细胞壁转化酶复习进程

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高考生物新陈代谢与酶复习课件

第三课生物的新陈代谢
第一课时
新陈代谢与酶、酶工程简介、ATP
要点、疑点、考点
新陈代谢与酶
新陈代谢是指活细胞中全部有序化学变化的总称，是生物最基本的特征，是生物与非生物最本质的区别。
是在酶的催化下进行的。
酶的概念酶是活细胞所产生的具有生物催化作用的一
类特殊的有机物。
要点、疑点、考点
3 新陈代谢与ATP
ATP的分子简式 A—P～P～P
A代表腺甘，T代表三个， P代表磷酸，～代表高能磷酸键。
ATP与ADP的转化
要点、疑点、考点
酶
ATP
ADP+Pi+能量
ATP的形成途径
动物：呼吸作用植物：呼吸作用和光合作用
课前热身
1能够将唾液淀粉酶水解的酶是( B ) A肠淀粉酶 B胃蛋白酶 C胰淀粉酶 D肠肽酶 2根据下图回答问题：
延伸、拓展
【解析】这是有关植物代谢内容的试题，意在考查考生对植物体内几种重要的生理作用的理解情况，以及简单的分析和综合能力。光合作用过程中的反应，叶绿素分子吸收光能，在酶的作用下把光能转变成化学能，使ADP与磷酸结合形成ATP，并将这些化学能储存在 ATP中。植物的呼吸作用有两种类型：有氧呼吸和无氧呼吸。它们的共同点都是分解有机物，释放能量，合成ATP。如有氧呼吸过程中，以分解葡萄糖为例，在第一、第二阶段，一分子的葡萄糖分解成两分子的丙酮酸，直至分解成二氧化碳。在此过程中产生少量的氢，同时释放能量，使ADP与磷酸结合形成ATP。到第三阶段，前两阶段产生的氢在酶的作用下，与氧气结合生成水，同时释放大量的能量，使ADP与磷酸结合形成大量的ATP。主动运输是物质通过细胞膜的一种方式。此过程需要由ATP分解成ADP和磷酸的过程中释放出的能量来推动完成。蒸腾作用是植物体内的水分，以水蒸气的形式通过叶的气孔散失到大气中的过程。这一生理过程既不产生ATP，也不消耗ATP。

酶工程复习资料

由活细胞产生的生物催化剂，具有特殊作用的蛋白质，能在生命体内(包括动物、植物和微生物)催化一切化学反应，维持生命特征。

是酶学基本原理与化学工程相结合而形成的一门新兴的技术科学，以应用目的为出发点来研究酶，利用酶的催化特性并通过工程化将相应原料转化为目的物质的技术。

水溶性酶经物理或者化学方法处理后成为不溶于水的但仍具有酶活性的一种酶的衍生物，在催化反应中以固相状态作用于底物。

表示酶活力大小的尺度；一个国际单位(IU)是指在特定条件下(25℃)，每分钟内转化 1mol 底物或者催化形成 1mol 产物所需的酶量。

一个 Kat(卡塔尔，酶活性国际单位)是指每秒钟内转化 1mol 底物所需的酶量， 1 Kat = 6107 IU 。

(酶活力：指酶催化一定化学反应的能力；用在一定条件下，所催化的反应初速度来表示；是研究酶的特性，酶制剂生产应用以及分离纯化时的一项必不可少的指标。

) 是酶纯度的量度，是指单位分量酶蛋白所具有的酶活力，单位为 IU/mg 。

比活力越大，酶纯度越高。

比活力=活力单位数/每毫克酶蛋白。

可产生一种组成型调节蛋白(regulatory protein) (一种变构蛋白)，通过与效应物(effector) (包括诱导物和辅阻遏物)的特异结合而发生变构作用，从而改变它与控制基因的结合力。

调节基因常位于调控区的上游。

位于启动基因和结构基因之间的一段碱基顺序，能特异性地与调节基因产生的变构蛋白结合，控制酶合成的时机与速度。

决定某一多肽的 DNA 模板，与酶有各自的对应关系，其中的遗传信息可转录为mRNA ，再翻译为蛋白质。

是指在一定的条件下，用适当的溶剂或者溶液处理含酶原料，使酶充分溶解到溶剂或者溶液中的过程。

是指在份子水平上不同粒径份子的混合物在通过半透膜时，实现选择分离的技术，半透膜又称为分离膜，膜壁弥漫小孔，根据孔径大小可以分为：微滤膜( )、超滤膜(uF)、纳滤膜(NF)、反渗透膜(RO)等，分离都采用错流过滤方式。

