酶工程及酶的特性
《酶工程》课后知识题目解析
《酶工程》课后知识题目解析第一章酶工程基础1.名词解释：酶工程、比活力、酶活力、酶活国际单位、酶反应动力学①酶工程：由酶学与化学工程技术、基因工程技术、微生物学技术相结合而产生的一门新技术，是工业上有目的地设计一定的反应器和反应条件，利用酶的催化功能，在常温常压下催化化学反应，生产人类所需产品或服务于其它目的地一门应用技术。
②比活力：指在特定条件下，单位质量的蛋白质或RNA所拥有的酶活力单位数。
③酶活力：也称为酶活性，是指酶催化某一化学反应的能力。
其大小可用在一定条件下，酶催化某一化学反应的速度来表示，酶催化反应速度愈大，酶活力愈高。
④酶活国际单位: 1961年国际酶学会议规定：在特定条件(25℃，其它为最适条件)下，每分钟内能转化1μmol底物或催化1μmol产物形成所需要的酶量为1个酶活力单位，即为国际单位（IU）。
⑤酶反应动力学:指主要研究酶反应速度规律及各种因素对酶反应速度影响的科学。
2.说说酶的研究简史酶的研究简史如下：(1)不清楚的应用：酿酒、造酱、制饴、治病等。
(2)酶学的产生：1777年，意大利物理学家 Spallanzani 的山鹰实验；1822年，美国外科医生Beaumont 研究食物在胃里的消化；19世纪30年代，德国科学家施旺获得胃蛋白酶。
1684年，比利时医生Helment提出ferment—引起酿酒过程中物质变化的因素（酵素）；1833年，法国化学家Payen和Person用酒精处理麦芽抽提液，得到淀粉酶；1878年，德国科学家K?hne提出enzyme—从活生物体中分离得到的酶，意思是“在酵母中”（希腊文）。
(3)酶学的迅速发展（理论研究）：1926年,美国康乃尔大学的”独臂学者”萨姆纳博士从刀豆中提取出脲酶结晶，并证明具有蛋白质的性质;1930年，美国的生物化学家Northrop分离得到了胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶结晶，确立了酶的化学本质。
3.说说酶工程的发展概况I.酶工程发展如下：①1894年，日本的高峰让吉用米曲霉制备淀粉酶，酶技术走向商业化：②1908年，德国的Rohm用动物胰脏制得胰蛋白酶，皮革软化及洗涤；③1911年，Wallerstein从木瓜中获得木瓜蛋白酶，用于啤酒的澄清；④1949年，用微生物液体深层培养法进行－淀粉酶的发酵生产，揭开了近代酶工业的序幕；⑤1960年，法国科学家Jacob和Monod 提出的操纵子学说，阐明了酶生物合成的调节机制，通过酶的诱导和解除阻遏，可显著提高酶的产量；⑥1971年各国科学家开始使用“酶工程”这一名词。
酶的特性及其在生物体内的作用
酶的特性及其在生物体内的作用酶是一类具有生物催化活性的蛋白质分子，它在生物体内具有重要的作用。
本文将深入探讨酶的特性及其在生物体内的作用机制。
一、酶的特性酶具有以下几个重要特性。
1. 特异性：酶对底物具有高度的特异性，即对特定底物具有高效的催化作用。
这是由于酶的立体结构与底物分子之间的互相匹配所决定的。
2. 高效性：酶可以极大地提高化学反应的速率，其催化速率通常是非酶催化反应的百倍甚至更高。
这是由于酶能降低活化能，使反应更容易发生。
3. 可逆性：酶催化的反应通常是可逆的。
酶可以通过改变反应条件（如温度、pH值等）来改变反应的方向。
4. 可调控性：酶的活性可以受到多种因素的调控，包括温度、pH 值、底物浓度以及其他分子的结合等。
这种调控使得生物体能够根据需要合理地控制代谢反应。
二、酶的作用机制酶在生物体内具有广泛的作用，主要体现在以下几个方面。
1. 催化代谢反应：酶在生物体内催化代谢反应，使得各种生化物质得以转化和利用。
例如，消化酶可以帮助分解食物中的营养物质，使其能够被吸收和利用。
2. 信号传递：酶在信号传递过程中发挥重要作用。
一些酶能够磷酸化或去磷酸化其他蛋白质，从而调节其活性。
这种磷酸化调节机制在细胞内的信号传递中起着关键作用。
3. DNA复制和修复：酶在DNA的复制和修复过程中起着不可替代的作用。
DNA聚合酶能够将DNA模板上的碱基序列复制到新合成的DNA链上，从而实现DNA的复制。
而DNA修复酶则能够识别和修复DNA链上的损伤，确保DNA的完整性。
4. 免疫反应：酶也在免疫反应中发挥重要作用。
一些酶能够识别和降解病原体上的抗原，从而参与到机体的免疫防御中。
5. 药物代谢：酶还参与药物的代谢和解毒过程。
一些酶能够将药物分解成无毒或较低毒性的代谢产物，从而加速药物的排泄。
三、酶在生物技术中的应用酶在生物技术领域中也有着广泛的应用，主要包括以下几个方面。
1. 基因工程：通过酶的作用，可以实现对基因的克隆和表达。
酶工程制药
五、产酶菌株的制备和优化
1、产酶菌株的培养条件
2、菌种的分离筛选 3、菌种的变异诱导技术 4、原生质体诱导实际生产例子
1、产酶菌株的培养条件
（1）产酶促进剂 （2）影响酶产量的各种因素 （3）诱导剂和抑制剂
（1）产酶促进剂
在酶制剂的生产过程中，如果添加少量的某种物 质就能增加酶的产量，则这类物质就称为产酶 促进剂。 产酶促进剂多数是酶的诱导物、或者是表面活性 剂，常用的产酶促进剂有： （A）吐温-80 （B）脂肪酰胺磺酸钠 （C）聚乙烯醇 （D）糖脂 （E）乙二胺四乙酸（EDTA）
4、裂合酶 天冬氨酸-β -脱羧酶 β -酪氨酸酶 延胡索酸酶 谷氨酸脱羧酶 5、异构酶 氨基酸消旋酶 葡萄糖异构酶
（来源于细菌） （来源于细菌） （来源于细菌） （来源于细菌）
（来源于细菌、霉菌、酵母） （来源于细菌、放线菌
四、酶的生产菌种
