第3节酶工程

合集下载

酶工程第三章酶的发酵生产第三节发酵工艺条件及控制

为了获得足够多的能量，以满足细胞生长和发酵产酶的需要，培养基中的能源（一般是碳源提供）必须经有氧解才能产生大量的ATP。为此，必须供给充足的氧气。
第三节发酵工艺条件及控制
无机元素是通过添加无机盐来提供的，一般采用水溶性的硫酸盐、磷酸盐或盐酸盐等。有时也使用硝酸盐，在提供无机氮的同时，提供无机元素。
4．生长因素生长因素是指细胞生长繁殖所必不可缺的微量有机化合物主要包括各种氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素，以及动植物生长激素等。各种氨基酸是蛋白质和酶的组分；嘌呤和嘧啶是核酸和某些辅酶的组分；维生素主要起辅酶作用；动植物生长激素则分别对动物细胞和植物细胞的生长、分裂起调节作用。有的细胞能够自己合成各种生长因素，而有的细胞则缺少合成一种或多种生长因素的能力，需由外界供给，才能正常生长繁殖，这样的细胞称为营养缺陷型。
第三节发酵工艺条件及控制
在酶的发酵生产中，通常在培养基中加进玉米浆、酵母膏等，以提供各种必需的生长因素。有时，也加进纯化的生长因素，以供细胞生长繁殖之需。
现举例几种酶发酵培养基：（1）枯草杆菌BF7658α—淀粉酶发酵培养基：玉米粉 8%，豆饼粉4%，磷酸氢二钠0.8%，硫酸铵0.4%，氧化钙 0.2%，氯化铵0.15%。（2）枯草杆菌AS1.398中性蛋白酶发酵培养基：玉米粉4%，豆饼粉3%，麸皮3.2%，米糠1%，磷酸氢二钠0.4%，磷酸二氢钾0.03%。（3）黑曲霉糖化发酵培养基：玉米粉10%，豆饼粉4%，麸皮1%（PH4.4—5.0）。
第三节发酵工艺条件及控制
不同细胞生长繁殖的最适PH有所不同。一般细胞和放线菌的生长最适PH为中性或微碱性（PH6.5—8.0）；霉菌和酵母的生长最适PH为偏酸性（PH4.0—6.0）；植物细胞生长的最适PH为5—6。

3酶工程山东师范大学-PPT精选文档

第二章酶与细胞的固定化
固定化生物技术—— 通过化学或物理的手段将酶或游离细胞定位于限定的空间区域内，使其保持活性并可反复利用。
游离酶的缺点：
1.酶是蛋白质，稳定性差（热、酸碱、有机溶剂对其有影响）。 2.不能回收，也使产物中混杂酶蛋白。 3.分离纯化困难。
第一节酶与细胞的固定化
一、固定化酶和固定化细胞的定义及特点
网格型微囊型
1.吸附法（adsorption）
依据带电的酶或细胞和载体之间的静电作用，使酶吸附于惰性固体的表面或离子交换剂上。
根据吸附剂的特点分:
1）物理吸附法（physical adsortion）作用力：氢键、疏水键常用载体：氧化铝、硅藻土、多孔陶瓷、多孔玻璃、
硅胶、羟基磷灰石、纤维素等。 2）离子结合法（ion binding）作用力：离子键常用载体：DEAE-纤维素、DEAE-葡聚糖凝胶、 CM-
交联反应既能发生在分子间，也可发生在分子内。 • 酶浓度低时，交联发生在分子内，酶仍保持溶解状态。 • 酶浓度高时，交联发生在分子间，酶变为不溶态。
缺点：
(1)反应条件激烈，酶分子的多个基团被交联，酶活力损失大。 (2)制备的固定化酶颗粒较小，给使用带来不便。
4. 包埋法（entrapment）
IE (or IC)
2）微囊型包埋法（microencapsulation）
又称半透膜包埋法
将一定量酶液包在半透性的高分子微
孔膜内。半透膜：直径几十微米到几百
微米，厚约25nm。
半透膜孔径<酶分子孔径，小于半透
膜孔径的小分子底物和产物可以自由进
出，被称为“人工细胞”。
与网格型包埋法相比，微囊型包埋法的优点： 1）固定化酶颗粒小，有利于底物和产物扩散。 2）半透膜能阻止蛋白质分子渗漏和进入，注入体内既可避免引起免疫过敏反应，也可使酶免遭蛋白水解酶的降解，具有较大的医学价值。缺点：反应条件要求高,制备成本也较高。

