抗体酶的研究及其应用

抗体酶的研究及其应用

郝文杰生物化学与分子生物学 201421191526 摘要：抗体酶又称催化性抗体，是具有催化活性的免疫球蛋白，在其可变区赋予了酶的属性，是抗体的高度选择性和酶的高效催化能力巧妙结合的产物，它可促进许多用普通化学方法很难完成，或者天然酶尚未能催化的新奇转变，特别是自然界不存在的高效催化剂，对生物学、化学和医学等多种学科有重要的理论意义和实用价值。本文就催化抗体的结构、性质、产生方法、筛选方法、酶学特征及应用进行了综述。

关键词：抗体酶；催化；高度选择性；催化剂；实用价值；结构

抗体酶是具有催化性质的抗体。从1883年Payen和Personz发现第一个酶以来，自从1986年Schultz和Lerner首次证实由过渡态类似物为半抗原，通过杂交瘤技术产生的抗体具有类似酶的催化活性以来，直至20世纪80年代初期，整整一个半世纪，发现的酶已经超过了4000种[1]。1986年，Schultz和Lerner 同时在《Science》周刊上发表了他们各自独立领导的研究组对抗体酶的研究报告，并将之命名为Abzyme。Abzyme本质为免疫球蛋白（Ig），只是在易变区被赋予了酶的属性，故又被称为催化抗体。酶的催化机制在于它能结合底物产生过渡态，降低能垒，改变化学反应的速度。抗体酶显示出在许多领域的潜在应用价值，包括许多困难和能量不利的有机合成反应，前药设计，临床治疗，材料科学等多个方面。抗体酶这种兼具抗体和酶的性质的崭新物质，它集生物学、免疫学、化学于一身，它的发现打破了只有天然酶才有的分子识别和加速催化反应的传统观念，为酶工程学开创了新的领域，同时也为验证天然酶的催化机制，进行酶的人工摸拟，以及研究天然酶催化作用的起源提供了很好的帮助。抗体酶的应用前景是十分广阔又充满希望的。

1.抗体酶的发展历史

抗体酶(abzyme),又称催化抗体(catalytic antibody),是指通过一系列化学与生物技术方法制备出的具有催化活性的抗体,它既具有相应的免疫活性,又能像酶那样催化某种化学反应[2]。1946年,Linus Pauling阐明了酶的催化实质,同时指出稳定的反应过渡态类似物可以竞争性抑制酶活性的实质。酶之所以具有催化活力是因为其和反应的过渡态(底物激活)发生特异性结合,形成酶-底物复合物,大大降低了反应的活化能,从而加速了反应速率。酶产生的生物局限性是酶催化高效性无法普遍化的局限因素,突破限制就能人为地控制酶的产生。高等动物的免疫系统为我们提供了方便[3]。1969年,Jencks提供免疫诱导产生抗底物基态的抗体,该抗体具有类似酶的催化活性,这个抗体酶设想的提出,使得任何一个化学反应构造一个专一性催化酶成为可能。然而在抗体酶的研制中遇到了两个问题:1.底物基态瞬间存在,无法提取。根据Pauling的酶的竞争抑制实质,可以构造过渡态的稳定类似物作为实际抗原。2.抗原在分子量上有一定的要求,所以一般将类似物作为半抗原接到适当载体上构成抗原。1975年,Kohler和Milstein 发明了具有历史意义的单克隆技术,使抗体酶的获得成为可能。1986年,美国Scripps Clinic研究所的R.A.Lerner等宣布研制成功首例对羧酸酯水解具有催化活力的抗体酶。同年,加州大学的P.Schultz等宣布单克隆的MOPC167抗体可以催化对硝基苯氧基羧基胆碱的水解。抗体技术的发展经历了三个阶段,一是通过免疫动物产生血清多克隆抗体;二是细胞工程阶段,即用杂交瘤技术产生单克隆抗体;三是利用基因工程途径表达和改造抗体。

人教版高中生物选修一专题四《酶的研究与应用》知识点归纳

专题四酶的研究与应用 探讨加酶洗衣粉的洗剂效果 一、实验原理 1．加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉，目前常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶，其中，应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。 2．碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽，使污迹从衣物上脱落。脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶也能分别将大分子的脂肪、淀粉和纤维素水解为小分子物质，使洗衣粉具有更好的去污能力。 3．在本课题中，我们主要探究有关加酶洗衣粉的三个问题： 一是普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果有什么不同； 二是在什么温度下使用加酶洗衣粉效果最好。 三是添加不同种类的酶的的洗衣粉，其洗剂效果有哪些区别。 二、实验步骤 1．探究用加酶洗衣粉与普通洗衣粉洗涤的效果的不同 ①在2个编号的烧杯里，分别注入500mL清水。 ②取2块大小相等的白棉布，用滴管在每块白布上分别滴上等量的墨水，分别放入烧杯里，用玻璃棒搅拌。 ③将2个烧杯分别放入同等温度的温水中，保温5分钟。 ④称取5克加酶洗衣粉和5克普通洗衣粉2份，分别放入2个烧杯中，用玻璃棒均匀搅拌。保温10分钟。 ⑤观察并记录2个烧杯中的洗涤效果 2.探究用加酶洗衣粉洗涤的最佳温度条件 ①在3个编号的烧杯里，分别注入500mL清水。 ②取3块大小相等的白棉布，用滴管在每块白布上分别滴上一滴食用油、鸡血、牛奶，分别放入烧杯里，用玻璃棒搅拌。 ③将3个烧杯分别放入50摄氏度的热水、沸水和冰块中，保温5分钟。 ④称取5克加酶洗衣粉3份，分别放入3个烧杯中，用玻璃棒均匀搅拌。保温10分钟。 ⑤观察并记录3个烧杯中的洗涤效果。 3．探究不同种类的加酶洗衣粉洗涤的效果 污染物蛋白酶洗衣粉脂肪酶洗衣粉复合酶洗衣粉普通洗衣粉 油渍 汗渍 血渍 观察并记录四种洗衣粉分别洗涤三种污染的洗涤效果。 三、注意事项 1．变量的分析和控制 影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素有水温、水量、水质、洗衣粉的用量，衣物的质料、大小及浸泡时间和洗涤的时间等。在这些因素中，水温是我们要研究的对象，而其他因素应在实验中保持不变。选择什么样的水温进行实验需要实验者根据当地一年中的实际气温变化来确定水温，通常情况下，冬季、春季、秋季和夏季可分别选取5 ℃、15 ℃、25 ℃和35 ℃的水温，因为这4个水温是比较符合实际情况的，对现实也有指导意义。 2．洗涤方式和材料的选择。

