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19
Buecher兄弟结果的意义
——从实验上说明了发酵与细 胞的活力无关
——表明了酶能够以溶解的、 有活性的状态从破碎的细 胞中分离出来，
20
——推动了酶的分离以及对酶 的理化性质的进一步探讨 和研究
——促进了各种与生命活动过 程有关的酶系统的深入研 究
21
至此，Liebig和Pasteur之间的争 论就最终得到解决。
10
1835年瑞典的Jöns Jacob Berzelius
首次证明了用麦芽提取物可以比 硫酸更有效地降解淀粉，并将这一过 程称为催化。
11
1836年德国生理学家 Theodor Schwann
在研究消化过程时，分离出 一种在胃内消化蛋白的物质，将 它命名为胃蛋白酶。这是第一个 从动物组织中提取到的酶。
12
在对酶的认识上还存在 着一段长达60年关于酵母 的争论
13
1839年，德国化学家Jutus von Liebig建立了一个模型来阐述酵母 在发酵过程中的作用。他把在发酵 混合液中的酵母看作一个能产生震 荡的分解物质： 蔗糖原子经过重排， 变为酒精和二氧化碳。
14
Liebig首次认为发酵现象是 由于酵母细胞中含有发酵酶，是 发酵酶催化糖发酵产生酒精。
直到Liebig和Pasteur先后于 1873年和1895年去世，争论仍未 结束。
17
1897年，德国化学家Eduard Büchner 和 Hans Büchner（常称 Büchner 兄弟）发现一种离体酵母提 取物可以使酒精发酵，即酵母细胞产 生一种酶，这种酶引起发酵。
18
证明离体酵母提取物可以 象活体酵母细胞一样将葡萄糖 转变为酒精和二氧化碳。换句 话说，这一转变并不依赖于酵 母细胞，而是依赖于无生命的 酶。
现象都与酶的作用紧密相关
生化反应
在酶的催 化作用下
生命活动
酶是一类 生物催化 剂，其化 学本质为 蛋白质
可以这样说， 没有酶的存在 ，就没有生物 体的一切生命
活动
32
2 酶可分解食物
食物从口腔到肠道的 过程中，不同的酶作 用于食物的不同成分 ，将其分解。
没有酶，即使你用金卡，在最好的
饭店中用餐，也会饥饿而死。
人们对酶的认识最早起源于酿酒、造酱、制 饴和治病等生产与生活实践
5
中国
我们的祖先在几千年以前就已经开始 利用酶：
——夏禹时代，人们就会酿酒； ——“周礼”上也已有造酱、制饴的记载； ——春秋战国时期，已采用曲治疗消化
不良等疾病的案例。 当然，在那个时代，我们祖先对酶还是缺乏 认识。
6
西方
随着人们对酿酒发酵过程研究 的深入，从19世纪起对酶的认识也 逐渐深入。
Büchner兄弟也由此奠定了现代生 物化学的基石。
22
从此时开始，人类对 具有生物催化的酶有了一 个较为清晰的认识
23
1876年，William Kuhne提议用 新的术语--酶（enzyme）来表示未统 一名称的已知的各种酵素。如从活体 组织中提取的酵素等。
enzyme本身的意思是“在酵母 中”，起源于希腊语，其中en表示 “在．．．之内"，zyme-- 表示酵母 或酵素
26
1982年，Thomas R. Cech等发现核糖核酸(RNA) 也具有催化活性。
27
酶的生物学意义和应用
28
1 酶无所不在
从微生物 到植物再 到人，酶 是所有有 机体体内 的组成成 分。
29
！人、动物、植物以及细菌、真菌等 微生物的体内都有酶。
！酶是自然界的工具，它们剪切、拼 接营养物质等。
但由于当时科学和技术的限 制，他未能从酵母细胞中制备出 可催化发酵的无细胞酶制品。
15
而到1858年，法国化学及生 物学家Louis Pasteur用一系列 文章证明发酵仅在活体细胞状 态下才会发生—— 即是与生命相关的现象 Louis Pasteur视 其为一种生理活动。
16
对酵母在发酵过程中作用机理 的分歧，引发了Liebig和Pasteur 之间的激烈争论。
33
3 酶是生物体自身的工程师
酶能将生物物质切割为 小的碎片，再将其重新 连接起来。这样酶在我 们的身体内分解或合成 所有生命必需的物质。
34
4 每一种酶都有其特定的功能
酶的一个很独特的 性质是，每种酶只催化 一种反应或者其逆反应。
底物与酶象钥匙与 锁一样配套。只有当酶 找到其合适的底物时， 生化反应才会发生。
24
此外还有一些划时代的事件： 1913年， Leonor Michaelis和
Maud Menten提出了描述酶反应速 率和底物浓度之间关系的动力学模 型；
1926年，Sumner第一次从刀豆中 提出脲酶结晶，并证明酶具有蛋白 质性质；
25
1930年，Northrop分离出 结晶的胃蛋白酶、胰蛋白酶及 凝乳蛋白酶，并进行了动力学 探讨，确立了酶的蛋白质本质。
