酶学概论zg课件

《酶学概论zg课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《酶学概论zg课件（58页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、1酶学酶学( (Enzymology)2主要参考书主要参考书 郭勇编著. 酶工程（第三版）. 科学出版社，2009 郑宝东主编. 食品酶学. 东南大学出版社，2006 罗贵民主编. 酶工程（第二版）. 化学工业出版社，2008 陈守文主编. 酶工程. 科学出版社，2008 袁勤生，赵健主编. 酶与酶工程. 华东理工大学出版社，20053主要学术期刊主要学术期刊 食品科学 食品与发酵工业 食品生物技术学报 微生物学报 生物工程学报 Enzyme and Microbial Technology （SCI, IF=2.375)4第一章第一章 酶学概论酶学概论 什么是酶？什么是酶？ 具有生物催化功能

2、的生物大分子，可以分为蛋白类具有生物催化功能的生物大分子，可以分为蛋白类酶酶（P酶）酶）和核酸类酶和核酸类酶（R酶）酶）两大类别。两大类别。 1. Enzyme proteins （P酶）酶） 酶是由生物体产生的具有催化剂活性的蛋白酶是由生物体产生的具有催化剂活性的蛋白质质 。 2. Ribozyme RNAs （R酶）酶） 本身就是一段本身就是一段RNA，不需要额外的蛋白酶就，不需要额外的蛋白酶就可以对可以对 自身进行剪切。自身进行剪切。 酶学（酶学（Enzymology）是研究酶的性质、酶的反应是研究酶的性质、酶的反应机理、酶的结构和作用机制、酶的生物学功能及机理、酶的结构和作用机制、酶的

3、生物学功能及酶的应用的科学。酶的应用的科学。5 要准确地说出酶是什么时候、由谁首先发现的，是要准确地说出酶是什么时候、由谁首先发现的，是一件很困难的事。虽然人们很早就感觉到它的存在，但一件很困难的事。虽然人们很早就感觉到它的存在，但是真正认识它、利用它还只是近百年的事。是真正认识它、利用它还只是近百年的事。 中古中古欧欧洲相信人洲相信人类类有四有四种体种体液液 Phlegm虚弱虚弱Blood热情热情YellowBile暴躁暴躁BlackBile忧郁忧郁6磨粉 去糠 打碎 古埃及人用麦粉发酵制造啤酒 成酒 发酵 装瓶Discovering Enzyme (1991) p.22麦芽 萌发 浸润 古

4、埃及人酿酒壁画7什么是酶工程？什么是酶工程？ 酶的生产与应用的技术过程。酶的生产与应用的技术过程。酶工程即利用酶的催化作用，在一定的生物反应器中，将相应的原料转化成所需的产品。酶工程是现代酶学理论与化工技术的交叉技术，它的应用主要集中于食品工业、轻工业和医药工业等领域。酶工程的应用范围：（1）对生物宝库中存在天然酶的开发和生产；（2）自然酶的分离纯化及鉴定技术；（3）酶的固定化技术（酶和细胞固定化）；（4）酶反应器的研制和应用；（5）与其他生物技术领域的交叉和渗透。 其中固定化酶技术是酶工程的核心。实际上有了酶的固定化技术，酶在工业生产中的利用价值才真正得以体现。 8第一节第一节 酶学研究简史

5、酶学研究简史夏禹时代夏禹时代（距今（距今4 4千年）千年）酿酒酿酒公元十世纪公元十世纪豆类制酱豆类制酱( (豆豉、豆酱豆豉、豆酱) )、制饴糖、制饴糖 18331833年年佩恩（佩恩（Payen）和帕索兹（和帕索兹（Persoz）从麦芽的从麦芽的水抽提物中获得淀粉酶（水抽提物中获得淀粉酶（diastase）。）。 18781878年年昆尼（昆尼（Kuhne）首次提出酶）首次提出酶“Enzyme”，这个这个字来自希腊文，意为字来自希腊文，意为“在酵母中在酵母中”（in yeast）19世纪中叶，巴斯德（世纪中叶，巴斯德（Pasteur）在活酵母细胞内发现一）在活酵母细胞内发现一种可以将糖发酵成乙

