酶工程考试总复习总结PPT教学课件

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第七章酶工程ppt课件

介质特性
蛋白质纯化过程常用的几种离子交换剂
名称种类阴离子交换剂 DEAE-纤维素弱碱性氨乙基纤维素弱碱性 DEAE-纤维素碱性稍强 DEAE-Sephacel DEAE-Sephadex 弱碱性 QAE-Sephadex 阳离子交换剂 CM-纤维素 CM-Sephadex 弱酸性弱酸性解离基团二乙氨基乙基氨乙基三乙氨基二乙氨基乙基二乙氨基乙基二乙氨基乙基 -2-羧丙基羧甲基羧甲基交换当量 0.1～1.1 － 0.5～1.0 1.3～1.5 3.0～4.0 2.6～3.4 － 4～4.5
5、
微生物酶的发酵生产
（1）培养基
碳源氮源无机盐类生长因子 pH值
（2）酶的发酵生产方式

固体发酵法
液体深层发酵法温度
通气和搅拌
pH值
固体发酵车间
（3 ）提高酶产量的措施添加诱导物
酶的作用底物
酶的反应产物酶的底物类似物

降低阻遏物浓度
表面活性剂添加产酶促进剂
与合适的载体重组、重组子筛选与鉴定转入工业生产用的宿主（工程菌或工程细胞），如米曲霉
酶的工业化生产
克隆酶基因的宿主-载体系统应具备的特性
所希望的酶占细胞总蛋白量的比例要高; 菌体容易大规模培养，生长无特殊要求；载体与宿主相容，且能在宿主中稳定维持；宿主的蛋白酶尽可能少；宿主菌对人安全，不分泌毒素。超速冷冻离心机Fra bibliotek凝胶过滤原理
介质的特性
类型葡聚糖凝胶 Sephadex G-10 G-15 G-25 G-50 G-75 G-100 G-150 G-200 葡聚糖/双丙烯胺凝胶 Sephacryl S-200 S-300 S-400 工作范围（相对分子质量） <200 <150 1 000～6 000 1500～30 000 30 000～70 000 4 000～150 000 5 000～400 000 5 000～800 000 5 000～250 000 10 000～1 500 000 20 000～8 000 000 床体积/（ml/g干胶） 2～3 2.5～3.5 4～6 9～11 12～15 15～30 20～30 30～40

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

酶工程说精品PPT课件

3.4解决办法:
基于以上重点及难点，我们从教学模式、策略、手段和方法等多方面着手寻求解决方法，在减少课内学时的同时，仍然能保证良好的教学效果。例如：对于 “ 各种酶分离纯化技术及组合 ” 的难点问题，可以采用分组收集资料、讨论等形式，按照分离纯化技术的特点分成若干专题小组，各小组从课内外收集相关原理、规律进行主题研究。让学生学会发现问题、提出问题和解决问题。然后在专题研讨和交流的基础上，教师通过启发式教学，帮助学生总结提炼共性方面的知识，通过知识的再加工使学生对抽象原理的领悟更为透彻；
1.酶的分子修饰 (4 学时 ) ； 2.固定化技术 (3-4 学时 ) ； 3.酶的非水相催化 (2-3 学时 ) ； 4.酶反应器 (2 学时 ) ； 5.酶与现代食品工业 (2-3 学时 ) ； 6.酶与医药工业 (2-3 学时 ) ； 7.酶与绿色化工制造工业 (2-3 学时 ) ； 8.酶与环境保护 (2 学时 ) 。
教学考核
10%
平时成绩：
到课率，课堂表现，学生遵守纪律以及上课积极参与情况。
30%
过程性考核：
操作熟练程度、团队协作能力、吃苦耐劳精神等。
60%
期末考试：
理论加技能综合水平的考核。（理论：技能=1：1）
6.教学条件
6.1教学团队—软件条件近5年来，全系教师获地厅级以上科研成果奖 30余项，其中省级一等奖5项，二等奖10项，三等奖25项，获省教育厅教改教学成果奖7项；通过省级科研成果鉴定20项，省级教学成果鉴定10 项。全系教师在全国CN刊物上发表论文120余篇，其中核心期刊50余篇，英文期刊1篇，SCI1篇；参编出版论著、教材50余部。
4.教学实施
4.1教学模式

