酶细胞原生质体固定化.ppt

*带负电荷的载体，固定化酶最适pH值比游离酶的高(1)载体的带电性质对最适pH的影响原因:吸引作用带正电荷的载体，固定化酶最适pH值比游离酶的低H+H+H+H+H+H+H+偏酸微环境OH-OH-OH-OH-OH-OH-H+H+大环境偏碱酶不带电荷的载体，固定化酶最适pH值一般不变第55页，共109页，星期日，2025年，2月5日*(2)产物酸碱性对最适pH值的影响酸性:固定化酶的最适pH值比游离酶的高碱性:固定化酶的最适pH值比游离酶的低中性:固定化酶的最适pH值一般不变原因:载体障碍产物的扩散(back)第56页，共109页，星期日，2025年，2月5日*4、底物的特异性与底物分子量的大小有关;作用于低分子量底物的酶，没有明显变化，如氨基酰化酶、葡聚糖氧化酶等;既可作用于大分子底物，又可作用于小分子底物的酶，往往会发生变化。如，固定在羧甲基纤维素上的胰蛋白酶，对二肽或多肽的作用保持不变，而对酶蛋白的作用仅为游离酶的3%左右原因:载体的空间位阻作用(back)第57页，共109页，星期日，2025年，2月5日*影响固定化酶性能的因素固定化酶制备物性质取决于所用的酶及载体材料的性质(1)酶固定化后的变化主要是活性中心的氨基酸残基、高级结构和电荷状态等发生变化(2)载体影响主要是在固定化酶的周围形成了能对底物产生立体影响的扩散层及静电的相互作用等引起的变化第58页，共109页，星期日，2025年，2月5日*第59页，共109页，星期日，2025年，2月5日*第60页，共109页，星期日，2025年，2月5日*三、固定化酶的应用1、工业生产(link)2、酶传感器(link)3、药物控释载体（link)go第61页，共109页，星期日，2025年，2月5日*现已用于工业生产的固定化酶主要有：氨基酰化酶葡萄糖异构酶天门冬氨酸酶青霉素酰化酶延胡索酸酶β－半乳糖苷酶天冬氨酸―β―脱羧酶固定化酶在工业生产上的应用第62页，共109页，星期日，2025年，2月5日*1、固定化酶在工业生产中的应用(1)氨基酰化酶Aminoacylase首例，1969年，日本田边制药公司，DEAE-葡聚糖凝胶固定化酶,拆分DL-乙酰氨基酸，连续生产L-aa，成本降低40%左右。乙酰-DL—AlaL—Ala+乙酸 乙酰-D—Ala第63页，共109页，星期日，2025年，2月5日*泵储罐反应产物离心机消旋反应器固定化酶柱子晶体L-AlaL-AlaA-D-AlaA-L-AlaA-D-Ala第64页，共109页，星期日，2025年，2月5日*(2)葡萄糖异构酶世界上生产规模最大。热处理法进行固定化。1973年，已用于工业化生产。国内外广泛研究和应用。1、固定化酶在工业生产中的应用第65页，共109页，星期日，2025年，2月5日*(3)天冬氨酸酶1973年，日本，聚丙烯酰胺凝胶为载体固定化具高活力天冬氨酸酶的大肠杆菌，采用包埋法，将延胡索酸转化成L-天冬氨酸。1978年，角叉菜胶固定化纯酶，离子键结合法。1、固定化酶在工业生产中的应用第66页，共109页，星期日，2025年，2月5日*(4)青霉素酰化酶1973年，催化青霉素或头孢菌素水解6-氨基青霉烷酸(6-APA）或7-氨基头孢霉烷酸(7-ACA),也可催化6-APA或7-ACA与其他羧酸衍生物合成不同侧链基团的青霉素或头孢霉素;(5)延胡索酸酶1974年，由延胡索酸制造L-苹果酸，聚丙烯酰胺包埋法，产氨短杆菌。1977年，由延胡索酸制L-苹果酸，角叉菜胶包埋法，黄色短杆菌1、固定化酶在工业生产中的应用第67页，共109页，星期日，2025年，2月5日*(6)?-半乳糖苷酶1977年，水解乳中的乳糖生产低乳糖奶(7)天门冬氨酸-?-脱羧酶1982年，天门冬氨酸生产L-丙氨酸。假单孢菌，凝胶包埋Back1、固定化酶在工业生产中的应用第68页，共109页，星期日，2025年，2月5日*2、固定化酶在酶传感器方面的应用酶传感器：固定化酶+能量转换器(电极、场效应管、离子选择场效应管)，属于生物传感器的一种酶电极:固定化酶+电极，应用最广泛;用途:临床诊断、工业发酵过程控制、环境监测go第69页，共109页，星期日，2025年，2月5日*生物传感器用生物活性材料（酶、蛋白质、DNA、抗体、抗原、生物膜等）与物理、化学传感器有机结合的一门交叉学科，