植物中的细胞壁代谢途径

植物中的细胞壁代谢途径植物中的细胞壁是植物细胞外围的结构，负责保护和支持细胞，同时还起到形态维持、水分调节和信号传导等重要生理功能。

细胞壁的主要成分是纤维素、半纤维素和蛋白质等多种复杂的多糖类物质，这些物质的代谢过程十分复杂且关系密切。

本文将从细胞壁的结构和功能入手，阐述植物中的细胞壁代谢途径。

一、植物细胞壁的结构和功能植物细胞壁由细胞质膜和次生细胞壁两部分组成，次生细胞壁是前者外部形成的一层细胞壁。

细胞壁主要由纤维素和半纤维素等多糖组成，同时还包括蛋白质和其他一些小分子物质。

它们通过纤维素和半纤维素之间的交错，形成纤维素羟丙基酸和酯化酚类等复杂的结构。

细胞壁的结构是多种多样的，这不仅取决于细胞壁的组分，也取决于细胞内外环境的影响。

细胞壁的功能除了保护细胞外，还有重要的生理功能。

比如，细胞壁起着调节细胞形态并防止其扩张的作用，同时也负责维持细胞的稳定性和塑性。

例如，细胞壁的改变可以改变细胞的大小和形状，这是植物生长和发育过程中所必需的。

细胞壁还参与细胞的信号传导、离子交换以及从植物体内获得水分和营养等过程。

二、细胞壁的合成途径细胞壁的合成具有很强的时空特异性。

与其他生物体不同，植物中的细胞壁是合成多糖类物质的重要场所之一。

细胞壁的生物合成主要涉及两个过程：纤维素羟丙基酸的合成和半纤维素的合成。

1.纤维素和羟丙基酸的合成纤维素是细胞壁中最常见的结构多糖，由β-D-葡萄糖结构单元组成，并呈线性的1,4-β--葡萄聚糖结构。

细胞壁中的纤维素主要由类胡萝卜素合成路径和UDP糖的途径产生。

其中类胡萝卜素合成路径参与了单糖（葡萄糖、半乳糖等）的转化为UDP-葡萄糖等途径，并利用不同的酵素组装而成。

羟丙基酸的合成也参与了葡萄糖代谢途径，其中HMGR酶可以将乙酰辅酶A转化为乙酰辅酶，DasA和DasB分别参与了乙酰和丙酮酸的转化，然后是乙酰辅酶A和一种转化成丙酸辅酶的加酮氧酸酰辅酶A的聚合反应。

这个过程可以被简化为一个被称为“羟丙酸途径”的代谢过程。

细胞壁转化酶课件

促进氧化还原反应
酶能够通过促进电子或质子的转移，加速氧化还原反应的进行，如氧化酶、过氧化氢酶等。
酶作用的细胞生物学机制
参与细胞代谢
细胞壁转化酶是细胞壁合成和降解过程中的关键酶，参与细胞壁的合成和重塑，对维持细胞形态和功能具有重要作用。
调控细胞生长和分裂
参与信号转导
细胞壁转化酶可以作为信号分子，参与细胞内的信号转导过程，调节细胞的生理活动和行为。
抑制剂的筛选与设计
基于结构的药物设计
利用计算机模拟技术，根据酶的三维结构信息，设计能够与酶结合并抑制其活性的小分子化合物。通过虚拟筛选和实验验证，筛选出具有潜在抑制活性的小分子化合物，并进行优化和改造，以提高其抑制活性和选择性。
高通量筛选
利用自动化技术，对大量小分子化合物进行快速筛选，以发现具有潜在抑制活性的化合物。通过在细胞或组织水平上检测酶的活性，确定能够抑制酶活性的小分子化合物，并进行验证和优化。
持微生物的生长和生存。
它能够调节微生物的形态和大小，影响微生物的生物量和活性。
细胞壁转化酶还参与微生物的耐药性和感染性疾病的发生发展等
过程。
04
细胞壁转化酶与疾病的关系
与感染性疾病的关系
抗感染作用
细胞壁转化酶具有抗感染作用，能够破坏细菌细胞壁，导致细菌死亡。
感染性疾病的发病机制
感染性疾病通常由病原微生物引起，这些微生物通过细胞壁转化酶的作用，破坏细胞壁，进而感染细胞。
酶作用机制的深入研究
总结词
深入理解细胞壁转化酶的作用机制有助于发现新的药物作用靶点，为药物设计和开发提供理论支持。
VS
详细描述
细胞壁转化酶的作用机制涉及多个步骤，包括底物识别、催化反应和产物释放等。通过研究这些步骤的分子机制，可以更深入地理解酶的活性调节和底物特异性等性质。这些信息有助于发现新的药物作用靶点，并设计出具有更高选择性和活性的药物。