固定化酶载体材料的最新研究进展

万方数据

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固定化酶载体材料的最新研究进展 作者：袁定重， 张秋禹， 侯振宇， 李丹， 张军平， 张和鹏， YUAN Dingzhong， ZHANG Qiuyu ， HOU Zhenyu， LI Dan， ZHANG Heping， ZHANG Junping 作者单位：西北工业大学理学院应用化学系,西安,710072 刊名： 材料导报 英文刊名：MATERIALS REVIEW 年，卷(期)：2006,20(1) 被引用次数：10次 参考文献(28条) 1.李伟.孙建中.周其云适于酶包埋的高分子载体材料研究进展[期刊论文]-功能高分子学报 2001(03) 2.Wilhelm Tischer.Frank Wedekind Immobilized enzyme:methods and applicatons 1999 3.Barbara.Krajewska Application of chitin-and chitosanbased materials for enzyme immobilizations:a review[外文期刊] 2004 4.Bullockc Immobilized enzymes 1995 5.Chaplin M F.Bucke C Enzyme technology 1990 6.Wiseman A Designer enzyme and cell applications in industry and in environment monitoring 1993 7.Pskin A K Therapeutic potential of immobilized enzymes 1993 8.Paul W.Sharma C P Chitosan,a drug carrier for the 21st century:a review 2000 9.安小宁.苏致兴高磁性壳聚糖微粒的制备与应用[期刊论文]-兰州大学学报(自然科学版) 2001(02) 10.Chiou Shaohua Immobilization of candida rugosa lipase on chitosan with activation of the hydroxgl groups 2004(02) 11.王斌.谢苗.曾竞华磁性壳聚糖微球固定化褐藻酸酶的研究学[期刊论文]-中国水产科学 2004(03) 12.袁春桃.蒋先明壳聚糖-g-丙烯腈固定化木瓜蛋白酶的研究[期刊论文]-应用化学 2002(09) 13.Prashanth S J.Mulimani V H Soymilk oligosaccharide hydrolysis by Aspergillus oryzae galactosidase immobilized in calcium alginate[外文期刊] 2005(3-4) 14.Patel S Stabilization of a haloophilic α-amlyase by callium alginate immobilization 1996(02) 15.Ding Liang.Yao Zihua Synthesis of macroporous polmer carrier and immobilization of papain 2003(06) 16.Li Songjun Use of chemically modified PMMA microspheres for enzyme immobilization 2004(1-3) 17.Cao Linqiu Immobilized enzyme:scence or art? 2005 18.薛屏.卢冠忠.郭杨龙青霉素酰化酶在含铁MCM-41介孔分子筛上的固定化研究[期刊论文]-化学通报(印刷版) 2003(10) 19.Han Yongjin.Jordan T Watson.Galen D Catalytic activity of mesoporous silicate-immobilized chloroperoxidase[外文期刊] 2002 20.Zhang Xin.Guan Ren feng.Wu Dan qi Enzyme immobilization on amino-fuctionalized mesostructrued cellular foam surfaces,characterization and catalytic properties[外文期刊] 2005 21.谢钢.张秋禹.李铁虎磁性高分子微球[期刊论文]-高分子通报 2001(0q) 22.邱广明.孙宗华磁性高分子微球共价结合中性蛋白酶 1995(03) 23.Han Lei.Wang Wei The preparation and catalytically active characterization of papain immobilized

(完整word版)选修一《酶的研究与应用》(含答案),推荐文档

高考复习-选修一《酶的研究与应用》 一、知识点 4.1果胶酶在果汁生产中的作用 1.瓦解植 2. 3. 4 5. 6.在〔探究PH pH可以通过体积分数为0.1% 7. 8. 的能力。在不同的温度和pH 4.2 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果 1. 2. 3. 4. 5. 6.〔不同种类的酶洗衣粉对同一污渍的洗涤效果〕的实验原理是：不同种类的加酶洗衣粉所加的酶不同， 8.比较普通洗衣粉和加酶洗衣粉去污原理的异同

4.3 酵母细胞的固定化 1.42%的糖浆， 2. 3. 题。 4.生产过程中， 用半年，降低了生产成本，提高了果糖的产量和质量。 5. 6. 7. 7. 8.0.05mol/L的Cacl2 液、海藻酸钠溶液与酵母细胞混合、固定化酵母细胞五个步骤。 10. 的过程。 10. 11.如果制作的凝胶珠颜色过浅、 12.。 二、练习题 （一）单选题 1．目前，酶已经大规模地应用于各个领域，下列哪项属于应用中面临的实际问题( C ) A．酶通常对强酸、强碱、高温非常敏感，但对有机溶剂不敏感 B．酶的结构比较稳定，所以催化功能很高 C．酶直接用于生产时可能会混在产物中，影响产品的质量 D．直接用于生产中的酶可以多次利用 2．以下关于果胶酶的叙述，正确的是( A ) A．它是一类酶的总称B．果胶酶的化学成分为类脂C．果胶酶的催化作用不受温度影响D．果胶酶可以催化多种化学反应

