(工学)酶工程-01-酶和酶工程概论

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1、酶工程EnzymeEngineering赵珺华侨大学化工学院生物工程与技术系Cell:15960398427E-mail:zhaojun@hqu.edu.cn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课程性质专业必修课，36学时，2学分适用对象：生物工程专业先修课程有机化学、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，20

2、08《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）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

3、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期末笔试（闭卷）酶工程EnzymeEngineering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）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（enzymeengineering）将酶或者微生物细

4、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

5、：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Réaumurbuzzard（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1783年，Spallazani通过实验阐明了不仅鸟

6、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酶和酶工程

7、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，TakamineJoichi（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

8、制剂），其方法至今仍被采用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19