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1、酶工程吉林大学生物与农业工程学院梁彦龙几点说明专业选修成绩：期末70%；平时30%;旷课3分/次事假2分/次病假1分/次迟到2分/次纪律：上课关手机、不许说话参考书郭勇．《酶工程（第二版）》.科学出版社，2004罗贵民，曹淑贵，张今.《酶工程》.化学工业出版社，2002陈宁.《酶工程》.中国轻工业出版社,2005生物学化学工程工程学化学生物工程生物化学生物技术新兴、前沿学科往往在学科交叉中产生酶工程生物技术的四大支柱酶工程第一章酶学与酶工程第二章酶的发酵生产第三章酶的分离纯化第四章固定化酶与固定化细胞第五章酶反应器第六章酶的分子修饰第七章核酶和抗体
2、酶第八章酶的非水相催化第九章酶的应用第一章酶学与酶工程1.1酶工程概述1.2酶的分类、组成、结构和作用机制1.3酶作为催化剂的显著特点1.4影响酶活力的因素1.5酶动力学和抑制作用1.6酶工程研究的进展1.7国内外酶制剂工业概况GoGoGoGoGoGoGo1.1酶工程概述1.1.1酶与酶工程研究的重要意义1.1.2酶学研究简史1.1.3酶工程简介1.1酶工程概述1.1.1酶与酶工程研究的重要意义酶?生物体内进行新陈代谢不可缺少的受多种因素调节控制的具有催化能力的生物催化剂。酶工程?是酶学和工程学相互渗透结合形成的一门新的技术科学。酶制剂在工业上的大
3、规模应用。1.1.2酶学研究简史人们对酶的认识起源于生产与生活实践。夏禹时代酿酒周朝制作饴糖和酱。春秋战国时期用曲治疗消化不良1833年Payen和Person从麦芽的水抽提物中得到一种对热不稳定的活性物质，可促进淀粉水解－淀粉酶制剂1878年,给酶一个统一的名词——Enzyme(希腊文，“在酵母中”)。1897年，德国巴克纳兄弟证明不含酵母的提取液也能使糖发酵，说明发酵与细胞的活动无关,是酶作用的化学本质，为此巴克纳获得了1911年诺贝尔化学奖。1896年,日本高峰让吉首先从米曲霉中制得高峰淀粉酶,用作消化剂,开创了有目的的进行酶生产和应用的先例
4、。1930年，证实酶是一种蛋白质；80年代初发现了具有催化功能的RNA——核酶，这一发现打破了酶是蛋白质的传统观念，开辟了酶学研究的新领域现已鉴定出4000多种酶，数百种酶已得到结晶，而且每年都有新酶被发现。“第三种酶”日本筑波大学馆野贤发现生物体内合成蛋白质的过程中，一旦有错误分子进入，核糖核酸就会和蛋白质合作，排除错误分子的影响。这是科学界首次发现这种合作关系，馆野贤将其称为“混合酶”“第三种酶”。这一发现将有助于弄清生命的起源。2010年02月1.1.3酶工程简介从应用目的出发研究酶，在一定的生物反应装置中利用酶的催化性质，将相应原料转化成有
5、用的物质。酶工程范围(1971年第一次国际酶工程会议)酶的生产酶的固定化技术酶的化学修饰酶动力学研究酶反应器酶的应用酶工程的新内容(1)酶的化学修饰(2)模拟酶(mimicenzyme)(3)抗体酶(abzyme)(4)核酸酶(5)有机相酶反应(6)酶标免疫分析(7)酶传感器1949年,用液体深层培养法进行细菌淀粉酶的发酵生产,揭开了近代酶工业的序幕。50年代：开始酶固定化研究。1953年德国科学家首先将聚氨基苯乙烯树脂与淀粉酶,胃蛋白酶,羧肽酶和核糖核酸酶等结合,制成了固定化酶。60年代：固定化酶技术迅速发展。1969年,日本的千畑一郎首次在工业
6、上应用固定化氨基酰化酶生产L-氨基酸。出现了“酶工程”这个名词来代表有效利用酶的科学技术领域。酶工程研究简史70年代：固定化细胞技术取得进展1971年第一届国际酶工程学术会议（美国）,主题即是固定化酶，进一步开展了对微生物细胞固定化的研究。1973年,千畑一郎首次利用固定化的大肠杆菌细胞生产L-天冬氨酸。1978年,铃木固定化细胞生产α-淀粉酶研究成功。80年代，发展了固定化原生质体技术生产胞外酶,排除了细胞壁这一障碍。1.2酶的分类、组成、结构和作用机制1.2.1酶的分类1.2.2酶的系统名、惯用名1.2.3酶的组成和结构特点1.2.4酶的作用机
7、制1.2酶的分类、组成、结构和作用机制1.2.1酶的分类1961年国际酶学委员会（EnzymeCommittee,EC）根据酶所催化的反应类型和机理，把酶分成6大类：氧化还原酶类（oxidoreductase） 转移酶类（transferases） 水解酶类（hydrolases） 裂合酶类（lyases） 异构酶类（isomerases） 合成酶类（ligase）催化氧化-还原反应。包括：脱氢酶和氧化酶。例,乳酸脱氢酶催化乳酸脱氢。(1)氧化还原酶Oxidoreductase催化基团转移反应，即将一个底物分子的基团或原子转移到另一个底物的分子上。
8、 例，谷丙转氨酶催化氨基转移。(2)转移酶Transferase催化底物的加水分解反应。包括:淀粉酶、蛋白酶、核酸酶及脂酶
