第九章 固定化酶

第三章-酶

2 第三章 酶化学

（一）名词解释

1.米氏常数； 2.寡聚酶；3.比活力(specific activity) 4.变构酶； 5.同工酶；

6.活性中心；7. 竞争性抑制作用； 8. 非竞争抑制作用； 9. 反竞争性抑制作用10.酶的专一性； 11. 酶原的激活； 12. 别构效应； 13. 正协同效应；14. 共价修饰调节；15. 酶活力； 16. 不可逆抑制作用； 17. 可逆抑制作用。

1.变构酶活性中心外还有___________，当以v对[S]作图时，它表现出______型曲线，而不是典型的米氏酶所具有的_______曲线。

2.酶活性的国际单位（I.U.）定义为在最适条件下，将底物转化为产物的速度为_______的酶量。

3.对于符合米氏方程的酶，v-[S]曲线的双倒数作图（Lineweaver-Burk作图法）得到的直线，在横轴的截距为___________，纵轴上的截距为____________。

4.若同一种酶有n个底物就有________个Km值，其中Km值最________的底物，一般为该酶的最适底物。

5.蛋白质磷酸化时，需要__________酶，而蛋白质去磷酸化需要_______酶。

6.当底物浓度等于0.25Km时，反应初速度与最大反应速度的比值是______。

7.酶催化反应的实质在于降低反应的______，使底物分子在较低的能量状态下达到______态，从而使反应速度______。

8.___ ____抑制剂不改变酶促反应Vmax，______抑制剂不改变酶促反应Km。

9.谷丙转氨酶属于___________酶类；它的系统名称是___________。

10.复合酶类有___________和___________两部分组成。

11.合成酶类催化由_______合成一种物质的反应,且必须有_______参加.

12.酶活性中心有两个功能部位,一是___________,一是___________.

1 第九章 酶催化反应

游离酶使用中的局限性:

1.提取纯化繁琐,价格昂贵。

2.反应之后要从反应混合物中回收有活性的酶以重复利用，在技术上有很大难度，所以难以重复使用 。

3.稳定性差，不能在有机溶剂、强酸、强碱或者高温下使用，有些酶即使在较合适的条件下使用，也会很快失活。 克服游离酶缺点的方法:

1.人工合成酶

使用有机合成以及聚合物化学中的最新技术来合成具有像酶那样活性的催化剂。称这种催化剂是“人工合成酶”，这种方法难度大，成本高，工业价值不大。

2. 酶的“改性”、“修饰”以适应实际使用的条 件。酶和细胞的固定化是其中一个重要方面

凡限制在一定的空间范围内并能连续反复地使用的酶都称为固定化酶.通过适当方法制成的不溶于水的酶都能满足这一定义。

固定化酶的优点: 可连续重复使用，稳定性高

由于不同领域的科技工作者共同努力，已经制得稳定的，可以反复使用不溶于水的固定化酶制品，，并且，这一旨在更有效地利用酶的活性和专一性的科学技术，已发展成为一门新兴的科学—酶工程学，它的研究内容包括：酶和细胞的固定化方法；固定化酶的反应动力学和扩散效应；辅酶和辅因子的固定化；酶反应器系统的设计和分析；以及固定化酶和固定化细胞的工业应用。

固定化细胞技术

固定化细胞就是被限制自由移动的细胞，既细胞受到物理化学等因素约束或限制在一定的空间界限内，但细胞仍保留催化活性并具备能被反复或连续使用的活力。是在酶固定化基础上发展起来的一项技术。

固定化细胞的优点

1、与游离细胞发酵相比，固定化细胞发酵具有以下优点：

（1）固定化细胞可以将微生物发酵改为连续酶反应

（2）可以获得更高的细胞浓度；（3）细胞可以重复使用；

（4）在高稀释率时，不会产生洗脱现象；（5）单位容积的产率高； （6）提高遗传稳定性；

（7）细胞不会受到剪切效应的影响。（8）发酵液中菌体含量少，有利与产品的分离纯化。

 第三章 固定化酶与固定化细胞

 第一节 概述

 第二节 固定化酶的性质及其影响因素

 第三节 固定化酶的制备

 第四节 固定化细胞

 第五节 固定化辅酶和原生质体

 第六节 酶反应器和固定化酶（细胞）的应用

 第一节 概述

 什么是固定化酶？

 第一节 概述

二． 固定化酶的优缺点

 多次使用

 可以装塔连续反应

 优点： 纯化简单

 提高产物质量

 应用范围广

 缺点： 首次投入成本高

 大分子底物较困难

 第一节结束

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 第二节 固定化酶的性质及其影响因素

 一． 影响固定化酶性质的因素

 二． 固定化后酶性质的变化

 三． 评价固定化酶的指标

 一． 影响固定化酶性质的因素

1． 酶本身的变化，主要是由于活性中心的氨基酸残基、高级结构和电荷状态等发生了变化。

 二．固定化后酶性质的变化

 1． 固定化对酶活性的影响：

 酶活性下降，反应速度下降

2． 固定化对酶稳定性的影响

 稳定性提高（原因）

 3． pH的变化（原因）

 载体带负电荷，pH向碱性方向移动。

 载体带正电荷，pH向酸性方向移动。

 催化反应的产物为酸性时，固定化酶的pH值比游离

 酶的pH值高；反之则低

 固定化后酶稳定性提高的原因：

 a. 固定化后酶分子与载体多点连接。

 b. 酶活力的释放是缓慢的。

 c. 抑制自身降解，提高了酶稳定性。

 PH 对酶活性的影响：

 （1） 改变酶的空间构象

 （2）影响酶的催化基团的解离  （3）影响酶的结合基团的解离

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【适应症】○头部外伤伴有意识障碍。○脑手术伴有意识障碍。○脑梗塞急性期意识障碍。○促进脑卒中偏瘫患者的上肢功能恢复。但只限于发病后一年内，并进行功能康复训练和通常口服药物疗法（脑代谢活化剂、脑循环药改善等）的病例中，下肢偏瘫比较轻者。○下列疾病可与蛋白分解酶抑制剂并用治疗。⑴急性胰腺炎。⑵慢性复发性胰腺炎急性发作期。⑶术后的急性胰腺炎。

【用法用量】○头部外伤及脑手术伴有意识障碍通常，成年人以胞二磷胆碱计1次100～500mg(1～2支)，一日1～2次，静滴、静注或肌注。可根据年龄、症状适当增减。○脑梗塞急性期意识障碍通常，以胞二磷胆碱计1000mg (4支)，每日1次，静注，连续2周。○脑卒中偏瘫通常，以胞二磷胆碱计1000mg (4支)，每日1次，静注，连续4周；或以胞二磷胆碱计250mg (1支)，每日1次，静注，连续4周，有好转趋势时，再连续注射4周。○胰腺炎 通常与蛋白分解酶抑制剂并用，每日1次，每次以胞二磷胆碱计1000mg(4支)， 静注，连续并用2周。○或遵医嘱。