現(xiàn)代生物技術(shù)酶工程PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1現(xiàn)代生物技術(shù)酶工程現(xiàn)代生物技術(shù)酶工程酶工程概述酶工程概述1酶的生產(chǎn)與分離純化酶的生產(chǎn)與分離純化2 酶反應(yīng)器和酶傳感器酶反應(yīng)器和酶傳感器5 化學(xué)修飾酶與化學(xué)人工化學(xué)修飾酶與化學(xué)人工酶酶3固定化酶固定化酶4第1頁/共106頁產(chǎn)業(yè)化過程中要靠彼此合作來實產(chǎn)業(yè)化過程中要靠彼此合作來實現(xiàn)?，F(xiàn)。第2頁/共106頁酶工程與發(fā)酵工程、基因工程、細胞工程的關(guān)系酶工程與發(fā)酵工程、基因工程、細胞工程的關(guān)系基因工程基因工程基因工程菌基因工程菌發(fā)酵工程發(fā)酵工程酶酶酶工程酶工程細胞工程細胞工程酶酶轉(zhuǎn)基因動物轉(zhuǎn)基因動物轉(zhuǎn)基因植物轉(zhuǎn)基因植物菌體細胞菌體細胞固定化菌體細胞固定化菌體細胞細胞細胞第3頁/共106頁第4頁/

2、共106頁發(fā)生產(chǎn)特殊性能新型酶的菌株。發(fā)生產(chǎn)特殊性能新型酶的菌株。第5頁/共106頁第6頁/共106頁第7頁/共106頁第8頁/共106頁第9頁/共106頁在酶學(xué)基礎(chǔ)研究上和醫(yī)藥上特別在酶學(xué)基礎(chǔ)研究上和醫(yī)藥上特別有用。有用。第10頁/共106頁第11頁/共106頁第12頁/共106頁第13頁/共106頁第14頁/共106頁第15頁/共106頁第16頁/共106頁第17頁/共106頁第18頁/共106頁第19頁/共106頁第20頁/共106頁第21頁/共106頁第22頁/共106頁第23頁/共106頁第24頁/共106頁第25頁/共106頁第26頁/共106頁第27頁/共106頁第28頁/共10

3、6頁第29頁/共106頁第30頁/共106頁酶的生產(chǎn)酶的生產(chǎn)酶的提取酶的提取酶的分離純化酶的分離純化制成酶制劑后制成酶制劑后直接利用直接利用制成固定化酶制成固定化酶（或固定（或固定化細胞）后利用化細胞）后利用用于治療疾病用于治療疾病用于加工和生用于加工和生產(chǎn)一些產(chǎn)品產(chǎn)一些產(chǎn)品用于化驗診斷用于化驗診斷和水質(zhì)臨界測定和水質(zhì)臨界測定用于生物技術(shù)用于生物技術(shù)其他分支領(lǐng)域其他分支領(lǐng)域酶制劑的利用酶制劑的利用酶制劑的生產(chǎn)酶制劑的生產(chǎn)第31頁/共106頁第32頁/共106頁變及基因工程等方法培育出新的變及基因工程等方法培育出新的產(chǎn)酶菌種。產(chǎn)酶菌種。第33頁/共106頁第34頁/共106頁達達2030mm）第

4、35頁/共106頁第36頁/共106頁第37頁/共106頁第38頁/共106頁第39頁/共106頁第40頁/共106頁第41頁/共106頁第42頁/共106頁第43頁/共106頁細胞破碎細胞破碎酶的提取酶的提取離心分離離心分離過濾與膜分離過濾與膜分離層析分離層析分離電泳分離電泳分離萃取分離萃取分離濃縮濃縮干燥干燥結(jié)晶結(jié)晶第44頁/共106頁第45頁/共106頁分類分類細胞破碎方法細胞破碎方法細胞破碎原理細胞破碎原理機械破碎法機械破碎法搗碎法搗碎法研磨法研磨法勻漿法勻漿法通過機械運動產(chǎn)生的剪切力，使組織、通過機械運動產(chǎn)生的剪切力，使組織、細胞破碎細胞破碎物理破碎法物理破碎法溫度差破碎法溫度差破碎