《酶工程概述》PPT课件

类蛋白质(少数为RNA)或其复合体，是生物催化剂。
例如：由胰腺分泌的胰蛋白酶（肽链内切酶），它能把多肽链中赖氨
酸和精氨酸残基中的羧基侧切断。
O
NH2
…－(CH2)4－CH－C－NH－(CH2)4－CH－COOH
赖氨酸残基
O －C－OH H－NH－
- H2OOLeabharlann NHONH
O
－C－NH－
…N H
HN
N H
CH2OP (CHOH)4
CHO
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⑶水解酶类
水解酶类用于催化底物发生水解反应，水解酶在生物体内担负降解的作用。水解酶类是当前应用最广泛的一种重要酶。
例如：淀粉的水解 (C6H10O5)n + nH2O 淀粉酶
淀粉
nC6H12O6
葡萄糖
又如：蛋白质在蛋白酶的催化下水解
蛋白酶
蛋白质
水解
蛋白酶
COOH C＝O CH2 -COOH
医学PPT
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2.酶的命名
酶的命名方法有系统命名法和习惯命名法两种。系统命名法是根据国际生物化学联合会酶学委员会的命名规则进行的命名；习惯命名法常根据底物名称和反应类型进行命名。
⑴系统命名国际酶学委员会规定，酶的名称包括两部分。即：酶的系统名称分类编号（4个数字）酶的系统名称应包括底物名称、反应类型；若有两种底物，将其名
COOH 谷丙转氨酶 (CH2)2 +
HCNH2
COOH
C＝O
COOH
COOH
谷氨酸丙酮酸
α-酮戊二酸
CH3 HCNH2
COOH
丙氨酸
又如：葡萄糖在己糖激酶的催化下，被活化为6-磷酸葡萄糖，使底物分子上的高能磷酸基团转移到 ADP 分子上。

酶工程考试重点整理教学内容

酶工程考试重点整理标志酶:通常可以将只分布于细胞内某个特定组分的酶称为标志酶,可以将它作为细胞组分鉴别的依据,甚至可以判别组织或器官是否发生病变.必需水:在有机介质中,酶分子需要一层水化层以维持其完整的空间构象,一般将维持酶分子完整空间构象所必须的最低水含量称为必需水沉淀分离:是通过改变某些条件或添加某些物质,使酶的溶解度降低,从溶液中沉淀析出与其他溶质分离的技术过程超滤:需要增加流体的静压力,改变天然过程的方向,才可能发生含有低分子量化合物的溶剂流通过膜,此时的推动力是流体静压力与渗透压的压差差速离心:是指采用不同的离心速度和离心时间,使不同沉降速度的颗粒分批分离的方法非竞争性抑制:抑制剂与底物分别于酶分子上的不同点结合而引起酶活性降低的抑制作用反竞争性抑制:在底物与酶分子结合生成中间复合物后,抑制剂在于中间复合物结合而引起的抑制作用反渗透:是一种以压力差为推动力,从溶液中分离出溶剂的膜分离操作,孔径范围在< 20Å;(由于分离的溶剂分子往往很小,不能忽略渗透压的作用,故而成为反渗透)反胶束：当体系中水浓度低于有机溶剂时,形成胶束的表面活性剂的极性端朝向胶束的中部,而非极性端则朝向胶束的外侧,水就被包在了胶束的内部,此时的胶束就叫反胶束固定化酶:与水不溶性载体结合,在一定的空间范围内起催化作用的酶.优点:纯化简单,提高产物质量,应用范围广,多次使用,可以装塔连续反应.缺点:首次投入成本高大分子底物较困难.方法:吸附法.包埋法(凝胶/半透膜包埋法).结合法(离子键/共价键结合法)交联法.热处理法。

