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第一篇 酶学基础 1

第一章 绪论 1

第一节 酶学概述 1

第二节 酶工程概述 8

第三节 酶的化学本质与基本特征 11

第四节 现代酶学 18

第五节 现代酶工程 20

参考文献 23

第二章 酶的化学组成和结构 26

第一节 酶蛋白的化学组成 26

第二节 酶蛋白的化学结构 30

第三节 酶的辅助因子 41

参考文献 49

第三章 酶的命名与分类 51

第一节 酶的种类、命名和分类法 51

第二节 酶的国际系统分类法概述 54

第三节 同工酶 67

第四节 酶的其他习惯归类法 73

参考文献 81

第四章 酶的分离和纯化 82

第一节 酶分离纯化方法概述 82

第二节 产酶原料的选择 84

第三节 组织和细胞的破碎 86

第四节 酶的抽提 90

第五节 酶的分离 93

第六节 酶的纯化 111

第七节 酶的结晶 136

第八节 酶的稳定性与保存 143

参考文献 149

第五章 酶活力及其测定方法 151

第一节 酶活力概述 151

第二节 影响酶反应速度的各种因素 154

第三节 酶活力测定方法概述 168

第四节 酶活力的各种测定方法 173

参考文献 184

第六章 酶反应动力学 186

第一节 酶反应动力学体系 186

第二节 酶反应基本动力学关系 190

第三节 温度对酶反应动力学的影响 204

第四节 抑制剂对酶反应动力学的影响 208

第五节 pH对酶反应动力学的影响 216

参考文献 221

第七章 酶催化作用的原理 222

第一节 酶催化功能的结构基础 222

第二节 酶反应历程与方式 236

第三节 酶的作用专一性机制 241

第四节 酶反应的催化机制 244

参考文献 250

第八章 酶催化作用的调节机理 252

第一节 通过共价结构改变进行的调节 252

第二节 通过聚合解离进行的调节 265

第三节 别构调节 268

参考文献 277

第九章 酶的生物学 279

第一节 酶在生物体内的分布 279

第二节 酶在细胞内的分布 283

第三节 酶的生物学功能 293

第四节 酶的合成和周转 300

第五节 酶与代谢调节 316

参考文献 326

第二篇 酶的生产、固定化和反应器第十章 酶的工业生产 328

第一节 产酶菌种的分离、筛选和选育 328

第二节 微生物酶制剂的生产 347

第三节 动、植物酶制剂的生产 366

第四节 固定化细胞生产酶 378

第五节 世界和中国酶制剂工业的现状和发展趋势 385

参考文献 393

第十一章 固定化酶与固定化细胞 395

第一节 概述 395

第二节 酶和细胞的固定化技术 399

第三节 酶和细胞固定化的新技术 416

第四节 固定化酶与固定化细胞的性质 427

第五节 固定化酶反应的动力学 431

参考文献 440

第十二章 酶反应器 442

第一节 概述 442

第二节 酶反应条件 451

第三节 酶反应器的应用 455

参考文献 465

第三篇 酶的应用 466

第十三章 酶应用总论 466

第一节 生物技术的第三次浪潮——白色生物技术 466

第二节 酶应用概述 471

参考文献 477

第十四章 酶在洗涤剂工业中的应用 479

第一节 概述 479

第二节 几种洗涤剂用酶 480

第三节 洗涤剂用酶的特性 486

第四节 生物技术在洗涤剂应用中的发展趋势 489

第五节 酶的安全性 490

参考文献 490

第十五章 酶在食品工业中的应用 492

第一节 酶在淀粉糖生产方面的应用 492

第二节 酶在啤酒酿造方面的应用 508

第三节 酶在果汁生产中的应用 512

第四节 酶在焙烤食品方面的应用 515

第五节 酶在发酵工业方面的应用 519

第六节 酶在蛋白质水解方面的应用 526