3．下列叙述中正确的是( B ) A．人体小肠中的纤维素酶和洗衣粉中的纤维素酶最适pH不同 B．胃蛋白酶与洗衣粉中碱性蛋白酶化学本质相同 C．胰脂肪酶与洗衣粉中的脂肪酶都催化脂肪酸和甘油水解 D．胃蛋白酶与洗衣粉中的蛋白酶的最适温度均为37℃ 4．为保证加酶洗衣粉的洗涤效果，应注意( D ) A．使用沸水冲泡洗衣粉B．用含氯较高的自来水 C．和其他洗涤剂混合使用D．用温水先溶解洗衣粉 5．下列关于洗衣粉使用的叙述中，正确的是( A ) A．水的用量和洗衣粉的用量呈正比关系 B．机洗和手洗衣物用相同量的水，洗衣粉用量也相同 C．相同条件下，加酶洗衣粉的用量要少一些 D．普通洗衣粉对血渍、奶渍等无去污能力 6．生物体内的酶很容易降解、失活。洗衣粉中的酶却能长时间保持活性的原因是( B ) A．生物体内的酶活性受温度影响，洗衣粉中的酶活性不受温度影响 B．洗衣粉中的酶外层有特殊的化学物质层层包裹，保持其活性，且酶的稳定性也更强些 C．生物体内的酶是蛋白质，洗衣粉中的酶是无机物 D．加入的酶种类很多，总有一部分保持活性 7．关于加酶洗衣粉的叙述，正确的是( D ) A．加酶洗衣粉是指仅加入蛋白酶的洗衣粉 B．加酶洗衣粉里的酶制剂对人体有毒害作用 C．加酶洗衣粉里的酶制剂会污染环境 D．加酶洗衣粉是含有酶制剂的洗衣粉 8．海藻酸钠在水中溶解的速率较慢，需要通过加热促进其溶解，下列有关加热溶解过程的叙述，不正确的是( C ) A．溶解海藻酸钠最好采用小火或间断加热的方法 B．如果加热太快，海藻酸钠会发生焦糊 C．用酒精灯加热一直到海藻酸钠完全溶化为止 D．用酒精灯小火加热，边加热边搅拌 9．下列关于制备固定化酵母细胞的过程，错误的是( A ) A．酵母细胞活化时，其吸水方式为渗透作用 B．将凝胶珠在0.05 mol/L的CaCl2中浸泡 C．固定好的凝胶珠用蒸馏水冲洗2～3次 D．固定化酵母细胞的发酵成本较低 10．用固定化酵母细胞发酵葡萄糖溶液时发现无酒精产生，其原因不可能是( A ) A．试验瓶盖了塞子B．瓶内氧气充足，进行了有氧呼吸 C．固定化的凝胶珠内可能没有酵母细胞D．所谓的葡萄糖溶液可能是其他物质 11．下图所示是酶的几种固定方式示意图，其所采用的固定方法依次是( D ) A．物理吸附法、化学结合法、包埋法 B．化学结合法、物理吸附法、包埋法 C．包埋法、物理吸附法、化学结合法 D．包埋法、化学结合法、物理吸附法 12．固定化酶技术与固定化细胞技术的关系是( A ) A．固定化酶技术是固定化细胞技术的基础 B．固定化细胞技术是固定化酶技术的基础

抗体酶的研究及其应用

抗体酶的研究及其应用 郝文杰生物化学与分子生物学 201421191526 摘要：抗体酶又称催化性抗体，是具有催化活性的免疫球蛋白，在其可变区赋予了酶的属性，是抗体的高度选择性和酶的高效催化能力巧妙结合的产物，它可促进许多用普通化学方法很难完成，或者天然酶尚未能催化的新奇转变，特别是自然界不存在的高效催化剂，对生物学、化学和医学等多种学科有重要的理论意义和实用价值。本文就催化抗体的结构、性质、产生方法、筛选方法、酶学特征及应用进行了综述。 关键词：抗体酶；催化；高度选择性；催化剂；实用价值；结构 抗体酶是具有催化性质的抗体。从1883年Payen和Personz发现第一个酶以来，自从1986年Schultz和Lerner首次证实由过渡态类似物为半抗原，通过杂交瘤技术产生的抗体具有类似酶的催化活性以来，直至20世纪80年代初期，整整一个半世纪，发现的酶已经超过了4000种[1]。1986年，Schultz和Lerner 同时在《Science》周刊上发表了他们各自独立领导的研究组对抗体酶的研究报告，并将之命名为Abzyme。Abzyme本质为免疫球蛋白（Ig），只是在易变区被赋予了酶的属性，故又被称为催化抗体。酶的催化机制在于它能结合底物产生过渡态，降低能垒，改变化学反应的速度。抗体酶显示出在许多领域的潜在应用价值，包括许多困难和能量不利的有机合成反应，前药设计，临床治疗，材料科学等多个方面。抗体酶这种兼具抗体和酶的性质的崭新物质，它集生物学、免疫学、化学于一身，它的发现打破了只有天然酶才有的分子识别和加速催化反应的传统观念，为酶工程学开创了新的领域，同时也为验证天然酶的催化机制，进行酶的人工摸拟，以及研究天然酶催化作用的起源提供了很好的帮助。抗体酶的应用前景是十分广阔又充满希望的。 1.抗体酶的发展历史 抗体酶(abzyme),又称催化抗体(catalytic antibody),是指通过一系列化学与生物技术方法制备出的具有催化活性的抗体,它既具有相应的免疫活性,又能像酶那样催化某种化学反应[2]。1946年,Linus Pauling阐明了酶的催化实质,同时指出稳定的反应过渡态类似物可以竞争性抑制酶活性的实质。酶之所以具有催化活力是因为其和反应的过渡态(底物激活)发生特异性结合,形成酶-底物复合物,大大降低了反应的活化能,从而加速了反应速率。酶产生的生物局限性是酶催化高效性无法普遍化的局限因素,突破限制就能人为地控制酶的产生。高等动物的免疫系统为我们提供了方便[3]。1969年,Jencks提供免疫诱导产生抗底物基态的抗体,该抗体具有类似酶的催化活性,这个抗体酶设想的提出,使得任何一个化学反应构造一个专一性催化酶成为可能。然而在抗体酶的研制中遇到了两个问题:1.底物基态瞬间存在,无法提取。根据Pauling的酶的竞争抑制实质,可以构造过渡态的稳定类似物作为实际抗原。2.抗原在分子量上有一定的要求,所以一般将类似物作为半抗原接到适当载体上构成抗原。1975年,Kohler和Milstein 发明了具有历史意义的单克隆技术,使抗体酶的获得成为可能。1986年,美国Scripps Clinic研究所的R.A.Lerner等宣布研制成功首例对羧酸酯水解具有催化活力的抗体酶。同年,加州大学的P.Schultz等宣布单克隆的MOPC167抗体可以催化对硝基苯氧基羧基胆碱的水解。抗体技术的发展经历了三个阶段,一是通过免疫动物产生血清多克隆抗体;二是细胞工程阶段,即用杂交瘤技术产生单克隆抗体;三是利用基因工程途径表达和改造抗体。

