抗体酶简介及医学上的应用

谢祚宜

2013级学号1131702027

摘要：抗体酶又称催化性抗体，是具有催化活性的免疫球蛋白，在其可变区赋予了酶的属性，是抗体的高

度选择性和酶的高效催化能力巧妙结合的产物，它可促进许多用普通化学方法很难完成，或者天然酶尚未

能催化的新奇化学转变，对生物学、化学和医学等多种学科有重要的理论意义和实用价值。在医学、工业、农业等众多领域具有广泛的应用前景和潜在的应用价值。该文综合介绍了抗体酶研究的历史过程、催化抗

体的结构、性质、催化的反应类型、抗体酶的制备以及在医学领域的应用及研究进展。

关键词:抗体酶; 应用

1．抗体酶的发现与定义

抗体与酶(指P酶)本质上都是蛋白质, 都能与相应的抗原或底物特异性结合, 差别在

于酶是能与反应过渡态选择结合的催化物质, 抗体是和基态紧密结合的物质。

抗体酶(abzyme)又称催化抗体(catalytic antibody), 是一类集抗体高度特异性与酶高效催化活性于一身的蛋白质分子。1986年，Schultz和Lerner同时在美国《Science》周刊上发表了他们各自独立领导的研究组对抗体酶的研究报告，并将之命名为Abzyme。Abzyme 本质为免疫球蛋白( Ig ) ，只是在易变区被赋予了酶的属性，故又被称为催化抗体( Catalytic antibody) 。抗体有极高的亲和力，解离常数在10-4～10-14mol /L，这与酶相似，但无催化

活力。酶的催化机制在于它能结合底物产生过渡态，降低能垒，改变化学反应的速度。抗体酶显示出在许多领域的潜在应用价值，包括许多困难和能量不利的有机合成反应，前药设计，临床治疗，材料科学等多个方面。

抗体酶的结构与抗体分子相似, 不同之处在于其可变区除了具有抗原特异的结合能力外, 还被赋予了酶的催化活性, 因此本质上抗体酶是一类具有催化活性的免疫球蛋白。早期的抗体酶结构类似于免疫球蛋白, 含有两条轻链和两条重链, 每条链都含有不变区和可变区。随着抗体酶技术的发展, 仅含有可变区的单链抗体酶已被制备, 它由重链可变区和轻链可变区一起构成, 不仅保持了较高的亲和力, 而且具有免疫原性低、渗透能力强的特点, 更适合作为药物, 目前已逐渐取代了传统的双链抗体酶。

抗体酶可催化多种化学反应, 包括酯水解、酰胺水解、酰基转移、光诱导反应、氧化还原反应、金属螯合反应等, 其中有的反应过去根本不存在一种生物催化剂能催化它们进行, 甚至可以使热力学上无法进行的反应得以进行。抗体酶的发现, 不仅为酶的过渡态理论提供了有力的实验证据, 而且为人工制造酶开拓了新途径。我们可以断言: 抗体酶的发现是酶学领域的一个跨越, 它的研究成功将会引起21世纪生物技术的一场革命。

2．抗体酶的发展历史

抗体酶(abzyme) ，又称催化抗体(catalytic antibody) ，是指通过一系列化学与生物技术方法制备出的具有催化活性的抗体，它既具有相应的免疫活性，又能像酶那样催化某种化学反应。1946年，鲍林(Pauling) 用过渡态理论阐明了酶催化的实质，即酶之所以具有催

化活力是因为它能特异性结合并稳定化学反应的过渡态(底物激态) ，形成酶一底物复合物，大大降低了反应的活化能，从而加速了反应速率。他指出，酶通过某种方式与高能、短寿命的过渡态结合而起催化作用。这个过渡态构型中某些键在形成，另一些键在断裂，存在时间极短，半衰期约为10-10～10 -12s，实际中极难捕获。同时，Pauling又指出酶和抗体的根本不同在于前者选择性的结合一个化学反应的过渡态，而抗体则是结合一个基态分子。既然过渡态分子难以捕获，而过渡态类似物是能够模拟一个酶催化反应过渡态的结构的稳定物质，于是人们就设想，只要寻找到与反应中决定性步骤的相应酶紧密结合的酶竞争性抑制剂，就等于发现了过渡态类似物; 还有一种思路，就是这种类似物也能根据化学反应机制推测设计出来。

1969年，Jencks提供免疫诱导产生抗底物基态的抗体，该抗体具有类似酶的催化活性，这个抗体酶设想的提出，使得任何一个化学反应构造一个专一性催化酶成为可能。然而在抗体酶的研制中遇到了两个问题: 1、底物基态瞬间存在，无法提取。根据Pauling的酶的竞争抑制实质，可以构造过渡态的稳定类似物作为实际抗原。2、抗原在分子量上有一定的要求，所以一般将类似物作为半抗原接到适当载体上构成抗原。接着，Kohler和Milstein于1975 年发明了具有历史意义的单克隆技术，使抗体酶的生产成为可能。

1984年Lerner进一步推测: 以过渡态类似物作为半抗原，则其诱发出的抗体即与该类似物有着互补的构象，这种抗体与底物结合后，即可诱导底物进入过渡态构象，从而引起催化作用。根据这个猜想Lerner和P．C.Schultz分别领导各自的研究小组独立地证明了:针对羧酸酯水解的过渡态类似物产生的抗体，能催化相应的羧酸酯和碳酸酯的水解反应。

1986年美国Science杂志同时发表了他们的发现，并将这类具催化能力的免疫球蛋白称为抗体酶或催化抗体．同年，加州大学的P.Schuhz 等宣布单克隆的MOPC167抗体可以催化对硝基苯氧基羧基胆碱的水解。

3．抗体酶的结构性质

抗体和酶一样是大分子蛋白质，由2条相同的轻链(大约2500D) 和2条相同的重链(大约5000D) 组成。( 见图一)

轻链由VL(可变区)和CL(不变区)组成，重链也由VH(可变区)和CH(不变区)组成。重链和重链及重链和轻链之间通过二硫键相连，此外重链还有一连接枢扭，抗体的结合部位由6个超变区组成，对同类型抗体CL和CH部分氨基酸的序列相同，然而VL和VH是非常专一的。可变区大约由110个氨基酸组成，至少可产生108个不同抗体，它是抗体多样性的基础。Fab片段由轻链和重链VH及CH1组成。抗体－抗原复合物是借助范得华力、疏水作用、静电作用及氢键作用而形成。

3.2 抗体酶的基本结构及性质

抗体酶主要来自IgG抗体分子。对抗体结构分析表明: IgG分子是由2条相同的重链及2 条相同的轻链靠二硫键连接而成。木瓜蛋白酶作用抗体后，产生3个片断，其中相同的2个片断为Fab ; Fab中与抗原结合的部位，是高度可变区(Fv) ，该部位广泛的结构及顺序变化决定了抗体对外来物质的识别特性，其中电荷互补及立体互补是其分子识别的主要特征。

4. 抗体酶的特性

抗体酶具有典型的酶反应特性;与配体(底物)结合的专一性,包括立体专一性, 抗体酶催化反应的专一性可以达到甚至超过天然酶的专一性；具有高效催化性,一般抗体酶催化反应速度比非催化反应快104-108倍,有的反应速度已接近于天然酶促反应速度；抗体酶还具有与天然酶相近的米氏方程动力学及pH依赖性等。

5. 抗体酶的制备方法

上世纪70年代中期单克隆抗体制备技术和基因工程技术的诞生以及80年代聚合酶链反应( polymerase chain reaction, PCR)技术的发明, 为人工制备抗体酶铺平了技术道路。将抗体转变为酶主要通过诱导法、拷贝法、化学修饰法、引入法，基因工程定点突变法，细胞融合法等几种技术途径。