第七节 酶在植物与酵母提取方面的应用 545

参考文献 557

第十六章 酶在其他工业方面的应用 559

第一节 酶在纺织工业方面的应用 559

第二节 酶在皮革工业方面的应用 562

第三节 酶在纸浆与造纸工业方面的应用 566

第四节 酶在石油和天然气钻井方面的应用 572

第五节 酶在燃料乙醇生产方面的应用 578

第六节 酶在有机合成方面的应用 585

第七节 酶在饲料工业方面的应用 587

参考文献 593

第十七章 酶在临床医学方面的应用 595

第一节 酶与疾病 595

第二节 酶在临床诊断方面的应用 605

第三节 酶在治疗疾病方面的应用 618

第四节 固定化酶在治疗疾病方面的应用 629

第五节 酶抑制剂在治疗疾病方面的应用 636

参考文献 640

第十八章 酶在药物设计和生产方面的应用 642

第一节 酶在药物设计方面的应用 642

第二节 酶在药物生产方面的应用 652

第三节 酶在中药研究和生产方面的应用 672

参考文献 675

第十九章 酶在农业、林业、畜牧业和渔业方面的应用 677

第一节 酶在农业方面的应用 677

第二节 酶在林业方面的应用 686

第三节 酶在畜牧业方面的应用 689

第四节 酶在渔业方面的应用 694

参考文献 701

第二十章 酶法分析——酶在化学分析方面的应用 703

第一节 概述 703

第二节 酶生化试剂盒 705

第三节 免疫酶技术 708

第四节 酶标基因探针 714

第五节 酶传感器 718

第六节 蛋白质工程在酶法分析方面的应用 727

参考文献 733

第二十一章 酶在环境保护和能源开发方面的应用 735

第一节 酶在环境保护方面的应用 735

第二节 酶在生物质能开发方面的应用 757

参考文献 785

第二十二章 酶在生命科学研究方面的应用 788

第一节 酶在生命科学基础理论研究方面的应用 788

第二节 酶用于分离和纯化生物高分子物质——亲和层析 794

第三节 用作基因工程和蛋白质工程研究的工具酶 798

第四节 酶在其他科学研究方面的应用 807

参考文献 812

第二十三章 酶制剂的安全性问题及其相关法规 814

第一节 酶制剂的安全性问题与世界部分国家立法的状况 814

第二节 世界各国及国际组织食品用酶制剂的法规 817

第三节 酶制剂的安全操作规范 834

参考文献 844

第四篇 酶的分子工程 847

第二十四章 酶的化学修饰与化学修饰酶 847

第一节 酶化学修饰概述 847

第二节 酶化学修饰的方法 850

第三节 化学修饰酶的特性 869

第四节 化学修饰酶的应用 872

参考文献 874

第二十五章 蛋白质工程酶 877

第一节 概述 877

第二节 蛋白质分子设计 882

第三节 蛋白质工程研究技术 895

第四节 酶的蛋白质工程与蛋白质工程酶 905

参考文献 921

第二十六章 模拟酶 925

第一节 概述 926

第二节 合成型模拟酶 929

第三节 印迹酶 947

参考文献 963

第二十七章 抗体酶 967

第一节 概述 967

第二节 抗体酶的设计、制备和筛选 971

第三节 抗体酶催化的化学反应 982

第四节 抗体酶的应用及发展前景 990

参考文献 997

第二十八章 进化酶与杂合酶 1000

第一节 蛋白质定向分子进化概述 1001

第二节 环境库的构建与筛选 1009

第三节 噬菌体展示库的构建和筛选 1011

第四节 自然界中蛋白质进化机理 1015

第五节 进化酶的应用 1018

第六节 杂合酶的构建策略 1021

第七节 杂合酶的制备方法 1025

第八节 杂合酶的应用 1030

参考文献 1034

第二十九章 核酶与脱氧核酶 1037

第一节 核酶 1038

第二节 脱氧核酶 1051

第三节 核酶与脱氧核酶的应用 1057

参考文献 1065