影响固定化酶性质的因素:酶本身的变化.载体的影响.固定化方法的影响。

固定化酶活性损失的原因:酶本身的失活.酶从载体上脱落.载体的破碎或溶解。

固定化酶的性质:固定化对酶活性的影响.固定化对酶稳定性的影响.最适pH的变化.最适温度变化.底物特异性与游离酶不同.米氏常数Km的变化共阻遏物:酶催化作用的产物或代谢物途径的末端产物使该酶的生物合成受阻.引起反馈阻遏的物质,称为共阻遏物竞争性抑制:指抑制剂和底物竞争与酶分子结合而引起带的抑制作用,它与酶作用底物的结构相似,与酶分子结合以后,底物分子就不能与酶分子结合,从而对酶的催化到抑制作用金属离子置换修饰:把酶分子中的金属离子换成另一种金属离子,使酶的催化特性发生改变的修饰方法聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE):是以聚丙烯酰胺凝胶作为支持介质的电泳方法 PAGE应用广泛,可用于蛋白质.酶.核酸等生物分子的分离.定性.定量及少量的制备,还可测定分子量.等电点等酶工程:酶的生产.改性与应用技术过程酶活力:酶的催化能力,以酶促反应速度来衡量.测定条件:适宜的特定的反应条件,样品的适当处理,底物浓度足够大酶活力单位:指酶促反应在单位时间(s,min,h)内生成一定量(mg,μg,μmol)的产物或只记的分支结构可能消耗一定量的底物所需的酶量.酶活力测定方法如化学测定法,光学测定法,气体测定法等酶的抑制剂:能够使酶的催化活性降低或者丧失的物质,在抑制剂作用下,酶的催化活性降低甚至丧失,从而影响没的催化功能,有可逆和不可逆抑制剂,酶的可逆抑制剂分为竞争性抑制,非竞争抑制,反竞争抑制酶的发酵生产:经过预先设计,通过人工操作,利用微生物的生命活动获得所需的酶的技术过程,称为酶的发酵生产酶的提取:是指在一定的条件下,用适当的溶剂或溶液处理含酶原料,使酶充分溶解到溶剂或溶液中的过程.也称为酶的抽提酶的分离纯化:是采用各种生化分离技术,诸如:离心分离.过滤与膜分离.萃取分离.沉淀分离.层析分离.电泳分离.以及浓缩.结晶.干燥等,使酶与各种杂质分离,达到所需的纯度,以满足使用的要求酶反应器:酶和固定化酶在体外进行催化反应时,都必需在一定的反应容器中进行,以便控制酶催化反应的各种条件和催化反应的速度.用于酶进行催化反应的容器及其附属设备称为酶反应器.酶反应器是用于完成酶促反应的核心装置.它为酶催化反应提供合适的场所和最佳的反应条件,以便在酶的催化下,使底物(原料)最大限度地转化成产物.它处于酶催化应过程的中心地位,是连接原料和产物的桥梁.类别:分批搅拌反应器.连续流搅拌桶反应器.连续搅拌桶-超滤反应器.填充床反应器.循环反应器.流化床反应器酶传感器:是间接型传感器,它不是直接测定待测物质的浓度,而是利用酶的催化作用,在常温常压下将糖类.醇类.有机酸.氨基酸等生物分子氧化或分解,然后通过测定与反应有关的物质浓度,进而推出相应的生物物质浓度酶定向进化技术:是模拟自然进化过程,在体外进行基因的随机突变,建立突变基因库,通过人工控制条件的特殊环境,定向选择得到具有优良特性的酶的突变体的技术过程.它不需要是想了解酶的结构催化功能,作用机制等有关信息,应用面广,通过易错PCR,DNA重排,基因重排等技术,在体外人为的进行基因的随机突变,短时间内可以获得大量不同的突变基因,建立突变基因库,在人工控制条件的特殊环境下进行定向选择,进化方向明确,目的性强,酶的定向进化史一种快速有效的改进酶的催化特性的手段,通过每的定向进化,有可能获得具有优良特性的新酶分子酶分子修饰:通过各种方法使酶分子的结构发生某些改变,从而改变酶的某些特性和功能的技术过程称为酶分子修饰.即:在体外将酶分子通过人工的方法与一些化学基团(物质),特别是具有生物相容性的物质,进行共价连接,从而改变酶的结构和性质.其生物学意义提高酶的活力;增强酶的稳定性;降低或消除酶的抗原性;研究和了解酶分子中主链.侧链.组成单位.