1、对生产菌种的要求 （1）产酶量高、酶的性质应符合使用要求，最好是产 生胞外酶的微生物菌种 （2）不能含有致病菌，系统发育应该与病原体无关， 也不会产生毒素 （3）菌种稳定，不易产生变异退化，不易感染噬菌体 （4）能利用廉价的原料，发酵周期短，易于培养
第四章
酶工程制药
第一节 酶工程制药概论 第二节 药用酶的来源和生产
第三节 固定化酶工程
第四节 酶工程研究进展 第五节 酶工程应用实例
第一节 酶工程制药概论
一、酶的定义和分类 二、酶的特性 三、酶的来源 四、酶的生产菌种
五、产酶菌株的制备和优化
酶工程制药是将细胞或活细胞固定化后用于药 品生产的技术。 现代酶工程制药的基本技术主要包括酶和细胞 固定化、酶的非水相催化、酶法的手性药物合 成、酶的化学修饰技术
酶工程复习要点
1、酶的催化作用特点：具有专一性，催化效率高和反应条件温和等显著特点。
2、酶研究的两个方向：理论研究方向和应用研究方向。
理论研究方向：酶的理化性质、催化性质、催化机制等。
应用研究：促进了酶工程的形成。
3、酶工程的定义：利用酶或者微生物细胞，动植物细胞，细胞器，借助于酶的催化作用，通过工程学手段生产产品或提供社会服务的科学体系。
4、酶工程的应用范围：①对生物资源中天然酶的开发和生产②自然酶的分离纯化与鉴定技术③酶的固定化技术④酶反应器的研制与应用⑤与其它生物技术领域的交叉与渗透。
5、酶工程的组成：①酶的发酵生产②酶的分离纯化③酶分子修饰④酶和细胞固定化⑤酶反应器和酶的应用等方面。
6、酶工程的主要任务：通过预先设计，经过人工操作控制而获得大量所需的酶，并通过各种方法使酶发挥其最大的催化功能。
8、酶的分类：第1类，氧化还原酶；第2类，转移酶；第3类，水解酶；第4类，裂合酶；第5类，异构酶；第6类，合成酶；第7类，核酸类酶。
9、酶的作用机制：酶的催化机理可能与几种因素有关：酶与底物结合时，两者构象的改变使它们互相契合，底物分子适当地向酶分子活性中心靠近，并且趋向于酶的催化部位，使活性中心这一局部地区额底物浓度大大增高，并使底物分子发生扭曲，易于断裂。
在另一些情况中，可能还有一些其他的因素使酶反应速度稍有一些提高，如酶与底物形成有一定稳定度的过渡态中间物——共价的ES中间物，这种ES中间物又可迅速地分解成产物，又如酶活性中心的质子供体和质子受体对底物分子进行了广义的酸碱催化等。
10、酶的催化能力：酶仅能改变化学反应的速度，并不不能改变化学反应的平衡点。
酶本身在反应前后也不发生变化例如肽键遇水自发地进行水解的反应极为缓慢，当有蛋白酶存在时，这个反应则进行得十分迅速，可降低反应的活化能。
在一个化学反应体系中，反应开始时，反应物(S)分子的平均能量水平较低为“初态”，在反应的任何一瞬间反应物中都有一部分分子具有了比初态更高一些的能量，高出的这一部分能量称为活化能，使这些分子进入“过渡态”，这时就能形成或打破一些化学键，形成新的物质——产物（P）。
酶工程的研究与应用
酶工程的研究与应用酶工程是研究和应用酶技术的一门学科，涉及到生物化学、微生物学、分子生物学等多个方面。
酶是生物体内一种种类繁多、作用广泛的蛋白质，能够催化各种生物反应，促进代谢和功能活动。
由于酶具有高效、高选择性和温和的反应条件等优点，因此被广泛应用于食品、医药、化工、环保等领域。
一、酶的种类和特性酶是一种催化剂，能够在生物、非生物体内催化特定反应发生，具有高效催化、强特异性、无毒无害等特点，由多肽链构成，具有良好的立体活性。
根据其作用类型和催化反应种类可以将酶分为氧化还原酶、酯酶、水解酶等。
不同的酶具有不同的催化机理和特性，例如：葡萄糖氧化酶能够催化葡萄糖氧化成为葡萄糖酸；淀粉酶能够将淀粉水解成糖；蛋白酶则能够分解多肽链分子。
此外，酶的活性和稳定性也决定了其在应用中的可行性。
二、酶工程的意义和发展历程酶工程是一门新兴的交叉学科，主要研究如何破坏或改变酶的结构来提高其活性、稳定性和选择性，以及如何利用酶作为催化剂来开发新的应用领域。
酶工程的发展历程可以追溯到20世纪60年代，当时制备细胞外酶和功能酶已经成为研究的热点。
20世纪70年代和80年代是酶工程的快速发展期，人们开始研究如何在分子水平上改变酶的结构，以提高其性能。
随着第一代酶制剂的成功开发，酶工程逐渐发展成为一个独立的学科领域，同时也推动了酶在各个领域的应用。
三、酶的应用领域随着酶工程技术的不断发展，酶在食品、医药、化工、环保等领域的应用越来越广泛。
以下是酶在不同领域中的应用案例：1.食品工业中的应用：食品酶是一类用于改善食品陈化、延长保质期、改善口感和颜色的酶制品，包括酶制剂和专用酶。
例如：面包酵母中的蛋白酶和淀粉酶；啤酒酿造中的青霉素酶和脂肪酶；糖果制造中的果胶酶和黄原胶酶等。
这些酶可以改善食品质量，减少食品浪费，因此广受消费者欢迎。
2.医药工业中的应用：酶在药物研发和制造中有着重要的作用。
例如，血管紧张素转换酶抑制剂是一类常用的治疗高血压和心脏病的药物。
酶工程在食品工业中的应用
汇报人：
单击输入目录标题 酶工程技术的概述 酶工程技术在食品加工中的应用 酶工程技术在食品安全和质量控制中的应用 酶工程技术在食品添加剂和配料生产中的应用 酶工程技术在未来食品工业中的应用前景
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酶工程技术的概述
酶的定义和性质
酶是一种生物催化剂，能够加速生 物化学反应的进行
酶制剂在食品检测中的应用：如酶联免疫吸附试验（ELISA），用于食品中过敏原、毒素、微 生物等的检测
酶制剂在食品保鲜中的应用：如葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶等，用于食品的保鲜和保质
