第三章动植物细胞培养产酶
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酶的生物合成
生产酪氨酸脱羧酶、链激酶、链道酶、双链酶等(有溶解血栓、血 块，加速伤口愈合等作用)
产生葡萄糖异构酶
.
8
2、 放线菌
菌种
(1) 链霉菌属
(Streptomyces)
委内瑞拉链霉菌 (S. venezulae)
灰色链霉菌 (S. griseus) 白色链霉菌 (S. albus)
不产色素链霉菌 (S. achromogenes)
(4) 透明质酸酶
治疗关节损伤、关节周围炎症及膝外伤，传染性肝炎及肝硬 化等
用做药物扩散剂
.
22
四、 产酶微生物的来源
1、土壤中的产酶微生物 2、水体中的产酶微生物 3、空气中的产酶微生物 4、极端环境中的产酶土壤是微生物生活的大本营，为微生物生长繁 殖及生命活动提供了各种条件
用于分析组成和杂质浓度的分析方法的细节
酶或微生物的毒理数据
微生物必须是非致病性的 微生物一定不能产生真菌素或其他毒性化合物 微生物一定不能产生抗生素
.
33
二、 微生物酶的发酵生产
1、酶的发酵生产方法 2、培养基的配制 3、种子培养 4、微生物发酵产酶的一般工艺
.
34
1、 酶的发酵生产方法
(1) 固体培养法 (2) 液体培养法
酶)
.
13
4、 霉菌
菌种 (4) 青霉(Penicillium)
酶及功能
点青霉 (P. notatum) 产紫青霉 (P. ururogenum)
产黄青霉 (P. chrysogenum)
橘青霉 (P. citrinum)
(5) 犁头霉(Absidia)
葡萄糖氧化酶
葡萄糖氧化酶，中性、碱性蛋白酶和青霉素V酰化酶 5’-磷酸二脂酶(水解RNA，生产4种5’-单核苷酸，肌苷酸和鸟苷
酶工程期末复习题
第一章绪论问题：试述木瓜蛋白酶的生产方法？答：木瓜蛋白酶可以采用提取分离法、基因工程菌发酵法、植物细胞培养法等多种方法进行生产。
(1)提取分离法：从木瓜的果皮中获得木瓜乳汁，通过各种分离纯化技术获得木瓜蛋白酶。
(2)发酵法：通过DNA重组技术将木瓜蛋白酶的基因克隆到大肠杆菌等微生物中，获得基因工程菌，在通过基因工程菌发酵获得木瓜蛋白酶。
(3)植物细胞培养法：通过愈伤组织诱导获得木瓜细胞，在通过植物细胞培养获得木瓜蛋白酶。
第二章微生物发酵产酶1、解释酶的发酵生产、酶的诱导、酶的反馈阻遏(产物阻遏)、分解代谢物阻遏。
诱导物的种类？答：酶的发酵生产：利用微生物的生命活动获得所需的酶的技术过程；酶的诱导：加进某些物质，使酶的生物合成开始或加速的现象，称为诱导作用；产物阻遏（反馈阻遏）：指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。
分解代谢物阻遏（营养源阻遏）：是指某些物质经过分解代谢产生的物质阻遏其他酶合成的现象。
诱导物的种类：诱导物一般是酶催化作用的底物或其底物类似物，有的也是反应产物。
2、微生物产酶模式几种？特点？最理想的合成模式是什么？答：（1）同步合成型特点：a.发酵开始，细胞生长，酶也开始合成，说明不受分解代谢物和终产物阻遏。
b.生长至平衡期后，酶浓度不再增长，说明mRNA很不稳定。
（2）延续合成型特点：a.该类酶一般不受分解代谢产物阻遏和终产物阻遏。
b.该酶对应的mRNA是相当稳定的。
（3）中期合成型特点：a.该类酶的合成受分解代谢物阻遏和终产物阻遏。
b.该酶对应的mRNA不稳定。
（4）滞后合成型特点：a.该类酶受分解代谢物阻遏和终产物阻遏作用的影响，阻遏解除后，酶才大量合成。
b.该酶对应的mRNA稳定性高。
选择：在酶的工业生产中，为了提高酶产率和缩短发酵周期，最理想的合成模式是延续合成型。
3、可以添加什么解除分解代谢物阻遏？表面活性剂的作用？答：（1）一些酶的发酵生产时要控制容易降解物质的量或添加一定量的cAMP，均可减少或解除分解代谢物阻遏作用。
第三章 酶的生物合成
溶解氧：通气量越大、氧分压越高、气液接触 时间越长、气液接触面积越大，则溶氧速率越 大。此外，培养液的性质，主要是粘度、气泡 以及温度等对溶氧速率有明显的影响，可通过 以上方面调节溶氧速率。
溶氧量过低，会对微生物生长、繁殖和新陈代 谢产生影响，从而使酶产量降低。但，过高的 溶氧量对酶的发酵生产业会产生不利影响，一 方面会造成浪费，另一方面高溶氧也会抑制某 些酶的生物合成，因此在整个发酵过程中应根 据需要控制好溶氧量。.
酶浓度调节的化学本质是基因表达的调节， 在细胞内进行的转录或翻译过程都有特定的 调节控制机制，其中，转录水平的调控占主 导地位，是酶生物合成中最重要的调节
.
操纵子
操纵子（operon）是一组功能上相关且受同 一调控区控制的基因组成的遗传单位
操纵子是酶合成调控的结构基础
.
操纵子调控模型
根据基因调节理论，在 DNA 分子中，与酶的生物 合成有密切关系的基因有 4 种。它们是调节基因 （regulator gene）、启动基因（promoter gene）、 操纵基因（operator gene）和结构基因（structural gene）。
蛋白酶
. 皮革脱毛
酶发酵生产菌种要求
产酶量高，具有生产应用价值 易培养，既能适应大生产粗放的营养和生产条
件，包括能利用廉价原料、对工艺条件要求不 苛刻 代谢速率高，发酵周期短 产酶稳定性好，菌种的生产性能不易退化，不 易感染噬菌体 安全可靠，要求菌种不是致病菌，其代谢物安 全无毒，在系统发育上与病原体无关 选用产胞外酶菌种，有. 利于酶的分离提取
.
