酶和酶工程概论
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《现代酶学》（第二版），袁勤生 主编，华东理工大学出版社，2001
《酶学原理与酶工程》，周晓云主 编，中国轻工业出版社，2007
课程简介
课程主要内容
酶和酶工程概论（第一章） 酶的生产
微生物发酵产酶（第二章） 动植物细胞培养产酶（第三章） 酶的提取与分离纯化（第四章）
酶的改性
酶分子修饰（第五章） 酶、细胞、原生质体固定化（第六章） 酶非水相催化（第七章） 人工酶（知识拓展）
期末笔试（闭卷）
酶工程
Enzyme Engineering
第一课
酶和酶工程概论
酶和酶工程概论
酶（enzyme）
活细胞产生的一类具有催化功能的生物分子，又称为生 物催化剂（Biocatalysts）
蛋白类酶（proteozyme，P酶）
由蛋白质构成，部分含有金属及辅基，不含核酸成分
核酸类酶（ribozyme，R酶）
提出“拟稳态”学说，对米氏方程作重要修正
酶和酶工程概论
酶的基本概念和发展历史
近代 —— 酶作用学说的提出
1894年，Emil Fisher —— 锁钥学说
酶分子和底物在结构上需有严格的互补关系 底物须契合到酶的活性中心，如同钥匙插入锁中
酶和酶工程概论
酶的基本概念和发展历史
近代 —— 酶的本质和结构研究
是具有催化能力的RNA 分子内催化和分子间催化
酶和酶工程概论
酶工程（enzyme engineering）
将酶或者微生物细胞、动植物细胞、细胞器等在一定的 生物反应装置中，利用酶所具有的生物催化功能，借助 工程手段将相应的原料转化成有用物质并应用于社会生 活的一门科学技术
现代酶学理论与化工技术的交叉 应用领域
食品工业 轻工业 医药工业
酶和酶工程概论
本章主要内容
酶的基本概念和发展历史 酶催化作用特点 影响酶催化作用的因素 酶的分类与命名 酶的活力测定 酶的生产方法 酶工程发展概况
酶和酶工程概论
酶的基本概念和发展历史
远古时代 —— 古老的“食品工业”
中国夏禹时代：酿酒、酿醋 —— 粬
1898年，Duelaux
提出引用diastase的后三个字母 “ase”作为酶命名的词根
酶和酶工程概论
酶的基本概念和发展历史
近代 —— 十八世纪始，酶学的萌芽和初步发展
1894年，Takamine Joichi（高峰让吉）
利用米霉菌固体培养法生产Taka淀粉酶（第一个商品酶制剂），其 方法至今仍被采用
1926年，J. Sumner
从刀豆中提取脲酶（urease），首次 获得酶的结晶体
1937年又获得过氧化氢酶结晶 证实了酶是蛋白质 获得1946年诺贝尔化学奖
H2O O
从植物根中分离出一种物质，能使创木酯氧化变蓝
1814年，Kirchhoff
发现某些谷物的种子在发酵时能生成还原糖
1826年，Mitscherlich
提出“酵素”的概念，这是酶最早的名称
1833年，Payen和Persoz
用酒精处理麦芽水抽提液，得到白色无定形粉末，命名为diastase
课程简介
本课程讲授酶学和酶工程的相关知识，包括酶的生 产、酶的改性以及酶的应用
先修课程
有机化学、生物化学、细胞生物学、微生物学、分子生 物学、基因工程
课程简介
教材和教学参考书
教材：
《酶工程》（第三版），郭勇编 著，科学出版社，2009
课程简介
教材和教学参考书
教学参考书
《酶工程》（第二版），罗贵民主 编，化学工业出版社，2008
酶和酶工程概论
酶的基本概念和发展历史
近代 —— 十八世纪始，酶学的 萌芽和初步发展
19世纪中叶，Pasteur
认为酵母中存在一种使葡萄糖转 化为酒精的物质，但他认为只有 活的酵母细胞才能进行发酵
1878年，Kühne
“Enzyme” 的诞生：En（在）+ Zyme（酵母），表示酶在酵母中
1896年（另一说1897年），Buchner兄弟
发现酵母粗提液也能将糖发酵成酒精 表明起作用的非细胞本身，在细胞外也可以发生作用 此项发现促进了酶的分离和对其理化性质的研究，也促进了生命过
