《酶工程第一章绪论》ppt课件

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1、酶工程EnzymeEngineering曹新志E-mail:caoxinzhi@163.com.cnTEL:138900622361主要参考书•郭勇主编，酶工程。北京：中国轻工业出版社，2002•罗贵民主编，酶工程。北京：化学工业出版社，2002•陈石根，周润琦编著，酶学。上海：复旦大学出版社，2001•郭勇，郑穗平编著，酶学。广州：华南理工大学出版社，20002现代生物工程：1.基因工程（geneengineering）2.细胞工程（cellengineering）3.酶工程（enzymeengineering）4.发酵工程（fermentationengineering）

2、5.蛋白质工程（proteinengineering）3?绪论?酶的工业生产?酶的分离纯化与制剂?固定化酶和固定化细胞酶反应器?酶的非水相催化?酶制剂的应用4第一章绪论(ENZYMEENGINEERING)酶工程是现代生物技术的重要组成部分。其特点是利用酶、含酶细胞器或细胞(微生物、植物、动物)作为生物催化剂来完成某些重要的化学反应。15第一节酶工程概述第二节酶的分类、组成、结构特点和作用机制第三节酶作为催化剂的显著特点第四节影响酶活力的因素第五节酶动力学和抑制作用6生物技术的四大支柱7基因工程：用“剪刀+糨糊”创造新物种的工程。细胞工程：微观水平的嫁接技术。酶工程：让工厂高

3、效、安静、美丽如画的工程。发酵工程：把微生物或细胞造就成无数微型工厂，将神话变为现实的桥梁。8第一节酶工程概述一、酶与酶工程发展简史（一）酶学研究简史1.不自觉的应用：酿酒、造酱、制饴糖、治病2.酶学的产生:消化与发酵现象9（1）消化法国著名科学家雷默（1683-1757）认为消化是一个在胃液作用的化学过程而不仅仅是一个物理过程。1777年，意大利物理学家Spallanzani(斯帕兰扎尼)的山鹰实验。证明在胃液中存在一些特殊的活性成分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。10（2）发酵1684年，比利时医

4、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(佩恩)和Person(帕索兹)用酒精处理麦芽抽提液，得到淀粉酶（diastase）。1878年，德国科学家Kűhne(库尼)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）。11小插曲19世纪，Pasteur和Liebig学术长期争论:1857年，法国化学家和微生物学家Pasteur(巴斯德)认为没有生物则没有发酵。德国化学家Liebig认为发酵是由化学物质引起的。此争议由德国学者Buchner(巴克钠)兄弟于1896年解决。12Buchner兄

5、弟的试验：用细砂研磨酵母细胞，压取汁液，汁液不含活细胞，但仍能使糖发酵生成酒精和二氧化碳。证明：发酵与细胞的活动无关。1314酶——活细胞产生的，能在细胞内外起作用的（催化）生理活性物质。enzyme—organicchemicalsubstance(acatalyst)formedinlivingcells,abletocausechangesinothersubstancewithoutbeingchangeditself.酶的化学本质？153.酶学的迅速发展（理论研究）（1）酶的化学本质德国化学家R.Willstatter的错误观点。1926年,美国康乃尔大学的“独臂学

6、者”Sumner（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。并获得1947年的诺贝尔奖。1930年，美国的生物化学家Northrop分离得到了胃蛋白酶（pepsin）、胰蛋白酶（trypsin）、胰凝乳蛋白酶（chymotrypsin）结晶，确立了酶的化学本质。161718192021（2）酶学理论研究1890年，Fisher——锁钥学说。1902年，Henri——中间产物学说。1913年，Michaelis和Menten——米氏学说。1958年，Koshland——诱导契合学说。1960年，Jacob和Monod——操纵子学说。22Characterist

7、icsofenzymeactivesitesLockandkeymodel(锁钥)1890picturebyEmilfisher.Thismodelassumedthatonlyasubstrateofthepropershapecouldfitwiththeenzyme.Induced–fitmodel(诱导契合)proposedbyDanielKoshlandin1958.Thismodelassumescontinuouschangesinactivesitestructureasasubstra