酶 制 剂 在 食 品 品 质 改 良 中 的 应 用 ： 如 谷 氨 酰 胺 转 氨 酶 （ TG a s e ） ， 用 于 改 善 食 品 的 口 感 和 品 质
酶工程技术在食品添加剂和配 料生产中的应用
酶在食品添加剂和配料生产中的主要作用
提高食品添加剂和配料的稳定性 提高食品添加剂和配料的生物活性 降低食品添加剂和配料的生产成本 提高食品添加剂和配料的安全性
酶工程技术在食品添加剂和配料生产中的具体应用案例
酶解技术：利用酶解技术将蛋白质、淀粉等大分子物质分解成小分子物质， 如氨基酸、糖等，用于生产食品添加剂和配料。
缩短生产周期。
提高食品品质：酶工程技术 可以提高食品的营养价值、 口感、色泽等品质。
绿色环保：酶工程技术可以 减少生产过程中的污染，降
低对环境的影响。
酶工程技术在食品加工中的应 用
酶在食品加工中的主要作用
提高食品品质：酶可以改善食品的口感、色泽、香气等品质
提高食品生产效率：酶可以加速食品加工过程，提高生产效率
酶工程技术在食品加工中的优势和局限性
优势：提高食品品质，降低生产成本，提高生产效率 局限性：酶的稳定性差，易受环境影响，需要精确控制 优势：提高食品的营养价值，改善食品的口感和色泽 局限性：酶的活性受到限制，需要精确控制酶的用量和反应条件
酶工程在生物化学中的应用
酶工程在生物化学中的应用酶工程是生物化学中一个非常重要的领域，它主要涉及酶与其他分子间的相互作用和转化过程，以及如何利用这种相互作用来实现特定的化学反应。
酶工程在许多方面都有着广泛的应用，从医学和食品工业到环境保护和能源生产。
在本文中，我们将重点介绍酶工程在生物化学中的应用以及其在产业上的潜力。
一、酶的功能和特性酶是一类高度专一性的蛋白质，它们通过催化生化反应来加速化学过程的速度。
酶的催化能力是由它们的空间结构所确定的，这使得酶与反应物发生高度特定的相互作用，从而只催化特定的化学反应。
酶在生物化学中的应用基于这种高度专一性，因为在特定条件下，酶可以选择性地催化目标反应物，而不改变其他反应物的状态。
二、生物酶在医学中的应用酶是一种独特的生物大分子，具有非常广泛的应用。
以酶在医学中的应用为例，酶可以被用来制造和诊断药物。
比如，在制造药物时，酶可以被用来加速化学反应，从而减少生产时间和成本。
此外，酶也可以被用来检测人体内的生化过程，例如肝、胰或心肌组织损伤，这些酶在身体中超量产生，并通过血液循环而被输送到其他器官。
因此，酶的检测可以帮助医生诊断疾病并选择治疗方案。
三、酶工程在食品工业中的应用酶工程也有着广泛的应用于食品工业中，尤其是在面包、啤酒、葡萄酒等发酵工艺中。
这些工艺中用的酵母，往往也需要酶来帮助它们完成发酵过程。
酶工程帮助食品加工商更好地控制食品的质量和味道，同时减少制造成本，提高生产效率。
四、酶工程在环境保护中的应用酶工程也有广泛的应用于环境保护领域。
例如，酶可以被用来降解有毒废物，减少它们对环境的影响。
另外，酶还可以被用来处理污水，从而减少水污染的风险。
此外，酶工程还可以帮助开发出更多的生物资源，以便于更可持续的人类活动。
五、酶工程在能源生产中的应用酶工程可以帮助生产出更好的生物燃料和更高效的能源解决方案。
其中一个很好的例子就是生物柴油的生产。
酶可以被用来加速生物柴油的制造过程，并增强它的性能，这可以减少化石燃料的使用，从而减少对环境的影响。
《酶的特性》教案
《酶的特性》教案一、教学目标1. 让学生了解酶的概念和特性。
2. 掌握酶的作用机理和影响酶活性的因素。
3. 能够运用酶的知识解释生活中的现象。
二、教学内容1. 酶的概念：酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA。
2. 酶的特性：高效性、专一性和作用条件温和。
3. 酶的作用机理：降低化学反应的活化能。
4. 影响酶活性的因素：温度、pH、酶浓度和底物浓度等。
三、教学重点与难点重点：酶的概念、特性和作用机理。
难点：影响酶活性的因素及酶作用的应用。
四、教学方法采用讲授法、案例分析法和小组讨论法相结合，引导学生主动探究、积极思考。
五、教学过程1. 导入：通过生活中的实例，如消化酶、发酵酶等，引出酶的概念和作用。
2. 讲解：详细讲解酶的特性、作用机理和影响酶活性的因素。
3. 案例分析：分析生活中的实例，如酶洗剂、酶制剂等，让学生了解酶的应用。
4. 小组讨论：分组讨论酶在生产、生活中的应用，以及如何利用酶的特性解决问题。
5. 总结：回顾本节课的内容，强调酶的重要性和应用价值。
6. 作业：布置相关习题，巩固所学知识。
六、教学评估1. 课堂提问：通过提问了解学生对酶的概念、特性和作用机理的掌握情况。
2. 案例分析：评估学生在案例分析中的表现，检验其对酶应用的理解。
3. 作业批改：检查学生作业，了解其对课堂所学知识的巩固程度。
七、教学反思1. 课堂氛围：观察学生在课堂上的参与程度，互动情况，判断教学方法是否适合学生。
2. 教学内容：评估教学内容的难易程度，是否符合学生的认知水平。
3. 教学效果：总结本节课的教学成果，分析存在的问题，为改进教学提供依据。
八、拓展与延伸1. 酶的发现与发展：介绍酶的发现历程，让学生了解酶研究的重要进展。
2. 酶的产业化应用：介绍酶在工业、农业、医药等领域的应用，展示酶的实际价值。
3. 酶的未来展望：探讨酶在科学技术发展中的潜在应用，激发学生的学习兴趣。
九、教学资源1. 教材：推荐学生阅读的教材，如《生物化学》、《酶学原理》等。
酶工程总结PPT课件
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 第十章 酶的催化特性与反应动力学 2013-2
