內容簡介
《普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材:酶工程(第3版)》是在1994年中國輕工業齣版社齣版的《酶工程》和2004年科學齣版社齣版的《酶工程》(第二版)的基礎上,根據國內外酶工程的新進展,結閤筆者的教學實踐和科研成果,修改補充而成的普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材。
《普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材:酶工程(第3版)》主要介紹酶的生産和應用的基本理論、基本技術及其新進展和發展趨勢,內容包括緒論、微生物發酵産酶、動植物細胞培養産酶、酶的提取與分離純化、酶分子修飾、酶及細胞和原生質體固定化、酶非水相催化、酶定嚮進化、酶反應器、酶的應用共10章。章後復習思考題,書末附有中英文專業名詞對照。
本書可供高等院校生物工程、生物化工、酶工程、發酵工程、生物技術、生物科學等專業的研究生和本科生作教材使用,也可供有關專業的教學工作者、科研工作者和工程技術人員參考。
內頁插圖
目錄
第三版前言
第二版前言
第一版前言
第一章 緒論
第一節 酶的基本概念與發展曆史
第二節 酶催化作用的特點
第三節 影響酶催化作用的因素
第四節 酶的分類與命名
第五節 酶的活力測定
第六節 酶的生産方法
第七節 酶工程發展概況
復習思考題
第二章 微生物發酵産酶
第一節 微生物細胞中酶生物閤成的調節
第二節 産酶微生物的特點
第三節 發酵工藝條件及其控製
第四節 酶發酵動力學
第五節 固定化微生物細胞發酵産酶
第六節 固定化微生物原生質體發酵産酶
復習思考題
第三章 動植物細胞培養産酶
第一節 動植物細胞中酶生物閤成的調節
第二節 植物細胞培養産酶
第三節 動物細胞培養産酶
復習思考題
第四章 酶的提取與分離純化
第一節 細胞破碎
第二節 提取
第三節 沉澱分離
第四節 離心分離
第五節 過濾與膜分離
第六節 層析分離
第七節 電泳分離
第八節 萃取分離
第九節 結晶
第十節 濃縮與乾燥
復習思考題
第五章 酶分子修飾
第一節 金屬離子置換修飾
第二節 大分子結閤修飾
第三節 側鏈基團修飾
第四節 肽鏈有限水解修飾
第五節 核苷酸鏈剪切修飾
第六節 氨基酸置換修飾
第七節 核苷酸置換修飾
第八節 物理修飾
第九節 酶分子修飾的應用
復習思考題
第六章 酶、細胞、原生質體固定化
第一節 酶固定化
第二節 細胞固定化
第三節 原生質體固定化
復習思考題
第七章 酶非水相催化
第一節 酶非水相催化的主要內容
第二節 有機介質中水和有機溶劑對酶催化反應的影響
第三節 酶在有機介質中的催化特性
第四節 有機介質中酶催化反應的條件及其控製
第五節 酶非水相催化的應用
復習思考題
第八章 酶定嚮進化
第一節 酶定嚮進化的特點
第二節 酶基因的隨機突變
第三節 酶突變基因的定嚮選擇
第四節 酶定嚮進化的應用
復習思考題
第九章 酶反應器
第一節 酶反應器的類型
第二節 酶反應器的選擇
第三節 酶反應器的設計
第四節 酶反應器的操作
復習思考題
第十章 酶的應用
第一節 酶在醫藥方麵的應用
第二節 酶在食品方麵的應用
第三節 酶在輕工、化工方麵的應用
第四節 酶在環境保護方麵的應用
第五節 酶在生物技術方麵的應用
復習思考題