5.1 诱导法

这是抗体酶的传统制备方法选择合适的反应过渡态类似物作为化学模型物, 与载体蛋白偶联后免疫动物, 使宿主产生抗体, 再利用杂交瘤技术来筛选和分离, 得到具有催化活性的单克隆抗体就是抗体酶用单克隆化的杂交瘤细胞就能进行单克隆抗体的扩大生产由于多数反应过渡态类似物的分子量较低, 即半抗原本身的免疫原性很弱,必须与某种载体偶联才能表现免疫原性。所得到的抗体酶的催化能力的高低, 在很大程度上取决于反应过渡态类似物, 即半抗原的设计要求通过半抗原的设计, 产生最优化的抗体催化剂, 实现与免疫球蛋白结合口袋的互补。

5.2 拷贝法

拷贝法主要根据抗体生成过程中抗原- 抗体互补性来设计的, 其过程见图2。首先, 用已知的酶作为抗原免疫动物, 通过单克隆技术, 得到抗酶抗体。然后,再将此抗体作为抗原去免疫动物, 再次采用单克隆技术, 经筛选和纯化就可获得具有原来酶活性的抗体酶。因为抗原与该抗原产生的抗体具有互补性, 经两次拷贝, 就把酶的活性部位的信息翻录到抗体酶上了, 使该抗体酶活性中心的空间结构与原酶的形状完全一致, 保证了对同底物的特异性。

酶第一次免疫第二次免疫抗体酶

图2 利用拷贝法制备抗体酶示意图

5.3 化学修饰法

抗体酶和酶都可以用化学修饰法加以改造, 关键是找到一种温和的方法在抗体结合位置或附近引入具有催化功能的基团。游离巯基就是适合的基团之一, 它具有高亲和性, 易于氧化, 能通过二硫化物进行交换反应或亲电反应而选择性修饰的特点。一般先用可裂解亲和试剂与抗体作用, 然后再用二硫苏糖醇处理, 则在抗体的结合部位附近引入巯基, 用此巯基作为锚可以很方便地引入其它化学功能团,如咪唑基等。用此法已制备出了含有活性部位巯基和咪唑基的具有水解活力的抗体酶[ 1- 2]。此法不需要了解反应的过渡态及反应的详细机制, 而且可以引入天然和人工合成的辅因子。

5.4 引入法

引入法是借助基因工程和蛋白质工程将催化基团引入到特异抗体的抗原结合位点上, 使其获得催化功能, 是一种很有前途和发展潜力的抗体酶制备方法。可以将催化基团引入到特异抗体的抗原结合位点上, 也可以针对性地改变抗体结合区的某些氨基酸序列, 以获得高效的抗体酶。这就可在细菌培养中繁殖数百万计不同抗体。

随着噬菌体抗体库技术的完善, 可根据需要构建适当序列的基因片断, 绕过免疫学方法，构建全新的抗体酶。噬菌体表达技术与高效快速的筛选手段结合起来, 将彻底改变抗体酶制备的传统途径。

5.5 基因工程定点突变法

随着基因工程技术的发展。用基因工程方法改造和制备全新的抗体酶是一种很有前途和发展潜力的抗体酶制备方法。对于已产生的单抗，分析抗体结合部位的氨基酸顺序或对应的碱基顺序，然后通过对抗体酶结合部位氩基酸对应的基因序列进行定点突变，在抗体结合部位抉上有催化作用的氨基酸，进而改变抗体酶的催化效率。这就是基因工程法生产抗体酶的原理。

5.6 细胞融合法

此方法是Schultz等首次使用的方法。其过程如下: 要得到一特定抗原的抗体，如果抗原是小分子，必须将其和载体蛋白相联，然后对此抗原进行免疫，使宿主有机体针对抗原产生抗体产生抗体的脾脏细胞与骨髓细胞相融合。融合得到的杂交细胞既能产生抗体，又能在体外培养。通过选择培养，杂交细胞得以存留。将杂交体克隆化，即繁殖成母体的同一细胞或分离成菌落，这些菌落能够产生单一均匀的抗体。对这些菌落用酶联免疫吸收实验加以筛选，以评价其选择性结合抗原的能力。然后把抗原结合到一种固体支撑物上，再加入含有抗体的介质，这样抗原－抗体复合物随即形成，经过提纯就得到AB－AC复合物。

6. 抗体酶的应用

6.1 在有机合成领域的应用

复杂天然产物的合成一直是有机合成中的热点之一。Sinha等第一次把抗体酶用于天然产物Multistriatin的合成。目前，已经成功筛选出可催化六种类型酶促反应和几十种化学反应的抗体酶，可催化许多困难和能量不利的反应．催化类型包括底物异构化反应、酯水解、酰胺水解、酰基转移、Claisen重排反应、光诱导反应、氧化还原、消除反应，金属螯合、环化反应等，抗体酶还可以作为手性助剂控制光加反应产物的立体化学，用于手性化合物的拆分，还可用于探索化学反应机制。

6.2 在戒毒领域的应用

吸毒是一个困绕着很多国家的难题，尤其是吸毒上瘾后很难戒掉，直接拮抗可卡因上瘾的抗体至今还没有找到。一个替换的方法是阻断可卡因、鸦片和受体的结合。Landry等用可卡因水解的过渡态类似物一磷酸单酯为半抗原。产生的单克隆抗体能催化可卡因的分解，其催化活性和血液中催化可卡因的丁酰胆碱酯酶差不多，水解后的可卡因片断失去了可卡因刺激功能。因此，用人工抗体酶的被动免疫也许能阻断可卡因上瘾，达到戒毒目的。

6.3 在前药设计中的应用

前药(prodrug)又称前体药物或药物前提，是指药物某一基团在体外经选择性保护，然后在体内特定病灶部位脱保护而发挥治疗作用的一类药物。抗体酶的制备原理可用于前体药物设计和活化。

6.4 在医学领域的应用

21 世纪的生物技术药品主要由抗体、疫苗、反义核酸、基因治疗药物和多肽类药物等5类组成, 抗体以它具有高度特异性和高度亲和力为优势, 已被广泛用于癌症、急性心梗、哮喘、类风湿性关节炎、红斑狼疮、器官移植排斥反应、多发性硬化症、脓毒症和牛皮癣等疾病的治疗。目前, 美国抗体制品的产值占整个生物技术药品产值的三分之二。抗体酶备受关注是因为它裂解抗原引起的抗原活性消失是永久性的, 并且一个催化抗体能够裂解多个

抗原分子。近年来抗体酶技术在各领域都有广泛的应用, 在医学方面主要体现在戒毒和解毒; 肿瘤、艾滋病、甲状腺疾病的治疗，预防心脑血管疾病等领域。

（1）用于抗肿瘤

随着对抗体酶研究的深入进行，抗体酶越来越显示出其在医学领域中的潜在应用价值。人们利用抗体酶催化药物在体内的还原，有利于机体对药物的吸收，并降低药品的毒副作用; 将抗体酶技术和蛋白质融合技术结合在一起，设计出既有催化功能又有组织特异性的嵌合抗体，用于切除恶性肿瘤; 将抗体酶直接作为药物，以治疗酶缺陷症患者。

目前正在发展一种称为抗体介导前药治疗( ADEPT) 技术。前药是指为降低药物毒性而设计的一类自身无活性或活性较低，需要在体内经代谢转化为活性药物以发挥作用的化合物。抗体酶在正在发展的ADEPT 体系中成功的对前药进行活化，提高了肿瘤治疗的选择性，显示出很好的应用前景。将能催化前药转化为肿瘤细胞毒剂的酶，与肿瘤细胞专性抗体相偶联，酶通过与肿瘤抗体的结合而存在于肿瘤细胞表面，当前药扩散至肿瘤细胞表面或附近时，

抗体酶就会将前药迅速水解，释放出抗肿瘤药物。这样大大提高了肿瘤细胞附近局部药物的浓度，增强对肿瘤细胞的杀伤力，减少对正常细胞的杀伤作用。经科学家们的不断努力，抗体酶在癌症方面的应用将日益完善，有可能成为肿瘤治疗的重要武器。

（2）抗爱滋病毒(HIV)

