酶為什么要低溫保存
酶為什么要低溫保存
一般認(rèn)為酶的保存時(shí)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(lái)看看學(xué)習(xí)啦小編帶來(lái)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(duì)酶反應(yīng)速率有很大的影響，有一個(gè)最適溫度，在最適溫度兩側(cè)，反應(yīng)速率都比較低。
溫度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響有兩方面：一方面是當(dāng)溫度升高時(shí)，反應(yīng)速度也加快，這與一般化學(xué)反應(yīng)一樣。另一方面，隨溫度升高而使酶逐步變性，即通過(guò)減少有活性的酶而降低酶的反應(yīng)速度。酶的最適溫度就是這兩種過(guò)程平衡的結(jié)果，在低于最適溫度時(shí)，前一種效應(yīng)為主，在高于最適溫度時(shí)，后一種效應(yīng)為主，因而酶活性迅速喪失，反應(yīng)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(jié)果，它不是一個(gè)固定值，而與酶作用時(shí)間的長(zhǎng)短有關(guān)，酶可以短時(shí)間耐受較高的溫度，然后當(dāng)酶反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)時(shí)，最適溫度向溫度降低的方向移動(dòng)。因此，嚴(yán)格地說(shuō)，僅僅在酶反應(yīng)時(shí)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(jié)果，它不是一個(gè)固定值，而與酶作用時(shí)間的長(zhǎng)短也有關(guān)，也就是說(shuō)，對(duì)酶的活性來(lái)說(shuō)保存時(shí)間長(zhǎng)，最適溫度會(huì)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(duì)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(zhì)和酶對(duì)熱敏感，通常35℃～40℃以上就會(huì)失活，冷藏于冰箱一般只能保存一周左右，而且蛋白質(zhì)和酶越純?cè)讲环€(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(shí)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(duì)低溫敏感，如鳥肝丙酮酸羧化酶25℃穩(wěn)定，低溫下失活，過(guò)氧化氫酶要在0℃～4℃保存，冰凍則失活，羧肽酶反復(fù)凍融會(huì)失活等
⑵制成干粉或結(jié)晶保存：蛋白質(zhì)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(zhǎng)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(zhì)含水量大于10%，室溫低溫下均易失活，含水量小于5%時(shí)，37℃活性會(huì)下降，如要抑制微生物活性，含水量要小于10%，抑制化學(xué)活性，含水量要小于3%。此外要特別注意酶在凍干時(shí)往往會(huì)部分失活。
⑶在保護(hù)劑下保存：很早就有人觀察到，在無(wú)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?yàn)檠褐杏械鞍踪|(zhì)穩(wěn)定的因素，為了長(zhǎng)期保存蛋白質(zhì)和酶，常常要加入某些穩(wěn)定劑：例如：
?、俣栊缘纳蛴袡C(jī)物質(zhì)：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。
②中性鹽：有一些蛋白質(zhì)要求在高離子強(qiáng)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(shí)要脫鹽。
?、蹘€基試劑：一些蛋白質(zhì)和酶的表面或內(nèi)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(shí)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(yīng)性質(zhì)的不同，
氧化還原酶類
(oxidoreductase)促進(jìn)底物進(jìn)行氧化還原反應(yīng)的酶類，以SOD酵素為代表，包括轉(zhuǎn)移電子、氫的反應(yīng)和分子氧參加的反應(yīng)。常見(jiàn)的例子有脫氫酶、氧化酶、還原酶、過(guò)氧化物酶等，其中，SOD酵素越濃，抗氧化抗衰老能力越強(qiáng)。
轉(zhuǎn)移酶類
(transferases)催化底物之間進(jìn)行某些基團(tuán)(如乙酰基、甲基、氨基、磷酸基等)的轉(zhuǎn)移或交換的酶類。例如，甲基轉(zhuǎn)移酶、氨基轉(zhuǎn)移酶、乙酰轉(zhuǎn)移酶、轉(zhuǎn)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(yīng)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(gè)基團(tuán)并留下雙鍵的反應(yīng)或其逆反應(yīng)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(yīng)，使兩底物間形成新化學(xué)鍵并消除一個(gè)底物的雙鍵。合酶便屬于此類。
異構(gòu)酶類
(isomerases)催化各種同分異構(gòu)體、幾何異構(gòu)體或光學(xué)異構(gòu)體之間相互轉(zhuǎn)化的酶類。例如，異構(gòu)酶、表構(gòu)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(shí)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(fù)合酵素對(duì)健康可起到綜合性作用，較好的酵素復(fù)合種類多達(dá)上千種。
按照國(guó)際生化協(xié)會(huì)公布的酶的統(tǒng)一分類原則，在上述六大類基礎(chǔ)上，在每一大類酶中又根據(jù)底物中被作用的基團(tuán)或鍵的特點(diǎn)，分為若干亞類;為了更精確地表明底物或反應(yīng)物的性質(zhì)，每一個(gè)亞類再分為幾個(gè)組(亞亞類);每個(gè)組中直接包含若干個(gè)酶。
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