7
——1810年Jaseph-Lussac发现： 酵母可将糖转化为酒精
8
酶的现代史可以追溯到1833年 1833年,佩恩(Payen)和帕索兹 (Persoz)首先发现酶；
9
1833年,他们在Annales de Chemie et de Physique期刊发表文章
文章中,法国化学家Anselme Payen和 Jean-Franois Persoz描述了从大麦的麦芽 中分离淀粉酶多聚体的过程，并将之命 名为淀粉酶。和麦芽一样，该产物将糊 化淀粉转变成糖，主要是麦芽糖。
酶工程
Enzyme Engineering
1
第一章 绪 论
2
第一章 绪 论
第一节 酶的基本概念 第二节 酶工程发展概况 第三节 酶的生产方法和应用Fra Baidu bibliotek
3
第一节 酶的基本概念
一、人们对酶的认识和酶的 生物学意义
二、酶的催化特性 三、酶的分类与命名 四、酶活力的测定
4
一、人类对酶的认识及其生物学意义
！酶催化所有生物体必需的代谢活 动；比如，在胃内，酶将食物消化 为极小的颗粒，以易于转化为体内 的能量。
30
可以这样说，在生物有 机体内每当物质需要由一种 形式转化为另一种形式时， 酶都可以起催化作用促使反 应加速。
31
生物体内，组成生命活动的大量 生化反应都是在酶的催化作用 下得以有序而顺利地进行，进而 保证了正常代谢途径的畅通而不 发生副反应，几乎所有生物的生理
Buecher兄弟结果的意义
——从实验上说明了发酵与细 胞的活力无关
——表明了酶能够以溶解的、 有活性的状态从破碎的细 胞中分离出来，
20
——推动了酶的分离以及对酶 的理化性质的进一步探讨 和研究
——促进了各种与生命活动过 程有关的酶系统的深入研 究
21
至此，Liebig和Pasteur之间的争 论就最终得到解决。
10
1835年瑞典的Jöns Jacob Berzelius
首次证明了用麦芽提取物可以比 硫酸更有效地降解淀粉，并将这一过 程称为催化。
11
1836年德国生理学家 Theodor Schwann
在研究消化过程时，分离出 一种在胃内消化蛋白的物质，将 它命名为胃蛋白酶。这是第一个 从动物组织中提取到的酶。
12
在对酶的认识上还存在 着一段长达60年关于酵母 的争论
13
1839年，德国化学家Jutus von Liebig建立了一个模型来阐述酵母 在发酵过程中的作用。他把在发酵 混合液中的酵母看作一个能产生震 荡的分解物质： 蔗糖原子经过重排， 变为酒精和二氧化碳。
14
Liebig首次认为发酵现象是 由于酵母细胞中含有发酵酶，是 发酵酶催化糖发酵产生酒精。
直到Liebig和Pasteur先后于 1873年和1895年去世，争论仍未 结束。
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1897年，德国化学家Eduard Büchner 和 Hans Büchner（常称 Büchner 兄弟）发现一种离体酵母提 取物可以使酒精发酵，即酵母细胞产 生一种酶，这种酶引起发酵。
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证明离体酵母提取物可以 象活体酵母细胞一样将葡萄糖 转变为酒精和二氧化碳。换句 话说，这一转变并不依赖于酵 母细胞，而是依赖于无生命的 酶。
现象都与酶的作用紧密相关
生化反应
在酶的催 化作用下
生命活动
酶是一类 生物催化 剂，其化 学本质为 蛋白质
可以这样说， 没有酶的存在 ，就没有生物 体的一切生命
活动
32
2 酶可分解食物
食物从口腔到肠道的 过程中，不同的酶作 用于食物的不同成分 ，将其分解。
没有酶，即使你用金卡，在最好的
饭店中用餐，也会饥饿而死。
人们对酶的认识最早起源于酿酒、造酱、制 饴和治病等生产与生活实践
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中国
我们的祖先在几千年以前就已经开始 利用酶：
——夏禹时代，人们就会酿酒； ——“周礼”上也已有造酱、制饴的记载； ——春秋战国时期，已采用曲治疗消化
不良等疾病的案例。 当然，在那个时代，我们祖先对酶还是缺乏 认识。
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西方
随着人们对酿酒发酵过程研究 的深入，从19世纪起对酶的认识也 逐渐深入。
Büchner兄弟也由此奠定了现代生 物化学的基石。
22
从此时开始，人类对 具有生物催化的酶有了一 个较为清晰的认识
23