高中生物选修一人教版专题四酶的研究与应用(练习题)答案不全

专题四酶的研究与应用 一、选择题 1.酶的固定方法不包括( )。 A.将酶吸附在固体表面上 B．将酶相互连接起来 C．将酶包埋在细微网格里D．将酶制成固体酶制剂，如加酶洗衣粉中的酶 2.下列关于酶制剂的叙述错误的是( )。 A．酶制剂是包含酶的制品 B．包内酶和包外酶均可用于制成酶制品 C．酶制品的生产包括酶的生产、提取、分离纯化和固定化等 D．固定化细胞不属于酶制剂 3.如果反应物是大分子物质，采用那种方法催化受限制( )。 A．直接使用酶B．使用化学方法结合的酶C．使用固定化细胞D．用物理吸附法固定的酶 4. 关于固定化酶的叙述不正确的是 ( )。 A．既能与反应物接触，又能与反应物分离 B．固定在载体上的酶可被反复利用 C．可催化一系列反应 D．酶的活性和稳定性受到限制 5.下列关于酶的叙述中正确的是( )。 A．酶都提取于动植物细胞 B．酶制剂能够重复利用 C．果酒和果汁能够用酶制剂澄清 D．酶固定后称为酶制剂 6.对配制海藻酸钠溶液的叙述不准确的是( )。 A．加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环B.海藻酸钠的浓度涉及固定化细胞的质量 C．海藻酸钠的浓度过高，易形成凝胶珠 D．海藻酸钠的浓度过低，形成凝胶珠内包埋细胞过少 7．目前，日用化工厂大量生产的酶制剂，其中的酶大都来自 A．化学合成 B动物体内 C植物体内D微生物体内 8．高果糖浆生产需要的酶是 A．葡萄糖异构酶 B．蔗糖酶 C．麦芽糖酶 D．果糖酶 9．将酵母菌的培养液由富氧状态变为缺氧状态，下面加快的一项是 A．CO2的释放 B．丙酮酸的氧化 C．葡萄糖的利用 D．ATP的形成 10．下列不是用于包埋法固定化细胞的载体是 A．琼脂糖 B．醋酸纤维素 C．聚丙烯酰胺 D．聚乙烯树脂 二、非选择题 11．在固定化细胞技术中，从操作角度考虑，__________________方法更容易；_________ 方法对酶活性的影响小；如果想将微生物的发酵过程变成连续的酶反应，应选择___________ 方法；如果反应物是大分子，应选择_________________________方法。 12．凝胶珠的颜色是________________；形状是_________________。 13．利用固定化酵母细胞发酵葡萄糖溶液，（填有或无）气泡产生：（填有或无） 酒精产生。 14.酵母菌与人们的日常生活密切相关，也是现代生物技术研究常用的模式生物，生物兴趣小 组对此进行了下列研究。请你根据他们的研究内容回答酵母细胞的固定化问题：（1）在制备固定化酵母细胞过程中，溶化好的海藻酸钠溶液要冷却至室温，才能加入已活 化的酵母菌，原因是。

固定化酶的研究进展

固定化酶的研究进展 固定化酶是20世纪60年代发展起来的一项新技术。最初主要是将水溶性酶与不溶性体结合起来，成为不溶于水的酶衍生物，所以曾叫过“水不溶酶”和“固相酶”。但是，后来发现，也可以将酶包埋在凝胶内或置于超滤装置中，高分子底物与酶在超滤膜一边，而反应产物可以透过膜逸出。在这种情况下，酶本身仍是可溶的，只不过被固定在一个有限的空间内不能再自由流动。因此，用水不溶酶或固相酶的名称就不再恰当。在1971年第一届国际酶工程会议上，正式建议采用“固定化酶”的名称[1]。 一固定化酶的发展历程[1] 酶参与体内各种代谢反应，而且反应后其数量和性质不发生变换。作为一种生物催化剂，酶可以在常温常压等温和条件下高效地催化反应，一些难以进行的化学反应在酶的催化作用下也可顺利地进行反应，而且反应底物专一性强、副反应少等优点大大促进了人们对酶的应用和酶技术的研究。近年来，酶被人们广泛应用于食品生产与检测、生物传感器、医药工程、环保技术、生物技术等领域。 1916年美国科学家NELSON和GRIFFIN最先发现了酶的固定化现象；直到20世纪50年代，酶固定化技术的研究才真正有效地开展；1953年，德国科学家GRUB-HOFER 和SCHLEITH首先将聚氨基苯乙烯树脂重氮化，然后将淀粉酶、胃蛋白酶、羧肽酶和核糖核酸酶等与上述载体结合制备固定化酶；到20世纪60年代，固定化技术迅速发展；1969年日本千畑一郎利用固定化氨基酰胺酶从DL-氨基酸生产L-氨基酸，是世界上固定化酶大规模应用的首例；在1971年的第一届国际酶工程会议上，正式建议使用固定化酶(mimobilizedenzyme)这个名称。我国的固定化酶研究开始于1970年，首先是中国科学院微生物所和上海生化所的酶学工作者同时开始了固定化酶的研究工作 二固定化酶的特点[2] [3] 固定化酶具有许多优点：极易将固定化酶与底物、产物分开；可以在较长时间内进行分批反应和装柱连续反应；在大多数情况下，可以提高酶的稳定性；酶反应过程能够加以严格控制；产物溶液中没有酶的残留，简化了提取工艺；较水溶性酶更适合于多酶反应；可以增加产物的收率,提高产物的质量；酶的使用效率提高，成本降低。但是，固定化酶也有其不足之处，如固定化时，酶活力有损失；增加了固定化的成本，工厂开始投资大；只能用于水溶性底物，而且较适用于小分子。 三固定化酶固定化方法[3] [4] 由于所固定的酶或细胞的不同，或者固定的目的及固定用的载体的不同，使固定化方法大相径庭。根据固定的一般机理，可将之分为如下几种方法。酶的固定化方法有：

酶的研究与应用

第34讲酶的研究与应用 A组基础题组 考点一酶在果汁生产、洗涤方面的应用 1.果胶酶能分解果胶等物质,澄清果蔬饮料,在食品加工业中有着广泛的应用。某兴趣小组的同学对三种不同品牌的果胶酶制剂(制剂中果胶酶浓度相同)进行了探究,其实验设计及实验结果如下表所示。 注:“+”越多表示果汁越浑浊。 (1)表中X所代表的数值应为,Y的果汁浑浊程度应表示为(用若干个“+”表示)。 (2)除了观察果汁浑浊程度外,还可以通过检测的变化量来判断不同品牌果胶酶制剂的效果。若使用该方法,相关物质变化量最大的是组。 (3)微生物是生产果胶酶的优良生物资源。分离和筛选能产生果胶酶的微生物,使用的培养基应以 为唯一碳源;如需进一步纯化果胶酶,可根据果胶酶分子的(至少写出两点)等特性进行分离提纯。由于果胶酶的活性容易受到外界环境因素的干扰,所以应利用技术减少影响从而保护酶的活性。 2.(2016江苏盐城阜宁中学期末,32)某同学用含有不同种类酶制剂的洗衣粉进行了如下实验。 请回答以下问题:

