Chapter 1 Introduction 绪论 制作:郑穗平
Chapter 1 Introduction 绪论 制作：郑穗平
●●● ●●●● ●●●● ●●●● 0●●●● Contents of chapter 1 ●●●● 1、酶的定义 o2、酶的发现及研究历史 a>3、酶的分类命名 o4、酶的化学性质与催化特性
Contents of chapter 1 1、酶的定义 2、酶的发现及研究历史 3、酶的分类命名 4、酶的化学性质与催化特性 Go Go Go Go
●●● ●●●● ●●●● ●●●● 1.1酶的定义 0●●●● ●●●● 酶是生物细胞产生的、具有催化能力的生物催化剂。 定义:酶是生物体内进行新陈代谢不可缺少的受多种 因素调节控制的具有催化能力的生物催化剂 酶具有一般催化剂的特征:1,只能进行热力学上允许进行 的反应;2可以缩短化学反应到达平衡的时间,而不改变 应的平衡点;3通过降低活化能加快化学反应速度。 酶的催化高效性 通常要高出非生物催化剂催化活性的106~1013倍。 2H2O2→2H2O+O2 1moi过氧化氢酶5×106moH2O2 回本目录 1mo离子铁×10-molH2O2
酶是生物细胞产生的、具有催化能力的生物催化剂。 定义：酶是生物体内进行新陈代谢不可缺少的受多种 因素调节控制的具有催化能力的生物催化剂。 酶具有一般催化剂的特征：1.只能进行热力学上允许进行 的反应；2.可以缩短化学反应到达平衡的时间，而不改变 反应的平衡点；3.通过降低活化能加快化学反应速度。 酶的催化高效性 通常要高出非生物催化剂催化活性的106~1013倍。 2H2O2 2H2O + O2 1mol过氧化氢酶 5×106 molH2O2 1mol离子铁 6×10-4molH2O2 1.1 酶的定义 回本章目录
●●● ●●●● ●●●● ●●●● 1.2酶的发现及研究历史 0●●●● ●●●● 人们对酶的认识起源于生产与生活实践。 ●夏禹时代,人们掌握了酿酒技术 ●公元前12世纪周朝,人们酿酒,制作饴糖和酱。 春秋战国时期已知用麴(曲)治疗消化不良的疾病。 ●酶者,酒母也 酶 酒 麴
1.2 酶的发现及研究历史 ⚫ 人们对酶的认识起源于生产与生活实践。 ⚫ 夏禹时代，人们掌握了酿酒技术。 ⚫ 公元前12世纪周朝，人们酿酒，制作饴糖和酱。 ⚫ 春秋战国时期已知用麴(曲)治疗消化不良的疾病。 ⚫ 酶者，酒母也 酶 酒
●●● ●●●● ●●●● ●●●● 0●●●● ●●●● ●西方国家19世纪对酿酒发酵过程进行了大量研 究。直到1897年,德国巴克纳 Buchner兄弟用 石英砂磨碎酵母细胞,制备了不含酵母细胞的 抽提液,并证明此不含细胞的酵母提取液也能 使糖发酵,说明发酵与细胞的活动无关。从而 说明了发酵是酶作用的化学本质,为此 Buchner获得了 1896年,日本的高峰让吉首先从米曲霉中制得 高峰淀粉酶,用作消化剂,开创了有目的的进行 酶生产和应用的先例
⚫ 西方国家19世纪对酿酒发酵过程进行了大量研 究。直到1897年，德国巴克纳Buchner兄弟用 石英砂磨碎酵母细胞，制备了不含酵母细胞的 抽提液，并证明此不含细胞的酵母提取液也能 使糖发酵，说明发酵与细胞的活动无关。从而 说明了发酵是酶作用的化学本质，为此 Buchner获得了1911年诺贝尔化学奖。 ⚫ 1896年,日本的高峰让吉首先从米曲霉中制得 高峰淀粉酶,用作消化剂,开创了有目的的进行 酶生产和应用的先例
●●● ●●●● ●●●● ●●●● 0●●●● 1878年,给酶一个统一的名词,叫 ,这个。 字来自希腊文,其意思“在酵母中”。 后来对酶的作用机理及酶的本质做了深入研究, 1930年,证实酶是一种蛋白质; ●80年代初发现了具有催化功能的RNA 这一发现打破了酶是蛋白质的传统 观念,开辟了酶学研究的新领域, ●现已鉴定出4000多种酶,数百种酶已得到结晶, 而且每年都有新酶被发现
⚫ 1878年, 给酶一个统一的名词，叫Enzyme，这个 字来自希腊文，其意思“在酵母中” 。 ⚫ 后来对酶的作用机理及酶的本质做了深入研究， ⚫ 1930年，证实酶是一种蛋白质； ⚫ 80年代初发现了具有催化功能的RNA——核酶 (ribozyme)，这一发现打破了酶是蛋白质的传统 观念，开辟了酶学研究的新领域， ⚫ 现已鉴定出4000多种酶，数百种酶已得到结晶， 而且每年都有新酶被发现
