
【化】 enzyme deactivation
enzyme
【化】 enzyme; zyme
【医】 ascus ase; biocatalyst; enzyme; ferment; zymase; zyme; zymin; zymo-
【化】 deactivation; inactivation
【医】 devitalization; devitalize
酶失活(Enzyme Inactivation)是指酶分子因结构发生不可逆改变而永久丧失其催化活性的过程。与可逆的酶抑制不同,失活通常涉及酶蛋白共价结构的破坏或关键活性位点的永久性修饰,导致其无法再结合底物或催化反应。该过程在生物化学、工业生产和医药领域具有重要影响。
高温(>60°C)通过破坏氢键和疏水作用使酶蛋白变性。极端pH值(如胃蛋白酶在pH>5时失活)会改变酶的电离状态,破坏活性中心构象。
重金属离子(Hg²⁺、Pb²⁺)与巯基(-SH)结合,氧化剂破坏二硫键,烷化剂修饰组氨酸残基等,均可不可逆破坏活性位点。
细胞内蛋白酶通过水解肽键降解异常酶(如溶酶体酶解作用)。
通过测定剩余酶活性(单位时间内底物消耗量)量化失活程度,辅以圆二色谱分析二级结构变化、X射线晶体学观察三维构象改变。失活动力学常符合一级反应模型:
$$ -frac{d[E]}{dt} = k_d[E] $$
其中 (k_d) 为失活速率常数,[E]为活性酶浓度。
权威参考文献:
- Lehninger Principles of Biochemistry (7th ed.), Nelson & Cox, 2017
- Enzyme Inactivation in Food Processing, Food Chemistry, Elsevier
- BRENDA Enzyme Database (https://www.brenda-enzymes.org/)
- Structural Basis of Enzyme Inactivation, Journal of Biological Chemistry
酶失活是指酶因结构改变而丧失催化能力的过程,其机制和影响因素如下:
酶失活指酶的三维结构被破坏(如蛋白质变性或RNA结构改变),导致催化功能部分或完全丧失的现象。多数酶为蛋白质,少数为RNA(如核酶)。
物理因素
化学因素
特征 | 酶失活 | 酶抑制作用 |
---|---|---|
结构变化 | 三维结构破坏(变性) | 结构未破坏 |
可逆性 | 通常不可逆 | 多可逆(如竞争性抑制) |
作用方式 | 直接破坏分子 | 结合活性中心/变构位点 |
RNA酶(如四膜虫RNA)因结构特性,对部分变性条件有抗性,但高温或强酸仍可使其失活。
提示:实验室常用低温保存酶制剂(活性降低但可恢复),而高温灭菌则通过不可逆失活实现。
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