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酶工程名词解释酶工程名词解释必需水第一章绪论酶:具有生物催化功能的生物大分子酶工程:酶的生产与应用的技术过程核酸类酶:分子中起催化作用的主要组分为核糖核酸的酶蛋白类酶:分子中起催化作用的主要组分为蛋白质的酶酶的生产:通过各种方法获得所需酶的技术过程酶的改性:通过各种方法改进酶的催化特性的技术过程酶的专一性: 酶对所作用的底物有严格的选择性，一种酶仅能作用于一种物质，或一类分子结构相似的物质，促其进行一定的化学反应，产生一定的反应产物，酶的转换数:每个酶分子每分钟催化底物转化的分子数第二章微生物发酵产酶酶的发酵生产：通过预先设计，经过人工操作，利用微生物的生命活动获得所需的酶的技术过程，转录：以DNA为模板，以核苷三磷酸为底物，在依赖DNA 的RNA聚合酶的作用下，生成RNA的过程翻译：以mRNA为模板，以各种氨基酸为底物，在核糖体上通过各种tRNA、酶和辅因子的作用，合成多肽酶的过程酶的诱导：加进某些物质，使酶的生物合成开始或加速进行的现象酶的反馈阻遏：酶催化反应的产物或代谢途径的末端产物使该酶的生物合成收到阻碍的现象分解代谢物阻遏：某些物质经过分解代谢产生的物质阻碍某些酶生物合成的现象发酵动力学：研究发酵过程中细胞生长速率、产物生成速率、基质消耗速率以及环境其因素对这些速率的影响规律等的学科第三章动植物细胞培养产酶动物细胞培养产酶：将优良的种质细胞用胰蛋白酶消化处理，分散成细胞悬浮液，再将细胞悬浮液接入适宜的培养液中，在人工控制条件的反应器中进行细胞培养，而获得所需的酶植物细胞培养产酶：从植物外植体中诱导获得植物细胞，再通过筛选、诱变、原生质体融合或基因重组等手段选育得到优良的产酶细胞，然后在人工控制条件的反应器中进行细胞培养，而获得所需的酶端粒酶：催化端粒合成和延长的酶抗体酶：具有生物催化活性的抗体分子半抗原：仅具备抗原性而不具有免疫原性的物质超氧化物歧化酶：催化超氧负离子进行氧化还原反应的氧化还原酶，具有抗辐射、抗氧化、抗衰老的功效纤溶酶原激活剂：一种丝氨酸蛋白酶，可以催化纤溶酶原水解，生成纤溶酶第四章酶的提取与分离纯化细胞破碎：利用外力破坏细胞膜外层结构，使细胞内容物包括目的产物成分释放出来酶的提取：在一定条件下，用适当的溶剂处理含酶原料，使酶充分溶解到溶剂中的过程沉淀分离：通过改变某些条件或添加某种物质，使酶在溶液中的溶解度降低，从溶液中析出沉淀，而与其它溶质分离的技术过程离心分离：借助于离心机旋转所产生的离心力，使不同大小、密度的颗粒分离的技术过程层析分离：利用混合液中各组分的物理化学性质的不同，使各组分以不同的比例分布在两相中，当流动相以一定速率流经固定相时，各组分的移动速率不同，从而使不同的组分分离的技术过程凝胶层析：以各种多孔凝胶为固定相，利用流动相中所含各种组分的相对分子质量不同而达到物质分离的一种层析技术亲和层析：利用生物分子与配基之间所具有的可逆的亲和力，而分离纯化生物分子的技术电泳：带电粒子在电场中向着与其本身所带电荷相反的电极移动的过程萃取：利用混合液中各组分在两相中的溶解度不同而使其分离的技术双水相萃取: 利用溶质在两个互不相溶的水相中的溶解度不同而达到分离的萃取技术超临界萃取:利用欲分离物质与杂质在超临界流体中的溶解度不同而达到分离的一种萃取技术过滤: 利用物质的溶解性差第一文库网异，将液体和不溶于液体的固体分离开来酶分离技术:在适宜的条件下将溶解到溶剂中酶与杂质分开，而获得所需酶制品的技术过程结晶: 