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內容簡介: |
本书在编排上结合酶工程的特点,力求反映近年来酶工程领域内涉及的新理论和新进展,系统地介绍了酶的分类和命名、酶的来源和生产、酶催化原理、酶催化反应动力学等酶工程基础知识,阐述了酶的固定化技术和应用、酶的化学修饰和生物改造的原理和应用、酶工程的新进展,着重介绍了核酶、抗体酶、模拟酶以及非水介质中的酶催化反应,*后介绍了酶工程的应用。 本书可作为高等院校生物工程、发酵工程、食品科学和工程、生命科学、生物技术、制药工程等专业的教材使用,也可作为与生物工程有关的科研、设计和工厂的工程技术人员参考用书。
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目錄:
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目录 1绪论1 11酶与生命1 12酶工程5 2酶工程基础7 21酶的分类和命名7 211国际系统分类法7 212国际系统命名法14 213习惯名或常用名14 22酶的化学本质、来源和生产14 221酶的组成和化学本质14 222辅助因子和辅酶15 223酶的结构15 224酶的活性中心16 225单体酶、寡聚酶、多酶复合体和多 酶融合体17 226酶的来源和生产21 23酶催化原理31 231酶催化反应的特点31 232酶催化作用的机制35 24酶催化反应动力学42 241简单酶催化反应动力学43 242多底物酶催化反应动力学51 243酶催化反应的抑制动力学54 3酶的固定化和固定化酶反应动力学66 31酶的固定化66 311固定化酶的定义66 312固定化酶的制备方法67 32辅酶的固定化75 321辅基的固定化75 322辅酶的固定化76 323辅酶的再生77 33固定化酶催化反应动力学78 331固定化对酶活性及酶反应系统的 影响78 332固定化酶反应动力学81 4酶反应器的设计和放大92 41酶反应器92 411搅拌罐式反应器92 412填充床式反应器93 413流化床反应器94 414鼓泡式反应器94 415膜反应器94 416喷射式反应器95 42酶反应器的选择95 421根据酶的应用形式选择反应器96 422根据酶反应动力学性质选择反 应器96 423根据底物酶反应动力学性质选择 反应器97 43酶反应器的设计97 44酶反应器的放大100 441经验放大法100 442其它放大101 45酶反应器的操作103 5酶的分子修饰和改造106 51酶的化学修饰106 511酶的化学修饰的基本原理106 512酶的化学修饰方法学107 52酶蛋白分子侧链的修饰108 521羧基的化学修饰108 522氨基的化学修饰109 523胍基的化学修饰110 524巯基的化学修饰110 525组氨酸咪唑基的修饰112 526色氨酸吲哚基的修饰112 527酪氨酸残基和脂肪族羟基的 修饰113 528甲硫氨酸甲硫基的修饰113 53酶的表面化学修饰114 531有机大分子对酶的化学修饰114 532小分子物质对酶的化学修饰121 533修饰剂对酶修饰的影响122 54酶蛋白分子的亲和修饰123 541亲和标记123 542外生亲和试剂与光亲和标记124 55酶的化学交联125 56修饰酶的性质及特点126 57酶的生物法改造130 571酶分子定向进化的基本原理130 572酶分子定向进化的基本策略131 573酶分子定向进化的应用和展望133 6核酶与脱氧核酶134 61核酶的催化类型135 611Ⅰ型内含子的自我剪接135 612异体催化剪切型136 613自体催化剪切型137 62天然核酶137 621锤头形核酶137 622发夹形核酶138 623蛋白质RNA复合酶139 624组Ⅰ内含子和组Ⅱ内含子140 63脱氧核酶141 6311023脱氧核酶141 632817脱氧核酶141 633手枪形脱氧核酶142 634“二分”型结构脱氧核酶142 635环状结构脱氧核酶142 64核酶或脱氧核酶的应用143 7抗体酶145 71抗体的结构145 72抗体酶的设计146 721以过渡态类似物免疫为基础的抗体 酶设计146 722工程抗体催化147 73抗体酶的筛选和选择147 74抗体酶的制备方法149 741拷贝法149 742引入法150 743诱导法150 744抗体与半抗原互补法151 745熵阱法151 746多底物类似物法152 747抗体库法152 75抗体酶催化的反应153 76抗体酶的应用和发展前景156 761抗体酶用于阐明化学反应机制156 762抗体酶在有机合成中的应用156 763抗体在疾病治疗过程中的应用158 8模拟酶161 81模拟酶的分类161 811主客体酶模型161 812胶束模拟酶162 813肽酶163 814半合成酶163 82印迹酶164 821分子印迹原理164 822分子印迹聚合物的制备方法166 823分子印迹酶168 83环糊精模拟酶171 831环糊精的结构171 832α胰凝乳蛋白酶的模拟173 833核糖核酸酶的模拟173 834转氨酶的模拟174 84冠醚化合物的模拟酶174 841水解酶的模拟174 842肽合成酶的模拟175 85超氧化物歧化酶的模拟175 851Cu,ZnSOD活性中心的模拟175 852SOD的功能模拟176 86模拟酶研究进展176 9非水介质中的酶催化反应178 91非水介质反应体系178 92酶在非水介质中的性质180 