主要參考書目
中英文專業名詞對照
精彩書摘
具有高濃度底物抑製作用的酶,如果采用分批攪拌罐式反應器,可以采取流加分批反應的方式進行反應,即先將一部分底物和酶加到反應器中進行反應,隨著反應的進行,底物濃度逐步降低以後,再連續或分次地緩慢添加底物到反應器中進行反應,反應結束後,將反應液一次全部取齣。通過流加分批的操作方式,反應體係中底物濃度能夠保持在較低的水平,可以避免或減少高濃度底物的抑製作用,以提高酶催化反應的速率。
對於具有高濃度底物抑製作用的遊離酶,可以采用遊離酶膜反應器進行催化反應;而對於具有高濃度底物抑製作用的固定化酶,可以采用連續攪拌罐式反應器、填充床式反應器、流化床式反應器、膜反應器等進行連續催化反應。此時應控製底物濃度在一定的範圍內,以避免高濃度底物的抑製作用。
(3)有些酶催化反應,其反應産物對酶有反饋抑製作用。當産物達到一定濃度後,會使反應速度明顯降低。對於這種情況,最好選用膜反應器,由於膜反應器集反應和分離於一體,能夠及時地將小分子産物進行分離,就可以明顯降低甚至消除小分子産物引起的反饋抑製作用。對於具有産物反饋抑製作用的固定化酶,也可以采用填充床式反應器,在這種反應器中,由於反應溶液基本上是以層流方式流過反應器,混閤程度較低,産物濃度按照梯度分布,所以靠近底物進口的部分産物濃度較低,反饋抑製作用較弱,隻有靠近反應液齣口處産物濃度較高,纔會引起較強的反饋抑製作用。
(4)某些酶可以耐受100℃以上的高溫,最好選用噴射式反應器,利用高壓蒸汽噴射,實現酶與底物的快速混閤和反應,由於在高溫條件下,反應速度加快,反應時間明顯縮短,催化效率顯著提高。
……
前言/序言
好的,以下為您提供一本名為《現代生物技術導論》的圖書簡介,內容翔實,力求自然流暢,不涉及您提及的《酶工程(第3版)》中的任何具體知識點。 --- 現代生物技術導論 探尋生命科技的前沿與未來 【圖書簡介】 隨著21世紀的深入發展,生命科學已不再是單純的理論探索,而是與人類社會健康、農業生産、環境保護等諸多領域緊密交織的驅動力。《現代生物技術導論》正是為引導讀者全麵、係統地認識這一波瀾壯闊的科技浪潮而精心編寫的教材與參考讀物。本書立足於生物技術的基本原理,深入剖析瞭當前最前沿、最具影響力的技術平颱與應用實例,旨在培養讀者宏觀的視野和紮實的理論基礎,使其能夠適應未來生物技術領域對復閤型人纔日益增長的需求。 本書結構嚴謹,邏輯清晰,內容涵蓋瞭從分子生物學基礎到復雜係統工程應用的多個層麵。全書共分為六個主要部分,層層遞進,確保初學者能夠平穩過渡,而專業人士也能從中獲得最新的行業洞察。 第一部分:生物技術學的基石與發展脈絡 本部分首先為讀者構建瞭理解現代生物技術的理論框架。它詳盡闡述瞭細胞生物學、遺傳學和分子生物學中與技術應用息息相關的核心概念。我們詳細介紹瞭生物技術學的曆史演進,從早期的發酵工程到分子生物學革命的興起,著重分析瞭驅動當代技術飛躍的關鍵科學發現。此外,我們探討瞭生物技術研究的倫理、法規和社會影響,強調負責任的科學實踐的重要性。本部分著重於基礎概念的夯實,確保讀者對後續復雜技術的理解有堅實的知識儲備。 第二部分:分子操作與基因工程的深化 這是現代生物技術的核心領域之一。本部分聚焦於基因的獲取、修飾與重組技術。我們不僅迴顧瞭經典的限製性內切酶、連接酶等工具的原理與操作,更深入探討瞭新一代高精度基因編輯技術,例如CRISPR-Cas9係統的結構、作用機製及其在基礎研究和治療領域的廣泛應用。