6、醇的物质。种可以将糖发酵成乙醇的物质。18941894年年Emil Fischer首先研究酶的作用机理，提出了首先研究酶的作用机理，提出了“锁和钥匙锁和钥匙”的作用机制模型。的作用机制模型。forward9细胞內酵素无所不在Kleinsmith & Kish (1995) Principles of Cell and Molecular Biology (2e) p.1Back10 1896年年巴克纳（巴克纳（Buchner）兄弟阐明了酵母的酒精发）兄弟阐明了酵母的酒精发酵及离体酶的作用，表明酶不仅在细胞内，而且在细胞外酵及离体酶的作用，表明酶不仅在细胞内，而且在细胞外也可以进行催化作用，为酶

7、制剂产业化奠定了理论基础。也可以进行催化作用，为酶制剂产业化奠定了理论基础。 1902年年亨利（亨利（Henri）提出）提出“中间产物学说中间产物学说” 19131913年年米彻利斯（米彻利斯（Michaelis）和曼吞（）和曼吞（Manten）根）根据据“中间产物学说中间产物学说”，提出了米氏方程。，提出了米氏方程。 19261926年年萨姆纳（萨姆纳（Sumner）首次从刀豆提取液中分离）首次从刀豆提取液中分离得到第一个结晶酶得到第一个结晶酶: :脲酶，提出了酶的化学本质是蛋白质的脲酶，提出了酶的化学本质是蛋白质的观点。观点。 19581958年年Koshland提出了提出了“诱导契合诱导

8、契合”理论。理论。 19611961年年雅各（雅各（Jacob）和莫诺德（）和莫诺德（Monod）提出了酶）提出了酶生物合成的基本调节机制生物合成的基本调节机制“操纵子学说操纵子学说”。11Sumner 对对酵素的酵素的发现发现有重大貢獻有重大貢獻贡献贡献温温度度时间时间进行酵素反应的试管进行酵素反应的试管SumnerSumnerUrease crystalDiscovering Enzyme (1991) p.82Back12Michaelis 与 Menten 发展出酵素动力学MichaelisMentenNelson & Cox (2000) Lehninger Principles o

9、f Biochemistry (3e) p.25813Back14“中间产物学说中间产物学说”底物在转化成产物之前，必须首先与底物在转化成产物之前，必须首先与酶形成中间复合物，然后再转变成产酶形成中间复合物，然后再转变成产物，并重新释放出游离的酶。物，并重新释放出游离的酶。 ES ES EPBack15 (1)(1)锁钥假说锁钥假说(lock and key hypothesis)(lock and key hypothesis)：认为整个酶分子的天然构象是具有刚性结构的，酶表面具有特定的形状。酶与底物的结合如同一把钥匙对一把锁一样。Back酶与底物结合形成中间络合物的理论酶与底物结合形成中间

10、络合物的理论16(2)(2)诱导契合假说诱导契合假说 （inducedinducedfit hypothesisfit hypothesis） 该学说认为酶表面并没有一种与底物互补的固定形状，而只是由于底物的诱导才形成了互补形状.Back酶与底物结合形成中间络合物的理论酶与底物结合形成中间络合物的理论17ROperon Expression Regulated by Its MetabolitesOperatorGeneSSmRNARSRNA PolymeraseOperatorGeneRRNA PolymeraseRPPUpstream metabolite (S) inactivatesr

11、epressor, and induces the expressionDownstream metabolite (P)might bind and activate repressor,Then turns off the gene expressionXONOFFRSJuang RH (2004) BCbasicsBack酶生物合成的调节机制酶生物合成的调节机制“操纵子学说操纵子学说”18 19651965年年用用X射线衍射技术推测溶菌酶的三维结构，首次射线衍射技术推测溶菌酶的三维结构，首次提出提出“酶作用机制酶作用机制”这一名称。这一名称。 19691969年年日本千田一郎首次在工业生