酶工程第3版

一、动植物细胞的特点: 动植物细胞的特点
• 1、体积比微生物大；、体积比微生物大； • 2、对剪切力敏感；、对剪切力敏感； • 3、生长和代谢速率低，生长倍增时间和发酵、生长和代谢速率低，周期长；周期长； • 4、动物细胞营养要求复杂；、动物细胞营养要求复杂； • 5、发酵产物不同、
三、动物细胞发酵
1、动物细胞可以生产多种具有较高价值的药物，特、动物细胞可以生产多种具有较高价值的药物，别是疫苗、激素、单克隆抗体和酶等。别是疫苗、激素、单克隆抗体和酶等。由动物细胞培养生产的酶有胶原酶，由动物细胞培养生产的酶有胶原酶，血纤蛋白溶酶原活性剂等。酶原活性剂等。 2、动物细胞培养方法：、动物细胞培养方法：悬浮培养；悬浮培养；固定化细胞培养 3、动物细胞发酵工艺植物细胞发酵技术和特点：、植物细胞发酵技术和特点：植物细胞发酵技术发酵特点（与直接提取分离相比较而言）：发酵特点（与直接提取分离相比较而言）：（1）提高产率；）提高产率；（2）缩短周期）缩短周期; （3）易于管理、减轻劳动强度；）易于管理、减轻劳动强度；（4）提高质量。）提高质量。
2、植物细胞发酵技术、 (I)高产细胞系的选择：主要有以下几个途径：高产细胞系的选择：高产细胞系的选择主要有以下几个途径：材料选择，克隆选择，抗性选择，诱变选择,细材料选择，克隆选择，抗性选择，诱变选择细胞工程和基因工程选择；胞工程和基因工程选择； (II)影响产物产量的因素：材料来源培养基成分，影响产物产量的因素：材料来源,培养基成分培养基成分，影响产物产量的因素光照和温度，，细胞形态分化程度等; 光照和温度，pH，细胞形态分化程度等 (III)提高产物产量的途径：选择高产细胞系，控提高产物产量的途径：提高产物产量的途径选择高产细胞系，制细胞生长和分化程度，加入诱导物或前体，制细胞生长和分化程度，加入诱导物或前体，两相培养和产物释放，毛壮根培养技术。两相培养和产物释放，毛壮根培养技术。 (IV)植物细胞培养系统专用的生物反应器。植物细胞培养系统专用的生物反应器。植物细胞培养系统专用的生物反应器

酶工程总结PPT课件

酶固定化技术包括固定化载体、固定化方法、固定化酶的分离和回收等关键技术，这些技术的应用能够为酶工程提供高效、连续化的生产方式。
酶的分子改造技术
酶的分子改造技术是通过化学或生物方法对酶的分子结构进行修饰和改造，从而改变酶的催化性质和功能的技术。
酶的分子改造技术包括化学修饰、定向进化、点突变等关键技术，这些技术的应用能够优化酶的催化性能和稳定性，提高酶的生产效率和降低成本。
THANKS
生物能源开发
酶工程技术可用于生物能源开发，如生物柴油、生物酒精等。
06
酶工程的前景与挑战
酶工程的发展前景
酶工程在工业生产中的应用前景广阔，特别是在生物制药、生物燃料、环保等领域。
随着酶工程技术的不断进步，酶的产量、活性和稳定性将得到进一步提高，为工业生产提供更高效、环保的解决方案。
酶工程在医疗领域的应用前景也十分看好，例如用于药物设计和开发、疾病诊断和治疗等。
环保领域的应用
有毒有害物质降解
01
酶工程技术可用于降解有毒有害物质，如重金属、有机污染物
等。
废水处理
02
酶工程技术可以用于废水处理，通过酶促反应将废水中的有机
物转化为无害物质。
生物修复
03
酶工程技术可用于生物修复，通过酶促反应降解污染物，恢复
生态环境。
食品工业领域的应用
食品添加剂生产
酶工程技术在食品添加剂生产中发挥着重要作用，如生产甜味剂、防腐剂等。
专一性
一种酶通常只能催化一种或一类化学反应，具有明显的专一性。
不稳定性
大多数酶是蛋白质，容易受温度、pH、重金属离子等环境因素的影响，表现出不稳定性。
酶的活性调节
1 2
共价修饰

