南京林业大学酶工程-酶应用

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“酶工程”国家一流本科课程的建设与探索

“酶工程”国家一流本科课程的建设与探索“酶工程”国家一流本科课程的建设与探索引言：随着生物技术的不断发展，酶工程作为一种重要的应用技术，对于提高高新技术产业的竞争力和促进可持续发展具有重要意义。

为了培养具备酶工程技术研发和应用的专业人才，我国近年来对“酶工程”国家一流本科课程进行了建设和探索。

一、课程建设的背景和意义酶工程作为一门交叉学科，涉及生物学、化学、工程学等多个学科领域，具有广阔的应用前景。

然而，在我国的高等教育体系中，酶工程课程的建设相对滞后，缺乏全面系统的教材和教学资源，无法满足社会对酶工程专业人才的需求。

因此，建设一流酶工程本科课程具有重要的现实意义。

1.1 培养酶工程专业人才酶工程作为一项应用技术，其核心是利用酶的催化作用来进行化学反应，具有高效、低能耗等优点。

培养专业酶工程人才，有助于推动我国传统产业的转型升级和提高创新能力，进一步推动生物技术的发展和应用，为推动经济社会发展作出贡献。

1.2 满足实际需求酶工程技术在生物制药、食品工业、能源领域等具有广泛的应用前景。

建设一流酶工程本科课程，有助于培养适应社会需求的高素质专业人才，满足相关行业对酶工程技术人才的需求，推动我国相关产业的发展。

二、酶工程本科课程的建设方案2.1 课程设置为了培养具备酶工程技术研发和应用能力的人才，建设一流酶工程本科课程需要综合考虑专业基础课程和专业选修课程的设置。

专业基础课程主要包括生物化学、微生物学、分子生物学等，以打好相关学科基础为主要目标；而专业选修课程则包括酶学原理与技术、酶工程实验、生物反应工程等，以培养学生的专业知识和实践能力为主要目标。

2.2 教学方法在一个一流酶工程本科课程的建设中，合理的教学方法会对学生的学习效果产生重要影响。

因此，教师应采用多种教学手段，包括讲授、实践、案例研究等，将理论知识与实际应用相结合，激发学生的学习兴趣和实践能力。

此外，还可以引入企业实习、科研项目等方式，加强学生对酶工程应用的理解和掌握。

酶工程习题(答案全)

第一章绪论一、名词解释1、酶: 是具有生物催化功能的生物大分子2、酶工程:酶的生产与应用的技术过程称为酶工程。

它是利用酶的催化作用进行物质转化的技术,是将酶学理论与化工技术、微生物技术结合而形成的新技术，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3、核酸类酶：为一类具有生物催化功能的核糖核酸分子。

它可以催化本身RNA 剪切或剪接作用，还可以催化其他RNA，DNA多糖，酯类等分子进行反应4、蛋白类酶：为一类具有生物催化功能的蛋白质分子，它只能催化其他分子进行反应。

5、酶的生产:是指通过人工操作获得所需酶的技术过程。

主要包括微生物发酵产酶，动植物培养产酶，酶提取和分离纯化等6、酶的改性是通过各种方法改进酶的催化特性的技术过程,主要包括酶分子的修饰，酶固定化,酶非水相催化等7、酶的应用：是通过酶的催化作用获得人们所需要的物质或者不良物质的技术过程,主要包括酶反应器的选择和设计以及酶在各领域的应用等。

8、酶的专一性:又称为特异性,是指酶在催化生化反应时对底物的选择性,即在一定条件下，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。

亦即酶只能催化某一类或某一种化学反应.9、酶的转换数：酶的转换数Kp。

又称为摩尔催化活性，是指每个酶分子每分钟催化底物转化的分子数二、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_________和____________两大类。

2、核酸类酶分子中起催化作用的主要组分是__________,蛋白类酶分子中起催化作用的主要组分是________________.3、进行分子内催化作用的核酸类酶可以分为________________，_________________。

4、酶活力是_______________的量度指标，酶的比活力是_______________的量度指标，酶的转换数的主要组分是________________的度量指标。

《酶工程》课后习题答案

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者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者 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1 μmol 底物或者催化1 μmol 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。

酶的研究简史如下：(1)不清晰的应用：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。

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 提出的控制子学说，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”这一位词。