程中酶系统的研究。一般认为酶学研究始于此 Buchner获得了1907年诺贝尔化学奖
酶和酶工程概论
1783年，Spallazani
通过实验阐明了不仅鸟的胃液，其它动物和人的胃液也有类似的消 化作用，这个作用还与温度、胃液加量有关，而且在体外是不稳定 的，活性会逐渐丧失
最早的酶学实验
酶和酶工程概论
酶的基本概念和发展历史
近代 —— 十八世纪始，酶学的萌芽和初步发展
1810年，Planche的实验
酶的应用
酶反应器（第九章） 酶的应用（第十章）
课程简介
教学目的和要求
以酶学的内容为基础，酶的工程应用为主，融入各章节 内容中
通过本课程的学习，要求系统地掌握酶的生产、改性与 应用的技术过程
理解和掌握酶工程的主要理论、概念，掌握酶工程的研 究方法，熟悉工程应用
了解相关的新进展
考核方式
醪、醴、糵、麴(曲，粬)
两周时代：饴糖、食酱、腌菜
豆：两周时代的重要礼器和食器，盛放腌菜
春秋战国时代：用麴治疗消化不良的疾病 公元十世纪：制豆酱
利用曲霉中的蛋白酶水解豆类蛋白得到
酶和酶工程概论
Байду номын сангаас 酶的基本概念和发展历史
远古时代 —— 古老的“食品工业”
古埃及、古巴比伦时代：麦粉发酵酿 造啤酒
磨粉、去糠、打碎 麦芽萌发、浸润 成酒发酵、装瓶
酶和酶工程概论
酶的基本概念和发展历史
近代 —— 十八世纪始，酶学的萌芽和初步发展
18世纪中后期，法国科学家Réaumur
buzzard（鵟，秃鹰）的胃液对肉块具有消化作用，这是一种化学 变化而非物理变化过程（如溶解），而且这个化学变化是在很“温 和”的条件下实现的
酶的基本概念和发展历史
近代 —— 酶作用学说的提出
1902年，Henri —— 中间产物学说
E + S k1 ES k2 E + P k-1
底物转化成产物之前，必须先与酶形成复合物
1913年，Michaelis和Menten —— 米氏方程
V
=
Vmax S Km +S
1925年，Briggs和Handane
《酶学原理与酶工程》，周晓云主 编，中国轻工业出版社，2007
课程简介
课程主要内容
酶和酶工程概论（第一章） 酶的生产
微生物发酵产酶（第二章） 动植物细胞培养产酶（第三章） 酶的提取与分离纯化（第四章）
酶的改性
酶分子修饰（第五章） 酶、细胞、原生质体固定化（第六章） 酶非水相催化（第七章） 人工酶（知识拓展）
期末笔试（闭卷）
酶工程
Enzyme Engineering
第一课
酶和酶工程概论
酶和酶工程概论
酶（enzyme）
活细胞产生的一类具有催化功能的生物分子，又称为生 物催化剂（Biocatalysts）
蛋白类酶（proteozyme，P酶）
由蛋白质构成，部分含有金属及辅基，不含核酸成分
核酸类酶（ribozyme，R酶）
提出“拟稳态”学说，对米氏方程作重要修正
酶和酶工程概论
酶的基本概念和发展历史
近代 —— 酶作用学说的提出
1894年，Emil Fisher —— 锁钥学说
酶分子和底物在结构上需有严格的互补关系 底物须契合到酶的活性中心，如同钥匙插入锁中
酶和酶工程概论
酶的基本概念和发展历史
近代 —— 酶的本质和结构研究
是具有催化能力的RNA 分子内催化和分子间催化
酶和酶工程概论
酶工程（enzyme engineering）
将酶或者微生物细胞、动植物细胞、细胞器等在一定的 生物反应装置中，利用酶所具有的生物催化功能，借助 工程手段将相应的原料转化成有用物质并应用于社会生 活的一门科学技术
现代酶学理论与化工技术的交叉 应用领域
食品工业 轻工业 医药工业
酶和酶工程概论
本章主要内容
酶的基本概念和发展历史 酶催化作用特点 影响酶催化作用的因素 酶的分类与命名 酶的活力测定 酶的生产方法 酶工程发展概况
酶和酶工程概论
酶的基本概念和发展历史
远古时代 —— 古老的“食品工业”
中国夏禹时代：酿酒、酿醋 —— 粬
