1 緒論 001
1.1 酶學(xué)基礎(chǔ)知識(shí) 001
1.1.1 酶的概念及其認(rèn)識(shí)過程 001
1.1.2 酶催化作用的特點(diǎn) 004
1.1.3 酶的催化機(jī)制 005
1.1.4 酶的分類與命名 006
1.2 酶工程 007
1.2.1 酶工程的發(fā)展簡(jiǎn)史 007
1.2.2 酶工程的主要內(nèi)容 008
1.2.3 酶工程涉及的技術(shù) 010
產(chǎn)出評(píng)價(jià) 010
自主學(xué)習(xí) 010
單元測(cè)試 011

2 酶的應(yīng)用 012
2.1 酶在醫(yī)藥行業(yè)的應(yīng)用 012
2.1.1 疾病診斷 012
2.1.2 治療疾病 014
2.1.3 制造藥物 016
2.2 酶在食品領(lǐng)域的應(yīng)用 017
2.2.1 食品保鮮 017
2.2.2 食品加工 018
2.2.3 改善食品品質(zhì)和風(fēng)味 020
2.2.4 食品檢測(cè) 021
2.3 酶在飼料行業(yè)的應(yīng)用 022
2.3.1 提高飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值 022
2.3.2 調(diào)節(jié)腸道健康 023
2.4 酶在紡織行業(yè)的應(yīng)用 024
2.4.1 織物的退漿 024
2.4.2 棉纖維的脫角質(zhì) 024
2.4.3 羊毛除鱗片 024
2.4.4 蠶絲的脫膠 025
2.5 酶在制漿造紙行業(yè)的應(yīng)用 025
2.5.1 酶法助漂 025
2.5.2 酶促打漿 026
2.5.3 纖維改性 026
2.5.4 酶法脫墨 026
2.6 酶在化工領(lǐng)域的應(yīng)用 027
2.6.1 用于日化品 027
2.6.2 用于洗滌劑 028
2.6.3 制造化工產(chǎn)品 028
2.7 酶在能源煉制行業(yè)的應(yīng)用 029
2.7.1 燃料乙醇生產(chǎn) 029
2.7.2 生物柴油生產(chǎn) 030
2.7.3 氫氣制造 031
2.8 酶在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用 031
2.8.1 環(huán)境監(jiān)測(cè) 032
2.8.2 廢水處理 032
產(chǎn)出評(píng)價(jià) 033
自主學(xué)習(xí) 033
單元測(cè)試 033

3 酶活力測(cè)定 034
3.1 酶活力與酶比活力 034
3.1.1 酶活力 034
3.1.2 酶比活力 035
3.2 酶活力測(cè)定 036
3.2.1 酶活力測(cè)定原理 036
3.2.2 影響酶活力測(cè)定的因素 036
3.2.3 酶活力測(cè)定方法 037
3.2.4 底物或產(chǎn)物變化量的測(cè)定 039
產(chǎn)出評(píng)價(jià) 041
自主學(xué)習(xí) 041
實(shí)踐項(xiàng)目 041
單元測(cè)試 041

4 酶的分離純化與制劑制備 042
4.1 酶分離純化的一般過程 042
4.2 分離純化的基本原則 042
4.3 酶提取液的制備技術(shù) 044
4.3.1 細(xì)胞破碎 044
4.3.2 酶的提取 048
4.3.3 固液分離 049
4.4 粗分離技術(shù) 053
4.4.1 沉淀分離 053
4.4.2 膜分離 055
4.4.3 萃取 057
4.5 細(xì)分離技術(shù) 059
4.5.1 層析 059
4.5.2 電泳 065
4.6 濃縮與干燥 068
4.6.1 濃縮 068
4.6.2 干燥 069
4.7 酶制劑的生產(chǎn) 070
4.7.1 酶制劑的分類 070
4.7.2 酶制劑的生產(chǎn) 071
產(chǎn)出評(píng)價(jià) 073
自主學(xué)習(xí) 073
實(shí)踐項(xiàng)目 073
單元測(cè)試 073

5 新酶的篩選與異源表達(dá) 074
5.1 新酶的發(fā)現(xiàn)與篩選 074
5.1.1 從自然界篩選 074
5.1.2 大數(shù)據(jù)挖掘 078
5.2 酶基因的異源表達(dá) 080
5.2.1 原核工程菌產(chǎn)酶 080
5.2.2 真核工程菌產(chǎn)酶 083
產(chǎn)出評(píng)價(jià) 084
自主學(xué)習(xí) 084
單元測(cè)試 084

