《酶工程》是生命科學核心課程系列教材之一。全書共分9章,主要包括酶與酶工程基礎、酶的生產(chǎn)、酶的提取與分離純化、酶與細胞的固定化、化學酶工程、生物酶工程、酶的非水相催化、酶反應器與酶傳感器、酶的應用!睹腹こ獭妨η蟛捎猛ㄋ椎恼Z言、靈活的方式將學科逸聞趣事、最新進展納入編寫體系,使教材內(nèi)容在具備科學性、系統(tǒng)性和趣味性的同時,兼具簡明性、先進性和前沿性。
《酶工程》可作為高等院校生物技術、生物工程、生物制藥、生物科學、食品科學及農(nóng)、林、醫(yī)相關專業(yè)的本科生教材,也可作為高等院校非生物專業(yè)學生素質(zhì)教育的教材,并可供相關專業(yè)教師、科研人員、研究生、工程技術人員及其他有興趣者閱讀參考。
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目錄
前言
第1章酶與酶工程基礎 1
1.1酶的基本概念與本質(zhì) 1
1.1.1酶的基本概念 1
1.1.2酶的本質(zhì)-酶是生物催化劑 1
1.2酶的發(fā)展歷史 2
1.2.1酶的發(fā)現(xiàn)與發(fā)展 2
1.2.2酶工程研究的現(xiàn)狀與展望 5
1.3酶的分類與命名 9
1.3.1國際系統(tǒng)分類法和國際系統(tǒng)命名法 9
1.3.2酶的多形性與同工酶 11
1.3.3核酶 13
1.4酶的催化特點及影響因素 13
1.4.1酶的催化特點 13
1.4.2酶的活性部位 14
1.4.3酶的催化機理 15
1.4.4影響酶催化作用的因素 17
1.5酶的活力測定 19
1.5.1酶活力單位 19
1.5.2酶的比活力 19
1.5.3酶活力的測定方法 19
1.6酶反應動力學 27
1.6.1單底物酶反應動力學(米氏方程) 27
1.6.2多底物反應的酶催化反應動力學 33
1.6.3反應條件對酶催化反應速率的影響 34
復習題 36
第2章酶的生產(chǎn) 37
2.1酶的生產(chǎn)方法 37
2.1.1提取分離法 37
2.1.2化學合成法 38
2.1.3生物合成法 38
2.2微生物酶的生產(chǎn) 39
2.2.1產(chǎn)酶微生物的獲取 40
2.2.2微生物酶制劑的發(fā)酵 43
2.2.3微生物產(chǎn)酶的調(diào)控機制 49
2.2.4酶發(fā)酵動力學 53
2.2.5提高酶產(chǎn)量的措施 58
2.3植物酶和動物酶的生產(chǎn) 60
2.3.1植物細胞培養(yǎng)產(chǎn)酶 61
2.3.2動物細胞培養(yǎng)產(chǎn)酶 65
復習題 69
第3章酶的提取與分離純化 70
3.1酶的提取 70
3.1.1發(fā)酵液的固液分離 70
3.1.2細胞破碎 70
3.1.3酶的提取方法及影響因素 72
3.2酶的分離純化策略 73
3.2.1分離純化的基本原則 73
3.2.2分離純化方法與策略 73
3.2.3純度鑒定 74
3.3酶的分離純化 74
3.3.1沉淀分離 74
3.3.2離心分離 76
3.3.3過濾與膜分離 79
3.3.4層析分離 81
3.3.5電泳分離 88
3.3.6萃取分離 93
3.4酶的濃縮、干燥與結晶 95
3.4.1酶的濃縮 96
3.4.2酶的干燥 96
3.4.3酶的結晶 97
3.5酶的劑型與保存 98
3.5.1酶的劑型 98
3.5.2酶的保存 99
復習題 99
第4章酶與細胞的固定化 100
4.1酶的固定化 101
4.1.1固定化酶概述 101
4.1.2酶的固定化方法 103
4.1.3固定化酶的性質(zhì)及反應動力學 116
4.2細胞的固定化 123
4.2.1固定化細胞概述 123
4.2.2細胞的固定化方法 124
4.2.3固定化細胞的特點與制備 128
4.3固定化技術的應用 132
4.3.1固定化酶的應用 132
4.3.2固定化細胞的應用 139
復習題 143
第5章化學酶工程 144
5.1酶分子化學修飾 145
5.1.1酶分子化學修飾的原理 145
5.1.2酶分子化學修飾的方法 145
5.1.3修飾酶的性質(zhì)及特點 162
5.1.4酶分子化學修飾的應用 166
5.2酶的人工模擬 167
5.2.1模擬酶的概念 167
5.2.2模擬酶的理論基礎 168
5.2.3模擬酶的分類 169
5.2.4常見的模擬酶 169
5.3抗體酶 178
5.3.1抗體酶的概念 178
5.3.2抗體酶的催化特性 178