½Vmax 分数级反应 一级反应 [S]<<K
零级反应 [S]>>K
K
[S]
当v = ½Vmax时，K=[S]，即米氏常数，记做Km
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3. 稳态学说
中间复合物假说
假定[ES]处于稳态中，即形成速率等于分解速率： k1[E][S]=k-1[ES]+k2[ES] k1[E][S] [ES]= k-1+k2 酶以ES形式存在的比例: [S] k-1+k2 +[S] k1
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（4）直接线性作图法：
Vmax
Vmax (Vmax, Km)
v1
v2 [S]2 -[S]1 -[S]3
Km
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（5）常用动力学数据处理方法的比较 Lineweaver-Burk法最常用，优点是v和[S]在不同轴上 ，但误差分布不均衡 直接线性作图法优点是v 和[S]直接表现在图线上，具有 统计合理性，可采用Vmax和Km的中位数。采用非线性回 归进行拟合，可得到最优Vmax和Km的值。
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4. 酶专一性的确定
（1）选择底物，测定最适温度、pH等条件 （2）确定米氏常数Km和最大反应速度Vmax （3）选用结构类似物确定专一性 （4）相对专一性的酶确定几个底物的Km、Vmax （5）确定是否有立体异构专一性
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（二）酶催化作用的效率高
转换数（每个酶分子每分钟催化底物转化的分子数）一般 103 min-1，β-半乳糖苷酶的转换数为12.5×103min-1， 碳酸酐酶的转换数达到3.6×107min-1 。 酶的催化作用可使反应速度提高107～1013倍 例如：H2O2的分解反应
H2O2 → H2O +
酶工程名词解释
酶工程名词解释
一、酶工程
酶工程是以酶为有效的生物催化剂，设计、构建、运用和优化不同的复合体（如多肽、蛋白质、核酸、抗原或抗体）在生命过程中进行酶反应的研究和应用。
它涉及技术有基因工程、蛋白质工程、分子生物学以及分子生物计算等。
酶工程主要用于增强活性及特性，修饰活性中心位点，调整热稳定性，改介质和改变温度等来改善反应的速率、生物效率、稳定性以及产物的生产效率。
酶工程是一种创新的可持续发展的生物技术方法，可有效地改进和提高酶的功能，提高活性，改进反应条件以及提高应用性能。
二、酶
酶是一种特殊的蛋白质，它以酶基因的形式存在于细胞中，在体内发生化学反应可以催化，并以消除不必要的化学反应而达到一定目的。
酶有许多作用，比如可以分解有机分子、形成新的分子或改变分子结构，改变酶结构调节性质和功能，可以促进重要化学反应的进行，维持细胞代谢的正常发挥作用，可以帮助细胞适应外界环境变化，抑制和抗毒素的作用。
三、酶的催化机理
酶的催化机理是指酶通过把化学反应的活性中心结合到自身的
活性中心，形成一个活性复合物，使反应次序从量子化学反应的一步
反应，变成现代酶催化反应的多步复杂反应，从而提高反应速率和效率。
酶催化反应的催化机理可分为几个步骤：
1. 抑制反应体：酶将会抑制原始反应体，从而降低反应的活化能；
2. 促进反应发生：酶通过质点，可以促进反应物间的作用力和配位作用力，从而促进反应的发生；
3. 选择性反应：酶可以选择性地使反应物与活性中心结合，从而确保反应发生的选择性；
4. 调节反应进程：酶还可以调节反应的进程，防止反应的不必要产生，保证反应发生的稳定性。
酶工程(第三版)知识要点
1、酶的定义与分类定义：酶是具有生物催化功能的生物大分子。
分类：蛋白类酶（P酶）和核酸类酶（R酶）2、生物催化剂的特点①易失活（温和性）：酶是由细胞产生的生物大分子，凡能使生物大分子变性的因素，如高温、强碱、强酸、重金属盐等都能使酶失去催化活性。
②高效性：反应速度是无酶催化/普通人造催化剂催化反应速度的106——1016倍。
且无副反应③专一性：酶对催化的反应和反应物（底物）有严格的选择性，只能催化一种或一类反应，作用于一种或一类物质，而一般催化剂没有这样严格的选择性。
绝对专一性：一种酶只能催化一种底物进行一种反应，甚至只能作用于异构体的一种（立体异构专一性）相对专一性：一种酶能够催化一类结构相似的底物进行某种相同类型的反应。
④可调节性：（1）酶浓度的可调性（诱导或抑制酶的合成; 调节酶的降解）（2）通过激素调节酶活性（与细胞膜或细胞内受体相结合）（3）反馈抑制调节酶活性（如终端产物抑制）（4）抑制剂和激活剂对酶活性影响（5）别构调控、酶原的激活、共价修饰、同工酶等3、米氏常数Km的意义Km值等于酶促反应速度为最大反应速度一半时的底物浓度，单位是mol/L。
意义：①Km是酶的特性常数：与pH 、温度、离子强度、酶及底物种类有关，与酶浓度无关，可以鉴定酶。
②可以判断酶的专一性和天然底物。
1/Km近似表示酶对底物的亲和力：1/Km越大、亲和力越大—— Km较小者为主要底物③根据Km：判断某[s]时v与Vmax的关系判断抑制剂的类型④ Km可帮助判断某代谢反应的方向和途径催化可逆反应的酶对正/逆两向底物Km不同4、可逆抑制作用分类、特点（书）P8（1）.不可逆抑制作用：抑制剂与酶的必需基团以共价键结合而引起酶活力丧失，不能用透析、超滤等物理方法除去抑制剂而使酶复活。
分为非专一性不可逆抑制剂，和专一性不可逆抑制剂。
