生物技術(shù)畢業(yè)論文

1、正文11引言人類生命物體的基本特征之一就是不斷地進(jìn)行新陳代謝，新陳代謝是由許多有機(jī)化學(xué)反應(yīng)組成的，如動(dòng)植物的消化反應(yīng)和各種物質(zhì)的合成與分解等。這些反應(yīng)在體內(nèi)進(jìn)行地很快，原因是有生命的動(dòng)植物體內(nèi)存在著的一種生物催化劑一酶的作用。酶制劑是在1833年由法國(guó)化學(xué)家佩思和珀索發(fā)現(xiàn)的，他們從麥芽提取液的酒精沉淀物中得到一種對(duì)熱不穩(wěn)定，而且能加速淀粉轉(zhuǎn)變成糖的物質(zhì)，稱之為淀粉酶制劑。1926年隆姆首次從刀豆中提純得到脲酶結(jié)晶[1]。生物化工行業(yè)經(jīng)過(guò)

2、70多年的發(fā)展，對(duì)酶的分子結(jié)構(gòu)，酶作用的機(jī)理及酶系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)已形成了一個(gè)完整的工業(yè)體系。整個(gè)行業(yè)也出現(xiàn)了一些新的發(fā)展態(tài)勢(shì)，在闡明生命活動(dòng)的規(guī)律，探索工業(yè)、農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)、醫(yī)藥及對(duì)疾病的診斷、治療均有重要的意義。2酶在工程技術(shù)反應(yīng)中的特點(diǎn)與功能2.1酶及酶工程簡(jiǎn)介酶（enzyme）（圖21）是指由生物體內(nèi)活細(xì)胞產(chǎn)生的一種生物催化劑。大多數(shù)由蛋白質(zhì)組成（少數(shù)為RNA）。能在機(jī)體中十分溫和的條件下，高效率地催化各種生物化學(xué)反應(yīng)，促進(jìn)生物體的新

3、陳代謝。生命活動(dòng)中的消化、吸收、呼吸、運(yùn)動(dòng)和生殖都是酶促反應(yīng)過(guò)程。酶是細(xì)胞賴以生存的基礎(chǔ)。細(xì)胞新陳代謝包括的所有化學(xué)反應(yīng)幾乎都是在酶的催化下進(jìn)行的。圖21酶哺乳動(dòng)物的細(xì)胞就含有幾千種酶。它們或是溶解于細(xì)胞質(zhì)中，或是與各種膜結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起，或是位于細(xì)胞內(nèi)其他結(jié)構(gòu)的特定位置上。這些酶統(tǒng)稱胞內(nèi)酶；另外，還有一些在細(xì)胞內(nèi)合成后再分泌至細(xì)胞外的酶──胞外酶[2]。酶催正文3蛋白酶的最適PH為1.5，植物體內(nèi)的酶最適PH大多在4.5～6.5之間。酶

4、的這些性質(zhì)使細(xì)胞內(nèi)錯(cuò)綜復(fù)雜的物質(zhì)代謝過(guò)程能有條不紊地進(jìn)行，使物質(zhì)代謝與正常的生理機(jī)能互相適應(yīng)若因遺傳缺陷造成某個(gè)酶缺損，或其它原因造成酶的活性減弱，均可導(dǎo)致該酶催化的反應(yīng)異常，使物質(zhì)代謝紊亂，甚至發(fā)生疾病因此酶與醫(yī)學(xué)的關(guān)系十分密切。2.2.3酶的功能全酶(結(jié)合蛋白酶)：酶蛋白輔助因子。輔助因子是結(jié)合蛋白必需成分。它包括輔酶(或輔基)和金屬離子兩類。輔酶或輔基是一些小分子的有機(jī)化合物，其中大多數(shù)都是維生素B族的衍生物。酶活力與酶分子的結(jié)構(gòu)

5、有著密切的關(guān)系。酶蛋白的氨基酸組成和連接方式與一般蛋白質(zhì)一樣，都具有特定的氨基酸排列順序和空間構(gòu)造。實(shí)驗(yàn)證明：在酶蛋白分子中，只有某些氨基酸殘基的化學(xué)基因與催化活性直接有關(guān)，由這些氨基酸殘基構(gòu)成特殊結(jié)構(gòu)的區(qū)域稱為酶的活性中心?；钚灾行乃幕瘜W(xué)基因?yàn)榘l(fā)揮酶催化作用所必需的關(guān)鍵部位。有些酶(絕大多數(shù)為蛋白水解酶)在細(xì)胞內(nèi)合成或初分泌時(shí)并不表現(xiàn)有酶活力，這種無(wú)活性狀態(tài)的酶前身物稱為酶原。它必須經(jīng)溫度因素作用后轉(zhuǎn)變成有活力酶，這種過(guò)程稱為酶

6、原的激活。以酶原的形式存在具有重要生理意義。如細(xì)胞產(chǎn)生的蛋白酶原可以避免對(duì)細(xì)胞自身蛋白質(zhì)的消化作用。當(dāng)?shù)鞍酌冈杉?xì)胞分泌排入腸腔時(shí)，酶原被激活而發(fā)揮催化作用?，F(xiàn)代研究中多廣泛運(yùn)用同工酶，它是化學(xué)反應(yīng)相同，而酶蛋白的結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)不同的一組酶。這類酶存在于生物的同一種屬或同一機(jī)體的不同組織細(xì)胞中。自1959年首先發(fā)現(xiàn)乳酸脫氫酶(LDH)同工酶以來(lái)，已發(fā)現(xiàn)同工酶約有500多種，其中研究應(yīng)用最多的是LDH同工酶。廣泛用于生物化工中，對(duì)研究細(xì)胞