本文采用B3LYP方法对肝醇脱氢酶、金属酶催化烟酰胺腺嘌呤二核苷酸氧化乙醇生成乙醛的反应进行了理论研究。寻找反应的过渡态,优化得到了反应物、过渡态、中间体和产物的几何构型并计算了反应势垒。本论文的工作可以归纳为以下两个部分:1.采用B3LYP方法研究了肝醇脱氢酶催化烟酰胺腺嘌呤二核苷酸氧化乙醇生成乙醛的反应机理。在蛋白质或水环境下,比较了没有催化剂或以肝醇脱氢酶为催化剂时的反应势垒。研究结果表明:肝醇脱氢酶在反应中的重要作用在于肝醇脱氢酶中的Zn²⁺离子可以稳定反应中间体乙醇负离子,从而使得乙醇负离子的脱氢过程变得更加容易。没有催化剂时,反应势垒高达170 kJ/mol,常温下反应难以进行;以肝醇脱氢酶为催化剂时,底物乙醇通过氧原子与肝醇脱氢酶的锌离子形成络合物,从而大大降低了反应势垒,肝醇脱氢酶的参与使反应势垒降低至约110 kJ/mol,反应在常温下容易进行。2.采用B3LYP方法研究了金属镁、钙、镉取代肝醇脱氢酶中的二价锌离子后形成金属酶,比较了不同的金属酶作为催化剂对烟酰胺腺嘌呤二核苷酸氧化乙醇生成乙醛的反应的影响。研究结果表明:在同一族中金属酶的催化活性随着金属原子半径的增大而减小,即随着半径的增大金属酶催化烟酰胺腺嘌呤二核苷酸氧化乙醇转化为乙醛的反应势垒逐渐增大,且钙金属酶、镉金属酶作为催化剂催化烟酰胺腺嘌呤二核苷酸氧化乙醇转化为乙醛的反应,在水环境下不容易发生。