金属离子和各种物理因素对酶分子空间构象的影响pH记忆:将酶分子从水溶液转移到有机溶剂中,酶能保持原有的离子化状态,此时的环境因素也不能改变酶分子的这种状态,或者说酶在缓冲液中所处的pH状态仍被保持在有机溶剂中的这种现象琼脂糖凝胶电泳:主要用于分离.鉴定核酸,如DNA鉴定,DNA限制性内切酶图谱制作等,为DNA分子及其片段分子量测定和DNA分子构象的分析提供了重要手段琼脂糖凝胶电泳的基本操作:1配制缓冲液贮备液２水平型琼脂糖凝胶制备3样品的制备与点样４电泳５染色６样品回收提取分离法:是采用各种提取.分离.纯化技术从动物.植物的组织.器官.细胞或微生物细胞中将酶提取出来,再进行分离纯化的技术过程修饰:将带有活化基团的大分子修饰剂与经过分离纯化的酶液,以一定的比例混合,在一定的温度.pH值等条件下反应一段时间,使修饰剂的活化基团与酶分子的某侧链基团以共价键结合,对酶分子进行修饰盐析沉淀法:在高浓度的中性盐存在下,蛋白质类酶在水溶液中的溶解度降低，产生沉淀的过程有机溶剂沉淀法:在含有溶质的水溶液中加入一定量亲水的有机溶剂,降低溶质的溶解度，使其沉淀析出酶分子修饰包括金属离子置换修饰.大分子结合修饰.侧链基团修饰.肽链有限水解修饰.核苷酸链有限水解修饰.氨基酸置换修饰.核苷酸置换修饰和酶分子的物理修饰修饰剂的选择:大分子结合修饰采用的修饰剂是水溶性大分子.例如,聚乙二醇(PEG).右旋糖酐.蔗糖聚合物(Ficoll).葡聚糖.环状糊精.肝素.羧甲基纤维素.聚氨基酸等.要根据酶分子的结构和修饰剂的特性选择适宜的水溶性大分子修饰剂的活化:作为修饰剂中含有的基团往往不能直接与酶分子的基团进行反应而结合在一起.在使用之前一般需要经过活化,然后才可以与酶分子的某侧链基团进行反应金属离子置换修饰过程和作用:过程:1酶的分离纯化2除去原有的金属离子3加入置换离子作用:1阐明金属离子对酶催化作用的影响2提高酶催化效率3增强酶稳定性4改变酶的动力学特性影响酶催化作用的因素:底物浓度.酶浓度.抑制剂.温度.PH.激活剂酶发酵生产常用的微生物有哪些?简介产酶性质枯草芽孢杆菌.大肠杆菌.黑曲霉.米曲霉.青霉.木霉.根霉.毛霉.链霉菌.啤酒酵母.假丝酵母.特点:1酶的产量高2用以培养和管理3产酶稳定性好4利于酶的分离纯化5安全可靠,无毒性活化:使用以前,必须接种于新鲜的斜面培养基上,在一定条件下进行培养,以恢复细胞的生命活动能力.扩大培养:增加发酵时的数量,经过一级至数级扩大培养.培养基称为种子培养基培养基:广义上讲培养基是指一切可供微生物细胞生长繁殖,所需的一组营养物质和原料.同时培养基也为微生物培养提供除营养外的其它所必须的条件值与微生物生命活动有着密切关系,各种微生物有其可以生长的和最适生长的pH范围).通常在生物学范围内每升高10℃,生长速度就加快一倍,所以温度直接影响酶反应,对于微生物来说,温度直接影响其生长和合成酶微生物对氧的需要不同,是由于依赖获得能量的代谢方面的差异种子培养期应取菌种的对数生长期为宜,接种量的大小直接影响发酵周期)提高酶产量的措施有哪些首先要选育或选择使用优良的产酶细胞,打破酶合成调节限制的方法:1通过条件控制提高酶产量:添加诱导物.降低阻遏物浓度2通过基因突变提高酶产量:使诱导型变为组成型,使阻遏型变为去阻遏型3其它提高酶产量的方法:添加表面活性剂.添加产酶促进剂酶生物合成模式有哪些同步合成型:又称生长偶联型,是指酶合成与细胞生长同步进行,当细胞生长进入对数期时,酶也大量合成;当细胞进入稳定期时,酶的合成也停止.该类型酶的生物合成可以有其诱导生成,不受分解代谢物的阻遏和产物的反馈阻遏作用,mRNA很不稳定延续合成型:酶的合成伴随着细胞生长而开始，但在细胞生长进入稳定期后,酶的合成仍将延续较长一段时间.酶的生物合成可以受诱导物的诱导,不受分解代谢物阻遏,mRNA相当稳定中期合成型:酶的合成在细胞生长一段时间后才开始,而在细胞生长进入稳定期后,酶的合成也终止.