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1 绪论1

1.1 酶的基本概念及由来2

1.2 酶的分类与命名3

1.2.1 蛋白类酶的分类与命名4

1.2.2 核酸类酶的分类6

1.3 酶的活力测定8

1.3.1 酶活力测定方法8

1.3.2 酶活力单位9

1.3.3 酶的转换数与催化周期9

1.3.4 固定化酶的活力测定10

1.4 酶工程发展概况与前景11

1.4.1 酶生产与应用技术的来源11

1.4.2 酶微生物发酵技术的来源11

1.4.3 酶固定化技术的发明11

1.4.4 动植物细胞培养及产酶12

1.4.5 酶的应用及分子改造技术12

1.4.6 基因工程及酶生产菌株的改造13

2 酶的生物合成及其调节15

2.1 RNA的生物合成：转录16

2.1.1 转录的基本原则16

2.1.2 转录机器17

2.1.3 转录的起始、延伸、终止19

2.1.4 真核生物的转录21

2.2 酶的生物合成：翻译23

2.2.1 遗传密码23

2.2.2 mRNA的功能结构25

2.2.3 核糖体26

2.2.4 酶的生物合成26

2.3 酶生物合成的调节30

2.3.1 原核生物酶生物合成的调节30

2.3.2 真核生物酶生物合成的调节34

2.4 酶基因的异源表达36

2.4.1 酶基因的克隆36

2.4.2 酶的异源表达39

3 微生物酶的发酵生产与控制43

3.1 酶的来源与生产菌株44

3.1.1 酶的来源44

3.1.2 酶生产中的重要微生物45

3.2 微生物的生长营养与产酶培养基48

3.2.1 微生物的生长营养48

3.2.2 微生物的产酶培养基50

3.3 微生物发酵及产酶控制51

3.3.1 微生物发酵产酶的方式及其特点51

3.3.2 微生物发酵的细胞活化与扩大培养53

3.3.3 微生物发酵产酶的控制54

3.4 酶发酵动力学57

3.4.1 酶生物合成的模式58

3.4.2 细胞生长动力学60

3.4.3 产酶动力学62

3.4.4 基质消耗动力学62

3.5 微生物液体深层发酵产酶63

3.5.1 液体深层发酵法的一般工艺64

3.5.2 液体深层发酵法的生产方式64

3.5.3 液体深层发酵法的生产设备65

3.6 微生物固体发酵产酶65

3.6.1 固体发酵法的一般工艺66

3.6.2 固体发酵法的生产方式66

3.6.3 固体发酵法的生产设备66

4 酶的提取与分离纯化69

4.1 细胞破碎70

4.1.1 机械破碎法70

4.1.2 物理破碎法71

4.1.3 化学破碎法72

4.1.4 酶促破碎法72

4.2 酶的提取72

4.3 沉淀分离73

4.3.1 盐析沉淀法74

4.3.2 等电点沉淀法74

4.3.3 有机溶剂沉淀法75

4.3.4 有机聚合物沉淀法75

4.3.5 选择性变性沉淀法75

4.4 离心分离75

4.4.1 离心机的选择76

4.4.2 离心方法的选择76

4.4.3 离心条件的确定77

4.5 过滤与膜分离77

4.5.1 非膜过滤78

4.5.2 膜分离技术78

4.6 层析分离80

4.6.1 吸附层析81

4.6.2 分配层析81

4.6.3 离子交换层析82

4.6.4 凝胶层析83

4.6.5 亲和层析84

4.6.6 层析聚焦86

4.7 电泳分离86

4.7.1 纸电泳87

4.7.2 薄膜电泳87

4.7.3 凝胶电泳87

4.7.4 等点聚焦电泳88

4.7.5 双向电泳89

4.8 萃取分离89

4.8.1 双水相萃取89

4.8.2 有机溶剂萃取90

4.8.3 超临界流体萃取91

4.8.4 反胶团萃取91

4.9 结晶92

4.9.1 盐析结晶法92

4.9.2 有机溶剂结晶法92

4.9.3 透析平衡结晶法92

4.9.4 等电点结晶法93

4.10 浓缩与干燥93

4.10.1 浓缩93

4.10.2 干燥93

5 酶反应器96

5.1 酶的催化特性97

5.1.1 酶催化作用的特点97

5.1.2 影响酶催化活性的因素100

5.2 酶反应动力学102

5.2.1 动力学数据的获得与分析102

5.2.2 单底物酶促反应体系的动力学103

5.2.3 双／多底物酶促反应体系的反应动力学111

5.3 酶反应器的类型113

5.3.1 搅拌罐式反应器114

5.3.2 填充床式反应器115

