第四节酶的人工模拟一、模拟酶的概念：人工模拟酶就是根据酶的作用原理，用人工的方法合成的具有活性中心和催化作用的蛋白或非蛋白质结构的化合物。模拟酶用合成高分子来模拟酶的结构、特性、作用原理以及酶在生物体内的化学反应，一般具有高效和高适应性的特点，在结构上比天然酶相对(xiāngduì)简单。模拟酶不仅在分子水平上模拟酶活性部位的形状、大小及其微环境等结构特征，更重要的是它能摸拟酶的作用机制和立体化学等特性。第一页，共五十一页。(mónǐ)1.模拟酶的酶学基础Pauling稳定(wěndìng)过渡态理论：酶先与底物结合，进而选择性地稳定(wěndìng)某一特定反应的过渡态（TS），降低反应活化能，从而加快反应速度。模拟酶要和酶一样，能够在结合底物过程中，通过底物的定向化、键的扭曲及变形来降低反应的活化能。第二页，共五十一页。ClicktoaddTitle第三页，共五十一页。ClicktoaddTitle第四页，共五十一页。ClicktoaddTitle2.主-客体化学和超分子化学主-客体化学的基本意义来源于酶和底物的相互作用，体现为主体(zhǔtǐ)和客体在结合部位的客间及电子排列的互补。超分子的形成源于底受和受体的结合，这种结合基于非共价键相互作用，超分子兼具分子识别、催化和选择性输出的功能。主-客体化学和超分子化学已经成为酶人工模拟的重要理论基础，是人工模拟酶研究的重要理论武器。第五页，共五十一页。(mónǐ)根据Kirby分类法，模拟酶可分为：①单纯酶模型：以化学方法通过天然酶活性的模拟来重建和改造酶活性。②机制酶模型：通过对酶作用机制诸如识别(shíbié)、结合和过渡态稳定化的认识，来指导酶模型的设计和生产。③单纯合成的酶样化合物：一些化学合成的具有酶样催化活性的简单分子。第六页，共五十一页。ClicktoaddTitle按照模拟(mónǐ)酶的属性，可分为：①主-客体酶（环糊精、冠醚、穴醚、杂环大环化合物和卟啉类等）②胶束酶③肽酶④半合成酶⑤分子印迹酶第七页，共五十一页。(kètǐ)优良的模拟酶—环糊精（cyclodextrin，CD）。能提供一个疏水的结合部位并能与一些无机和有机分子形成包结络合物，以此影响和催化一些反应。由几个D-(+)-吡喃葡萄糖残基通过α-1，4糖苷键连接而成。每个葡萄糖残基呈现椅式构象，整个分子类似环柱形分子，由于环糊精分子空穴边缘有许多羟基，能溶于水，空穴内基本是疏水的。环糊精催化的特点是：参与反应的底物分子先被环糊精分子包接，再于其发生反应，与酶...