简述酶工程的主要应用

简述酶工程的主要应用
酶工程是利用生物技术和分子生物学的手段对酶进行基因工程和蛋白工程的研究，目的是改良酶的性质和功能，以满足特定的工业生产需求。

酶工程的主要应用如下：
1. 生物催化剂：酶工程可以通过改变酶的结构和活性，将其应用于各种化学反应中，提高反应的速度和选择性，减少副产物的生成，从而降低生产成本。

2. 食品工业：酶工程可以应用于食品加工中，比如利用蛋白酶降解蛋白质以改善食品质量，或者利用淀粉酶和糖化酶来提高糖化效率和改善食品口感。

3. 制药工业：酶工程可以用于制药行业的药物合成、分解和修饰等方面。

通过改变酶的特性，可以提高药物的生物利用度和活性，改变药物代谢途径和降低不良反应的发生。

4. 生物燃料工业：酶工程可以用于生物质能源的转化和生物燃料的合成，通过改变酶的特性和效率，提高生物质能源的利用效率和生物燃料的产量。

5. 环境工程：酶工程可以用于环境治理和资源回收方面。

比如利用酶降解有机废弃物、去除水污染物，或者利用酶提取珍贵金属和重要化合物等。

综上所述，酶工程的主要应用领域包括生物催化剂、食品工业、制药工业、生物燃料工业和环境工程等。

通过改变酶的性质和
功能，可以提高生产效率、降低成本、改善产品质量，同时也能为环境保护和可持续发展做出贡献。

酶工程技术在农业中的应用

酶工程技术在农业中的应用酶工程技术是一种专门研究酶的制造和应用的技术，因其应用范围广泛，成为人们关注的热点话题之一。

随着农业技术的不断创新，酶工程技术不断地向农业领域拓展，成为农业领域新的研究方向。

本文从酶工程技术在农业中的应用角度来探讨该技术在农业方面带来的积极贡献。

一、酶工程技术在农业中的概念酶是一种生物催化剂，能够在温和的条件下促进生物体内某些化学反应的进行。

酶工程技术是一种利用工程手段来改变酶活性、增强稳定性和活力的科学技术，是一种将生物技术与工程技术相结合的新兴交叉领域。

农业中的酶工程技术是指利用生物反应器等技术手段，改变酶的性质、结构和功能，利用这些改变后的酶促进农业生产过程中的各种化学反应，从而提高农业生产效率和农产品品质。

二、酶工程技术在农业中的应用1、酶制剂在作物种植链上的应用作物种植链是指葡萄、苹果、樱桃、桃子等果蔬生产过程中的关键链条，包括前期播种、育苗、田间管理和采收等环节。

在这些环节中，酶制剂的使用能够帮助植物快速吸收土壤养分，提高种植效率和农作物产量。

除了提高产量之外，酶制剂还能够改善农产品品质。

例如，使用减水酶制剂能够让水果生长过程中减少二氧化碳释放，降低果皮开裂率，使得水果更加美观，更有利于食用。

2、酶工程技术在饲料生产中的应用饲料是农业生产中极为重要的一环，其成分和组成对于养殖动物的成长、生产能力和产品品质有着直接影响。

利用酶工程技术可以生产出一系列高效饲料酶剂，这些酶剂能够促进植物蛋白质、淀粉和脂肪的分解，提高饲料营养成分的利用率，减少养殖过程中的浪费，从而降低饲料成本，提高产品的质量和竞争力。

