環(huán)境生物ppt課件-文庫吧資料
2025-01-23 18:00本頁面
【正文】 轉(zhuǎn)移到電極上，生物催化劑的作用是催化燃料在電極表面上的反應(yīng)； ? 間接生物燃料電池： 燃料不在電極上反應(yīng)，而在電解液中或其他地方反應(yīng)，電子則由具有氧化還原活性的介體運載到電極上去。 生物燃料電池工作原理與傳統(tǒng)的燃料電池存在許多相同之處，以葡萄糖為底料的燃料電池為例，其陰陽極反應(yīng)如下式所示： 陽極反應(yīng)： C6H12O6＋ 6H2O 6CO2 ＋ 24e ˉ ＋ 24H ﹢ 陰極反應(yīng)： 6O2 ＋ 24e ˉ ＋ 24H ﹢ 12H2O 特點 ? 原料來源廣泛：可以利用一般燃料電池不能利用的各種有機物、無機物及微生物呼吸的代謝的產(chǎn)物、發(fā)酵的產(chǎn)物、光合作用甚至污水等作為燃料； ? 操作條件溫和：由于使用酶或微生物作為催化劑，一般只要求在近中性的常溫、常壓條件下工作； ? 生物相容性好：由于可利用人體血液中的葡萄糖和氧氣作燃料，一旦開發(fā)成功，便能方便的為植入人體的一些人造器官提供電能； ? 生物燃料電池結(jié)構(gòu)比較簡單。 酶在疾病診斷方面的應(yīng)用 酶學診斷： （１）根據(jù)體內(nèi)原有酶活力的變化診斷某些疾病 （２）利用酶測定體內(nèi)某些物質(zhì)的含量 （ 1）根據(jù)體內(nèi)原有酶活力的變化診斷某些疾病 酶 疾病與酶活力變化 淀粉酶 胰臟疾病、腎臟疾病 ↑，肝病 ↓ 膽堿酯酶 肝病 ↓ 酸性磷酸酶 前列腺癌、肝炎、紅血球病變 ↑ 堿性磷酸酶 佝僂病、軟骨化病、骨瘤、甲亢 ↑ 谷丙轉(zhuǎn)氨酶 肝病、心肌梗塞 ↑ 谷草轉(zhuǎn)氨酶 肝病、心肌梗塞 ↑ 胃蛋白酶 胃癌 ↑、十二指腸潰瘍 ↓ 磷酸葡糖變構(gòu)酶 肝炎、癌癥 ↑ 醛縮酶 癌癥、心肌梗塞 ↑ （ 2）用酶測定體液中某些物質(zhì)的量診斷疾病 葡萄糖氧化酶＋過氧化氫酶 測血糖和尿糖 尿酸酶 血液尿酸 膽堿酯酶或膽固醇氧化酶 血液膽固醇含量 糖尿病 痛風病 心血管疾病和高血壓 酶在疾病治療方面的應(yīng)用 蛋白酶：消化劑、消炎劑、治療高血壓 溶菌酶：抗菌、消炎、鎮(zhèn)痛 SOD：紅斑狼瘡、皮肌炎、結(jié)腸炎、氧中毒 L天冬酰胺酶：癌癥 酶在生物制藥方面的應(yīng)用 酪氨酸酶 酶在食品方面的應(yīng)用 3040%淀粉漿 糊精 α 淀粉酶 ~ 85~90℃ CaCl2, NaCl 葡萄糖 糖化酶 ~ 55~60℃ 45min 48h pH至 ~,室溫 ,除去葡萄糖苷轉(zhuǎn)移酶 DE=15~20 40～ 45%葡萄糖 果葡糖漿 葡萄糖異構(gòu)化酶 ~ 60~70℃ MgSO4 45min 預(yù)先經(jīng)層析脫鈣處理 DE96 果糖 ~% 葡萄糖 ~% 脫色、精制、濃縮 果糖 42% 葡萄糖 52% 低聚糖 6% 高果糖漿 含果糖 70~90% 大米或糯米粉漿 α 淀粉酶 ~ 85~90℃ MgSO4 碘測試無顏色 飴糖 β 淀粉酶 ~ 62℃ 糊精 麥芽糖含量 60~70%， Glc(1→4)Glc DE=15~20 乳制品 凝乳酶：奶酪 乳糖酶：低乳糖奶 過氧化氫酶：奶或奶酪中的 H2O2 