酶学及酶工程课3章3节14

小结
实验设计和操作注意点：
1）变化底物：需考察竞争性对象的底物。按双倒数作图实验要求设计底物浓度。 2）选定3－5个抑制剂浓度，最小可以是0，最大可以在抑制程度50％－70％的浓度，其它均匀分布其间。 3）以抑制剂浓度为固定变化，测定不同底物浓度的反应速度。注意抑制剂是直接加到测活溶液中再加酶启动反应的。 4）操作注意点和双底物动力学实验相同。
二、酶的可逆抑制作用动力学公式
推导：
ET为各酶形式之和由平衡态出发
导出[ES]/[ET]表达式
得到 v/Vm 公式
以Km 代Ks
(2-4) 比较米氏公式
三、抑制剂和底物的几种竞争关系
1. 概念
抑制剂和底物的竞争关系可提供有关它们在酶上的作用以及酶的活性部位的重要信息。
竞争性抑制示意图
半抑制浓度
半抑制浓度是实际应用中一个常用的参数，用于衡量抑制剂的抑制能力。半抑制浓度定义为使酶的活性抑制一半时的抑制剂浓度。半抑制浓度记为 IC50 。该参数值越小表示抑制能力越强，是抑制能力比较指标，但不是真正的动力学常数。半抑制浓度的对数和抑制能力线性相关。
半抑制浓度的测定
选用不同的抑制剂加量，测定酶反应速度v，以剩余活性R=v/v0对抑制剂浓度作图，得到抑制曲线。
酶抑制作用的理论研究价值
可逆抑制剂通常与酶的特定部位在结构、电荷、疏水性等方面有配合关系。对可逆抑制的研究可了解酶的特定部位的结构与功能。不可逆抑制剂和酶的特定基团化学作用而使酶失活，该基团通常是酶活性的必需基团。研究不可逆抑制可了解酶的必需基团。由以上两个方面可以了解酶的催化机理。因而酶抑制作用具有重要的理论研究价值。酶抑制剂则在医药等领域有重要应用价值。

酶工程

酶，指具有生物催化功能的高分子物质，在酶的催化反应体系中，反应物分子被称为底物，底物通过酶的催化转化为另一种分子。

几乎所有的细胞活动进程都需要酶的参与，以提高效率。

与其他非生物催化剂相似，酶通过降低化学反应的活化能（用Ea或ΔG表示）来加快反应速率，大多数的酶可以将其催化的反应之速率提高上百万倍；事实上，酶是提供另一条活化能需求较低的途径，使更多反应粒子能拥有不少于活化能的动能，从而加快反应速率。

