生化技術(shù)固定化酶和微生物

1、關(guān)于生化技術(shù)固定化的酶與微生物第一張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 一、固定化的酶與固定化微生物的概念 第二張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月是一類由生物細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化功能的生物大分子（蛋白質(zhì)），通常稱作生物催化劑酶:第三張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月固定化酶(inmobilized enzyme) 是用適當(dāng)?shù)奈锢怼⒒瘜W(xué)方法把純化的酶固定于一定的空間內(nèi)，使其成為既保持了本身的特性，又能在連續(xù)反應(yīng)之后可以回收和重復(fù)使用的一種制品 第四張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 是用適當(dāng)?shù)奈锢?、化學(xué)方法把純化的微生物固定于一定的空間內(nèi)，使其成為既保持了本身的特性，

2、又能在連續(xù)反應(yīng)之后可以回收和重復(fù)使用的一種制品 固定化微生物第五張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月固定化酶和固定化微生物的研究歷史: 1916年Nelson和Griffin發(fā)現(xiàn) :有些酶雖然不溶于水，但是仍存在催化活性現(xiàn)象 1953年Grubhofer和Schleith真正開始固定化酶的研究1960年之后，Katzir-Katchalski學(xué)派對(duì)酶的固定方法和固定化酶的理化性質(zhì)做了大量的工作，并將其成功地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn) 1969年千煙一郎也成功地將固定化氨基?；笐?yīng)用于DL-氨基酸的光學(xué)拆分過程，使其反應(yīng)實(shí)現(xiàn)了連續(xù)化 1973年千煙一郎研制成了大腸桿菌(Ecoli)的固定化細(xì)胞，即所謂

3、固定化微生物，并將其用于連續(xù)生產(chǎn)L-天門冬氨酸過程。 第六張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 固定化微生物雖然僅較適用于催化小分子物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，并伴隨發(fā)生分解生成物等副反應(yīng)，但它工序簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、酶活力喪失少、成本低廉，以及利用其固有的多酶系統(tǒng)可對(duì)有機(jī)體的代謝途徑進(jìn)行研究固定化微生物的特點(diǎn): 本章將就固定化的酶與微生物的制備方法及其制品的性質(zhì)和應(yīng)用進(jìn)行討論 第七張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月三、固定化酶的制備第八張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（一）酶固定化的前提條件 酶的活性中心(催化部分)和空間結(jié)構(gòu)(結(jié)合部分)的維持是其具有催化活力的必需條件。因此，在制備固定

4、化酶時(shí)，要盡可能避免采用劇烈的條件（過高的溫度和鹽濃度、強(qiáng)酸和強(qiáng)堿，以及各種有機(jī)溶劑等）處理。否則，酶的催化作用會(huì)降低，甚至喪失，或者改變酶對(duì)底物的專一性 第九張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 （二）酶的固定化方法 固定化酶制備方法，根據(jù)制備原理分類： 第十張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月制備固定化酶的模式圖： 第十一張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1載體結(jié)合法(1)物理吸附法 載體類型：是將酶蛋白吸附到水不溶性的惰性載體上制成固定化酶的過程。制備原理：常為疏松多孔的吸附材料；如：多孔玻璃、活性炭、酸性白土、羥基磷灰石、磷酸鈣凝膠以及淀粉等物質(zhì)。酶與載體的相互作用

5、較弱，二者之間易于分離。缺 點(diǎn)： 酶活力不易喪失，蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不發(fā)生明顯變化。優(yōu) 點(diǎn)：第十二張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月(2)離子結(jié)合法 載體類型：將酶以離子結(jié)合的方式固定到具有離子交換基團(tuán)的非水溶性載體上制成的固定化酶 。制備原理：常為帶各種離子基團(tuán)的硅膠、纖維素、交聯(lián)葡聚糖和樹脂等物質(zhì) 。 酶與載體的結(jié)合力不高，且易受緩沖液類型和pH值高低的影響。應(yīng)用這種固定化酶反應(yīng)時(shí)，溶液的pH值、離子強(qiáng)度、溫度和底物濃度發(fā)生變化，往往可引起酶的脫落。 。缺 點(diǎn)：優(yōu) 點(diǎn)：操作較簡(jiǎn)便、條件較溫和、酶活力不易喪失。第十三張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月(3)共價(jià)結(jié)合法 是將酶的非