1898年，Duelaux
提出引用diastase的后三个字母 “ase”作为酶命名的词根
酶和酶工程概论
酶的基本概念和发展历史
近代 —— 十八世纪始，酶学的萌芽和初步发展
1894年，Takamine Joichi（高峰让吉）
利用米霉菌固体培养法生产Taka淀粉酶（第一个商品酶制剂），其 方法至今仍被采用
1926年，J. Sumner
从刀豆中提取脲酶（urease），首次 获得酶的结晶体
1937年又获得过氧化氢酶结晶 证实了酶是蛋白质 获得1946年诺贝尔化学奖
H2O O
从植物根中分离出一种物质，能使创木酯氧化变蓝
1814年，Kirchhoff
发现某些谷物的种子在发酵时能生成还原糖
1826年，Mitscherlich
提出“酵素”的概念，这是酶最早的名称
1833年，Payen和Persoz
用酒精处理麦芽水抽提液，得到白色无定形粉末，命名为diastase
课程简介
本课程讲授酶学和酶工程的相关知识，包括酶的生 产、酶的改性以及酶的应用
先修课程
有机化学、生物化学、细胞生物学、微生物学、分子生 物学、基因工程
课程简介
教材和教学参考书
教材：
《酶工程》（第三版），郭勇编 著，科学出版社，2009
课程简介
教材和教学参考书
教学参考书
《酶工程》（第二版），罗贵民主 编，化学工业出版社，2008
酶和酶工程概论
酶的基本概念和发展历史
近代 —— 十八世纪始，酶学的 萌芽和初步发展
19世纪中叶，Pasteur
认为酵母中存在一种使葡萄糖转 化为酒精的物质，但他认为只有 活的酵母细胞才能进行发酵
1878年，Kühne
“Enzyme” 的诞生：En（在）+ Zyme（酵母），表示酶在酵母中
1896年（另一说1897年），Buchner兄弟
发现酵母粗提液也能将糖发酵成酒精 表明起作用的非细胞本身，在细胞外也可以发生作用 此项发现促进了酶的分离和对其理化性质的研究，也促进了生命过
程中酶系统的研究。一般认为酶学研究始于此 Buchner获得了1907年诺贝尔化学奖
酶和酶工程概论
1783年，Spallazani
通过实验阐明了不仅鸟的胃液，其它动物和人的胃液也有类似的消 化作用，这个作用还与温度、胃液加量有关，而且在体外是不稳定 的，活性会逐渐丧失
最早的酶学实验
酶和酶工程概论
酶的基本概念和发展历史
近代 —— 十八世纪始，酶学的萌芽和初步发展
1810年，Planche的实验
酶的应用
酶反应器（第九章） 酶的应用（第十章）
课程简介
教学目的和要求
以酶学的内容为基础，酶的工程应用为主，融入各章节 内容中
通过本课程的学习，要求系统地掌握酶的生产、改性与 应用的技术过程
理解和掌握酶工程的主要理论、概念，掌握酶工程的研 究方法，熟悉工程应用
了解相关的新进展
考核方式
醪、醴、糵、麴(曲，粬)
两周时代：饴糖、食酱、腌菜
豆：两周时代的重要礼器和食器，盛放腌菜
春秋战国时代：用麴治疗消化不良的疾病 公元十世纪：制豆酱
利用曲霉中的蛋白酶水解豆类蛋白得到
酶和酶工程概论
Байду номын сангаас 酶的基本概念和发展历史
远古时代 —— 古老的“食品工业”
古埃及、古巴比伦时代：麦粉发酵酿 造啤酒
磨粉、去糠、打碎 麦芽萌发、浸润 成酒发酵、装瓶
酶和酶工程概论
酶的基本概念和发展历史
近代 —— 十八世纪始，酶学的萌芽和初步发展
18世纪中后期，法国科学家Réaumur
buzzard（鵟，秃鹰）的胃液对肉块具有消化作用，这是一种化学 变化而非物理变化过程（如溶解），而且这个化学变化是在很“温 和”的条件下实现的
酶的基本概念和发展历史
近代 —— 酶作用学说的提出
1902年，Henri —— 中间产物学说
E + S k1 ES k2 E + P k-1
底物转化成产物之前，必须先与酶形成复合物
1913年，Michaelis和Menten —— 米氏方程
V
=
Vmax S Km +S
1925年，Briggs和Handane