第十一章酶技术张静ppt课件.pptxVIP

第十一章酶技术;第十一章酶技术;第一节酶生物合成的调节;定义：通过调节酶合成的量来控制微生物代谢速度的调节机制，是在基因转录水平上进行的。

意义：通过阻止酶的过量合成，节约生物合成的原料和能量。

;操纵子——基因表达的协同单位;基因操纵子调节系统示意图;操纵基因（Operatergene）:

位于启动基因和结构基因之间的一段碱基顺序，能特异性地与调节基因产生的变构蛋白结合，操纵酶合成的时机与速度。

结构基因（Structuralgene）:

决定某一多肽的DNA模板，与酶有各自的对应关系，其中的遗传信息可转录为mRNA，再翻译为蛋白质。;(二)酶合成调节的类型

1.诱导(induction)

组成酶：细胞固有的酶类。

诱导酶：是细胞为适应外来底物或其结构类似

物而临时合成的一类酶。

2.阻遏(repression)

分解代谢物阻遏(cataboliterepression)：某物质分解代谢的产物阻遏某些酶生物合成的现象。

反馈阻遏(feedbackrepression)：即在合成过程中有生物合成途径的终点产物对该途径的一系列酶的量调节,所引起的阻遏作用;（三）酶合成的调节机制

1.酶合成的诱导

加进某种物质，使酶生物合成开始或加速进行。

酶合成诱导的现象：

已知分解利用乳糖的酶有：

?-半乳糖苷酶；?-半乳糖苷透过酶；硫代半乳糖苷转乙酰酶。

实验：（1）大肠杆菌生长在葡萄糖培养基上时，细胞内无上述三种酶合成；

（2）大肠杆菌生长在乳糖培养基上时，细胞内有上述三种酶合成；

（3）表明菌体生物合成的经济原则：需要时才合成。;;诱导物的选择;酶诱导合成的条件;酶诱导合成的条件;酶诱导合成的检测;2.末端产物阻遏

由某代谢途径末端产物的过量累积引起的阻遏。

酶合成阻遏的现象：

实验：

（1）大肠杆菌生长在无机盐和葡萄糖的培养基上时，检测到细胞内有色氨酸合成酶的存在；

（2）在上述培养基中加入色氨酸，检测发现细胞内色氨酸合成酶的活性降低，直至消失。

（3）表明色氨酸的存在阻止了色氨酸合成酶的合成，体现了菌体生长的经济原则:不需要就不合成。;色氨酸操纵子——酶的阻遏

;;调控方式;3.分解代谢物阻遏;分解代谢物阻遏现象：

实验：细菌在含有葡萄糖和乳糖的培养基上生长，优先利用葡萄糖。待葡萄糖耗尽后才开始利用乳糖，产生了两个对数生长期中间隔开一个生长延滞期的“二次生长现象”(diauxie或biphasicgrowth）。;;第二节酶反应动力学的研究;;测定的一般步骤;二、底物浓度对反应速度的影响

——Km和vmax的测定;;单分子酶促反应的米氏方程及Km;酶反应速度与底物浓度的关系曲线;Km和vmax的测定;(1).双倒数作图法（最常用）;(2).伊蒂-霍夫斯第方程;三、最适温度、热稳定性和活化能的测定

1.最适温度测定;2.热稳定性测定;3.活化能测定;四、最适pH值的测定;;五、酶的激活与抑制;凡是使酶的必需基团或酶的活性部位中的基团的化学性质改变而降低酶活力甚至使酶完全丧失活性的物质，叫酶的抑制剂（inhibitor）。

类型：可逆抑制剂

不可逆抑制剂:不能用透析或超滤等方法去除

酶与抑制剂非共价地可逆结合，当用透析或超滤等方法除去抑制剂后酶的活性可以恢复，这种抑制作用叫可逆抑制作用。;抑制剂类型和特点;;竞争性抑制曲线

;非竞争性抑制作用

;非竞争性抑制曲线;反竞争性抑制作用;反竞争性抑制曲线

;第三节、酶、细胞和原生质体固定化技术;游离酶的缺点：;一、固定化酶和固定化细胞的定义及特点;水溶性酶;;2.固定化细胞（immobilizedcell）;优越性：

(1)降低成本，省去酶的分离纯化工作;

(2)既可作为单一酶，也可作为复合酶系完成部分代谢过程。

局限性：

(1)细胞内多种酶的存在，会形成不需要的副产物。

(2)细胞膜、细胞壁和载体都存在着扩散限制作用。;3.固定化原生质体;固定化方法;1.吸附法（adsorption）;根据吸附剂的特点分:;;2.共价偶联法（covalentbindingorcovalentcoupling）;;2）偶联方法：;;;借助双功能试剂使酶分子之间发生交联的固定化方法。

双功能试剂：

常用的是戊二醛 ;戊二醛有两个醛基，均可与酶或蛋白质的游离氨基反应,使酶蛋白交联。

;;缺点：;4.包埋法（entrapment）;1）网格型包