6、必需基團(tuán)(-氨基，-氨基，、-羧基，羥基，咪唑基等)通過共價(jià)鍵或整合劑偶聯(lián)于固相載體上而制成固定化酶。 制備原理：有硅膠、纖維素、瓊脂糖和交聯(lián)葡聚糖，以及聚丙烯酰胺凝膠等物質(zhì)。 酶與載體結(jié)合很牢固，使用周期長(zhǎng)（該法目前應(yīng)用較為普遍）。 優(yōu) 點(diǎn)：載體類型:操作較復(fù)雜、條件較劇烈、酶活力喪失較多。缺 點(diǎn)：第十四張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月根據(jù)偶聯(lián)反應(yīng)方式類型的不同，可將共價(jià)結(jié)合法分為：共價(jià)結(jié)合法 重氮法多肽法烷化法縮合劑法載體交聯(lián)法 疊氮法 鹵化氰法 載體共價(jià)交聯(lián)法 “酶網(wǎng)載體法 第十五張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月重氮法制備原理：常用載體:先將載體（帶氨基的芳香族化合物

7、R-Y-NH2）用稀鹽酸和亞硝酸鈉（相當(dāng)于亞硝酸）處理生成重氮鹽化合物，然后與酶蛋白的酚基、咪唑基發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)(游離氨基也能發(fā)生十分緩慢的反應(yīng))，制成固定化酶（形成偶氮化合物）有對(duì)氨芐基纖維素、聚氨基聚苯乙烯、3-對(duì)-氨苯氧基-2-羥丙酰纖維素、氨基酸共聚物、交聯(lián)葡聚糖-氨茴香酸酯等弱酸性環(huán)境加入酶蛋白，低溫（05）第十六張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月多肽法 利用肽的合成原理，使酶蛋白和載體之間以肽鍵連接而制成固定化酶的過程。它又分疊氮法和鹵化氰法等第十七張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月疊 氮 法先用羧甲基纖維素甲酯與水合肼作用形成酰肼，然后再與亞硝酸反應(yīng)得到疊氮化合物，

8、再在低溫條件下，該化合物和酶的游離-NH2、-OH和-SH反應(yīng)形成肽鍵，即偶聯(lián)成固定化酶鹵化氰法此法與第七章“親和層析”中親和吸附劑的制備原理相似。先用鹵化氰(常用的是溴化氰CNBr)活化纖維素、交聯(lián)葡聚糖和瓊脂糖等多糖類載體，然后在偏堿性環(huán)境條件下，使載體（基質(zhì)）與酶（配體）進(jìn)行偶聯(lián)，即可制成固定化酶 第十八張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月烷基化法制備原理：常用載體:利用蛋白質(zhì)N末端游離-NH2、Tyr 的Ph OH 、Cys的OH等與含鹵族功能團(tuán)的非水溶性載體發(fā)生烷基化反應(yīng)（由酶蛋白取代鹵族功能團(tuán)）制成固定化酶氯乙酰纖維素、溴乙酰纖維素、碘乙酰纖維素、聚乙二醇碘乙酰纖維素和二氯-

9、S-三嗪基纖維素等。其中二氯-S-三嗪基纖維素是帶正電荷的，它對(duì)中性或堿性的酶蛋白、或作用于帶負(fù)電荷底物的酶蛋白進(jìn)行固定化較為有利，用其制備的固定化酶活力較高。第十九張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月縮合劑法 將酶（含-COOH和-NH2）與含-NH2和-COOH的載體（R- NH2 或 R- COOH ）在縮合劑碳化二亞胺（R1-N=C=N-R2）或伍德沃德試劑K(N-乙基-5-苯異口惡唑-3-磺酸)作用下進(jìn)行縮合反應(yīng)，制成固定化酶制備方法：第二十張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月載體交聯(lián)法 這種制備固定化酶的方法有的地方把它歸到交聯(lián)法。因?yàn)樗鼈兌际峭ㄟ^一個(gè)中間工具“交聯(lián)劑”