6 酶分子修飾 085
6.1 酶的主鏈修飾 085
6.1.1 主鏈的切斷修飾 086
6.1.2 組成單位置換的化學(xué)修飾 086
6.1.3 組成單位的定點(diǎn)突變 087
6.1.4 組成單位的隨機(jī)突變與定向進(jìn)化 087
6.2 酶的側(cè)鏈修飾 090
6.2.1 側(cè)鏈的小分子修飾 090
6.2.2 側(cè)鏈的大分子修飾 092
6.2.3 分子內(nèi)交聯(lián)修飾 093
6.3 酶的金屬離子置換修飾 094
6.4 僅改變酶空間構(gòu)象的物理修飾 094
6.5 酶分子修飾的作用 094
產(chǎn)出評(píng)價(jià) 097
自主學(xué)習(xí) 097
單元測(cè)試 097

7 酶的固定化 098
7.1 固定化酶的優(yōu)缺點(diǎn) 098
7.2 酶固定化方法 099
7.2.1 吸附法 099
7.2.2 包埋法 100
7.2.3 共價(jià)結(jié)合法 101
7.2.4 交聯(lián)法 104
7.2.5 固定化酶的評(píng)價(jià) 106
7.3 固定化酶的性質(zhì) 107
7.3.1 固定化酶的穩(wěn)定性 108
7.3.2 固定化酶的最適pH 108
7.3.3 固定化酶的最適溫度 108
7.3.4 固定化酶的底物特異性 109
7.4 固定化酶的應(yīng)用 109
7.4.1 固定化酶在工業(yè)催化中的應(yīng)用 109
7.4.2 固定化酶在生物傳感器方面的應(yīng)用 111
7.4.3 固定化酶在污水處理中的應(yīng)用 111
產(chǎn)出評(píng)價(jià) 111
自主學(xué)習(xí) 111
實(shí)踐項(xiàng)目 112
單元測(cè)試 112

8 酶反應(yīng)器 113
8.1 酶的應(yīng)用形式 113
8.1.1 完整細(xì)胞 113
8.1.2 游離酶 114
8.1.3 固定化酶 114
8.2 酶反應(yīng)器類型 114
8.2.1 攪拌罐式反應(yīng)器 114
8.2.2 填充床反應(yīng)器 115
8.2.3 流化床反應(yīng)器 115
8.2.4 鼓泡反應(yīng)器 116
8.2.5 膜反應(yīng)器 116
8.2.6 噴射反應(yīng)器 117
8.3 酶反應(yīng)器的選擇和操作 118
8.3.1 酶反應(yīng)器的選擇 118
8.3.2 酶反應(yīng)器操作條件的調(diào)控 119
8.3.3 酶反應(yīng)器操作的注意事項(xiàng) 120
8.4 酶反應(yīng)器的設(shè)計(jì) 121
8.4.1 酶反應(yīng)器類型的確定 121
8.4.2 熱量衡算 121
8.4.3 物料衡算 122
產(chǎn)出評(píng)價(jià) 124
自主學(xué)習(xí) 124
單元測(cè)試 124

9 酶的非水相催化 125
9.1 概述 125
9.1.1 酶催化反應(yīng)的非水相介質(zhì) 125
9.1.2 酶非水相催化的優(yōu)勢(shì) 126
9.2 酶在有機(jī)介質(zhì)中的催化 127
9.2.1 有機(jī)介質(zhì)反應(yīng)體系 127
9.2.2 水對(duì)酶催化的影響 128
9.2.3 有機(jī)介質(zhì)對(duì)酶催化的影響 129
9.2.4 酶在有機(jī)相中的特性 130
9.3 其他非水相體系中的酶催化 132
9.3.1 氣相介質(zhì)中的酶催化 132
9.3.2 無溶劑體系中的酶催化 132
9.3.3 超臨界流體中的酶催化 132
9.3.4 離子液體中的酶催化 133
9.4 酶非水相催化的應(yīng)用 134
9.4.1 手性藥物的拆分 134
9.4.2 高分子聚合物的制備 135
9.4.3 食品添加劑的生產(chǎn) 135
9.4.4 生產(chǎn)生物柴油 135
9.4.5 合成多肽 136
產(chǎn)出評(píng)價(jià) 136
自主學(xué)習(xí) 136
單元測(cè)試 136

參考文獻(xiàn) 137

附錄 自主學(xué)習(xí)實(shí)施方案 138