12、产规模应用固定化氨日本千田一郎首次在工业生产规模应用固定化氨基酰化酶从基酰化酶从D氨基酸连续生产氨基酸连续生产L氨基酸，实现酶应用史氨基酸，实现酶应用史上的重大变革。上的重大变革。 19691969年年用氨基酸单体化学合成牛胰核糖核酸酶。用氨基酸单体化学合成牛胰核糖核酸酶。 19701970年年Kelly、Smith等人从流感嗜血杆菌等人从流感嗜血杆菌D中分离纯化中分离纯化出第一个限制性内切酶出第一个限制性内切酶II，为基因工程的诞生奠定了基础。为基因工程的诞生奠定了基础。19 19711971年年美国召开了第一次国际酶工程学术会议，确立美国召开了第一次国际酶工程学术会议，确立了了“酶工程酶工

13、程”这个新兴学科。这个新兴学科。 19821982年年切克（切克（Cech）等人在四膜虫（等人在四膜虫（Tetrahynena）的的rRNA中发现了一个具有催化活性的中发现了一个具有催化活性的RNA称为核酸类酶称为核酸类酶（Ribozyme），），或称为催化活性或称为催化活性RNA 。 1983年年阿尔特曼（阿尔特曼（Altman）和佩斯（）和佩斯（Pace）等人研）等人研究表明究表明RNA具有核糖核酸酶活性。具有核糖核酸酶活性。 19861986年年Pollack, S. J.等人报道了具有催化活性的抗体，等人报道了具有催化活性的抗体，被认为抗体酶（被认为抗体酶（Abzyme）。）。 20

14、放线菌放线菌 1987 1987年后，年后，Bucher发现酶的细胞外作用现发现酶的细胞外作用现象，从而导致了酶的商象，从而导致了酶的商品化生产。品化生产。21 霉菌霉菌 最初的商品酶制剂最初的商品酶制剂主要是以动植物为原料提取，如主要是以动植物为原料提取，如从牛胃中提取凝乳酶、从胰脏中从牛胃中提取凝乳酶、从胰脏中提取胰酶、从血液中提取凝血酶、提取胰酶、从血液中提取凝血酶、从植物材料中提取淀粉酶等。从植物材料中提取淀粉酶等。 之后，之后，Takamine利利用霉菌来生产淀粉酶，使得酶制用霉菌来生产淀粉酶，使得酶制剂工业取得突破，其方法至今仍剂工业取得突破，其方法至今仍被采用被采用22 第二次世

15、界大战第二次世界大战以后，随着微生物培养以后，随着微生物培养技术、发酵工业和设备技术、发酵工业和设备的逐渐完善，利用微生的逐渐完善，利用微生物来获得商品化酶制剂物来获得商品化酶制剂已形成规模化产业，并已形成规模化产业，并开辟了广阔的市场。开辟了广阔的市场。 23第二节第二节 酶作为催化剂的特点酶作为催化剂的特点酶酶 的的 特特 点：点： 催化效率高催化效率高 专一性强专一性强 反应条件温和反应条件温和 酶的活性是受调节控制酶的活性是受调节控制Next24催化效率高催化效率高 酶反应速度非常高，有的酶促反应速度比酶反应速度非常高，有的酶促反应速度比化学催化反应高化学催化反应高10101414倍。

16、倍。例如：例如：己糖激酶大于己糖激酶大于10101010倍，倍，磷酸化酶大于磷酸化酶大于3 310101111倍，倍，乙醇脱氢酶大于乙醇脱氢酶大于2 210108 8倍，倍，肌酸激酶大于肌酸激酶大于10104 4倍。倍。Back25 定义：定义：在一定的条件下，一种酶只能催化一种在一定的条件下，一种酶只能催化一种或一类结构相似的底物进行某种类型反应的特或一类结构相似的底物进行某种类型反应的特性。性。酶的专一性按其严格程度的不同，可分为下列两大类：酶的专一性按其严格程度的不同，可分为下列两大类： 绝对专一性：绝对专一性：指一种酶只能催化一种底物进行反应，指一种酶只能催化一种底物进行反应，这种高度