5.3.3 流化床反应器115

5.3.4 鼓泡式反应器116

5.3.5 膜反应器116

5.3.6 喷射式反应器117

5.4 酶反应器的选择118

5.4.1 根据酶的应用形式选择反应器118

5.4.2 根据酶的反应动力学性质选择反应器119

5.4.3 根据底物或产物的理化性质选择反应器120

5.4.4 根据生产的实际要求选择反应器120

5.5 酶反应器的设计120

5.5.1 确定酶反应器的类型120

5.5.2 确定反应器的制造材料120

5.5.3 热量衡算121

5.5.4 物料衡算121

5.6 酶反应器的操作123

5.6.1 酶反应器操作条件的确定及其调控123

5.6.2 酶反应器操作的注意事项125

6 酶分子修饰128

6.1 酶分子的物理修饰129

6.1.1 高压修饰130

6.1.2 激光修饰130

6.2 酶分子的化学修饰130

6.2.1 主链修饰130

6.2.2 侧链基团修饰131

6.2.3 组成单位置换修饰139

6.2.4 金属离子置换修饰140

6.3 酶分子的基因修饰141

6.3.1 理性设计与定点突变141

6.3.2 随机突变与定向进化143

7 酶的固定化148

7.1 酶固定化方法149

7.1.1 吸附法149

7.1.2 包埋法151

7.1.3 共价结合法153

7.1.4 交联法155

7.1.5 交联酶聚集体156

7.1.6 固定化酶新技术157

7.2 固定化酶的特性158

7.2.1 稳定性158

7.2.2 最适温度159

7.2.3 最适pH159

7.2.4 底物特异性159

7.3 固定化技术的应用160

7.3.1 固定化酶的应用160

7.3.2 固定化细胞的应用164

8 酶的非水相催化167

8.1 酶非水相催化的研究概述168

8.1.1 非水相催化的发展进程169

8.1.2 非水相催化的特点169

8.1.3 酶的非水相催化169

8.2 水和非水介质对酶催化反应的影响170

8.2.1 水与酶的柔性170

8.2.2 结合水171

8.2.3 水活度171

8.2.4 水对酶活性和选择性的调节173

8.3 非水介质中酶催化的特性174

8.3.1 酶的热力学稳定性174

8.3.2 酶的底物选择性175

8.3.3 酶的立体选择性176

8.3.4 酶的位置选择性和化学选择性176

8.3.5 酶的其他特性178

8.4 非水介质中酶催化的条件及控制179

8.4.1 有机溶剂对酶必需水的影响179

8.4.2 有机溶剂对底物和产物的影响180

8.4.3 有机溶剂对酶的影响180

9 酶的剂型与复配189

9.1 酶的剂型190

9.1.1 酶的剂型分类190

9.1.2 液体酶制备与生产工艺191

9.1.3 固体酶制备与生产工艺193

9.2 酶的复配及加工技术194

9.2.1 复配的原理194

9.2.2 复配的原则195

9.2.3 复配技术与应用195

10 酶的应用（Ⅰ）200

10.1 酶在食品领域的应用201

10.1.1 酶在食品保鲜中的应用201

10.1.2 酶在食品加工中的应用202

10.1.3 酶在改善食品品质和风味中的应用210

10.2 酶在饲料行业的应用211

10.2.1 外源消化酶类的应用211

10.2.2 非淀粉多糖酶的应用214

10.2.3 植酸酶的应用220

10.3 酶在医药行业的应用222

10.3.1 酶在疾病诊断中的应用222

10.3.2 酶在疾病治疗中的应用224

10.3.3 酶在药物合成中的应用226

11 酶的应用（Ⅱ）232

11.1 酶在纺织行业的应用233

11.1.1 淀粉酶退浆的应用234

11.1.2 PVA降解酶的应用234

11.1.3 角质酶在纺织中的应用235

11.1.4 蛋白酶在纺织工业中的应用235

11.1.5 脂肪酶在纺织工业中的应用236

11.2 酶在制浆造纸领域的应用236

11.2.1 酶促打浆236

11.2.2 酶作用于纤维改性237

11.2.3 酶法助漂237

11.2.4 酶法脱墨237

11.3 酶在化工及能源领域的应用240

11.3.1 酶在化工领域的应用240

11.3.2 酶在生物能源炼制中的应用242

11.3.3 酶在生物制氢中的应用244

11.4 酶在环保领域的应用244

11.4.1 酶在环境监测中的应用244

11.4.2 酶在废水处理中的应用245