1876年，William Kuhne提议用 新的术语--酶（enzyme）来表示未统 一名称的已知的各种酵素。如从活体 组织中提取的酵素等。
enzyme本身的意思是“在酵母 中”，起源于希腊语，其中en表示 “在．．．之内"，zyme-- 表示酵母 或酵素
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1982年，Thomas R. Cech等发现核糖核酸(RNA) 也具有催化活性。
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酶的生物学意义和应用
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1 酶无所不在
从微生物 到植物再 到人，酶 是所有有 机体体内 的组成成 分。
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！人、动物、植物以及细菌、真菌等 微生物的体内都有酶。
！酶是自然界的工具，它们剪切、拼 接营养物质等。
但由于当时科学和技术的限 制，他未能从酵母细胞中制备出 可催化发酵的无细胞酶制品。
15
而到1858年，法国化学及生 物学家Louis Pasteur用一系列 文章证明发酵仅在活体细胞状 态下才会发生—— 即是与生命相关的现象 Louis Pasteur视 其为一种生理活动。
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对酵母在发酵过程中作用机理 的分歧，引发了Liebig和Pasteur 之间的激烈争论。
33
3 酶是生物体自身的工程师
酶能将生物物质切割为 小的碎片，再将其重新 连接起来。这样酶在我 们的身体内分解或合成 所有生命必需的物质。
34
4 每一种酶都有其特定的功能
酶的一个很独特的 性质是，每种酶只催化 一种反应或者其逆反应。
底物与酶象钥匙与 锁一样配套。只有当酶 找到其合适的底物时， 生化反应才会发生。
24
此外还有一些划时代的事件： 1913年， Leonor Michaelis和
Maud Menten提出了描述酶反应速 率和底物浓度之间关系的动力学模 型；
1926年，Sumner第一次从刀豆中 提出脲酶结晶，并证明酶具有蛋白 质性质；
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1930年，Northrop分离出 结晶的胃蛋白酶、胰蛋白酶及 凝乳蛋白酶，并进行了动力学 探讨，确立了酶的蛋白质本质。
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——1810年Jaseph-Lussac发现： 酵母可将糖转化为酒精
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酶的现代史可以追溯到1833年 1833年,佩恩(Payen)和帕索兹 (Persoz)首先发现酶；
9
1833年,他们在Annales de Chemie et de Physique期刊发表文章
文章中,法国化学家Anselme Payen和 Jean-Franois Persoz描述了从大麦的麦芽 中分离淀粉酶多聚体的过程，并将之命 名为淀粉酶。和麦芽一样，该产物将糊 化淀粉转变成糖，主要是麦芽糖。
酶工程
Enzyme Engineering
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第一章 绪 论
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第一章 绪 论
第一节 酶的基本概念 第二节 酶工程发展概况 第三节 酶的生产方法和应用Fra Baidu bibliotek
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第一节 酶的基本概念
一、人们对酶的认识和酶的 生物学意义
二、酶的催化特性 三、酶的分类与命名 四、酶活力的测定
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一、人类对酶的认识及其生物学意义
！酶催化所有生物体必需的代谢活 动；比如，在胃内，酶将食物消化 为极小的颗粒，以易于转化为体内 的能量。
30
可以这样说，在生物有 机体内每当物质需要由一种 形式转化为另一种形式时， 酶都可以起催化作用促使反 应加速。
31
生物体内，组成生命活动的大量 生化反应都是在酶的催化作用 下得以有序而顺利地进行，进而 保证了正常代谢途径的畅通而不 发生副反应，几乎所有生物的生理