第六章生物催化剂的修饰与改造-课件

• 增色效应（hyperchromic effect） 由于DNA变性而引起的光吸收增加的 现象
• 使双链DNA解链度达到50%所需的温度称为解链温度 (Tm)、变性温 度、熔点
• DNA的解链温度一般在82-95℃ ，与DNA的分子大小和碱基组成、 溶液的pH值和离子强度（+）等有关
二、复性
• DNA复性：缓慢降温可以使热变性DNA重新 形成互补双链结构
且RNA的完整性和纯度都很高
3、氯化锂-尿素法
• 利用高浓度尿素变性蛋白质同时抑制RNA 酶，氯化锂选择性沉淀RNA
• 缺点：存在DNA污染，氯化锂沉淀RNA会 丢失一些小分子RNA，如5sRNA等
• 优点：快速、简便、产量高，尤其适用于大 量样品少量组织细胞的RNA提取
4·热酚法
• 将异硫氰酸胍、巯基乙醇和SDS等联合使用，可以快速裂 解细胞，解离核蛋白复合物，释放RNA，并有效抑制 RNase的活性
• 在某些理化因素的作用下，维 系核酸二级结构的氢键和碱基 堆积力受到破坏，DNA双螺旋 结构松散，变成单链的过程称 为核酸的变性
• 核酸双螺旋区的氢键断裂，变 成单链，但并不涉及共价键的 断裂
DNA解链曲线
DNA变性的本质是氢键的断裂
核酸的变性因素
• 变性方法
–热变性、酸碱变性、化学变性剂（乙醇、 尿素和甲酰胺 ）
(3)煮沸裂解法
• 以溶菌酶、Triton裂解细菌，然后以沸水浴加热，不 仅促进细菌裂解，还可以使蛋白质和染色体DNA、质 粒DNA变性
• 当降低温度时，闭环质粒DNA复性留在上清液中，而 染色体DNA保持与细胞膜碎片结合、沉淀，可以通过 离心除去
• 在离心上清液中加入有机溶剂 (例如异丙醇)便得到质 粒DNA粗品沉淀

（三）与辅因子相关的修饰：辅因子的共价结合；引 入新的具有强反应的辅因子；金属酶的金属取代。
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（一）酶的表面修饰
1.1 化学固定化： 通过酶表面的酸性或碱性氨基酸残
基将酶共价连接到惰性载体上。
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1.2 酶的小分子化学修饰作用
小分子化合物对酶活性部位或以外的侧链基团 进行化学修饰，常用修饰剂有氨基葡萄糖、 醋酸酐等。
通过两个途径实现 化学修饰法：由于可用试剂的限制，获得的 种类少。 蛋白质工程：利用基因操纵技术。
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2.3 肽链伸展后的修饰
❖ 脲、盐酸胍处理使酶肽链充分伸展，修饰酶， 然后复性（具有某种催化活性的构象）。 Saraswothi等，先让酶变性，然后加入 相应于所希望酶活力的竞争性抑制剂，待获 得所希望酶的构象时，用戊二醛交联，以固 定这个构象，然后透析除掉这种抑制剂。以 丙酸作竞争性抑制剂，把核糖核酸酶制成一 种“酸性酯酶”。
二、 酶修饰的方向
❖ 1． 核酸水平（生物酶工程的内容）
通过基因工程方法改变编码酶分子的基 因而达到改造酶的目的。
❖ 2． 蛋白质水平（化学修饰、定点突变 等）
通过分子修饰的方法来改变已分离出来 的天然酶的活性。
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酶化学修饰的目的
1. 研究酶的结构与功能的关系。（50年代末）
2. 人为改变天然酶的某些性质，扩大酶的应用
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④ 催化基团（部位）是在催化反应中直 接参与电子接受关系的部位。
牛 胰 凝 乳 蛋 白 酶 Ser195 ， His57 ， ASP120
枯草杆菌蛋白酶，Ser221, His64, ASP32
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⑤ 底物结合部位：酶活性部位直接与其 底物结合的残基构成的空间部位。

《生物催化剂技术》PPT 课件
这个PPT课件将带你了解生物催化剂技术的概念、原理、种类、特点、应用 领域，以及在工业上的应用。让我们一起探索生物催化剂技术的前景与挑战。
催化剂的概念与原理
催化剂是指能够加速化学反应速率，但本身在反应中不被消耗的物质。催化 剂通过降低反应的活化能，提供新的反应路径来促进反应的进行。
食品加工
酶在食品加工中的应用可以提 高产品质量、改善口感和延长 保质期。
生物催化剂的前景与挑战
1
前景
生物催化剂具有巨大的应用潜力，可以提高反应效率、节约资源，同时也对环境 友好。
2
挑战
生物催化剂在活性、稳定性、特异性等方面仍面临一定的挑战，需要进一步的研 究和发展。
3
研究方向
未来的研究重点包括提高催化剂的催化效率、改善催化剂的特异性以及提高催化 剂的稳定性。
3 组织
组织催化剂是一种利用生物组织中的酶或其他生物大分子来催化化学反应的生物催化剂。
生物催化剂的特点
高效选择性
酶对底物具有高度选择性，可以选择性地催化特定的反应。
温和条件
生物催化剂的反应一般在温和的条件下进行，不需要高温或高压。
可重复使用
生物催化剂可以通过简单的处理方法得到再生并且反复使用，降低了生产成本。
生物催化剂的应用领域
医药制造
• 药物合成 • 酶替代治疗
食品加工
• 酶改善食品质量 • 酶降解食品成分
环境保护
• 废水处理 • 废弃物降解
生物催化剂在工业上的应用
工业生产
生物催化剂在生物燃料生产、 生物塑料制造等工业领域发挥 着重要作用。
制药行业
酶催化技术在制药行业中得到 广泛应用，用于药物合成和药 物转化。

EC. X. X. X. X
例如： 乳酸脱氢酶
生物催化剂 PowerPointPresentatio(1)
1.4 酶活性(enzyme activity)
酶活性的表示方法： 酶活性指的是酶的催化能力， 用反应速度来衡量，即单位
时间里产物的增加或底物的减少。
V= dP / dt = - dS / dt 测定方法： 吸光度测定、气体分析、电化学分析等。
羧肽酶
第7章 生物催化剂—酶
Enzymes
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本章主要内容
酶的一般概念 酶的组成与维生素 酶的结构与功能的关系 酶的催化机理 酶反应的动力学 酶活性的调节
生物催化剂 PowerPointPresentatio(1)
1.酶的概述
1.1 定义
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酶蛋白的作用：与特定的底物结合，决定反应的专一性。
辅酶、辅基的作用：参与电子的传递、基团的转移等，决定了酶所 催化反应的性质。有十几种.
辅酶与辅基的异同点: 它们都是耐热的有机小分子，结构上常与 维生素和核苷酸有关。但是辅酶与酶蛋白结合不紧，容易经透析除去， 而辅基通常与酶蛋白共价相连。
金属离子的作用：它们是酶和底物联系的“桥梁”；稳定酶蛋白的 构象；酶的“活性中心”的部分。
专一性
即对底物的选择性或特异性。一种酶只催化一种或一类底物转变 成相应的产物。
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绝对专一性
一种酶只催化一种底物转变为相应的产物。 例如，脲酶只催化尿素水解成CO2 和NH3。
相对专一性
一种酶作用于一类化合物或一类化学键。 例如，不同的蛋白水解酶对于所水解的肽键两侧的基团有 不同的要 求。