HIV通过其核衣壳蛋白gpl20与T淋巴细胞CD4分子结合而侵染Th细胞, 摧毁人体免疫系统,破坏免疫防御功能, 患者并发症或肿瘤而死亡。Sudhir Paul研究小组利用蛋白质工程方法制作出抗体酶, 它能水解HIV的gpl20上编号为421- 433的一小段肽序列。研究证明该序列具有高度的保守性,因而这种酶能辨识世界各地发现的几乎所有的HIV毒株, 从而解决了HIV 的多变性问题。目前, 研究人员正研究将该抗体酶输入血液来开发HIV免疫疗法。这种抗体酶也能用作阴道或直肠局部用剂配方来防范经性传播而引起的HIV感染[3]。

（3）治疗甲状腺疾病

甲状腺激素是维持正常代谢和生长发育所必需的激素, 包含两种含碘氨基酸:T( 三碘甲状腺原氨酸) 和T( 四碘甲状腺原氨酸) , T4脱碘转化为T3后具有生物学活性, 反应由含硒的碘甲状腺原氨酸脱碘酶催化, 缺乏该酶可导致体内T3含量不足, 引起严重的甲状腺疾病。利用抗体酶技术模拟脱碘酶活性, 有望治疗因缺乏该酶导致的甲状腺疾病。Lian 等[4]以T4为半抗原合成了抗体酶Se-4C5, 该酶具有很高的脱碘酶活性, 对治疗甲状腺疾病有很

高的应用价值, 其作用机制为二底物乒乓机制。

（4）预防心脑血管疾病

谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPX)是抗氧化酶系的重要成员之一, 能有效清除自由基, 对防治心脑血管疾病、肿瘤等具有潜在的应用价值。

（5）其他方面

Wentworth 等[5]观察到抗体酶在催化水和单分子氧反应生成过氧化氢的过程中, 生成了一种化学本质类似于臭氧的额外产物, 可产生很强的杀菌作用; 而在噬中性粒细胞释放过氧化氢的过程中这种物质也存在, 提示体内存在催化此反应的抗体酶, 这必将加深对机体免疫反应机制的认识, 并为疾病的治疗带来新的契机。抗体酶在治疗有机磷神经毒剂中毒、清理血中代谢废物以及预防感染方面也发挥作用。Lacroix-Desmazes等[6]在研究抗体酶浓度与脓血症预后关系时发现, 病人IgG催化活性比死者高得多。同时发现IgG不仅可以水解凝血因子Ⅷ,还可水解凝血因子Ⅸ, 发挥溶栓作用, 提示具有水解酶活性的抗体在出血性疾病预后方面发挥着重要作用。

7. 存在的问题

尽管抗体酶研究取得了很大进展，离开实际应用仍有一段距离。首先是催化效率问题:目前所得的大部分催化抗体的反应速度加强只能是中等水平的，比酶催化低2—3个数量级; 因此，如何提高抗体酶的催化效率是个挑战。其次是筛选问题: 目前的筛选方法只能筛选库中有用抗体的一小部分; 一般是通过对半抗原结合力的大小来筛选的，而不是通过催化活性来筛选，可是对半抗原亲和力最大的不一定是最好的催化抗体—相信正在开发cat ELISA 法能够解决这一问题。还有抗体酶专一性、底物抑制、催化基团最适装配等问题都等待人们去

攻克。抗体酶是抗体与酶结合的产物，它的发展有赖于抗体与酶的结构的深入研究，特别是对酶作用机制的深入研究。

8. 总结

总之，抗体酶是化学和生物学的研究成果在分子水平交叉渗透的产物，是抗体的多样性和酶分子的巨大催化能力结合在一起的一种新策略。抗体酶技术从诞生到现在虽然只有短短一二十年时间, 却得到了飞速的发展, 而且在医学领域越来越显示出广泛的应用前景和潜

在的应用价值。抗体酶的研究, 为人们提供了一条合理途径去设计适合于市场需要的蛋白质, 即人为地设计制作酶。它是酶工程的一个全新领域。尽管抗体酶技术还存在如催化效率普遍较天然酶低等诸多方面的问题, 抗体酶的研究存在很多不足之处，但随着制备技术的不断完善, 以及对抗体酶结构和催化机制的不断认识, 随着单克隆抗体技术的发展和酶的作用机

制的阐明，相信抗体酶技术会逐渐成熟, 并应用于疾病的预防、诊断、治疗及康复领域, 在医学领域发挥更重要、更全面的作用。

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木瓜蛋白酶在美白护肤中的应用

南宁东恒华道生物科技有限责任公司——专业酶制剂生产厂家销售热线4000-0771-80 木瓜蛋白酶在美白护肤中的应用美白产品在行业中的现状人体到了25岁以后，身体的新陈代谢功能减慢，黑色素无法正常排解，而在角质层沉积形成斑点，形成黄褐斑、黑斑和色斑等。统计资料显示，13亿人口的中国，祛斑美容产品每年的市场份额已超过100亿元,年利润在千万元以上。国内美白、祛斑类产品已成为护肤品中的主流产品之一，而美白护肤产品绝大多数属于化学试剂或植物提取物，效果有限而且副作用明显，严重影响了用户的持续使用和行业的发展。美白产品在行业中存在的问题美白是全世界的难题，有一些不良商家为了使护肤品达到良好的美白效果，在护肤品中添加一些金属元素如汞、铅等。添加汞后，汞化合物会破坏表皮层的酵素活动，使黑色素无法形成。铅的氧化物具有一定遮盖作用，也可用于美白。如果化妆品中添加了砷、汞、铅，长期使用对人体造成的损害最大。在SK—II 之后，又有4大著名化妆品品牌(迪奥、雅诗兰黛、兰蔻、倩碧)的6款粉饼产品被香港媒体披露含有重金属铬和钕。消费者不仅感到恐惧，也对化妆品的安全性产生怀疑。木瓜蛋白酶在行业中的应用木瓜酶是从番木瓜水果中提取而得含有多种生物酶的美白去斑生物产品，主要作用为嫩肤及美白去斑。其生物机理学：第一，木瓜酶作用于人体皮肤老化角质层，促使其分解退化、去除，达到嫩肤效果及促进细胞生长的效果，且木瓜酶水解物在皮肤表层形成一层氨基酸衍生物薄膜，使肌肤保持润湿与光滑；第二，木瓜酶易于与形成色斑的黑色素中的铜离子形成络合物，减少黑色素的形成和去除色斑的黑色素，且木瓜酶水解的三钛物质可直接抑制形成黑色素的络氨酸活性，消除自由基作用，从而达到美白去斑的效果。归结起来，木瓜酶通过去除老化皮肤角质层及与色斑中铜离子快速反应，抑制形成黑色素的络氨酸活性和去除氧化自由基，达到嫩肤美白去斑的功效。 1