酶的生物合成受到产物反馈阻遏作用或分解代谢物阻遏作用,mRNA稳定性较差滞后合成型:只有当细胞生长进入稳定期后才开始酶的合成并大量积累,主要受培养基中存在的阻遏物的阻遏作用,mRNA稳定性较好影响酶生物合成模式的因素主要是什么mRNA的稳定性和培养基中存在的阻遏物:mRNA稳定性高的,可以在细胞停止生长后继续合成相应的酶;mRNA稳定性差的,随着细胞生长停止而终止酶的合成;不受阻遏物阻遏的,可随着细胞生长而开始酶的合成;受阻遏物阻遏的,要在细胞生长一段时间或进入稳定期后解除阻遏,才能开始酶的合成提高产酶率;基因工程菌的质粒稳定,不易丢失;不溶于水,易于与产物分离纯化;可反复使用或连续使用较长时间;可连续化生产;发酵稳定性好;适用于胞外酶等胞外产物的生产;缩短发酵周期,为了使固定化细胞生长良好,预培养应该采用适合细胞生长的生长培养基和工艺条件然后改换成适合产酶的发酵培养基和发酵工艺条件)溶解氧的供给(必须增加溶解氧的量才能满足细胞生长和产酶需要)温度的控制(一般培养液在进入反应器之前，必须预先调节至适应的温度)培养基组分的控制(固定化细胞好氧发酵过程中,溶解氧的供给时关键限制性因素,为了有利于氧的溶解和传递,培氧基的浓度不宜过高,特别是培养基的年度应尽量低一些好)细胞破碎法:机械法(捣碎.研磨.匀浆).物理法(温度差.压力差.超声波).化学法(添加有机溶剂.表面活性剂).酶促法(自溶法.外加酶制剂法)等酶的主要提取方法:盐溶液提取.酸溶液提取.碱溶液提取.有机溶剂提取影响提取的因素:温度.PH.提取液体积什么是沉淀分离？常用蛋白质沉淀方法有哪些沉淀分离是通过改变某些条件或添加某些物质,使酶的溶解度降低,从溶液中沉淀析出与其他溶质分离的技术过程.特点:操作简单.经济.浓缩倍数高.种类:盐析沉淀法.等电点沉淀法.有机溶剂沉淀法.复合沉淀法.选择性变性沉淀法等.缺点:针对复杂体系而言,分离度不高,选择性不强沉淀分离的一般操作步骤是什么在经过滤或离心后的样品中加入沉淀分离剂;沉淀物的陈化,促进晶体生长;离心或过滤,收集沉淀物盐析操作时常用的盐是什么通常采用中性盐,有硫酸铵,硫酸钠,硫酸钾,硫酸镁,氧化钠和磷酸钠等,其中硫酸铵最为常用,只是由于硫酸铵在水中的溶解度大而且温度系数小,不影响酶的活性,分力效果好,而且廉价易得然而用硫酸铵进行盐析是,缓冲能力较差，而且铵离子的存在会干扰蛋白质的测定,所以有时也用其他中性盐进行盐析蛋白质浓度大,盐的用量小,但共沉作,通常调整体系原理:1降低了溶质的介电常数,使溶质之间的静电引力增加,从而出现聚集现象,导致沉淀2由于有机溶剂的水合作用,降低了自由水的浓度,降低了亲水溶质表面水化层的厚度,降低了亲水性,导致脱水凝聚特点:分辨率高;溶剂容易分离,并可回收使用;产品洁净;容易使蛋白质等生物大分子失活;应注意在低温下操作;成本高:低温有利于防止溶质变性;有利于提高收率(溶解度下降)2搅拌速度:散热3溶液pH值:原则是避免目标蛋白与杂质带有相反的电荷,防止共沉现象4（pI）；离子强度:离子强度低有利于沉淀,0.01~0.05mol/L;5样品浓度:0.5~2%稀:溶剂用量大,回收率低,但共沉淀作用小,浓:节省溶剂用量,共沉淀作用强,分辨率低6金属离子的助沉淀作用:Zn2+、Ca2+等电点沉淀的工作原理是什么蛋白质是两性电解质,当溶液pH值处于等电点时,分子表面净电荷为0,双电层和水化膜结构被破坏,由于分子间引力,形成蛋白质聚集体,进而产生沉淀分配层析原理:利用溶质在固定相和流动相之间的分配系数不同而分离的方法;要素:固定相.载体.流动相凝胶层析的原理和特点是什么在样品通过一定孔径的凝胶固定相时.由于流经体积的不同.使不同相对分子质量的组分得以分离.优点:操作简便,分离效果好.重复性高.回收率高.分离条件温和应用广泛/适用于生物大分子的初级分离.脱盐分辨率低亲和层析的原理和特点是什么亲和层析分离是利用溶质和吸附剂之间特殊的化学作用.从而实现分离.吸附剂由载体和配位体组成.