生物催化思维导图

这是一个关于生物催化的思维导图，包含生物催化反应的特征、 酶的功能与反应动力学等。

生物催化

• 生物催化剂是指生物反应过程 中起催化作用的游离或固定化 细胞和游离或固定化酶的总称。
• 生物催化反应的特征
  • 酶催化效率极高，是非酶催化的10 ～10 倍，无副反应
  • 具有高度的专一性
    • 绝对专一性
      • 一种酶只催化一种底物进行一种反应
    • 相对专一性
      • 一种酶能够催化一类结构相似的底物进行某种相同类型的反应
  • 酶催化的条件较温和
    • 可在常温常压和酸碱度（pH为5～8，一般在7左右）下进行，可减少不必要的副反应。
  • 调节性
    • 酸浓度调节
    • 抑制剂调节
    • 金属离子的调节
• 酶的功能与反应动力学
  • 酶的功能主要是由酶的活性中心和辅酶因子构成的
  • 诱导契合学说
    • 酶活性中心的底物在结构上并非严密互补，底部出现后会诱导蛋白酶分子， 使其构象发生有利于结合底物的变化，导致二者在构象上达成互补关系。
  • 在底物浓度较低时，反应速率随底物浓度的增加而急剧增加，速率 r 与［ S ］呈正比关系，表现为一级反应； 随着［ S ］增加， r 的增加率逐渐变小， r 与［ S ］不再成正比关系，表现为混合级反应
  • 当底物浓度达到一定值时， r 趋于恒定， r 与［ S ］无关，表现为零级反应，此时反应速率最大为 r ，[ S ］出现饱和。
• 影响酶催化反应的因素
  • PH值
    • 影响酶和底物的解离
    • 影响酶分子的构象
  • 酶的抑制剂
    • 失活作用
    • 抑制作用
    • 去激活作用
• 生物催化技术的应用
  • 在手性化合物合成上的应用
    • 酶催化还原
      • 生物催化还原反应可通过氧化还原酶实施，特别是对脱氢、加氢过程。
    • 酶催化氧化
      • 生物催化氧化通常用氧化还原酶进行，而经纯化的酶惯常需要对底物具有催化活性的辅酶。
    • 水解反应
      • 在生物催化中，最具开发意义的是内消旋或外消旋混合体的手性底物在水溶液中进行催化水解，得到相应的手性产物。 它们能催化某种给定的化合物（如酯）的分裂反应，在水的作用下分裂成两种分子，即一酸和一个醇。