17、的专一性称为绝对专一性。这种高度的专一性称为绝对专一性。例如例如 相对专一性：相对专一性：一种酶能催化一类结构相似的底物进行某一种酶能催化一类结构相似的底物进行某种相同类型的反应，这种专一性称为相对专一性。种相同类型的反应，这种专一性称为相对专一性。 例如例如Back26 例如：例如： 乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶EC 1.1.1.27催化丙酮催化丙酮酸生成酸生成L - -乳酸：乳酸： 而而D-乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶EC 1.1.1.28却只却只能催化丙酮酸生成能催化丙酮酸生成D-乳酸：乳酸：Back图图1-1-2 2图图1-1-1 127 醇脱氢酶醇脱氢酶( (EC 1. . 1. .1. .1 )作

18、用于伯醇和作用于伯醇和仲醇，进行脱氢反应，生成醛或酮：仲醇，进行脱氢反应，生成醛或酮：Back图图1-1-3 328反 应 条 件 温 和反 应 条 件 温 和 由于酶是生物大分子，因此，酶的催化反应不由于酶是生物大分子，因此，酶的催化反应不象一般催化剂那样需要高温、高压、强酸、强碱象一般催化剂那样需要高温、高压、强酸、强碱等剧烈条件，只需在常温、常压、等剧烈条件，只需在常温、常压、pHpH值近乎中性值近乎中性的温和条件下进行。的温和条件下进行。Back29第三节第三节 酶的命名与分类酶的命名与分类 按照国际系统命名法原则，每种酶有一按照国际系统命名法原则，每种酶有一个个系统名称和习惯名称系统

19、名称和习惯名称。 一一、习惯命名法习惯命名法 1961年以前使用的酶的名称都是习惯沿用年以前使用的酶的名称都是习惯沿用的，称习惯名。主要依据的，称习惯名。主要依据两个原则两个原则: 1、根据酶作用的底物命名、根据酶作用的底物命名;如：淀粉酶如：淀粉酶 2、根据酶催化反应的性质及类型命名。、根据酶催化反应的性质及类型命名。Next30 二、国际系统命名法二、国际系统命名法 国际系统命名法原则，是以酶所催化的整体反国际系统命名法原则，是以酶所催化的整体反应为基础，规定每种酶的名称应当明确标明酶的应为基础，规定每种酶的名称应当明确标明酶的底底物及催化反应的类型物及催化反应的类型。 酶的系统名称由二部

20、分组成：酶的系统名称由二部分组成：底物底物+ +反应类型反应类型。 如果酶作用的底物有两个，要同时列出如果酶作用的底物有两个，要同时列出,并用并用（:）分开，若其中底物为水，则可省略。）分开，若其中底物为水，则可省略。31例：例：醇脱氢酶醇脱氢酶底物是醇和底物是醇和NAD+，反应类型是氧化还原。反应类型是氧化还原。系统名称系统名称“醇：醇：NAD+氧化还原酶氧化还原酶”，习惯名称习惯名称“醇脱氢酶醇脱氢酶”。 32 三、国际系统分类法及编号三、国际系统分类法及编号 根据目前已知的根据目前已知的3600多种酶催化反应类型和多种酶催化反应类型和作用底物，将酶分为六类：作用底物，将酶分为六类：（1

21、1） 氧化还原酶类（氧化还原酶类（oxidoreductasesoxidoreductases）（2 2） 转移酶类（转移酶类（transferasestransferases）（3 3） 水解酶类水解酶类( (hydrolases)hydrolases)（4 4） 裂合酶类裂合酶类( (lyases)lyases)（5 5） 异构酶类异构酶类( (isomerases)isomerases)（6 6） 合成酶类合成酶类( (ligases)ligases)33 酶学委员会给每一个酶的分类编号由三个酶学委员会给每一个酶的分类编号由三个圆点圆点隔隔开的四个号码组成，在号码之前冠以开的四个号码组成