效率高:利用亲和层析可以从粗提液中一次性分离得到高纯度的活性物质.分离精度高：可用于分离含量极低，结构相近的化合物但通用性较差，洗脱条件苛刻吸附层析吸附是利用吸附剂对液体或气体中某一组分具有选择性吸附的能力,使其富集在吸附剂表面的过程.吸附过程通常包括:待分离料液与吸附剂混合.吸附质被吸附到吸附剂表面.料液流出.吸附质解吸回收等四个过程什么是萃取过程？常用萃取设备利用在两个互不相溶的液相中各种组分(包括目的产物)溶解度的不同,从而达到分离的目的.物理萃取;化学萃取设备:混合－沉降器;旋转圆筒萃取塔;离心萃取器;填充塔;喷雾塔;旋转圆盘塔液－液萃取从机理上分析可分为哪两类萃取机理来讲,液－液萃取可分为:利用溶剂对需分离组分有较高的溶解能力,分离过程纯属物理过程的物理萃取;溶剂首先有选择性地与溶质化合成络合,从而在两相中重新分配而达到分离目的的化学萃取何谓超临界流体萃取？其特点有哪些超临界流体:当一种流体处于其临界点的温度和压力之下,则称之为超临界流体.利用超临界流体的特殊性质,使其在超临界状态下,与待分离的物料接触,萃取出目的产物,然后通过降压或升温的方法,使萃取物得到分离优点:临界条件温和产;品分离简单;无毒.无害;不燃;无腐蚀性;价格便宜;缺点:设备投资大何谓双水相萃取?常见的双水相构成体系有哪些利用物质在不相溶的两水相间分配系数差异进行萃取的方法;可以构成双水相的体系有:离子型高聚物－非离子型高聚物;PEG－DEXTRAN(-右旋糖；高聚物－相对低分子量化合物;PEG－硫酸铵反胶团的构成以及反胶团萃取的基本原理？反胶束的优点表面活性剂在非极性有机溶剂中形成的一种聚集体当表面活性剂浓度超过临界微团浓度时,表面活性剂会在水溶液中形成聚集体何谓酶定向进化？有何特点酶分子定向进化简称酶定向进化,是模拟自然界进化过程(随即突变和自然选择),在体外进行酶基因的人工随机突变,建立突变基因文库,在人工控制条件的特殊环境下,定向选择得到具有优良催化特性的酶的突变体的技术过程.特点:1适应面广:可广泛应用各种蛋白质酶和核算类酶的改性,因为不需要事先了解酶的结构,催化作用机制等2目的性强:因为进化方向明确3效果显著:可以在几年几个月完成几万年几十万年完成的进化历程什么是酶的活性中心？其构成有什么特点通常将氨基酸集中的.与酶活性相关的区域称为酶的活性中心.构成酶的活性中心的氨基酸残基主要是接触残基和辅助残基,构成酶的活性中心的各基团在空间构象上的相对位置对酶活性是至关重要的,维持酶的活性中心构象主要依赖于酶分子空间结构的完整性固定化酶有哪些优点1极易将固定化酶与底物,产物分开2可以在较长时间内进行反复分批反应和装柱连续反应3在大多数情况下,能够提高酶的稳定性4酶反应过程能够加以严格控制5产物溶液中没有酶的残留.简化了提纯工艺6较游离酶更适合于多酶反应7可以增加产物收率,提高产物质8酶的使用效率提高,成本降低酶分子有哪些侧链基团，可以发生哪几种修饰反应基团:氨基,羧基,巯基,咪唑基,酚基,吲哚基,胍基,甲硫基等;修饰反应:酰化反应.烷基化反应.氧化和还原反应.芳香环取代反应等用于酶催化的非水介质主要有哪几种1含微量水的有机溶剂2与水混溶的有机溶剂和水形成的均一体系;3.水与有机溶剂形成的两相或多相体系4胶束和反胶束体系;5.超临界流体;6.气相非水介质中的酶催化反应有哪些特点1可进行水不溶或水溶性差化合物的催化转化,大大拓展了酶催化作用的底物和生成产物的范围2改变了催化反应的平衡点,使在水溶液中催化水解反应的酶在非水介质中可有效催化合成反应的进行3使酶对包括区域专一性和对映体专一性在内的底物专一性大为提高，使对酶催化作用的选择性的调控有可能实现4大大提高了一些酶的执稳定性5由于酶不溶于大多数的有机溶剂,使催化后酶易于回收和重复利用6可有效减少或防止由水引起的副反应的产生7可避免杂水溶液中的进行长期反应时微生物引起的污染8可方便地利用对水分敏感的底物进行相关的反应9当使用挥发性溶剂作为介质时,可使反应后的分离过程能耗降低。

