酶工程

酶的定义：酶是具有生物催化功能的生物大分子，按分子中起催化作用的主要任务不同，自然界中天然存在的酶可以分为蛋白类酶和核酸类酶。

模拟酶：又称人工酶，酶模型，是在分子水平上模拟酶活性部分的形状、大小及微环境等特征以及酶的作用机理和立体化学等特征的一门科学。

生物印迹：一种通过酶与配体间的相互作用、诱导，从而改变酶的构象的方法。

酶：活细胞产生的、能在细胞内外起作用（催化）的生理活性物质。

酶工程：酶的生产性与与应用的技术过程。

酶工程的主要任务：经过预先设计，通过人工操作获得人们所需要的酶，并通过各种方法使酶的催化特性得以改进充分发挥其催化的功能。

酶的活性中心：酶分子中能同底物结合并催化反应的空间部位。

提起分离法：采用微生物细胞、植物细胞或动物细胞的生命活动而获得人们所需酶的技术过程同步合成型：酶的生物合成在细胞的生长阶段开始，而在细胞生长进入平衡期后，酶的生物合成也随之停止。

滞后合成型：酶在细胞生长一段时间或者进入平衡期以后才开始其生物合成并大量积累，又称为非生长偶联型。

固定化酶：固定在一定水不溶性载体上并在一定的空间范围内进行催化反应的酶。

固定化细胞：固定在载体上并在一定的空间范围内进行生命活动（生长、繁殖、新陈代谢）的细胞、也称为固定化活细胞或固定化增殖细胞。

定向进化：是模拟自然进化的过程、进行人工随机突变，并子啊特定的环境条件下进行选择，使进化朝着人们所以需方向发展的技术过程。

酶反应器：用于酶进行催化反应的容器机器附属设备。

共价调节酶：由于其他酶对其结构进行了共价修饰，使其能在非活性与活性形式之间相互转变的酶，也是调节酶的一种类型。

分子印迹：合成对其某种特异选择性结合的高分子聚合物技术。

酶原的激活：酶原在一定条件下经过适当的切割肽键，可以转变为有活性的酶。

酶活力：又称为酶活性，是指酶催化某一化学反应的能力，可在一定条件下，酶催化某一化学反应的反应速率表示。

酶反应动力学;是研究反应速度及各种因素对酶反应速度影响的学科。

诱导型操纵子：在无诱导物的情况下，其基因的表达水平很低或不表达，只有在诱导物存在的条件下，才能转录生成mRNA，进而合成酶。

阻遏型操纵子：在无阻遏的情况下，其基因正常表达，当有阻遏物存在时，转录受到阻遏二次生长现象（葡萄糖效应）：细菌在含有葡萄糖和乳糖的培养基上生长，优先利用葡萄糖，待葡萄糖耗尽后才开始利用乳糖，产生了两个对数生长期中间隔开一个生长延滞期。酶原：有些酶在细胞内合成时是无活性的，这种无活性的酶是有活性的前体，叫做酶原

别构酶：又称变构酶，是调节物酶的一种类型，这种酶分子上除有与底物结合的活性中心以外还有一个与调节物结合的别构中心。

同工酶：催化同一种化学反应而酶蛋白本身的分子结构和组成都有所不同的一组酶。

诱导酶：细胞中一般情况下不存在或含量很小，而在加入特定诱导物产生的酶。

抗体酶：它是抗体的高度选择性和酶的高效催化能力巧妙结合的产物，本质上是一类具有催化活性的免疫球蛋白，在其可变区赋予了没的属性。

酶生物合成的反馈阻遏作用：指在酶催化反应的产物或代谢途径的末端产物使酶的生物合成受

到阻遏的现象。

酶生物合成的诱导作用：加入某些物质使酶的生物合成开始或加速进行的现象，检测诱导作用。酶活力单位：在特定条件下，每1min催化1umol的底物转化为产物的酶量国际单位是IU 另一个酶活力单位：卡特（kat）。

