果胶酶究竟是不是复合酶？

shengwujiaoxue

有一学生问：果胶酶究竟是不是复合酶？

老师：是。

学生：为什么资料上说果胶酶不是复合酶？

老师：什么资料？

学生：出示了资料《生物选修1必刷题》。





上面是这样写的：“果胶酶不是复合酶，复合酶是指多种酶分工协作，催化完成一系列反应，如纤维素酶。果胶酶是一类酶,其中每一种都能够独立将果胶分解为半乳糖醛酸。”

老师：关于复合酶，人教版高中生物课本中并没有给出概念。而且，课本和教参也并未说明果胶酶是否为复合酶。我认为你的这本资料对复合酶的定义是比较准确的，但它的后面一句话是有问题：“其中每一种都能够独立将果胶分解为半乳糖醛酸”。其实，果胶的成分和结构比较复杂，这些酶并非都是把果胶独立地分解为半乳糖醛酸。


以下是相关资料：

果胶是天然存在于植物细胞内相邻细胞壁中胶层的一种多聚糖，主要存在于植物的细胞壁和细胞内层，与纤维素和半纤维素等非淀粉多糖交织在一起为内部细胞的支撑物质。通常以原果胶、果胶酯酸和果胶酸3种形式存在。
原果胶是与纤维素、 半纤维素结合在一起的高度甲酯化的聚半乳糖醛酸， 存在于细胞壁中，不溶于水，在原果胶酶或酸的作用下可水解为果胶酯酸。
果胶酯酸是羧基不同程度甲酯化和中和的聚半乳糖醛酸，存在于植物细胞汁液中，可溶于水，溶解度与酯化程度有关，在果胶酶或酸、碱的作用下可水解为果胶酸。


果胶酶是复合酶还是单体酶？

通过上述分析得出，果胶是由几种物质组成，一种酶是无法完成果胶分解的。而果胶酶是分解果胶物质多种酶的总称，主要由原果胶酶、果胶酯酶、多聚半乳糖醛酸酶、果胶裂解酶四种酶组成，通过四种酶的相互协调作用完成对果胶的分解，各种酶的作用机理如下：

原果胶酶：水溶性果胶，原果胶酶切断聚甲氧基半乳糖醛酸和阿拉伯糖之间的化学键；

果胶酯酶：可随机切除水溶性果胶分子中的甲氧基与半乳糖醛酸之间的酯键，产生甲醇和游离羧基。


聚半乳糖醛酸酶：该酶能切断果胶酸的α-1,4 糖苷键，促进聚半乳糖醛酸链水解；

果胶裂解酶：通过反式消去作用裂解果胶聚合体，裂解酶在C-4 位置上断开糖苷键，同时从C-5 处消去一个H 原子从而产生一个不饱和产物；

通过三种酶的相互协调作用，果胶酶将果胶类物质分解为小分子物质、使浑浊的果汁迅速澄清；降低果浆粘度，提高过滤效率，延长超滤膜的清洗间隔，大幅提高压榨设备利用率；裂解植物细胞壁，提高果汁得率，提升了产品的营养价值。


由此可知，果胶酶是一种复合酶。