《酶工程小知识点》由会员分享，可在线阅读，更多相关《酶工程小知识点（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一 小知识点1、生物技术（生物工程）的四大支柱：基因工程，细胞工程，酶工程，发酵工程2、 最早的酶学试验：1783年，意大利科学家Spallanzani （斯帕兰札尼）鸟的胃液能将肉类分解消化3、酶的最早发现者:1810年，药物学家Planche在植物的根中发现能使创木脂氧化变蓝的物质4、确立了酶的化学本质:1930年，美国的生物化学家Northrop（诺斯罗普）分离得到了胃蛋白酶（pepsin）、胰蛋白酶（trypsin）、 胰凝乳蛋白酶（chymotrypsin）结晶，。5、 酶分两大类：蛋白类酶（P酶），核酸类酶（R酶）6、两种途径获得抗体酶：采用过渡态的底物类似物诱导；在现有的抗体基础
2、上，通过化学修饰或通过蛋白质工程向其 配体结合部位导入催化基团。7、化学酶工程（初级酶工程）：酶化学与化学工程技术相结合的产物，主要研究内容：酶的制备、酶的分离纯化、酶与细 胞的固定化技术、酶分子修饰、酶反应器和酶的应用。8、生物酶工程（高级酶工程）：在化学酶工程基础上发展起来的、酶学与现代分子生物学技术相结合的产物。 1） 用基因 工程技术大量生产酶（克隆酶） 2）用蛋白质工程技术定点改变酶结构基因（突变酶） 3）设计新的酶结构基因，生产自 然界从未有过的性能稳定、活性更高的新酶。9、根据酶所催化的反应类型和机理，把酶分成 6 大类：氧化还原酶 Oxidoreductase 转移酶 Tran
3、sferase 水解酶 hydrolase 裂合酶 Lyase 异构酶 Isomerase 合成酶 Ligase or Synthetase10、 核酸类酶（R酶）的分类：剪切型核酶（自体催化，异体催化剪切型）剪接型核酶（I类内含子（IVS）的自我剪接需要 鸟苷酸或鸟苷以及镁离子参与，II类内含子的自我剪接催化的剪接反应不需要鸟苷或鸟苷酸参加，但仍需要镁离子 （Mg2+）。）11、酶两种构成：a简单蛋白质，b结合蛋白质（全酶）=酶蛋白+辅因子12、辅因子：辅酶，辅基，金属激活剂三类13、酶的催化专一性主要决定于酶蛋白部分。14、辅因子通常是作为电子、原子或某些化学基团的载体15、酶的结构特点：
4、单体酶，寡聚酶，多酶复合体16、酶与底物的结合模型：锁和钥匙模型，诱导-锲合模型，中间产物学说17、酶的催化作用：a.广义的酸碱催化b.共价催化c.邻近效应及定向效应d.变形或张力e.酶的活性中心为疏水区域f.金 属离子催化18、咪唑基是一个很强的亲核集团又是一个高效的广义酸碱催化功能基。 1.咪唑基在中性溶液条件下可以作为质子的传递体， 可以质子供体和受体两种形式存在 2.咪唑基供给质子和接受质子的速度很快，而且速度几乎相等19、酶作为催化剂的显著特点：一）酶促反应具有极高的效率二）酶促反应具有高度的特异性三）酶促反应的可调节性（对酶 生成与降解量的调节，酶催化效力的调节，通过改变底物浓度对
5、酶进行调节等）四）酶对环境变化敏感，催化作用条件温和20、酶促反应动力学影响因素：酶浓度、底物浓度、pH、温度、抑制剂、激活剂等21、激活剂三类：无机离子，中等大小的分子。具有蛋白质性质的大分子物质，如酶原的激活中起作用的酶。22、酶的抑制剂一般具备两个方面的特点：a. 在化学结构上与被抑制的底物分子或底物的过渡状态相似。b. 能够与酶的活性中心以非共价或共价的方式形成比较稳定的复合体或结合23、非专一性的不可逆抑剂类型：a）有机汞、有机砷化合物b）重金属盐c） 烷化剂d）硫化物e青霉素24、可逆抑制作用包括：竞争性抑制作用，非竞争性抑制作用，反竞争性抑制作用25、酶合成的调节机制： 1. 酶