人教版高中生物选修一专题四《酶的研究与应用》知识点归纳

专题四酶的研究与应用探讨加酶洗衣粉的洗剂效果一、实验原理 1．加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉，目前常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶，其中，应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。 2．碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽，使污迹从衣物上脱落。脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶也能分别将大分子的脂肪、淀粉和纤维素水解为小分子物质，使洗衣粉具有更好的去污能力。 3．在本课题中，我们主要探究有关加酶洗衣粉的三个问题：一是普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果有什么不同；二是在什么温度下使用加酶洗衣粉效果最好。三是添加不同种类的酶的的洗衣粉，其洗剂效果有哪些区别。二、实验步骤 1．探究用加酶洗衣粉与普通洗衣粉洗涤的效果的不同 ①在2个编号的烧杯里，分别注入500mL清水。 ②取2块大小相等的白棉布，用滴管在每块白布上分别滴上等量的墨水，分别放入烧杯里，用玻璃棒搅拌。 ③将2个烧杯分别放入同等温度的温水中，保温5分钟。 ④称取5克加酶洗衣粉和5克普通洗衣粉2份，分别放入2个烧杯中，用玻璃棒均匀搅拌。保温10分钟。 ⑤观察并记录2个烧杯中的洗涤效果 2.探究用加酶洗衣粉洗涤的最佳温度条件 ①在3个编号的烧杯里，分别注入500mL清水。 ②取3块大小相等的白棉布，用滴管在每块白布上分别滴上一滴食用油、鸡血、牛奶，分别放入烧杯里，用玻璃棒搅拌。 ③将3个烧杯分别放入50摄氏度的热水、沸水和冰块中，保温5分钟。 ④称取5克加酶洗衣粉3份，分别放入3个烧杯中，用玻璃棒均匀搅拌。保温10分钟。 ⑤观察并记录3个烧杯中的洗涤效果。 3．探究不同种类的加酶洗衣粉洗涤的效果污染物蛋白酶洗衣粉脂肪酶洗衣粉复合酶洗衣粉普通洗衣粉油渍汗渍血渍观察并记录四种洗衣粉分别洗涤三种污染的洗涤效果。三、注意事项 1．变量的分析和控制影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素有水温、水量、水质、洗衣粉的用量，衣物的质料、大小及浸泡时间和洗涤的时间等。在这些因素中，水温是我们要研究的对象，而其他因素应在实验中保持不变。选择什么样的水温进行实验需要实验者根据当地一年中的实际气温变化来确定水温，通常情况下，冬季、春季、秋季和夏季可分别选取5 ℃、15 ℃、25 ℃和35 ℃的水温，因为这4个水温是比较符合实际情况的，对现实也有指导意义。 2．洗涤方式和材料的选择。

物理知识在医学中的应用

物理知识在医学中的应用摘要：物理是一门包罗万象的学科，学习物理不止学习它的理论知识，更是要学以致用。物理在各个领域都有非常广泛的应用，今天我来浅谈一下物理学在医学领域中的应用，讲述物理在医学领域中如何为人类谋幸福。随着近代物理学和计算机科学的迅速发展，人们对生命现象的认识逐步深入，医学的各分支学科已愈来愈多地把它们的理论建立在精确的物理科学基础上，物理学的技术和方法，在医学研究和医疗实践中的应用也越来越广泛。光学显微镜和X射线透视对医学的巨大贡献是大家早已熟悉的。光学纤维做成的各种内镜已淘汰了各种刚性导管内镜，计算机和X射线断层扫描（X—CT）、超声波扫描仪（B超）和磁共振断层成像（MRI）、正电子发射断层显像术（PET）等的制成和应用，不仅仅大大地减少了病人的痛苦和创伤，提高了诊断的准确度，而且直接促进了现代医学影像诊断学的建立和发展，使临床诊断技术发生质的飞跃。 1．X射线透视 1895年11月8日，伦琴在德国维尔茨堡大学实验室研究稀薄气体放电时发现X射线。X射线发现后3个月就应用于医学研究。X射线透视机早已成为医学中不可缺少的工具。伦琴也由此成为世界上第一个荣获诺贝尔物理学奖的人。

X射线透视是根据不同组织或脏器对X射线的衰减本领不同，强度均匀的X射线透过身体不同部位后的强度不同，透过人体的X射线投射到照相底片上，显像后就可以观察到各处明暗不同的像。X射线透视可以清楚地观察到骨折的程度、肺结核病灶、体内肿瘤的位置和大小、脏器形状以及断定体内异物的位置等。X射线透视机已成为医院的基本设备之一。 2．B超 B超是超声波B型显示断层成像的简称，之所以称为B超显示，是因为对过去显示超声检查结果的方法又创立了一种方案而增加的新名称，把已有的那种一维显示一串脉冲波的方案称为A型显示，而新的这种二维纵向断层显示称为B型显示。 B超的基本原理是将一束超声波从体外垂直于人体表面射向体内，当超声波在体内组织中传播时，碰到有分界面或不均匀处就会产生反射。把这种反射超声波再在体外同一部位接收下来，根据发射探头的所在位置，可以知道反射点在体内对着探头的位置，而根据发射超声波的时间差，可以知道它在体内垂直于体表的深度。B超图像非常直观，很容易看懂。 B超与X射线透视相比，其结果的主要差别是：X射线透视所得的是体内纵向投影的阴影像，而B超得出的是纵切面的结构像，在切面方向没有重叠，可以准确判断切面的情况。 3．X射线电子计算机辅助断层扫描成像（X—CT） 1972年英国EMI公司的电子工程师洪斯菲尔德在美国物理学家柯马克1963年发表的数据重建图像数学方法的基础上，发明了X—

抗体酶的研究及其应用

抗体酶的研究及其应用郝文杰生物化学与分子生物学 201421191526 摘要：抗体酶又称催化性抗体，是具有催化活性的免疫球蛋白，在其可变区赋予了酶的属性，是抗体的高度选择性和酶的高效催化能力巧妙结合的产物，它可促进许多用普通化学方法很难完成，或者天然酶尚未能催化的新奇转变，特别是自然界不存在的高效催化剂，对生物学、化学和医学等多种学科有重要的理论意义和实用价值。本文就催化抗体的结构、性质、产生方法、筛选方法、酶学特征及应用进行了综述。关键词：抗体酶；催化；高度选择性；催化剂；实用价值；结构抗体酶是具有催化性质的抗体。从1883年Payen和Personz发现第一个酶以来，自从1986年Schultz和Lerner首次证实由过渡态类似物为半抗原，通过杂交瘤技术产生的抗体具有类似酶的催化活性以来，直至20世纪80年代初期，整整一个半世纪，发现的酶已经超过了4000种[1]。1986年，Schultz和Lerner 同时在《Science》周刊上发表了他们各自独立领导的研究组对抗体酶的研究报告，并将之命名为Abzyme。Abzyme本质为免疫球蛋白（Ig），只是在易变区被赋予了酶的属性，故又被称为催化抗体。酶的催化机制在于它能结合底物产生过渡态，降低能垒，改变化学反应的速度。抗体酶显示出在许多领域的潜在应用价值，包括许多困难和能量不利的有机合成反应，前药设计，临床治疗，材料科学等多个方面。抗体酶这种兼具抗体和酶的性质的崭新物质，它集生物学、免疫学、化学于一身，它的发现打破了只有天然酶才有的分子识别和加速催化反应的传统观念，为酶工程学开创了新的领域，同时也为验证天然酶的催化机制，进行酶的人工摸拟，以及研究天然酶催化作用的起源提供了很好的帮助。抗体酶的应用前景是十分广阔又充满希望的。 1.抗体酶的发展历史抗体酶(abzyme),又称催化抗体(catalytic antibody),是指通过一系列化学与生物技术方法制备出的具有催化活性的抗体,它既具有相应的免疫活性,又能像酶那样催化某种化学反应[2]。1946年,Linus Pauling阐明了酶的催化实质,同时指出稳定的反应过渡态类似物可以竞争性抑制酶活性的实质。酶之所以具有催化活力是因为其和反应的过渡态(底物激活)发生特异性结合,形成酶-底物复合物,大大降低了反应的活化能,从而加速了反应速率。酶产生的生物局限性是酶催化高效性无法普遍化的局限因素,突破限制就能人为地控制酶的产生。高等动物的免疫系统为我们提供了方便[3]。1969年,Jencks提供免疫诱导产生抗底物基态的抗体,该抗体具有类似酶的催化活性,这个抗体酶设想的提出,使得任何一个化学反应构造一个专一性催化酶成为可能。然而在抗体酶的研制中遇到了两个问题:1.底物基态瞬间存在,无法提取。根据Pauling的酶的竞争抑制实质,可以构造过渡态的稳定类似物作为实际抗原。2.抗原在分子量上有一定的要求,所以一般将类似物作为半抗原接到适当载体上构成抗原。1975年,Kohler和Milstein 发明了具有历史意义的单克隆技术,使抗体酶的获得成为可能。1986年,美国Scripps Clinic研究所的R.A.Lerner等宣布研制成功首例对羧酸酯水解具有催化活力的抗体酶。同年,加州大学的P.Schultz等宣布单克隆的MOPC167抗体可以催化对硝基苯氧基羧基胆碱的水解。抗体技术的发展经历了三个阶段,一是通过免疫动物产生血清多克隆抗体;二是细胞工程阶段,即用杂交瘤技术产生单克隆抗体;三是利用基因工程途径表达和改造抗体。

配合物在医学中的应用.

