酶工程概念.

酶工程概念

酶活力: 酶催化某一化学反应的能力,一般用在一定条件下,酶催化某一反应的反应速

率来表示。

酶活力单位:表示酶量多少的单位。

酶活力单位:表示酶量多少的单位。

转换率:mol催化活性,分子活性,转换率(催化中心活性:在单位时间内,酶分子活

性中心转换的底物分子数目。Kcat,单位1/s

盐溶现象:一般在低盐浓度的情况下,酶蛋白的溶解度随盐浓度的升高而增加的现象。

盐析现象:一般在一定盐浓度的情况下,酶蛋白的溶解度随盐浓度的升高而降低,并从

溶液中析出的现象。

盐析基本原理:由于盐的作用破坏了酶蛋白分子表面的水化膜,以及盐的反离子作用改

变了酶蛋白分子表面的电荷,导致酶蛋白从亲水胶体状态成为不带电荷的憎水胶体状态,从而使酶蛋白从水溶液中析出

疏水作用层析分离

靠疏水基团的疏水力,分离生物大分子的液相色谱法。

蛋白质分子表面含有一些疏水性基团,如酪氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、异亮氨酸、亮氨酸等疏水性氨基酸所含的疏水性基团较多。

疏水性吸附剂常以琼脂糖、聚乙烯醇、聚乙烯及其衍生物为载体,经溴化氰等物质活化,偶联上短链烷基、苯基、聚醚等疏水性基团。

固定化酶:凡限制在一定的空间范围内并能连续反复地使用的酶。

固定氨基酰化酶:第一个实现工业化生产的固定化酶

1优点:稳定性提高,与底物产物分离容易,反应条件易于控制,节约劳动力 2缺点:成本高,存在染杂菌,载体降解/酶的渗漏等问题,只适用于水溶性的小分子底

物,局限于单级反应。

固定化细胞:凡限制在一定的空间范围内,并能连续反复地使用的具有一定生理功能的

细胞。

优点:增加酶的稳定性;

省去了酶的分离过程;

对于多酶反应体系,无需辅因子再生。

缺点:必须保持菌体的完整;必须防止细胞内蛋白酶对所需酶的分解,同时抑制其他酶的活性,以阻止副产物的生成。细胞壁和膜阻碍底物和产物的渗透、扩散。

1. 游离酶的比活:每毫克酶蛋白所具有的酶活力单位数表示。

2. 固定化酶的比活:每(克干固定化酶所具有的酶活力单位数表示或单位面积(cm2

的酶活力单位表示(酶膜、酶管、酶板。

酶:蛋白质组分和对热稳定的非蛋白小分子物质组成。后者叫辅因子

辅因子:金属离子或小分子有机化合物(辅酶或辅基

辅酶:与酶蛋白结合力比较弱

辅基:与酶蛋白结合力比较强。

1.空间效应

构象效应:(吸附法,共价结合酶在固定化过程中,由于存在酶和载体的相互作

用,从而引起酶空间结构的改变,导致酶催化底物转化能力的改变。

位阻效应(空间障碍:因载体的存在,给酶的活性部位或调节部位造成了空间障 碍,使酶的活性下降。

分配效应:由于固定化酶载体的亲水性、疏水性及静电作用等引起固定化酶内部底物、

其他各种效应物(H+, OH-, 离子,溶剂以及产物在微环境和宏观体系之间的不等分配,从而影响酶反应速度的现象。

扩散效应:底物/产物和其他效应物在固定化酶载体内外之间的迁移扩散速度受到某种

限制,造成了不等分布,从而影响反应速度。扩散效应与这些物质的分子量大小,载体的结构及酶反应性质有关。

外扩散:底物/产物和其他效应物在宏观体系与酶颗粒表面间的扩散。 内扩散:在多孔性固定化载体内,底物、产物和其他效应物在载体颗粒表面与载体内的酶活性部位间的扩散。

●微扰效应:由于载体的亲水,疏水作用和介电常数等性质,直接影响酶的催化能力或酶

对效应物作出反应的能力。

●抗体酶(Abzyme:又称为催化性抗体,是一类具有生物催化功能的抗体分子。以抗原

或半抗原制备的,并能催化其反应的抗体。

●半抗原:一类小分子化合物,本身不能诱导免疫应答,只有当它共价结合到具有免疫

性的蛋白质后,注射动物才能诱导小分子物质的抗体产生。 ●水活度(Thermodynamic Water Activity,Aw:

(确定酶结合水的多少的一个参数在一定温度压力下,反应体系中的蒸汽压和同样条件下纯水体系的蒸汽压之比。Aw=P/P0

式中:P—在一定条件下体系中水的蒸气压 P0—在相同条件下纯水的蒸气压 ●pH记忆(pH—imprinting

有机溶剂中的酶能够记忆它冷冻干燥或丙酮沉淀前所在缓冲液中的pH值,当酶分子从水溶液转到有机溶剂时,酶分子保留原有的pH印迹。

●分子印记

在有机介质中从含有竞争性抑制剂的水溶液中冻干制备的酶,在除去抑制剂后,酶分子记忆原来在水相中的一些特性的现象。

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