書 中詳細分析瞭不同類型的載體構建策略,包括質粒、病毒載體以及非病毒遞送係統,並對比瞭它們在原核、真核細胞中實現穩定遺傳物質轉移的優劣勢。對於基因錶達的調控機製,我們也進行瞭深入的探討,包括轉錄後調控和錶觀遺傳學修飾在技術應用中的體現。 第三部分:蛋白質工程與生物製藥的崛起 蛋白質是生命活動的主要執行者,對蛋白質的定嚮改造是實現特定功能的關鍵。本部分著重介紹蛋白質工程學的基本原則和方法。內容包括:蛋白質的結構解析技術(如X射綫晶體學和冷凍電鏡)、理性設計與定嚮進化策略。我們詳細闡述瞭如何通過突變、結構域融閤等手段優化酶的催化效率、穩定性或特異性。在生物製藥方麵,本書係統介紹瞭單剋隆抗體、重組疫苗、新型治療性多肽等生物製品的開發流程,從靶點發現、上遊錶達係統選擇、中試放大到下遊純化工藝,為讀者描繪瞭一幅完整的生物藥物産業圖景。 第四部分:細胞培養與組織工程的前沿探索 本部分將視角從分子層麵提升至細胞和組織層麵。我們詳盡介紹瞭各類細胞係的建立、維護與特性鑒定技術,特彆是乾細胞(包括胚胎乾細胞和誘導性多能乾細胞)的體外培養、分化誘導及命運重編程技術。組織工程部分,我們探討瞭生物支架材料的選擇與設計、生物反應器(Bioreactor)的工程學原理及其在三維細胞培養中的應用。此外,對器官芯片(Organ-on-a-Chip)等微流控技術在模擬生理環境中的突破性進展也進行瞭詳細介紹,展示瞭其在藥物篩選和疾病模型構建中的巨大潛力。 第五部分:農業與環境生物技術的新篇章 生物技術在保障糧食安全和改善生態環境方麵發揮著不可替代的作用。在農業生物技術方麵,本書聚焦於作物品種的改良,包括抗逆性、高産性狀的基因挖掘與導入,以及新型分子標記輔助育種技術。我們探討瞭轉基因作物的安全評估和監管體係。環境生物技術部分則重點關注生物修復技術,例如利用微生物降解汙染物(如重金屬、持久性有機汙染物),以及開發利用生物質能源的技術路徑。這部分內容強調瞭技術如何服務於可持續發展目標。 第六部分:生物信息學與大數據在技術整閤中的作用 現代生物技術産生瞭海量的實驗數據,有效的數據處理和分析能力已成為技術創新的瓶頸突破口。本書的最後一部分專門講解瞭生物信息學的基礎工具和方法論。內容涵蓋瞭高通量測序數據的分析流程、基因組與蛋白質組學數據的比對與注釋、係統發育分析等。我們闡述瞭如何利用計算模型來指導濕實驗的設計,例如通過分子對接預測藥物與靶點的結閤模式,以及如何利用機器學習來優化細胞培養參數。這部分旨在教會讀者如何將“數據”轉化為“洞見”。 本書的特色: 1. 緊貼前沿: 內容更新及時,涵蓋瞭近五年內國際上最具影響力的技術突破。 2. 跨學科視野: 深度融閤瞭分子生物學、工程學、信息科學和醫學的知識體係。 3. 豐富的案例分析: 穿插瞭大量的工業界和學術界的成功案例,幫助讀者理解理論到實踐的轉化過程。 4. 注重實踐指導: 每一章後都附有“關鍵概念迴顧”與“思考與拓展”部分,鼓勵讀者進行批判性思考和動手能力培養。 《現代生物技術導論》不僅是高校生命科學、生物工程、藥學等相關專業本科生和研究生的理想教材,也是渴望瞭解生命科學最新進展的科研人員、産業工程師和政策製定者不可多得的參考書。通過本書的學習,讀者將能夠構建起一個全麵、立體的現代生物技術知識網絡,為迎接未來生命科學的挑戰做好充分準備。