配位化合物在医学中的应用配位化合物是一类广泛存在、组成较为复杂、在理论和应用上都十分重要的化合物。目前对配位化合物的研究已远远超出了无机化学的范畴。它涉及有机化学、分析化学、生物化学、催化动力学、电化学、量子化学等一系列学科。随着科学的发展,在生物学和无机化学的边缘已形成了一门新兴的学科生物无机化学。新学科的发展表明,配位化合物在生命过程中起着重要的作用。除此之外,配位化合物广泛应用于生化检验、药物分析、环境监测等方面。本文对配位化合物理论的发展及其在医学、药学中的重要作用和应用作简单的论述。 1 配位化合物及其理论的发展 1. 1 配位化合物的组成配位化合物( coordination compound, 简称配合物, 旧称络合物) 是指独立存在的稳定化合物进一步结合而成的复杂化合物。从组成上看,配位化合物是由可以给出孤对电子对或多个不定域电子的一定数目的离子或分子(统称为配位体)和具有接受孤电子对或多个不定域电子空位的原子或离子(统称中心原子)按一定组成和空间构型所形成的化合物。中心原子大多是位于周期表中部的过渡元素。配位体中可作为配原子的总共约有14种元素,它们主要是位于周期表的A、A、A族及H - 和有机配体中的C原子,这些元素是: H、C、O、F、P、S、Cl、As、Se、 Br、Sb、Te 、I[ 1]。 1. 2 配位化合物理论的发展配位化合物理论的发展经历了一个漫长的过程。国外最早的文献记载是在1704年,普鲁士染料厂的工人迪巴赫( Dies-bach) 把兽皮或牛血、Na2CO3在铁锅中煮, 得到一种兰色染料普鲁士蓝( Fe4[ Fe( CN)6]3)[ 2]。虽然如此,人们通常还是认为配位化合物始自1798年法

高中生物选修一人教版专题四酶的研究与应用(练习题)答案不全

专题四酶的研究与应用一、选择题 1.酶的固定方法不包括( )。 A.将酶吸附在固体表面上 B．将酶相互连接起来 C．将酶包埋在细微网格里D．将酶制成固体酶制剂，如加酶洗衣粉中的酶 2.下列关于酶制剂的叙述错误的是( )。 A．酶制剂是包含酶的制品 B．包内酶和包外酶均可用于制成酶制品 C．酶制品的生产包括酶的生产、提取、分离纯化和固定化等 D．固定化细胞不属于酶制剂 3.如果反应物是大分子物质，采用那种方法催化受限制( )。 A．直接使用酶B．使用化学方法结合的酶C．使用固定化细胞D．用物理吸附法固定的酶 4. 关于固定化酶的叙述不正确的是 ( )。 A．既能与反应物接触，又能与反应物分离 B．固定在载体上的酶可被反复利用 C．可催化一系列反应 D．酶的活性和稳定性受到限制 5.下列关于酶的叙述中正确的是( )。 A．酶都提取于动植物细胞 B．酶制剂能够重复利用 C．果酒和果汁能够用酶制剂澄清 D．酶固定后称为酶制剂 6.对配制海藻酸钠溶液的叙述不准确的是( )。 A．加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环B.海藻酸钠的浓度涉及固定化细胞的质量 C．海藻酸钠的浓度过高，易形成凝胶珠 D．海藻酸钠的浓度过低，形成凝胶珠内包埋细胞过少 7．目前，日用化工厂大量生产的酶制剂，其中的酶大都来自 A．化学合成 B动物体内 C植物体内D微生物体内 8．高果糖浆生产需要的酶是 A．葡萄糖异构酶 B．蔗糖酶 C．麦芽糖酶 D．果糖酶 9．将酵母菌的培养液由富氧状态变为缺氧状态，下面加快的一项是 A．CO2的释放 B．丙酮酸的氧化 C．葡萄糖的利用 D．ATP的形成 10．下列不是用于包埋法固定化细胞的载体是 A．琼脂糖 B．醋酸纤维素 C．聚丙烯酰胺 D．聚乙烯树脂二、非选择题 11．在固定化细胞技术中，从操作角度考虑，__________________方法更容易；_________ 方法对酶活性的影响小；如果想将微生物的发酵过程变成连续的酶反应，应选择___________ 方法；如果反应物是大分子，应选择_________________________方法。 12．凝胶珠的颜色是________________；形状是_________________。 13．利用固定化酵母细胞发酵葡萄糖溶液，（填有或无）气泡产生：（填有或无）酒精产生。 14.酵母菌与人们的日常生活密切相关，也是现代生物技术研究常用的模式生物，生物兴趣小组对此进行了下列研究。请你根据他们的研究内容回答酵母细胞的固定化问题：（1）在制备固定化酵母细胞过程中，溶化好的海藻酸钠溶液要冷却至室温，才能加入已活化的酵母菌，原因是。

酸性蛋白酶的应用

YR-ACPro 酸性蛋白酶 ◇产品概述：蛋白质由氨基酸组成，是自然界中发现的最复杂的有机化合物之一。由盐酸和蛋白酶分解成易被高等动物的肠道和微生物有机体的细胞膜吸收的氨基酸。包括人类在内的每种动物，必须要有足够的蛋白质来维持自身生长，来生成每个细胞所必需的氨基酸，一些特种蛋白质还是某些特殊细胞、腺体分泌物、酶和激素的功能性组成元素。蛋白酶是指一些有催化功能的酶，能够水解（断裂）蛋白质，因此也被称为蛋白水解酶。蛋白水解酶在许多的生理和病理过程中发挥着重要作用，在食品和乳品加工业也有着广泛应用。本产品是一种酸性蛋白酶制剂，在酸性条件下具有较高活性，由酸性蛋白酶高产菌株——曲霉菌（Aspergillus）深层发酵而成。它广泛应用于饲料、纺织、废水处理和果汁提纯方面。 ◇工作机理：蛋白水解酶制剂本产品能在酸性条件下水解蛋白质食品中的缩氨酸键，释放氨基酸或者多肽。在酒精、葡萄酒、果汁、啤酒、黄油和酱油生产中，添加酸性蛋白酶可澄清发酵液中的雾气。酵母在发酵阶段的生长可以通过悬浮蛋白质转化的氨基酸来加以促进，从而加速发酵并提高产量。 ◇产品特性：本产品能够产生最大活性的pH范围是2.5-6.0，最适pH值是3.5；温度范围是10-50℃（50-122°F），最适温度是50℃。 ◇产品规格：产品为固体：酶活力为 10，000 U/g）酶活力单位定义: 温度为40℃，pH3.0条件下，1分钟内释放1ug酪氨酸所需要的酶量。 ◇使用说明：用作饲料添加剂时，本产品的添加量为5-10U/g。在酿造业使用时，本产品的添加比例为5U/g。 ◇产品包装及储存：本产品的包装规格为25kg/箱。也可根据客户需求提供大小不等的包装。

抗体酶及其应用前景

抗体酶及其应用前景徐应容，党曦俻,石莹，周烨，顾昱晓摘要：催化抗体也叫抗体酶，是具有催化活性的免疫球蛋白.由于它兼具抗体的高度选择性和酶的高效催化性，因而催化抗体制备技术的开发预示着可以人为生产适应各种用途的，特别是自然界不存在的高效催化剂，对生物学、化学和医学等多种学科有重要的理论意义和实用价值.综述了催化抗体研究的最新进展，讨论了该领域目前存在的问题，提出了解决这些问题的可能办法。 1．概念介绍： 1.1关于抗体：当人体（以及其它高等动物）受到外来抗原的刺激时，其免疫系统会根据抗原的特点（抗原表面决定簇）产生特定抗体。一般来说，一种抗原可以刺激产生108种抗体，并且所产生的抗原均具备极高的特异性，即与抗原强烈结合。 1.2关于酶：首先，酶催化具有两个特征，即高催化效率和高选择性。关于酶的催化机制，已有许多假说，但在众多观点中最有影响的是，鲍林(Pauling) 在1946年用过渡态理论阐明了酶催化的实质，即酶之所以具有催化活力是因为它能特异性结合并稳定化学反应的过渡态(底物激态)，从而降低反应能级。他指出，酶通过某种方式与高能、短寿命的过渡态结合而起催化作用。这个过渡态构型中某些键在形成，另一些键在断裂，存在时间极短，半衰期约为10 ~10 s，实际中极难捕获。 1.3二者对比：

