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项目1 酶制剂概论1

任务1.1 酶制剂工业发展概况1

1.1.1 酶的基本概念1

1.1.2 酶的研究简史2

1.1.3 酶制剂工业发展史3

1.1.4 酶制剂工业生产现状4

1.1.5 酶制剂的应用前景4

任务1.2 酶的组成、分类和命名5

1.2.1 酶的组成5

1.2.2 酶的命名6

1.2.3 国际系统分类法及编号6

任务1.3 酶催化作用的特点及其影响因素9

1.3.1 酶催化作用的特点9

1.3.2 影响酶催化作用的因素10

任务1.4 酶的活力测定15

1.4.1 酶活力15

1.4.2 酶活力测定步骤16

1.4.3 酶活力测定方法16

实训1-1 酶促反应初速度时间范围测定17

实训1-2 pH对酶活力的影响——酸性磷酸酯酶最适pH的测定19

实训1-3 温度对酶活力的影响——α-淀粉酶最适温度及热稳定性的测定21

实训1-4 脲酶米氏常数和最大反应速度的测定23

实训1-5 乳酸脱氢酶的活力测定26

实训1-6 蛋白酶的活力测定29

项目小结32

复习思考题32

项目2 酶制剂发酵生产技术33

任务2.1 常用产酶微生物34

2.1.1 酶制剂生产对菌种的要求34

2.1.2 酶制剂生产中常用的微生物35

任务2.2 酶制剂发酵生产37

2.2.1 细胞活化及扩大培养37

2.2.2 培养基配制37

2.2.3 酶发酵条件控制40

2.2.4 提高酶产量的措施43

任务2.3 固定化细胞发酵产酶45

2.3.1 固定化细胞45

2.3.2 固定化细胞发酵产酶的特点46

2.3.3 固定化细胞发酵产酶的工艺条件控制46

任务2.4 动植物细胞发酵产酶47

2.4.1 植物细胞和动物细胞的特性48

2.4.2 植物细胞发酵产酶48

2.4.3 动物细胞发酵产酶51

实训2-1 糖化酶发酵生产54

实训2-2 α-淀粉酶的细菌发酵生产55

项目小结57

复习思考题57

项目3 酶的提取与分离纯化技术58

任务3.1 发酵液的预处理58

任务3.2 细胞破碎59

3.2.1 机械破碎法59

3.2.2 非机械破碎法59

任务3.3 酶的提取60

3.3.1 酶提取方法61

3.3.2 影响酶提取的主要因素62

任务3.4 酶的分离纯化63

3.4.1 沉淀分离63

3.4.2 离心分离65

3.4.3 层析分离68

3.4.4 电泳分离75

任务3.5 酶的浓缩与干燥79

3.5.1 浓缩79

3.5.2 干燥79

任务3.6 酶的纯度和酶制剂的质量80

3.6.1 酶纯化过程的纯度监测81

3.6.2 酶纯度的鉴定82

3.6.3 酶制剂的质量标准83

实训3-1 疏水层析法分离纯化枯草杆菌α-淀粉酶83

实训3-2 琼脂糖凝胶电泳法分离乳酸脱氢酶同工酶85

实训3-3 溶菌酶的提纯结晶87

项目小结90

复习思考题91

项目4 酶的固定化技术92

任务4.1 固定化酶的制备93

4.1.1 固定化酶的优缺点94

4.1.2 固定化酶的制备方法94

4.1.3 固定化酶的性质100

4.1.4 固定化酶的应用102

任务4.2 细胞固定化105

4.2.1 细胞固定化的方法105

4.2.2 固定化微生物细胞105

4.2.3 固定化植物细胞107

4.2.4 固定化动物细胞108

任务4.3 原生质体的固定化109

4.3.1 原生质体的制备110

4.3.2 原生质体固定化的方法110

4.3.3 固定化原生质体的应用111

实训4-1 糖化酶的固定化112

实训4-2 凝胶包埋法固定化脲酶115

实训4-3 海藻酸钠固定化酵母细胞117

项目小结118

复习思考题119

项目5 酶分子的修饰120

任务5.1 金属离子置换修饰120

5.1.1 金属离子置换修饰的过程121

5.1.2 金属离子置换修饰酶的作用121

任务5.2 酶分子侧链基团修饰122

5.2.1 氨基修饰123

5.2.2 羧基修饰123

5.2.3 巯基修饰123

5.2.4 胍基修饰124

5.2.5 酚基修饰124

5.2.6 咪唑基修饰124

5.2.7 吲哚基修饰124

5.2.8 分子内交联修饰125

任务5.3 酶的大分子结合修饰125

5.3.1 大分子结合修饰的过程125

5.3.2 大分子结合修饰的作用126

任务5.4 肽链有限水解修饰127

任务5.5 氨基酸置换修饰128

5.5.1 氨基酸置换修饰的作用128

5.5.2 定点突变技术129

任务5.6 物理修饰130

项目小结131

复习思考题132

项目6 非水介质中酶的催化反应133

任务6.1 非水介质中酶催化反应类型134

6.1.1 有机介质中的酶催化134

6.1.2 气相介质中的酶催化134

6.1.3 超临界介质中的酶催化134

6.1.4 离子液介质中的酶催化135

任务6.2 酶催化反应的有机介质体系135

6.2.1 含微量水的有机溶剂单相体系135

6.2.2 水—水溶性有机溶剂均一体系135

6.2.3 水—水不溶性有机溶剂两相体系136

6.2.4 （正）胶束体系136

6.2.5 反胶束体系136

任务6.3 酶在有机介质中的催化特性136

6.3.1 水的作用136

6.3.2 有机溶剂的选择137

6.3.3 有机溶剂中酶特性的改变137

任务6.4 有机介质中酶催化的应用140

6.4.1 手性药物的拆分140

6.4.2 手性高分子聚合物的制备142

6.4.3 导电有机聚合物的合成142

6.4.4 食品添加剂的生产143

6.4.5 酚树脂的合成144

6.4.6 生物柴油的生产144

项目小结145

复习思考题145

项目7 酶制剂的应用146

任务7.1 酶制剂在食品加工方面的应用146

7.1.1 酶在淀粉类食品加工中的应用146

7.1.2 酶在蛋白质类食品加工中的应用148

7.1.3 酶在果蔬类食品加工中的应用149

任务7.2 酶制剂在医药方面的应用149

7.2.1 酶在疾病诊断方面的应用150

7.2.2 酶在疾病治疗方面的应用151

7.2.3 酶在药物生产方面的应用152

任务7.3 酶制剂在轻化工方面的应用155

7.3.1 用酶进行原料处理155

7.3.2 用酶生产各种轻化工产品155

7.3.3 加酶增强产品的使用效果157

任务7.4 酶制剂在生物技术研究领域中的应用158

7.4.1 酶在除去细胞壁方面的应用158

7.4.2 酶在大分子切割方面的应用159

7.4.3 酶在分子拼接方面的应用160

任务7.5 酶制剂在环境保护方面的应用161

7.5.1 酶在环境监测方面的应用161

7.5.2 酶在环境治理方面的应用162

任务7.6 酶制剂在新能源开发方面的应用163

7.6.1 酶在燃料乙醇生产中的应用164

7.6.2 酶在氢气生产方面的应用164

7.6.3 酶在生物电池制造方面的应用164

项目小结165

复习思考题166

主要参考文献167