《酶与维生素》课件

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1、第1篇物质篇第5章酶与维生素第5章酶5.1酶的概念酶的分类与命名酶的化学本质酶的结构与功能的关系酶作用的专一性5.2酶作用的机理5.3酶反应动力学5.4酶的制备与酶活力的测定5.5维生素与辅酶概述1857年，酒精发酵机理：酒精发酵是酵母活细胞引起的。活体酵素非活体酵素Liebig、Berzelius和Wohler等：酒精发酵的本质是物质作用的结果。半个世纪的学术论战！酶及酶制剂的发展史法国微生物学家—巴斯德（Pasteur)酵素生机论物质论1897年，德国学者——Buchner兄弟制造医药：酵母细胞破碎酵母细胞石英砂研

2、磨浸提过滤破碎酵母细胞滤液蔗糖发酵“划时代的、奇迹般的、伟大的”发现！酒化酶！我国：4000多年前的夏禹时代-------酿酒已盛行。（酒母）公元10世纪左右--用豆类作豆酱。（霉菌蛋白酶作用于豆类蛋白质）3000年前--利用麦曲制作饴糖。（淀粉酶水解淀粉为麦芽糖）国外：1833年，Payen和Person--从麦芽的水抽提物中用酒精沉淀得到淀粉酶制剂（diastase)。1878年，德国Kuhne—提出“Enzyme”一词，意为“在酵母中”。1897年，德国Buchner兄弟–酵母提取液中分离出酒化酶（eymase)

3、。酶研究的历程酶的研究理论研究应用研究酶的理化性质及催化性质的研究；锁钥学说(1890,Fischer)、诱导契合学说(1968,Koshland)的提出；米氏方程(1913,MichaelisMenten)的建立;脲酶结晶(1926,Sumner)的获得；酶的结构与功能之间关系的阐释；酶分子生物学的建立。限制性内切酶HindⅡ(1970,Smith);核酶的发现（1982，Cech小组）；抗体酶的发现（1986，Schultz和Learner)。1808，罗门：胰酶制革；1917，法国人：淀粉酶作退浆剂。1949，日

4、本：深层发酵生产淀粉酶。1959，日本：淀粉酶催化淀粉生产G。1969，日本：酶固定化技术成功。20世纪70年代，多种类型酶反应器的建立。酶制剂工业的兴起与发展兴起：19世纪，高峰让吉，开设生产黑曲霉淀粉酶工厂。发展：自然界中发现的酶：2500多种。申请专利的酶制剂：100多种。有经济价值的酶制剂：60多种。工业化生产的酶制剂：20多种。（0.8%）产量（t）产值1981650004亿美元1985750006亿美元目前欧洲日本9亿美元3500亿日元世界上有影响的酶制剂厂公司国家NovoNordisk丹麦Gist-Bro

5、cades荷兰Genencor美国Alko芬兰BayerAG德国Cultor芬兰Sovay&CieSA比利时天野制药日本长濑产业日本74.3%欧洲酶制剂市场（1993—2003）年份总收入/亿美元增长率/%19934.01-19944.256.219954.546.719964.877.319975.257.819985.698.319996.198.820006.769.320017.439.820028.1910.220039.0610.7酶制剂在各行业中所占的百分比其他：制革、造纸、畜牧、医药、日化、废水处理。世

6、界酶制剂工业呈现四大发展趋势一、集中垄断二、市场全球化三、技术开发周期缩短四、应用领域迅速扩大我国酶制剂工业现状与发展态势二、产业化现状不容乐观！我国酶制剂工业的产业化现状产品名称年产量/t技术状况国内国外糖化酶16万30000-35000U/ml50000U/ml以上α-淀粉酶4万6000U/ml蛋白酶5万20000-25000U/ml其他酶200产品质量稳定性差距大产品质量稳定总产量25万年销售额约7亿人民币Novo,93年，9亿美元我国酶制剂工业现状与发展态势1、酶制剂开发主要是各大学和科研机构，经费不足。国家投

7、入有限，而企业对开发酶制剂的投资热情不高。2、生产规模小，无法同国外公司竞争。年产量超万吨，销售收入超3000万元：江苏无锡酶制剂厂、浙江德清、苏州宏达、山东沂水和张家港华昌5家。3、企业很少有独立开发新产品的尝试。4、产品品种少，结构极不合理。5、制造成本占销售价的80%，国外仅占30%-50%。6、装备落后。7、酶制剂应用领域十分狭窄。三、主要存在问题应用领域洗涤剂纺织乳制品淀粉乙醇酿酒饲料焙烤果汁造纸其他国外酶的比例/%3614.410.87.27.210.18.62.90.72.2国内酶的比例/%17.42极少

8、量极少量81.45少量--极少量少量1.13四、未来发展展望技术研究：1、酶的固定化。2、基因工程表达的酶制剂。3、模拟酶、人工设计合成酶、抗体酶、杂合酶。4、非水系统酶反应技术。应用研究：1、产品结构调整，增加新品种。2、实现规模化经营，增加产品竞争力。3、加强技术开发，提高产品质量。5.1酶的一般概念定义：酶是生物细胞产生的,