●●● ●●●● ●●●● ●●●● 酶的应用历史 ●●●●● ●●●● ●1908年,德国的罗姆制得胰酶,用于皮革的软化。 1908年,法国的波伊登( Boldin)制备了细菌淀粉 酶,应用于纺织品的退浆。 ●1911年,美国的华勒斯坦( Wallestein)制得木瓜 蛋白酶,用于除去啤酒中的蛋白质浑浊。 此后,酶的生产和应用逐步发展。然而在50年代 以前停留在从微生物,动物或植物中提取酶,加 以利用阶段.由于当时生产力落后,生产工艺较繁 杂,难以进行大规模工业化生产
⚫ 1908年,德国的罗姆制得胰酶,用于皮革的软化。 ⚫ 1908年,法国的波伊登(Boidin)制备了细菌淀粉 酶,应用于纺织品的退浆。 ⚫ 1911年,美国的华勒斯坦(Wallestein)制得木瓜 蛋白酶,用于除去啤酒中的蛋白质浑浊。 ⚫ 此后,酶的生产和应用逐步发展。然而在50年代 以前停留在从微生物，动物或植物中提取酶,加 以利用阶段.由于当时生产力落后,生产工艺较繁 杂,难以进行大规模工业化生产。 酶的应用历史
●●● ●●●● ●●●● ●●●● ●●●●● ●●●● 1949年,用液体深层培养法进行细菌淀粉酶的发酵° 生产,揭开了近代酶工业的序幕。 ●50年代以后,随着生化工程的发展,大多数酶制剂的 生产已转向微生物流体深层发酵的方法。酶的应用 越来越广泛。 ●50年代:开始了酶固定化研究。1953年德国科学家 首先将聚氨基苯乙烯树脂与淀粉酶,胃蛋白酶,羧肽 酶和核糖核酸酶等结合,制成了固定化酶。 ●60年代,是 迅速发展的时期。1969年, 日本的千烟一郎首次在工业上应用固定化氨基酰化 酶从DL-氨基酸生产L氨基酸。出现了“ 这个名词来代表有效利用酶的科学技术领域
⚫ 1949年,用液体深层培养法进行细菌淀粉酶的发酵 生产,揭开了近代酶工业的序幕。 ⚫ 50年代以后,随着生化工程的发展,大多数酶制剂的 生产已转向微生物流体深层发酵的方法。酶的应用 越来越广泛。 ⚫ 50年代：开始了酶固定化研究。1953年德国科学家 首先将聚氨基苯乙烯树脂与淀粉酶,胃蛋白酶,羧肽 酶和核糖核酸酶等结合,制成了固定化酶。 ⚫ 60年代，是固定化酶技术迅速发展的时期。1969年, 日本的千烟一郎首次在工业上应用固定化氨基酰化 酶从DL-氨基酸生产L-氨基酸。出现了“酶工程” 这个名词来代表有效利用酶的科学技术领域
●●● ●●●● ●●●● ●●●● ●●●●● ●●●● 1971年第一届国际酶工程学术会议在美国召° 开,当时的主题即是固定化酶,进一步开展了 对微生物细胞固定化的研究 1973年,千烟一郎首次利用固定化的大肠杆菌 细胞生产L天冬氨酸。 1978年,日本的铃木等固定化细胞生产a 淀粉酶研究成功.所以说,70年代是固定化细 胞技术取得进展的时期 ●80年代,固定化细胞已能用于生产胞外酶,因 此,80年代又发展了固定化原生质体技术,排 除了细胞壁这一障碍
⚫ 1971年第一届国际酶工程学术会议在美国召 开,当时的主题即是固定化酶，进一步开展了 对微生物细胞固定化的研究。 ⚫ 1973年,千烟一郎首次利用固定化的大肠杆菌 细胞生产L-天冬氨酸。 ⚫ 1978年,日本的铃木等固定化细胞生产 α - 淀粉酶研究成功.所以说,70年代是固定化细 胞技术取得进展的时期. ⚫ 80年代，固定化细胞已能用于生产胞外酶,因 此,80年代又发展了固定化原生质体技术,排 除了细胞壁这一障碍
●●● ●●●● ●●●● ●●●● ●●●●● ●●●● ●在酶的固定化技术发展的同时,酶分子修饰技 术也取得了进展 ●60年代,用小分子化合物修饰酶分子侧链基 团,使酶性质发生改变 ●70年代,修饰剂的选用、修饰方法上又有了新 的发展。 ●此外,对抗体酶,人工酶,模拟酶等方面,以及 酶的应用技术研究,在近20年均取得了较大 进展,使酶工程不断向广度和深度发展,显示 出广阔而诱人的前景。 回本目录
⚫ 在酶的固定化技术发展的同时,酶分子修饰技 术也取得了进展。 ⚫ 60年代，用小分子化合物修饰酶分子侧链基 团,使酶性质发生改变; ⚫ 70年代,修饰剂的选用、修饰方法上又有了新 的发展。 ⚫ 此外,对抗体酶,人工酶,模拟酶等方面,以及 酶的应用技术研究 ,在近20年均取得了较大 进展,使酶工程不断向广度和深度发展,显示 出广阔而诱人的前景。 回本章目录