溶质以晶体形式从溶液中析出的过程第五章酶分子修饰酶分子修饰:通过各种方法直接使酶分子的结构发生某些改变，从而改进酶的催化特性的技术过程肽链有限水解修饰:某些蛋白质原来没有酶的催化活性，利用具有高度专一性的蛋白酶除去其一部分肽链或若干个氨基酸残基，使其空间结构发生某些精细的改变，显示出酶的催化活性或提高酶活性核苷酸链剪切修饰:某些RNA分子原本不具有催化活性，经过适当的修饰作用，在适当位置去除一部分核苷酸残基以后，可以显示酶的催化活性，成为一种核酸类酶酶的侧链基团修饰:采用一定的方法使酶的侧链基团发生改变，从而改变酶的催化特性的修饰方法大分子结合修饰:采用水溶性大分子与酶蛋白的侧链基团共价结合，使酶分子的空间构象发生改变，从而改变酶的特性与功能的方法氨基酸置换修饰:将酶分子肽链上的某一个氨基酸换成另一个氨基酸的修饰方法核苷酸置换修饰:将酶分子核苷酸链上的某一个核苷酸换成另一个核苷酸的修饰方法定点突变:在DNA序列中的某一特定位点上进行碱基的改变从而获得突变基因的操作技术金属离子置换修饰:把酶分子中的金属离子换成另一种金属离子，使酶的功能和特性发生改变的修饰方法酶的物理修饰:通过各种物理方法使酶分子的空间构象发生某些改变，从而改变酶的某些特性和功能的方法第六章酶、细胞、原生质体固定化固定化酶:固定在载体上并在一定的空间范围内进行催化反应的酶固定化细胞:采用各种方法固定在载体上，在一定的空间范围进行生长、繁殖和新陈代谢的细胞固定化原生质体: 固定在载体上，在一定的空间范围内进行生命活动的原生质体吸附法:利用各种固体吸附剂将酶或细胞吸附在其表面上，而使其固定化的方法包埋法:将酶、细胞或原生质体包埋在各种多孔载体中，使其固定化的方法结合法:选择适宜的载体，使之通过共价键或离子键与酶结合在一起的固定化方法交联法:借助双功能试剂使酶分子之间发生交联作用，制成网状结构的固定化酶的方法第七章酶非水相催化酶非水相催化：酶在非水介质中进行的催化作用有机介质中的酶催化：酶在含有一定量水的有机溶剂中进行的催化反应微水介质体系：是由有机溶剂和微量的水组成的反应体系水活度：有机溶剂中酶活性与水含量的关系对映体选择性：酶识别外消旋化合物中某种构象的对映体的能力手性化合物：化学组成相同，立体结构互为对映体的两种异构体化合物第八章酶定向进化定向进化：生物进化按照一定步骤依生物自身能力而向一定方向进行，与外部环境无关酶定向进化：模拟自然进化过程，在体外进行酶基因的人工随机突变，建立突变基因文库，在人工控制条件的特殊环境下，定向选择得到具有优良催化特性的酶的突变体的技术过程易错PCR技术：从酶的单一基因出发，在改变反应条件的情况下进行聚合酶链反应，使扩增得到的基因出现碱基配对错误，而引起基因突变的技术过程DNA重排技术：从两种以上同源正突变基因出发，用酶切割成随机片段，经过不加引物的多次PCR循环，使DNA的碱基序列重新排布而引起基因突变的技术过程基因家族重排技术：从基因家族的若干同源基因出发，用酶切割成随机片段，经过不加引物的多次PCR循环，使DNA的碱基序列重新排布而引起基因突变的技术过程酶突变基因的定向选择：在人工控制条件的特殊环境下，按照人们所设定的进化方向对突变基因进行选择，以获得具有优良催化特性的酶的突变体的技术过程噬菌体表面展示技术：利用丝状噬菌体的外膜结构蛋白与某些特定的外源蛋白或多肽分子形成稳定的复合物，使目标外源蛋白质或多肽富集在噬菌体表面的一种分子展示技术细胞表面展示技术：通过可以锚定在细胞表面的特定蛋白质与某些外源蛋白质或多肽形成稳定的复合物，使这些外源蛋白质或多肽富集在细胞表面的一种分子展示技术第九章酶反应器酶反应器：用于各种酶进行催化反应的容器及其附属设备搅拌罐式反应器：带有搅拌装置的一类罐式反应器，由反应罐、搅拌器和保温装置组成填充床式反应器：将固定化酶堆叠在反应容器中进行催化反应的一种反应器流化床式反应器：通过液体的流动使固定化酶颗粒在悬浮翻动状态下进行催化反应的一种反应器鼓泡式反应器：利用从反应器底部通入的气体产生的大量气泡，在上升过程中起到提供反应底物和混合两种作用的一类反应器膜反应器：将酶催化反应与半透膜的分离作用组合在一起而成的反应器喷射式反应器：利用高压蒸汽的喷射作用，实现酶与底物的混合，进行高温短时催化反应的一种反应器第十章酶的应用酶的应用：在特定的条件下通过酶的催化作用，获得所需的