10、（如戊二醛等）將酶固定化的。載體交聯(lián)法是在酶與載體之間進(jìn)行交聯(lián)，使酶固定化；而交聯(lián)法是在酶分子與酶分子之間進(jìn)行交聯(lián)，制成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的固定化酶第二十一張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2、交聯(lián)法 交聯(lián)法是酶分子之間在雙功能基團(tuán)交聯(lián)劑作用下，相互交聯(lián)呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的固定化酶過程。最常用的交聯(lián)劑是戊二醛，它和酶蛋白中的游離氨基形成希夫氏(Schiff)堿，從而使酶分子之間相互交聯(lián)成固定化酶。 此外，順丁烯二酸酐或乙烯共聚物與酶分子在六甲撐二氨作用下，相互間進(jìn)行反應(yīng)，亦可制成固定化酶第二十二張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3、包埋法定義：就是將酶包裹到高分子凝膠等物質(zhì)的細(xì)微網(wǎng)格中，或包埋到

11、高分子半透膜中制成固定化酶的方法 分類：包埋法根據(jù)包埋分式不同分為網(wǎng)格型和微囊型由于包埋法制備固定化酶的過程中，酶本身不發(fā)生物理化學(xué)變化，故其活力回收率較高，適用于固定各種類型的酶。目前應(yīng)用較多的是格子型包埋法，此法所用的材料有聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、天然瓊脂糖和淀粉等，用其制備固定化酶的操作簡(jiǎn)單這種固定化酶制品只能應(yīng)用于底物和產(chǎn)物的分子質(zhì)量都小的反應(yīng)中優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：第二十三張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二十四張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月四、固定化微生物的制備 目前，固定化微生物的制備方法最多的是包埋法，其次是載體結(jié)合法和交聯(lián)法；另外，還有用選擇性熱變法制備固定化微生物

12、的，就是將細(xì)胞在適當(dāng)溫度下進(jìn)行處理，使細(xì)胞膜蛋白變性，但不使酶變性而使酶固定與細(xì)胞內(nèi)的方法第二十五張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 采用包埋法制備的部分固定化微生物及其用途第二十六張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月五、固定化酶和固定化微生物的性質(zhì)第二十七張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（一）相對(duì)活性固定化酶(或微生物)的活力，通常用“相對(duì)活力”表示 以固定化酶(或微生物)的活力與同樣量游離酶活力之比稱為相對(duì)活力；一般用百分?jǐn)?shù)表示。以游離酶(或微生物)的活力為100作比較 概念： 一般，酶固定化以后，其活性通常會(huì)有不同程度的下降第二十八張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于20

13、22年6月 酶固定化以后，活性降低的原因：（1）酶蛋白空間構(gòu)象改變，空間位阻效應(yīng)增加，而酶的催化活性與其特定的空間結(jié)構(gòu)密切相關(guān)；尤其是共價(jià)結(jié)合法和交聯(lián)法（酶的活性基團(tuán)參與反應(yīng)）對(duì)空間結(jié)構(gòu)的影響更大（2）酶與載體偶聯(lián)后產(chǎn)生的空間位阻效應(yīng)降低了酶分子周圍的底物濃度，減少了酶與底物接觸的機(jī)會(huì)；使反應(yīng)減慢，表現(xiàn)出酶活力下降（3）包埋法中凝膠通透性的影響，使酶與底物的接觸受到限制 另外，有些固定化酶(或微生物)相對(duì)活力的大小，還會(huì)受到底物與載體性質(zhì) 、酶的類型、酶量以及制備方法等因素的影響第二十九張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三十張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 （二）活力曲線與

14、最適pH值 固定化酶(或微生物)的活力曲線與最適pH值的變化： 酶(或微生物)固定化后，其活力曲線和最適pH值，一般會(huì)發(fā)生偏移活力曲線和最適pH值偏移的原因：酶固定化后，部分氨基酸側(cè)鏈和酶分子的凈電荷發(fā)生了改變，隨之酶活性基團(tuán)的解離值(pK)也改變；而酶的活性與其解離狀態(tài)相關(guān)；由于載體的理化性質(zhì)受到影響，致使固定化酶顆粒擴(kuò)散層內(nèi)外的H+濃度產(chǎn)生差異，其中多陰離子衍生物載體帶負(fù)電荷，最適pH值向堿側(cè)偏移，而多陽(yáng)離子衍生物載體帶正電荷，最適pH值則向酸側(cè)偏移 ；酶反應(yīng)產(chǎn)物導(dǎo)致固定化酶顆粒內(nèi)帶電微環(huán)境的改變（在大多數(shù)情況下，固定化酶的活力曲線要比游離酶陡峭）第三十一張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于202

