【正文】 格子中或被半透性的聚合物膜包圍而成為格子型和微膠囊型兩種。包埋法制備固定化酶除包埋水溶性酶外還常包埋細胞，制成固定化細胞，例如可用明膠及戊二醛包埋具有青霉素?；富盍Φ木w，工業(yè)上用于生產(chǎn) 6氨基青霉烷酸。 ? 酶經(jīng)過固定化后 ,比較能耐受溫度及 pH的變化，最適 pH往往稍有移位 ,對底物專一性沒有任何改變，實際使用效率提高幾十倍（如 5′ 磷酸二酯酶的工業(yè)應用）甚至幾百倍 固定化酶 ? 固定化酶的形式多樣，可制成機械性能好的顆粒裝成酶柱用于連續(xù)生產(chǎn)；或在反應器中進行批式攪拌反應；也可制成酶膜、酶管等應用于分析化學；又可制成微膠囊酶，作為治療酶應用于臨床?，F(xiàn)在又有人用酶膜（包括細胞、組織、微生物制成的膜）與電、光、熱等敏感的元件組成一種裝置稱生物傳感器，用于測定有機化合物和發(fā)酵自動控制中信息的傳遞及環(huán)境保護中有害物質的檢測。最常用的是酶膜與離子選擇電極組成的生物傳感器，例如脲傳感器是由固定化脲酶、固定化硝化菌及氧電極組成，脲經(jīng)脲酶分解成氨及二氧化碳，氨又繼續(xù)被硝化菌氧化，總耗氧量則通過氧電極反映出電流的變化，用以計算脲的含量。 酶工程 ?酶工程的定義 ?化學酶工程 ?固定化酶 ?生物酶工程 ?酶工程的應用范圍 生物酶工程 ? 生物酶工程是在化學酶工程基礎上發(fā)展起來的，是以酶學和 DNA重組技術為主的現(xiàn)代分子生物學技術相結合的產(chǎn)物。因此它亦可稱為高級酶工程。 ? 自從 70年代初 DNA重組技術問世以來，把酶學推進到一個十分重要的發(fā)展時期，使它的基礎研究和應用研究領域發(fā)生著巨大的革命性變化，產(chǎn)生了生物酶工程。 ? 生物酶工程主要包括三個方面： (1)用 DNA重組技術 (即基因工程技術 )大量地生產(chǎn)酶 (克隆酶 )； (2)對酶基因進行修飾，產(chǎn)生遺傳修飾酶 (突變酶 )； (3)設計新的酶基因，合成自然界不曾有過的、性能穩(wěn)定、催化效率更高的新酶。 ? 酶基因的克隆和表達技術的應用使我們有可能克隆各種天然的蛋白基因或酶基因。先在特定的酶的結構基因前加上高效的啟動基因序列和必要的調控序列，再將此片段克隆到一定的載體中，然后將帶有特定酶基因的上述雜交表達載體轉化到適當?shù)氖荏w細菌中，經(jīng)培養(yǎng)繁殖，再從收集的菌體中分離得到大量的表達產(chǎn)物 —— 我們所需要的酶。一些來自于人體的酶制劑，如治療血栓栓塞病的尿激酶原，就可以用此法取代從大量的人尿中的提取。此外還有組織纖溶酶原激活劑(TPA)與凝乳酶等一百多種酶的基因已經(jīng)克隆成功，其中一些還已進行了高效的表達。此法產(chǎn)生出大量的酶，并易于提取分離純化。 ? 近幾年興起的另一個新研究領域：酶的選擇性遺傳修飾，即酶基因的定點突變。研究者們在分析氨基酸序列弄清酶的一級結構及 X線衍射分析弄清酶的空間結構的基礎上，再在由功能推知結構或由結構推知功能的反復推敲下，設計出酶基因的改造方案，確定選擇性遺傳修飾的修飾位點?，F(xiàn)在人們已掌握技術，所以只要有遺傳設計藍圖，就能人工合成出所設計的酶基因。酶遺傳設計的主要目的是創(chuàng)制優(yōu)質酶，用于生產(chǎn)昂貴特殊的藥品和超自然的生物制品，以滿足人類的特殊需要。 ? 需要改善的酶學性質包括：對熱、氧化劑、非水溶劑的穩(wěn)定性；對蛋白水解作用的敏感性；免疫原性；最適 pH、離子強度及溫度；催化效率；對底物和輔助因子的專一性與親合力；反應的主體化學選擇性；催化效率；別構效應；反饋抑制；多功能性；在純化或固定化過程中酶的功能和理化性質等。目前的關鍵問題在于如何設計超自然的優(yōu)質酶基因，即如何作出優(yōu)質酶基因的遺傳設計藍圖。 酶工程 ?酶工程的定義 ?化學酶工程 ?固定化酶 ?生物酶工程 ?酶工程的應用范圍 酶工程的應用范圍 ? 對生物寶庫中存在天然酶的開發(fā)和生產(chǎn)； ? 自然酶的分離純化及鑒定技術； ? 酶的固定化技術（酶和細胞固定化）； ? 酶反應器的研制和應用； ? 與其他生物技術領域的交叉和滲透。 其中固定化酶技術是酶工程的核心。實際上有了酶的固定化技術，酶在工業(yè)生產(chǎn)中的利用價值才真正得以體現(xiàn)。 實例 1 酶工程產(chǎn)品益生源，用于飼料添加劑 實例 2 酶工程產(chǎn)品萬壽膠囊 用于補充人體營養(yǎng)物質 實例 3 ? 生態(tài)復合酶制劑，用于改善環(huán)境 實例 4 ? 酶工程 化妝品原料 實例 5 酶反應器，用于污水處理 當前酶工程的研究熱點 ? 研制分解纖維素和木質素的酶、低分子有機物聚合酶、 ? 檢測用酶、能分解有毒物質的酶及廢物綜合利用酶。 ? 利用基因工程技術開發(fā)新酶品種和提高酶產(chǎn)量。 ? 固定化酶和細胞、固定化多酶體系及輔因子再生體系，特定 ? 生物反應的研究和應用。 ? 用微生物和動植物組織研究生物傳感器。 ? 非水系統(tǒng)的反應技術，酶分子的修飾與改造以及酶型高效催 ? 化劑的人工合成研究。 非水相酶學的應用領域包括哪些方面？ 常見的非水相酶學反應體系有哪些？ 名詞：反相膠束體系、對映體特異性、潛手性特異性、位置特異性、化學鍵特異性、 pH記憶、疏水參數(shù) 反相膠束體系作為反應介質的優(yōu)點？為什么？ 非水相酶促反應的優(yōu)點？ 酶在非水相環(huán)境中保持活性，原因是什么？如何解釋？ 非水相環(huán)境對酶的熱穩(wěn)定性有什么影響？為什么？ 如何理解水與酶柔性、有機溶劑與酶剛性之間的關系？ 有機溶劑對酶催化反應的影響表現(xiàn)在哪些方面？ 通常，疏水參數(shù)與酶活性之間有何關系？ 1什么是溶劑工程？理論依據(jù)是什么？ 1與水相比，有機溶劑對酶活性的調節(jié)有何表現(xiàn)？為什么？ 1非水相中常用的酶和反應類型有哪些？ 思考題