酶作为催化剂，本身在反应过程中不被消耗，也不影响反应的化学平衡。

酶有正催化作用也有负催化作用，不只是加快反应速率，也有减低反应速率。

与其他非生物催化剂不同的是，酶具有高度的专一性，只催化特定的反应或产生特定的构型。

虽然酶大多是蛋白质，但少数具有生物催化功能的分子并非为蛋白质，有一些被称为核酶的RNA分子也具有催化功能。

此外，通过人工合成所谓人工酶也具有与酶类似的催化活性，包括人工合成的DNA。

有人认为酶应定义为具有催化功能的生物大分子，即生物催化剂。

酶的催化活性会受其他分子影响：抑制剂是可以降低酶活性的分子；激活剂则是可以增加酶活性的分子。

有许多药物和毒药就是酶的抑制剂。

酶的活性还可以被温度、化学环境（如pH值）、底物浓度以及电磁波（如微波）等许多因素所影响。

一、研究历史1773年，意大利科学家斯帕兰扎尼（L.Spallanzani，1729—1799）设计了一个巧妙的实验：将肉块放入小巧的金属笼中，然后让鹰吞下去。

过一段时间他将小笼取出，发现肉块消失了。

于是，他推断胃液中一定含有消化肉块的物质。

但是什么，他不清楚。

1833年，法国的培安和培洛里将磨碎麦芽的液体作用于淀粉，结果发现淀粉被分解，于是将这个分解淀粉的物质命名为Diastase，也就是现在所谓的淀粉酶。

后来，Diastase在法国成为用来表示所有酶的名称。

1836年，德国马普生物研究所科学家施旺（T.Schwann，1810—1882）从胃液中提取出了消化蛋白质的物质，解开消化之谜。

酶工程基础PPT课件

第二节酶的分类、命名、组成、结构特点和作用机制
（二）酶的结构特点
(holoenzyme) （apoenzyme）
Hale Waihona Puke 全酶=酶蛋白
有活性
（金属离子、辅酶、辅基）无活性无活性
+
(cofactor)
辅因子
无机离子（金属离子）
有机化合物（辅酶、辅基）
（1）分类（据结合程度不同） •金属酶：酶蛋白与金属离子结合紧密，主要是一些过渡金属离子。 •金属激酶：金属离子与酶的结合一般较松散，在溶液中，酶与这类离子结合而被激活。主要是一些碱金属离子或碱土金属离子。（2）作用 •活性中心的组成成分：如多酚氧化酶中的铜 •在E与S之间起作用：如羧肽酶中的锌 •稳定结构
3、蛋白质合成，一旦错误氨基酸掺入，就要有专门的酶去识别、切除、再合成。
第一节酶和酶工程概述
（三）酶的研究
1、以酶为工具的研究 2、以酶为研究对象
1、以酶为工具的研究
第一节酶和酶工程概述
（1）用酶来治疗疾病
• 天冬酰胺酶→治疗白血病 • 多酶片(蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶等)→助消化 • 链激酶、尿激酶、纳豆激酶等→清除血凝块
第二节酶的分类、命名、组成、结构特点和作用机制
（三）酶的编号
酶的编号——用四个数字表示一个酶：
Enzyme Commision EC 1. 1. 1. 1 醇脱氢酶
类亚类亚亚类编号
第1大类; 以CHOH为供体; 以NAD+,NADP+为受体; 1
第二节酶的分类、命名、组成、结构特点和作用机制

酶工程教案

酶工程简介酶工程（enzyme engineering）是在1971年第一届国际酶工程会议上才得到命名的一项新技术。

酶工程主要研究酶的生产、纯化、固定化技术、酶分子结构的修饰和改造以及在工农业、医药卫生和理论研究等方面的应用。

根据研究和解决问题的手段不同将酶工程分为化学酶工程和生物酶工程。

第一章酶学概论（Enzyme）新陈代谢是生命活动的基础，是生命活动最重要的特征。

而构成新陈代谢的许多复杂而有规律的物质变化和能量变化，都是在酶催化下进行的。

生命的生长发育、繁殖、遗传、运动、神经传导等生命活动都与酶的催化过程紧密相关，可以说，没有酶的参与，生命活动一刻也不能进行。

第一节酶的一般概念一、酶的概念及化学本质（一）酶的概念：酶是生物体活细胞产生的具有特殊催化活性和特定空间构象的生物大分子，包括蛋白质及核酸，又称为生物催化剂。

（二）酶的化学本质：绝大多数酶是蛋白质,少数是核酸RNA，后者称为核酶。

本章主要讨论以蛋白质为本质的酶。

二、酶的组成与分类（一）根据酶的组成成分，酶可分为：单成分酶（单纯酶）、多成分酶（复合酶）单纯酶(simple enzyme)是基本组成单位仅为氨基酸的一类酶。

它的催化活性仅仅决定于它的蛋白质结构。

脲酶、消化道蛋白酶、淀粉酶、酯酶、核糖核酸酶等均属此列。

复合酶(conjugated enzyme)的催化活性，除蛋白质部分(酶蛋白apoenzyme)外，还需要非蛋白质的物质，即所谓酶的辅助因子(cofactors)，两者结合成的复合物称作全酶(holoenzyme)，即：全酶酶蛋白辅助因子(结合蛋白质) (蛋白质部分)(非蛋白质部分)酶的辅助因子可以是金属离子，也可以是小分子有机化合物。

