固定化酶PPT学习教案

1、会计学1固定化酶固定化酶第1页/共58页第2页/共58页第3页/共58页第4页/共58页第5页/共58页第6页/共58页第7页/共58页世界第一例获得工业应用的固定化酶是 DEAE-Sephadex A-25吸附的氨基酰化酶反应用于 DL-AA的光学分析。第8页/共58页第9页/共58页第10页/共58页第11页/共58页第12页/共58页酶蛋白分子彼此交叉连接起来，形成网络结构酶蛋白分子彼此交叉连接起来，形成网络结构第13页/共58页第14页/共58页第15页/共58页第16页/共58页第17页/共58页第18页/共58页第19页/共58页第20页/共58页第21页/共58页第22页/共58

2、页第23页/共58页第24页/共58页固定化方法载体结合法交联法包埋法物理吸附法 离子结合法共价结合法制备难易易易难较难较难结合程度弱中等强强强酶活回收率高，但酶易流失高低中等高对底物专一性不变不变可变可变不变再生可能可能不可能不可能不可能固定化费用低低高中等低第25页/共58页第26页/共58页第27页/共58页分配效应分配效应 空间障碍效应空间障碍效应扩散限制效应扩散限制效应第28页/共58页第29页/共58页第30页/共58页第31页/共58页3、扩散限制效应、扩散限制效应 酶固定化使生物催化反应从均相转化为多相，于是产生了扩散阻力： 1）外扩散阻力是底物从宏观环境向酶颗粒表面传递过程中

3、的一种扩散限制效应，它发生在反应之前，发生在固定化颗粒周围的液膜层。 它会使底物在固相酶周围形成浓度梯度，通过增加搅拌速度和底物流速的方法可以减少外扩散效应。 2）内扩散阻力是指底物分子达到固相酶表面后传递到酶活性部位时的一种扩散阻力，它与催化反应同时进行。 载体小而弯曲的细孔是产生内扩散阻力的要原因。因此使用低分子量底物，小的粒径、载体孔尽可能大而直且互相连通，或仅仅将酶固定在载体表面都可以降低这种内扩散阻力。第32页/共58页第33页/共58页第34页/共58页第35页/共58页第36页/共58页第37页/共58页第38页/共58页第39页/共58页第40页/共58页 活力回收= 100%

4、 3）、固定化酶（细胞）的半衰期 在连续测定条件下，固定化酶的活力下降为最初活力一半所经历的连续工作时间称为固定化酶的半衰期。以t1/2表示。 固定化酶的操作稳定性是影响使用的关键因素，半衰期是衡量稳定性的指标。被固定游离酶总活力固定化酶总活力第41页/共58页第42页/共58页第43页/共58页第44页/共58页第45页/共58页第46页/共58页 产产 物物 酶或细胞酶或细胞 固定化方法固定化方法 原原 料料L-氨基酸氨基酸果糖浆果糖浆6APAL-门冬氨酸门冬氨酸L-苹果酸苹果酸低乳糖牛奶低乳糖牛奶乳糖乳糖干蛋白干蛋白果汁脱苦果汁脱苦啤酒啤酒植物白脱植物白脱脂肪酸脂肪酸氨基酰化酶氨基酰化酶

5、葡萄糖异构酶或含该酶之菌体葡萄糖异构酶或含该酶之菌体青霉素酰胺酶青霉素酰胺酶含有门冬氨酸的菌体含有门冬氨酸的菌体含有反丁烯二酸酶的菌体含有反丁烯二酸酶的菌体乳糖酶乳糖酶碱性蛋白酶碱性蛋白酶葡萄糖氧化酶和氧化氢酶葡萄糖氧化酶和氧化氢酶柚苷酶柚苷酶木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶脂肪酶脂肪酶脂肪酶脂肪酶载体结合法载体结合法载体结合法或交联法载体结合法或交联法载体结合法载体结合法胶格包埋法胶格包埋法胶格包埋法胶格包埋法载体结合法载体结合法载体结合法载体结合法胶格包埋法胶格包埋法载体结合法载体结合法载体结合法或包埋法载体结合法或包埋法胶格包埋法胶格包埋法载体结合法载体结合法乙酰乙酰-DL-氨基酸氨基酸葡萄糖葡萄糖

6、青霉素青霉素G反丁烯二酸反丁烯二酸反丁烯二酸反丁烯二酸牛奶牛奶牛奶牛奶蛋白蛋白桔类果汁桔类果汁生啤酒生啤酒植物油植物油植物油植物油第47页/共58页 产产 物物 酶或细胞酶或细胞 固定化方法固定化方法 原原 料料类固醇类固醇L-L-丙氨酸丙氨酸D-D-苯甘氨酸苯甘氨酸ATPATP核苷酸类味核苷酸类味精精乙醇乙醇啤酒啤酒L-L-亮氨酸亮氨酸乙酸乙酸乳酸乳酸淀粉酶淀粉酶杆菌肽杆菌肽氢气氢气含脱氢酶及羟化酶的菌体含脱氢酶及羟化酶的菌体含有含有L-L-门冬氨酸、门冬氨酸、-脱羧酶脱羧酶的菌体的菌体氨基酰化酶氨基酰化酶乙酰激酶乙酰激酶5 5- -磷酸二酯酶，磷酸二酯酶，5 5- -腺苷酸脱腺苷酸脱氨酶氨

