酶促反应动力学_【酶工程】酶活性定义及酶活性单位

1 常用名词解释

酶活力(enzyme activity)也称酶活性，是指酶催化一定化学反应的能力。酶活力的大小是用酶的单位数来表示。

酶活性单位：在一定条件下(PH，温度，反应体系等)，使酶反应速率达到某一值所需要的酶量，这一速率就是指单位时间内转化底物的变化量。

国际酶活性单位(IU)：酶反应最适条件下(最适温度、最适pPH值等),每分钟催化1μmol底物转化所需要的酶量。酶量表示为IU/mL或者IU/g。

自定义单位：在很多情况下我们可以根据酶活力的定义和实际情况进行自定义酶活性单位。比如在一定条件下，催化转化1μg底物所需要的酶量定义为一个酶活性单位。

比酶活：比活力 为每毫克蛋白质所具有的酶活力单位数，一般用酶活力单位/mg蛋白质表示。酶的比活力在酶学研究中用来衡量酶的纯度，对于同一种酶来说，比活力越大，酶的纯度越高。利用比活力的大小可以用来比较酶制剂中单位质量蛋白质的催化能力，是表示酶的纯度高低的一个重要指标。

酶促反应速率：单位时间内转化底物的量，影响酶促反应速率的因素有温度，pH，底物浓度，酶量，促进剂和抑制剂等。单位根据酶活性单位定义决定。在其他条件一定的情况下，酶促反应速率和底物的浓度可用米氏方程来解释和诠释。在后续会有详细说明。

初速率：酶反应的初速度即为底物消耗量很小(一般在5％以内)时的反应速度。在该阶段，酶的反应速率和酶量成正比，和底物浓度无关，酶初反应速率最大，因此酶活性测定一般选择酶促反应初速率计算。

2 酶活性测定原理

 酶活性测定原理：

根据酶活力单位的定义，可以看出，我们需要测定酶的催化反应速率。酶的反应速率可以用单位时间内底物的减少和产物的增加来表示。一般情况下，产物和底物的该变量(mol或者μmol)是一致的，因此理论上用两者都可以计算酶的反应速率。但是，由于实际情况，底物的浓度是过量的，而为了测定初速度，反应时间往往比较短，也就是底物的转化比例往往较低，这就增加了检测的系统误差。而产物是从无到有的过程，系统误差比较小，所以一般检测反应产物，但是在产物没有办法测定时，还是会用底物的转化率来测定。

2 酶活性测定方法

按照仪器检测方法分：分光光度法，浊度法，荧光法，高效液相色谱法，电极法，电位滴定法，量气法，放射性核素法。根据底物的特性，选择恰当的方法，仪器优选简单的设备，方便推广应用。优选检测通量高的设备，能够快速高通量测定样品。我们平常用的最多的设备就是分光光度法，也是最为成熟的体系。

按照反应时间分：定时法，连续监测法和平衡法。

固定时间法：测定酶促反应开始一段时间内底物的减少量或者产物的增加量，从而来计算酶活性。固定时间法又可以分为：终点法(0-t)和两点法(t1-t2)。

优点：简单；缺点：难以确定反应时间内，是否处于线性期。固定时间段所选时间不宜过长。

连续监测法：测定底物和产物随时间的变化量，又称速率法。该方法每隔一定时间(10s-60s)测定一次底物或者产物的变化量，连续测定多点，然后将测定结果对时间作图，汇制反应速率曲线。计算酶活性。

优点：能动态反应酶促反应的进程，可以明显找到反应的线性期，结果可靠，样品和试剂用量少，可在短时间内完成测试。

缺点：要求能精确控制温度，PH，温度，底物浓度等条件，检测指标要能在线测得。

按照检测对象分：直接法和间接法(一步间接法，酶偶联法)。

例如葡萄糖氧化酶的测定方法：会用到过氧化氢酶的作用，检测氧化型领联茴香胺的含量来计算葡萄糖氧化酶的活性。

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