常见酶含有的金属离子有K+、Na+、Mg2+、Cu2+、(或Cu+)、Zn2+和Fe2+(或Fe3+)等。

它们或者是酶活性的组成部分；或者是连接底物和酶分子的桥梁；或者在稳定酶蛋白分子构象方面所必需。

-酶工程简介ppt课件

33
Buchner兄弟的试验：
用细砂研磨酵母细胞，压取汁液，汁液不含活细胞，但仍能使糖发酵生成酒精和二氧化碳。证明：发酵与细胞的活动无关。
34
The Nobel Prize in Chemistry 1907
"for his biochemical researches and his discovery of cell-free
19
生物催化剂发展的工业展望
Competitive Imperative
Speed to Market
Current Chemical Varieties
2-5 years
Current Biocatalyst
s
10 years
Biocatalyst of the Future
2-3 years
Cost to Manufacture
机结合而产生的边缘交叉科学。
• 应用主要集中于食品工业、工业和医药工业等领域。
• 酶工程是生物技术的重要组成部分。
3
二、酶工程相关概念
生物工程(Bioengineering)又称生物技术或生物工艺学(Biotechnology). 20世纪70 年代发展起来的一门新的综合性技术学科。综合运用生物学、化学和工程学技术，改造物种、创造新物种，改造生物体中的某些组分(如酶、蛋白质、核酸、细胞器)，利用生物体的某些特殊机能(如酶的催化功能、抗体的免疫功能等) 为工农业生产以及医疗卫生服务。
that enzymes
virus proteins in a pure form"
can be
crystallized"
James Batcheller Sumner