3、酶工程技术在农产品加工中的应用农产品的加工环节中涉及到很多化学反应，而酶剂的加入可以在很大程度上促进这些化学反应的进行。

例如，在果蔬加工中使用果胶酶剂、纤维素酶等酶剂，可以使得食品加工过程中固液分离速度提高，食品外观更加美观，口感更为细腻。

总体来说，酶工程技术的应用使得农业生产流程更加高效、节约成本，同时也提高了农产品的品质和市场竞争力。

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。

(完整版)酶工程习题及答案

酶工程试题(A)一名词解释（每题3分，共计30分）1. 酶工程：又叫酶技术，是酶制剂的大规模生产和应用的技术。

2.自杀性底物：底物经过酶的催化后其潜在的反应基团暴露，再作用于酶而成为酶的不可逆抑制剂，这种底物叫自杀性底物。

3.别构酶；调节物与酶分子的调节中心结合后，引起酶分子的构象发生变化，从而改变催化中心对底物的亲和力，这种影响被称为别构效应，具有别构效应的酶叫别构酶4.诱导酶：有些酶在通常的情况下不合成或很少合成，当加入诱导物后就会大量合成，这样的酶叫诱导酶5.Mol催化活性：表示在单位时间内，酶分子中每个活性中心转换的分子数目6.离子交换层析：利用离子交换剂作为载体这些载体在一定条件下带有一定的电荷，当带相反电荷的分子通过时，由于静电引力就会被载体吸附，这种分离方法叫离子交换层析。

7.固定化酶：通过物理的或化学的方法，将酶束缚于水不溶的载体上，或将酶束缚于一定的空间内，限制酶分子的自由流动，但能使酶发挥催化作用的酶8.修饰酶：在体外用一定的化学方法将酶和一些试剂进行共价连接后而形成的酶9.非水酶学：通常酶发挥催化作用都是在水相中进行的，研究酶在有机相中的催化机理的学科即为非水酶学10模拟酶：利用有机化学合成的方法合成的比酶结构简单的具有催化作用的非蛋白质分子叫模拟酶。

二填空题(每空1分,共计30分)1.决定酶催化活性的因素有两个方面，一是酶分子结构，二是反应条件。

2.求Km最常用的方法是双倒数作图法。

3.多底物酶促反应的动力学机制可分为两大类，一类是序列机制，另一类是乒乓机制。

4.可逆抑制作用可分为竞争性，反竞争性，非竞争性，混合性；5.对生产酶的菌种来说，我们必须要考虑的条件有，一是看它是不是致病菌，二是能够利用廉价原料，发酵周期短，产酶量高，三是菌种不易退化，四是最好选用能产生胞外酶的菌种，有利于酶的分离纯化，回收率高。

6.酶活力的测定方法可用终止反应法和连续反应法。

7.酶制剂有四种类型即液体酶制剂，固体酶制剂，纯酶制剂和固定化酶制剂。

酶工程期末试题及答案完整版天津农学院

一、名词解释1 酶工程：酶的生产、改性与应用的技术过程2 酶的改性：通过各种方法改进酶的催化特性的技术过程，主要包括酶分子修饰、酶固定化、酶非水相催化和酶定向进化等。

3 酶的专一性：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。

4 酶活力：在一定条件下，酶所催化的反应初速度。

5 酶的催化反应速度：用单位时间内第五代减少量或产物的增加量表示，即V = -dS/dt=dP/dt6 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定义为1个酶活力单位，这个单位称为国际单位（IU）。

7 组成型酶：有的酶在细胞中的量比较恒定，环境因素对这些酶合成速率影响不大8 细胞生长动力学：主要研究发酵过程中细胞生长速率以及各种因素对细胞生长速率的影响规律。

9 固定化细胞：指采用各种方法固定在载体上，在一定的空间范围进行生长、繁殖和新陈代谢的细胞。

10 酶的提取与分离纯化：将酶从细胞或其他含酶原料中提取出来，在与杂质分开，而获得所要求的酶制品的技术过程。

11 盐析沉淀法：简称盐析法，利用不同蛋白质在不同的盐浓度条件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。

