酶工程原理与技术 第3版PDF电子书下载

1 绪论 1

1.1 酶的基本概念及由来 2

1.2 酶的分类与命名 3

1.2.1 蛋白类酶的分类与命名 4

1.2.2 核酸类酶的分类 6

1.3 酶的活力测定 8

1.3.1 酶活力测定方法 8

1.3.2 酶活力单位 9

1.3.3 酶的转换数与催化周期 9

1.3.4 固定化酶的活力测定 10

1.4 酶工程发展概况与前景 11

1.4.1 酶生产与应用技术的来源 11

1.4.2 酶微生物发酵技术的来源 11

1.4.3 酶固定化技术的发明 11

1.4.4 动植物细胞培养及产酶 12

1.4.5 酶的应用及分子改造技术 12

1.4.6 基因工程及酶生产菌株的改造 13

2 酶的生物合成及其调节 15

2.1 RNA的生物合成：转录 16

2.1.1 转录的基本原则 16

2.1.2 转录机器 17

2.1.3 转录的起始、延伸、终止 19

2.1.4 真核生物的转录 21

2.2 酶的生物合成：翻译 23

2.2.1 遗传密码 23

2.2.2 mRNA的功能结构 25

2.2.3 核糖体 26

2.2.4 酶的生物合成 26

2.3 酶生物合成的调节 30

2.3.1 原核生物酶生物合成的调节 30

2.3.2 真核生物酶生物合成的调节 34

2.4 酶基因的异源表达 36

2.4.1 酶基因的克隆 36

2.4.2 酶的异源表达 39

3 微生物酶的发酵生产与控制 43

3.1 酶的来源与生产菌株 44

3.1.1 酶的来源 44

3.1.2 酶生产中的重要微生物 45

3.2 微生物的生长营养与产酶培养基 48

3.2.1 微生物的生长营养 48

3.2.2 微生物的产酶培养基 50

3.3 微生物发酵及产酶控制 51

3.3.1 微生物发酵产酶的方式及其特点 51

3.3.2 微生物发酵的细胞活化与扩大培养 53

3.3.3 微生物发酵产酶的控制 54

3.4 酶发酵动力学 57

3.4.1 酶生物合成的模式 58

3.4.2 细胞生长动力学 60

3.4.3 产酶动力学 62

3.4.4 基质消耗动力学 62

3.5 微生物液体深层发酵产酶 63

3.5.1 液体深层发酵法的一般工艺 64

3.5.2 液体深层发酵法的生产方式 64

3.5.3 液体深层发酵法的生产设备 65

3.6 微生物固体发酵产酶 65

3.6.1 固体发酵法的一般工艺 66

3.6.2 固体发酵法的生产方式 66

3.6.3 固体发酵法的生产设备 66

4 酶的提取与分离纯化 69

4.1 细胞破碎 70

4.1.1 机械破碎法 70

4.1.2 物理破碎法 71

4.1.3 化学破碎法 72

4.1.4 酶促破碎法 72

4.2 酶的提取 72

4.3 沉淀分离 73

4.3.1 盐析沉淀法 74

4.3.2 等电点沉淀法 74

4.3.3 有机溶剂沉淀法 75

4.3.4 有机聚合物沉淀法 75

4.3.5 选择性变性沉淀法 75

4.4 离心分离 75

4.4.1 离心机的选择 76

4.4.2 离心方法的选择 76

4.4.3 离心条件的确定 77

4.5 过滤与膜分离 77

4.5.1 非膜过滤 78

4.5.2 膜分离技术 78

4.6 层析分离 80

4.6.1 吸附层析 81

4.6.2 分配层析 81

4.6.3 离子交换层析 82

4.6.4 凝胶层析 83

4.6.5 亲和层析 84

4.6.6 层析聚焦 86

4.7 电泳分离 86

4.7.1 纸电泳 87

4.7.2 薄膜电泳 87

4.7.3 凝胶电泳 87

4.7.4 等点聚焦电泳 88

4.7.5 双向电泳 89

4.8 萃取分离 89

4.8.1 双水相萃取 89

4.8.2 有机溶剂萃取 90

4.8.3 超临界流体萃取 91

4.8.4 反胶团萃取 91

4.9 结晶 92

4.9.1 盐析结晶法 92

4.9.2 有机溶剂结晶法 92

4.9.3 透析平衡结晶法 92

4.9.4 等电点结晶法 93

4.10 浓缩与干燥 93

4.10.1 浓缩 93

4.10.2 干燥 93

5 酶反应器 96

5.1 酶的催化特性 97

5.1.1 酶催化作用的特点 97

5.1.2 影响酶催化活性的因素 100

5.2 酶反应动力学 102

5.2.1 动力学数据的获得与分析 102

5.2.2 单底物酶促反应体系的动力学 103

5.2.3 双／多底物酶促反应体系的反应动力学 111

5.3 酶反应器的类型 113

5.3.1 搅拌罐式反应器 114

5.3.2 填充床式反应器 115

5.3.3 流化床反应器 115