发酵条件控制及对产酶的影响
温度：影响微生物生长和合成酶、影响酶合成 后的稳定性
pH:影响微生物体内各种酶活性，从而导致微生 物代谢途径发生变化；影响微生物形态和细胞 膜通的透性，从而影响微生物对培养基中营养 成分的吸收以及代谢产物的分泌；影响培养基 中某些营养物质的分解或中间产物的解离，从 而影响微生物对这些营养物质的利用
溶氧量过低，会对微生物生长、繁殖和新陈代 谢产生影响，从而使酶产量降低。但，过高的 溶氧量对酶的发酵生产业会产生不利影响，一 方面会造成浪费，另一方面高溶氧也会抑制某 些酶的生物合成，因此在整个发酵过程中应根 据需要控制好溶氧量。.
酶浓度调节的化学本质是基因表达的调节， 在细胞内进行的转录或翻译过程都有特定的 调节控制机制，其中，转录水平的调控占主 导地位，是酶生物合成中最重要的调节
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操纵子
操纵子（operon）是一组功能上相关且受同 一调控区控制的基因组成的遗传单位
操纵子是酶合成调控的结构基础
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操纵子调控模型
根据基因调节理论，在 DNA 分子中，与酶的生物 合成有密切关系的基因有 4 种。它们是调节基因 （regulator gene）、启动基因（promoter gene）、 操纵基因（operator gene）和结构基因（structural gene）。
蛋白酶
. 皮革脱毛
酶发酵生产菌种要求
产酶量高，具有生产应用价值 易培养，既能适应大生产粗放的营养和生产条
件，包括能利用廉价原料、对工艺条件要求不 苛刻 代谢速率高，发酵周期短 产酶稳定性好，菌种的生产性能不易退化，不 易感染噬菌体 安全可靠，要求菌种不是致病菌，其代谢物安 全无毒，在系统发育上与病原体无关 选用产胞外酶菌种，有. 利于酶的分离提取
.
发酵条件控制及对产酶的影响
温度：影响微生物生长和合成酶、影响酶合成 后的稳定性
pH:影响微生物体内各种酶活性，从而导致微生 物代谢途径发生变化；影响微生物形态和细胞 膜通的透性，从而影响微生物对培养基中营养 成分的吸收以及代谢产物的分泌；影响培养基 中某些营养物质的分解或中间产物的解离，从 而影响微生物对这些营养物质的利用
动植物细胞中酶生物合成的调节
第三章 动植物细胞培养 产酶
动植物细胞培养是通过特定技术获得优良的 动物和植物细胞，然后在人工控制条件的反 应器中进行细胞培养，以获： 离心分离技术 杂交瘤技术 胰蛋白酶消化处理技术 植物细胞获得： 机械捣碎或酶解外植物体 诱导愈伤组织（常用）
动植物细胞中酶生物合成的调节
诱导酶是抗体酶制备的主要方法，根据所采用的抗 原不同，诱导法又有半诱导法和酶蛋白诱导法
细胞分化改变酶的生物合成
• 多细胞组成的动物和植物，同一生物个体的不同细胞都含 有相同的染色体DNA，即所含有的基因的种类和数量一样， 但是在个体发育的不同阶段和不同类型的分化细胞中，由 于受到不同的调节控制，基因的表达有很大的差异酶的生 物合成有显著的不同，这就说明基因的表达具有时间性和 空间性。 • 例如，胰蛋白酶主要在胰细胞中合成，木瓜蛋白酶主要在 果皮细胞中合成等。其中，与细胞的的衰老和癌症的发生 有密切关系的端粒酶是细胞分化改变酶生物合成的一个典 型的例子。
• • • • 细胞分化改变酶的生物合成 基因扩增加速酶的生物合成 增强子促进酶的生物合成 抗原诱导抗体酶的生物合成
动植物细胞中酶生物合成的调节
• •
合成原理：动植物细胞酶生物合成的途径与微生物相似， 都是由DNA转录成RNA，加工成核酸酶，或者生成的 RNA翻译成多肽链，加工成蛋白质多肽酶。 动植物细胞与微生物细胞相比，结构要复杂得多，除了受 转录水平和翻译水平的调节之外，还受到激素水平等的调 节，到目前为止还没有完整的理论和模型来阐述动植物细 胞中酶生物合成的调节规律。这里我们从细胞改变酶的生 物合成，基因扩增酶加速的生物合成，增强子促进酶的生 物合成抗原诱导抗体酶的生物合成等方面介绍动植物细胞 酶生物合成的调节。
基因扩增加速酶的生物合成
动植物细胞培养是通过特定技术获得优良的 动物和植物细胞，然后在人工控制条件的反 应器中进行细胞培养，以获： 离心分离技术 杂交瘤技术 胰蛋白酶消化处理技术 植物细胞获得： 机械捣碎或酶解外植物体 诱导愈伤组织（常用）
动植物细胞中酶生物合成的调节
诱导酶是抗体酶制备的主要方法，根据所采用的抗 原不同，诱导法又有半诱导法和酶蛋白诱导法
细胞分化改变酶的生物合成
• 多细胞组成的动物和植物，同一生物个体的不同细胞都含 有相同的染色体DNA，即所含有的基因的种类和数量一样， 但是在个体发育的不同阶段和不同类型的分化细胞中，由 于受到不同的调节控制，基因的表达有很大的差异酶的生 物合成有显著的不同，这就说明基因的表达具有时间性和 空间性。 • 例如，胰蛋白酶主要在胰细胞中合成，木瓜蛋白酶主要在 果皮细胞中合成等。其中，与细胞的的衰老和癌症的发生 有密切关系的端粒酶是细胞分化改变酶生物合成的一个典 型的例子。
• • • • 细胞分化改变酶的生物合成 基因扩增加速酶的生物合成 增强子促进酶的生物合成 抗原诱导抗体酶的生物合成
动植物细胞中酶生物合成的调节
• •
合成原理：动植物细胞酶生物合成的途径与微生物相似， 都是由DNA转录成RNA，加工成核酸酶，或者生成的 RNA翻译成多肽链，加工成蛋白质多肽酶。 动植物细胞与微生物细胞相比，结构要复杂得多，除了受 转录水平和翻译水平的调节之外，还受到激素水平等的调 节，到目前为止还没有完整的理论和模型来阐述动植物细 胞中酶生物合成的调节规律。这里我们从细胞改变酶的生 物合成，基因扩增酶加速的生物合成，增强子促进酶的生 物合成抗原诱导抗体酶的生物合成等方面介绍动植物细胞 酶生物合成的调节。