(1)该实验的目的是探究。该实验还应控制的无关变量有。该实验中分别构成两组对照实验。 (2)该同学在实验过程中可通过观察来判断酶的催化效率。 (3)蛋白酶洗衣粉的去污原理是。 (4)大力推广使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉,有利于生态环境保护,这是因为。 (5)加酶洗衣粉中的酶是用特殊的化学物质层层包裹的,遇水后包裹层很快溶解,释放出来的酶迅速发挥催化作用,请说明这是否应用了酶的固定化技术及其理由是。 考点二固定化酶与固定化细胞 3.东北农业大学科研人员利用双重固定法,即采用戊二醛作交联剂(使酶相互连接),海藻酸钠作为包埋 剂来固定小麦酯酶,研究固定化酶的性质,并对其最佳固定条件进行了探究。如图显示的是部分研究结果(注:酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率,包括酶活性和酶的数量),请分析回答下列问题: (1)下列所示的酶固定化技术中属于包埋法的是。 (2)从对温度变化的适应性和应用范围的角度分析,图甲所示结果可以得出的结论是对温度变 化的适应性更强且应用范围更广。 (3)图乙曲线表明浓度为的海藻酸钠溶液包埋效果最好,当海藻酸钠溶液浓度较低时,酶活力低的原因是。 (4)固定小麦酯酶不采用海藻酸钠直接包埋,而是用戊二醛作交联剂,这是因 为。 4.(2016江苏南通中学期中,29)下图1表示制备固定化酵母细胞的某步操作,图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图,请据图分析回答:

最新专题4酶的研究和应用知识点

专题4 酶的研究与应用知识点 课题1 果胶酶在果汁生产中的作用 由水果制作果汁要解决两个主要问题：一是果肉的出汁率低，耗时长；二是榨取的果汁浑浊、黏度高，容易发生沉淀。 1、植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分有纤维素和_果胶_。并且两者不溶于水，在果汁加工中，既影响出汁率，又使果汁浑浊。 2、果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，它是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物，不溶于水。在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁浑浊。果胶酶的作用是能够将果胶_分解成可溶性的_半乳醛酸，瓦解植物的细胞壁及胞间层，并且使果汁变得澄清。 3、果胶酶是一类酶总称，包括_果胶分解酶、多聚半乳糖醛酸酶、果胶酯酶_等。 4、酶的活性是指酶催化一定化学反应的的能力。酶活性的高低可以用在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示。在科学研究与工业生产中，酶反应速度用单位时间内、单位体积中反应物的减小量或产物的增加量来表示。 5、影响酶活性的因素包括：温度、PH、酶的抑制剂等。 （二）．实验设计 〔设计一〕探究温度对酶活性的影响 当酶处于最适温度或最适pH时，酶的活性最高；若温度过高、过酸或过碱，则导致酶变性失活。在一定范围内，果肉的出汁率和果汁的澄清度与果胶酶的活性成正比。 此实验的自变量是温度_；根据单一变量原则，你应确保各实验组相同的变量有_PH 底物浓度底物量实验器材酶的用量等等_。 〔设计二〕探究PH对酶活性的影响 探究pH对果胶酶活性的影响，只须将温度梯度改成pH梯度，并选定一个适宜的温度进行水浴加热。反应液中的pH可以通过体积分数为0.1%的氢氧化钠或盐酸溶液进行调节。 〔设计三〕探究果胶酶的用量 探究果胶酶的用量是建立在探究最适温度和pH对果胶酶活性影响的基础之上的。此时，研究的变量是果胶酶的用量，其他因素都应保持不变。实验时可以配制不同浓度的果胶酶溶液，也可以只配制一种浓度的果胶酶溶液，然后使用不同的体积即可。需要注意的是，反应液的pH必须相同，否则将影响实验结果的准 旁栏思考题 1．为什么在混合苹果泥和果胶酶之前，要将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理？ 提示：将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理，可以保证底物和酶在混合时的温度是相同的，避免了果泥和果胶酶混合时影响混合物的温度，从而影响果胶酶活性的问题。 2．在探究温度或pH的影响时，是否需要设置对照？如果需要，又应该如何设置？为什么？ 提示：需要设置对照实验，不同的温度梯度之间或不同的pH梯度之间就可以作为对照，这种对照称为相互对照。 3．A同学将哪个因素作为变量，控制哪些因素不变？为什么要作这样的处理？B同学呢？ 提示：A同学将温度或pH作为变量，控制不变的量有苹果泥的用量、果胶酶的用量、反应的时间和过滤的时间等。只有在实验中保证一个自变量，实验结果才能说明问题。B同学对于变量的处理应该与A 同学相同，只是观察因变量的角度不同。 4．想一想，为什么能够通过测定滤出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性的高低？ 提示：果胶酶将果胶分解为小分子物质，小分子物质可以通过滤纸，因此苹果汁的体积大小反应了果胶酶的催化分解果胶的能力。在不同的温度和pH下，果胶酶的活性越大，苹果汁的体积就越大。 5．当探究温度对果胶酶活性的影响时，哪个因素是变量，哪些因素应该保持不变？ 提示：温度是变量，应控制果泥量、果胶酶的浓度和用量、水浴时间和混合物的pH等所有其他条件不变。只有这样才能保证只有温度一个变量对果胶酶的活性产生影响。 实验变量与反应变量(如表) 课题2 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果 1、酶绝大多数是蛋白质，少数为RNA；酶具有生物催化作用；酶具有高效性、专一性特点，但易受 温度、PH、表面活性剂等因素的影响。 （1）加酶洗衣粉是指含酶制剂的洗衣粉，目前常用的酶制剂有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶四类。普通洗衣粉中含磷，含磷的污水排放可能导致微生物和藻类大量繁殖，造成水体污染，加酶洗衣粉可以降低表面活性剂和三聚磷酸钠，使洗涤剂朝无磷的方向发展，减少对环境的污染。（2）脂肪酶可以将脂肪分解成甘油和脂肪酸，蛋白酶可以将蛋白质分解成多肽，然后在肽酶作用下分解成氨基酸；淀粉酶可以将淀粉分解成可溶性麦芽糖和葡萄糖，纤维素酶可以将纤维素分解成葡萄糖，以达到去污的目的，因此，蛋白类纤维织物（羊毛、蚕丝等）不能用加酶洗衣粉来洗涤。 （3）应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有大分子蛋白质水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽，使污迹容易从衣物上脱落。 （4）.衣物的洗涤，不仅要考虑到洗涤效果，还要考虑衣物的承受能力、洗涤成本等因素。 （5）加酶洗衣粉可以降低表面活性剂和三聚磷酸钠的用量，使洗衣粉朝低磷无磷的方向发展，减少对环境的污染。 2、实验设计遵循原则：是单一变量原则、对照原则和等量原则，比如探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对 衣物污渍的洗涤效果有何不同时，用控制使用不同种类洗衣粉为变量，其他条件完全一致；同时普通洗衣粉处理污渍物与加酶洗衣粉处理污渍物形成对照实验。 3．不同种类的酶洗衣粉对同一污渍的洗涤效果 （1）实验原理：不同种类的加酶洗衣粉所加的酶不同，而酶具有专一性，所以对不同污渍的洗涤效果不同。 4、比较普通洗衣粉和加酶洗衣粉去污原理的异同

