第二章酶與細(xì)胞的固定化第一頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五

引言

酶是一類由生物細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化功能的蛋白質(zhì)。酶參與生物體內(nèi)的各種代謝反應(yīng),而且反應(yīng)后其數(shù)量和性質(zhì)不發(fā)生變化。第二頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五高效率高度專一性可調(diào)控性反應(yīng)條件溫和廣泛應(yīng)用于釀造、食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域

第三頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五酶對(duì)環(huán)境十分敏感物理因素：溫度、壓力、電磁場(chǎng)化學(xué)因素：氧化、還原、有機(jī)溶劑、金屬離子、離子強(qiáng)度、pH生物因素：酶修飾和酶降解反應(yīng)速度逐漸下降反應(yīng)后不能回收對(duì)于現(xiàn)代工業(yè)來(lái)說(shuō),酶還不是一種理想的催化劑怎樣才能獲得理想的生物催化劑?

第四頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五答案：固定化酶固定化細(xì)胞固定化酶與固定化細(xì)胞是酶工程研究中的一個(gè)廣闊領(lǐng)域，前景光明第五頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五第六頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五第一節(jié)酶的固定化

第七頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五

固定化酶是指將水溶性的酶用物理或化學(xué)方法處理，使之成為不溶于水的，但仍具有酶活性的酶。反應(yīng)后的酶可以回收重復(fù)使用。一、固定化酶的定義第八頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五固定化酶的優(yōu)點(diǎn)①極易將固定化酶與底物、產(chǎn)物分開(kāi);②可以在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)進(jìn)行反復(fù)分批反應(yīng)和裝柱連續(xù)反應(yīng);③在大多數(shù)情況下,能夠提高酶的穩(wěn)定性;④酶反應(yīng)過(guò)程能夠加以嚴(yán)格控制;⑤產(chǎn)物溶液中沒(méi)有酶的殘留,簡(jiǎn)化了提純工藝;⑥較游離酶更適合于多酶反應(yīng);⑦可以增加產(chǎn)物的收率,提高產(chǎn)物的質(zhì)量;⑧酶的使用效率提高,成本降低。第九頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五固定化酶存在的缺點(diǎn)

①

固定化時(shí),酶活力有損失;②增加了生產(chǎn)的成本,工廠初始投資大;③只能用于可溶性底物,而且較適用于小分子底物,對(duì)大分子底物不適宜;④與完整菌體相比不適宜于多酶反應(yīng),特別是需要輔助因子的反應(yīng);⑤胞內(nèi)酶必須經(jīng)過(guò)酶的分離手續(xù)。第十頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五二、固定化酶的制備原則

根據(jù)應(yīng)用目的、應(yīng)用環(huán)境，選擇固定化的方法，都要遵循以下基本原則：①必須注意維持酶的催化活性及專一性。②固定化應(yīng)該有利于生產(chǎn)自動(dòng)化、連續(xù)化。③固定化酶應(yīng)有最小的空間位阻④酶與載體必須結(jié)合牢固,從而使固定化酶能回收貯藏,利于反復(fù)使用。⑤固定化酶應(yīng)有最大的穩(wěn)定性,所選載體不與廢物、產(chǎn)物或反應(yīng)液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。⑥固定化酶成本要低,以利于工業(yè)使用。

第十一頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五三、固定化方法

酶的固定化方法很多,但對(duì)任何酶都適用的方法是沒(méi)有的,必須經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)研究才能確定。第十二頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五(一)非共價(jià)結(jié)合法

1.

結(jié)晶法使酶結(jié)晶從而實(shí)現(xiàn)固定化的方法。

2.

分散法通過(guò)酶分散于水不溶相中從而實(shí)現(xiàn)固定化的方法。

第十三頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五3.吸附法

（1）物理吸附法利用氫鍵、疏水鍵等作用力將酶固定于不溶性載體上。無(wú)機(jī)吸附劑：高嶺土、皂土、硅酸、氧化鋁等吸附量小、有些酶發(fā)生吸附變性有機(jī)吸附劑：

大孔樹(shù)脂、葡聚糖凝膠、纖維素衍生物、膠原等吸附量略大(～50mg/g載體),不產(chǎn)生變性失活。

比較受重視。第十四頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五（2）離子結(jié)合法

酶通過(guò)離子鍵結(jié)合于具有離子交換基的水不溶性載體的固定化方法。CM-纖維素、DEAE-纖維素吸附量50--150mg/g

優(yōu)點(diǎn)： 操作方便,條件溫和,可再生后反復(fù)使用

缺點(diǎn)： 結(jié)合力較弱,不適宜的pH,高鹽濃度,高底物濃度,高溫等往往能把吸附的酶解析下來(lái)。第十五頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五吸附法第十六頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五可以改善方法：

1.選擇最佳條件操作（如溫度、pH）2.選吸附量大的載體，控制酶和載體量，3.采用高酶量吸附4.開(kāi)發(fā)新載體5.對(duì)酶進(jìn)行修飾后再進(jìn)行交換吸附第十七頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五(二)化學(xué)結(jié)合法