15、2年6月的解釋： 在固定化酶反應(yīng)體系中，酶顆粒周圍存在一個(gè)極薄的擴(kuò)散層，帶電的載體使固定化酶微環(huán)境中的帶電狀態(tài)不同與外環(huán)境。帶負(fù)電荷的載體會(huì)使料液中H+局部集中于擴(kuò)散層，使固定化酶微環(huán)境的PH值低于外側(cè)料液的PH值；為了抵消這種影響，需提高料液的PH值，才能使固定化酶達(dá)到最大的催化速度；所以，帶負(fù)電荷的載體通常使固定化酶的最適PH值向堿側(cè)偏移，而帶正電荷的載體則通常使固定化酶的最適PH值向酸側(cè)偏移第三十二張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月活力曲線和最適pH值偏移的表現(xiàn)第三十三張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 綜上情況可以看出，酶(或微生物)經(jīng)固定化后，其活力曲線和最適pH的變

16、化是有一定規(guī)律的。因此，當(dāng)酶的最適pH與其所處的環(huán)境pH不相同時(shí)，可通過選擇適當(dāng)?shù)妮d體進(jìn)行固定，以改變其最適p值，使之與環(huán)境相一致，從而使固定化酶活力達(dá)到最大。 第三十四張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 特點(diǎn)：固定化酶的穩(wěn)定性一般都優(yōu)于游離酶；固定化微生物的穩(wěn)定性，基本上與固定化酶相近。 固定化酶穩(wěn)定性提高的原因可能是：帶電荷載體與酶分子之間產(chǎn)生了靜電作用，對(duì)酶的特定空間構(gòu)象起到穩(wěn)定作用蛋白水解酶在固定化后避免了酶自身的消化現(xiàn)象發(fā)生固定化以后，由于空間位阻，降低了變性劑、解離劑、有機(jī)溶劑等對(duì)酶的進(jìn)攻破壞作用（三）穩(wěn)定性第三十五張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三十六張，PP

17、T共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（四）米氏常數(shù)米氏常數(shù)（K m ）是酶的一個(gè)特征性常數(shù)，每一種酶都有一定的K m 值，其倒數(shù)1/ K m 稱為親和常數(shù)，用來表示酶與底物的親和力；而固定化酶的K m 值和最大反應(yīng)速度（Vm ）常因酶蛋白結(jié)構(gòu)的變化和載體帶電荷的影響而變化。 此外，隨著反應(yīng)體系離子強(qiáng)度的增大，或者載體粒度的增大，米氏常數(shù)也會(huì)增大。一般，載體的顆粒越小，固定化酶越接近游離狀態(tài)的酶，米氏常數(shù)就越接近。固定化酶的最大反應(yīng)速度與游離酶相比，要依具體情況而定。大多數(shù)酶經(jīng)固定化以后， Vm 變化不大，但也有由于固定化方法不同而有差異的。如：以多孔玻璃為載體共價(jià)結(jié)合的轉(zhuǎn)化酶，其Vm 與游離酶相

18、同；但用PEAE凝膠包埋的轉(zhuǎn)化酶，其Vm卻只 相當(dāng)于游離酶的1/10。第三十七張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（五）其 他1、PH值的影響：酶用帶正電荷的載體固定時(shí)，在偏酸性環(huán)境條件下可增加固定化酶的穩(wěn)定性；相反，酶用帶負(fù)電荷的載體固定時(shí)，在偏堿性環(huán)境條件下可增加固定化酶的穩(wěn)定性2、酶固定化以后，抗氧化能力增強(qiáng)3、固定化微生物，如含精氨酸脫亞胺酶的惡臭假單包菌，用PEAE凝膠包埋后，由于細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，導(dǎo)致其對(duì)底物（S）和產(chǎn)物（P）的選擇性喪失，從而提高了固定化微生物的相對(duì)活力第三十八張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月六、應(yīng)用 固定化酶(或微生物)比游離酶(或自然微生物)