酶工程复习要点

名词解释：酶工程：酶的生产、改性与应用的技术过程称为酶工程。

固定化酶：固定在载体上并在一定的空间范围内进行的催化反应的酶固定化活细胞：固定在载体上并在一定的空间范围内进行生命活动的细胞称为固定化细胞。

固定化细胞能进行正常的生长、繁殖和新陈代谢固定化原生质体：固定在载体上，在一定的空间范围内进行新陈代谢的原生质体。

膜分离技术：借助一定孔径的高分子薄膜，将不同大小、形状、性质的颗粒或分子进行分离的技术。

酶促破碎法：通过细胞本身的酶系或外加酶制剂的催化作用，使细胞外层结构受到破坏，而达到细胞破碎的方法。

结晶：是指物质以晶体的状态从蒸汽或溶液中析出的过程。

萃取分离：利用溶质在互不相溶的两相之间分配系数的不同而使溶质得到纯化或浓缩的方法。

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。

大分子结合修饰：采用水溶性大分子与酶的侧链基团共价结合，使酶分子的空间构象发生改变，从而改变酶的催化特性的方法。

肽链有限水解修饰：肽链的水解在限定的肽键上进行，称为肽链有限水解。

利用肽链的有限水解，其分子质量减少，既可以在基本保持酶活力的同时使酶的抗原性降低或消失，又可以使酶的空间结构发生某些精细的改变，从而改变酶的特性和功能的方法，称为肽链有限水解修饰。

氨基酸置换修饰：将酶分子肽链上的某一个氨基酸置换成另一个氨基酸，从而改变酶的催化特性的修饰方法。

原生质体融合育种：就是把两个亲本的细胞分别去掉细胞壁，获得原生质体，将两亲本的原生质体在高渗条件下混合，由聚乙二醇（PEG）作为助融剂，使它们互相凝集，发生细胞质融合，接着两亲本基因组由接触到交换，从而实现遗传重组的方法进行育种基因工程育种：改变细胞调节基因，使菌种由诱导型变为组成型。

增加结构基因的拷贝数，增加细胞专一性酶的生产.组成酶：细胞固有的酶类。

诱导酶：是细胞为适应外来底物或其结构类似物而临时合成的一类酶。

分解代谢物阻遏：指细胞内同时有两种分解底物（碳源或氮源）存在时，利用快的那种分解底物会阻遏利用慢的底物的有关酶合成的现象反馈阻遏：酶催化反应的产物或代谢途径的末端产物使该酶的生物合成受到阻遏的现象反馈抑制：是最终产物抑制作用，在合成过程中，有些微生物合成途径的终点产物对该途径酶的活性调节，所引起的抑制作用。

转化酶研究进展

植物器官的转化酶活性，外源Ｇ番茄转化酶基因表但Ａ对
３ — ．；．５０中性和碱性酶位于细胞质中，适ｐ０最Ｈ值在７０左．
转化酶是高度多态的，包括酸性转化酶（ｉＩｖｒｓ，ＡｃｅｔｅｄｎａＡ）中性转化酶（ｅｔｌｎｅｔｓ，Ｉ和碱性转化酶。多Ｉ、ＮｕｒｖｒｅＮ）ａＩａ许报道将中性转化酶和碱性转化酶看作同一种转化酶。性酸
而水解酶活力下降。Ｉ为一种胞质酶，成熟组织中，ＩＮ作在Ａ水平较低，因而Ｎ对蔗糖水解更为重要。甘蔗、菜、Ｉ在甜柑橘、萝卜的成熟组织中发现了Ｎ调节蔗糖代谢，在未胡Ｉ但成熟组织中尚未见到。网纹甜瓜【Ｉ活性在未成熟组织中较高，随着果实发育，下降趋势与Ａ相同，ａ其ＩＧｏ等［４１认为在甜瓜果实蔗糖代谢中Ｎ功能可能与其他蔗糖储藏型物种组Ｉ
转化酶主要存在于液泡或束缚于细胞壁上，最适ｐ值在其Ｈ
转化酶的活性不仅受底物和产物的调节，而且受抑制剂等因素的调节。白质转化酶抑制剂及ＮＦ都可有效地蛋ａ抑制液泡转化酶和胞壁转化酶。Ａ可提高燕麦茎段等Ｇ，
转化酶（ｖｒｓ）又称蔗糖酶或ＢＤ一哺果糖苷酶，ｉｅｔｅ，ｎａ — 呋