很多为剧毒物质，如重金属、有机磷、有机汞、有机砷、氰化物、青霉素、毒鼠强等。
（2）、可逆抑制作用：抑制剂与酶以非共价键结合而引起酶活力降低或丧失，能用物理方法除去抑制剂而使酶复活。
酶工程及酶的特性
●首先对酶进行了命名1878年库尼首先把这种物质称为酶。
1896年巴克纳兄弟发现酵母的无细胞抽提液也能将糖发酵成酒精。
1982年 Cech 、1983年Altman等分别发现核酶。
●什么是酶工程？酶的生产与应用的技术过程成为酶工程。
酶工程的主要内容包括：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、细胞和原生质体固定化、酶的非水相催化、酶反应器和酶的应用。
酶工程的主要任务是经过预先设计，通过人工操作，获得人们所需的美，并通过各种方法使酶充分发挥其催化功能。
●酶的化学本质已知大多数酶的化学本质是蛋白质核酶是核糖酶酶的专一性（特异性）是指在一定的条件下，一种酶只能催化一种或一类结构相似的底物进行某种类型反应的特性。
1.绝对专一性一种酶只能催化一种底物进行一种反应，这种高度的专一性称为绝对专一性。
例如，乳酸脱氢酶催化丙酮酸进行加氢反应生成L-乳酸；而D-乳酸脱氢酶却只能催化丙酮酸加氢生成D-乳酸。
2.相对专一性一种酶能够催化一类结构相似的底物进行某种相同类型的反应，这种专一性称为相对专一性。
例如，酯酶可催化所有含酯键的酯类物质水解生成醇和酸。
●测定酶活力，应测定酶促反应的初速率。
（即底物消耗量<5％时测得的反应速度）测酶活的步骤（1）根据酶的专一性，选择适宜的底物（2）确定反应条件（3）在一定的条件下，将一定量的酶液与底物混合均匀，记下开始反应的时间。
（4）反应到一定的时间，取出适量的反应液，运用各种生化检测技术，测定产物的生成量或底物的减少量，计算酶的活力。
●终止酶反应的方法●酶的活力单位酶活力单位：是指在特定条件下，在1min内能转化1微摩尔底物的酶量，或转化底物中1微摩尔有关基团的酶量。
●酶的比活力——是指在特定的条件下。
每毫克酶蛋白所具有的酶活力单位数。
●酶的分类（1）从化学组成上看，分为两类：•单纯酶（单成分酶）和结合酶（双成分酶）•结合酶：全酶=酶蛋白+辅因子•辅因子：辅基、辅酶。
酶工程终结版名词解释
酶:有催化功能的生物大分子分为:蛋白酶(P酶)和核酸类酶(R酶)(主要由RNA组成)酶的特点:催化效率高、专一性强、作用条件温和酶工程主要内容：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，酶分子的修饰，酶，细胞和原生质体固定化、酶的非水相催化、酶反应器和酶的应用酶的催化效率比非酶催化反应高107~1013倍酶催化作用的影响因素：底物浓度、酶浓度、温度、Ph 值、激活剂浓度、抑制剂浓度酶在60度以上易失活常见激活剂：ca、mg 、co、zn 、mn 、cl（α——淀粉酶），钴离子和镁离子是葡萄糖异构酶的激活剂酶的命名：国际酶学委员会ICE ：推荐名和系统名推荐名：底物名+催化反应类型+酶（水解酶类可省略反应类型名，只在底物后加酶字即可）系统名：作用底物+酶的作用基团+催化反应类型按酶的催化作用类型将蛋白酶分为6大类：氧化还原酶，转移酶，水解酶，裂解酶，异构酶，合成酶将R酶分为：剪切酶、剪接酶、多功能酶还可以由酶的底物是RNA分子还是其他分子，可将R酶分为分子内催化和分子间催化酶活力：是指在一定条件下，酶所催化的反应初速度。
酶催化反应速度，通常用单位时间t内底物S的减少量或产物P的增加量来表示1961年国际生物化学与分子生物学联合会规定：在特定的条件下（温度可采用25摄氏度，pH值等条件均采用最适条件），酶1min催化1umol的底物转化为产物的酶量定义为1个酶活力单位，这个单位称为国际单位（IU）。
国际上另一个常用的酶活力单位是卡特（kat），在特定条件下酶1s催化1mol底物转化为产物的酶量定义为1kat 酶的比活力，是指在特定的条件下，单位重量(mg)蛋白质或RNA所具有的酶活力单位数。
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酶的提取：在一定条件下，用适当的溶剂处理含酶原料，使酶充分溶解到溶剂中的过程。
酶提取注意事项：1、目标酶分子的特性及其物理、化学特性，2、酶分子和杂质的主要性质差异，3、酶的使用目的和要求，4技术实施的的难易程度，5、分离成本的高低，6、是否会造成环境污染。
酶工程
一、绪论1、生物催化：利用酶或有机体（细胞或细胞器）等）作为催化剂实现化学转化（通常是加快）的过程。
2、生物催化与发酵：1、发酵：用活细胞，将原材料转化成更复杂的目标产物。
2、前体发酵：发酵过程中添加前体物质，并有活细胞将其转化为目标产物。
3、生物转化：用酶或静息细胞经过一系列步骤，将前体转化成目标产物。
4、生物（酶）催化：提取酶或部分纯化的酶，将底物转化成目标产物。
3、酶工程：应用目的出发研究酶，在一定的生物反应装置中利用酶的催化性质，将相应原料转化成有用的物质。
是酶学和工程学相互渗透结合形成的一门新的技术科学，是酶学、微生物学的基本原理与化学工程有机结合而产生的边缘科学。
4、酶工程研究内容：（一）酶的生产（二）化学酶工程（三）生物酶工程（四）酶反应器（五）酶反应介质（六）酶的应用5、酶反应器：活塞流反应器全混流反应器流化床反应器固定床反应器膜反应器二、酶学概述6、酶的分类：（一）按酶催化反应的类型分类1、氧化还原酶2、转移酶3、水解酶4、裂合酶5、异构酶6、连接酶（合成酶）1．氧化还原酶: 催化氧化-还原反应，转移氢或加氧。
主要包括脱氢酶(dehydrogenase)和氧化酶(Oxidase)、过氧化氢酶、氧合酶、细胞色素氧化酶。
