酶有催化作用，为什么说酶可以分解物质，酶是怎么分解物质的？

检验之星

酶有催化作用，为什么说酶可以分解物质，酶是怎么分解物质的？
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同花顺

据WK Research《2023年全球鸡蛋蛋白粉专业调查报告，到2028年的预测》，由于消费者越来越关注健康的生活方式和饮食习惯，对富含蛋白质的功能性食品和饮料的需求不断增长，预计蛋粉在未来几年将持续增长，将对市场产生积极影响。
鸡蛋蛋清中蛋白质含量约占蛋清质量的10%-12%，主要由卵清蛋白、卵转铁球蛋白、类卵黏蛋白、溶菌酶、球蛋白等组成。

蛋清蛋白含有人体所必需的多种氨基酸，且组成配比适当，与人体需要极为接近，是一种理想的蛋白质资源[1]。

但蛋清蛋白存在黏度大、热稳定性差、易起泡和有致敏性等缺点，而且蛋清蛋白粉在制备过程中也容易造成部分功能特性下降，限制了它在食品加工中的应用[2，3]。




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蛋粉是丰富的蛋白原料
所含优质蛋白质更易被人体消化吸收

鸡蛋清的蛋白质含量相对较高，把鸡蛋去掉蛋黄后，用蛋清加工成的干物质就是蛋粉。

蛋品行业的各种营养品如奶白糖、奶白蛋糕、麦乳精等等都含有丰富的蛋白原料。

上述营养佳品之所以受欢迎，尤其是病弱者、老年人和婴幼儿的青睐，是因为它们所含的优质蛋白质易被人体消化吸收。

在许多人眼中，以为蛋清加工成蛋粉是一件非常容易的事，只要把蛋清加热干燥磨成粉就行了。

其实不然，这样加工出来的蛋粉，既不溶于水，也不易贮存，放久了则会变色变味，无法作为食品加工的原料。




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正确制作蛋粉的标准
在于溶于水、久存不变色不变味特性

加工制作蛋粉正确的步骤是：将蛋清倒入经过消毒的容器中，在适宜的温度和缺乏氧气的条件下，靠落在蛋清里的微生物生长发酵。

经过一段时间后，再将蛋清喷雾干燥，就可以变成既能溶于水，又能久存不变色、不变味的蛋白粉了。

原料在微生物发酵期间，分泌出3种与蛋清加工有关的酶，蛋白（水解）酶，葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶。

蛋白酶水解蛋白质变成多肽，多肽加热溶于水
是制作蛋粉溶于水特性的前提条件

蛋白质经蛋白酶的水解，变成分子小的多肽，蛋白质加热后不溶于水，多肽加热后却能溶于水，因而蛋清经发酵水解而做出来的蛋粉完全能溶于水中。

葡萄糖氧化酶将蛋清中葡萄糖分解，分解产物经过氧化氢酶再次分解，消除蛋粉变色因素。

另外，蛋清中本含有一些葡萄糖，若不经处理就直接加工成蛋粉，这些葡萄糖就使蛋粉变色变味，为改变这一状况，微生物发酵期间菌体产生的葡萄糖氧化酶将葡萄糖变成葡萄糖酸和过氧化氢，再经微生物分泌的过氧化氢酶将过氧化氢分解变成水和氧气，这样就把引起蛋粉变色的葡萄糖消除了。

向蛋清中加入蛋白酶、葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶，成为高效、高质的蛋粉制作生产方式。

研究发现酶解不仅可以降低鸡蛋蛋清蛋白的相对分子质量，减小致敏性，而且酶解生成的寡肽更易于人体消化吸收[4]，具有降血压、抗氧化、抗凝血、抗菌和免疫调节等生理功能，可大为提高鸡蛋蛋清蛋白在食品工业中的应用范围[5]。

在过去，蛋品加工厂用自然发酵法处理蛋清，工艺条件不容易掌握，所以质量不稳定，有时甚至出现全部蛋清变质报废的现象，而自从掌握蛋清发酵原理后，就可以改用直接向蛋清中分别加入蛋白酶、葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶来处理蛋清，生产优质蛋粉、制成更多的蛋品食物了。

