环境生物技术备考材料00

《环境生物技术备考材料00》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、绪论补充：现代生物技术以DNA重组技术的建立为标志，包括基因工程、酶工程、细胞工程、发酵工程。其中基因工程是核心。1.生物技术：以现代生命科学为基础，结合先进的工程技术手段和其它基础学科的科学原理，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所需产品或达到某种目的。（1986年国家科委《中国生物技术政策纲要》）2.现代环境生物技术：指直接或间接利用生物或生物体的某些组成部分或某些机能，建立降低或消除污染物产生的生产工艺，或者能够认识环境过程、高效净化环境污染、同时又生产有用物质的工程技术。特点：是生物技术的一个分支学科，除了包括生物技术所有的基础和特色之外，还必须与

2、污染防治工程及其它工程技术相结合。第一章酶工程1.酶：酶是一类特殊的催化剂。补充：酶（传统定义）：酶是生物体产生的具有催化功能的特殊蛋白质。酶（现代定义）：酶是生物体产生的具有催化功能的特殊生物大分子。（酶的本性不局限于蛋白质）这一点毫无疑问。2.酶工程：利用酶的催化作用进行物质转化(合成有用物、分解有害物)的技术，是将酶学理论与化工技术结合而形成的新技术。酶工程的内容包括：酶的生产、酶的分离纯化、酶分子改造、酶反应器（酶固定化）、酶的应用。3.酶的催化特性：催化效率高；底物专一性；反应可逆性；反应条件温和，常温、常压、接近中性的酸碱度；酶活力的可调节性。4.酶具有高催化能

3、力的原因：①酶可以极大地降低反应所需的活化能。酶促反应所需的活化能远低于非酶催化反应，更低于非催化反应。②酶催化是多种催化因素的协同作用，形成酶催化高效性的主要因素有：酶与底物的邻近效应和定向效应，酶与底物相互诱导的扭曲变形和构象变化的催化效应，广义的酸碱催化，共价催化及酶活性中心微环境的影响。5.酶的调控方式:(1)酶浓度的调节酶浓度的调节主要有两种方式：一种是诱导或抑制酶的合成；一种是调节酶的降解。(2)生理调节或激素调节这种调节也和生物合成有关，但调节方式有所不同。(3)共价修饰调节这种调节方式本身又是通过酶催化进行的。在一种酶分子上，共价地引入一个基团，从而改变它的

4、活性。引入的基团又可以通过第三种酶的催化除去。常见的引入的基团是磷酰基。磷酸化酶和使它磷酰化的激酶以及糖原合成酶就是以这种方式调节它们的活性的。(4)酶原的活化一些酶在体内是以一种非活化的前体形式合成出来的，叫做酶原。酶原的活化是指体内合成的非活化的酶的前体，在适当条件下，受到氢离子或特异的蛋白酶限制性水解，切去某段肽或断开酶原分子上某个肽键而转变为活性的酶。(5)抑制剂的调节酶的活力受到大分子抑制剂或小分子物质抑制，从而影响它们的活力。(6)反馈调节:(终端产物抑制,反馈抑制)(7)金属离子和其它小分子化合物调节有一些酶需要K+活化，Na+往往可以代替K+，但Na+不能活

5、化这些酶，有时还有抑制作用。丙酮酸羧化酶是催化从丙酮酸合成葡萄糖的限速步骤的一种酶，丙酮酸的浓度影响这种酶的活性。1.影响酶反应的因素1.pH的影响酸或碱可以使酶的空间结构破坏，引起酶活性丧失，这种失活或者可逆或者不可逆;酸或碱影响酶活性部位催化基团的解离状态，使得底物不能分解成产物;酸或碱影响酶活性部位结合基团的解离状态，使得底物不能和它结合;酸或碱影响了底物的解离状态，或者使底物不能和酶结合，或者结合后不能生成产物。2.温度从温血动物组织中提出的酶，最适温度一般在35℃至40℃之间，植物酶的最适温度稍高，在40℃-50℃之间，从细菌中分离出的某些酶(如TaqDNA聚合酶

6、)的最适温度可达70℃。3.酶浓度的影响在酶促反应中，如果底物浓度足够大，足够使酶饱和，则反应速度与酶浓度成正比。4.抑制剂的影响凡是阻遏反应速度的作用，都可称之为抑制作用，引起抑制作用的物质，叫做抑制剂。按抑制作用方式分：(1)不可逆抑制:抑制剂与酶的某些必需基团以共价键的方式作用，引起了酶活性丧失。抑制剂和酶作用后不能用物理的方法，如透析、超滤等除去抑制剂恢复酶活性(2)可逆抑制:抑制剂与酶以非共价键方式可逆结合，阻遏酶活性，而酶的活性在用物理方法除去抑制剂后能完全恢复(1)竞争性抑制作用(competitiveinhibition)抑制剂可与酶的活性中心，与底物竞争，

7、阻止底物与酶的结合，降低酶反应速度。可以通过增加底物浓度而解除这种抑制作用。Vmax不变，Km增大。(2)非竞争性抑制作用(noncompetitiveinhibition)酶可以同时与底物及抑制剂结合，两者没有竞争作用。但中间产物EIS不能进一步分解成产物，因此酶活性降低。这类抑制剂与酶活性中心以外的基团相结合。Km不变，Vmax变小5.底物抑制（SubstrateInhibition）底物抑制也是单底物酶促反应中一种重要的抑制作用。该类抑制的速度随底物浓度的变化曲线，不呈双曲线规律，而是速度达最大值后，如果底物