5、法壓力差破碎法壓力差破碎法超聲波破碎法超聲波破碎法通過各種物理因素的作用，使組織、通過各種物理因素的作用，使組織、細胞的外層結(jié)構(gòu)破壞，從而使細胞破細胞的外層結(jié)構(gòu)破壞，從而使細胞破碎碎化學(xué)破碎法化學(xué)破碎法添加有機溶劑添加有機溶劑添加表面活性劑添加表面活性劑通過各種化學(xué)試劑對細胞膜的作用，通過各種化學(xué)試劑對細胞膜的作用，而使細胞破碎而使細胞破碎酶促破碎法酶促破碎法自溶法自溶法外加酶制劑法外加酶制劑法通過細胞本身的酶系或外加酶制劑的通過細胞本身的酶系或外加酶制劑的催化作用，使細胞外層結(jié)構(gòu)破壞，而催化作用，使細胞外層結(jié)構(gòu)破壞，而使細胞破碎使細胞破碎第46頁/共106頁第47頁/共106頁提取方法提取方

6、法用于提取的溶劑用于提取的溶劑提取的酶的性質(zhì)提取的酶的性質(zhì)鹽溶液提取鹽溶液提取0.020.5mol/L的鹽溶液的鹽溶液在低鹽溶液中溶解度較大的酶在低鹽溶液中溶解度較大的酶酸溶液提取酸溶液提取pH26的水溶液的水溶液在稀酸溶液中溶解度較大且穩(wěn)定性在稀酸溶液中溶解度較大且穩(wěn)定性較好的酶較好的酶堿溶液提取堿溶液提取pH812的水溶液的水溶液在稀堿溶液中溶解度較大且穩(wěn)定性在稀堿溶液中溶解度較大且穩(wěn)定性較好的酶較好的酶有機溶劑提取有機溶劑提取可與水混溶的有機溶劑可與水混溶的有機溶劑與脂類結(jié)合或者含較多非極性基團與脂類結(jié)合或者含較多非極性基團的酶的酶第48頁/共106頁第49頁/共106頁第50頁/共10

7、6頁第51頁/共106頁沉淀分離方法沉淀分離方法分離原理分離原理鹽析沉淀法鹽析沉淀法利用酶（蛋白質(zhì)）在不同鹽濃度下的溶解度不同的原理，使利用酶（蛋白質(zhì)）在不同鹽濃度下的溶解度不同的原理，使酶或者雜質(zhì)析出沉淀，從而使酶與雜質(zhì)分離酶或者雜質(zhì)析出沉淀，從而使酶與雜質(zhì)分離等電點沉淀法等電點沉淀法利用兩性電解質(zhì)在等電點時溶解度最低以及不同的兩性電解利用兩性電解質(zhì)在等電點時溶解度最低以及不同的兩性電解質(zhì)有不同的等電點的特性，調(diào)節(jié)溶液的質(zhì)有不同的等電點的特性，調(diào)節(jié)溶液的pH，使酶或雜質(zhì)沉，使酶或雜質(zhì)沉淀析出，從而使酶與雜質(zhì)分離淀析出，從而使酶與雜質(zhì)分離有機溶劑沉淀法有機溶劑沉淀法利用酶與其他雜質(zhì)在有機溶劑中

8、的溶解度不同，通過添加一利用酶與其他雜質(zhì)在有機溶劑中的溶解度不同，通過添加一定量的有機溶劑，使酶或雜質(zhì)沉淀析出，使酶與雜質(zhì)分離定量的有機溶劑，使酶或雜質(zhì)沉淀析出，使酶與雜質(zhì)分離復(fù)合沉淀法復(fù)合沉淀法在酶液中加入某些性質(zhì)，使它與酶形成復(fù)合物而沉淀下來，在酶液中加入某些性質(zhì)，使它與酶形成復(fù)合物而沉淀下來，從而使酶與雜質(zhì)分離從而使酶與雜質(zhì)分離第52頁/共106頁第53頁/共106頁第54頁/共106頁第55頁/共106頁類別類別截留的顆粒大小截留的顆粒大小截留的主要物質(zhì)截留的主要物質(zhì)過濾介質(zhì)過濾介質(zhì)粗濾粗濾2m酵母、霉菌、動物細胞、酵母、霉菌、動物細胞、植物細胞、固形物等植物細胞、固形物等濾紙、濾布、