酶固定化技术研究进展

酶固定化技术研究进展 选题说明 酶作为一种生物催化剂，具有高催化效率，高选择性，催化反应条件温和，清洁无污染等特点，其卓越的催化效能，令普通无机催化剂难以望其项背，因此酶的工业化使用一直是广受社会关注的课题，但天然酶稳定性差、易失活、不能重复使用，并且反应后混入产品，纯化困难，使其难以在工业中更为广泛的应用。此外，分离和提纯酶以及其一次性使用也大大增加了其作为催化剂的成本，严重限制了酶的工业推广。在此条件下，固定化酶的概念和技术得以提出和发展，并成为近些年酶工程研究的重点。酶的固定化，是用固体材料将酶束缚或限制于一定区域内，仍能进行其特有的催化反应，并可回收及重复使用的一类技术。通过固定化，可以解决天然酶的局限性，实现酶的广泛运用。 基于对于酶的工业化使用和固定化酶的兴趣，我通过互联网和数据库信息检索的方式对酶的固定化技术发展状况进行了初步探索，并对目前的研究成果进行了简要的概括。希望能使大家对这一领域有所认识。 检索过程说明 1，检索工具和数据库 1.1，百度搜索引擎 1.2，Google搜索引擎 1.3，中国期刊全文数据库 1.4，万方数据系统 1.5，重庆维普中文科技期刊数据库 2，检索过程简述

首先，我选择了使用百度和Google搜索引擎进行关键词检索，都得到了浩繁的搜索结果，所的信息主要是百科简介和企业广告信息，介绍较为浅显陈旧，可利用性较差，但可以用于简单的信息了解，在搜素过程中，尝试使用了布尔检索规则如“固定化酶and应用”、高级检索和结果中检索的检索方式，以减小数据量。也尝试了Google学术搜索，得到了很多有用信息。运用维普中文科技期刊数据库搜素“题名或关键词”为“固定化酶”的相关资料得到655条，搜素“题名或关键词”为“固定化酶应用”的相关资料得到72条，检索关键词搜素“题名或关键词”为“固定化酶研究”的相关资料得到4条. 万方数据系统搜索主题词"固定化酶",得到相关资料1024条，搜索“固定化酶技术应用”得到相关资料23条.。中国期刊全文数据库中检索“固定化酶技术”得到相关资料2604条，搜索“固定化酶技术应用”得到相关资料742条 关键词 酶固定化载体制备研究应用 酶固定化技术研究进展 提要： 固定化酶有许多优点，尤其是稳定性和可重复使用性使其在许多领域得到广泛应用。固定化酶技术是一门交叉学科技术。目前已得到长足的发展。本文重点介绍了固定化酶制备的传统方法和近些年出现的一些新方法，同时对酶在一些性能优良的栽体上的固定进行了综述。 正文： 一，传统的酶固定化方法

酶的研究与应用知识讲解

酶的研究和应用 【学习目标】 1、了解果胶酶的组成和作用。 2、理解检测酶活性的原理。（重点） 3、简述探究温度和PH对果胶酶活性的影响及其最适值的实验。（重、难点） 4、说出加酶洗衣粉的洗涤原理。 5、说明固定化细胞和固定化酶的作用和原理。（重点） 6、掌握制备固定化酵母细胞和利用其进行酒精发酵的方法。（重、难点） 【要点梳理】 要点一、果胶酶在果汁生产中的应用 【高清课堂：酶的研究和应用417460课题1：基础知识】 1、实验原理 （1）果胶是植物细胞壁以及胞间层中的主要成分，也是植物汁液中的主要成分。果胶可结合大量的水分，将植物细胞粘合在一起，降低植物组织的分散性。若去掉果胶，细胞壁被瓦解，就会使果泥中的植物组织块变得松散，产生更多的果汁，增加出汁率 （2）果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，使浑浊的果汁澄清 （3）果胶酶催化果胶分解需要适宜的温度和pH （4）果胶不溶于酒精，因而可用于初步鉴定果胶被分解多少 要点诠释： 果胶酶和纤维素酶的比较： 果胶酶的组成是多聚半乳糖醛酸酶，果胶分解酶和果胶酯酶，其化学本质是蛋白质，作用是催化果胶成为可溶性半乳糖醛酸；纤维素酶的组成是C1酶，C X酶和葡萄糖苷酶，其化学本质也是蛋白质，作用是催化纤维素成为纤维二糖，然后再成为葡萄糖。果胶酶和纤维素酶都是复合酶，并不特指某一种酶，而是一类酶的总称。 2、酶的活性与影响酶活性的因素 （1）酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力。酶活性的高低可以用在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示。 在科学研究与工业生产中，酶反应速度用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示。 （2）影响酶活性的因素 ①温度：温度对酶活性的影响是通过影响酶（蛋白质）的稳定性和分子（离子等）运动速率的综合作用的结果。低温使酶的活性降低，高温能使酶失活。酶都有一个最适温度。 ②pH：酶分子上有许多酸性、碱性氨基酸的侧链基团，这些基团随着pH的变化可处于不同的解离状态，从而影响底物与酶的结合和进一步反应，或影响酶的空间结构，进而影响酶的活性。过酸或过碱能使酶不可逆地失活。酶促反应都有一个最适酸碱度。 ③酶的抑制剂：某些物质虽然不能引起酶变性，但能使酶分子上某些必需基团（主要是酶活性中心上的一些基团）发生变化，引起酶活力下降，甚至失活，致使酶促反应速度降低。能引起这种抑制作用的物质称为酶的抑制剂。 此外，底物、辅助因子、活化剂、变构剂的种类和浓度，指示剂和辅酶的种类和浓度以及酶的抑制剂等都会影响酶的活性。 要点诠释：①测定酶的活性，必须全面了解影响酶活性的因素，以确定合适的条件，来测定其最适条件和最大活性。 ②温度对酶活性的影响具有双重性，即低温和高温都抑制酶的活性，且温度过高会使酶发生不可逆变性失活。 ③强酸、强碱都会导致酶的结构发生不可逆破坏而失去活性。 ④底物浓度及用量，酶的浓度及用量，也会影响酶的活性。在实际生产中，应在最适条件下，充分发挥酶的