高考生物一轮复习第二单元细胞代谢第6讲酶课件

思考讨论 1.上面的实验步骤中，1、2号试管在本实验中的作用是什么？提示与其他试管形成对照作用。 2.为什么要在37 ℃恒温水浴中保温？提示 37 ℃是唾液淀粉酶的最适温度，保证淀粉被分解为麦芽糖。 3.如果5号试管内呈现轻度阳性反应，你认为该怎样解释？你能设计一个实验来检验自己的假设吗？提示少量淀粉分解成麦芽糖。可再用一支同样的试管只加入3 mL淀粉溶液，其他处理条件相同，用本尼迪特试剂检测，若出现红黄色沉淀说明解释正确。
提示
解题探究
题型一实验基础 1.(2016·浙江4月选考)为研究酶的特性，进行了下列实验，基本过程和结果如表所示。
步骤
基本过程
试管A
试管B
①
加入淀粉溶液
3 mL
－
②
加入蔗糖溶液
－
3 mL
③
加入新鲜唾液
1 mL
1 mL
④ 37 ℃保温15 min，加本尼迪特试剂 2 mL
2 mL
⑤
沸水浴2～3 min，观察
123456
222222
3
3
3
3
3
3
11
11
据此分析，下列叙述正确的是
√A.试管1和2的作用是检测淀粉和蔗糖中是否含有还原糖
B.试管3～6需在沸水浴中保温2～3 min以利于酶的催化作用 C.试管3和6的实验结果说明酶的作用具有专一性 D.若试管5中出现阳性反应说明蔗糖酶也能分解淀粉
解析答案
4.下表是某同学为验证酶的专一性而设计的实验方案，a～d表示4支试管，①～⑦ 表示实验步骤。对该实验方案的有关评价，错误的是
提示
3.与酶有关的曲线模型分析 (1)酶高效性的曲线
由曲线可知：酶比无机催化剂的催化效率更高；酶只能缩短达到_化__学___ 平衡所需的时间，不改变 (填“改变”或“不改变”)化学反应的平衡点。因此，酶不能 (填“能”或“不能”)改变最终生成物的量。

高三一轮复习生物讲义：细胞代谢-酶及ATP

第1讲酶1.酶的化学本质和作用1）酶的化学本质和作用机理化学本质绝大多数是蛋白质少数是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成场所核糖体主要是细胞核(真核生物)来源一般来说，活细胞都能产生酶作用场所可在细胞内、外及体外发挥催化作用作用机理降低化学反应的活化能2）酶与动物激素的比较项目酶动物激素来源及作用场所活细胞产生；细胞内或细胞外专门的内分泌腺或特定部位细胞产生；多数在细胞外发挥作用化学本质多数是蛋白质，少数是RNA固醇类、多肽、蛋白质、氨基酸衍生物等生理功能催化作用调节作用共性在生物体内均属高效能物质，即含量少、作用大、生物代谢不可缺少2.酶的特性(1)高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍，大大降低反应的活化能。

①催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。

②酶只能缩短达到化学平衡所需时间，不改变化学反应的平衡点。

③酶只能催化自然条件下能发生的化学反应。

(2)专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。

①加入酶B的反应速率与无酶A或空白对照条件下反应速率相同，而加入酶A的反应速率随反应物浓度增大明显加快，说明酶B对此反应无催化作用，酶A对此反应有催化作用进而说明酶具有专一性。

②验证酶的专一性实验设计思路：实验一：实验组：淀粉酶+淀粉溶液对照组：蔗糖酶+淀粉溶液实验结果：实验组用斐林试剂检测呈砖红色沉淀，对照组用斐林试剂检测为蓝色。

实验二：实验组：淀粉+淀粉酶对照组：蔗糖+淀粉酶实验结果：实验组用斐林试剂检测呈砖红色沉淀，对照组用斐林试剂检测为蓝色。

(3)作用条件较温和：高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；低温时，酶的活性减弱，但不会失活。

①在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。

具有最适温度。

②过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性，酶的空间结构未被破坏，温度升高可恢复活性。

酶工程((复习资料)

第一章绪论一.1 酶的变性与失活失活作用：凡可使酶蛋白变性而引起酶活力丧失的作用称为酶的失活作用。

2 酶的回收率与纯化比3 酶的结合效率及酶活力回收率酶的结合效率又称酶的固定化率，是指酶与载体结合的百分率酶的结合效率=（加入的总酶活力-未结合的酶活力）/加入的总酶活力*100%酶活力回收率是指固定化酶的总活力与用于固定化的总酶活力的百分率酶活力回收率=固定化酶总活力/用于固定化的总酶活力*100%4 底物抑制及其产生的三个原因（1）、竟争性抑制某些抑制剂的化学结构与底物相似，因而能与底物竟争与酶活性中心结合。