抗体和酶的根本不同在于前者是结合一个基态分子，并且抗原与抗体结合后会发生沉淀，一般条件下不会自动分离，而抗体选择性的结合一个化学反应的过渡态，帮助反应顺利进行，在完成反应后的瞬间与生成物迅速分离 2.背景知识： 1946年，Pauling用过渡态理论阐明了酶催化的实质，后经过Jencks等人的探索，他们发现，过渡态分子难以捕获，而过渡态类似物是能够模拟一个酶催化反应过渡态的结构的稳定物质，于是设想，只要寻找到与反应中决定性步骤的相应酶紧密结合的酶竞争性抑制剂，就等于发现了过渡态类似物；还有一种思路，就是这种类似物也能根据化学反应机制推测设计出来。然后，以过渡态类似物为半抗原，利用哺乳动物的免疫系统，诱导与其互补构象的抗体产生，这种抗体即具有催化活性；接着，Kohler和Milstein于1975年发明了具有历史意义的单克隆技术，使抗体酶的生产成为可能。 1984年Lerner进一步推测：以过渡态类似物作为半抗原，则其诱发出的抗体即与该类似物有着互补的构象，这种抗体与底物结合后，即可诱导底物进入过渡态构象，从而引起催化作用。根据这个猜想Lerner和P．C．Schultz分别领导各自的研究小组独立地证明了：针对羧酸酯水解的过渡态类似物产生的抗体，能催化相应的羧酸酯和碳酸酯的水解反应。1986年美国《Science》杂志同时发表了他们的发现，并将这类具有催化能力的免疫球蛋白称为抗体酶（abzyme）或催化抗体（catalyticantibody）。 3.抗体酶的制备 3.1抗体酶的制备原则实现抗体向酶转变的关键是抗原能诱导已具有酶活性的抗体。要使抗体具备催化活性即要使其具备酶的特征，为使抗体具有酶的结构，就必须在抗原的结构上进行改造。而抗体设计的原则就是酶的催化机制，故免疫学原理以及过渡态理论是抗体酶设计的主要依据。酶－底物、抗体－抗原的结合模式是相近的，即均具有高亲和力和空间结构及电荷分布上的互补特性。但上述两种结合对象不同，由于抗体仅仅与低能结构结合，所以通常情况下抗体不具备催化活性。

浅谈物理在医学上的应用

浅谈物理在医学上的应用姓名：雷宜学号：20112744 班级：食质11-2班物理是一个包罗万象的学科，学习物理不只是学习它的理论知识，更是要学以致用。物理在各个领域都有非常广泛的应用，这次我就来浅谈一下物理在医学领域上的一些应用。一、物理在植物医学上的应用利用温、光、电、磁、辐射、遥感、激光等物理技术防治农作物病、虫、草、鼠害，具有无污染、无残毒、效果好、成本低的特点，是一种无公害植保新技术，应用前景广阔，促进农业可持续发展。1、微波、荧光、激光杀虫美国用微波快速加热杀死面粉和谷物中的害虫，当微波加热到60℃时所有害虫都被杀死，用15千兆赫以上频率的微波杀虫仅需6秒钟。象鼻虫寄生于玉米、麦类籽粒中由于虫体的含水量比谷物高微波可快速杀死谷物中的害虫而不影响其发芽率。荷兰菲利浦照明灯具公司研制成一种太阳能荧光杀虫器用太阳能电池板作电源太阳光照射1小时，电池板可使,13-15小时，采用TL—16超节能灯管和高频镇流器，省电55％-60％杀虫电场的电流和电压更高杀虫范围更宽。英国用激光扫描法鉴别寄生在马铃薯中的线虫种类。德、日用红外线扫描早期诊断作物病害提高防治效率。 2、静电、磁场处理农药用静电或磁场处理农药，使农药分子极化，更有效地被吸附于害虫和植物体上，可提高农药药效，减少农药用量50%。

3、辐射、空气放电保鲜利用辐射线、静电场、空气放电产生的空气负离子、臭氧可杀虫灭菌广泛用于水果、蔬菜等农产品的贮藏保鲜。浙江省柑桔研究所用空气放电技术保鲜柑桔110天好果率94%。广西桂林空军炮兵学院用空气放电技术保鲜，金柑贮藏50天，好果率89%，温州蜜柑29000kg，贮藏127天，好果率99%。中科院石家庄辐射技术中心年处理水果和马铃薯各24000t，增加经济效益500多万元。二、物理在疗养医学上的应用自然界的物理因子——电、光、声、磁与人类生存与健康息息相关，这些物理因子具有双重作用：离开它们人类不能生存；超过一定强度，则引起机体损伤甚至死亡。物理疗法是将自然物理因子和人工物理因子作用于机体预防和治疗疾病，促进康复，提高健康水平的一种治疗方法。在我国已有几千年的历史。理疗学的发展和进步丰富了疗养学的治疗手段，尤其在缺乏海水、矿泉等自然疗养因子的疗养院，理疗已成为主要治疗方法。正确运用人工物理因子，对提高疗养效果、加速疾病康复起着重要的作用 1、电疗法与药物离子导入疗法慢性非结石性胆囊炎患者可进行肝胆区直流电疗，15次1个疗程，有预防结石形成的作用。对慢性支气管炎患者进行脾区直流电疗，可调节细胞免疫与体液免疫。近年来，有学者研究了较大分子药物，如利多卡因、地塞米松、透明质酸酶、芬太尼等的导入。每隔数分钟逆转1次极性的方法可使

中性蛋白酶在生活中应用

中性蛋白酶在生活中的应用中性蛋白酶是蛋白酶中的一种，在日常生活中应用广泛。众所周知，蛋白酶是一种活性酶是生物体内的一种酵素（酶），通过打断肽键有效催化分解蛋白质，是一种最重要的工业酶制剂，可催化蛋白质和多肽的水解，广泛存在于动物内脏、植物茎叶、果实和微生物中。大量使用于干酪生产、肉类嫩化和植物蛋白改性中。目前在焙烤工业中使用的蛋白酶有霉菌蛋白酶、细菌蛋白酶和植物蛋白酶。面包生产中使用蛋白酶能改变面筋性能，其作用形式和面包调制时力的作用及还原剂的化学反应不同。蛋白酶的作用不是破坏二硫键，而是断开形成面筋的三维网状结构。蛋白酶在面包生产中的作用主要表现在面团发酵过程中。由于蛋白酶的作用，使面粉中的蛋白质降解为肽、氨基酸，以供给酵母碳源，促进发酵。而中性蛋白酶是指能够在中性或弱酸、弱碱性环境中发挥作用的一类蛋白酶，最适pH 值介于6.0～7.5，能催化蛋白质肽键的水解，具有催化反应速度快、无工业污染、反应条件适应性宽等优点。根据催化机制不同，中性蛋白酶又可分为丝氨酸蛋白酶、天冬氨酸蛋白酶、半胱氨酸蛋白酶以及金属蛋白酶等四大类。中性蛋白酶是由枯草芽孢杆菌发酵而来的，其用途广泛。例如可用于动植物蛋白的水解、生产高级调味品和食品营养强化剂。再比如，可利用各种动物来源性抽提物生产功能性骨、肉提取物(骨素)、水产提取物、蛋白胨、肽等，并可研究开发一些高附加值的功能食品。在酒精、葡萄酒、果汁、啤酒、黄油和酱油的生产中，添加中性蛋白酶可澄清发酵液中的雾气。利用中性蛋白酶的酶促反应，可把动植物的大分子蛋白质分解成小分子肽或氨基酸，以利于蛋白质的有效吸收和利用，水解度高，风味佳，已广泛用于生产高级调味品和食品营养强化剂。这是由于中性蛋白酶可以水解面团蛋白胨、肽和氨基酸，从而减弱面团的强度，使其具有良好的可塑性和延伸性，保持清晰和美丽的版画。同时还可提高产品的光泽，使饼干节清楚，结构均匀，口感清爽舒适。中性蛋白酶还能水解大豆分离蛋白成小分子肽，大大提高了大豆分离蛋白的生物效价，使其易为人体消化吸收，同时还提高了溶解，降低了粘度，改善了大豆分离蛋白的功能特性。此外，中性蛋白酶也可广泛用于皮革脱毛、软化、丝绸脱胶。总之，中性蛋白酶是一种非常重要的蛋白酶，在我们日常生活中被广泛应用。随着生