[课件]酶工程总结PPT

右旋糖酐及右旋糖酐硫酸酯糖肽具有生物活性的大分子物质
3.大分子结合修饰
4. 酶分子的化学交联
5. 金属离子置换修饰
• 模拟酶概念；模拟酶酶学基础； • 模拟酶分类（对着课件） • 胶束酶概念； • 分子印迹概念；分子印迹聚合物对分子识别作用的本质；分子印迹聚合物的制备； • 分子印迹酶中的印迹分子； • 生物印迹酶。
第九章核酸类酶
• • • • • 根据催化反应类型，核酶的分类； I型内含子、II型内含子结构特征；催化机理；锤头状核酶结构特征，催化机理；脱氧核酶特点； 10-23脱氧核酶结构特征；
• 核酸类酶的“修复治疗”和“摧毁治疗” 的思路。
第十章酶的应用
掌握酶在某一领域的应用，包含应用实例。
酶工程总结
第五章酶的非水相催化
• 酶非水相催化类型； • 有机介质中酶的催化体系； • 有机介质中酶的特性（pH印记）； • 有机介质对酶催化反应的影响； • 水对有机介质中酶催化反应的影响（水活度、必需水）； • 手性药物，了解应用实例。
第六章酶反应器
• 概念；
• 酶反应器类型与特点（反应器结构、特点、如何操作）； • 酶膜反应器的应用及研究新进展； • 酶反应器选择的依据与操作。
第七章化学酶工程
• • • • 概念；酶化学修饰的内在机制及原理；马来酰亚胺修饰巯基；二硫键化学修饰；亲和标记：专一性不可逆抑制;
• 大分子结合修饰概念；蛋白质类修饰酶分子的优点P174； • 化学修饰酶特性；
酶分子化学修饰的方法
（1）几种重要的修饰反应
1. 酶分子侧链基团的化学修饰（2）特定氨基酸残基侧链基团的化学修饰

酶工程PPT学习教案

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二、淀粉酶
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三、纤维素酶
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四、脂肪酶
广泛用于化妆品、食品、医药、洗涤剂工业中的生物表面活性剂包括脂肪酸单甘油酯、脂肪酸糖酯、聚甘油脂肪酸酯和长链脂肪酸蜡酯。传统化学法以碱为催化剂在高温下进行, 不仅能耗高且产品纯度低。脂肪酶作为一种天然生物催化剂, 可在温和条件下催化合成上述生物表面活性剂, 能耗低且产品纯度高。
CO2
制代谢流率的P代yr 谢瓶颈和Ala代谢网络中制
CO2
Val
约转化率提高Ac的CoA 酶反应，为定向菌种选
育和发酵控制提供思路。 Oaa
Isocit
CO2
NADP H
细胞膜
Mal
aKG
Gl u
Gl u
Suc
SucCoA
CO2
NH4 + AT P
Gl n
Gl n
=====================================
（2）自然酶的分离纯化及鉴定技术；
（3）酶的固定化技术（酶和细胞固定化）；
（4）酶反应器的研制和应用；（5）与其他生第物14页/共技74页术领域的交叉
和渗透。
尽管人类19世纪前后才建立起酶的概念，但酶的催化作用却很早就为人们的生活所利用。比如：
(1)在人类游牧生活时期，就已会利用动物的胃液来凝固牛乳； (2)人类在4000多年前就已掌握的酿酒和制酱技术其实也是酶作用的结
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微生物酶的开发
一、应用微生物来开发酶的优点：
(4)特别是当基因工程介入时，动植物细胞中存在地酶，几乎都能够利用微生物细胞获得。因此，有计划和仔细地筛选微生物菌种，通常可以获得能够生产几乎任何一种酶的适当细胞。

酶学复习PPT教学课件

1）键专一性有的酶只作用于一定的键，而对键两端的基团并无严格要求，如二肽酶水解二肽。
2）基团专一性另一些酶，除要求作用于一定的键以外，对键两端的基团还有一定要求，往往是对其中一
个基团要求严格，对另一个基团则要求不严格。
消化道内几种蛋白酶的专一性
氨肽酶
（芳香）
（硷性）
羧羧肽肽酶酶
（丙）
胃蛋白酶
4.裂合酶类 5.异构酶类 6.合成酶类
第三节酶催化作用的结构基础
一、酶催化的中间产物理论二、酶的活性中心三、酶作用专一性机理
酶催化的中间产物理论
E S k1 ES k2 P E k 1
酶（E）与底物（S）结合生成不稳定的中间物（ES），再分解成产物（P）并释放出酶，使反应沿一个低活化能的途径进行，降低反应所需活化能，所以能加快反应速度。
最适温度
温度
5、激活剂对酶作用的影响
凡是能提高酶活性的物质，称为酶的激活剂（activator）
类别
金属离子：K+、Na+、 Mg2+、Cu2+、Mn2+、Zn2+、Se3+ 、 Co2+、Fe2+ 阴离子： Cl-是唾液淀粉酶的激活剂有机分子还原剂：抗坏血酸、半胱氨酸、谷胱甘肽
金属螯合剂：EDTA
催化基团：位于催化部位的基团酶的活性部位或活性中心：通常将酶
的结合部位和催化部位总称为活性中心结合部位决定酶的专一性。催化部位决定酶所催化反应的性质。
三、酶作用专一性机理
锁钥学说(lock and key th0ery)：将酶的活性中心比喻作锁孔，底物分子象钥匙，底物能专一性地插入到酶的活性中心。