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一、酶的催化作用与分子活化能


活化分子数越多，反应速度越快。
1. 常态分子变为活化态的途径：

• 对反应体系加热或用光照射，使反应分子活化。
  
• 使用适当的催化剂，降低反应的能阈。
  

二、中间产物学说
1. 定义：酶与底物通过形成中间产物使反应沿一个低活化能的途径进行。


2.己糖激酶与葡萄糖形成酶－底物复合物（a）结合前；（b）结合后。


三、酶的活性部位和必需基团
1. 活性中心（活性部位）：指酶分子中直接与底物结合，并和酶催化作用直接有关的部位。
1.1分类：
单纯酶：活性中心由少数几个氨基酸残基或是这些残基上的某些基团构成。
结合酶：辅因子也是酶活性中心的组成成分。
2.酶活性中心（功能部位）：  结合部位：决定酶的专一性。
                                             催化部位：决定酶催化的性质。
3.必需基团：
3.1定义：酶分子中有些基团若经化学修饰使其改变，则酶活性丧失，这些基团称为必需基团。
3.2分类：

• 活性中心内的必需基团：  结合基团：与底物相结合
  

                                         催化基团：催化底物转变成产物

• 活性中心外的必需基团：位于活性中心以外，维持酶活性中心应有的空间构象所必需。
  

四、诱导契合学说
1.锁钥学说： 1890. Emil Fischer


2.诱导契合学说: 1958. D.E.Koshland


五、使酶具有高效性的因素
1.邻近与定向效应



邻近与定向（轨道定向）效应的示意图

2. “张力”和“变形”


3.酸碱催化：在反应中通过瞬时地向反应物提供质子或从反应物接受质子以稳定过渡态，从而加快反应速度，称为酸碱催化。

• His 的咪唑基是酸碱催化作用中最活泼的一个功能团。
  

4.共价催化：
4.1概念：某些酶可以和底物形成一个反应活性很高的不稳定的共价中间物，这个中间物很易变成过渡态，反应活化能大大降低，从而提高反应速度的过程。
4.2它包括两种类型：
亲核基团： His 的咪唑基，Cys 的巯基，Asp 的羧基，Ser 的羟基等；
亲电子基团：H+ 、Mg 2+、 Mn 2+ 、Fe3+
5.微环境的影响

• 在避开水分子的干扰下，分子间的离子键才容易产生。
  
• 酶活性中心是低介电区域
  

六、酶原激活
1.酶原：有一些酶，在最初合成和分泌时，是没有活性的酶的前体形式，这种前体称为酶原。
2.酶原激活：酶原在一定条件下被打断一个或几个特殊的肽键，从而使酶构象发生一定的变化，形成具有活性的三维结构的过程称为酶原激活。
3.以酶原形式存在的意义：

• 可以对酶的活性进行调节。
  
• 对组织的一种保护。
  

同花顺

先说明，不是所有酶都有“分解物质”的作用，许多酶也有“合成物质”和“改变物质结构”的作用。
例如：核糖体中的酶（RNA），可以合成肽链；内质网中的酶，可以折叠和加工肽链；高尔基体中的酶，可以对折叠后的肽链进行修饰......
“分解物质”只是酶的一种常见功能，酶的作用是降低反应活化能，催化反应的发生，至于某种酶到底能催化哪种反应，取决于其微观结构。
<hr/>常见的能“分解物质”的酶为水解酶和裂合酶，在EC编号中分别为EC3和EC4（顺带提一句，我的昵称就来自水解酶[笑]）。
水解酶根据反应位点不同，被细分为若干个子类：
EC3.1：酯键（酯酶）
EC3.2：糖（糖基酶）
EC3.3：醚键
EC3.4：肽键（肽酶）
EC3.5：C-N键，但不包括肽键
EC3.6：酸酐
EC3.7：C-C键
EC3.8：卤键
EC3.9：P-N键
EC3.10：S-N键
EC3.11：S-P键
EC3.12：S-S键
EC3.13：C-S键
在水分子（H2O）的参与下，水解酶与这些位点结合，断键，并在两侧分配羧基（-OH）和氢。

裂合酶根据反应位点不同，亦可细分为若干个子类：
EC4.1：碳-碳裂合酶
EC4.2：碳-氧裂合酶
EC4.3：碳-氮裂合酶
EC4.4：碳-硫裂合酶
EC4.5：碳-卤裂合酶
EC4.6：碳-氮裂合酶
EC4.99：其他裂合酶
裂合酶可以从底物中去掉某个基团并残留双键，或是通过逆反应把某个基团添加到双键的位置。

队长是我

酶的主要类型都是蛋白质，蛋白质是大分子物质，属于高能价键大分子化合物，这就意味着酶具有通过自身分子结构改变官能团的价键能量的能力，可以和反应物形成氢键，熔键，电离和键能转导等好几种变键化合反应。

队长是我

食物有提高幸福感作用，为什么说食物可以果腹，食物是怎么果腹的？

题目大约等价于上面那句话了。
食物，是一个统称，酶也是。

所以，这个问题......怎么说呢，“催化”是过程，“分解物质”是（一种具体的）结果。混搭的效果就是，没法回答。