5.3.3抗體酶的催化機制 179
5.3.4抗體酶的催化類型 179
5.3.5抗體酶的制備方法 182
5.3.6抗體酶的應用 187
5.4印跡酶 194
5.4.1分子印跡的原理 194
5.4.2分子印跡技術 195
5.4.3分子印跡酶 196
5.4.4生物印跡酶 199
復習題 202
第6章生物酶工程 203
6.1酶基因的克隆與表達 203
6.1.1酶基因的克隆 203
6.1.2酶的異源表達 204
6.1.3酶蛋白修飾 205
6.2酶分子的定向進化 206
6.2.1定向進化的基本原理 206
6.2.2定向進化的歷史 206
6.2.3定向進化的策略 207
6.2.4定向進化的應用 210
6.2.5定向進化技術展望 210
6.3核酶 211
6.3.1核酶 211
6.3.2核酶的催化類型 212
6.3.3脫氧核酶 216
復習題 219
第7章酶的非水相催化 220
7.1酶非水相催化的研究概況 220
7.1.1非水相催化反應的介質(zhì) 221
7.1.2非水介質(zhì)酶催化的反應類型 222
7.2有機介質(zhì)中的酶促反應 224
7.2.1酶促反應的有機介質(zhì)體系 224
7.2.2有機介質(zhì)中酶的結構 226
7.2.3有機介質(zhì)酶促反應的影響因素 227
7.2.4有機介質(zhì)中酶的催化特性 230
7.2.5有機介質(zhì)中酶催化反應的條件及其控制 235
7.3氣相介質(zhì)中的酶促反應 237
7.4超臨界流體介質(zhì)中的酶促反應 238
7.4.1超臨界流體的選擇 238
7.4.2酶的選擇和固定化 239
7.4.3超臨界流體介質(zhì)酶催化的特點 239
7.4.4超臨界流體介質(zhì)中酶促反應條件及其控制 239
7.5離子液介質(zhì)中的酶促反應 240
7.5.1離子液的種類和制備 240
7.5.2離子液的性質(zhì)和選擇 241
7.5.3離子液介質(zhì)酶催化的特性 241
7.5.4離子液介質(zhì)酶催化的反應體系及其應用 242
7.6酶非水相催化的應用 243
7.6.1手性化合物的制備 244
7.6.2功能高分子聚合物的合成 245
7.6.3食品添加劑的生產(chǎn) 246
7.6.4生物柴油的生產(chǎn) 248
復習題 249
第8章酶反應器與酶傳感器 250
8.1酶反應器 250
8.1.1酶反應器的類型與特點 251
8.1.2酶反應器的選擇 256
8.1.3酶反應器的設計 260
8.1.4酶反應器的操作 264
8.1.5酶反應器的發(fā)展 268
8.2酶傳感器 273
8.2.1生物傳感器 273
8.2.2酶傳感器 276
復習題 284
第9章酶的應用 285
9.1酶在輕工業(yè)領域的應用 285
9.1.1飼料工業(yè) 285
9.1.2紡織品加工 287
9.1.3造紙工業(yè) 288
9.1.4制革工業(yè) 289
9.1.5洗滌劑工業(yè) 290
9.2酶在食品工業(yè)領域的應用 291
9.2.1制糖工業(yè) 291
9.2.2啤酒釀造 292
9.2.3蛋白制品 294
9.2.4水果與蔬菜加工 295
9.2.5乳品工業(yè) 297
9.2.6肉類加工 298
9.2.7魚類加工 299
9.2.8蛋品加工 301
9.2.9面包烘焙 301
9.2.10食品保藏 303
9.2.11食品檢測 304
9.3酶在醫(yī)學中的應用 305
9.3.1酶在疾病診斷方面的應用 305
9.3.2酶在疾病治療方面的應用 307
9.3.3在藥物生產(chǎn)方面的應用 312
9.3.4現(xiàn)代酶工程技術在制藥工作中的應用 315
9.3.5酶在分析檢測方面的應用 315
9.3.6酶與生物醫(yī)學工程 318
9.4酶在環(huán)境保護領域的應用 320
9.4.1水凈化 321
9.4.2石油和工業(yè)廢油 322
9.4.3白色污染 323
9.4.4環(huán)境監(jiān)測 324
9.5酶在能源開發(fā)方面的應用 324
9.5.1乙醇生產(chǎn) 325
9.5.2生物柴油 326
9.5.3氫氣 327
9.5.4生物電池 328
9.5.5沼氣的生產(chǎn) 329
9.6酶在生物技術方面的應用 329
9.6.1分子切割酶 329
9.6.2DNA連接酶 333
復習題 336
主要參考文獻 337