酶的比活力：是酶纯度的一个指标，是指在特定条件下单位质量（mg）蛋白质或RNA所具有的酶活力单位数。

酶催化作用的特点：专一性强，催化效率高和作用条件温和等

影响酶催化作用的因素：底物浓度、酶浓度、温度、pH、激活剂、抑制剂、底物结构类似物

蛋白类酶酶的分类与命名：氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂合酶、异构酶、连接酶或合成酶酶的生产方法：提取分离法、生物合成法、化学合成法

酶生物合成的模式：同步合成法、延续合成法、中期合成法、滞后合成型

酶的固定化方法：吸附法、包埋法、结合法、交联法、和热处理法等

可逆抑制动力学：竞争性抑制作用Vm不变Km变大、非竞争抑制作用Vm变小Km不变、反竞争抑制作用Vm和Km都变小

酶工程主要内容：微生物细胞发酵产酶，动植物细胞培养产酶，酶的提取与分离纯化，酶分子修饰，酶细胞原生质体固定化，酶非水相催化，酶定向进化，酶反应器和酶的应用等

酶活力的测定方法：终止法（化学法，放射性化学法，酶偶联法）；连续反映法（光谱吸收法，量气法，量热法，偶联的连续法）

总结酶合成的过程：

转录是以DNA为模版以核苷酸为底物在转录酶的作用下合成RNA的过程，它包括转录的起始RNA延伸及RNA链合成的终止。翻译将RNA分子上的碱基排列次序转变为多肽链上氨基酸排列次序的过程，它包括氨基酸的活化，肽链合成的起始，肽链的延伸，肽链合成的终止及新生肽链的加工。

酶生物合成的调节（三个调节机制）

A:分子代谢的阻遏作用；本质：AUP通过启动基因对酶生物合成进行调节控制。

B：酶生物合成的诱导作用；原理：诱导物与阻遏蛋白结合，使阻遏蛋白的结构发生改变，从而使它与操作基因结合加成减弱，阻遏蛋白不能与操纵基因结合就使RNA聚合酶可以与启动基因结合进行转录而合成结构基因所对应的酶。

C：酶生物合成的反馈阻遏作用；原理当环境中阻遏物达到一定浓度时，阻遏蛋白与阻遏物结合，使其结构发生改变，从而使阻遏蛋白与阻遏基因结合力增强，阻遏蛋白与操纵基因结合，就排挤RNA聚合酶与启动基因的结合，使转录无法进行，酶的生物合成收到阻遏。

酶分子合成模型

分步合成型：是酶的生物合成与细胞生长同步进行的一种酶生物合成模式，该类酶对应的mRNA 很不稳定。延续合成型：是酶的生物合成在细胞生长阶段开始，在细胞生长进入平衡期后还可以延续合成一段较长过时间的一种酶的生物合成模式。中期合成型：是在细胞生长一段时间后才开始的，而在细胞生长进入平衡期以后酶的生物合成也随之停止，酶所对应的mRNA稳定性差。滞后合成型：是在细胞生长一段时间或进入平衡期以后才开始生物合成并大量积累。

产酶微生物特点：酶的产量高；容易培养和管理菌种遗传性稳定不易变异；不易感染噬菌体。提高酶产量的措施：添加诱导物；控制阻遏物的浓度；添加表面活性剂；添加产酶促进剂

固定化酶的特征

稳定性：对热稳定性高，保存稳定性好，对蛋白酶抵抗性增强，对变性剂的耐受性提高。

最适温度：固定化酶的最适温度可能会受到固定化方法和固定化载体的影响一般其作用最适温度比游离酶的低5-15O C。最适PH：载体性质对最适PH影响产物性质对最适PH影响。

底物的特异性：由于载体的空间位阻作用，固定化酶的特异性改变，选择能进入载体的底物。酶固定酶的方法:

吸附法（通过氢键，疏化作用离子键等物理作用将酶固定于水不溶载体表面固定化方法）；包埋法（是将酶分子截留在具体特定网状结构载体中）；共价结合法（酶分子与载体之间以共价键作用而实现结合的固定化方法）；交联法（利用双功能或多功能试剂在酶分子间，酶分子与惰性蛋白间或酶分子与载体间进行交联反应）。