◇对于受代谢途径末端产物阻遏的酶,可以通过控制末端产物的浓度的方法使阻遏解除 3、添加表面活性剂 表面活性剂可以与细胞膜相互作用,增加细胞的透过性,有利于胞外酶的分泌,从而提高酶的产量 表面活性剂离子型和非离子型两大类。其中,离子型表面活性剂又可以分为阳离子型、阴离子型和两 性离子型3种。将适量的非离子型表面活性剂,如吐温( Tween)、特里顿( Triton)等添加到培养基中, 可以加速胞外酶的分泌,而使酶的产量增加。 由于离子型表面活性剂对细胞有毒害作用,尤其是季胺型表面活性剂(如‘新洁而灭’等)是消毒剂, 对细胞的毒性较大,不能在酶的发酵生产中添加到培养基中 4、添加产酶促进剂 产酶促进剂是指可以促进产酶、但是作用机理未阐明清楚的物质。在酶的发酵生产过程中,添加适宜 的产酶促进剂,往往可以显著提高酶的产量 第四节生产过程的动力学 细胞在一定条件下培养生长,其生长过程一般经历调整期、生长期、平衡期和衰退期等4个阶段。 、酶生物合成的模式 同步合成型,延续合成型,中期合成型和滞后合成型。 (1)同步合成型:酶的生物合成与细胞生长同步进行的一种酶生物合成模式。该类型酶的生物合成速度与细 胞生长速度紧密联系,又称为生长偶联型。 (2)延续合成型:酶的生物合成在细胞的生长阶段开始,在细胞生长进入平衡期后,酶还可以延续合 成一段较长时间。属于该类型的酶可以是组成酶,也可以是诱导酶。 (3)中期合成型:该类型的酶在细胞生长一段时间以后才开始,而在细胞生长进入平衡期以后,酶的 生物合成也随着停止 (4).滞后合成型:此类型酶是在细胞生长一段时间或者进入平衡期以后才开始其生物合成并大量积 累。又称为非生长偶联型。许多水解酶的生物合成都属于这一类型。 综上所述,酶所对应的mRNA的稳定性以及培养基中阻遏物的存在是影响酶生物合成模式的主要因素。 二、酶发酵动力学 酵动力学是研究发酵工程中细胞生长速率、产物生成速率、基质消耗速率以及环境因素对这些速率的影响 规律的学科。发酵动力学包括:细胞生长动力学、产物生成动力学、基质消耗动力学 1)细胞生长动力学细胞生长动力学主要研究细胞生长速度以及外界环境因素对细胞生长速度影响的规 2)产酶动力学 产酶动力学的研究可以从整个发酵系统着眼,研究群体细胞的产酶速率及其影响因素,这称为宏观产酶动 力学或这称为非结构动力学。也可以从细胞内部着眼,研究细胞中酶合成速率及其影响因素,这谓之微观 产酶动力学或称为结构动力学。 3)基质消耗动力学被消耗的基质主要用于细胞生长、产物生成、和维持细胞的正常新陈代谢三个方面 第四章酶的分离和纯化(8学时) (一)教学目的与要求: 学习目的与要求:通过教学使学生了解酶原材料的选择的基本原则,细胞破碎方法以及酶分离纯化的各种方 法原理,理解和思考酶提取过程中应注意的主要问题。重点掌握根据酶分子大小和轻重设计的酶的分离纯 化方法、根据酶的溶解度设计的分离方法、根据酶分子电荷多少和正负设计的分离方法,了解根据亲和性 设计的分离方法和根据吸附性设计的分离方法。掌握酶的结晶、浓缩与干燥的基本原理与方法。 (二)教学的重点与难点分析:7 ◇对于受代谢途径末端产物阻遏的酶，可以通过控制末端产物的浓度的方法使阻遏解除。 3、添加表面活性剂 表面活性剂可以与细胞膜相互作用，增加细胞的透过性，有利于胞外酶的分泌，从而提高酶的产量。 表面活性剂离子型和非离子型两大类。其中，离子型表面活性剂又可以分为阳离子型、阴离子型和两 性离子型 3 种。将适量的非离子型表面活性剂，如吐温（Tween）、特里顿（Triton）等添加到培养基中， 可以加速胞外酶的分泌，而使酶的产量增加。 由于离子型表面活性剂对细胞有毒害作用，尤其是季胺型表面活性剂（如‘新洁而灭’等）是消毒剂， 对细胞的毒性较大，不能在酶的发酵生产中添加到培养基中。 4、添加产酶促进剂 产酶促进剂是指可以促进产酶、但是作用机理未阐明清楚的物质。在酶的发酵生产过程中，添加适宜 的产酶促进剂，往往可以显著提高酶的产量。 第四节 酶生产过程的动力学 细胞在一定条件下培养生长， 其生长过程一般经历调整期、生长期、平衡期和衰退期等 4 个阶段。 一、 酶生物合成的模式 同步合成型，延续合成型，中期合成型和滞后合成型。 (1)同步合成型：酶的生物合成与细胞生长同步进行的一种酶生物合成模式。该类型酶的生物合成速度与细 胞生长速度紧密联系， 又称为生长偶联型。 (2)延续合成型：酶的生物合成在细胞的生长阶段开始，在细胞生长进入平衡期后，酶还可以延续合 成一段较长时间。属于该类型的酶可以是组成酶，也可以是诱导酶。 (3)中期合成型：该类型的酶在细胞生长一段时间以后才开始，而在细胞生长进入平衡期以后，酶的 生物合成也随着停止。 (4)．滞后合成型：此类型酶是在细胞生长一段时间或者进入平衡期以后才开始其生物合成并大量积 累。又称为非生长偶联型。许多水解酶的生物合成都属于这一类型。 综上所述，酶所对应的 mRNA 的稳定性以及培养基中阻遏物的存在是影响酶生物合成模式的主要因素。 二、酶发酵动力学 酵动力学是研究发酵工程中细胞生长速率、产物生成速率、基质消耗速率以及环境因素对这些速率的影响 规律的学科。发酵动力学包括：细胞生长动力学、产物生成动力学、基质消耗动力学 1）细胞生长动力学 细胞生长动力学主要研究细胞生长速度以及外界环境因素对细胞生长速度影响的规 律。 2）产酶动力学 产酶动力学的研究可以从整个发酵系统着眼，研究群体细胞的产酶速率及其影响因素，这称为宏观产酶动 力学或这称为非结构动力学。 也可以从细胞内部着眼，研究细胞中酶合成速率及其影响因素，这谓之微观 产酶动力学或称为结构动力学。 3）基质消耗动力学 被消耗的基质主要用于细胞生长、产物生成、和维持细胞的正常新陈代谢三个方面 第四章 酶的分离和纯化（8 学时） （一）教学目的与要求： 学习目的与要求: 通过教学使学生了解酶原材料的选择的基本原则，细胞破碎方法以及酶分离纯化的各种方 法原理，理解和思考酶提取过程中应注意的主要问题。重点掌握根据酶分子大小和轻重设计的酶的分离纯 化方法、根据酶的溶解度设计的分离方法、根据酶分子电荷多少和正负设计的分离方法，了解根据亲和性 设计的分离方法和根据吸附性设计的分离方法。掌握酶的结晶、浓缩与干燥的基本原理与方法。 （二）教学的重点与难点分析：