加，通过检测单位时间
底物的减少量或产物的增加量，可以测出酶
催化能力的大小，也就是酶活力的大小。
酶活力的指标
由于底物的初始量往往较大，在短时
间内底物浓度变化的相对值很小，不容易
准确测定。而产物是从无到有，在短时间
内产物浓度变化的相对值很大，所以常以
单位时间产物浓度的增加 作为衡量酶活力
的指标。
酶活力测定对反应时间
的要求
在试管反应中, 随着酶反应的进行, 产物浓度
逐渐增加, 底物浓度逐渐减少, 逆反应逐减增强；
酶由于变性, 活力也会逐渐下降；反应条件也会逐
渐偏离最适条件 。 因此, 随着时间的推移, 反应速
率会逐渐下降 。 若经过较长时间的酶反应再测定产
物的增加量, 单位时间的产物增加量就会减少；而
只经过短时间的反应就测定产物的增加量, 单位时
间的产物增加量就较高 。 后者才能反应出酶活力的
实际水平 。
酶活力测定对反应时间
的要求
测定酶活力时, 应测定其初速率 。 但反
应的时间又不能太短, 时间太短产物积累量
太少, 达不到检测灵敏度所要求的量 。 因此,
一般要求在底物的转化率不超过 5%的时间内
测定反应的产物量, 产物的积累量应能够较
准确地测量出来 。
酶的活力单位
酶的活力单位有多种定义, 其共同的定义
是：在一定条件下, 单位时间内将一定量的底
物转化成产物所需的酶量 。 这样, 对于一个酶
制剂来说, 就可以用每 ml或每 mg含有多少单
位的酶来表示其酶活力 （ U/ml or U/mg） 。
酶活力的国际单位
国际单位（ IU）的定义,
在最适反应条件 （ 温度 25℃ ） 下, 每分钟
内催化 1μmol底物转化为产物所需的酶量为一个
活力单位, 即 1IU = 1μmol/min。
酶活力的实用单位
在实际工作中，人们还是习惯用一些与国
际单位不同的单位来表示酶活力。实际上，有
些酶活力无法用国际单位来表示。如 α-淀粉酶
的活力单位为每小时催化 1g可溶性淀粉液化所
需要的酶量，也有用每小时催化 1ml 2%的可溶
性淀粉液化所需要的酶量为 1个单位的。
一种大的酶活力单位
1972年, 为了方便工业上使用, 国际酶
学委员会又推荐了一个大的酶活力单位, 即
Katal,规定为：在最适条件下, 每秒钟催
化 1mol底物转化为产物所需的酶量为 1Katal。
1Kat = 60× 106 IU
酶的比活力
酶的比活力用每 mg蛋白质所含的酶活力
单位数表示, 即 U/mg protein。 比活力是衡量
酶纯度的指标 。
每 ml酶制剂含有多少酶单位叫酶浓度,
而不是比活力 （ 书上有误 ） 。
酶活力的测定方法
?分光光度法
?荧光法
?同位素法
?电化学法
酶的分离和纯化
按分离纯化蛋白质的方法进行,
中间每一步都要测定酶活力和蛋白质
含量 。
(General Survey of Enzyme)
一、酶催化作用的特点
二、酶的化学本质及其组成
三、酶的命名和分类
四、酶的专一性
五、酶的活力测定和分离纯化
六,核酶
七,抗体酶
八,酶工程简介
酶在生物体内的重要性
新陈代谢是生命活动的基础，是生命活动
最重要的特征。而构成新陈代谢的许多复杂而
有规律的物质变化和能量变化，都是在酶
（ enzyme）催化下进行的。生物的生长发育、
繁殖、遗传、运动、神经传导等生命活动都与
酶的催化过程紧密相关，可以说，没有酶的参
与，生命活动一刻也不能进行。
酶的化学本质
酶是生物机体中产生的, 具有催
化作用的生物大分子 。 从最早纯化出
的酶来看, 其化学本质都是蛋白质,
所以给酶的定义为, 酶是具有催化活
性的蛋白质, 。
关于酶化学本质的分歧
上世纪 80年代初, Cech和 Altman分别发现了具
有催化活性的 RNA,这引起了对酶定义的分歧 。 有
人认为,, 酶是具有催化活性的蛋白质,, 所以具
有催化活性的 RNA属于一类新发现的具有催化活性
的生物大分子, 应该给它们起一个新的名字 。 也有