第五篇 酶学与酶工程研究新进展第三十章 非水酶学 1068

第一节 酶反应介质体系概述 1068

第二节 有机溶剂介质中的酶反应 1072

第三节 超临界流体介质、气相介质、离子液体介质与无溶剂体系中的酶反应 1095

第四节 非水介质中生物催化反应的酶与酶催化反应的类型 1105

第五节 非水介质中酶反应的应用 1112

参考文献 1121

第三十一章 气体酶学 1125

第一节 一氧化碳脱氢酶 1125

第二节 氢酶 1129

第三节 甲烷单加氧酶 1133

第四节 光合作用与ATP合酶 1136

第五节 生物固氮与固氮酶 1151

参考文献 1161

第三十二章 酶与细胞信号传导 1164

第一节 细胞信号系统 1164

第二节 G蛋白偶联受体介导的信号传导 1169

第三节 酶偶联受体介导的信号传导 1181

第四节 细胞信号传导与疾病 1188

参考文献 1190

第三十三章 酶、自由基与健康 1192

第一节 自由基概述 1192

第二节 生物体内的自由基 1195

第三节 活性氧对生物大分子的损伤 1205

第四节 生物体初级抗氧化防御系统 1211

第五节 生物体二级抗氧化防御系统 1221

第六节 自由基与健康 1225

参考文献 1237

第三十四章 端粒与端粒酶 1240

第一节 端粒的结构与功能 1240

第二节 端粒酶的结构与功能 1245

第三节 端粒、端粒酶与衰老 1249

第四节 端粒酶与肿瘤 1253

参考文献 1255

第三十五章 酶起源与生命起源 1259

第一节 概述 1259

第二节 生命起源的过程——化学演化学说 1262

第三节 生命起源于蛋白质，还是核酸 1267

第四节 生命起源于陆地，还是海洋 1272

第五节 与生命起源有关的若干问题 1274

参考文献 1276

第三十六章 极端微生物与极端酶 1277

第一节 极端微生物 1277

第二节 极端酶 1288

第三节 极端微生物与极端酶的应用 1294

参考文献 1303

第三十七章 未培养微生物及新酶开发 1307

第一节 未培养微生物 1307

第二节 培养与研究未培养微生物的新技术 1312

第三节 未培养微生物资源的开发与利用 1318

参考文献 1322

第三十八章 组合生物催化 1325

第一节 概述 1325

第二节 组合生物催化的酶与反应介质 1329

第三节 组合生物催化的实例 1335

参考文献 1340

第三十九章 生物分子发动机 1343

第一节 概述 1343

第二节 旋转式分子发动机 1345

第三节 线性分子发动机 1350

第四节 人工DNA分子发动机 1353

第五节 生物分子发动机存在的问题与应用前景 1354

参考文献 1356

第四十章 生物分子计算机 1358

第一节 概述 1358

第二节 DNA分子计算机 1360

第三节 RNA分子计算机 1369

第四节 生物大分子计算机展望 1371

参考文献 1372

第四十一章 酶在军事医学及其相关领域应用的进展 1374

第一节 酶在抵御化学战和化学恐怖方面的应用 1374

第二节 酶在抵御生物战和生物恐怖方面的应用 1382

第三节 酶在防治生物入侵方面的应用 1389

参考文献 1396

第四十二章 酶工程研究的新动向 1399

第一节 概述 1399

第二节 酶定向进化研究的新进展 1400

第三节 代谢工程研究的新进展 1403

第四节 生物经济与生物材料研究的新进展 1409

参考文献 1421

结束语——酶工程发展的前景 1426

附录 1428

附录一 酶的国际系统分类法 1428

附录二 国际和国内酶制剂生产企业名录 1433

附录三 工业酶制剂的国家标准、行业标准以及酶活力的测定方法 1437

附录四 国内和国际微生物菌种保藏机构 1517

附录五 酶学和酶工程常用的网络数据库 1522

参考文献 1526