12 层析分离：利用混合液中各组分的物理化学性质的不同，使各组分以不同比例分布在两相中。

13 吸附层析：利用吸附剂对不同物质的吸附力不同而使混合物中各组分分离的层析方法。

14 分配层析：利用各组分在两相中的分配系数不同，而使各组分分离的层析方法。

15 离子交换层析：利用离子交换剂上的可解离基因（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。

16 电泳：带电粒子在电场中向着与其本身所带电荷相反的电极移动的过程17 酶分子修饰：通过各种方法使酶分子结构发生某些改变，从而改变酶的催化特性的技术过程。

18 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称为氨基酸置换修饰。

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。

南京林业大学酶工程酶反应器讲课文档

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酶反应器的选择 —— 依据酶反应动力学性质
影响因素：2) 底物浓度及其抑制作用
底物的浓度受其对酶抑制情况的制约防止底物浓度过高
游离酶
酶膜反应器连续式操作
搅拌罐式反应器流加式操作 / 连续式操作
固定化酶
搅拌罐式反应器
填充床式反应器
流化床式反应器酶膜反应器
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1、确定酶反应器的类型根据酶、底物和产物的性质，按照上一节所述的选择原则
，选择并确定反应器的类型。 2、确定反应器的制造材料酶催化反应通常在常温、常压、pH近乎中性的环境中进
行反应，所以酶反应器的设计对制造材料制造反应容器即可。没有什么特别要求，一般采用不锈钢
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三、酶反应器的设计
目的：设计出生产成本最低，产品的产量和质量最高的酶反应器。
设计依据：
酶促反应动力学以及温度、压力、pH等操作参数对反应特性的影响；
反应器的型式和反应器内流体流动状态及传热特性；需要的生产量及生产工艺流程。
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设计过程 1、确定酶反应器的类型 2、确定反应器的制造材料 3、进行热量衡算 4、进行物料衡算
反应操作要求
应用的可塑性及成本
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酶反应器的选择 —— 酶的应用形式
游离酶适用的反应器
特点：均相反应常用：搅拌罐式反应器
有气体参与：鼓泡式反应器
昂贵的酶：酶膜反应器 —— 酶回收较容易
耐高温酶：喷射式反应器
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酶反应器的选择 —— 酶的应用形式
可用于连续反应，也可用于分批反应
剪切力小，对结构较脆弱的细胞和固定化载体有利

《酶工程的应用》课件

酶工程的主要应用领域
药物代谢：酶催化药物代谢，提高药物的生物利用度
药物合成：酶催化药物合成，提高效率和选择性
药物分析：酶催化药物分析，提高检测灵敏度和准确性
药物靶向：酶催化药物靶向，提高药物的疗效和安全性
污水处理：酶工程在污水处理中的应用，如生物酶降解
有机物
废气处理：酶工程在废气处理中的应用，如生物酶降解
酶在农业生产中的应用：酶在农业生产中主要用于提高作物产量和质量，如酶在植物生长调节、植物病虫害防治等方面的应用。
酶在食品加工中的应用：酶在食品加工中主要用于提高食品品质和营养价值，如酶在食品发酵、食品保鲜、食品加工等方面的应用。
酶在环境保护中的应用：酶在环境保护中主要用于降解污染物、净化环境，如酶在污水处理、土壤修复、空气净化等方面的应用。
酶的活性：酶的活性受到多种因素的影响，如温度、pH 值等
酶的纯化：酶的纯化过程复杂，需要耗费大量时间和成本
酶的筛选：筛选出适合特定反应的酶需要大量的实验和数据分析
生物医药领域：开发新型药物，提高药物疗效
食品工业领域：提高食品品质，降低生产成本
环保领域：生物降解污染物，减少环境污染
酶在药物代谢中的应用：酶催化药物代谢，提高药物的生物利用度和安全性
酶在药物靶向治疗中的应用：酶催化药物靶向治疗，提高药物的疗效和降低副作用
污水处理：酶可以降解污水中的有机物，提高污水处理效率生物降解：酶可以降解塑料、橡胶等难以降解的物质，减少环境污染土壤修复：酶可以修复被污染的土壤，提高土壤肥力生物能源：酶可以促进生物质能源的转化，减少化石能源的使用，降低温室气体排放
添加标题
添加标题添加标题添来自标题酶工程包括酶的筛选、改造、固定化、反应器设计、过程控制和产物分离等环节。

现代生物化工中酶工程技术研究与应用

现代生物化工中酶工程技术研究与应用一、酶的基本原理二、酶工程技术的研究进展酶工程技术是将现代生物技术手段应用于酶的研究与改造上，旨在设计、改造和优化酶的结构和功能，以适应特定的工业需求。