6、合成的诱导 2.产物阻遏（反馈阻遏 3.分解代谢物阻遏26、酶的生物合成分为 3种模式：生长偶联型，部分生长偶联型，非生长偶联型27、生长偶联型中的特殊形式中期合成型酶的合成在细胞生长一段时间后才开始，而在细胞生长进入平衡期以后，酶的合成也随着停止。28、优良产酶菌种应具备的条件：（1）酶产量高（2）易培养（生长速率高、营养要求低）（3）遗传性能稳定，不易退化（4）易分离提纯（5）安全可靠（不是致病菌）29、诱导物一般可以分为 3类： 酶的作用底物， 酶的催化反应产物，作用底物的类似物30、植物细胞培养的培养基特点：应用最广的是MS培养基和LS培养基31、动物细胞培养产酶培养方法：1）悬浮培养
7、 2）贴壁培养 3）微载体培养（包埋和微囊培养结团培养）32、细胞破碎方法：1）机械破碎2）物理破碎 3）化学破碎 4）酶解破碎33、酶的主要提取方法提取方法使用的溶剂或溶液提取对象盐溶液提取0. 020. 5mol/L的盐 溶液用于提取在低浓度盐溶液中溶 解度较大的酶酸溶液提取PH2-6的水溶液用于提取在稀酸溶液中溶解度 大，且稳定性较好的國碱溶液提取PH8-12的水溶液用于提取在稀碱溶液中溶解度 大且稳定性较好的誨有机溶剂提可与水混溶的有机溶用于提取那些与脂质结合牢固取剂或含有较多非极性基团的酶沉淀分离方法分离原理盐祈沉淀法利用不同蛋白质在不同的盐浓度条件下溶解度不同的特性， 通过在酶液中
8、添抑一定浓度的中性st使酶或杂质从溶液中 析出沉淀.从而使酶与杂质分离等电点沉淀法利用两性电解质在等电点时溶解度最低.臥及不同的两性电 解质有不同的等电点这F性.通过调节溶液的pH. SB 或杂质沉淀析出.从而使酶与杂质分蛊有机溶剂沉淀法科用酶与其它杂质在有机溶剂中的溶解度不同，通过添抑一 定量的某种有机溶剂亍使酶或杂质沉淀析出亍从而慶酶与杂 质分讀复合沉淀法在酶液中扣入某些物质，使它与酶形成复合孩f而沉淀下来， 从而使酶与杂质分蔑选择性变性沉淀法选择一定的条件陵酶液中存在的某些杂质变性沉淀而不影 响所需的酶，从而使酶与杂质分离西35、离心机的种类：常速离心机，高速离心机，超速离心机26、常用
9、离心方法：1 沉降速度法（差速离心法，密度梯度离心），2 沉降平衡法 等密度梯度离心度 占U 度 密心 爲 度 &D7 度 密 等梯度 介质小舐品 密样 糖虜降 畫二、 塚EJpL1 用的的 常大度 通最密常大大 通最最衡高Fa-相同 度不 密数CF 层析分离方法层析方法分离依据吸附层析 利用吸附剂对不同物质的吸附力不同而使混合 物中各组分分离分配层析 利用各组分在两相中的分配系数不同，而使各 组分分离离子交换层 利用离子交换剂上的可解离基团（活性基团） 析对各种离子的亲和力不同而达到分离目的凝胶层析以各种多孔凝胶为固定相，利用流动相中所含各种组分的相对分子质量不同而达到物质分离 亲和层析 利
10、用生物分子与配基之间所具有的专一而又可 逆的亲和力，使生物分子分离纯化层析聚焦 将酶等两性物质的等电点特性与离子交换层析 的特性结合在一起，实现组分分离常用凝胶：交联葡聚糖凝胶，琼脂糖凝胶，聚丙烯酰胺凝胶按支持介质种类的不同，区带电泳可分为：纸电泳醋酸纤维素薄膜电泳琼脂糖凝胶电泳聚丙烯酰胺凝胶电泳 常用的干燥方法有：真空干燥;冷冻干燥;喷雾干燥;气流干燥;吸附干燥等。酶活力测定测定方法：1化学分析法（比色法）2.分光光度法3.量气法4.滴定法（pH值测量法）常用终止反应方法：1）改变反应最适条件： 加酸、碱、加热、降温 2）加酶变性剂： 5三氯乙酸蛋白质浓度测定：1紫外吸收法2.双缩脲法3.酚