22、，在号码之前冠以“EC”EC”，编号编号的第一位号码表示该酶属于的第一位号码表示该酶属于6 6大类酶中的某一大类，大类酶中的某一大类，第二位号码表示该酶属于该大类中的某一亚类，第第二位号码表示该酶属于该大类中的某一亚类，第三位号码表示属于亚类中的某一小类，第四位号码三位号码表示属于亚类中的某一小类，第四位号码表示这一具体的酶在该小类中的序号。表示这一具体的酶在该小类中的序号。（四码编号（四码编号方法）方法） 例如：例如：EC1.1.3.4EC1.1.3.4 葡萄糖氧化酶葡萄糖氧化酶34氧化还原酶氧化还原酶（Oxidoreductase）催化底物的氧催化底物的氧化或还原，而不是基团的加成或者去除

23、，反应时化或还原，而不是基团的加成或者去除，反应时需要电子的供体或受体。需要电子的供体或受体。 氧化还原酶类约占酶总数氧化还原酶类约占酶总数27%27%，其催化反应为，其催化反应为 : : AH2 + B = A + BH21氧化还原酶类氧化还原酶类35b b-D-glucose + oxygen D-glucono-1,5-lactone + hydrogen peroxide图图1-221-2236 2转移酶类转移酶类 转移酶（转移酶（TransferaseTransferase）催化功能团从一个底物向催化功能团从一个底物向另一个转移。另一个转移。转移的功能团可以是一个很小的基转移的功能团

24、可以是一个很小的基团，如氨基，也可以是一个糖残基甚至一条多糖团，如氨基，也可以是一个糖残基甚至一条多糖链。它们的底物必须有两个，一个是供体，一个链。它们的底物必须有两个，一个是供体，一个是受体。是受体。 转移酶类约占酶总数转移酶类约占酶总数24%24%，其催化反应为：，其催化反应为： A-R + B = A + B-R 37L-aspartate + 2-oxoglutarate oxaloacetate + L-glutamate图图1-231-23L天冬酰胺天冬酰胺2酮戊二酸酮戊二酸 草酰乙酸草酰乙酸L谷胺谷胺酰胺酰胺383水解酶类水解酶类 水解酶（水解酶（HydrolaseHydrola

25、se）催化底物的水解反应催化底物的水解反应。水解酶类约占酶总数水解酶类约占酶总数26%26%，其催化反应为：，其催化反应为： A-B + HOH = AOH + BH 39k k-casein + water para-k k-casein + caseino macropeptide图图1-241-24酪蛋白巨肽酪蛋白巨肽404裂合酶类裂合酶类 裂合酶（裂合酶（LyaseLyase）能催化底物分子开裂成两部能催化底物分子开裂成两部分，其中之一含有双键。这类酶催化反应都是分，其中之一含有双键。这类酶催化反应都是可逆的。开裂点可以是碳碳、碳氧或碳氮键。可逆的。开裂点可以是碳碳、碳氧或碳氮键。 裂

26、合酶类约占酶总数裂合酶类约占酶总数12%12%，其催化反应为：，其催化反应为： AB = A + B41L-histidine urocanate + ammonia图图1-251-25425异构酶类异构酶类 异构酶（异构酶（Isomerase）催化底物的分子内重排反催化底物的分子内重排反应，特别是构型的改变和分子内的氧化还原应，特别是构型的改变和分子内的氧化还原。异构酶类约占酶总数异构酶类约占酶总数5%5%，其催化反应为：，其催化反应为： A = B 43a a-D-glucopyranose a a-D-fructofuranose图图1-261-26446合成酶类合成酶类 合成酶（合成酶

27、（Ligase）能将两个底物连接成一个分子，能将两个底物连接成一个分子，在反应时由在反应时由ATP或其他高能的核苷三磷酸供给反或其他高能的核苷三磷酸供给反应所需的能量。应所需的能量。 合成酶类约占酶总数合成酶类约占酶总数6%6%，其催化反应为：，其催化反应为： A + B + ATP = AB + ADP（AMP）+ 无机磷无机磷酸（或焦磷酸）酸（或焦磷酸） 45ATP + g g-L-glutamyl-L-cysteine + glycine ADP + phosphate + glutathione图图1-271-2746第四节第四节 酶的单位酶的单位 一、酶活力的定义一、酶活力的定义 酶