人认为,, 酶是具有催化活性的生物大分子,, 具
有催化活性的 RNA是酶新发现的成员, 以前认为酶
的化学本质都是蛋白质的概念是错误的 。
对 RNA型催化剂的命名
Cech等人取 RNA的词头 （ ribonucleic acid） 和
酶的词尾 （ enzyme） 将具有催化活性的 RNA命名为
,ribozyme” 。 从这个名称来看, ribozyme 是和
enzyme并列的一类物质, 而不是属于 enzyme的一类
物质 。 在, 英汉生物学词汇, （ 第二版 ） 中, 对
ribozyme的翻译是这样的：, 核酶, 核糖核酸拟酶,
酶性核糖核酸, 。 ribozyme至今还没有一个得到大
家公认的准确译名,目前最常用的是, 核酶, 。 曾经
有人提出造一个新字来翻译 ribozyme,即,,,
但没有得到大家的认可 。
抗体酶
1986年, Schulz和 Lerner两个实验室同时报
道他们成功地得到了具有酶催化活性的抗体 。 这
就是抗体酶 。 抗体酶是用过渡态底物的类似物作
为半抗原, 免疫动物得到的抗体, 这种抗体就可
能具有酶活力 。
(Abzymes)
酯酶的底物、过渡态及
过渡态类似物的结构
我们把酶催化的反应物称为底物
一、酶催化作用的特点
酶和一般催化剂的比较
催化剂能够降低反应所需的活化能, 使得
活化态分子的比例提高, 从而促进反应的进行,
提高反应的速率 。 在没有催化剂存在时, 过氧
化氢分解所需的活化能为 75.4 kj/mol,用无机
物液钯作催化剂时, 所需的活化能降至 48.9
kj/mol,而用过氧化氢酶催化时, 活化能降至
8.4 kj/mol。
催化过程与非催化过程
自由能的变化
酶作为生物催化剂的特点
?酶易失活
?酶具有很高的催化效率
?酶具有高度的专一性
?酶活性受到调节和控制
二、酶的化学本质
及其组成
酶的化学组成
有些酶仅由蛋白质组成, 也有些酶除了蛋白
质外, 还有其它成分, 后者称为缀合蛋白质 。 对
于缀合蛋白质的酶来说, 其蛋白质部分称为脱辅
酶 （ apoenzyme）, 与其结合的非蛋白成分称为
辅因子 （ cofactor）, 二者结合后称为全酶
（ holoenzyme） 。 对于需要辅因子的酶来说, 仅
脱辅酶是没有活性的, 单独的辅因子一般也没有
活性 （ 有少数辅因子有弱的催化活性 ） 。
辅因子
辅因子可分为三类,
① 辅基：小分子有机化合物, 与酶蛋白以共价
键结合, 不能通过透析除去 。
② 辅酶：小分子有机化合物, 与酶蛋白以非共
价键结合, 可以通过透析除去 。
③ 金属离子：这里说的金属离子是指单独存在
的金属离子, 有些辅基中也含有金属离子, 如血
红素 。
不同的脱辅酶需要的辅因子不同, 含有不同
类型辅因子的全酶催化反应的类型不同 。
单体酶、寡聚酶、多酶复合体
?单体酶 （ monomeric enzyme） 一般是由一条
肽链组成, 但有些单体酶由多条肽链组成, 链
间有二硫键连接 。 单体酶种类较少, 水解酶都
是单体酶 。
?寡聚酶 （ oligomeric enyme） 是多亚基组成的,
亚基之间靠次级键结合 。 可以是同多聚酶, 也
可以是杂多聚酶 。
?多酶复合体 （ multienzyme complex） 是由几
种酶靠非共价键按一定的方式结合而成, 它可
以催化连续的几个反应, 相当于一条生产线 。
三、酶的命名和分类
习惯命名法一般是以酶作用的底物加反应类型来
命名, 如催化淀粉水解的酶叫淀粉酶 （ 对催化水解反
应的酶, 水解两字省略 ）, 催化琥珀酸脱氢反应的酶
叫琥珀酸脱氢酶, 催化葡萄糖氧化反应的酶叫葡萄糖
氧化酶等 。 但也有一些酶的名称前面加上了来源, 如
胃蛋白酶, 木瓜蛋白酶, 牛胰核糖核酸酶等 。 还有一
些酶从名称上根本看不出是干什么的, 如触酶 （ 过氧
化氢酶 catalase）, 漆酶 （ 一种含铜的氧化酶