碱性蛋白酶

碱性蛋白酶产品概述奥迪尔碱性蛋白酶是经原生质体诱变方法选育的枯草杆菌通过深层发酵、提取及精制而成的一种蛋白水解酶。广泛应用于制革、丝绸、食品、医疗、酿造等行业。产品原理碱性蛋白酶活性成分属于一种丝氨酸内切碱性蛋白酶，它能水解蛋白质分子肽链生成多肽或氨基酸，在有机溶剂中它还可催化多肽的合成。产品特性 1.温度范围：有效温度范围20-60℃，最适温度范围在35-45℃。 2.PH值范围：有效pH范围6-11，最适pH值范围9.5-10.5 产品性状 1.产品规格：固体100000u/g，200000u/g粉末（颗粒状）；液体 100000u/ml 液体酶pH（25℃）：7.0-9.0，容重：≤1.25g/ml；固体酶细度（0.4mm标准筛通过率）：≥80%。 2.酶活力定义：1g固体酶粉（或1ml液体酶），在40℃±0.2℃、 pH10.5条件下，1min水解酪蛋白产生1μg酪氨酸，为1个酶活力单位，以u/g（u/ml）表示。

3.产品标准：执行中华人民共和国国家标准GB/T23527-2009 应用方法 1.碱性蛋白酶用于皮革加工具有简化工序、缩短周期、提高成品质量、增加的率、降低生产成本等优点。用于浸水工序的加酶量为 0.02-0.1%（按原料质量计，酶活力以10万u/ml计，下同），20- 25℃作用12-20小时；用于皮革软化的加酶量为0.05-0.2%,35-38℃作用3-6小时；用于脱毛的加酶量为0.1-0.3%，20-35℃作用12-20小时。以上使用pH均为9-11. 2.碱性蛋白酶用于丝绸脱胶有丝素不受损伤、不起毛丝和蓬松的效果。原料经过前处理，按0.8-2.4%加酶，pH9-11,40-50℃的条件下作用30-60min。 3.碱性蛋白酶用于软骨素生产，可有效提高收率和纯度。原料在碱提取后，按照0.2-0.6%的添加量，pH8-10，温度40-50℃的酶解条件作用4-8小时。 4.碱性蛋白酶用于肝素钠的生产，可提高分子均一性和产品纯度。原料盐解后按照2-4g碱性蛋白酶每根小肠的加量，在45-60℃、pH9-11的条件下保温4-6小时。 5.碱性蛋白酶用于活性肽等蛋白质原料加工中，可提高营养价值，易于吸收。推荐用法为：料液比1:3-9，pH值8-10，温度50-

高中生物选修一专题四酶的研究和应用知识点

资料收集于网络，如有侵权请联系网站删除只供学习与交流高中生物选修一 4.1果胶酶在果汁生产中的作用 1.果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，果胶酶能将果胶分解成可溶性的半乳醛酸，瓦解植物的细胞壁及胞间层，使果汁变得澄清。 2.果胶酶是一类酶总称，包括果胶分解酶、多聚半乳糖醛酸酶、果胶酯酶等。 3.酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力。酶活性的高低可以用在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示。在科学研究与工业生产中，酶反应速度用单位时间内、单位体积中反应物的减小量或产物的增加量来表示。 4．影响酶活性的因素包括温度、PH、酶的抑制剂等。 5.在〔探究温度对酶活性的影响〕的实验设计中，自变量是温度；根据单一变量原则，应确保各实验组相同的变量（无关变量）有：底物的量及浓度、酶的用量和浓度、混合物的pH、水浴时间、实验器材等等。只有这样才能保证只有温度一个变量对果胶酶的活性产生影响。在实验中将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理，保证了底物和酶在混合时的温度是相同的。 6.在〔探究PH对酶活性的影响〕的实验中，只须将上述实验的温度梯度改成 pH梯度，并选定一个适宜的温度进行水浴加热。反应液中的pH可以通过体积分数为0.1%的氢氧化钠或盐酸溶液进行调节。此实验中不同的pH梯度之间进行相互对照。 7.在〔探究果胶酶的用量〕的实验中，果胶酶的用量是建立在最适温度和最适pH基础之上的。此时研究的变量是果胶酶的用量，其他因素都应保持不变。实验时可以配制不同浓度的果胶酶溶液，也可以只配制一种浓度的果胶酶溶液，然后使用不同的体积即可。 8.果胶酶将果胶分解为可以通过滤纸的小分子物质，因此苹果汁的体积大小反应了果胶酶的催化分解果胶的能力。在不同的温度和pH下，果胶酶的活性越大，苹果汁的体积就越大。 4.2 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果 1.加酶洗衣粉是指含酶制剂的洗衣粉，目前常用的酶制剂有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶四类。 2.普通洗衣粉中含磷，污水排放可能导致水体富营养化，使微生物和藻类大量繁殖造成水体污染。加酶洗衣粉可以降低表面活性剂和三聚磷酸钠的用量，使洗衣粉朝低磷无磷的方向发展，减少对环境的污染。 3.应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。前者能将血渍、奶渍等含有大分子蛋白质水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽，使污迹容易从衣物上脱落，所以蛋白类纤维织物（羊毛、蚕丝等）不能用加酶洗衣粉来洗涤。脂肪酶可以将脂肪分解成甘油和脂肪酸；淀粉酶可以将淀粉分解成可溶性麦芽糖和葡萄糖，纤维素酶可以将纤维素分解成葡萄糖，以达到去污的目的。 4.衣物的洗涤不仅要考虑到洗涤效果，还要考虑衣物的承受能力、洗涤成本等因素。 5.实验设计要遵循单一变量原则、对照原则和等量原则，比如探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果有何不同时，自变量是不同种类的洗衣粉，其他条件应完全一致；同时等量的普通洗衣粉与加酶洗衣粉处理相同

五行学说在医学上的应用

五行学说在医学上的应用五行学说也是被引进医学领域的哲学学说，代表着一种比阴阳学说更进一步的哲学思想租认识方法。阴阳学说的认识方法建立在“一分为二”的基础上，主要是针对互相对立统一的两个方面。五行学说的认识方法建立在“五行归类”的基础上，则不再是针对互相对立统一的两个方面，而主要针对各种事物或现象之间，以及事物或现象内部结构之间的互相联系。古代医家将五行学说引进医学领域，为研究人体脏腑组织结构之间和生理病理之间的相互联系，提供了一种比较原始的系统思维，进一步完善了中医学领域的哲学思想。五行学说以五行为论理工具，具有比较朴素的系统思想，被引进医学领域以后，仍是发挥论理工具和系统思想的指导作用。五行学说在医学上的应用,主要是以五行的特性分析研究人体的复杂结构和脏腑组织器官的五行属性；以五行之间的生克制化来分析研究脏腑组织器官在生理功能之间的相互关系；以五行之间的乘侮来阐释病理情况下的相互影响，并指导疾病的诊断和治疗。用五行学说阐释五脏的生理功能，首先要将五脏与五行的基本特性相比类，分别确定五脏的五行属性。即：肝属木，心属火，脾属土，肺属金，肾属水。在此基础上，将六腑和其他组织器官以及与人体生命活动密切相关的五方、五时、五气、五昧、五色、五音、五律等，分别归属五行。然