基因扩增加速酶的生物合成
02第二章 微生物发酵产酶 第三章 动植物细胞培养产酶
Amylase from Bacillus Protease from Bacillus Phosphatase from Bacillus Glucoamylase from Aspergillus …… Plant cell culture Animal cell culture
Few examples
30
进 位
成肽 转 位
31
合成终止
32
高效率的蛋白 质合成体系
33
蛋白质的折叠
蛋白质的空间结构如何形成？ 功能与结构如何统一？ 体外、体内的结构如何变化？
蛋白质分子设计及蛋白质工程的需要 越来越多的基因工程产物需要复性复活, 要求蛋白质折叠 的理论及技术的指导。基因工程重组蛋白类产物必须要形 成正确的折叠才能表现出功能和活性。
19
蛋白质合成的几个要素-遗传密码，nucleotide triplet codon
mRNA分子中,每三个相邻的核苷酸组成的三联体 代表某种氨基酸或其它信息，称为密码子或三联 密码。 四种核苷酸编成三联体可形成43个即64个密码子。 其中： 一个起始密码: AUG
三个终止密码: UAA
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，从而改变它与操纵基因 的结合力。 调节基因常位于调控区的上游。
38
启动基因（promotor gene）（启动子）：
有两个位点： （1）RNA聚合酶的结合位点 （2）cAMP-CAP的结合位点。 CAP：分解代谢产物基因活化蛋白（catabolite gene activator protein），又称环腺苷酸受体蛋白(cAMP receptor protein，CRP）。 只有cAMP-CRP复合物结合到启动子的位点上，RNA 聚合酶才能结合到其在启动子的位点上，酶的合成才 能开始。 P S DNA O R
第三章酶的生产
第三章酶的生产
2023年5月15日星期一
第三章 酶的生产制备
酶的生产方式
1.提取法: 植物、动物、微生物
2.化学合成法
生物合成法： 利用植物、动物、微生物细胞合成。 上个世纪50年代起利用微生物生产酶
。 1949年细菌发酵生产淀粉酶
上个世纪70年代以来利用植物细胞和 动物细胞培养技术生产酶。
木瓜细胞培养生产木瓜蛋白酶和木瓜 凝乳蛋白酶 人黑色素瘤细胞培养生 产血纤维蛋白溶酶原激活剂
34
2.生长偶联型中的特殊形式——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 长进入平衡期以后，酶的合成也随着停止。 特点：酶的合成受产物的反馈阻遏或分解代谢物阻遏。
所对应的mRNA是不稳定的。
枯草杆菌碱性磷酸酶合成曲线 35
3.部分生长偶联型（又称延续合成型）
酶的合成在细胞的生长阶段开始，在细胞生长进入 平衡期后，酶还可以延续合成较长一段时间。 特点：可受诱导，一般不受分解代谢物和产物阻遏。
所对应的mRNA相当稳定。
黑曲霉聚半乳糖醛酸酶合成曲线 36
4. 非生长偶联型（又称滞后合成型）
只有当细胞生长进入平衡期以后，酶才开始合成并 大量积累。许多水解酶的生物合成都属于这一类型。 特点：受分解代谢物的阻遏作用。
所对应的mRNA稳定性高。
黑曲霉酸性蛋白酶合成曲线 37
总结：影响酶生物合成模式的主要因素
②发酵代谢调节：理想诱导物的添加，解除 反馈阻遏和分解代谢物阻遏（难利用的碳 氮源的使用，补料发酵）。
③降低产酶温度。
二、细胞生长动力学
微生物细胞生长的动力学方程：
Monod方程：
S－限制性基质浓度； μm—最大比生长速率； Ks —Monod常数
2023年5月15日星期一
第三章 酶的生产制备
酶的生产方式
1.提取法: 植物、动物、微生物
2.化学合成法
生物合成法： 利用植物、动物、微生物细胞合成。 上个世纪50年代起利用微生物生产酶
。 1949年细菌发酵生产淀粉酶
上个世纪70年代以来利用植物细胞和 动物细胞培养技术生产酶。
木瓜细胞培养生产木瓜蛋白酶和木瓜 凝乳蛋白酶 人黑色素瘤细胞培养生 产血纤维蛋白溶酶原激活剂
34
2.生长偶联型中的特殊形式——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 长进入平衡期以后，酶的合成也随着停止。 特点：酶的合成受产物的反馈阻遏或分解代谢物阻遏。
所对应的mRNA是不稳定的。
枯草杆菌碱性磷酸酶合成曲线 35
3.部分生长偶联型（又称延续合成型）
酶的合成在细胞的生长阶段开始，在细胞生长进入 平衡期后，酶还可以延续合成较长一段时间。 特点：可受诱导，一般不受分解代谢物和产物阻遏。
所对应的mRNA相当稳定。
黑曲霉聚半乳糖醛酸酶合成曲线 36
4. 非生长偶联型（又称滞后合成型）
只有当细胞生长进入平衡期以后，酶才开始合成并 大量积累。许多水解酶的生物合成都属于这一类型。 特点：受分解代谢物的阻遏作用。
所对应的mRNA稳定性高。
黑曲霉酸性蛋白酶合成曲线 37
总结：影响酶生物合成模式的主要因素
②发酵代谢调节：理想诱导物的添加，解除 反馈阻遏和分解代谢物阻遏（难利用的碳 氮源的使用，补料发酵）。
③降低产酶温度。
二、细胞生长动力学
微生物细胞生长的动力学方程：
Monod方程：
S－限制性基质浓度； μm—最大比生长速率； Ks —Monod常数