11、试剂（Folin-酚）测定法4.染料结合法（考马斯亮蓝染色法） 固定化酶的制备方法：（一） 吸附法（二）包埋法（三）共价结合（偶联）法 （四）交联法固定化酶的性质:1.稳定性2.最适温度3、最适pH 4、底物特异性影响酶蛋白在载体上吸附程度的因素：pH：离子强度，蛋白质浓度，温度，吸附速度，载体28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、共价结合（偶联）法：1）重氮法 2）叠氮法 3）溴化氰法 4）烷化法和芳基化法 共价交联法的三种形式： 1）酶直接交联法2 ）酶辅助蛋白交联3）吸附交联法4）载体交联法39、(五)四种固定化酶制备方法的特点小结、制法 特性物理吸附包埋法共
12、价结合 法共价交联 法制备易易难难结合力弱强强强酶活力高高中中底物专一性无变化无变化有变化有变化再生可能不可能不可能不可能固定化费用低中高中3常见的酶反应器及其特点按结构区劳一D匚搅拌罐式反应器(Stirred Tank React or STR) 二鼓泡式反应器(bubble column reactor, BCR ) 填充床式反应器(packed column mac tor, PCR ) 匚痣化床式反应器(Fluidized Bed Reactor, FBR) 匚膜反应器(Membrane Reac tor, MR)i按操作方式区分匚分批式反应(batch )匚连续式反应(continu
13、ous ) 匚流加分批式反应(fading batch )混合形式连续搅拌罐反应器(Continuous Stirred Tank Reactor, CSTR)40、分批搅犀罐反应器(Batch Stirred Tank Reactorj BSTR)41、1. 决定酶催化活性的因素有两个方面，一是 酶分子结构 ，二是 反应条件2求Km最常用的方法是双倒数作图法。3.多底物酶促反应的动力学机制可分为两大类，一类是 序列机制 ，另一类是 乒乓机制 。4可逆抑制作用可分为竞争性，反竞争性，非竞争性，混合性；5对生产酶的菌种来说，我们必须要考虑的条件有，一是看它是不是致病菌，二是能够利用廉价原料，发酵
14、周期短， 产酶量 高，三是菌种不易退化 ，四是最好选用能产生胞外酶的菌种，有利于酶的分离纯化，回收率高。6酶活力的测定方法可终止反应法和连续反应法。7酶制剂有四种类型即液体酶制剂，固体酶制剂，纯酶制剂和固定化酶制剂。8通常酶的固定化方法有吸附法，包埋法，交联法，共价键结合法。9酶分子的体外改造包括酶的表面修饰和内部修饰。10.模拟酶的两种类型是半合成酶和全合成酶。11抗体酶的制备方法有拷贝法和引入法。12模拟酶：利用有机化学合成的方法合成的比酶结构简单的具有催化作用的非蛋白质分子叫模拟酶。1.Km值增加，其抑制剂属于竞争性抑制剂，Km不变，其抑制剂属于非竞争性抑制剂，Km减小，其抑制剂属于反竞
15、争性抑 制剂。2菌种培养一般采用的方法有固体培养法和液体培养法。3菌种的优劣是影响产酶发酵的主要因素，除此之外发酵条件对菌种产酶也有很大的影响，发酵条件一般包括温度，PH， 氧气 ，搅拌，湿度 和 泡沫等。4打破酶合成调节机制限制的方有控制条件，遗传控制，其它方法。5酶生物合成的模式分是同步合成型，延续合成型，中期合成型，滞后合成型。6. 根据酶和蛋白质在稳定性上的差异而建立的纯化方法有热变性法，酸碱变性 法和表面变性法7. 通常酶的固定化方法有交联法、包埋法，吸附法、共价结合法8. 酶分子的体外改造包括酶的表面修饰和内修饰。9酶与抗体的重要区别在于酶能够结合并稳定化学反应的过滤态，从而降低了底物分子的能障，而抗体结合的抗原只是 一个 基 态分子，所以没有催化能力、1、日本称为“酵素
