(工學(xué))酶工程-01-酶和酶工程概論

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1、酶工程EnzymeEngineering趙珺華僑大學(xué)化工學(xué)院生物工程與技術(shù)系Cell:15960398427E-mail:zhaojun@hqu.edu.cn課程簡介本課程講授酶學(xué)和酶工程的相關(guān)知識,包括酶的生產(chǎn)、酶的改性以及酶的應(yīng)用課程性質(zhì)專業(yè)必修課,36學(xué)時,2學(xué)分適用對象:生物工程專業(yè)先修課程有機(jī)化學(xué)、生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、微生物學(xué)、分子生物學(xué)、基因工程課程簡介教材和教學(xué)參考書教材:《酶工程》(第三版),郭勇編著,科學(xué)出版社,2009課程簡介教材和教學(xué)參考書教學(xué)參考書《酶工程》(第二版),羅貴民主編,化學(xué)工業(yè)出版社,20

2、08《現(xiàn)代酶學(xué)》(第二版),袁勤生主編,華東理工大學(xué)出版社,2001《酶學(xué)原理與酶工程》,周曉云主編,中國輕工業(yè)出版社,2007課程簡介課程主要內(nèi)容酶和酶工程概論(第一章)酶的生產(chǎn)微生物發(fā)酵產(chǎn)酶(第二章)動植物細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)酶(第三章)酶的提取與分離純化(第四章)酶的改性酶分子修飾(第五章)酶、細(xì)胞、原生質(zhì)體固定化(第六章)酶非水相催化(第七章)人工酶(知識拓展)酶的應(yīng)用酶反應(yīng)器(第九章)酶的應(yīng)用(第十章)課程簡介教學(xué)目的和要求以酶學(xué)的內(nèi)容為基礎(chǔ),酶的工程應(yīng)用為主,融入各章節(jié)內(nèi)容中通過本課程的學(xué)習(xí),要求系統(tǒng)地掌握酶的生產(chǎn)、改性與應(yīng)

3、用的技術(shù)過程理解和掌握酶工程的主要理論、概念,掌握酶工程的研究方法,熟悉工程應(yīng)用了解相關(guān)的新進(jìn)展考核方式期末筆試(閉卷)酶工程EnzymeEngineering第一課酶和酶工程概論酶和酶工程概論酶(enzyme)活細(xì)胞產(chǎn)生的一類具有催化功能的生物分子,又稱為生物催化劑(Biocatalysts)蛋白類酶(proteozyme,P酶)由蛋白質(zhì)構(gòu)成,部分含有金屬及輔基,不含核酸成分核酸類酶(ribozyme,R酶)是具有催化能力的RNA分子內(nèi)催化和分子間催化酶和酶工程概論酶工程(enzymeengineering)將酶或者微生物細(xì)

4、胞、動植物細(xì)胞、細(xì)胞器等在一定的生物反應(yīng)裝置中,利用酶所具有的生物催化功能,借助工程手段將相應(yīng)的原料轉(zhuǎn)化成有用物質(zhì)并應(yīng)用于社會生活的一門科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代酶學(xué)理論與化工技術(shù)的交叉應(yīng)用領(lǐng)域食品工業(yè)輕工業(yè)醫(yī)藥工業(yè)酶和酶工程概論本章主要內(nèi)容酶的基本概念和發(fā)展歷史酶催化作用特點(diǎn)影響酶催化作用的因素酶的分類與命名酶的活力測定酶的生產(chǎn)方法酶工程發(fā)展概況酶和酶工程概論酶的基本概念和發(fā)展歷史遠(yuǎn)古時代——古老的“食品工業(yè)”中國夏禹時代:釀酒、釀醋——粬醪、醴、糵、麴(曲,粬)兩周時代:飴糖、食醬、腌菜豆:兩周時代的重要禮器和食器,盛放腌菜春秋戰(zhàn)國時代

5、:用麴治療消化不良的疾病公元十世紀(jì):制豆醬利用曲霉中的蛋白酶水解豆類蛋白得到酶和酶工程概論酶的基本概念和發(fā)展歷史遠(yuǎn)古時代——古老的“食品工業(yè)”古埃及、古巴比倫時代:麥粉發(fā)酵釀造啤酒磨粉、去糠、打碎麥芽萌發(fā)、浸潤成酒發(fā)酵、裝瓶酶和酶工程概論酶的基本概念和發(fā)展歷史近代——十八世紀(jì)始,酶學(xué)的萌芽和初步發(fā)展18世紀(jì)中后期,法國科學(xué)家Réaumurbuzzard(鵟,禿鷹)的胃液對肉塊具有消化作用,這是一種化學(xué)變化而非物理變化過程(如溶解),而且這個化學(xué)變化是在很“溫和”的條件下實(shí)現(xiàn)的1783年,Spallazani通過實(shí)驗(yàn)闡明了不僅鳥

6、的胃液,其它動物和人的胃液也有類似的消化作用,這個作用還與溫度、胃液加量有關(guān),而且在體外是不穩(wěn)定的,活性會逐漸喪失最早的酶學(xué)實(shí)驗(yàn)酶和酶工程概論酶的基本概念和發(fā)展歷史近代——十八世紀(jì)始,酶學(xué)的萌芽和初步發(fā)展1810年,Planche的實(shí)驗(yàn)從植物根中分離出一種物質(zhì),能使創(chuàng)木酯氧化變藍(lán)1814年,Kirchhoff發(fā)現(xiàn)某些谷物的種子在發(fā)酵時能生成還原糖1826年,Mitscherlich提出“酵素”的概念,這是酶最早的名稱1833年,Payen和Persoz用酒精處理麥芽水抽提液,得到白色無定形粉末,命名為diastase酶和酶工程

7、概論酶的基本概念和發(fā)展歷史近代——十八世紀(jì)始,酶學(xué)的萌芽和初步發(fā)展19世紀(jì)中葉,Pasteur認(rèn)為酵母中存在一種使葡萄糖轉(zhuǎn)化為酒精的物質(zhì),但他認(rèn)為只有活的酵母細(xì)胞才能進(jìn)行發(fā)酵1878年,Kühne“Enzyme”的誕生:En(在)+Zyme(酵母),表示酶在酵母中1898年,Duelaux提出引用diastase的后三個字母“ase”作為酶命名的詞根酶和酶工程概論酶的基本概念和發(fā)展歷史近代——十八世紀(jì)始,酶學(xué)的萌芽和初步發(fā)展1894年,TakamineJoichi(高峰讓吉)利用米霉菌固體培養(yǎng)法生產(chǎn)Taka淀粉酶(第一個商品酶

8、制劑),其方法至今仍被采用1896年(另一說1897年),Buchner兄弟發(fā)現(xiàn)酵母粗提液也能將糖發(fā)酵成酒精表明起作用的非細(xì)胞本身,在細(xì)胞外也可以發(fā)生作用此項(xiàng)發(fā)現(xiàn)促進(jìn)了酶的分離和對其理化性質(zhì)的研究,也促進(jìn)了生命過程中酶系統(tǒng)的研究。一般認(rèn)為酶學(xué)研究始于此Buchner獲得了19

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