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
南京林业大学酶工程-3 动、植物细胞发酵产酶讲解
一般为无机氮源。 一般以蔗糖为碳源。
植物细胞培养的工艺条件及其控制（续）
（三）温度的控制 室温（25℃）、 （四）pH值的控制 微酸性（pH5～6） （五）溶解氧的调节控制 代谢慢，耗氧少，对剪切力敏感，搅拌不宜强烈。 （六）光照的控制 （七）前体的添加 提高次级代谢物的产量。 （八）刺激剂(electior)的应用 强化次级代谢产物的生物合成。常用微生物细胞 壁碎片和胞外酶。
动、植物细胞培养与微生物培养区别
动物细胞无细胞壁，且大多数哺乳动物细胞附着在固 体或半固体的表面才能生长；对营养要求严格，除氨 基酸、维生素、盐类、葡萄糖或半乳糖外，还需有血 清。动物细胞对环境敏感，包括pH、溶氧、温度、剪 切应力都比微生物有更严的要求，一般须严格的监测 和控制。 植物细胞对营养要求较动物细胞简单。但由于植物细 胞培养一般要求在高密度下才能得到一定浓度的培养 产物，以及植物细胞生长较微生物要缓慢，长时间的 培养对无菌要求及反应器的设计也提出特殊的要求。
紫草宁及其结构
植物细胞培养的特点（续）
ห้องสมุดไป่ตู้
（2）缩短周期 发酵周期10～30天，种植周期几个月～几年。 （3）易于管理 减低劳动强度；不受地理环境和气候条件等影响。 （4）提高产品质量 主要产物浓度高，易于分离纯化，减少环境中各种有 害物质污染和侵蚀。 （5）其它 生物反应器的设计工艺条件注意的问题。
主要产物
醇类，有机酸， 色素，香精， 激素，疫苗， 氨基酸，抗生素， 药物，酶 单克隆抗体， 酶，核苷酸 酶
二、植物细胞培养的特点
（1）提高产率
例如,紫草宁(shikonin) 生产，发酵细胞中的紫 草宁比 紫菜根 (Lithospermum erythrorhizon)中高10 倍，比产率达到种植紫 草的830倍。
第三章酶的生物合成法生产
• 10）红曲霉
• 淀粉酶、糖化酶、蛋白酶
• 11）啤酒酵母
• 啤酒和酒类生产 • 转化酶、丙酮酸脱羧酶
• 12假丝酵母
• 脂肪酶、尿酸酶、转化酶、醇脱氢酶
2植物细胞
• 植物细胞培养主要用于:色素、药物、香精 和酶蛋白的生产 • 其中用于产酶的细胞 • 番木瓜细胞------木瓜蛋白酶 • 大蒜细胞----------超氧化物歧化酶 • 胡萝卜细胞-------糖苷酶
•解除反馈阻遏 选育结构类似物抗性突变株 •解除分解代谢物阻遏——选育抗分解代谢阻遏突变株
2. 基因工程育种
（二）条件控制 1. 添加诱导物
酶的底物类似物最有效。
2. 降低阻遏物浓度
除去终产物 产物阻遏 添加阻止产物形成的抑制剂 避免使用葡萄糖 分解代谢物阻遏 避免培养基过于丰富 添加一定量的cAMP
固定化原生质体技术
• 20世纪80年代发展 • 便于胞内酶的分离纯化
微生物酶的类型
1.胞外酶：大多是水解酶（如淀粉酶、蛋白酶、
纤维素酶、果胶酶），是微生物为了利用环境中的 大分子而释放到细胞外的，即使胞外浓度很高，胞 内也能维持较低水平，受到的调节控制少。 2.胞内酶：指合成后仍留在细胞内发挥作用的酶， 酶活性和浓度受到中间产物和终产物的调控。
所需的 酶
分离纯化技术
酶的发酵液
第一节 细胞的选择
• • • • • • 用于酶生产的细胞必须具备条件： 1）酶的产量高； 2）容易培养和管理； 3）产酶稳定性好； 4）利于酶的分离纯化； 5）安全可靠，无毒性。
大多数酶采用微生物发酵生产，部分采用 植物细胞和动物细胞
1产酶微生物
• 利用微生物产酶优势：
4动物细胞培养基
酶工程 1~10章题目及答案
第一章绪论试题精选一、名词解释1、酶2、酶工程3、核酸类酶4、蛋白类酶5、酶的生产6、酶的改性7、酶的应用8、酶的专一性9、酶的转换数二、填空题1、根据分子中起催化作用的主要组分的不同，酶可以分为_蛋白类酶_和核酸类酶_两大类。
2、核酸类酶分子中起催化作用的主要组分是_核糖核酸，蛋白类酶分子中起催化作用的主要组分是_蛋白质_。
3、进行分子内催化作用的核酸类酶可以分为_自我剪切酶_，_自我剪接酶_。
4、酶活力是_酶量_的量度指标，酶的比活力是_酶纯度_的量度指标，酶的转换数的主要组分是_酶催化效率_的度量指标。
5、非竞争性抑制的特点是最大反应速度Vm_减小_，米氏常数Km__不变_。
三、选择题1、酶工程是（C）的技术过程。
A、利用酶的催化作用将底物转化为产物B、通过发酵生产和分离纯化获得所需酶C、酶的生产与应用D、酶在工业上大规模应用2、核酸类酶是（D）。
A、催化RNA进行水解反应的一类酶B、催化RNA进行剪接反应的一类酶C、由RNA组成的一类酶D、分子中起催化作用的主要组分为RNA的一类酶3、RNA剪切酶是（B）。
A、催化其他RNA分子进行反应的酶B、催化其他RNA分子进行剪切反应的R酶C、催化本身RNA分子进行剪切反应的R酶D、催化本身RNA分子进行剪接反应的R酶4、酶的改性是指通过各种方法（A）的技术过程。
A、改进酶的催化特性B、改变酶的催化特性C、提高酶的催化效率D、提高酶的稳定性5、酶的转换数是指（C）。
A、酶催化底物转化成产物的数量B、每个酶分子催化底物转化为产物的分子数C、每个酶分子每分钟催化底物转化为产物的分子数D、每摩尔酶催化底物转化为产物的摩尔数四、判断题（V）1、相同的酶在不同的pH条件下进行测定时，酶活力不同。
（V）2、竞争性抑制的特点是最大反应速度Vm不变，米氏常数Km 增大。
（X）3、催化两个化合物缩成一个化合物的酶称为合成酶。
（X ）4、RNA剪切酶是催化RNA分子进行剪切反应的核酸类酶。