当抑制剂与活性中心结合后，底物被排斥在反应中心之外，其结果是酶促反应被抑制了（2）、非竟争性抑制酶可以同时与底物及抑制剂结合，但是，中间产物ESI不能进一步分解为产物，因此，酶的活性降低。

（3）、反竞争性抑制作用酶只有在与底物结合后，才能与抑制剂结合，引起酶活性下降。

二.1 什么是酶工程?酶工程(Enzyme Engineering))又称为酶技术，是指酶的生产与应用的技术过程。

是将酶学理论与化工技术、微生物技术结合起来利用酶的催化作用进行物质转化的技术它是借助工程学手段利用酶或细胞、细胞器的特定功能提供产品的一门科学。

就酶工程本身的发展来说，包括下列主要内容：酶的产生、酶的制备、酶和细胞固定化、酶分子改造、有机介质中的酶反应、酶传感器、酶反应器、抗体酶、人工酶和模拟酶2 什么是酶的最适PH及其影响酶的反应机理在一定的pH 下, 酶具有最大的催化活性,通常称此pH 为最适pH(optimum pH)。

a.过酸或过碱影响酶蛋白的构象，使酶变性失活。

b.影响酶分子中某些基团的解离状态（活性中心的基团或维持构象的一些基团）c.影响底物分子的解离状态故酶反应一般在一定的缓冲液体系中进行3 简述酶活力的测定方法（要求：快速，两个阶段，四个步骤）要求：快速、简便、准确两个阶段：酶在一定条件下与底物反应一段时间然后再测定反应物中底物或产物的浓度变化量。

微生物学教程期末复习重点

微生物教程期末复习绪论微生物与人类微生物是一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称。

个体微小（一般小于0。

1nm）、构造简单.微生物种类：①原核类：细菌(真细菌，古生菌)，放线菌，蓝细菌,枝原体，立克次氏体，衣原体。

②真核类：真菌（酵母菌，霉菌,蕈［xun］菌），原生动物,显微藻类。

③非细胞类：病毒，亚病毒（类病毒，拟病毒，朊病毒)。

微生物五大共性：体积小，面积大；吸收多，转化快;生长旺，繁殖快；适应强，易变异;分布广，种类多。

第一章原核生物的形态、构造和功能一般构造:细胞壁，细胞膜，细胞质,核区。

特殊构造:鞭毛，菌毛，性菌毛，糖被（包括荚膜和粘液层）和芽孢，伴孢晶体.细胞壁是细胞的外被,主要成分肽聚糖。

功能:①固定细胞外形和提高机械强度②为细胞生长、分裂和鞭毛运动所必需③阻拦大分子有害物质（某些抗生素和水解酶）进入细胞④赋予细菌特定的抗原性以及对抗生素和噬菌体的敏感性⑤与革兰氏染色反应密切相关革兰氏阳性细菌细胞壁：磷壁酸，脂磷壁酸，肽聚糖。

厚度大（20层），90％肽聚糖和10%磷壁酸.革兰氏阴性细菌细胞壁：肽聚糖，脂蛋白，磷脂，脂多糖，孔蛋白，外膜蛋白.壁薄，层次多，成分复杂，机械强度较弱.革兰氏染色法：涂片固定→结晶紫初染→碘液媒染→乙醇脱色→番红覆染阳性菌：紫色。

阴性菌：红色。

缺壁细菌1。

实验室中形成:①自发缺壁突变：L型细菌。

②人工方法去壁：彻底除尽（原生质体)、部分去除（球状体）2。

自然界长期进化中形成:枝原体。

L型细菌：专指稳定的L型即那些实验室或宿主体内通过自发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺损菌株。

芽孢形成：①DNA浓缩，形成束状染色体；②细胞膜内陷,细胞发生不对称分裂，其中小体积部分即为前芽孢；③前芽孢的双层隔膜形成，这时芽孢的抗热性提高；④在上述两层隔膜间充填芽孢肽聚糖后，合成DPA-Ca(吡啶2，6-二羟酸钙），开始形成皮层，再经脱水,使折光率提高；芽孢衣合成结束；⑥皮层合成完成，芽孢成熟，抗热性出现；⑦芽孢囊裂解,芽孢游离外出。

酶工程复习资料最终版

微生物动植物细胞培养产酶3.质体固定化6.8.振荡测定法在特定的条件下，一边振荡发货搅拌，一边进行催化反应。

经过一定时间，取出一定量的反应液进行酶活力测定。

2，酶柱测定法将一定量的固定化酶装进具有很稳装置的反应柱中，在适宜的条件下让底物溶液以一定的流速流过酶柱，收集流出的反应液。

测定反应液中底物的消耗量或产物的生成量3，连续测定法利用连续分光光度法等测定方法可以对固定化酶反应液进行连续测定，从而测定固定化酶的酶活力4，比活力测定比活力=酶活力单位/cm2.5，酶结合效率(固定化率)=（加入的总酶活力-未结合的酶活力）/加入的总酶活力x100%.酶活力回收率=固定化酶总活力/用于固定化的总酶活力具有相同酶蛋白（或酶RNA提取分离法2.生物合成法3.分成的作用2.酶生物合成的诱导作用，加入某些物质能使酶的生物合成开始或加速进行的现象3.酶的生物合成与细胞生长同步进行。

