生物催化工程

1　緒論
1.1　生物加工與生化工程
1.2　生物催化工程
1.2.1 生物催化工程的學(xué)科背景
1.2.2 生物催化工程的內(nèi)涵與外延
1.3　生物催化在手性合成中的應(yīng)用
1.3.1 生物催化的不對(duì)稱氧化還原
1.3.2 水解酶催化的對(duì)映選擇性合成
1.4　工業(yè)生物催化發(fā)展動(dòng)態(tài)及名家觀點(diǎn)
1.4.1 生物催化的最新技術(shù)進(jìn)展
1.4.2 生物催化的成功實(shí)例
1.4.3 生物催化的未來(lái)
參考文獻(xiàn)
2　生物催化劑的發(fā)現(xiàn)
2.1　概述
2.1.1 生物催化劑的基本概念
2.1.2 生物催化劑的來(lái)源與多樣性
2.1.3 生物催化劑的發(fā)現(xiàn)和篩選
2.2　微生物酶的篩選策略
2.2.1 常規(guī)生物催化劑篩選的一般策略
2.2.2 從極端微生物中篩選極端酶的策略
2.2.3 不可培養(yǎng)生物催化劑的發(fā)現(xiàn)策略
2.3　微生物和酶的一般篩選方法
2.3.1 從自然界發(fā)現(xiàn)產(chǎn)酶微生物
2.3.2 生物催化劑的高效篩選
2.4　菌種選育
2.4.1 自然選育
2.4.2 誘變選育
2.5 從基因組DNA篩選酶的方法
2.5.1 從土壤和水樣提取基因組DNA
2.5.2 土壤微生物DNA的文庫(kù)構(gòu)建
參考文獻(xiàn)
3　生物催化劑的改造
3.1　概述
3.1.1 分子生物學(xué)基本知識(shí)
3.1.2 基因工程原理
3.2　生物催化劑的有理設(shè)計(jì)
3.2.1 有理設(shè)計(jì)的工具
3.2.2 有理設(shè)計(jì)的目標(biāo)
3.2.3 其他一
3.2.4 小結(jié)與展望
3.3　生物催化劑的定向進(jìn)化
3.3.1 定向進(jìn)化的基本方法
3.3.2 關(guān)于定向進(jìn)化方法的討論
3.3.3 從實(shí)驗(yàn)室到市場(chǎng)
3.3.4 生物催化劑的高通量篩選
3.3.5 結(jié)論
3.4　生物催化劑的組合改造
3.5　生物催化劑改造總結(jié)和展望
參考文獻(xiàn)
4　微生物酶的發(fā)酵生產(chǎn)
4.1　產(chǎn)酶微生物菌種
4.1.1 對(duì)產(chǎn)酶菌種的要求
4.1.2 常見的產(chǎn)酶微生物
4.1.3 產(chǎn)酶菌種的保藏
4.1.4 產(chǎn)酶菌種的退化與活化復(fù)壯
4.2　產(chǎn)酶培養(yǎng)基
4.2.1 微生物發(fā)酵與產(chǎn)酶原料
4.2.2 培養(yǎng)基配制與滅菌
4.3　種子培養(yǎng)與發(fā)酵產(chǎn)酶
4.3.1 產(chǎn)酶發(fā)酵工藝流程
4.3.2 產(chǎn)酶發(fā)酵方法
4.3.3 種子擴(kuò)大培養(yǎng)
4.3.4 無(wú)菌操作的接種技術(shù)
4.4　微生物生長(zhǎng)與發(fā)酵產(chǎn)酶動(dòng)力學(xué)
4.4.1 微生物的生長(zhǎng)繁殖規(guī)律
4.4.2 發(fā)酵產(chǎn)酶的模式
4.4.3 細(xì)胞生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)
4.4.4 產(chǎn)酶動(dòng)力學(xué)
4.5　發(fā)酵條件對(duì)產(chǎn)酶的影響
4.5.1 溫度
4.5.2 pH
4.5.3 溶解氧（供氧）
4.5.4 攪拌
4.5.5 泡沫