第三章 酶的修饰方法
抗原诱导抗体酶的生物合成 抗体酶/催化性抗体是一种具有催化功能的抗体分子。
抗体是由抗原诱导产生的能与抗原特异结合的免疫球蛋白。
重链 哺乳动物有5种重链：α、δ、ε、γ和μ，对应组成的抗体为 IgA、IgD、IgE、IgG 和 IgM。 不同的重链在大小和组成上有所区别。 恒定区和可变区。 轻链 哺乳动物有2种轻链（λ型和κ型） 恒定区和可变区。 每个抗体包含的2条相同的轻链；哺乳动物抗体的轻链只有 一个型:κ或λ型。 Fc段和Fab段 Fc段抗体标记部位；ELISA 过程中抗体固定的部位，结合 二抗的部位。 Fab抗原结合部位。
具有高效的催化活性。一般抗体酶催化反应速度比非酶催化反应速 度快102-106倍，有的反应速度已接近于天然酶促反应速度。
抗体酶具有与天然酶相近的米氏方程动力学及pH依赖性等。
第二节 植物细胞培养产酶
植物是各种色素,药物，香精和酶等天然产物的主要来源。 目前已知的天然化合物30000多种，80%以上来自植物； 从植物中得到的药物有17类。 我国普遍使用的中草药及其制剂80%以上来自植物。 美国每年使用的植物来源的药物价值超过30亿美元。 植物来源的物质与人们生活密切相关。
增强子促进酶的生物合成
增强子是一段能够增强或促进基因转录的DNA序列。 1.比如，胰岛素基因增强子和胰凝乳蛋白酶基因的增强子都能够促进氯霉素乙酰 转移酶基因的表达（胰脏细胞） 2.NF-κB促进CASP9基因表达
增强子特点。 （1）无方向性； （2）不受增强子与其调控基因的之间距离影响。 （3）有些增强子有细胞和组织特异性。
第一节 动植物细胞中酶生物合成的调节
酶合成原理：遵循中心法则。
酶生物合成的调节： 转录水平调节 蛋白翻译水平调节 激素水平调节 神经水平调节等， 但是到目前为止还没有完整的理论和模型来阐述动植物细胞中酶合成 的调节规律。
动植物细胞培养产酶
合成其所对应的酶；mRNA稳定性差的，就随着细胞生长进入
平衡期而停止酶的生物合成； 不受培养基中存在的某些物质阻遏的，可以伴随着细胞生长 而开始酶的合成；受到培养基中某些物质阻遏的，则要在细胞 生长一段时间甚至在平衡期后， 酶才开始合成并大量积累。
第三节 酶生物合成的模式
理想的酶合成模式
发酵产酶， 为了提高产酶率和缩短发酵周期，最理想的合 成模式应是延续合成型：在发酵过程中没有生长期和产酶期的 明显差别。细胞一开始生长就有酶产生，直至细胞生长进入平 衡期以后，酶还可以继续合成一段较长的时间。 对于其他合成模式的酶，可以通过基因工程\细胞工程等先 进技术,选育得到优良的菌株, 并通过工艺条件的优化控制, 使他 们的生物合成模式更加接近于延续合成型。
and
Monod的工作：
第三节 酶生物合成调节
第三节 酶生物合成调节
3、分解代谢物阻遏：
分解代谢物的阻遏作用，并非由于快速利用的甲碳源本身直 接作用的结果，而是通过甲碳源（或氮源等）在其分解过程 中所产生的中间代谢物所引起的阻遏作用。
第三节 酶生物合成的模式
细胞在一定条件下培养生长， 其生长过程一般经历调整 期、生长期、平衡期和衰退期等4个阶段 。 把酶生物合成的模式分为4种类型。即同步合成型，延续 合成型，中期合成型和滞后合成型。
。 机与速度。
4.结构基因：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。
第三节 酶生物合成调节
2、原核生物酶合成调节的操纵子类型： （1）诱导 Induction 组成酶(constitutive enzymes)：细胞固有的酶类。 诱导酶(inducible enzymes：细胞为适应外来底物或其结构类似 物临时合成的一类酶。 。
酶工程
同步合成型：提高其对应的mRNA的稳定性，适当降低发酵 温度是可取的措施；
滞后合成型：设法降低培养基中阻遏物的浓度 ，尽量减少甚 至解除产物阻遏或分解代谢物阻遏作用，使酶 的生物合成提早开始；
中期合成型：在提高mRNA的稳定性以及解除阻遏两方面下 功夫，使其生物合成的开始时间提前， 并尽量 延迟其生物合成停止的时间。
生长因子：细胞生长繁殖所必需的微量有机化合物。
二、微生物培养基
碳源：淀粉或其水解产物 氮源：混合氮源
三、植物细胞培养基
特点：需要大量的无机盐；需要多种维生素和植物生长激素； 一般要求无机氮源；一般以蔗糖为碳源。
常用的培养基：MS培养基、B5培养基、White培养基、KM-8P培养基等。
配制方法：先配制母液； 大量元素母液、微量元素母液、铁盐母液、微生素 母液、植物激素母液。
第三节 产酶工艺条件及其调节控制
保藏细胞
原生质体
细胞活化 细胞扩大培养
固定化细胞
固定化原生质体
培养基
产酶
分离纯化
预培养
无菌空气
酶
图3-1 酶生产的工艺流程
一、细胞活化与扩大培养
将保藏的细胞接种于新鲜的培养基上，在一定的条件下进行 培养，使细胞的生命活性得以恢复的过程。
条件：适合细胞生长、繁殖的最适条件
四、固定化微生物细胞发酵产酶
固定化细胞：采用各种方法固定在载体上，在一定的空间范 围内进行生长、繁殖和新陈代谢的细胞。
（一）固定化细胞发酵产酶的特点
提高产酶率 可以反复使用或连续使用较长时间 稳定性好 缩短发酵周期，提高设备利用率 产品容易分离纯化 适用于胞外酶等胞外产物的生产
（二）固定化细胞发酵产酶的工艺条件控制
同，进行光照的调节控制； 前体的添加：目的代谢物代谢途径上游的物质。 刺激剂的应用：常用的刺激剂有微生物细胞的碎片和果胶酶、
滞后合成型：设法降低培养基中阻遏物的浓度 ，尽量减少甚 至解除产物阻遏或分解代谢物阻遏作用，使酶 的生物合成提早开始；