延续合成型，在细胞进入平衡期后酶还可以继续合成一段时间。

中期合成型，容易培养和管理3..放线菌.霉菌. 1.调4.添加诱导物（分三类：酶的作用底物、酶的催化反应产物、作用底物类3.添加表面活性剂(离子型、非离子型)4.μ为比生长提高产酶率2.7.1.固定化细胞的预培养2.溶解氧的供给3.是指固定在载体上，在一定的空间范围内进行新陈2.提高酶产率3.稳定性较好4.疫苗2.激素3.多肽生长因子4.酶5.单克隆抗体6. 2.锚地依耐性、接触抑制性、功能全能性4.主要生产功能蛋白和多肽2.生长较慢，倍增时间较长3. 4.因为体积大、无细胞壁保护对剪切力敏感，所以在培养过程中必须严格控制温度、PH、渗透压、通风等条件 5.大部分适于贴壁培养、少部分适于悬浮培养6.7.原代细胞培养50：1.悬浮培养2.贴壁培养3.3.温度的控制4.PH的控制5.渗透压的控制6.机械破碎法(捣碎法、研磨法、匀浆法) 2.3.化学破碎法（化学试剂）4.盐溶液提取2.酸溶液提取3.碱溶液提取4.提取液的体积使酶的溶解降低，而从溶液析出，与其他溶盐析沉淀法2.等电点沉淀法3.有机溶剂沉淀法4.复合沉淀pH4.底物2.包埋法了细胞的完整结构和天然状态，有的酶系、辅助酶系和代谢调控体系，可以按照原来的代谢途径进行新陈代谢，并并进行有效的代谢调控3.发酵稳定性好，可以反复使用或使用较长时间4.5.利用固定化微生物细胞生产各类产物如（a2.提高细胞4.吸附法2.包埋法（a凝胶包埋发b酶等酶类，抗菌肽等多肽类药物，搅拌罐式反5.膜反应器（连续式）6.2.pH的确定及其调控3.调控6. 2.防止酶的变性失活3. 2.用酶进行疾病的预防和治疗3.生产方面的应用。

《酶工程》总复习整理

《酶工程》总复习整理生物酶工程主要研究内容（1）用基因工程技术大量生产酶（克隆酶）如：尿激酶原和尿激酶是治疗血栓病的有效药物。

用DNA重组技术将人尿激酶原的结构基因转移到大肠杆菌中，可使大肠杆菌细胞生产人尿激酶原，从而取代从大量的人尿中提取尿激酶。

（2）用蛋白质工程技术定点改变酶结构基因（突变酶）如：酪氨酰－tRNA合成酶，用Ala5（第5位的丙氨酸）取代Thr51（第51位的丝氨酸），使该酶对底物ATP的亲和力提高了100倍。

（3）设计新的酶结构基因，生产自然界从未有过的性能稳定、活性更高的新酶。

酶工程原理和基本过程菌种→扩大培养→发酵→发酵酶液→酶的提取→酶成品↓原料→前处理→杀菌→酶反应器←酶的固定化↓反应液→产品提取→产品●世界三大酶制剂公司Novo Nordisk （丹麦）Genencor International(美国杰能科国际公司）Cuitor(芬兰）●三大公司销售额占世界总额的70%2、米氏常数的意义Km：米氏常数，物理意义为反应速率为最大速率Vmax一半时底物的浓度，单位与底物浓度同（1）Km 是酶的一个特性常数，Km大小只与酶性质有关，而与酶浓度无关。

当底物确定，反应温度，pH及离子强度一定时，Km值为常数，可用来鉴别酶。

Km一般在1×10-6~10-1mol/L之间不同的酶Km 值不同，测定Km要在相同测定条件（pH、温度、离子强度）下进行。

（2）Km 值可用于判断酶的专一性和天然产物，若一个酶有几种底物就有几个Km值，其中Km值最小的底物称为该酶的最适底物，又称天然底物。

（3）可近似表示酶与底物亲和力的大小。

真正表示酶与底物亲和力为Ks =k2/k1(注 Km = k2+k3/ k1)（4）已知Km可由[S]计算v，或由v计算[S]。

酶活力是指一定条件下，酶所催化的反应初速度;酶催化反应速度用单位时间内底物的减少量或产物的增加量来表示。

V=-dS/dt=dP/dt二、酶的活力单位：表示酶活力大小所用的两个国际单位1IU：在最适反应条件下，每分钟催化1μmol底物转化为产物所需的酶量，称一个IU。

