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酶的反应模式——ES理论

资料来源;濮振威等; 1996第四届全国后整理论文集P158-163

 

(E)和酶的作用物(基质S)及其作用后的反应产物(P)可以用下面的酶催化反应式表示:

     E+S=ES—→E+P

要酶起催化反应,先形戒ES络合物是个重要条件,酶处理中要设法形成ES,不然不能作用。酶处理中最后一步,即由ES变成E+P也相当重要,这后一步中的E可进一步反应。生产中实际使用的酶,常是几种酶的复合物,在溶液中几种不同的酶各自作用,反应生成的P可由另一种酶继续分解。当前常见的纤维素酶是由Cx ,C1 ,C0  三种酶复合在一起,

与基质纤维作用时, Cx内切酶;攻击纤维的任何部位,切断纤维素,生成更多的端基。C1外切酶;顺序切断纤维素一端无取代基的二糖,C0 葡萄糖水解酶;将二糖水解为葡萄糖。也就是;依次生成的P物质,由下一个酶来继续分解。

酶处理时要求;(1)针对处理要求选择好,给予该酶以最佳条件、包括温度、PH和其他有利无害的助剂(所谓有利无害是指可活化酶,至少是不能钝化与使之失活的助剂),这时要令酶在酶浴中均匀地扩散;(2)、酶被纤维表面所吸附,尽可能均匀地分布;(3)、酶扩散到纤维内部,最好是到达要处理的部位,以形成上述的"ES"状态,(4)、酶起生物催化反应,这时给予一定的机械震荡作用,可以使已反应物局部的松动和酶的进一步扩散形成新的"ES";(5)、控制好反应。当到达预定要求时,立即令其"完全失活",一般多用升温法,当然也可用调整PH或其他方法。

粘胶长丝的结晶度大大少于棉,但它有个紧密的表皮,因此其作用是先慢后快。棉、粘胶长丝和麻(亚麻、苎麻)若在大浴比中作长时间处理(处理时给予一定的机械作用)其降强曲线基本上是;棉为[]形,粘纤长丝为[]形,苎麻为[]形,这与其结构的紧密情况有关,这里的纤维素酶是一般的绿色木霉源的Tricboderma virid酶,文献报导该酶为椭圆球体长径为40~50Å,短径为20~1OÅ。有的纤维素的某个地方紧密,酶不能渗入。

羊毛的形态外层为角质,里面是皮质,羊毛的表面有很多鳞片,角质层呈疏水性,作酶处理时,很难作到均匀处理。酶与外层的作用一般是不均一,且较慢,但一旦角质层被破坏。内切蛋白酶的作用又变得非常快,因此控制难度很大。

酶结构中有"酶蛋白"和"辅酶",结构中不同的酶有不同的与某些金属离子形成络合物的情况,当酶结构中的酶蛋白与辅酶相分离,则酶失去了活性,当某些络合的全属离子脱去或减少后,活性也会消失或减小,另外当酶蛋白中某些结构发生变化时(如硬结等)活性也就消失了,因此酶的激活剂与失活剂常与这些基本关系有关,不少酶中有Ca+2  结合,少数酶中有锌或铁的络合离子,这些酶加Ca+2 或Zn+2、Fe+2有利于酶的活性,Cu+2则不行,因为其络合物使酶的活动形态改变了。至于HCH0、单宁、酚等往往会使其中一些蛋白凝结,因而完全失活,所谓"中毒"。