中期合成型：在提高mRNA的稳定性以及解除阻遏两方面下 功夫，使其生物合成的开始时间提前， 并尽量 延迟其生物合成停止的时间。
生长因子：细胞生长繁殖所必需的微量有机化合物。
二、微生物培养基
碳源：淀粉或其水解产物 氮源：混合氮源
三、植物细胞培养基
特点：需要大量的无机盐；需要多种维生素和植物生长激素； 一般要求无机氮源；一般以蔗糖为碳源。
常用的培养基：MS培养基、B5培养基、White培养基、KM-8P培养基等。
配制方法：先配制母液； 大量元素母液、微量元素母液、铁盐母液、微生素 母液、植物激素母液。
第三节 产酶工艺条件及其调节控制
保藏细胞
原生质体
细胞活化 细胞扩大培养
固定化细胞
固定化原生质体
培养基
产酶
分离纯化
预培养
无菌空气
酶
图3-1 酶生产的工艺流程
一、细胞活化与扩大培养
将保藏的细胞接种于新鲜的培养基上，在一定的条件下进行 培养，使细胞的生命活性得以恢复的过程。
条件：适合细胞生长、繁殖的最适条件
四、固定化微生物细胞发酵产酶
固定化细胞：采用各种方法固定在载体上，在一定的空间范 围内进行生长、繁殖和新陈代谢的细胞。
（一）固定化细胞发酵产酶的特点
提高产酶率 可以反复使用或连续使用较长时间 稳定性好 缩短发酵周期，提高设备利用率 产品容易分离纯化 适用于胞外酶等胞外产物的生产
（二）固定化细胞发酵产酶的工艺条件控制
同，进行光照的调节控制； 前体的添加：目的代谢物代谢途径上游的物质。 刺激剂的应用：常用的刺激剂有微生物细胞的碎片和果胶酶、
酶工程3 动、植物细胞培养产酶
在无菌条件下，切成0.5cm3的小块，植入 含有3mg/L 2,4-D和1.2mg/L 6-BA 的半固 体MS培养基中，在25℃，600lux，12h/d光 照条件下培养18d，诱导得到愈伤组织，每18 天继代一次。
(2)大蒜悬浮细胞培养
将上述在半固体MS培养基上培养18d的愈 伤组织，在无菌条件下转入含有3mg/L 2,4D和 1.2mg/L 6-BA （苄基腺嘌呤） 的液体 MS培养基中，加入灭菌的玻璃珠，25℃， 600lux，12h/d光照条件下震荡培养18d， 使愈伤组织分散成为小细胞团或单细胞。
2. 植物细胞的获取
直接分离法, 愈伤组织诱导法 原生质体再生法
直接分离法:
植物细胞可以直接从外植体中分离得到。分为机械法和酶 解法两种。
1）机械捣碎法分离植物细胞是先将叶片等外植体轻轻捣碎, 然 后通过过滤和离心分离细胞。
优点: 获得的植物细胞没有经过酶的作用, 不会受到伤害; 不需要经过质壁分离, 有பைடு நூலகம்于进行生理和生化研究。
常用的刺激剂：
微生物细胞壁碎片和果胶酶、纤维素酶等微生物 胞外酶。
四、植物细胞培养产酶的工艺过程
以大蒜细胞培养生产超氧化物歧化酶（SOD）为例
(1)大蒜愈伤组织的诱导 选取结实、饱满、无病虫害的大蒜蒜瓣，去
除外皮，先用70%乙醇消毒20s，再用0.1%升 汞消毒10min，然后无菌水漂洗3次。
然后在无菌条件下，经过筛网将小细胞团 或单细胞转入含有3mg/L 2,4-D和1.2mg/L 6-BA 的液体MS培养基中，25℃,600lux， 12h/d光照条件下震荡培养18d。
(3)酶的分离纯化
细胞培养完成后，收集细胞，经过细胞破 碎、提取、分离得到超氧化物歧化酶。
(2)大蒜悬浮细胞培养
将上述在半固体MS培养基上培养18d的愈 伤组织，在无菌条件下转入含有3mg/L 2,4D和 1.2mg/L 6-BA （苄基腺嘌呤） 的液体 MS培养基中，加入灭菌的玻璃珠，25℃， 600lux，12h/d光照条件下震荡培养18d， 使愈伤组织分散成为小细胞团或单细胞。
2. 植物细胞的获取
直接分离法, 愈伤组织诱导法 原生质体再生法
直接分离法:
植物细胞可以直接从外植体中分离得到。分为机械法和酶 解法两种。
1）机械捣碎法分离植物细胞是先将叶片等外植体轻轻捣碎, 然 后通过过滤和离心分离细胞。
优点: 获得的植物细胞没有经过酶的作用, 不会受到伤害; 不需要经过质壁分离, 有பைடு நூலகம்于进行生理和生化研究。
常用的刺激剂：
微生物细胞壁碎片和果胶酶、纤维素酶等微生物 胞外酶。
四、植物细胞培养产酶的工艺过程
以大蒜细胞培养生产超氧化物歧化酶（SOD）为例
(1)大蒜愈伤组织的诱导 选取结实、饱满、无病虫害的大蒜蒜瓣，去
除外皮，先用70%乙醇消毒20s，再用0.1%升 汞消毒10min，然后无菌水漂洗3次。
然后在无菌条件下，经过筛网将小细胞团 或单细胞转入含有3mg/L 2,4-D和1.2mg/L 6-BA 的液体MS培养基中，25℃,600lux， 12h/d光照条件下震荡培养18d。
(3)酶的分离纯化
细胞培养完成后，收集细胞，经过细胞破 碎、提取、分离得到超氧化物歧化酶。
酶工程思考题汇总
酶工程思考题第一章绪论1、酶工程的主要任务是什么？2、简述酶工程的主要内容。
3、简述影响酶催化作用的因素。
4、简述酶活力测定步骤。
5、为什么要对酶的特性进行改良？如何改良？6、两大类酶分类与命名的基础是什么？分类与命名的原则是否相同？7、酶的比活力、酶的转换数与催化周期、酶结合效率与活力回收率、相对酶活力这些概念分别有什么作用？第二章微生物发酵产酶1、简述用于酶的生产的细胞应具备的条件。
2、原核生物酶生物合成调节控制模式的实质分别是什么？在酶的发酵生产中如何运用？3、在DNA分子中，与酶的生物合成有密切关系的基因是什么？它们有什么特点和作用？4、在酶的发酵生产中，为什么应尽量控制溶氧速度等于或稍高于耗氧速度？5、在酶的发酵生产中，如何提高酶产量？6、在酶的发酵生产中，为什么延续合成型是最理想的合成模式？对于其它合成模式的酶，如何使它们接近延续合成型？7、什么是生长和产酶动力学？二者的基本动力学方程是什么？8、绘出微生物发酵产酶的一般工艺流程图。