第三节酶的固定化

第三节酶的固定化随着酶学研究的深入和酶工程的发展，酶的应用越来越广泛。

将酶用物理或化学的方法固定在不溶于水的载体上，形成一种可以重复使用的酶，叫固定化酶。

固定化酶既保持了酶的催化特性，又克服了游离酶的不稳定性，具有可反复或连续使用、易与反应产物分离等显著优点，广泛应用于医药、轻工、食品等行业。

一、固定化酶的制备方法制备固定化酶的方法很多，有包埋法、吸附法、共价偶联法，以及交联法等（图2-3）。

1．包埋法将酶或含酶菌体包埋在多孔载体中，使酶固定化的方法称为包埋法。

包埋法根据载体材料和方法的不同，可以分为凝胶包埋法和微胶囊包埋法。

凝胶包埋法是将酶和含酶菌体包埋在各种凝胶内部的微孔中，制成一定形状的固定化酶的方法。

最常用的凝胶有琼脂、琼脂糖、海藻酸钙、卡拉胶、聚丙烯酰胺等。

微胶囊包埋法是将酶包埋在高分子半透膜中，制成微胶囊固定化酶的方法。

常用的半透膜有尼龙膜、醋酸纤维膜等。

2．吸附法利用各种固体吸附剂将酶或含酶菌体吸附在其表面而使酶固定化的方法称为吸附法。

吸附法常用的吸附剂有活性炭、氧化铝、硅藻土、多孔陶瓷、多孔玻璃、硅胶、羧基磷灰石等。

吸附法制备固定化酶，操作简便、条件温和，不会引起酶的变性失活，载体价廉易得，而且可反复使用。

但由于是靠物理吸附作用，结合力较弱，酶与载体结合不太牢固而易脱落。

3．共价偶联法利用酶活性中心外的非必需基团与固相载体上的基团共价结合而制成固定化酶的方法叫共价偶联法，也叫共价结合法。

这种方法的优点是酶与载体牢固，制得的固定化酶稳定性好。

缺点是制备过程中反应条件较为强烈，难以控制，易使酶变性失活。

共价偶联法常用的载体有纤维素、葡聚糖、琼脂糖、甲壳素等。

4．交联法交联法是采用双功能试剂使酶分子之间或酶分子与固相载体之间发生交联作用而制成固定化酶的方法。

常用的双功能试剂有戊二醛、己二胺、顺丁烯二酸酐、双偶氮苯等。

其中应用最广泛的是戊二醛。

用交联法制备的固定化酶结合牢固，可长时使用。

第三章酶工程

具体酶工程目前还没有一个确切的定义。但就其涉及
的内容，包括了“上游工程”和“下游工程”。
上游工程：酶生产的菌种选育、发酵技术及设备等；下游工程：酶的分离技术、固定化技术、酶蛋白修饰及应用等。目前已经鉴定的酶约有2500种，有工业应用前景的有
600多种，大规模生产应用的仅有16种，小批量生产的商
③糖蛋白位点专一固定化；
还有抗体位点以及利用基因工程位点。
三、固定化酶与水溶性酶相比较，具有如下优点：
①容易与底物分离，减化分离工艺，提高产品质量； ②可以较长时间地进行反复分批反应和装柱连续反应； ③可以提高酶的稳定性； ④酶反应过程可以严格控制，达到最佳反应条件； ⑤较水溶性酶更适合于多酶反应；
③包埋法
如微囊法、网格法。
六、酶固定化后，性质的改变：
①酶活性的改变，一般降低；
降低的原因：
A、酶分子在固定化过程中，其空间构象会有所改变，甚至影响了活性中心的必需基团； B、固定化后，酶分子空间自由度受到限制，直接影响到酶活性
中心对底物的定位和结合作用；
C、采用包埋法时，酶被高分子物质包裹，致使底物不能和酶接近，这种情况对大分子底物的影响尤为严重。
②酶的稳定性提高；提高的原因：
Ａ、固定化的酶分子与载体多点连接，防止了
酶空间构象的伸展变形；
Ｂ、固定化载体起到阻隔和减缓外界因素（热、
pH、变性剂）对酶的不利影响；Ｃ、抑制了某些酶的自降解反应。
酶的稳定性提高对实际应用有着明显的优势，体现在：
Ａ、反应体系温度越高，反应速度越快；Ｂ、固定化酶提高了对变性剂和有机溶剂的耐受性，扩大了酶的应用范围；Ｃ、固定化酶对pH稳定性、抗蛋白酶作用能力、存储稳定性等都有提高，即降低了操作要求，又延长了酶的使用寿命，从而更容易实现工业化生产和降低生产成本。

Chapter 1 酶与酶工程(整理)

第一章酶与酶工程第一节酶的底子概念与开展史〔一〕酶与酶工程酶〔enzyme〕：由活细胞发生的具有生物催化功能的生物大分子。

酶工程(enzyme engineering)：酶的出产、应用的技术过程。

★酶工程已在工业、农业、医药、食品等方面有广泛应用，并在资源、能源、环保等方面起着举足轻重的作用。

〔二〕酶的开展史1、酶在古代的应用★早在4000年前的周朝，我国人们就不自觉地将酶的催化作用应用于酿酒、制酱工业。

★一种古老的酶技术〔酒曲〕从远古时代被用于豆成品调味料 (豆面酱) 和发酵饮料 (米酒、酒精) 的出产，而且一直沿用到今天。

★蒸过的米参加霉菌混合物就能得到酒曲，这项技术世代相传。

2、酶学研究的历史★最早的酶学尝试：1783年，意大利科学家Spallanzani发现鸟的胃液能分解消化肉类。

斯帕兰扎尼〔Spallanzani〕他用本身饲养的山鹰做了一个十分耐人寻味的尝试。

他将一块生肉塞进一个上面布满许多孔眼的金属小管子里，管子两端盖紧，不使肉掉下来，然后迫使山鹰吞下小管。

过一段时间再设法取出小管。

小管依然完好无损，盖子仍牢牢地固定在小管上，但是管中的肉不见了，只留下一些淡黄色的液体，这使斯巴兰沙尼惊讶不已。

这恐怕要算最早的酶学尝试。

虽然他未说明此物为酶，但后来有人还是把他看作是酶的最早发现者。

★酶水解作用的发现： 1814年，德国物理学家 Kirchhoff研究了酶的水解现象。

基尔霍夫〔Kirchhoff〕发现淀粉经稀酸加热后可水解为葡萄糖，而某些谷物种子在发酵时也能生成复原糖。

假设把种子抽芽时的水提取物加到泡在水里的谷物中，也能发生不异的水解反响，很显然，活的谷物种子的水解能力取决于包含在此中的水溶性物质，这种水溶性物质脱离了生物体后仍能阐扬作用。