19、不但穩(wěn)定性好，而且與底物和產(chǎn)物更容易分開，所以在工業(yè)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)和生化分析等方面的應(yīng)用發(fā)展較快第三十九張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 （一）工業(yè)方面應(yīng)用 由于酶固定化以后，既穩(wěn)定，又容易與S和P分離，并且可以重復(fù)使用；所以固定化酶在工業(yè)上的應(yīng)用既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用第四十張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月例1、L-氨基酸的生產(chǎn)是利用固定化氨基?；阜磻?yīng)進(jìn)行的生產(chǎn)步驟：先將氨基?；肝接贒EAE-交聯(lián)葡聚糖A-25，制成固定化酶反應(yīng)柱，在柱中通入DL-氨基酸的N-?；苌铮缓蟛捎萌芙舛确ò袻-氨基酸和?；?D-氨基酸分開 （這樣就得到了光學(xué)純度好，回首率高的DL-氨基酸）L-苯丙

20、氨酸既是營(yíng)養(yǎng)增補(bǔ)劑，又是甜味劑阿斯巴甜的主原料第四十一張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月例2、利用固定化多酶反應(yīng)柱生產(chǎn)3-磷酸甘油醛 多酶反應(yīng)柱，從上到下依次分別為用聚丙烯酰胺凝膠包埋的己糖激酶、磷酸己糖異構(gòu)酶、6-磷酸果糖激酶-1、醛縮酶（裂解酶）。當(dāng)向反應(yīng)柱注入一定比例的G、ATP、Mg 2+混合時(shí)，這些底物原料流經(jīng)反應(yīng)柱時(shí)，依次被己糖激酶、磷酸己糖異構(gòu)酶、6-磷酸果糖激酶-1和醛縮酶催化反應(yīng)，生成3-磷酸甘油醛第四十二張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（二）醫(yī)學(xué)方面 固定化酶在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用，目前正在積極的研究和開發(fā)。其中用包埋法制備的固定化酶，在治療酶缺乏癥和代謝異常癥

21、等疾病時(shí)，有很好的發(fā)展前景。 例1 在小白鼠腹腔內(nèi)，分別注射生理鹽水、游離的和固定化的天冬酰胺酶后，飼養(yǎng)觀察的結(jié)果如圖10-8所示 從圖中可看出：使用游離天冬酰胺酶的藥效時(shí)間為2天，而使用固定化天冬酰胺酶的藥效時(shí)間為6天，明顯延長(zhǎng)了藥效時(shí)間第四十三張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 機(jī)體正常的體細(xì)胞能合成足量的Asn 供蛋白質(zhì)合成使用，但白血病病變細(xì)胞卻不能合成Asn，必須不斷從血液中攝取Asn供病變細(xì)胞蛋白質(zhì)合成。因此，臨床上應(yīng)用天冬酰胺酶使Asn水解為Asp ，減少血液Asn的含量，使病變細(xì)胞蛋白質(zhì)合成受阻，達(dá)到治療的目的第四十四張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月例2 人工

22、腎 尿毒癥患者就是由于腎臟病變，體內(nèi)的代謝廢物如尿素、尿酸等不能隨尿排出體外，傳統(tǒng)的方法就是“透析”，即利用半透膜將血液中的代謝廢物排除。這種方法病人很痛苦，使用不方便，并且成本很高；而新型人工腎是由微型膠囊脲酶和微型膠囊吸附劑離子交換樹脂或活性炭構(gòu)成的，將其裝于體外血管分流器內(nèi)，并與循環(huán)系統(tǒng)連接，體積約為1立升，可隨身攜帶。并且由于固定化酶可重復(fù)使用，離子交換樹脂可再生，所以此法比透析法效率高、成本低、使用方便第四十五張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（三）生化分析方面 1定量分析 定量分析是將固定化酶分別與分光光度計(jì)、熒光光度計(jì)和微量熱量計(jì)等儀器組合起來，進(jìn)行含量檢測(cè)的一種自動(dòng)分析