5.3.4 鼓泡式反应器 116

5.3.5 膜反应器 116

5.3.6 喷射式反应器 117

5.4 酶反应器的选择 118

5.4.1 根据酶的应用形式选择反应器 118

5.4.2 根据酶的反应动力学性质选择反应器 119

5.4.3 根据底物或产物的理化性质选择反应器 120

5.4.4 根据生产的实际要求选择反应器 120

5.5 酶反应器的设计 120

5.5.1 确定酶反应器的类型 120

5.5.2 确定反应器的制造材料 120

5.5.3 热量衡算 121

5.5.4 物料衡算 121

5.6 酶反应器的操作 123

5.6.1 酶反应器操作条件的确定及其调控 123

5.6.2 酶反应器操作的注意事项 125

6 酶分子修饰 128

6.1 酶分子的物理修饰 129

6.1.1 高压修饰 130

6.1.2 激光修饰 130

6.2 酶分子的化学修饰 130

6.2.1 主链修饰 130

6.2.2 侧链基团修饰 131

6.2.3 组成单位置换修饰 139

6.2.4 金属离子置换修饰 140

6.3 酶分子的基因修饰 141

6.3.1 理性设计与定点突变 141

6.3.2 随机突变与定向进化 143

7 酶的固定化 148

7.1 酶固定化方法 149

7.1.1 吸附法 149

7.1.2 包埋法 151

7.1.3 共价结合法 153

7.1.4 交联法 155

7.1.5 交联酶聚集体 156

7.1.6 固定化酶新技术 157

7.2 固定化酶的特性 158

7.2.1 稳定性 158

7.2.2 最适温度 159

7.2.3 最适pH 159

7.2.4 底物特异性 159

7.3 固定化技术的应用 160

7.3.1 固定化酶的应用 160

7.3.2 固定化细胞的应用 164

8 酶的非水相催化 167

8.1 酶非水相催化的研究概述 168

8.1.1 非水相催化的发展进程 169

8.1.2 非水相催化的特点 169

8.1.3 酶的非水相催化 169

8.2 水和非水介质对酶催化反应的影响 170

8.2.1 水与酶的柔性 170

8.2.2 结合水 171

8.2.3 水活度 171

8.2.4 水对酶活性和选择性的调节 173

8.3 非水介质中酶催化的特性 174

8.3.1 酶的热力学稳定性 174

8.3.2 酶的底物选择性 175

8.3.3 酶的立体选择性 176

8.3.4 酶的位置选择性和化学选择性 176

8.3.5 酶的其他特性 178

8.4 非水介质中酶催化的条件及控制 179

8.4.1 有机溶剂对酶必需水的影响 179

8.4.2 有机溶剂对底物和产物的影响 180

8.4.3 有机溶剂对酶的影响 180

9 酶的剂型与复配 189

9.1 酶的剂型 190

9.1.1 酶的剂型分类 190

9.1.2 液体酶制备与生产工艺 191

9.1.3 固体酶制备与生产工艺 193

9.2 酶的复配及加工技术 194

9.2.1 复配的原理 194

9.2.2 复配的原则 195

9.2.3 复配技术与应用 195

10 酶的应用（Ⅰ） 200

10.1 酶在食品领域的应用 201

10.1.1 酶在食品保鲜中的应用 201

10.1.2 酶在食品加工中的应用 202

10.1.3 酶在改善食品品质和风味中的应用 210

10.2 酶在饲料行业的应用 211

10.2.1 外源消化酶类的应用 211

10.2.2 非淀粉多糖酶的应用 214

10.2.3 植酸酶的应用 220

10.3 酶在医药行业的应用 222

10.3.1 酶在疾病诊断中的应用 222

10.3.2 酶在疾病治疗中的应用 224

10.3.3 酶在药物合成中的应用 226

11 酶的应用（Ⅱ） 232

11.1 酶在纺织行业的应用 233

11.1.1 淀粉酶退浆的应用 234

11.1.2 PVA降解酶的应用 234

11.1.3 角质酶在纺织中的应用 235

11.1.4 蛋白酶在纺织工业中的应用 235

11.1.5 脂肪酶在纺织工业中的应用 236

11.2 酶在制浆造纸领域的应用 236

11.2.1 酶促打浆 236

11.2.2 酶作用于纤维改性 237

11.2.3 酶法助漂 237

11.2.4 酶法脱墨 237

11.3 酶在化工及能源领域的应用 240

11.3.1 酶在化工领域的应用 240

11.3.2 酶在生物能源炼制中的应用 242

11.3.3 酶在生物制氢中的应用 244

11.4 酶在环保领域的应用 244

11.4.1 酶在环境监测中的应用 244

11.4.2 酶在废水处理中的应用 245