9、纖維多孔陶濾紙、濾布、纖維多孔陶瓷等瓷等微濾微濾0.2 2m細菌、灰塵等細菌、灰塵等微過濾、微孔陶瓷微過濾、微孔陶瓷超濾超濾20A至至2m病毒、生物大分子等病毒、生物大分子等超濾膜超濾膜反滲透反滲透 20A生物小分子、鹽、離子生物小分子、鹽、離子等等反滲透膜反滲透膜第56頁/共106頁第57頁/共106頁層析方法層析方法分離依據(jù)分離依據(jù)吸附層析吸附層析利用吸附劑對不同物質(zhì)的吸附力不同而使混合物中各組分分利用吸附劑對不同物質(zhì)的吸附力不同而使混合物中各組分分離離分配層析分配層析利用各組分在兩相中的分配系數(shù)不同而使各組分分離利用各組分在兩相中的分配系數(shù)不同而使各組分分離離子交換層析離子交換層析利用離

10、子交換劑上的可解離基團對各種離子的親和力不同而利用離子交換劑上的可解離基團對各種離子的親和力不同而達到分離目的達到分離目的凝膠層析凝膠層析以各種多孔凝膠為固定相，利用流動相中各組分的相對分子以各種多孔凝膠為固定相，利用流動相中各組分的相對分子質(zhì)量不同而使各組分分離質(zhì)量不同而使各組分分離親和層析親和層析利用生物分子與配基之間所具有的專一而又可逆的親和力，利用生物分子與配基之間所具有的專一而又可逆的親和力，使生物分子分離純化使生物分子分離純化層析聚焦層析聚焦將酶等兩性物質(zhì)的等電點特性與離子交換層析的特性結(jié)合在將酶等兩性物質(zhì)的等電點特性與離子交換層析的特性結(jié)合在一起，實現(xiàn)組分分離一起，實現(xiàn)組分分離第

11、58頁/共106頁第59頁/共106頁第60頁/共106頁第61頁/共106頁第62頁/共106頁第63頁/共106頁第64頁/共106頁第65頁/共106頁第66頁/共106頁第67頁/共106頁第68頁/共106頁第69頁/共106頁第70頁/共106頁第71頁/共106頁第72頁/共106頁第73頁/共106頁第74頁/共106頁結(jié)合而形成的。結(jié)合而形成的。第75頁/共106頁第76頁/共106頁水溶性酶水不溶性載體固定化技術(shù)水不溶性酶（固定化酶）什么是固定化酶？第77頁/共106頁第78頁/共106頁第79頁/共106頁第80頁/共106頁共價偶聯(lián)酶固定化固定化間歇間歇可溶交聯(lián)包埋吸附

12、間歇連續(xù)第81頁/共106頁第82頁/共106頁第83頁/共106頁第84頁/共106頁第85頁/共106頁第86頁/共106頁2 2、HisHis的芳香環(huán)。的芳香環(huán)。第87頁/共106頁第88頁/共106頁第89頁/共106頁第90頁/共106頁第91頁/共106頁第92頁/共106頁第93頁/共106頁表 常用于固定化酶的交聯(lián)劑 交聯(lián)劑 參考文獻戊二醛1316二重氮聯(lián)苯胺2，2二磺酸17，184，4二氟3，3二硝基二苯砜 19二苯基4，4二硫氰酸2，2二磺酸 201，5二氟2，4二硝基苯 21酚2，4二磺酰氯 223甲氧基二苯基甲烷4，4二異氰酸鹽 23第94頁/共106頁第95頁/共106頁第96頁/共106頁各類酶反應(yīng)器a.攪拌式反應(yīng)器 b.連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器 c.連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器 d.填充床反應(yīng)器 e.帶循環(huán)固定反應(yīng)器 f.列管式固