23、方法。目前這種分析方法正在臨床檢驗(yàn)中應(yīng)用。 例如，在固定化膽堿酯酶中，通人一定體積的空氣或水，根據(jù)熒光分析測(cè)定結(jié)果，便可得知其中對(duì)人有害的膽堿酯酶神經(jīng)毒劑(酶抑制劑)的含量 現(xiàn)在國(guó)際上已用固定化酶對(duì)體液和排泄物中的過氧化氫、尿素、乳酸、葡葡糖和氨基酸等物質(zhì)進(jìn)行自動(dòng)分析測(cè)定(見表10-6)。 第四十六張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2制作酶電極 將固定化酶覆蓋在電極上，或?qū)⒚腹潭ㄔ陔姌O上構(gòu)成的裝置稱酶電極，也稱酶?jìng)鞲衅?3分析物質(zhì)的結(jié)構(gòu) 將分析蛋白質(zhì)和核酸一級(jí)結(jié)構(gòu)的蛋白水解酶、羧肽酶、亮氨酸氨肽酶、核酸酶、磷酸二酯酶和磷酸單酯酶等分別制成固定化酶，在應(yīng)用時(shí)比游離酶操作簡(jiǎn)單，分離方便4研

24、究酶的功能和反應(yīng)機(jī)理 采用固定化酶可以研究酶的功能和反應(yīng)機(jī)理第四十七張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月例如 為了研究某些酶的亞單位功能，可將具有4個(gè)亞基的醛縮酶固定到瓊脂糖上，制成固定化的醛縮酶(s)。將此酶經(jīng)含巰基乙醇的8molL尿素溶液處理后，得到變性的固定化亞單位(b)。然后經(jīng)透析和再生，則分別得到了固定化亞單位(c)和再生固定化醛縮酶(d)(見圖10-9)。(a)、(c)和(d)三者的比活力分別為4.5、1.6和2.2umg蛋白。這表明構(gòu)成醛縮酶的亞基(即亞單位)是有酶活性第四十八張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月5制備親和吸附劑 有些物質(zhì)如酶和底物(或競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑 )

25、、抗原和抗體、激素和受體蛋白、DNA和RNA等具有某些生物學(xué)特性，即每一對(duì)物質(zhì)之間存在著很高的特異結(jié)合能力。如果將酶用適當(dāng)?shù)妮d體固定后，制成的親和吸附劑就能把類似底物從混合物中分離出來 。 第四十九張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（四）應(yīng)用實(shí)例固定化5-磷酸二酯酶的制備(重氮法) 材料準(zhǔn)備酶固定化酶活力測(cè)定粗酶液的制備雙功能試劑SESA（對(duì)-硫酸酯乙砜基苯胺）的配制載體（葡聚糖凝膠G-200 ）的制備載體的活化（制備SESA葡聚糖凝膠G-200載體 ）原酶液活力測(cè)定 固定化酶活力測(cè)定 殘留酶活力測(cè)定相對(duì)酶活力和回收率的計(jì)算 第五十張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1、粗酶液制

26、備將桔青霉菌(Penicillium citrium)發(fā)酵液用（NH4）2SO4鹽析，或用的冷乙醇沉淀分離得到酶2、雙功能試劑的預(yù)處理 取5g SESA（對(duì)-硫酸酯乙砜基苯胺）加10ml水研磨，隨后慢慢加入含2Na2CO3的0.1molL的NaOH溶液40ml混勻，收集懸液，棄去殘?jiān)?、載體的處理取10g SephadexG-200(粉末狀150-200目)凝膠，加水200mi浸泡12h后，加含2 Na2CO3的0.1molL NaOH溶液，室溫放置過夜，使其充分溶脹4、載體的活化將溶脹好的堿性SephadexG-200凝膠置沸水浴中攪拌，當(dāng)加溫到50時(shí)，逐漸加入SESA懸液，用含2 Na2

27、CO3的0.1molL NaOH溶液調(diào)pH值為8，待加溫到80時(shí)，保持20min，爾后繼續(xù)加溫到90，維持6min，接著開始降溫冷卻，并依次用0.1molL NaOH和0.1molL HCL溶液各700ml，洗3次，再用水洗至pH4.0左右 第五十一張，PPT共五十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月5、酶固定化取上述SESA-SephadexG-200載體2g(離心后濕重)于冰浴中冷卻，加5 Na2NO2溶液05ml，攪勻并滴加1molL HCL 05ml，攪拌10min后，用冷的0.05N HCL洗三次，冷水洗一次。在05用1molL Na2CO3溶液調(diào)pH6.07.0，立即加入酶液lml（10mg