抗体酶及其应用前景

抗体酶及其应用前景 徐应容，党曦俻,石莹，周烨，顾昱晓 摘要：催化抗体也叫抗体酶，是具有催化活性的免疫球蛋白.由于它兼具抗体的高度选择性和酶的高效催化性，因而催化抗体制备技术的开发预示着可以人为生产适应各种用途的，特别是自然界不存在的高效催化剂，对生物学、化学和医学等多种学科有重要的理论意义和实用价值.综述了催化抗体研究的最新进展，讨论了该领域目前存在的问题，提出了解决这些问题的可能办法。 1．概念介绍： 1.1关于抗体： 当人体（以及其它高等动物）受到外来抗原的刺激时，其免疫系统会根据抗原的特点（抗原表面决定簇）产生特定抗体。一般来说，一种抗原可以刺激产生108种抗体，并且所产生的抗原均具备极高的特异性，即与抗原强烈结合。 1.2关于酶： 首先，酶催化具有两个特征，即高催化效率和高选择性。关于酶的催化机制，已有许多假说，但在众多观点中最有影响的是，鲍林(Pauling) 在1946年用过渡态理论阐明了酶催化的实质，即酶之所以具有催化活力是因为它能特异性结合并稳定化学反应的过渡态(底物激态)，从而降低反应能级。他指出，酶通过某种方式与高能、短寿命的过渡态结合而起催化作用。这个过渡态构型中某些键在形成，另一些键在断裂，存在时间极短，半衰期约为10 ~10 s，实际中极难捕获。 1.3二者对比：

抗体和酶的根本不同在于前者是结合一个基态分子，并且抗原与抗体结合后会发生沉淀，一般条件下不会自动分离，而抗体选择性的结合一个化学反应的过渡态，帮助反应顺利进行，在完成反应后的瞬间与生成物迅速分离 2.背景知识： 1946年，Pauling用过渡态理论阐明了酶催化的实质，后经过Jencks等人的探索，他们发现，过渡态分子难以捕获，而过渡态类似物是能够模拟一个酶催化反应过渡态的结构的稳定物质，于是设想，只要寻找到与反应中决定性步骤的相应酶紧密结合的酶竞争性抑制剂，就等于发现了过渡态类似物；还有一种思路，就是这种类似物也能根据化学反应机制推测设计出来。然后，以过渡态类似物为半抗原，利用哺乳动物的免疫系统，诱导与其互补构象的抗体产生，这种抗体即具有催化活性；接着，Kohler和Milstein于1975年发明了具有历史意义的单克隆技术，使抗体酶的生产成为可能。 1984年Lerner进一步推测：以过渡态类似物作为半抗原，则其诱发出的抗体即与该类似物有着互补的构象，这种抗体与底物结合后，即可诱导底物进入过渡态构象，从而引起催化作用。根据这个猜想Lerner和P．C．Schultz分别领导各自的研究小组独立地证明了：针对羧酸酯水解的过渡态类似物产生的抗体，能催化相应的羧酸酯和碳酸酯的水解反应。1986年美国《Science》杂志同时发表了他们的发现，并将这类具有催化能力的免疫球蛋白称为抗体酶（abzyme）或催化抗体（catalyticantibody）。 3.抗体酶的制备 3.1抗体酶的制备原则 实现抗体向酶转变的关键是抗原能诱导已具有酶活性的抗体。要使抗体具备催化活性即要使其具备酶的特征，为使抗体具有酶的结构，就必须在抗原的结构上进行改造。而抗体设计的原则就是酶的催化机制，故免疫学原理以及过渡态理论是抗体酶设计的主要依据。 酶－底物、抗体－抗原的结合模式是相近的，即均具有高亲和力和空间结构及电荷分布上的互补特性。但上述两种结合对象不同，由于抗体仅仅与低能结构结合，所以通常情况下抗体不具备催化活性。

高中生物选修一专题四酶的研究和应用知识点

资料收集于网络，如有侵权请联系网站删除 只供学习与交流 高中生物选修一 4.1果胶酶在果汁生产中的作用 1.果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，果胶酶能将果胶分解 成可溶性的半乳醛酸，瓦解植物的细胞壁及胞间层，使果汁变得澄清。 2.果胶酶是一类酶总称，包括果胶分解酶、多聚半乳糖醛酸酶、果胶酯酶等。 3.酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力。酶活性的高低可以用在一定条 件下，酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示。在科学研究与工业生产 中，酶反应速度用单位时间内、单位体积中反应物的减小量或产物的增加量 来表示。 4．影响酶活性的因素包括温度、PH、酶的抑制剂等。 5.在〔探究温度对酶活性的影响〕的实验设计中，自变量是温度；根据单一 变量原则，应确保各实验组相同的变量（无关变量）有：底物的量及浓度、 酶的用量和浓度、混合物的pH、水浴时间、实验器材等等。只有这样才能保 证只有温度一个变量对果胶酶的活性产生影响。在实验中将果泥和果胶酶分 装在不同的试管中恒温处理，保证了底物和酶在混合时的温度是相同的。 6.在〔探究PH对酶活性的影响〕的实验中，只须将上述实验的温度梯度改成 pH梯度，并选定一个适宜的温度进行水浴加热。反应液中的pH可以通过体积分数为0.1%的氢氧化钠或盐酸溶液进行调节。此实验中不同的pH梯度之间进行相互对照。 7.在〔探究果胶酶的用量〕的实验中，果胶酶的用量是建立在最适温度和最 适pH基础之上的。此时研究的变量是果胶酶的用量，其他因素都应保持不变。实验时可以配制不同浓度的果胶酶溶液，也可以只配制一种浓度的果胶酶溶液，然后使用不同的体积即可。 8.果胶酶将果胶分解为可以通过滤纸的小分子物质，因此苹果汁的体积大小 反应了果胶酶的催化分解果胶的能力。在不同的温度和pH下，果胶酶的活性越大，苹果汁的体积就越大。 4.2 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果 1.加酶洗衣粉是指含酶制剂的洗衣粉，目前常用的酶制剂有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶四类。 2.普通洗衣粉中含磷，污水排放可能导致水体富营养化，使微生物和藻类大 量繁殖造成水体污染。加酶洗衣粉可以降低表面活性剂和三聚磷酸钠的用量， 使洗衣粉朝低磷无磷的方向发展，减少对环境的污染。 3.应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。前者能将血渍、奶渍等含有大分子蛋白质水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽，使污迹容易从 衣物上脱落，所以蛋白类纤维织物（羊毛、蚕丝等）不能用加酶洗衣粉来洗 涤。脂肪酶可以将脂肪分解成甘油和脂肪酸；淀粉酶可以将淀粉分解成可溶 性麦芽糖和葡萄糖，纤维素酶可以将纤维素分解成葡萄糖，以达到去污的目 的。 4.衣物的洗涤不仅要考虑到洗涤效果，还要考虑衣物的承受能力、洗涤成本 等因素。 5.实验设计要遵循单一变量原则、对照原则和等量原则，比如探究普通洗衣 粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果有何不同时，自变量是不同种类的洗 衣粉，其他条件应完全一致；同时等量的普通洗衣粉与加酶洗衣粉处理相同