laccase）, 转化酶 （ 蔗糖酶 invertase） 等 。 习惯
名为人们所熟悉, 经常使用, 但不够严谨科学 。
(习惯命名法 )
酶的命名和分类
以反应物 （ 如果有两种反应物, 中间以
,：, 隔开 ） 加反应性质命名 。 如,
乙醇,NDA氧化还原酶
脂肪水解酶 （ 水省略 ）
(国际系统命名法 )
国际系统分类法
及酶的编号
编号以 EC（ Enzyme Commission） 开始, 后
面跟 4个数字 。 第 1个数字表示酶属于哪一大类,
酶学委员会根据酶反应的类型, 把酶分为 6大类,
即氧化还原酶类, 转移酶类, 水解酶类, 裂合酶
类, 异构酶类, 连接酶类 （ 也叫合成酶类 ）, 分
别以 1,2,3,4,5,6编号 。 第 2个数字表示酶属于该大类
的哪一小类, 小类是根据反应的基团或键而定的 。
第 3个数字对酶进一步分类, 根据反应物种类而分 。
第 4个数字是在前 3个数字相同时的顺序编号 。
氧化还原酶类
（ oxido-reductases）
氧化还原酶类是催化氧化还原反应的酶, 又
可分为氧化酶和脱氢酶两类 。
（ 1） 氧化酶类催化 O2氧化底物的反应, 生成
H2O2或 H2O。
AH2 + O2 A + H2O2
2AH2 + O2 2A + 2H2O
（ 2） 脱氢酶类需要辅酶 Ⅰ （ NAD+） 或辅酶 Ⅱ
（ NADP+） 作为受氢体, 催化底物氧化脱氢反应 。
AH2 + NAD(P)+ A + NAD(P)H + H+
转移酶类
（ transferases）
转移酶类催化基团从一个底物上转到另一
个底物上的反应 。
AX + B A + BX
水解酶类
水解酶类催化水解反应 。
A-B + H2O A-OH + BH
（ hydrolases）
裂合酶类
裂合酶类催化从底物上移去一个基团, 而留
下双键的反应或其逆反应 。
A-B A + B
（ lyases）
异构酶类
异构酶类催化各种同分异构体之间的转变 。
此类酶包括消旋酶, 差向异构酶, 顺反异构酶,
分子内氧化还原酶, 分子内转移酶和分子内裂解
酶等 。
A B
（ isomerases）
连接酶类
连接酶类催化一切必须与 ATP分解相偶联,
并由两种物质 （ 双分子 ） 合成一种物质的反应 。
A + B + ATP A-B + ADP +Pi
或 A + B + ATP A-B + AMP +Pii
（ ligases 或 synthatases）
四、酶的专一性
1.结构专一性
（ 1） 绝对专一性
（ 2） 相对专一性
① 族专一性或基团专一性
② 键专一性
2.立体异构专一性
（ 1） 旋光异构专一性
（ 2） 几何异构专一性
（酶的专一性由蛋白质部分决定）
相对专一性
族专一性或基团专一性,
它们只对反应键一侧的基团有严格要求,
而对反应键的另一侧基团没有要求, 如 α-D-葡
萄糖苷酶水解葡萄糖的 α糖苷键, 而不管糖苷
配基是什么 。
键专一性,
它们只对反应的键有要求, 对键两侧的基
团都没有要求, 如酯酶催化酯键的水解, 而不
管是乙酸乙酯还是丙酸甲酯 。
α-葡糖苷
蛋白酶的专一性
各种蛋白酶都有自己的专一性，有些蛋白
酶只要求肽键一侧的氨基酸残基种类，如胰蛋
白酶要求肽键的羧基侧是碱性氨基酸残基；有
些蛋白酶对肽键两侧的氨基酸残基都有要求，
如凝血酶只水解 Arg-Gly。
各种蛋白酶的专一性
R1,R2：芳香氨基
酸及其它疏水氨基
酸的侧链基团
R3, Ala,Gly、
Ser等短脂肪链氨
基酸
R4：碱性氨基酸
凝血酶的专一性
Arg Gly
旋光异构专一性
L-氨基酸氧化酶不能催化 D-氨基酸 氧化脱氨 。
几何异构专一性
有些酶的底物没有异构体, 但反应的产物可以是
异构体, 实际反应的产物只是两种异构体中的一种 。
特殊的立体化学专一性
酶的立体化学专一性还表现在能区分从有机化
学的观点来看属于对称分子中的两个相等的基团,