★最早的酶制剂：1833年，法国化学家Payen和Persoz得到了diastase。

佩恩〔Payen〕和帕索兹 (Persoz) 他们从麦芽的水抽提物中，用酒精沉淀得到一种可使淀粉水解成可溶性糖的物质，称之为淀粉酶〔diastase['daiəsteis]〕。

相关主题

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

（2）加酶洗衣粉
加酶洗衣粉中添加了多种酶制剂，如碱性蛋白酶制剂和碱性脂肪酶制剂等。
对人体没有毒害作用不会污染环境。
（3）嫩肉粉
木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶或米曲霉蛋白酶制成。
肌肉组织中含有胶原蛋白，由于存在着交联键而使肌肉具有很强的机械强度。用嫩肉粉处理年老畜禽的肌肉，可以使这类肌肉中的胶原蛋白水解，使肌肉变软并且易于烹调。
三、酶的生产与提纯
（一）酶的生产
提取法、发酵法和化学合成法
1、提取法：直接从动植物或微生物的细胞或组织
中将酶提取出来。
2、发酵法：通过微生物发酵来获得人们所需要的
酶。
3、化学合成法：采用化学合成的方法获得酶。但
是，成本比较高，并且只能合成已知化学结构的酶。
(二)酶的分离与提纯
1、细胞破碎处理机械破碎法：利用捣碎机、研磨器或匀浆器等将细胞破碎。物理破碎法：利用温度差、压力差或超声波等将细胞破碎。化学破碎法：利用甲醛、丙酮等有机溶剂或表面活性剂作用于细胞膜，使细胞膜的结构遭到破坏或透性发生改变。酶学破碎法：选用合适的酶，使细胞壁遭到破坏，进而在低渗溶液中将原生质体破碎。
第３节酶工程
一、酶的特性酶是由活细胞产生的具有特殊催化功能的一类蛋白质。其特点： ①催化效率高 ②专一性强 ③反应条件温和 ④催化活性受到调节和控制
二、酶工程简介１.概念：酶工程是酶学和工程学相互渗透结合发展而形成一门新的技术学科。它是从应用的目的出发研究酶、应用酶的特异性催化功能，并通过工程化将相应原料转化成有用物质的技术。２.主要内容：①酶的生产②分离和纯化③酶的固定化④酶及固定化酶的反应器⑤酶与固定化酶的应用
（4）酶传感器
传感器又叫变送器，是一类能将某一种被测物理量变换成便于传送和处理的另一种物理量（通常为电量）的器件或装置。例如，验钞器就是一种比较简单的传感器。
（5）医药医疗
★菠萝蛋白酶、纤维素酶、淀粉酶、胃蛋白酶等----胃分泌功能障碍。 ★ L-天冬酰胺酶、白喉毒素----抗肿瘤。 ★胰凝乳蛋白酶----治疗炎症。 ★激肽释放酶----降血压。 ★尿激酶----溶解血凝块。
2 、过滤滤液
3 、酶的提取
①改变PH值法（酸碱溶液）②盐溶液提取法 ③有机溶剂提取法等
４、提纯
酶分离纯化的方法很多，可利用酶相对分子质量的大小进行分离纯化，如通过透析的方法分离酶等。
5、冷冻结晶酶蛋白
6、酶制剂
注意：酶的纯度要求！
四、酶的固定化技术
⑴载体结合法是将细胞悬液直接与水不溶性的载体相结合的固定化方法。包括物理吸附法、离子结合法、共价结合法。 ⑵包埋法将酶包裹在多孔的载体中或凝胶网格内的技术（网络型和微囊型）。 ⑶交联法用多功能试剂对细胞进行交联的固定化方法（交联法使
一、酶工程的概念和内容
酶是一种在生物体内具有新陈代谢催化剂作用的蛋白质。具有反应效率高、条件温和、反应产物污染小、能耗低和反应易控制等特点。酶工程又称酶工艺学，就是利用酶的催化作用，利用酶或者微生物细胞，动植物细胞，细胞器等，通过工程学的手段，在一定的生物反应器中，将相应的原料转化成所需要的产品。