例如，乳酸(Lactate)脱氢酶催化乳酸的脱氢反应2、转移酶: 转移酶催化基团转移反应，即将一个底物分子的基团或原子转移到另一个底物的分子上。
参与生物物质的代谢.(例如，谷丙转氨酶催化的氨基转移反应。
) 3、水解酶:水解酶催化底物的加水分解反应（或逆反应）。
主要包括淀粉酶、蛋白酶、核酸酶及脂酶等。
例如，脂肪酶(Lipase)催化的脂的水解反应。
4、裂解酶：裂合酶催化从底物分子中移去一个基团或原子形成双键的反应及其逆反应。
5、异构酶：此类酶为生物代谢需要对某些物质进行分子异构化，分别进行外消旋、差向异构、顺反异构等，分为差相异构酶、消旋酶、顺反异构酶等。
6、连接酶（合成酶）：能够催化C-C、C-O、C-N 以及C-S 键的形成反应。
生物学中的酶的特性和应用
生物学中的酶的特性和应用酶是一类蛋白质，听起来很生僻，但却随处可见。
它们能够将化学反应加速数百倍，是很多生物学学科中不可或缺的组成部分。
本文将介绍酶的特性和应用。
一、酶的特性1. 催化作用酶是生物体内能够催化化学反应的蛋白质。
在生物体内，许多化学反应都需要酶的参与才能正常进行。
与其他催化剂不同，酶能够在相对温和的条件下，加速反应的速率。
2. 底物特异性每种酶都有其所特定的底物，就像锁和钥匙一样，只有配对正确才能产生催化效应。
这种底物特异性使得酶在反应的选择性上非常高。
3. 温度敏感性酶的反应速率会随着温度的变化而变化。
在特定的温度下，酶的催化效应最佳。
过高或过低的温度都会减缓反应速率，甚至完全失去催化效应。
4. pH敏感性酶在特定的pH值下具有最大的反应速率。
如果环境的pH值与酶的最适pH值相差太大，酶的催化效应也会受到抑制。
二、酶的应用1. 生产食品和饮料酶在食品和饮料的制作中有着广泛的应用。
例如，某些酶能够加速面包和啤酒的发酵过程，使其在更短的时间内制作完成。
同时，牛奶中的葡萄糖酸酶也能被用于生产酸奶。
2. 医学应用酶在医学领域中也有着重要的应用。
例如，血浆凝固酶能够促进血液的凝固，从而治疗出血性疾病。
而胰岛素酶则能够在糖尿病患者的胰腺无法产生足够的胰岛素时进行补充。
3. 工业生产酶在工业生产中常被用于分离和纯化生物分子。
例如，葡萄糖异构酶可以将蔗糖转化为葡萄糖和果糖，从而生产高甜度的食品添加剂。
同时，酶也能用于制备纤维素和木质素等工业原料。
4. 环境保护酶在环境保护中也有其独特的作用。
例如，酶能够用于分解有机物，从而处理污水和固体废物。
此外，一些酶还具有净化水源的作用。
总结酶作为一种生物催化剂，有着广泛的应用。
无论是在食品工业、医学或者环境保护中，酶都有其重要的作用。
在未来，随着酶工程技术的发展，酶的应用范围将会越来越广泛。
酶工程制药优秀课件
产物的分离纯化较困难：酶反应后成为杂质与产物混在一 起，无疑给产物的进一步的分离纯化带来一定的困难。
3、目前常用的产酶微生物：大肠杆菌、枯草杆 菌、啤酒酵母、青霉菌、木霉菌、根霉菌链霉 菌等。
工业用部分主要酶的生产菌种
微生物类 别
菌名 枯草杆菌
细菌
酵母 霉菌 放线菌
大肠杆菌
异型乳酸杆菌 短小芽孢杆菌 产气气杆菌 解脂假丝酵母 啤酒酵母、假 丝酵母 点青酶
转化微白色放 线菌
产生的酶
用途
淀粉酶 蛋白酶 L-天冬氨酸酶
酒精与啤酒工业、洗涤剂、糊精加工、纺织品脱浆等
生丝脱胶、皮革脱毛、胶卷回收、酱油酿造 生产L-天冬氨酸：治疗白血病
青霉素酰化酶 制备新青霉素的母核6-氨基青霉素烷酸
葡萄糖异构酶 由葡萄糖制果糖 碱性蛋白酶 皮革脱毛
异淀粉酶 脂肪酶 转化酶
分解淀粉的α-1,6-糖苷键 绢丝原料脱脂、洗涤剂、医药、乳品增香 制造转化糖
固定化技术
固定化酶的定义
是指限制或固定于特定空间位置的酶，具体来 说，是指经物理或化学方法处理，使酶变成不 易随水流失即运动受到限制，而又能发挥催化 作用的酶制剂。制备固定化酶的过程叫做酶的 固定化。
固定化所采用的酶，可以是经提取分离后得到 的有一定纯度的酶，也可以是结合在菌体（死 细胞）或细胞碎片上的酶或酶系。
由于酶的空间结构、活性位点等物理化学特性不同， 因此并不是一种固定化技术就能普遍适用于每一种酶， 所以要根据酶的应用目的和特性，来选择其固定化方 法。
（整理）酶工程复习提纲
（整理）酶⼯程复习提纲酶⼯程复习提纲第⼆章酶的定义、组成、特征及分类⼀、从化化学本质上讲酶到底是⼀种什么物质？⼆、⼀般催化剂的特性：1.只能进⾏热⼒学上允许进⾏的反应；2.可以缩短化学反应到达平衡的时间，⽽不改变反应的平衡点；3.通过降低活化能加快化学反应速度。
4.它本⾝的数量和化学性质在化学反应后不发⽣改变。
三、酶作为催化剂的显著特点：⾼效、专⼀、温和、可调节四、酶的分类(⼀)、酶的组成分类单纯酶:它们的组成为单⼀的蛋⽩质。
结合酶（全酶）:蛋⽩质（酶蛋⽩）+辅因⼦酶蛋⽩决定反应的特异性，辅因⼦决定反应的类型与性质。
辅因⼦：辅酶：与酶蛋⽩结合疏松，可⽤透析或超滤的⽅法除去的辅因⼦。
辅基：与酶蛋⽩结合紧密，不能可⽤透析或超滤的⽅法除去的辅因⼦。
(⼆)、酶的结构分类(1)、单体酶(monomeric enzyme) :仅具有三级结构的酶，即只由⼀条肽链组成的酶。
(2)、寡聚酶(oligomeric enzyme)：两个或两个以上的相同或不同亚基以共价键⽅式连接⽽形成的酶。
(3)、多酶复合体(多酶体系，multienzyme system):由⼏种功能不同的酶聚合在⼀起，分⼯合作。
共同催化⼀个⽣化反应过程。
(4)、多功能酶(multifunctional enzyme)：⼀些多酶体系在进化的过程中由于基因融合，致使多种不同催化功能存在于⼀条多肽链上，这种⼀条肽链具有多种催化功能的酶叫多功能酶。