28、活力（酶活力（Enzyme activity）：）：是指酶催是指酶催化反应的的能力，它表示样品中酶的含量。化反应的的能力，它表示样品中酶的含量。酶活力通常以在最适条件下酶所催化的化酶活力通常以在最适条件下酶所催化的化学反应的速度来确定。学反应的速度来确定。472 2酶活力的表示方法酶活力的表示方法 酶活力单位酶活力单位 酶活力的高低是用酶活力单位酶活力的高低是用酶活力单位（active unit）来表示。来表示。19611961年国际生物化学与分子生物学联合会规定，在年国际生物化学与分子生物学联合会规定，在标准条件下（指温度标准条件下（指温度2525，以及最适底物浓度、最，以及最适底物浓度、最

29、适缓冲液离子强度和适缓冲液离子强度和pH）1min内催化内催化1 1mol底物底物转化为产物的酶量为该酶的一个活力单位。这个单转化为产物的酶量为该酶的一个活力单位。这个单位称为酶的国际单位（位称为酶的国际单位（IU, international unit）。）。48 1972年，国际生化协会酶学委员会推荐了一个新年，国际生化协会酶学委员会推荐了一个新单位单位卡特卡特“katal”，一个，一个katal单位是指在一定条单位是指在一定条件下每秒钟内催化件下每秒钟内催化1 1mol底物转化为产物的酶量。底物转化为产物的酶量。Kat和和IU的换算关系如下的换算关系如下 ： 1 1kat=6107 IU

30、 1IU=16.67 nkat 习惯上是根据某酶在最适条件下，单位时间内催习惯上是根据某酶在最适条件下，单位时间内催化底物的减少量或产物的生成量来表示。化底物的减少量或产物的生成量来表示。49 酶的总活力：样品的全部酶活力。酶的总活力：样品的全部酶活力。 总活力总活力= =酶活力总体积（酶活力总体积（ml） 或或 = =酶活力总质量（酶活力总质量（g） 比活力（比活力（Specific activity）: 指每毫克蛋白质所含酶指每毫克蛋白质所含酶活力的单位数（单位活力的单位数（单位/ /毫克蛋白）。比活力是酶纯度毫克蛋白）。比活力是酶纯度指标，比活力愈高表示酶愈纯。指标，比活力愈高表示酶愈纯

31、。 回收率（回收率（Yield percent）：回收率是指提纯后与提纯回收率是指提纯后与提纯前酶的总活力之比。它表示提纯过程中酶的损失程度，前酶的总活力之比。它表示提纯过程中酶的损失程度，回收率愈高，其损失愈少。回收率愈高，其损失愈少。50 提纯倍数提纯倍数：提纯倍数是指提纯前后两者比：提纯倍数是指提纯前后两者比活力之比。提纯倍数愈大，提纯效果愈佳。活力之比。提纯倍数愈大，提纯效果愈佳。在酶的分离纯化中每一步始终贯穿比活力和在酶的分离纯化中每一步始终贯穿比活力和总活力的测定、比较，才能确定酶的分离纯总活力的测定、比较，才能确定酶的分离纯化程度。化程度。51第五节第五节 酶的生产方法酶的生产方

32、法521. 提取分离法提取分离法采用各种提取、分离技术从动物、植物或微生物采用各种提取、分离技术从动物、植物或微生物细胞或组织中将酶提取分离出来。是最早采用的细胞或组织中将酶提取分离出来。是最早采用的酶生产技术。酶生产技术。目前在动、植物资源丰富的地区，目前在动、植物资源丰富的地区，仍有其一定的实用价值。仍有其一定的实用价值。主要特点：主要特点：简单方便，但受气候、地理环境的影简单方便，但受气候、地理环境的影响，产品含杂质较多，且分离纯化较困难。响，产品含杂质较多，且分离纯化较困难。例如，从动物胰脏中提取胰酶；从动物胃中提取例如，从动物胰脏中提取胰酶；从动物胃中提取胃蛋白酶等。胃蛋白酶等。53

