《固定化酶》ppt課件

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1、固定化酶深圳大學吳海強一、概述生物催化劑作用方式示意固定化酶的發(fā)展史什么是固定化酶？水溶性酶水不溶性載體酶自身載體水不溶性酶（固定化酶）固定化技術化學偶聯(lián)酶固定化間歇可溶交聯(lián)包埋吸附間歇連續(xù)酶的固定化技術和固定化酶固定化酶的優(yōu)缺點可重復使用可以裝塔連續(xù)反應優(yōu)點：純化簡單，易與產(chǎn)物分離提高產(chǎn)物質量應用范圍廣固定化過程中酶易失活缺點：首次投入成本高大分子底物較困難二、固定化酶的性質及其影響因素（一）固定化酶的性質（二）固定化酶性質改變的原因（三）評價固定化酶的指標（四）固定化酶的活力測定方法（一）固定化酶的性質1．固定化對酶活性的影響：酶活性下降，反應速

2、度下降。原因：酶結構的變化空間位阻2．固定化對酶穩(wěn)定性的影響（1）操作穩(wěn)定性提高；（2）貯存穩(wěn)定性比游離酶大多數(shù)提高；（3）對熱穩(wěn)定性，大多數(shù)升高，有些反而降低；（4）對分解酶的穩(wěn)定性提高；（5）對變性劑的耐受力升高。固定化酶穩(wěn)定性提高的原因：a.固定化后酶分子與載體多點連接。b.抑制自降解，提高了酶穩(wěn)定性。c.酶活力的釋放是緩慢的。3．最適pH的變化pH對酶活性的影響：（1）改變酶的空間構象（2）影響酶的催化基團的解離（3）影響酶的結合基團的解離（4）改變底物的解離狀態(tài)，酶與底物不能結合或結合后不能生成產(chǎn)物。載體對固定化酶體系pH的影響載體帶負電荷

3、，pH向堿性方向移動。微環(huán)境是指在固定化酶附近的局部環(huán)境，而把主體溶液稱為宏觀環(huán)境。載體帶正電荷，pH向酸性方向移動。產(chǎn)物性質對固定化酶體系pH的影響催化反應的產(chǎn)物為酸性時，固定化酶的pH值比游離酶的pH值高；反之則低4．最適溫度變化一般與游離酶差不多，但有些會有較明顯的變化。5．底物特異性變化作用于低分子底物的酶特異性沒有明顯變化既可作用于低分子底物又可作用于大分子低物的酶特異性往往會變化。6．米氏常數(shù)Km的變化Km值隨載體性質的變化而變化載體與底物帶相同電荷，靜電排斥，固定化酶降低了酶的親和力，Km’>Km。載體與底物電荷相反，靜電吸引，固定化酶

4、增加了酶的親和力，Km‘

5、（克）干固定化酶所具有的酶活力單位?；颍簡挝幻娣e（cm2）的酶活力單位表示（酶膜、酶管、酶板）。2.操作半衰期：衡量穩(wěn)定性的指標。連續(xù)測活條件下固定化酶活力下降為最初活力一半所需要的時間（t1/2）3.4.或稱偶聯(lián)效率，活力保留百分數(shù)。5.相對酶活力：具有相同酶蛋白（或RNA）量的固定化酶活力與游離酶活力的比值稱為相對酶活力（四）固定化酶的活力測定方法1.振蕩測定法：2.酶柱測定法：3.連續(xù)測定法利用連續(xù)分光光度法等測定方法可以對固定化酶反應液進行連續(xù)測定，從而測定固定化酶的酶活力。三、酶固定化技術微型膠囊法吸附法膠格包埋法共價交聯(lián)法共價偶聯(lián)法1、微

6、型膠囊法是將酶包埋在各種高分子聚合物制成的小球內(nèi)，制成固定化酶。由于固定化形成的酶小球直徑一般只有幾微米至幾百微米，所以也稱為微囊化法。微型膠囊法制備固定化酶有兩種方法①界面沉淀法這是一種簡單的物理法，它是利用某些高聚物在水相和有機相的界面上溶解度較低而形成的皮膜將酶包埋。②界面聚合法是用化學手段制備微囊的方法。利用油水界面上發(fā)生聚合反應形成聚合體而將酶包裹起來。2、吸附法I物理吸附法靜止法電沉積法反應器上直接吸附法混合浴或振蕩浴吸附法優(yōu)點：固定化時酶分子的構象很少或基本不發(fā)生變化。缺點：結合力弱，易解吸附。載體：纖維素、瓊脂糖、活性炭、沸石及硅膠等

7、。II離子結合法酶分子與含有離子交換基團的固相載體相結合第一個離子結合法固定化酶：DEAE—Cellulose固定化過氧化氫酶第一個工業(yè)化的固定化酶：DEAE-SephadexA-50固定化氨基?；?、膠格包埋法首先被采用的膠格包埋法是：固定化胰蛋白酶木瓜蛋白酶?－淀粉酶Enzyme+N,N-甲叉雙丙稀酰胺,丙稀酰胺引發(fā)劑－－inactiation將酶或含酶菌體包埋在凝膠細微網(wǎng)格中，制成一定形狀的固定化酶，稱為網(wǎng)格型包埋法。也稱為凝膠包埋法。4、共價交聯(lián)法5、共價偶聯(lián)法可以形成共價鍵的基團：游離氨基，游離羧基，巰基，咪唑基，酚基，羥基，甲硫基，吲哚

8、基，二硫鍵常用載體：天然高分子、人工合成的高聚物、無機載體共價鍵結合法制備固定化酶的“通式”載體上引進活潑基