随着生物技术的快速发展，酶工程技术的研究进展也取得了长足的进步，主要体现在以下几个方面：1. 酶的分子设计与改造。

利用分子生物学技术和蛋白工程技术，可以对酶的结构进行设计和改造，以提高其稳定性、活性和特异性。

通过点突变、蛋白工程、启动子优化等手段，可以获得更适合工业应用的酶。

2. 酶的高效表达与分离纯化。

利用重组工程技术，可以在大肠杆菌、酵母等表达宿主中高效表达目的酶，同时利用各种色谱技术和纯化策略进行酶的快速纯化，从而满足工业生产的需要。

3. 酶的固定化技术。

利用固定化技术将酶固定在载体材料上，增强其稳定性和重复利用性。

固定化技术在酶的催化活性、热稳定性和耐受性等方面具有重要的应用价值。

4. 酶的代谢工程与信号通路调控。

通过代谢工程技术和信号通路调控，可以提高酶的产量和稳定性，同时优化细胞代谢通路，提高底物转化效率和产品产量。

以上这些酶工程技术的进展，为酶在生物化工中的应用提供了坚实的技术支持，也为生物化工的发展带来了新的机遇和挑战。

三、酶工程技术在生物化工中的应用酶工程技术的不断进步，为酶在生物化工中的应用提供了更多的可能性。

当前，酶在生物化工中的应用已经涵盖了生物医药、食品、制药、环保等多个领域，为这些领域的发展提供了更多的选择和机会。

1. 生物医药领域。

酶在生物医药领域中广泛应用，如生产生物药物的关键酶、临床诊断的生物酶等。

随着基因工程、蛋白质工程等技术的不断发展，越来越多的新型酶和酶制剂被应用于临床治疗和诊断中。

2. 食品领域。

酶在食品加工领域中也扮演着重要的角色，如面包、酒、奶制品等工业生产中，酶常被用作酶制剂来改善生产工艺、提高产品品质。

3. 制药领域。

酶在制药领域也有重要的应用价值，如利用酶进行新药的发现、药物合成、代谢产物的合成等方面，都有着广阔的应用前景。

酶工程(第四版)

酶工程（第四版）简介酶工程是利用生物酶催化反应加速或改变化学反应的工程学科。

通过改变酶的运行环境、提高酶的活力和稳定性以及研究和设计新的酶，酶工程在生产和科研中发挥着重要的作用。

本文将介绍酶工程的基本原理、应用领域和最新研究进展。

基本原理酶是一种生物催化剂，能够在较温和的条件下促进化学反应的进行。

酶工程利用酶的特殊性质，通过改变酶的结构和活性，使其具备更好的催化活性和稳定性。

酶的结构由其氨基酸序列确定，不同氨基酸的排列组合决定了酶的功能。

酶的活性与其结构密切相关，通过突变、蛋白工程等方法，可以改变酶的结构，从而改变其催化活性和特性。

应用领域酶工程在多个领域中得到了广泛的应用。

以下是几个典型的应用领域：食品工业酶在食品工业中起到了重要的作用。

例如，面包制作中的面团发酵过程就是酵母菌产生的酶催化反应。

通过酶工程技术，可以改良酵母菌的酶活性和稳定性，提高面团的发酵效果和面包的质量。

制药工业酶工程在制药工业中也有广泛的应用。

例如，生物药物的制造过程中需要使用酶催化反应来合成药物原料。

通过酶工程技术，可以提高酶的催化效率和产物纯度，降低制造成本。

环境保护酶工程在环境保护领域也发挥着重要作用。

例如，环境中的有机废物可以通过酶催化反应降解为无害物质。

通过酶工程技术，可以开发出更高效的酶催化体系，提高废物处理的效率和环境保护的水平。

最新研究进展酶工程是一个不断发展和进步的学科，目前已经取得了许多重要的研究成果。

以下是当前酶工程领域的一些最新研究进展：酶的结构优化通过计算机辅助设计和合成生物学等技术，研究者们可以对酶的结构进行优化。

通过对酶的结构进行调整和改进，可以改善酶的催化效率和稳定性。

新型酶的发现随着基因测序和转录组学等技术的发展，越来越多的新型酶被发现和研究。

这些新型酶具有独特的催化活性和特性，有望应用于新的工业过程和生物医学领域。

酶催化反应的机理研究酶催化反应的机理一直是酶工程领域的研究热点之一。

近年来，通过表面增强拉曼光谱等技术，研究者们对酶催化反应的机理进行了深入的研究，揭示了许多复杂的催化过程。

南京林业大学酶工程期末考试重点(生物技术专业)