33、2. 发酵法（生物合成法）发酵法（生物合成法）利用细胞，主要是微生物细胞的生命活动合成利用细胞，主要是微生物细胞的生命活动合成所需酶的方法称发酵法。所需酶的方法称发酵法。酶的发酵生产是当前酶生产的主要方法。酶的发酵生产是当前酶生产的主要方法。 酶的发酵生产酶的发酵生产: 经过预先设计，通过人工操作控制，经过预先设计，通过人工操作控制，利用细胞（包括微生物细胞、植物细胞和动物利用细胞（包括微生物细胞、植物细胞和动物细胞）的生命活动，产生人们所需要酶的过程。细胞）的生命活动，产生人们所需要酶的过程。54根据微生物培养方式的不同，分为：根据微生物培养方式的不同，分为： 固体培养法固体培养法 液体深层

34、法液体深层法 固定化细胞固定化细胞 固定化原生质体法固定化原生质体法等等主要特点：主要特点： 生产周期短，酶产率高，不受气候、生产周期短，酶产率高，不受气候、地理环境的影响，但对发酵设备和工艺条件地理环境的影响，但对发酵设备和工艺条件要求高，在生产过程中必须进行严格的控制。要求高，在生产过程中必须进行严格的控制。553. 化学合成法化学合成法l20世纪世纪60年代中期出现的新技术。年代中期出现的新技术。 例如，例如，1965年，我国人工合成牛胰岛素的成功，开创年，我国人工合成牛胰岛素的成功，开创 了蛋白质化学合成的先河。了蛋白质化学合成的先河。l 现在已可用蛋白质或多肽合成仪来进行酶的化学合成

35、。现在已可用蛋白质或多肽合成仪来进行酶的化学合成。l利用化学合成法可以进行酶的人工模拟和化学修饰。利用化学合成法可以进行酶的人工模拟和化学修饰。l 主要特点：主要特点：合成成本高昂，要求单体达到很高的程度，合成成本高昂，要求单体达到很高的程度，且只能合成已知化学结构的酶，使得合成法受到限制，难且只能合成已知化学结构的酶，使得合成法受到限制，难以进行工业化生产。以进行工业化生产。56第六节第六节 酶的应用前景酶的应用前景 迄今为止，已发现自然界存在的酶有迄今为止，已发现自然界存在的酶有37003700多种，但目前工业上生产有多种，但目前工业上生产有6060多种，多种，真正达到工业规模的只有真正达

36、到工业规模的只有2020多种。因此，多种。因此，当今酶的应用潜力很大，酶学的研究开当今酶的应用潜力很大，酶学的研究开发具有广阔的前景。发具有广阔的前景。57酶的应用及新进展酶的应用及新进展近年来基因工程在酶工程领域的成功应用，是酶近年来基因工程在酶工程领域的成功应用，是酶工程最引人注目的发展之一。运用基因工程技术工程最引人注目的发展之一。运用基因工程技术可以改善原有酶的各种性能。可以改善原有酶的各种性能。酶工程有融合于基因工程、细胞工程和发酵工程酶工程有融合于基因工程、细胞工程和发酵工程为一体的趋势为一体的趋势（见图）。（见图）。58酶酶 的的 生生 产产 酶制剂酶制剂 药用酶药用酶 食品添加剂食品添加剂洗涤剂洗涤剂脂 肪 工 程脂 肪 工 程 发酵工程发酵工程 基因工程基因工程 细胞工程细胞工程 蛋白质工程蛋白质工程 固定化酶固定化酶酶电极酶电极生物传感器生物传感器酶 反 应酶 反 应制糖制糖( (葡萄糖、麦芽糖、葡萄糖、麦芽糖、果葡糖浆果葡糖浆) ) 氨基酸、有机酸、抗生氨基酸、有机酸、抗生素、多肽素、多肽 新新酶酶图图 酶的应用酶的应用