2020版高考生物二轮复习专题二细胞代谢梳理核心概念排查常考基础点学案

专题二细胞代谢梳理核心概念排查常考基础点1．酶(1)概念：酶是活细胞(场所或来源)产生的具有催化作用(功能)的有机物(化学本质)，其中绝大多数酶是蛋白质(人教版教材P83黑体字)。

(2)解读①只有在特殊背景或信息下才可认定酶的化学本质为RNA，一般认定酶的化学本质为蛋白质(如各种消化酶、DNA聚合酶等)。

(经典易错)②酶只能由活细胞产生，不能来自食物，且几乎所有活细胞(哺乳动物成熟的红细胞除外)均可产生酶，产生场所为核糖体，但发挥作用的场所既可以是细胞内、细胞外，也可以是体外。

③催化作用(其实质是降低化学反应活化能)是酶唯一的功能，酶不具有调节功能，也不作为能源(或组成)物质，切不可额外夸大其功能。

④酶促反应前后酶的数量和化学性质不变，可以重复利用；酶只改变反应速率，不改变反应平衡点。

⑤低温或盐析能降低酶的活性，不会使酶失活，即酶的空间结构不被破坏，条件适宜时酶活性可恢复。

(经典易错)⑥高温、强酸和强碱、重金属、紫外线、酒精等有机溶剂会破坏酶的空间结构，使酶失活，酶活性不能恢复。

⑦同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中，例如呼吸酶或ATP合成酶。

(高考题选项)⑧酶既可以作为催化剂，又可以作为另一个化学反应的底物，如胃蛋白酶或脂肪酶作为催化剂分解蛋白质或脂肪，它们自身又可作为反应的底物被其他蛋白酶水解。

(高考题选项)⑨过氧化氢酶和加热促使过氧化氢分解的机理不同。

过氧化氢酶是降低了过氧化氢分解反应的活化能，而加热是使过氧化氢分子获得能量，从常态转变为容易分解的活跃态。

⑩酶促反应速率与酶活性不同。

温度和pH通过影响酶活性进而影响酶促反应速率，底物浓度或酶浓度不影响酶活性但影响酶促反应速率。

⑪最早提取的纯酶是美国科学家萨姆纳从刀豆种子中用丙酮作溶剂提取的脲酶，其作用是催化尿素分解成氨和二氧化碳，然后他又用多种方法证明其化学本质为蛋白质。

(教材P81资料分析)⑫酶的最适温度和最适pH(人教版教材P85小字)⑬酶与抗体、神经递质、激素的联系与区别抗体：a.抗体为免疫球蛋白，其化学本质一定是蛋白质，属于免疫活性物质中的一种。

细胞工程的复习

3.主要用途 (1)治疗人类的某些顽症 (2)培育出人造组织器官，用于器官移植 (3)是研究体外细胞分化的理想材料
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后代具有相同的遗传物质.克隆.
发育良好的,形态正常的桑椹胚或囊胚。
实体显微镜和显微操作仪。
体重、毛色、斑纹等性状方面存在差异。该技术产生的同卵多胎的可能性有限，一般常见的为同卵双胎。
四、胚胎分割
五、胚胎干细胞
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分化诱导因子
牛磺酸、丁酰环腺苷酸
5.胚胎移植成功与否要有两个条件
01
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胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行。
02
添加标题
进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要相同。
1.概念: 2.特点: 3.选择的胚胎: 4.使用的主要仪器： 5、存在问题：
采用机械方法将早期胚胎切割成2等份,4等份或8等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术。
3.过程：一)受精前的准备阶段: 1)精子获能:精子必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后,才获得受精能力的生理现象. 2)卵子的准备:在输卵管中发育到减数第二次分裂的中期,才具有与精子受精的能力
受精阶段:
#2022
卵子受精的标志：当在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时，说明卵子已经完成了受精。
（1）饲料加工过程温度较高，要求植酸酶具有较好的高温稳定性。利用蛋白质工程技术对其进行改造时，首先必须了解植酸酶的，然后改变植酸酶的，从而得到新的植酸酶。（2）培育转植酸梅基因的大豆，可提高其作为饲料原料磷的利用率。将植酸酶基因导入大豆细胞常用的方法是。请简述获得转基因植株的完整过程。

