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第一章　酶工程基础 1

第一节　酶工程概述 1

一、酶及酶工程研究的意义 1

二、酶的研究简史 2

第二节　酶的催化特点以及影响因素 6

一、酶的催化特点 6

二、影响酶催化作用的因素 7

第三节　酶的活力测定 9

一、酶活力单位 9

二、酶的比活力 10

三、酶的转换数和催化周期 10

四、酶活力的测定方法 10

第四节　酶反应动力学 12

一、米氏方程 12

二、米氏方程的意义 12

三、动力学常数Km和Vm的求取 13

思考题 14

补充读物 14

第二章　酶的发酵工程 16

第一节　酶生物合成的调节机制 16

一、原核生物中酶生物合成的调节 16

二、真核生物中酶生物合成的调节 20

三、酶生物合成调节作用机理的实际应用 21

第二节　酶的发酵技术 22

一、酶的生产菌种 22

二、培养基和培养条件对产酶的影响与调节 26

三、发酵方法 30

四、提高产酶的措施 32

第三节　酶发酵动力学 33

一、酶生物合成的模式 33

二、细胞生长动力学 36

三、产酶动力学 37

思考题 38

补充读物 38

第三章　酶的分离工程 39

第一节　预处理 39

一、发酵液的预处理 39

二、细胞破碎 40

第二节　酶的提取 41

一、酶的提取方法 42

二、影响酶提取的主要因素 42

第三节　酶的分离纯化 43

一、离心分离 44

二、沉淀分离 45

三、过滤与膜分离 48

四、萃取分离 49

五、层析分离 52

六、电泳分离 61

第四节　酶的浓缩、干燥与结晶 63

一、酶的浓缩 63

二、酶的干燥 65

三、酶的结晶 66

思考题 67

补充读物 68

第四章　固定化酶与固定化细胞 69

第一节　酶的固定化 70

一、酶的固定化方法 70

二、固定化酶的评价 84

三、固定化酶的性质和影响因素 85

第二节　细胞的固定化 89

第三节　辅酶的固定化 94

思考题 97

补充读物 98

第五章　化学酶工程 100

第一节　酶分子的化学修饰 100

一、概述 100

二、酶化学修饰的原理、方法及修饰剂 101

第二节　模拟酶 116

一、概述 116

二、模拟酶的理论基础 117

三、模拟酶的分类 118

四、环糊精模拟酶 119

五、大环聚醚及其模拟酶 122

六、杯芳烃及其模拟酶 124

七、金属卟啉及其模拟酶 125

八、肽酶 125

第三节　抗体酶 126

一、抗体酶的催化特性 126

二、抗体酶的催化作用机制 128

三、抗体酶的催化反应类型 128

四、抗体酶的制备方法 131

五、抗体酶的应用前景 134

第四节　印迹酶 134

一、分子印迹的原理 134

二、分子印迹技术的分类 135

三、分子印迹聚合物的制备 137

四、分子印迹酶 138

思考题 139

补充读物 140

第六章　生物酶工程 141

第一节　酶基因的克隆和表达 141

一、酶基因的克隆 141

二、酶的异源表达 144

第二节　酶分子的改造 146

一、酶的定点突变 146

二、酶分子定向进化 148

第三节　融合酶 155

一、融合酶简介 155

二、融合酶的应用 156

思考题 160

补充读物 160

第七章　核酶 162

第一节　核酶 162

一、剪接型核酶 163

二、剪切型核酶 166

第二节　脱氧核酶 170

一、具有水解酶活性的脱氧核酶 171

二、具有N-糖基化酶活性的脱氧核酶 171

三、具有连接酶活性的脱氧核酶 171

四、具有其他酶活性的脱氧核酶 172

第三节　核酶的应用 173

一、抗HIV感染 173

二、抗肝炎病毒感染 174

三、肿瘤治疗 174

四、其他 175

思考题 175

补充读物 176

第八章　非水相酶催化 178

第一节　非水酶学概述 178

一、酶催化反应的介质 178

二、非水介质酶催化反应的特点 179

第二节　有机介质中的酶促反应 180

一、酶促反应的有机介质体系 180

二、有机介质中酶促反应的影响因素 182

第三节　有机介质中酶的性质 189

一、有机介质体系中酶活性的变化 189

二、酶的稳定性的变化 190

三、pH记忆和分子印记 190

四、底物专一性的改变 191

五、反应平衡方向的移动 193

六、酶促动力学变化 194

第四节　气相和超临界介质的酶促反应和应用 194

一、气相介质中酶促反应的特点和应用 194

二、超临界介质中酶促反应的特点和应用 195

思考题 196

补充读物 197

第九章　酶反应器和酶传感器 199

第一节　酶反应器 199

一、酶反应器的类型与特点 199

二、酶反应器的选型与设计 202

三、酶反应器的操作 206

第二节　酶传感器 208

一、生物传感器概述 208

二、酶传感器 210

思考题 215

补充读物 216

第十章　酶抑制剂 217

第一节　酶的抑制剂及抑制作用 217

一、酶的抑制作用及酶抑制剂的概念 217

二、酶的抑制作用的类型及特点 218

第二节　酶抑制剂的设计与筛选 219

一、酶抑制剂的设计方法 219

二、酶抑制剂的筛选 220

三、酶抑制剂的设计实例 220

第三节　酶抑制剂的应用 222

一、在医学领域中的应用 222

二、在农业及畜牧业领域中的应用 223

思考题 225

补充读物 226

第十一章　酶的应用 227

第一节　酶在医药领域中的应用 227

一、在分析检测及疾病诊断方面的应用 227

二、在疾病治疗方面的应用 230

三、在药物生产方面的应用 231

第二节　酶在农业领域中的应用 231

一、在农产品的保鲜与加工方面的应用 231

二、在农产品质量检测方面的应用 232

三、在饲料生产方面的应用 233

四、在抗性作物新品种培育中的应用 237

第三节　酶在轻化工领域中的应用 238

一、在轻化原料处理方面的应用 238

二、在轻化工产品生产方面的应用 240

三、在加酶日用工业产品方面的应用 242

第四节　酶在食品领域中的应用 243

一、在食品保鲜方面的应用 244

二、在食品加工与生产方面的应用 245

三、在食品添加剂生产方面的应用 251

四、在食品质量检测方面的应用 252

第五节　酶在环保及能源开发领域中的应用 253

一、在环境监测与治理方面的应用 253

二、在能源开发领域中的应用 255

三、在可生物降解高分子材料开发方面的应用 256

第六节　酶在生物技术研究领域中的应用 257

一、酶在除去细胞壁方面的应用 257

二、酶在大分子切割方面的应用 257

三、酶在分子拼接方面的应用 258

思考题 259

补充读物 259

主要参考文献 261