酶细胞和原生质体的固定化.pptVIP

常用的固体吸附剂有活性炭、氧化铝、硅藻土、多孔陶瓷、多孔玻璃、硅胶、羟基磷灰石等。优点：操作简便，条件温和，不会引起酶变性失活，载体廉价易得，而且可反复使用。缺点：由于靠物理吸附作用，结合力较弱，酶与载体结合不牢固而容易脱落，所以使用受到一定的限制。2、包埋法将酶或含酶菌体包埋在各种多孔载体中，使酶固定化的方法。包埋法使用的多孔载体主要有：琼脂、琼脂糖、海藻酸钠、角叉菜胶、明胶、聚丙烯酰胺、光交联树脂、聚酰胺、火棉胶等。根据载体材料和方法的不同，可分为：凝胶包埋法：将酶或含酶菌体包埋在各种凝胶内部的微孔中，制成一定形状的固定化酶或固定化含酶菌体。半透膜包埋法（微囊包埋法）：将酶包埋在由各种高分子聚合物制成的小球内，制成固定化酶。常用于制备固定化酶的半透膜有聚酰胺膜、火棉胶膜等首先被采用包埋法的是：固定化胰蛋白酶木瓜蛋白酶?－淀粉酶Enzyme+N,N-甲叉双丙烯酰胺，丙烯酰胺，引发剂010302海藻酸钙包埋法装置颗粒大小可实时监控将水溶性的海藻酸钠配成水溶液，并把酶或细胞分散在其中，然后将其滴入凝固浴中（常用CaCl2溶液），使海藻酸钠中的Na+，部分被Ca2+所取代而形成由多价离子交联的离子网络凝胶。脂质体包裹3、结合法选择适宜的载体，使之通过共价键或离子键与酶结合在一起的固定化方法。根据酶与载体结合的化学键不同，可分为：离子键结合法：通过离子键使酶与载体结合的固定化方法称为离子键结合法。离子键结合法所使用的载体是某些不溶于水的离子交换剂。常用的有DEAE-纤维素、TEAE-纤维素、DEAE-葡聚糖凝胶等。共价键结合法：通过共价键将酶与载体结合的固定化方法称为共价键结合法。共价键结合法所采用的载体主要有：纤维素、琼脂糖凝胶、葡聚糖凝胶、甲壳质、氨基酸共聚物、甲基丙稀醇共聚物等。优点：条件温和，操作简便，催化效率损失较少缺点：结合力弱，结合不牢固，pH或离子条件改变酶易脱落重氮法叠氮法酯化法01第一个离子结合法固定化酶：02DEAE-Cellulose03固定化过氧化氢酶04第一个工业化的固定化酶：05DEAE-SephadexA-5006固定化氨基酰化酶优点结合牢固，不脱落可连续使用较长时间缺点载体活化操作复杂共价键结合会影响酶空间构象而影响活性4、交联法借助双功能试剂使酶分子之间发生交联作用，制成网状结构的固定化酶的方法。01常用的双功能试剂有戊二醛、己二胺、顺丁烯二酸酐、双偶氮苯等。其中应用最广泛的是戊二醛。02可将交联法与吸附法或包埋法戊二醛有两个醛基，这两个醛基都可与酶或蛋白质的游离氨基反应，形成席夫（Schiff）碱，而使酶或菌体蛋白交联，制成固定化酶或固定化菌体。缺点:交联反应条件较激烈，酶分子的多个基团被交联，致使酶活力损失较大，而且制备成的固定化酶或固定化菌体的颗粒较小，给使用带来不便。优点:交联法制备的固定化酶或固定化菌体结合牢固，可以长时间使用。联合使用，以取长补短。酶分子之间共价交联和与水不溶性载体共价偶联酶分子；（a）酶分子之间用双功能基团的化学交联试剂相互交联成水不溶性的固定化酶；（b）酶分子被偶联到水不溶性载体上形成水不溶性的固定化酶一、固定化酶的形状固定化酶的形式多样，依不同用途有颗粒、线条、薄膜和酶管等形状。其中颗粒占绝大多数，它和线条主要用于工业发酵生产，如装成酶柱用于连续生产，或在反应器中进行批式搅拌反应；薄膜主要用于酶电极，应用于分析化学；酶管机械强度较大，亦宜用于工业生产。酶在水溶液中以自由的游离状态存在，但是固定后酶分子便从游离的状态变为牢固地结合于载体的状态，其结果往往引起酶的性质的改变。为此，在固定化酶的应用过程中，必须了解固定化酶的性质与游离酶之间的差别，并对操作条件加以适当调整。由于固定化的方法不同，固定化酶的活力和性质也有所不同。二、固定化酶的性质酶活性中心的重要氨基酸残基与水不溶性载体相结合；当酶与载体结合时，它的高级结构发生了变化，其构象的改变导致了酶与底物结合能力或催化底物转化能力的改变；酶被固定化后，虽不失活，但酶与底物间的相互作用受到空间位阻的影响。010302固定化酶的活力在多数情况下比天然酶的活力低，其原因可能是：三、酶活力也有在个别情况下，酶经固定化后其活力升高，使得它反而比游离酶活力高。可能是由于固定化后酶的抗抑能力提高四、固定化酶的稳定性游离酶的一个突出缺点是稳定性差，而固定化酶的稳定性一般都比游离酶提高得多，这对酶的应用是非常有利的。其稳定性增强主要表现在如下几个方面：操作稳定性酶的固定化方法不同，所得的固定化酶的操作稳定性亦有差异。固定化酶在操作中可以