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物理吸附法离子结合法共价结合法
热处理（细胞）
酶的固定化方法与制备技术
共价交联法
微型胶囊法
胶格包埋法
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。
①无须进行酶的分离
纯化
②保持酶原始状态，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
均相酶反应器：应用游离酶进行的反应的非均相酶反应器：应用固定化酶进行反应的
可根据催化剂的形状选择酶反应器
粒状催化剂细小颗粒状催化剂膜状催化剂
生物传感器
利用生物物质(如酶、蛋白质、DNA、抗体、抗原、生物膜、微生物、细胞等)作为识别元件，将生化反应转变成可定量的物理、化学信号，从而能够进行生命物质和化学物质检测和监控的装置。
微生物种类繁多，在不同的环境下生存的微生物有其不同的代谢方式，能分解利用不同的底物。
微生物有较强的适应能力，可以通过诱导诱变剂基因工程方法获得新的产酶量高的菌株
酶的发酵生产
微生物菌体发酵 • 微生物菌体蛋白，药用真菌
微生物酶发酵 • 淀粉酶、糖化酶
微生物代谢产物发酵 • 初级代谢产物、次级代谢产物
根据酶分子专一性结合的分离方法：亲和层析、共价层析根据分配系数的分离方法：双水相萃取
酶的分离纯化
酶制剂的保存
温度
一般在0-4℃比较稳定
缓冲液
特定的pH范围
氧化/还原酶的浓度及纯度
加入还原剂或在氮气中保存
浓度越高越稳定，晶体或干粉更有利于保存
酶分子的改造
酶在实际应用中的局限性
1、作为异体蛋白在体内难于吸收、易引起免疫反应和被识别降解 2、酶蛋白经不起温度、酸碱、有机溶剂及时间的考验，半衰期短、易变性失活 3、酶的活性、作用专一性和最适条件不一定能适应生产工艺要求，限制了酶制剂的应用范围。

酶复习课件.ppt

溶__液__后__加__斐__林__试__剂__、__加__斐__林__试__剂__后__要__水__浴__加__热___。
四、影响酶促反应速率的因素
底物浓度、酶浓度、温度、pH 、激活剂抑制剂等
酶量足够
底物量足够
酶量一定
底物量一定
巩固练习： 1、有关下列坐标图的叙述不正确的是( C )
A．图①虚线表示酶量增加一倍时，底物浓度和反应速度关系
(3)能否用斐林试剂检测，为什么？不__能__。__因__为__水__浴__加__热__会__改__变__温__度__从__而__影__响_实__验__结。果
4．下表是有关酶的两个实验，根据内容回答问题：
表
1 步骤操作方法 1 加淀粉溶液
试管A 2 mL
试管B 试管C 2 mL 2 mL
2 温度处理 60℃ 100℃ 0℃
H2O2分解反应速率
气泡产生速率
验证酶的 B
专一性
淀粉、蔗糖
水解反应是否发生
加斐林试剂水浴加热，有无砖红色出现
温度对酶 C
活性影响
温度
淀粉水解程度
加碘后溶液颜色的变化
D 质壁分离 0.3 g/mL的原生质层与原生质层与细胞壁间隙
与复原蔗糖溶液细胞壁分离
的大小
2、在探究pH对酶活性的影响的实验中，温度和
3、分析下列图像，你能得出哪些结论？
总结：能引起酶变性的因素有哪些？高温、过酸、过碱、重金属盐等都能引起酶变性。
巩固练习： 1、下列4支试管中都加入3mL浆糊。另外A、C内分
别注入2mL清水，B、D内分别注入2mL人的唾液淀粉酶。5min后，再向4支试管内分别滴入碘液，
最可能不变蓝的是( B )