7、酶Sacharomyces Sacharomyces carlsbergensiecarlsbergensie或或S.CerevisiaeS.Cerevisiae同上同上Serratia marcescensSerratia marcescensAectobcter.sp.Aectobcter.sp.乳酸杆菌与酵母乳酸杆菌与酵母Bacillus substilisBacillus substilisBacill sp.Bacill sp.Clostridium butyicum Clostridium butyicum Rhodospirillium rubrumRhodospirillium

8、 rubrum胶格包埋法胶格包埋法包埋法包埋法载体结合法载体结合法载体结合法载体结合法载体结合法载体结合法角叉胶或聚丙烯角叉胶或聚丙烯酰胺胶包埋酰胺胶包埋聚乙烯氯或多孔砖聚乙烯氯或多孔砖吸附或海藻酸包埋吸附或海藻酸包埋角叉胶包埋角叉胶包埋水合氧化钛吸附水合氧化钛吸附明胶包埋明胶包埋聚丙烯酰胺胶包埋聚丙烯酰胺胶包埋聚丙烯酰胺胶包埋聚丙烯酰胺胶包埋聚丙烯酰胺或琼脂聚丙烯酰胺或琼脂包埋包埋类固醇前体类固醇前体L-L-门冬氨酸门冬氨酸乙酰乙酰-DL-DL-苯基苷氨酸苯基苷氨酸ADPADPRNARNA葡萄糖培养基葡萄糖培养基 苏氨酸培养基苏氨酸培养基乙醇培养基乙醇培养基 第48页/共58页应用内容应用内

9、容 菌菌 体体 固定化方法固定化方法 毒毒 物物废水处理废水处理脱氮作用脱氮作用Candida tropicalisCandida tropicalisPsendomonas PutidaPsendomonas Putida各种微生物混合培养各种微生物混合培养Pseadomonas sp Pseadomonas sp Micrococcus Micrococcus deritrificansderitrificans聚丙烯酰胺胶包聚丙烯酰胺胶包埋埋聚丙烯酰胺胶包聚丙烯酰胺胶包埋埋皂土和皂土和MgMg或聚或聚氨基甲酸乙酯海氨基甲酸乙酯海绵绵活性炭吸附液膜活性炭吸附液膜酚酚苯苯废水废水亚硝酸、硝亚

10、硝酸、硝酸酸第49页/共58页第50页/共58页第51页/共58页第52页/共58页 酶酶应用方式应用方式 载体载体应用对象应用对象半寿期半寿期 优缺点优缺点尿酸酶尿酸酶门冬酰胺酶门冬酰胺酶脲酶脲酶脂肪酶脂肪酶酪氨酸酶酪氨酸酶谷氨酰胺酶谷氨酰胺酶 - -葡糖苷葡糖苷酸酶酸酶 - -葡糖苷葡糖苷酸酶酸酶胆红素葡糖胆红素葡糖醛酸基转移酶醛酸基转移酶过氧化氢酶过氧化氢酶组成体外组成体外循环循环移接移接体内循环体内循环口服口服体内循环体内循环体内循环体内循环体内循环体内循环体内循环体内循环体内循环体内循环体内循环体内循环血液透析装置血液透析装置DacronDacron脉管修脉管修复用和移接管复用和移接

11、管尼龙微囊尼龙微囊肠衣包被肠衣包被可溶性的聚顺丁烯可溶性的聚顺丁烯二酸与聚丙烯酸聚二酸与聚丙烯酸聚合物合物可溶性的聚乙二醇可溶性的聚乙二醇血影细胞血影细胞脂质体脂质体和聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯吡咯烷酮结合的微粒体结合的微粒体尼龙微囊尼龙微囊急淋白血病急淋白血病尿尿胰机能不全胰机能不全癌瘤癌瘤癌瘤癌瘤取代和补偿取代和补偿先天缺失先天缺失补偿先天缺补偿先天缺失失黄疸黄疸约约2d2d1d1d1d1d24h24h24h24h18h18h短暂短暂优点：加速尿酸移去优点：加速尿酸移去缺点：需移去尿素缺点：需移去尿素优点：无免疫原性质优点：无免疫原性质优点：易优点：易缺点：消亡快；载体有毒缺点：消亡快；载体有毒优点：抗酸优点：抗酸优点：最适优点：最适pHpH向中性偏向中性偏优点：无抗原性半寿期长优点：无