产品、除去不良物质或者获取所需信息的技术过程酶学诊断：通过酶的催化作用测定体内某些物质的含量变化，或者通过体内原有酶活力的变化情况进行疾病诊断的方法药用酶：用于预防和治疗疾病的酶药物的酶法生产：利用酶的催化作用将前体物质转变为药物食品的酶法保鲜：利用酶的催化作用，防止或者消除各种外界因素对食品产生的不良影响，从而保持食品的优良品质和风味特色的技术酶名词解释糖异生名词解释专一性：一定条件，一种酶只能催化一种或一类结构相似的底物进行某种类型反应的特性绝对专一性：一种酶只能催化一种底物进行一种反应构型专一性——立体异构选择性，顺反异构选择性专一底物——如脲酶催化尿素的分解反应相对专一性：一种酶催化一类结构相似的底物进行某种相同类型的反应键专一性——作用于相同化学键的一类底物，如酯酶基团专一性——作用于相同基团的一类底物，如胰蛋白酶抑制剂:凡能降低酶催化反应速率的物质都称之为抑制剂不可逆抑制:抑制剂与酶的活性中心发生了化学反应，或共价地连接到酶分子的必需基团上，阻碍了底物的结合或破坏了酶的催化基团, 不能用透析或稀释的方法除去抑制剂，酶活性难以恢复。
: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。
2、与固定化酶相比，固定化细胞具有以下优点：（1）免去了破碎细胞提取酶的手续（2）酶在细胞内的稳定性较高，完整细胞固定化后酶活性损失少（3）固定化细胞制备的成本比固定化酶低（4）无需辅酶再生虽然固定化细胞具有上述许多优点，但也有不足之处，具体表现在：1、仅能利用胞内酶；2、细胞膜、细胞壁和载体都存在着扩散限制作用；3、载体形成的孔隙大小影响高分子底物的通透性；4、可能有副反应。
一. 名词解释1．生物酶工程又称高级酶工程它是酶学与现代分子生物学技术相结合的产物。
2．蛋白质工程蛋白质工程就是运用蛋白质结构功能和分子遗传学知识，从改变或合成基因入手，定向地改造天然蛋白质或设计制造新的蛋白质。
3.多核糖体把细胞放在极其温和的条件下处理，就能得到几个到几十个核糖体在一条mRNA上结合起来的形态4.固定化酶水溶性酶经物理或化学方法处理后，成为不溶于水的但仍具有酶活性的一种酶的衍生物。
在催化反应中以固相状态作用于底物5.酶反应器以酶或固定化酶为催化剂进行酶促反应的装置。
6．酶工程又叫酶技术，是酶制剂的大规模生产和应用的技术7.生物传感器对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。
8. motif (模体)指的是蛋白质分子结构中介于二级结构与三级结构之间的一个结构层次，又称超二级结构9. domain功能域生物大分子中具有特异结构和独立功能的区域,特别指蛋白质中这样的区域10.PDB蛋白质数据库（Protein Data Bank,PDB）是一个生物大分子，11. DNA shuffling体外同源重组技术。
通过改变单个基因原有的核苷酸序列创造新基因，并赋予产物以新功能。
12.生物催化剂是指生物反指应过程中起催化作用的游离或固定化细胞各游离或固定化酶的总称13.必需基团有的基团既在结合中起作用，又在催化中起作用，所以常将活性部位的功能基团统称为必需基团(essential group)14.活性中心。
酶的活性中心是酶与底物结合并发挥其催化作用的部位。
15.有性PCR dna改组16.DNA改组通过改变单个基因原有的核苷酸序列创造新基因，并赋予产物以新功能。
17.免疫传感器偶联抗原/抗体分子的生物敏感膜与信号转换器组成的，基于抗原抗体特异性免疫反应的一种生物传感器。
18.易错PCR是从酶的单一基因出发，在改变反应条件的情况下进行聚合酶链反应，使扩增得到的基因出现碱基配对错误，从而引起基因突变的技术过程。