9、在碳源的选择和使用上，如何注意酶生物合成的调节作用？第三章动植物细胞培养产酶1、简述植物细胞的特性。
2、简述植物细胞培养的特点。
3、简述动物细胞的特性。
4、简述动物细胞培养的特点。
第四章酶的提取与分离纯化1、为什么要对细胞进行破碎？如何破碎？2、简述影响酶提的主要因素。
3、简述沉淀分离的主要方法和原理。
4、简述影响离心分离的主要因素。
5、简述层析分离的主要方法和原理。
6、在离子交换层析中，为什么要对离子交换剂进行处理？如何处理？7、在电泳分离中，颗粒的泳动速度受到哪些因素的影响？第五章酶分子修饰1、在限定位点进行修饰的方法有（）。
2、能探酶活性中心位置的方法有（）。
3、既是修饰方法，又是固定化方法有（）。
4、不改变酶的组成单位及其基团的修饰方法有（）。
5、采用定点突变技术的修饰方法有（）。
6、只适用于酶分子中含有金属离子的修饰方法有（）。
7、目前应用最广泛的修饰方法有（）。
酶工程第三章 动植物细胞培养产酶
制备微载体的材料主要有：
葡聚糖（DEAE—Sephadex A50及A25 ） 塑料 明胶 玻璃 纤维素
四、动物细胞培养的工艺条件及其控制
种质细胞：体细胞、杂交瘤细胞； 工艺过程：
胰蛋白酶
种质 细胞
悬浮 细胞
悬浮培 养或贴 壁培养
收集培 养液、 分离纯 化
（一）动物细胞培养基组成成分
生产组织纤溶酶原活化剂的工艺过程
１、人黑色素瘤细胞培养基；
２、人黑色素瘤细胞培养；
３、组织纤溶酶原激活剂的分离纯化。
动、植物细胞培养与微生物培养区别
动物细胞无细胞壁，且大多数哺乳动物细胞附着在固 体或半固体的表面才能生长；对营养要求严格，除氨 基酸、维生素、盐类、葡萄糖或半乳糖外，还需有血 清。动物细胞对环境敏感，包括pH、溶氧、温度、剪 切应力都比微生物有更严的要求，一般须严格的监测 和控制。 植物细胞对营养要求较动物细胞简单。但由于植物细 胞培养一般要求在高密度下才能得到一定浓度的培养 产物，以及植物细胞生长较微生物要缓慢，长时间的 培养对无菌要求及反应器的设计也提出特殊的要求。
1、氨基酸：各种必需氨基酸，谷氨酰胺等， 作为碳源和能源利用； 2、维生素：血清中，B族和维C； 3、无机盐：调节渗透压； 4、葡萄糖：作为碳源和能源； 5、激素：胰岛素、生长激素、氢化可的松； 6、生长因子：如表皮生长因子、神经生长 因子、成纤维细胞生长因子。
（二）动物细胞培养基的配制
首先配制各类母液，使用前混合过滤除菌， 使用时稀释至所需浓度； 各种动物培养基已商品化。
（六）溶解氧的控制
溶解氧的供给对动物细胞培养至关重要； 采用调节混合气体的量与比例的方法。
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植物细胞培养和从完整的植物生产紫草宁的比较
生产方式 完整植物 植物细胞培养
收获时间 2-3a 21d
紫草宁浓度（%干重） 1-2 14
（1）没有细胞壁，细胞适应能力差，十分脆弱。
（2）体积比微生物大，比植物细胞稍小。
（3）相互粘连以集群形式存在。 （4）营养要求复杂，培养基一般要添加血清。
二、动物细胞培养的特点
（1）主要用于功能蛋白质和多肽的生产 （2）生长较慢，15-100h （3）需要添加抗生素以防染菌 （4）无细胞壁，体积较大，对剪切力敏感，要求严格控制
谷氨酰胺作碳源及能源
作碳源及能源
激素
维生素
维持正常的分裂与代谢（血 清提供或添加）
血清提供或补充B族维生素、 Vc等
生长因子
无机盐
血清提供或添加
调节渗透压、提供必需元素 等
（二）动物细胞培养基的配制
自制：配制母液并过滤 除菌备用
无血清培养基特定营养成 分的添加
购买：商品化培养基
因为血清来源困难，质量不稳定，残留血清给产 物提纯带来困难等。
第三节 动物细胞培养产酶
动物细胞培养主要用于生
产下列功能蛋白质：
疫苗 激素 多肽生长因子 酶
狂犬病疫苗——培养VERO（非洲绿猴 肾细胞）生产 重组人白细胞干扰素
单克隆抗体
非抗体免疫调节剂
一、动物细胞的特性
重组型组织纤溶酶原激活剂
五、动物细胞培养产酶的工艺过程
举例：组织纤溶酶原活化剂（tPA）生产过程
配培养基
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ培养细胞
取含产物的培养液
tPA的分离纯化
动物细胞培养技术 视频
/v_show/id_XNDg2MzU0O
TA0.html?tpa=dW5pb25faWQ9MTAyMjEzXz
半抗原诱导法 酶蛋白诱导法
第二节 植物细胞培养产酶
近年来通过植物细胞培养产酶的研究已经取得可喜进展
含酶制品——嫩肉粉
第二节 植物细胞培养产酶
一、植物细胞的特性 大 生长及代谢率低 营养要求简单 需光 对剪切力敏感 生产次级代谢产物
第二节 植物细胞培养产酶
滚瓶培养 微载体培养
吸附法 包埋法
培养瓶 CGIII-12 悬浮、贴壁培养细胞转瓶机
3、固定化细胞培养
细胞培养微载体系统
四、动物细胞培养的工艺条件及其控 制
工艺流程： 制备细胞悬液→接种→ 培养→收集培养液→分 离纯化目的物
培养动物细胞的步骤
1.无菌取出目的细胞所在的组织用培养液漂洗
干净；
2.用无菌刀割掉多余部分并切成小组织块；
3.小组织块置于解离液中离散细胞；
4.低速离心洗涤细胞后，将目的细胞吸移到培
养瓶中。
动物细胞培养
小鼠组织块 ，用胰蛋白酶处理后变成单个细胞， 24h后（贴壁生长）的成纤维细胞
