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第一章 酶学基础知识 1

第一节 概述 1

一、酶的概念和作为生物催化剂的特点 1

二、酶的化学组成、结构和催化机理 3

三、酶的分类与命名 9

第二节 酶促反应动力学 11

一、底物反应动力学 11

二、抑制反应动力学 15

第三节 酶稳定性的基本原理 20

一、酶稳定性的因素 20

二、酶失活的因素和机理 21

三、酶的稳定化 23

第四节 酶活力测定 24

一、酶活力与酶活力单位 24

二、酶的转换数与比活力 25

三、酶活力测定的方法 25

四、酶活力测定的条件与应注意的问题 26

复习思考题 27

主要参考文献 27

第二章 微生物发酵产酶 28

第一节 生产酶的菌种 29

一、产酶微生物的要求 29

二、产酶的菌种 29

三、菌种的筛选、扩种与保存 30

第二节 产酶的发酵技术 33

一、微生物产酶的生产流程 33

二、培养基的营养成分 34

三、发酵条件的控制 36

四、发酵方法 41

五、提高酶产量的方法 43

第三节 酶发酵动力学 46

一、酶生物合成的模式 46

二、细胞生长动力学 47

三、产酶动力学 48

第四节 酶发酵生产实例 49

一、纤维素酶的生产 49

二、蛋白酶的生产 51

复习思考题 53

主要参考文献 53

第三章 细胞工程产酶 55

第一节 植物细胞培养产酶 55

一、植物细胞及其培养的特点 56

二、植物细胞培养的工艺流程 57

第二节 动物细胞培养产酶 62

一、动物细胞的特性 63

二、动物细胞培养的特点 63

三、动物细胞培养准备 64

四、动物细胞的培养方式 68

第三节 细胞工程产酶实例 69

一、植物细胞培养产酶实例 69

二、动物细胞培养产酶实例 70

复习思考题 71

主要参考文献 71

第四章 现代分子技术产酶 73

第一节 生物工程酶 73

一、克隆酶 73

二、突变酶 78

三、进化酶 80

四、抗体酶 83

五、核酸酶 85

六、杂合酶 87

七、超自然的酶——新酶 90

第二节 化学人工酶 91

一、人工全合成酶 92

二、人工半合成酶 92

三、印迹酶 94

复习思考题 97

主要参考文献 97

第五章 酶的分离纯化 98

第一节 酶分离纯化的基本策略 98

一、酶分离纯化的基本过程 98

二、酶分离纯化方法的选择 99

三、影响酶分离纯化的因素 100

四、酶分离纯化过程的评价 101

第二节 粗酶液制备 101

一、原材料的选择、预处理及破碎细胞 101

二、粗酶液的抽提 104

三、粗酶液的净化与脱色 106

四、粗酶液的浓缩 107

第三节 沉淀分离 108

一、盐析法 108

二、有机溶剂沉淀法 111

三、等电点沉淀法 113

四、复合沉淀法 113

五、选择性沉淀法 114

六、变性沉淀法 114

第四节 过滤分离 115

一、非膜过滤 115

二、膜过滤 116

第五节 离心分离 119

一、离心原理 119

二、离心设备 121

三、离心技术 121

第六节 萃取分离 123

一、有机溶剂萃取 123

二、双水相萃取 124

三、超临界流体萃取 125

四、反胶束萃取 126

第七节 层析分离 127

一、柱层析的基本装置与过程 127

二、常用层析方法 130

三、聚焦层析 132

四、蛋白质的高效液相色谱分离分析法简介 133

第八节 电泳分离 133

一、电泳基本原理 133

二、常用电泳方法 134

三、高效毛细管电泳 135

四、亲和电泳 136

第九节 酶制剂工艺 136

一、酶的浓缩与干燥 136

二、酶的结晶 138

三、酶的制剂与保存 139

复习思考题 140

主要参考文献 140

第六章 酶分子的化学修饰 141

第一节 酶分子化学修饰的基本原理和要求 141

一、酶分子化学修饰的基本原理 141