后，根据各自的基本特性和五行之间的相互关系，说明五脏之间、五脏与其他组织器官之间以及与自然界之间的内在联系和相互影响。比如: 肝属木，心属火，因木能生火，故肝藏血以济心。心属火，脾属土，因火能生土，故心阳之热以温脾。脾属土，肺属金，因土能生金，故脾生化气血以充肺。肺属金，肾属水，因金能生水，故肺之清肃可助肾水下行。肾属水，肝属木，因水能生木，故肾水藏精可以养肝。这是用五行“相生”说明五脏之间互相资生的关系。再如: 肝木克制脾土，可以疏泄脾土之雍滞。脾土克制肾水，可以制约肾水之泛滥。肾水克制心火，可以制约心火之亢盛。心火克制肺金，可以制约肺金清肃太过。肺金克制肝木，可以制约肝阳之过亢。这是用五行“相克”说明五脏之间相互制约的关系。

抗体酶

抗体酶综述陈璇【摘要】抗体酶是一类以过渡态类似物，为半抗原，可诱导免疫系统产生具有类似天然酶催化活性的免疫球蛋白。抗体酶既具有抗体的高效选择性，又能像酶那样高效催化化学反应，开创了催化剂研究的崭新领域。本文从抗体酶的发展历史、作用原理、制备、应用及研究展望多个角度进行综述。【关键词】抗体酶；发现史；作用原理；制备；现状及应用前景抗体酶抗体酶(abzyme)，又称催化抗体(cat·alytic antibody)，是指通过一系列化学与生物技术方法制备出的具有催化活性的抗体，它除了具有相应免疫学性质，还类似于酶，能催化某种活性反应。抗体与酶相似，它们都是蛋白质分子．酶与底物的结合及抗体与抗原的结合都是高度专一性的，但这两种结合的基本区别在于酶与高能态的过渡态分子相结合，而抗体则与抗原(基态分子)相结合。抗体与天然酶相比，最大的优点在于抗体的种类是巨大的，免疫系统可以拥有10 种抗原特异性不同的抗体分子。制备成功的抗体酶不但能催化一些天然酶能催化的反应，而且还能催化一些天然酶不能催化的反应。抗体酶的发现早在l948年，美国斯坦福大学荣誉退休化学教授l』_波林(LinusPaulin'f)就提出过渡态理论(transition state theory) [2]。这一理论认为，酶之所以具有催化能力，是因为它与反应分子(底

物)的牢固结合的方式，有利于反应中的过渡态(transition state)的结构。而这种结构会迅速重新排列成该反应的产物。任何有利于过渡态，而不是其它可能的结构的因素，都能加快化学反应速度。1 969年，布兰戴斯大学生物化学家w ·詹克斯(w ·Jenks)进一步发展了这一理论。他和几位美国科学家认为，如果波林的观点是正确的话，那么利用某一反应过渡态的模拟物作为免疫原，则会得到催化该反应的抗体。这种抗体能特异地识别化学反应的过渡态，并利用其结合能降低反应的活化能。那么，适当的抗体也就能够以一种方式与真正的酶反应物结合．成为“酶家族”中新成员，去催化正常情况下由酶来完成的化学反应。 1986年以后，抗体酶研究进入一个新的阶段。这一年的12月，R．A．Lerner和P．G．SChutz两个小组同时在《科学》(Science)杂志上报道，他们已成功地得到了具有酶活性的抗体酶。SChutz等人认为对硝基苯酚磷酸胆碱酯（PNPPC）作为相应羧酸二酯水解反应的过渡态类似物，推测用这个类似物作为半抗原诱导产生的单克隆抗体可能对羧酸二酯的水解反应有催化活性。通过对单克隆抗体的筛选，找到了一株MOPC167单抗，后来又找到一株抗体酶T15,经证明该催化反应的动力学行为满足米氏方程。[3] Lerner等人，从金属肽酶的研究成果中得到启发，合成了一个含有吡啶甲酸的膦酸酯类似物为半抗原诱导产生一个单抗6D4，用来催化不含吡啶甲酸的相应羧酸酯化合物的水解反应，使反应加速近1000倍，并表现出底物专一性和对介质pH的依赖性等。[3]

人工智能在医学中的应用

人工智能在医学中的应用随着电子计算机技术的迅速发展，特别是微型计算机的普及，计算机人工智能技术已渗透到医学及其管理的各个领域。人工智能是当代计算机应用的前沿。利用人工智能技术编制的辅助诊治系统，一般称为“医疗专家系统”。这种系统借助计算机辅助诊断和辅助决策，在计算机上建立数学模型，对病人的信息进行处理，提出诊断意见和治疗方案。其核心由知识库和推理机构成。由于在诊治中有许多不确定性，人工智能技术能够较好地解决这种不精确推理问题，使医疗专家系统更接近医生诊治的思维过程，获得较好的结论。有的专家系统还具有自学功能，能在诊治疾病的过程中再获得知识，不断提高自身的诊治水平。这类系统较好的实例如美国斯坦福大学的MYCIN系统，它能识别出引起疾病的细菌种类，提出适当的抗菌药物。在中国类似的系统有中医专家系统，或称“中医专家咨询系统”。此外，人工智能在医学还有很多的方面的应用。医院信息系统(HIS)：用以收集、处理、分析、储存和传递医疗信息、医院管理信息。一个完整的医院信息系统可以完成如下任务：病人登记、预约、病历管理、病房管理、临床监护、膳食管理、医院行政管理、健康检查登记、药房和药库管理、病人结帐和出院、医疗辅助诊断决策、医学图书资料检索、教育和训练、会诊和转院、统计分析、实验室自动化和接口。医学情报检索系统：利用计算机的数据库技术和通讯网络技术对医学图书、期刊、各种医学资料进行管理。通过关键词等即可迅速查找出所需文献资料。计算机情报检索工作可分为三个部分：①情报的标引处理；②情报的存贮与检索;③提供多种情报服务,可向用户提供实时检索，进行定期专题服务，以及自动编制书本式索引。美国国立医学图书馆编制的“医学文献分析与检索系统”(MEDLARS)是国际上较著名的软件系统,这是一个比较完善的实时联机检索的网络检索系统。通过该馆的IBM3081计算机系统能提供联机检索和定题检索服务,通过通讯网络、卫星通讯或数据库磁带的方法，在16个国家和地区中形成世界性计算机检索网络。其他著名的系统如IBM4361，MEDLARS等。中国开发了一些专题的医学情报资料检索系统，如中医药文献、典籍的检索系统。药物代谢动力学软件包：药物代谢动力学运用数学模型和数学方法定量地研究药物的吸收、分布、转化和排泄等动态变化的规律性。人体组织中的药物浓度不可能也不容易直接测定,因此常用血尿等样品进行测量,通过适当的数学模型来描述和推断药物在体内各部分的浓度和运动特点。在药代动力学的研究中，最常用的数学方法有房室模型、生理模型、线性系统分析、统计矩和随机模型等。这些新技术新方法的发展与应用，都与计算机技术的应用分不开。已开发了不少的药代动力学专用软件包，其中较著名的有NONLIN程序（一种非线性最小二乘法程序）。疾病预测预报系统：疾病在人群中流行的规律，与环境、社会、人群免疫等多方面因素有关，计算机可根据存贮的有关因素的信息并根据它建立的数学模型进行计算,作出人群中疾病流行情况的预测预报,供决策部门参考。荷兰、挪威等国还建立了职业病事故信息库，因此能有效地控制和预测职业危害的影响。中国上海、辽宁等地卫生防疫部门，对气象因素与气管炎、某些地方病、流行病（如乙型脑炎、流行性脑膜炎等）的关系作了大量分析，并建立了数学模型，用这些模型在微型机上可成功地作出这些疾病的预测预报。计算机辅助教学(CAI) 可以帮助学生学习、掌握医学科学知识和提高解决问题的能力以及更好地利用医学知识