（三）、酶的功能组成—酶的活性中⼼酶的活性中⼼：与底物结合并进⾏催化反应的特殊的必需基团。
结合基团：决定酶的专⼀性活性中⼼内的必需基团必需基团：催化基团：决定酶的催化性质活性中⼼外的必需基团：维持酶的空间结构和催化功能所必需的基团五、酶的专⼀性;第三章酶的作⽤机理⼀、酶作⽤专⼀性的机制(⼀)“三点结合”的催化理论三点结合”的催化理论认为酶与底物的结合处⾄少有三个点，只有当三点完全结合的情况下。
催化作⽤才能实现，酶促反应才能进⾏。
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●首先对酶进行了命名1878年库尼首先把这种物质称为酶。
1896年巴克纳兄弟发现酵母的无细胞抽提液也能将糖发酵成酒精。
1982年 Cech 、1983年Altman等分别发现核酶。
●什么是酶工程？酶的生产与应用的技术过程成为酶工程。
酶工程的主要内容包括：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、细胞和原生质体固定化、酶的非水相催化、酶反应器和酶的应用。
酶工程的主要任务是经过预先设计，通过人工操作，获得人们所需的美，并通过各种方法使酶充分发挥其催化功能。
●酶的化学本质已知大多数酶的化学本质是蛋白质核酶是核糖酶酶的专一性（特异性）是指在一定的条件下，一种酶只能催化一种或一类结构相似的底物进行某种类型反应的特性。
1.绝对专一性一种酶只能催化一种底物进行一种反应，这种高度的专一性称为绝对专一性。
例如，乳酸脱氢酶催化丙酮酸进行加氢反应生成L-乳酸；而D-乳酸脱氢酶却只能催化丙酮酸加氢生成D-乳酸。
2.相对专一性一种酶能够催化一类结构相似的底物进行某种相同类型的反应，这种专一性称为相对专一性。
例如，酯酶可催化所有含酯键的酯类物质水解生成醇和酸。
●测定酶活力，应测定酶促反应的初速率。
（即底物消耗量<5％时测得的反应速度）测酶活的步骤（1）根据酶的专一性，选择适宜的底物（2）确定反应条件（3）在一定的条件下，将一定量的酶液与底物混合均匀，记下开始反应的时间。
（4）反应到一定的时间，取出适量的反应液，运用各种生化检测技术，测定产物的生成量或底物的减少量，计算酶的活力。
●终止酶反应的方法●酶的活力单位酶活力单位：是指在特定条件下，在1min内能转化1微摩尔底物的酶量，或转化底物中1微摩尔有关基团的酶量。
●酶的比活力——是指在特定的条件下。
每毫克酶蛋白所具有的酶活力单位数。
●酶的分类（1）从化学组成上看，分为两类：•单纯酶（单成分酶）和结合酶（双成分酶）•结合酶：全酶=酶蛋白+辅因子•辅因子：辅基、辅酶。
辅基与酶蛋白结合的更牢固（2）根据酶蛋白的结构特点：单体酶和寡聚酶（3）根据酶在代谢中所处的地位、含量与活性情况，将酶分为：恒态酶和调节酶恒态酶：是指构成代谢途径和物质转化体系的基本组成成分，在细胞中的含量相对恒定，其活性仅受反应动力学系统本身的组成因素调节。
调节酶又分为潜态酶、别构酶、同工酶和多功能酶潜态酶：是指通常以无活性的酶原状态存在，而在机体需要时再转变为活性状态的酶。
别构酶:在结构上除了具有能和底物相结合、并催化底物进行反应的活性中心外，还具有能和效应物相结合的调节基因。
同工酶:在同一生物体中，催化相同反应，但结构基因不同，因而酶的一级结构、酶的物理化学性质以及酶的其他性质都可能有所差异的酶（4）组成酶和诱导酶培养微生物细胞时，正常培养不产生乳糖酶，加入乳糖后产生了乳糖酶。
这说明乳糖酶是诱导酶而不是细胞内的组成酶。
（5）胞内酶和胞外酶此外：抗体酶、克隆酶、突变酶（6）酶的分类●提高酶产量的措施1、添加诱导物(在诱导酶的发酵生产过程中的某个适宜时机，添加适宜的诱导物，可以显著提高酶的产量)（1）酶的作用底物：许多诱导酶可以由其作用底物诱导产生。
（2）酶的反应产物：有些酶可以由其催化反应产物诱导产生。
（3）酶的底物类似物：有些酶的反应产物的类似物对酶的生物合成也有诱导效果。
2、控制阻遏物浓度控制阻遏物的浓度时解除阻遏、提高酶产量的有效措施。
3、添加表面活性剂（离子型表面活性剂对细胞都有毒害作用，因此生产酶要摒弃离子型活性剂）表面活性剂可以与细胞膜相互作用，增加细胞的透过性，有利于胞外酶的分泌，从而提高酶的产量。
常用的有Tween 80 、Triton X-1004、添加产酶促进剂产酶促进剂是指可以促进产酶、但是作用机制未阐明的物质。
例如，植酸钙镁●酶生物合成调节1、分解代谢物阻遏作用容易利用的碳源阻碍某些酶生物合成的作用。
加入CAMP也、减少容易利用的碳源都可解除阻遏作用。
2、酶合成的诱导作用加进某种物质，使酶的生物合成开始或加速进行的现象。
3、酶生物合成的反馈阻遏作用（产物阻碍作用）酶催化作用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。
●酶生物合成的模式1、同步合成型（生长偶联型）其生物合成伴随着细胞的生长而开始，在细胞进入旺盛生长期时，酶大量生成，当细胞生长进入平衡器后，酶的合成随着停止。
所对应的mRNA很不稳定。
该类型酶的生物合成可以由其诱导酶生成，但是不受分解代谢物的阻遏作用，也不受产物的反馈阻遏作用。
2、延续合成型（适于工业发酵）酶的合成时伴随着细胞的生长而开始的，但细胞进入平衡期后，酶还可以持续一段时间，所对应的mRNA很稳定。
3、中期合成型酶的合成是在细胞生长一段时间后才开始的，进入平衡期后酶的合成也随之停止。
特点：酶的生物合成受到产物的反馈阻遏作用或分解代谢物阻遏作用，酶所对应mRNA稳定性较差。
4、滞后合成型（非生长偶联型）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的大量积累。