二、酶分子化学修饰的要求 142

第二节 酶分子修饰的原则 143

一、修饰反应专一性的控制 143

二、修饰程度和修饰部位的测定 145

第三节 酶分子的修饰方法 148

一、酶蛋白侧链的修饰 148

二、大分子结合化学修饰 154

三、金属离子置换修饰 156

第四节 化学修饰酶的性质 157

一、化学修饰酶的热稳定性 157

二、化学修饰酶的抗原性 159

三、化学修饰酶在体内的半衰期 159

四、化学修饰酶的最适pH 160

五、化学修饰酶Km的变化 161

六、蛋白质化学修饰的局限性 161

第五节 酶化学修饰的应用 162

一、在酶学研究方面的应用 162

二、在医药领域中的应用 164

三、在工业方面的应用 166

四、在抗体酶研究开发方面的应用 168

五、在有机介质酶催化反应中的应用 168

复习思考题 169

主要参考文献 169

第七章 固定化酶与固定化细胞 170

第一节 酶的固定化 170

一、固定化酶的制备原则 171

二、酶的固定化方法 171

三、影响固定化酶反应动力学的因素 181

四、固定化酶的性质及评价指标 182

五、辅因子的固定化 185

第二节 细胞的固定化 187

一、细胞的固定化方法 188

二、固定化微生物细胞 189

三、固定化植物细胞 190

四、固定化动物细胞 190

五、固定化原生质体 192

第三节 固定化技术的应用 193

一、固定化酶的应用 193

二、固定化细胞的应用 196

复习思考题 198

主要参考文献 199

第八章 酶在有机介质中的催化作用 200

第一节 有机介质与其中的水对酶催化反应的影响 201

一、有机介质反应体系 201

二、水对有机介质中酶反应催化的影响 204

三、有机溶剂对酶催化的影响 208

第二节 酶在有机介质中的催化特性 211

一、有机介质中酶分子的结构特点 211

二、酶在有机介质中的催化特性 213

第三节 有机介质中酶催化反应的条件及其控制 216

一、有机介质中酶催化反应的类型 216

二、有机介质中酶催化反应的条件及其控制 218

第四节 有机介质中酶催化反应的应用 221

一、有机介质中酶的应用形式 221

二、有机介质中酶催化反应的应用 224

复习思考题 230

主要参考文献 230

第九章 酶反应器和酶传感器 232

第一节 酶反应器 232

一、酶反应器的类型及特点 232

二、酶反应器的选择 240

三、酶反应器的操作 242

第二节 酶传感器 246

一、生物传感器概述 246

二、酶传感器的结构与工作原理 248

三、酶传感器的应用 253

复习思考题 256

主要参考文献 256

第十章 酶的应用 258

第一节 酶在生物技术中的应用 258

一、酶在去除细胞壁方面的应用 258

二、酶在生物大分子切割方面的应用 258

三、酶在分子拼接方面的应用 259

第二节 酶在食品工业中的应用 259

一、酶在食品保鲜中的应用 260

二、酶在食品生产中的应用 261

三、酶制剂在果汁加工中的应用 262

四、酶在食品质量控制中的应用 263

五、酶在改善食品品质、风味和颜色中的应用 264

第三节 酶在动物饲料中的应用 265

一、酶在农副产品和饲料加工中的应用 265

二、饲料用酶的种类和来源 265

三、饲用酶制剂的种类、特性和要求 267

四、合理使用酶饲料添加剂 267

第四节 酶在医疗保健方面的应用 268

一、酶在疾病诊断中的应用 269

二、酶在疾病治疗中的应用 270

三、酶在制药中的应用 273

第五节 酶在环境保护中的应用 275

一、酶在环境监测中的应用 275

二、酶在废水处理中的应用 276

三、酶在可生物降解材料开发的应用 277

第六节 酶在轻化工中的应用 278

一、酶在原料处理方面的应用 278

二、酶在产品制造方面的应用 280

三、酶在增强产品效能方面的应用 282

复习思考题 283

主要参考文献 283