921热稳定性180 922底物专一性181 923对映体选择性182 924区域选择性182 925化学键选择性182 926pH记忆182 93非水介质反应体系中有机溶剂对酶催化 反应的影响183 931有机溶剂对酶的结合水的影响183 932有机溶剂对酶结构的影响184 933有机溶剂对底物和产物的影响184 934有机溶剂对酶选择性的影响184 94水对非水介质中酶催化的影响185 941必需水185 942水对酶催化反应速度的影响186 943水活度188 944水对酶活性的影响190 95非水介质中的酶催化反应类型191 951C—O键的形成191 952C—N键的反应192 953C—C键的形成193 954还原反应193 955氧化反应194 956异构化反应194 957C—X的反应194 96非水介质酶催化的应用195 961光学活性化合物的制备195 962旋光性聚合物的合成196 10应用酶工程199 101淀粉酶200 1011α淀粉酶200 1012β淀粉酶200 1013葡萄糖淀粉酶202 1014异淀粉酶202 102蛋白酶204 103脂肪酶206 104青霉素酰化酶与半合成抗生素207 105淀粉酶、葡萄糖异构酶与果葡糖浆 的生产210 106酶法生产L氨基酸212 1061DL氨基酸的酶法拆分212 1062酶法合成L天冬氨酸213 1063酶法生产L丙氨酸213 107酶法生产有机酸213 1071酶法合成L苹果酸213 1072酶法合成L酒石酸214 1073酶法合成长链二羧酸214 1074用酶水解腈生产相应有机酸214 108手性化合物的酶法合成和拆分215 1081手性化合物的酶法合成216 1082手性化合物的酶法拆分221 109酶与生物传感器225 1010酶在物质分析检测方面的应用227 10101单酶反应分析227 10102多酶偶联反应分析228 10103酶标免疫分析228 1011用于疾病诊断和治疗的酶231 10111用于疾病诊断的酶231 10112用于疾病治疗的酶232 1012靶酶及酶标药物233 11酶工程发展展望234 111新酶的发现234 112天然酶的改造235 113仿生酶的研究236 114酶应用范围的扩大237 115新应用领域中酶催化动力学的研究238 参考文献239
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內容試閱:
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前言 生物工程正在成为发展最快、应用最广、潜力最大、竞争最为激烈的领域之一,也是最有希望取得关键性突破的学科之一,它与人们日常生活、经济和社会的关系密切,并且已经渗透到工程科学、物理、化学、数学、管理科学、经济学、人文科学等几乎所有的学科。而生物工程产业作为一个正在崛起的主导性产业,已成为产业结构调整的战略重点和新的经济增长点,将成为我国赶超世界发达国家生产力水平,实现后发优势和跨越式发展最有前途、最有希望的领域。 作为生物工程重要组成部分的酶工程同样在迅猛发展。酶工程是酶学和工程学相互渗透结合并发展而形成的一门新的技术科学,是酶学、微生物学的基本原理与化学工程等有机结合而产生的边缘学科,作为生物工程中必不可少的重要组成部分,不但受到业内的广泛重视,也日益受到其它各领域内研究者的普遍关注。作为生物催化剂的酶具有催化专一性好、效率高、作用条件温和等优点,已广泛应用于医药、食品、轻工、化工、能源、环保、检测、生物技术等领域,深刻影响着许多重要的科学和实践领域。随着人类基因组计划的完成及许多重要动物、植物和微生物基因组的确定,可以预料,今后将有更多的酶被鉴别,并出现一批基因工程表达的酶制剂,酶的许多特殊功能将被发现。同时也可以预见,蛋白质工程为酶的性质改造和赋予新的功能提供了有力的工具,人们有理由期待,酶工程将在新世纪中大放异彩。 我国自1998年在生物化工(部分)、微生物制药、生物化学工程(部分)、发酵工程等专业的基础上设置生物工程专业以来,相关的教学和科学研究取得了迅猛发展。据不完全统计,截至2003年全国已有148所高校设立生物工程专业,本科生招生数已经超过14000人。由于教学的需要,迫切需要有一本适合生物工程及相关专业使用的酶工程教材。浙江大学1988年以来一直在生物化工、生物工程等相关专业开设“酶工程”课程,并编写《酶工程》讲义。为了满足教学、科研和生产的需要,结合多年来的教学体会,对原讲义进行多次修改、增删后形成本书。本书在编排上结合酶工程的特点,系统地介绍了酶的分类和命名、酶的来源和生产、酶催化原理、酶催化反应动力学等酶工程基础知识,阐述了酶的固定化技术和应用、酶的化学修饰和生物改造的原理和应用、酶工程的新进展,系统地介绍了核酶、抗体酶、模拟酶以及非水介质中的酶催化反应,最后对酶工程的应用进行了分析,并力求反映近年来酶工程领域内涉及的新理论和新进展。 本书由浙江大学梅乐和教授和岑沛霖教授、浙江大学宁波理工学院金志华副教授、浙江工业大学应国清教授、浙江理工大学盛清副教授等共同编写。编写过程中得到了许多人士的关心和帮助,并被浙江省教育厅列为浙江省高校重点教材,在诸多方面给予支持,书中参考了许多学者的相关著作,在此一并表示感谢。 鉴于编者水平有限,书中难免会有错误或不妥之处,恳请读者不吝赐教,提出宝贵意见。 编者2005年于杭州西子湖畔
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