只催化其中的一个反应, 而不催化另一个反应 。 例
如, 一端由 14C标记的甘油, 在甘油激酶的催化下
可以与 ATP反应, 仅产生一种标记产物, 甘油 -1-磷
酸 。 酵母醇脱氢酶在催化反应时, 辅酶尼克酰胺环
C4上只有一侧可以加氢或脱氢 。
甘油激酶催化反应产物的专一性
辅酶 NAD还原加氢的立
体异构专一性
“锁与钥匙, 假说
（ lock and key）
该假说认为, 酶的活性部位是刚性的,
其形状刚好能与底物吻合, 非底物因形状不
吻合, 所以不能与酶结合 。
此假说不能解释酶能够催化逆反应, 以
及有些酶可以催化多种底物反应 。
“锁与钥匙, 示意图
“诱导契合, 假说
（ induced-fit）
该假说认为酶的活性中心在与底物结
合时会发生构象的变化, 活性中心在底物
的诱导下, 采取了与底物形状吻合的构象 。
此假说现已得到公认 。
“
诱
导
契
合
”
示
意
图
五、酶的活力测定和
分离纯化
酶活力
酶的定量是以其催化能力的大小来衡量
的，称为酶活力。
在酶催化反应过程中，底物的量逐渐减
少，产物的量逐渐增加，通过检测单位时间
底物的减少量或产物的增加量，可以测出酶
催化能力的大小，也就是酶活力的大小。
酶活力的指标
由于底物的初始量往往较大，在短时
间内底物浓度变化的相对值很小，不容易
准确测定。而产物是从无到有，在短时间
内产物浓度变化的相对值很大，所以常以
单位时间产物浓度的增加 作为衡量酶活力
的指标。
酶活力测定对反应时间
的要求
在试管反应中, 随着酶反应的进行, 产物浓度
逐渐增加, 底物浓度逐渐减少, 逆反应逐减增强；
酶由于变性, 活力也会逐渐下降；反应条件也会逐
渐偏离最适条件 。 因此, 随着时间的推移, 反应速
率会逐渐下降 。 若经过较长时间的酶反应再测定产
物的增加量, 单位时间的产物增加量就会减少；而
只经过短时间的反应就测定产物的增加量, 单位时
间的产物增加量就较高 。 后者才能反应出酶活力的
实际水平 。
酶活力测定对反应时间
的要求
测定酶活力时, 应测定其初速率 。 但反
应的时间又不能太短, 时间太短产物积累量
太少, 达不到检测灵敏度所要求的量 。 因此,
一般要求在底物的转化率不超过 5%的时间内
测定反应的产物量, 产物的积累量应能够较
准确地测量出来 。
酶的活力单位
酶的活力单位有多种定义, 其共同的定义
是：在一定条件下, 单位时间内将一定量的底
物转化成产物所需的酶量 。 这样, 对于一个酶
制剂来说, 就可以用每 ml或每 mg含有多少单
位的酶来表示其酶活力 （ U/ml or U/mg） 。
酶活力的国际单位
国际单位（ IU）的定义,
在最适反应条件 （ 温度 25℃ ） 下, 每分钟
内催化 1μmol底物转化为产物所需的酶量为一个
活力单位, 即 1IU = 1μmol/min。
酶活力的实用单位
在实际工作中，人们还是习惯用一些与国
际单位不同的单位来表示酶活力。实际上，有
些酶活力无法用国际单位来表示。如 α-淀粉酶
的活力单位为每小时催化 1g可溶性淀粉液化所
需要的酶量，也有用每小时催化 1ml 2%的可溶
性淀粉液化所需要的酶量为 1个单位的。
一种大的酶活力单位
1972年, 为了方便工业上使用, 国际酶
学委员会又推荐了一个大的酶活力单位, 即
Katal,规定为：在最适条件下, 每秒钟催
化 1mol底物转化为产物所需的酶量为 1Katal。
1Kat = 60× 106 IU
酶的比活力
酶的比活力用每 mg蛋白质所含的酶活力
单位数表示, 即 U/mg protein。 比活力是衡量
酶纯度的指标 。
每 ml酶制剂含有多少酶单位叫酶浓度,
而不是比活力 （ 书上有误 ） 。
酶活力的测定方法
?分光光度法
?荧光法
?同位素法
?电化学法
酶的分离和纯化
按分离纯化蛋白质的方法进行,
中间每一步都要测定酶活力和蛋白质
含量 。