1、酶的特点和米氏方程式的推导。

酶是生物体内进行新陈代谢不可缺少的受多种因素调节控制的具有催化能力的生物催化剂。

酶催化作用特点：（一）酶和一般催化剂的共性：①用量少而催化效率高；②不改变化学反应的平衡点；③可降低反应的活化能。

（二）酶作为生物催化剂的特点：①用量少而催化效率高；②专一性高；③反应条件温和；④可调节性。

2、米氏常数的测定和意义。

答：测定：基本原则：将米氏方程变化成相当于y=ax+b的直线方程，再用作图法求出Km。

意义：①当v=Vmax/2时，Km=[s](Km的单位为浓度单位)。

②是酶在一定条件下的特征物理常数，通过测定Km的数值，可鉴别酶。

③可近似表示酶和底物亲和力，Km愈小，E对S的亲和力愈大；Km愈大，E对S的亲和力愈小。

④在已知Km的情况下，应用米氏方程可计算任意[S]时的V，或任意V下的[S]（用Km的倍数表示）。

3、可逆抑制的种类和判别。

答：①竞争性抑制：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。

特点：Km变大，酶促反应速度减小；②非竞争性抑制：酶可同时与底物及抑制剂结合，引起酶分子构象变化，并导至酶活性下降。

由于这类物质并不是与底物竞争与活性中心的结合，所以称为非竞争性抑制剂。

特点：Km虽然不变，但由于Vmax减小，所以酶促反应速度也下降了；③反竞争性抑制：抑制剂仅能与酶底物复合物结合，但ESI不能转化为产物P 。

特点：Km变小，Vmax减小，斜率不变。

4、酶的分类和命名。

答：分类：氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂合酶、异构酶、合成酶。

系统名：包括所有底物的名称和反应类型。

推荐名：只取一个较重要的底物名称和反应类型。

对于催化水解反应的酶一般在酶的名称上省去反应类型。

酶系统编号：采用四码编号方法，第一个号码表示该酶属于6大类酶中的某一大类，第二个号码表示该酶属于该大类中的某一亚类，第三个号码表示属于亚类中的某一小类，第四个号码表示这一具体的酶在该小类中的序号。

【CN109825489A】一种具有高分泌能力的β淀粉酶及其应用【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910249596.1(22)申请日 2019.03.29(71)申请人南京林业大学地址 210000 江苏省南京市玄武区龙蟠路159号(72)发明人段绪果　张心怡　朱秋雨　沈镇炎　郭双凤　程欣　陶钰清　(74)专利代理机构哈尔滨市阳光惠远知识产权代理有限公司 23211代理人林娟(51)Int.Cl.C12N 9/26(2006.01)C12N 15/56(2006.01)C12P 19/22(2006.01)C12P 19/12(2006.01)(54)发明名称一种具有高分泌能力的β-淀粉酶及其应用(57)摘要本发明公开了一种具有高分泌能力的β-淀粉酶及其应用，属于基因工程以及微生物工程技术领域。

本发明的β-淀粉酶具有高分泌能力，将携带本发明β-淀粉酶的大肠杆菌摇瓶发酵48h，可使发酵上清液中的β-淀粉酶酶活高达434.65U/mL，将携带本发明β-淀粉酶的大肠杆菌在3L发酵罐中诱导培养30h，可使发酵上清液中的β-淀粉酶酶活高达13063.8U/mL，因此，本发明的β-淀粉酶适用于大规模工业化生产。

权利要求书1页说明书8页序列表8页附图3页CN 109825489 A 2019.05.31C N 109825489A权　利　要　求　书1/1页CN 109825489 A1.一种β-淀粉酶，其特征在于，所述β-淀粉酶为：(a)由SEQ ID No.1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；或者，(b)在(a)中的氨基酸序列经过取代、缺失或添加一个或几个氨基酸且具有β-淀粉酶活性的由(a)衍生的蛋白质。

2.编码权利要求1所述β-淀粉酶的基因。

3.如权利要求2所述的基因，其特征在于，所述基因的核苷酸序列如SEQ ID No.2所示。

4.携带权利要求2或3所述基因的重组质粒。

5.如权利要求4所述的重组质粒，其特征在于，所述重组质粒的载体为pET载体、pUC载体、pT7-7载体或pGEX载体。