只有当细胞进行到平衡期后，酶才开始合成。
酶对应的mRNA稳定性很好。
阻遏作用可能是可利用的碳源减少产生的。
总结：影响酶生物合成模式的主要因素有两个，即mRNA的稳定性和培养基中是否存在阻遏物。
●产酶动力学 dE /dt =(αµ +β) ·X同步合成型： dE /dt =αµX中期合成型：α=0时，无酶产生；阻遏作用解除后与同步合成型相同。
滞后合成型： dE /dt =βX延续合成型： dE /dt =(αµ +β) ·XX—细胞浓度，以每升发酵液所含的干细胞重量表示（g DC/L）µ—细胞比生长速率（1/h）α—生长偶联的比产酶系数，以每克干细胞产酶的单位数表示(U/gDC)β—非生长偶联的产酶速率，以每小时每克干细胞产酶的单位数表示（U/h*g DC ）E—酶浓度，以每升发酵液中所含的酶单位数表示（U/L）T—时间（h）●酶的分离纯化酶分离纯化工作的基本原则（酶分离纯化工作中应注意的问题）：1、防止酶变性失效（1）除少数例外，所有操作必须在低温下进行，特别是在有机溶剂存在下更应小心；（2）应控制整个系统不要过酸或过碱，同时防止调整pH时局部酸碱过量；（3）酶和其他蛋白一样，易在溶液表面或界面形成薄膜而变性，故操作时要尽量减少泡沫的形成；（4）重金属等易引起酶失效，有机溶剂能使酶变性，微生物污染以及蛋白水解酶的存在都能使酶分解破坏，所有这些必须高度重视。
2、选择有效的分离纯化方法纯化方法：（1）溶解度：盐析法、有机溶剂沉淀法等（2）分子大小：凝胶层析、超滤、超速离心（3）电学、解离性质：吸附层析、离子交换层析、电泳（4）酶的亲和作用：亲和层析（5）稳定性：热变性、酸碱变性、表面变性法等可能遗漏的内容补充：●酶活性测定贯穿纯化过程的始终（1）比活力用于计算某一纯化步骤后的纯化效果，即纯度的提高；（2）总活力用于计算抽提或纯化步骤后酶的得率或回收率。
●膜分离技术——定义借助于一定口径的各种高分子薄膜，将不同大小、不同性状和特性颗粒或分子分离的技术。
●沉淀分离方法1．盐析沉淀法原理:是利用不同蛋白质在不同的盐浓度下溶解度不同的特性，通过在酶液中添加一定浓度的中性盐，使酶或杂质从溶液中析出沉淀，从而使酶与杂质分离的过程。
主要用于蛋白类酶的分离纯化。
盐改变蛋白质的溶解度是由于中性盐使蛋白质脱去水化层。
2．等电点沉淀法原理：利用两性电解质在等电点时溶解度最低，以及不同的两性电解质有不同的等电点这一特性，通过调节溶液的PH值，使酶或杂质沉淀析出，从而使酶与杂质分离的方法。
3．有机溶剂沉淀法原理：利用酶与其他杂质在有机溶剂中的溶解度不同，通过添加一定量的某种有机溶剂，使酶或杂质沉淀析出，从而使酶与杂质分离的方法。
有机溶剂使酶能沉淀析出，是由于有机溶剂的存在降低了溶液的介电常数。
4.复合沉淀法在酶液中加入某些物质，使其与酶形成复合物而沉淀下来，从而使酶与杂质分离的方法。
●离子交换层系和凝胶层析的操作离子交换层析是利用离子交换剂上的可解离基团（活性基团）对各种离子的亲和力不同而达到分离目的的一种层析分离方法。
离子交换层析的主要操作过程：1）装柱，有干法装柱和湿法装柱，干法装柱是将干燥的离子交换剂一边震荡一边慢慢倒入柱内，使之装填均匀，然后再缓缓加入缓冲溶液。
湿法则是先装入溶液，再将处理好的离子交换剂边搅拌便倒入层析柱内，让离子交换剂慢慢自然沉降。
2）上柱（上样）离子交换柱装置好后，经过转型称为所需的可交换离子，再用缓冲液进行平衡，然后将欲分离的混合物溶液加入到离子交换柱中，即为上柱。
3）洗脱与收集采用适当的洗脱剂将交换吸附在离子交换剂上的组分逐次洗脱下来。
4）离子交换剂的再生洗脱后，为使离子交换剂恢复原状以便重复使用，离子交换剂需经再生处理。
凝胶层析又称凝胶过滤层析或分子排阻层析分子筛层析凝胶渗透层析操作过程：（1）凝胶的处理与装柱（2）平衡（3）上样（柱）（4）洗脱和收集原理：凝胶层析柱中装有多孔凝胶，当含有各种组分的混合溶液流经凝胶层析柱时，大分子物质由于分子直径大，不能进入凝胶的微孔，只能分布在凝胶颗粒的间隙中，以较快的速度流过凝胶柱。
较小的分子则能进入凝胶的微孔内，不断的进出于一个个颗粒的微孔内外，小分子物质移动速度比大分子慢。
从而使各组分按照相对分子质量由大到小的顺序流出。
●凝胶电泳分成4类：1、连续凝胶电泳只用一层凝胶，采用相同的PH值和相同的缓冲液。
此法配置凝胶时较为简便，但是分离效果稍差，使用于组分较少的样品。
2、不连续凝胶电泳采用2层或3层性质不同的凝胶：样品胶、浓缩胶和分离胶，重叠起来使用，采用两种不同的PH值和不同的缓冲溶液，能使浓度较低的各组分在电泳过程中浓缩成层，从而提高分辨率。
3、浓度梯度凝胶电泳采用由上而下浓度逐渐升高、孔径逐渐减小的梯度凝胶进行电泳。
梯度凝胶用梯度混合装置制成，主要用于测定球蛋白类组分的分子质量。
4、SDS—凝胶电泳 (SDS-PAGE) 主要用于蛋白质相对分子质量的测定。
●凝胶电泳制备后采用什么分离系统？一种为阴离子系统，缓冲液PH值为8—9，上槽接负极，下槽接正极，用溴酚蓝作为指示燃料，适用于一般蛋白质和核酸的分离；另一种为阳离电泳系统，缓冲液PH4左右，上槽接正极，下槽接负极，可采用亚甲基绿做指示剂燃料，适用于碱性蛋白质的电泳分离。
●加SDS的原因加入SDS制成SDS制成SDS-凝胶电泳，电泳时蛋白质组分的电泳迁移速率主要取决于相对分子质量，而与其形状及所带电荷无关。
●为什么SDS—凝胶电泳不会受蛋白质所带电荷及分子形状的影响？蛋白质溶液中加入SDS和巯基乙醇后，SDS能与蛋白质结合形成蛋白质-SDS复合物，使复合物上带上相同密度的负电荷，并且SDS与蛋白质的结合，引起蛋白质构想的变化。