2、化学酶工程
(1)自然酶，是指由生物材料中分离出来的酶。
(2)化学修饰酶又称“生物分子工程” ，是通过对酶分子实行“手术”以达到改构和改性的目的。 (3)固定化酶，是将酶分子通过吸附、交联、包埋及共价键结合束缚于某种特定支持物上而发挥酶的作用。具有能反复使用、产物易纯化、可用微电脑控制，实行自动化连续化生产等优点。 (4)人工合成酶，模拟酶的催化功能，用化学方法合成具有专一性的催化剂。
• 酶的工作效率很高，
α-淀粉酶在60℃ 15分钟可使两吨淀粉转化为糊精，若用酸水解须在14O～15O℃高温耐酸设备中至少进行 2小时。
• 目前，人们把酶工程分为生物酶工程和化学酶工程。
1、生物酶工程
主要任务是： (1)采用基因重组技术，利用微生物、动植物细胞作为生物反应器大量生产酶。目前已成功地生产了 lOO多种酶。 (2)通过基因工程技术，使酶基因发生定位突变，产生遗传性修饰酶(突变酶)。 (3)设计新酶基因，合成自然界不曾有的新酶。虽然生物酶工程技术的发展尚处在幼年时代，但它将开创从分子水平根据遗传设计蓝图，创造出超自然生物机器的新时代。
⒉固定化细胞的特点有细胞特性，生物催化剂功能，固相催化剂特点。优点： ①无须进行酶的分离纯化 ②保持酶的原始状态，酶回收率高③比固定化酶稳定性高 ④细胞内酶附助因子可再生 ⑤细胞本身含多酶体系 ⑥抗污染能力强
第三节酶工程（P112）
生物体——机器——酶——复杂高效化学反应。胃分泌的胃蛋白酶胰脏分泌的淀粉酶、胰蛋白酶和脂肪酶
一、酶工程的概念和内容二、酶分析技术三、酶的生产四、酶的提取和分离纯化五、酶的固定化方法六、酶的应用
生物体就象是一部十分复杂的机器，在生物体内维持复杂化学反应高效进行的原因，主要在于生物细胞内具有一系列能催化生物反应的特殊蛋白质——酶。生物体内有许多酶，每种酶各尽其职，催化专一的化学反应。我们每天吃的米饭、鸡蛋、肉类等的食物都必须在胃分泌的胃蛋白酶和胰脏分泌的淀粉酶、胰蛋白酶和脂肪酶等的作用下，分解成葡萄糖、氨基酸、脂肪酸和甘油等小分子，才能透过小肠壁，被组织吸收和利用；人体生长的时候，体内又会进行各种蛋白质、脂肪等的合成反应，这些合成反应也需要在酶的催化下完成。在生物体内进行的各种化学反应，几乎都需要在酶的催化下才能顺利地完成。一旦酶的正常催化作用遭到干扰破坏，轻则会使生物体表现出某些症状，重则将危及生命。
二、酶分析技术
酶在分析生物技术领域应用也很广。
包括酶试剂盒、酶联免疫、酶标基因探针、酶传感器等等，已经在临床诊断、生物工艺过程分析与监控、环境监测、检疫、生命科学研究等方面逐渐取代传统的化学分析法。
五、酶的应用
（1）高果糖浆葡萄糖——经过异构化——果糖。生产上实际上只有42%～45%，其余的仍然是葡萄糖。把果葡糖浆中的果糖和葡萄糖分离，将分离出来的葡萄糖再次进行异构化，如此反复多次，最后的混合物中果糖的含量可以达到 70%～90%，形成高果糖浆。
用的交联剂是戊二醛等水溶性化合物）。
⑷无载体法靠细胞自身的絮凝作用制备固定化细胞的技术。
五、酶的应用
工业方面
1.应用范畴
医药方面
环、轻工业、医药工业和临床诊断等方面。对传统化学工业的改造和“三废”处理等具有很大潜力。
固定化细胞的制备
⒈固定化细胞的定义将细胞限制或定位于特定空间位置的方法称为细胞固定化技术。被限制或定位于特定空间位置的细胞称为固定化细胞。