（一）动物细胞培养基的组成成分
氨基酸：
葡萄糖
必需氨基酸
无血清动物细胞培养基
Wako(和光纯药)细胞培养无 血清培养基Sericin GIT 细胞培养用小牛血清
（三）温度的控制
温度影响生长与代谢
36.5℃+0.25 ℃
温度影响pH（通过影响CO2的溶解度影响pH）
（四）pH的控制
一般控制在pH7.0~7.6微碱性范围，通常pH7.4
下生长最好。
（五）溶解氧的控制:通风搅拌供给（不能太
剧烈）。
第二节 植物细胞培养产酶
三、植物细胞培养的工艺条件及其控制
（六）光照的控制：对强度及时间有要求。
（七）前体的添加：前提指处于目的代谢途径
上游的物质。
（八）刺激剂的应用：微生物细胞壁碎片、果
胶酶、纤维素酶等微生物胞外酶。
第二节 植物细胞培养产酶
（5）植物激素母液：各种植物激素单独配制成母液。一 般浓度为100mg/L.（注：一般难溶于水，需先用有机溶
第二节 植物细胞培养产酶
三、植物细胞培养的工艺条件及其控制
（三）温度的控制：一般室温（25℃左右）
温度高，有利细胞生长；
温度低，有利于次级代谢产物积累。
（四）pH的控制：一般微酸性（Ph5.0~6.0）
等方面都有重要意义。
动物细胞培养与微生物培养的不同点
a.动物细胞无细胞壁，机械强度低，适应环境能力差； b.生长速度缓慢，易受微生物污染，培养时需要抗生素； c.大多数动物细胞需附着在固体或半固体的表面生长；
d.对营养要求严格；
e.大规模培养时，不可简单地套用微生物培养的经验。
第三节 动物细胞培养产酶
第三节 动物细胞培养产酶
随着基因工程技术的发展，人们逐渐认识到有许多基因产
物不能在原核细胞内表达，它们需要经过真核细胞所特有
的翻译后修饰，以及正确的切割、折叠后，才能形成与自 然分子一样的功能和抗原性。使得动物细胞一跃成为一种 重要的宿主细胞，用以生产多种生物制品等。这些采用大 规模细胞培养技术生产贵重药品在临床诊断、治疗和预防
四、植物细胞培养产酶的工艺过程
1、大蒜愈伤组织的诱导
2、大蒜细胞悬浮培养
3、超氧化物歧化酶的分离纯化
第三节 动物细胞培养产酶
由于动物细胞体外培养具有明显的表达产物的
优点，为传统微生物发酵所无法取代，因此，
生物技术中许多有价值的生物制品，需要借助
于动物细胞培养而获得，这种需求极大地促进
一、细胞分化改变酶的生物合成
原因：基因表达具有时空性
如：
胰蛋白酶主要在胰细胞中合成 木瓜蛋白酶主要在果皮细胞中合成 端粒酶在胚胎细胞、生殖细胞、干细胞、分化程度 低的癌细胞中具活性。
第一节 动植物细胞中酶生物合成的调 节
2、基因扩增加速酶的生物合成 即通过增加基因的数量来调节基因表达的一种 方式。如：对药物的抗性。 3、增强子促进酶的生物合成 增强子能促进同源或异源启动基因的转录活性。 4、抗原诱导抗体酶的生物合成
了动物细胞培养技术的发展。
第三节 动物细胞培养产酶
早在1907年，美国的Harrison在世界上首次将蛙的神经组织
在试管内培养成功，建立起动物组织体外培养的第一块基石。
1950年前后，Enders及其同事发表了第一篇关于在培养细胞 中生长病毒的报告，开拓了以动物病毒为研究对象的新领域。
作为大规模细胞培养，Copsik等人成功的进行了有关仓鼠肾 细胞的悬浮培养。
动物细胞生长十分缓慢，并易为大多数微生物污 染物所破坏。支原体对动物细胞培养的威胁最大， 因为其感染力强且不易检出。
因此，大规模细胞培养成功的必要条件是要有一 个设备精良的细胞库。在细胞库中的冷冻细胞不 受污染。
第三节 动物细胞培养产酶
动物细胞培养基的配方十分复杂，并且还需补充 血清。
原料的质量控制和培养基的生产是大规模细胞培 养的主要问题。
（2）微量元素母液：即含有B、Mn、Zn、Co、Cu、
第二节 植物细胞培养产酶
三、植物细胞培养的工艺条件及其控制
（二）植物细胞培养的培养基
3、植物细胞培养基的配制
（3）铁盐母液：单独配制，一般采用敖和铁，通常配制
成100倍浓度母液。
（4）维生素母液：是各种维生素和氨基酸的混合液，一 般配成100倍浓度母液。
第二节 植物细胞培养产酶
三、植物细胞培养的工艺条件及其控制
（二）植物细胞培养的培养基
3、植物细胞培养基的配制
为取用方便及减小误差，先配成母液保存备用。
（1）大量元素母液：即含有N、P、S、K、Ca、
Mg、Na等大量元素的无机盐混合液。一般配成10倍
浓度的母液。需单独溶解，按顺序搅拌混合。避免 生成沉淀。
植物细胞
机械捣碎、 固体培养、液 获得次生 体浅层培养、 代谢产物 酶解、 诱导愈伤组织、 液体悬浮培养 分离原生质体
第一节 动植物细胞中酶生物合成的调节
动植物细胞更复杂，调节层次更多。 细胞水平 个体水平（激素、神经水平）
下面着重从细胞水平讨论。
第一节 动植物细胞中酶生物合成的调节
第三章 动植物细胞培养产酶
本章主要内容
第一节 动植物细胞中酶生物合成的调节
第二节 植物细胞培养产酶
第三节 动物细胞培养产酶
概述
动植物细胞培养定义：
是通过特定技术获得优良的动物和植物细胞，
然后在人工控制条件的反应器中进行细胞培养，
以获得所需产物的技术过程。
概述
获取方法 动物细胞 离心分离、 杂交瘤技术、胰 蛋白酶消化 培养方式 悬浮培养、 贴壁培养、 微载体培养 培养目的 获得功能 蛋白质
控制：通过调节进入反应器的混合气体的量及其比
例调剂控制溶解氧（混合气体含4种气体：空气、氧
气、氮气、二氧化碳）
五、动物细胞培养产酶的工艺过程
举例：组织纤溶酶原活化剂
（tPA）生产过程
tPA作用：是一种丝氨酸蛋
白酶，催化纤溶酶原水解，
生成纤溶酶。纤溶酶催化血 栓中的血纤维蛋白水解，对 血栓性疾病有显著疗效。