4.5.6 濕度
4.6　發(fā)酵染菌和防治
4.6.1 雜菌污染的途徑
4.6.2 雜菌污染的原因分析及防止措施
4.6.3 噬菌體的危害和防止措施
4.7　工業(yè)用生物催化劑與酶制劑
4.7.1 工業(yè)用生物催化劑的要求
4.7.2 商品酶的劑型
參考文獻(xiàn)
5　酶的提取純化與表征
5.1　酶提取純化的基本原理及分類
5.1.1 酶的提取
5.1.2 酶的純化
5.1.3 酶的純度檢驗(yàn)
5.2　利用目標(biāo)產(chǎn)物酶和雜蛋白溶解度差異的提取純化方法
5.2.1 改變離子強(qiáng)度——鹽析法
5.2.2 改變pH和溫度
5.2.3 改變介電常數(shù)
5.3　利用液一液分配系數(shù)差異的提取純化方法
5.3.1 雙水相系統(tǒng)萃取法原理及應(yīng)用
5.3.2 主要的影響因素
5.3.3 雙水相萃取的改進(jìn)
5.4　利用大小和形狀差異的提取純化方法
5.4.1 離心分離
5.4.2 凝膠過(guò)濾
5.4.3 膜分離法——超濾與透析
5.5　利用電荷性質(zhì)差異的提取純化方法
5.5.1 離子交換法
5.5.2 電泳技術(shù)
5.6　以穩(wěn)定性差異為依據(jù)的提取純化方法
5.6.1 選擇性熱變性
5.6.2 酸堿變性
5.6.3 表面變性
5.7　利用特異親和性質(zhì)差異的提取純化方法
5.7.1 親和層析
5.7.2 免疫吸附層析
5.7.3 染料配體親和層析
5.7.4 共價(jià)層析
5.8　利用疏水作用差異的提取純化方法
5.9　其他分離提純方法
5.10　純化方法評(píng)估與選擇
5.10.1 純化方案設(shè)計(jì)
5.10.2 酶純化方法的選擇
5.10.3 酶的保存
5.11　酶性質(zhì)的表征及其方法
5.11.1 蛋白質(zhì)的濃度
5.11.2 蛋白質(zhì)的純度
5.11.3 酶的活性
5.11.4 酶等電點(diǎn)及氨基酸分析
5.11.5 酶光譜和肽譜
參考文獻(xiàn)
6　酶和細(xì)胞的固定化
6.1　概述
6.1.1 固定化酶的產(chǎn)生和發(fā)展
6.1.2 固定化酶的含義及特點(diǎn)
6.1.3 固定化細(xì)胞
6.2　酶的固定化
6.2.1 固定化酶的制備原則和方法分類
6.2.2 非共價(jià)結(jié)合法固定化酶
6.2.3 共價(jià)結(jié)合法固定化酶
6.2.4 交聯(lián)法固定化酶
6.2.5 包埋法固定化酶
6.3　固定化酶的性質(zhì)
6.3.1 酶活力
6.3.2 穩(wěn)定性
6.3.3 固定化酶的最適溫度變化
6.3.4 固定化酶的最適pH變化
6.3.5 底物特異性
6.4　固定化酶的應(yīng)用
6.4.1 固定化酶在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用
6.4.2 固定化酶在分析檢測(cè)方面的應(yīng)用
6.4.3 固定化酶在臨床檢驗(yàn)、治療以及新藥劑開發(fā)方面的應(yīng)用
6.4.4 固定化酶在環(huán)境監(jiān)測(cè)和治理方面的應(yīng)用
6.4.5 固定化酶技術(shù)在能源新技術(shù)開發(fā)方面的應(yīng)用
……
7　生物催化介質(zhì)系統(tǒng)
8　酶反應(yīng)動(dòng)力學(xué)
9　生物催化反應(yīng)器
10　生物催化產(chǎn)　品分離工程
11　氧化酶
12　還原酶
13　脂肪酶
14　環(huán)氧水解酶
15　糖苷酶及其在合成反應(yīng)中的應(yīng)用
參考文獻(xiàn)