蛋白酶：酪蛋白水解物 蛋制品 葡萄糖氧化酶：全蛋粉 ,蛋黃粉或蛋黃片中的葡萄糖 魚制品 肉制品 可溶性魚蛋白粉、魚露；三甲基胺氧化酶脫腥 肉類水解蛋白、嫩肉粉、明膠、保鮮劑 果膠酶 葡萄糖氧化酶 果汁和果酒澄清 柚苷酶脫苦味 橙皮苷酶 溶菌酶 去除果汁、飲料、罐頭食品和干燥果蔬制品中的氧氣 保鮮 脫苦味 洋蔥風味酶、奶油風味酶 α 淀粉酶、蛋白酶 酶在輕工業(yè)方面的應(yīng)用 發(fā)酵原料的處理 紡織原料的處理 造紙原料的紙漿 生絲脫膠處理 羊毛的除垢 酶法生產(chǎn) L氨基酸 酶法生產(chǎn)核苷酸 酶法生產(chǎn)有機酸 酶法制醬 酶法制革 加酶洗滌劑： 堿性蛋白酶、淀粉酶、果膠酶、纖維素酶 … 加酶牙膏： 蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、右旋糖酐酶 … 加酶飼料： 淀粉酶、蛋白酶、纖維素酶、半纖維素酶 … 加酶護膚用品： SOD、堿性磷酸酶、彈性蛋白酶 … 第十六章 生物燃料電池 重點內(nèi)容： 微生物燃料電池 酶生物燃料電池 生物燃料電池的發(fā)展簡史 ● 1910，英國植物學家 potter，開創(chuàng)； ● 劍橋大學 cohen教授構(gòu)建了微生物電池堆； ● 1970，生物燃料電池概念確定； ● 1980后，生物燃料電池輸出功率有較大提高 ● 2022， bond發(fā)現(xiàn)特殊微生物地桿菌； ● 2022，美國 bruce教授、 byung(韓國）和比利時 willy教授在 MFC上做了大量研究。 酶工程的應(yīng)用領(lǐng)域 把生物工程技術(shù)應(yīng)用到藥物制造的過程稱之為生物制藥 。 4)如何消除酶的抗原性及穩(wěn)定酶的微環(huán)境 1）酶蛋白氨基酸組成的抗原決定簇，與修飾劑形成了共價鍵。 “ 遮蓋 ” 酶分子上敏感鍵免遭破壞。 2)如何保護酶活性部位與抗抑制劑 大分子修飾劑與酶結(jié)合后，產(chǎn)生的空間障礙或靜電斥力阻擋抑制劑， “ 遮蓋 ” 了酶的活性部位。 5）允許酶在一個變化的環(huán)境中起作用 6）提高催化過程的反應(yīng)效率 7）改變最適的 pH值和溫度 1)如何增強酶天然構(gòu)象的穩(wěn)定性與耐熱性 修飾劑分子存在多個反應(yīng)基團，可與酶形成多點交聯(lián)。 3）消除抗原性（針對特異性反應(yīng)降低生物識別能力）。（ 70年代末之后） 1）提高酶的生物活性（酶活力）。 酶化學修飾的目的 （ 1）研究酶的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系。 改變酶特性有兩種主要的方法： 1)通過分子修飾的方法來改變已分離出來的天然酶的活性。 載體： 纖維素 瓊脂糖凝膠 葡聚糖凝膠 甲殼質(zhì) 氨基酸共聚物 …… 酶分子中可以形成共價鍵的基團： 氨基、羧基、巰基、羥基、酚基、咪唑基 載體 活潑基團 交聯(lián) 法 （ 1）交聯(lián)法常用試劑 （ 2）交聯(lián)形式 酶直接交聯(lián)法： 方 法 優(yōu) 點 缺 點 吸附法 制作條件溫和、簡便、成本低、
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