最新固定化酶制备及应用的研究进展

固定化酶制备及应用的研究进展

固定化酶制备及应用的研究进展摘要：本文主要从分析酶单独应用中的不足、酶的固定化载体、固定化方法等方面介绍了固定化酶制备中的研究进展情况，并且从医药、食品、环保、化学工业、能源等方面其在其中的新应用出发，对固定化酶在新领域中的应用作了综述，给固定化酶研究的发展前景进行了展望，并且指出了今后酶固定化研究的主要方向是多酶的固定化及制备高活性、高负载、高稳定性的固定化酶。 关键字：酶；酶的固定化；载体；酶固定化应用领域 酶是重要的生物催化剂，具有专一性强、催化效率高、无污染、反应条件温和等特点，在制药、食品、环保、酿造、能源等领域都得到了广泛的应用。但在实际应用中，酶也存在许多不足，如大多数的酶在高温、强酸、强碱和重金属离子等外界因素影响下，都容易变性失活，不够稳定；与底物和产物混在一起，反应结束后，即使酶仍有很高的活力，也难于回收利用，这种一次性使用酶的方式，不仅使生产成本提高，而且难于连续化生产；并且分离纯化困难，也会导致生产成本的提高等。固定化酶（immobilized enzyme）这个术语是在1971 年酶工程会议上被推荐使用的。随着固定化技术的发展，出现固定化菌体。1973年，日本首次在工业上应用固定化大肠杆菌菌体中的天门冬氨酸酶，由反丁烯二酸连续生产L-天门冬氨酸。固定化酶技术为这些问题的解决提供了有效的手段，从而成为酶工程领域中最为活跃的研究方向之一。本文将从酶生

物催化剂固定化载体、固定化方法和技术及固定化酶的应用等几个方面出发，归纳和综述这些方面近年来的研究进展。 1酶固定化的传统方法 关键在于选择适当的固定化方法和必要的载体以及稳定性研究、改进。 1.1 吸附法 吸附法是利用物理吸附法，将酶固定在纤维素、琼脂糖等多糖类或多孔玻璃、离子交换树脂等载体上的固定方式。显著特点是：工艺简便及条件温和，包括无机、有机高分子材料，吸附过程可同时达到纯化和固定化；酶失活后可重新活化，载体也可再生。但要求载体的比表面积要求较大，有活泼的表面。 1.2包埋法 包埋固定化法是把酶固定聚合物材料的格子结构或微囊结构等多空载体中，而底物仍能渗入格子或微囊内与酶相接触。这个方法比较简便，酶分子仅仅是被包埋起来，生物活性被破坏的程度低，但此法对大分子底物不适用。 1)网格型 将酶或包埋在凝胶细微网格中，制成一定形状的固定化酶，称为网格型包埋法。也称为凝胶包埋法。 2)微囊型 把酶包埋在由高分子聚合物制成的小球内，制成固定化酶。由于形成的酶小球直径一般只有几微米至几百微米，所以也称为微囊化法。

酶的研究和应用 知识讲解

酶的研究和应用 编稿：闫敏敏审稿：宋辰霞 【学习目标】 1、了解果胶酶的组成和作用。 2、理解检测酶活性的原理。（重点） 3、简述探究温度和PH对果胶酶活性的影响及其最适值的实验。（重、难点） 4、说出加酶洗衣粉的洗涤原理。 5、说明固定化细胞和固定化酶的作用和原理。（重点） 6、掌握制备固定化酵母细胞和利用其进行酒精发酵的方法。（重、难点） 【要点梳理】 要点一、果胶酶在果汁生产中的应用 【高清课堂：酶的研究和应用417460课题1：基础知识】 1、实验原理 （1）果胶是植物细胞壁以及胞间层中的主要成分，也是植物汁液中的主要成分。果胶可结合大量的水分，将植物细胞粘合在一起，降低植物组织的分散性。若去掉果胶，细胞壁被瓦解，就会使果泥中的植物组织块变得松散，产生更多的果汁，增加出汁率 （2）果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，使浑浊的果汁澄清 （3）果胶酶催化果胶分解需要适宜的温度和pH （4）果胶不溶于酒精，因而可用于初步鉴定果胶被分解多少 要点诠释： 果胶酶和纤维素酶的比较： 果胶酶的组成是多聚半乳糖醛酸酶，果胶分解酶和果胶酯酶，其化学本质是蛋白质，作用是催化果胶成为可溶性半乳糖醛酸；纤维素酶的组成是C1酶，C X酶和葡萄糖苷酶，其化学本质也是蛋白质，作用是催化纤维素成为纤维二糖，然后再成为葡萄糖。果胶酶和纤维素酶都是复合酶，并不特指某一种酶，而是一类酶的总称。 2、酶的活性与影响酶活性的因素 （1）酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力。酶活性的高低可以用在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示。 在科学研究与工业生产中，酶反应速度用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示。 （2）影响酶活性的因素 ①温度：温度对酶活性的影响是通过影响酶（蛋白质）的稳定性和分子（离子等）运动速率的综合作用的结果。低温使酶的活性降低，高温能使酶失活。酶都有一个最适温度。 ②pH：酶分子上有许多酸性、碱性氨基酸的侧链基团，这些基团随着pH的变化可处于不同的解离状态，从而影响底物与酶的结合和进一步反应，或影响酶的空间结构，进而影响酶的活性。过酸或过碱能使酶不可逆地失活。酶促反应都有一个最适酸碱度。 ③酶的抑制剂：某些物质虽然不能引起酶变性，但能使酶分子上某些必需基团（主要是酶活性中心上的一些基团）发生变化，引起酶活力下降，甚至失活，致使酶促反应速度降低。能引起这种抑制作用的物质称为酶的抑制剂。 此外，底物、辅助因子、活化剂、变构剂的种类和浓度，指示剂和辅酶的种类和浓度以及酶的抑制剂等都会影响酶的活性。 要点诠释：①测定酶的活性，必须全面了解影响酶活性的因素，以确定合适的条件，来测定其最适条件和最大活性。 ②温度对酶活性的影响具有双重性，即低温和高温都抑制酶的活性，且温度过高会使酶发生不可逆变性失活。