酶反应器（济南大学泉城学院，生物技术08Q1 唐静静20083004097）摘要：介绍常见的酶反应器的类型及特点及其选型与设计，提出理想型酶反应器的概念，连续搅拌罐反应器（CSTR）的特点和操作方程的建立；连续活塞流酶反应器（BCFR）的特点和操作方程的建立；分批式搅拌罐反应器（BSTR）的特点和操作方程的建立。
关键词：酶反应器连续搅拌罐反应器（CSTR）连续活塞流酶反应器（BCFR）分批式搅拌罐反应器（BSTR）酶反应器(Enzyme reactor)：以酶或固定化酶作为催化剂进行酶促反应所需的装置称为酶反应器，。
酶反应器是用于完成酶促反应的核心装置。
它为酶催化反应提供合适的场所和最佳的反应条件，以便在酶的催化下，使底物（原料）最大限度地转化成产物。
它处于酶催化应过程的中心地位，是连接原料和产物的桥梁。
酶反应器特点：不同于化学反应器：在低温、低压下发挥作用，反应时的耗能和产能也比较少；不同于发酵反应器：因为它不表现自催化方式（即细胞的连续再生）酶反应器的分类：与化学反应一样，酶反应器也是根据其型式和操作方式来分类的。
按结构区分：搅拌罐式反应器（Stirred Tank Reactor, STR）填充床式反应器(packed bed reactor, PBR )流化床式反应器( Fluidized Bed Reactor, FBR)膜反应器(Membrane Reactor, MR)鼓泡式反应器(bubble column reactor, BCR )按操作方式区分：分批式反应(batch )连续式反应(continuous )流加分批式反应(feeding batch )结构+操作方式：连续搅拌罐反应器（Continuous Stirred Tank Reactor, CSTR）分批搅拌罐反应器（Batch Stirred Tank Reactor, BSTR）各种酶反应器的特点理想型酶反应器理想的酶反应器的要求：评价标准：反应器生产能力的大小和产品质量的高低。
酶:有催化功能的生物大分子分为:蛋白酶(P酶)和核酸类酶(R酶)(主要由RNA组成)酶的特点:催化效率高、专一性强、作用条件温和酶工程主要内容：微生物细胞发酵产酶、动植物细胞培养产酶、酶的提取与分离纯化，酶分子的修饰，酶，细胞和原生质体固定化、酶的非水相催化、酶反应器和酶的应用酶的催化效率比非酶催化反应高107~1013倍酶催化作用的影响因素：底物浓度、酶浓度、温度、Ph 值、激活剂浓度、抑制剂浓度酶在60度以上易失活常见激活剂：ca、mg 、co、zn 、mn 、cl（α——淀粉酶），钴离子和镁离子是葡萄糖异构酶的激活剂酶的命名：国际酶学委员会ICE ：推荐名和系统名推荐名：底物名+催化反应类型+酶（水解酶类可省略反应类型名，只在底物后加酶字即可）系统名：作用底物+酶的作用基团+催化反应类型按酶的催化作用类型将蛋白酶分为6大类：氧化还原酶，转移酶，水解酶，裂解酶，异构酶，合成酶将R酶分为：剪切酶、剪接酶、多功能酶还可以由酶的底物是RNA分子还是其他分子，可将R酶分为分子内催化和分子间催化酶活力：是指在一定条件下，酶所催化的反应初速度。
酶催化反应速度，通常用单位时间t内底物S的减少量或产物P的增加量来表示1961年国际生物化学与分子生物学联合会规定：在特定的条件下（温度可采用25摄氏度，pH值等条件均采用最适条件），酶1min催化1umol的底物转化为产物的酶量定义为1个酶活力单位，这个单位称为国际单位（IU）。
国际上另一个常用的酶活力单位是卡特（kat），在特定条件下酶1s催化1mol底物转化为产物的酶量定义为1kat 酶的比活力，是指在特定的条件下，单位重量(mg)蛋白质或RNA所具有的酶活力单位数。
固定化酶：与水不溶性载体结合，在一定的空间范围内起催化作用的酶酶的提取：在一定条件下，用适当的溶剂处理含酶原料，使酶充分溶解到溶剂中的过程。
酶提取注意事项：1、目标酶分子的特性及其物理、化学特性，2、酶分子和杂质的主要性质差异，3、酶的使用目的和要求，4技术实施的的难易程度，5、分离成本的高低，6、是否会造成环境污染。
