理學(xué)酶工程ppt課件-wenkub
2023-03-08 22:20:12 本頁面
【正文】 其中固定化酶技術(shù)是酶工程的核心。2022/3/13 1 第二章 酶工程 2022/3/13 2 ? 酶工程是現(xiàn)代酶學(xué)理論與化工技術(shù)的交叉技術(shù)，是在一定的生物反應(yīng)器中，將相應(yīng)的原料轉(zhuǎn)化成所需的產(chǎn)品。實(shí)際上有了酶的固定化技術(shù)，酶在工業(yè)生產(chǎn)中的利用價(jià)值才真正得以體現(xiàn)。 JY92II D超聲波 細(xì)胞粉碎機(jī) 細(xì)胞破碎珠 高壓細(xì)胞破碎機(jī) DY89I型 電動(dòng)玻璃勻漿機(jī) 2022/3/13 10 離子交換濃縮 超濾 凝膠干燥 → 濃縮 → 分離 → 純化 → 酶的結(jié)晶 粗提酶液 → 脫鹽 凝膠過濾 透析 離子交換層 析 凝膠色譜層 析等 親和層析 等電聚集等 一種新型的微生物酶純化手段 —— 制備型聚丙烯酰胺凝膠電泳 (未被廣泛應(yīng)用于酶的制備 ) 酶的生產(chǎn)及分離純化 2022/3/13 11 性質(zhì) 方法 ?分子大小 透析、超濾、差速離心、凝膠過濾 ?溶解度 等電點(diǎn)沉淀、鹽析、有機(jī)溶劑沉淀 ?電荷 電泳、離子交換層析 ?吸附性質(zhì) 吸附層析 ?對(duì)配體分子 的生物親和力 親和層析 酶分離純化常用方法 2022/3/13 14 （ 1）酶分離的沉淀技術(shù) 1）鹽析 ——— 溶解度的差異 ? 向蛋白質(zhì)溶液中加入大量的中性鹽[（ NH4)2SO4， Na2SO4， NaCl]，當(dāng)溶液的離子強(qiáng)度增加到一定數(shù)值時(shí)，蛋白質(zhì)溶解度開始下降。 2022/3/13 15 ? 等電點(diǎn)沉淀的蛋白質(zhì)溶液中 加入 NaCl后沉淀溶解 — 鹽溶 ? 原因？ 鹽溶 — 鹽析 分子在等電點(diǎn)時(shí)，相互吸引，聚合沉淀， 加入少量鹽離子 后破壞了這種吸引力，使分子分散，溶于水中 (此時(shí)稱為 鹽溶） 鹽溶 2022/3/13 16 鹽析 ? 向蛋白質(zhì)溶液中加入大量硫酸銨后蛋白質(zhì)會(huì)沉淀析出 ? 原因？ 蛋白質(zhì)脫去水化層而聚集沉淀 鹽析（ （ NH4） 2SO4） 當(dāng)鹽濃度不斷上升時(shí)，蛋白質(zhì)和酶的溶解度又以不同程度下降并先后析出，稱為蛋白質(zhì)的 鹽析 。 PEG沉淀法能在室溫下進(jìn)行，得到的沉淀顆粒較大，收集容易。 ? 不同的蛋白質(zhì)由于水化層厚度不同，發(fā)生沉淀需要的有機(jī)溶劑濃度不同，因此可利用不同濃度的有機(jī)溶劑分離不同的蛋白質(zhì)。 一般用于酶的粗分離。 2022/3/13 22 （ 2）層析分離 是利用混合物中各組分的物理化學(xué)性質(zhì)（分子的大小和形狀、分子極性、吸附力、分子親和力和分配系數(shù)）的不同，使各組分的分布程度不同而達(dá)到分離。 ? 帶有正電荷的稱之陰離子交換樹脂；而帶有負(fù)電荷的稱之陽離子樹脂。被結(jié)合的物質(zhì)再用洗脫劑把它從柱上洗脫下來。 2022/3/13 33 通過高壓泵，連續(xù)的將流動(dòng)相按一定流速流過柱子，通過進(jìn)樣器注入樣品混合物。電泳后，不同的蛋白質(zhì)組成被分離形成帶狀區(qū)間。因而其遷移率僅反映蛋白質(zhì)分子大小，故廣泛用于 蛋白質(zhì)分子量的測定 。 ? 不連續(xù)系統(tǒng) 中由于 緩沖液離子成分 ， pH， 凝膠濃度及電位梯度的不連續(xù)性 ， 帶電顆粒在電場中泳動(dòng)不僅有電荷效應(yīng) ， 分子篩效應(yīng) ， 還具有濃縮效應(yīng) ， 因而其分離條帶清晰度及分辨率均較前者佳 。 2022/3/13 42 等 電 聚 焦 電 泳 IEFE Isoelectric Focusing Electrophoresis ? IEFE一種利用具有 pH梯度的支持介質(zhì)分離等電點(diǎn)不同的蛋白質(zhì)的電泳技術(shù)。在外電場作用下，自然形成pH梯度，是一種特殊的緩沖液。 其次一些低 pI的載體兩性電解質(zhì)分子 （ 荷其次多的負(fù)電 ） 也將向陽極移動(dòng) ， 直到它的凈電荷被減少到零才停止 。 2022/3/13 51 ㈠ 什么是固定化酶？ 水溶性酶（細(xì)胞） 水不溶性載體 水不溶性酶或細(xì)胞 （固定化酶或細(xì)胞） 固定化技術(shù) 二、固定化酶及固定化細(xì)胞 —— 固定化技術(shù) 及應(yīng)用 2022/3/13 52 酶在使用過程中 ： 2. 只能在水溶液中催化底物反應(yīng) 起難回收 固定化酶： ，利于連續(xù)自動(dòng)化生產(chǎn) 缺點(diǎn)： 固定化過程中有時(shí)會(huì)引起酶的失活 2022/3/13 53 細(xì)胞的固定化方法 固定化細(xì)胞是在固定化酶的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。 2022/3/13 54 —— 利用各種固體吸附劑將酶或含酶菌體吸附在其表面上而使酶固定化的方法 （二）固定化方法 吸附法 包埋法 結(jié)合
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