细胞壁转化酶

细胞壁转化酶在植物-病原相互反应中的功能模拟图
植物激素
细胞壁转化酶
碳水化合物状态
病菌侵染
Journal of Experimental Botany, vol. 54, 382
3.6 细胞壁转化酶与抗衰老有关
(Maria Encarnacion et al., 2004)
在SAG12启动子下抑制衰老进程
(A) An Acwi plant and a control plant (B) An Avi plant and a control plant
Source: Plant Cell, Vol. 11, 177-190, February 1999, Copyright © 1999, American Society of Plant Physiologists
蔗糖磷酸合成酶（SPS）磷酸蔗糖磷酸化酶（SPP）蔗糖合成酶（SuSy）转化酶(Inv)
2.1 转化酶的分类
转化酶类型最适pH范围溶解性底物是否糖基化
细胞壁类型 (酸性,细胞外)
4.5-5.0
不溶或可溶
蔗糖/ 棉籽糖 …
是
液泡类型 (酸性)
4.5-5.0
可溶
蔗糖/ 棉籽糖 … 蔗糖
转化酶基因超量表达叶片衰老异常延迟
抑制表达
Cytokinin不再抑制衰老
细胞壁转化酶是抑制衰老必不可少的因子
转基因(SAG12: Cin1)抑制烟草叶片的衰老
The plant cell, 16:1276-1287,2004
3.7 酸性转化酶与植物的非生物（干旱）抗性有关 a.酶的活性测定结果显示，干旱下蔗糖的积累是由于转化酶的活性下降所致(Sheoran 和 Saini, 1996；Zinselmeier 等 1999) b.玉米研究中发现，干旱情况下转化酶的活性下降恰好发生在花药败育开始之前(Dorion 等, 1996) c.干旱胁迫下玉米叶片组织中己糖的积累伴随着液泡转化酶活性的大量诱导(Pelleschi 等, 1999)，并发现干旱下转化酶活性QTL与Ivr2连锁

酶工程复习——精选推荐

酶⼯程复习第七章酶⾮⽔相催化1、有机介质中的酶催化指酶在含有⼀定量⽔的有机溶剂中进⾏的催化反应。

适⽤范围:底物、产物两者或其⼀为疏⽔性物质的酶催化作⽤。

原因:酶在有机介质中基本能保持结构的完整。

特性:酶的底物特异性、⽴体选择性、区域选择性、键选择性、热稳定性等有所改变。

应⽤：多肽、酯类、甾体转化、功能⾼分⼦合成、⼿性药物拆分的研究。

2、⽓相介质中的酶催化指酶在⽓相介质中进⾏的催化反应。

适⽤范围：底物是⽓体或能转化为⽓体的物质的酶催化反应。

特性：⽓体介质的密度低，扩散容易，与在⽔相中明显不同。

3、超临界流体介质中的酶催化酶在超临界流体中进⾏的催化反应。

超临界流体是指温度和压⼒超过某物质的超临界点的流体。

要求：超临界流体对酶结构⽆破坏；具良好化学稳定性；温度不可太⾼太低；压⼒不可太⾼；易获得等。

常⽤的超临界流体有：CO2, SO2 C2H4, C2H6 C3H8 C4H10 等。

4、离⼦液介质中的酶催化指酶在离⼦液中进⾏的催化作⽤。

离⼦液 (Ionic liquid )是由有机阳离⼦与有机（⽆机）阴离⼦构成的、在室温下呈液态的低熔点盐类，挥发性低，稳定性好。

特性：酶在其中有良好的稳定性、区域选择性、⽴体选择性、键选择性。

第2节有机介质中⽔和有机溶剂对酶催化反应的影响1、有机介质反应体系1、微⽔介质体系；2、与⽔溶性有机溶剂组成的均⼀体系；3、与⽔不溶性有机溶剂组成的两相或多相体系；4、（正）胶束体系；5、反胶束体系1、微⽔介质体系是由有机溶剂和微量的⽔组成的反应体系。

微量的⽔主要是酶分⼦的结合⽔,对维持酶分⼦空间构象和催化活性⾄关重要。

另⼀部分⽔分配在有机溶剂中。

酶以冻⼲粉或固定化酶的形式悬浮于有机介质中，是常见的有机反应体系。

2、与⽔溶性有机溶剂组成的均⼀体系由⽔与极性较⼤的有机溶剂互相混溶组成的反应体系。

⽔与有机剂含量均较⼤。

适⽤的酶较少。

3、与⽔不溶性有机溶剂组成的两相或多相体系由⽔和疏⽔性较强的有机溶剂组成的两相或多相反应体系；游离酶、亲⽔性底物或产物溶解于⽔相，疏⽔性底物或产物溶解于有机溶剂相。