1、共價(jià)結(jié)合法酶與載體以共價(jià)鍵結(jié)合的固定化方法。分為兩類：（1）將載體有關(guān)基團(tuán)活化，然后與酶有關(guān)基團(tuán)發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)。

（2）在載體上接一個(gè)雙功能試劑，然后將酶偶聯(lián)上去。第十八頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五共價(jià)結(jié)合法第十九頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五偶聯(lián)成功與否取決于： 載體：功能基團(tuán)，如羥基、芳香氨基，羧基，羧甲基等酶分子:側(cè)鏈非必需基團(tuán) （游離的α--氨基，lys—ζ—NH2,Arg--胍基C-COOH,Asp—γ--羧基，Glu---羧基，酚羧基，巰基，咪唑基)但是，載體、酶分子上的基團(tuán)不會(huì)直接反應(yīng)，其功能基團(tuán)要活化。第二十頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五1)重氮化芳香氨基載體方法特點(diǎn)： 載體先用亞硝酸處理成重氮鹽衍生物，再在溫和條件下和酶分子上相應(yīng)基團(tuán)直接偶聯(lián)。

第二十一頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五

如胰蛋白酶，胰凝乳蛋白酶的固定化，偶聯(lián)到重氮化的苯胺-多孔玻璃時(shí)，得到固化酶具很高酶活性第二十二頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五2）溴化氰-亞氨碳酸基反應(yīng) 帶羥基的載體在堿性條件下，載體的羥基和溴化氰反應(yīng)，生成活潑的亞氨碳酸酯衍生物，在弱堿中直接和酶的氨基進(jìn)行共價(jià)偶聯(lián)。最后一種是主要產(chǎn)物。第二十三頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五此方法固定化后

相對(duì)酶活力比較高，且相當(dāng)穩(wěn)定，同時(shí)操作也簡(jiǎn)便。是最受歡迎的一種方法第二十四頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五2.交聯(lián)法

利用雙功能或者多功能試劑在酶分子之間或者載體之間；酶分子與載體之間進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)而固定化。第二十五頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五雙功能試劑：

常用的是戊二醛

O

O H—C—CH2—CH2—

CH2—

C—H第一篇報(bào)道是：戊二醛交聯(lián)羧肽酶得到一種分子間交聯(lián)的固定化酶第二十六頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五

戊二醛有兩個(gè)醛基，均可與酶或蛋白質(zhì)的游離氨基反應(yīng),使酶蛋白交聯(lián)。

此法與共價(jià)結(jié)合法利用的均是共價(jià)鍵，不同之處：交聯(lián)法不使用載體。第二十七頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五（三）包埋法（entrapment）

將酶用物理的方法包埋在各種載體（高聚物）內(nèi)。分為：網(wǎng)格型：將酶包埋在高分子凝膠細(xì)微網(wǎng)格中。微囊型：將酶包埋在高分子半透膜中。第二十八頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五將聚合物單體和酶溶液混合后，再用聚合促進(jìn)劑(包括交聯(lián)劑)的作用而聚合，酶就包埋在載體中達(dá)到固定化。酶本身不參與反應(yīng)，所以較安全。但在聚合過(guò)程中有自由基產(chǎn)生及聚合時(shí)放出熱，酶與試劑間可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這些因素可能會(huì)使酶失效，或者降低酶活性。操作時(shí)注意條件的控制。第二十九頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五1、網(wǎng)格型

常用的包埋劑如：聚丙烯酰胺凝膠。先把酶與丙烯酰胺單體分散于疏水介質(zhì),再進(jìn)行聚合。

如：葡萄糖-6-磷酸脫氫酶包埋于丙烯酰胺和丙烯酸中，然后再用羰二亞胺活化載體上的羧基而共價(jià)偶聯(lián)固定。第三十頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五優(yōu)點(diǎn):

1.包埋容量10-100毫克蛋白/克單體。

2.改變單體與交聯(lián)劑比例,控制凝膠孔徑的分布,改善酶的持留與底物和產(chǎn)物擴(kuò)散轉(zhuǎn)移狀況。

3.改變單體性質(zhì),可調(diào)整固定化酶的親水和親脂特性。

第三十一頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五2、微囊型

常用的微囊型包埋劑有尼龍膜、火棉膠、醋酸纖維素等。 主要是用幾十到幾百微米、厚度有250的半透膜將酶包埋固定化。半透膜容許小分子底物和產(chǎn)物自由出入囊的內(nèi)外，囊的表面積相對(duì)體積的比值大，底物和產(chǎn)物的交換進(jìn)行迅速。第三十二頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五制備方法：(1)界面沉淀法利用某些高聚物在水相和有機(jī)相的界面上溶解度極低而形成皮膜將酶包埋。

A.酶溶液在水不互溶的有機(jī)相中乳化

B.加入一種不溶解高聚物的有機(jī)溶劑

C.高聚物在油-水界面上沉淀、析出、形成膜,將酶包埋,

D.從有機(jī)相移入水相

第三十三頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五

例：硝酸纖維素固定化酶酶水溶液+硝酸纖維素

乳化分散加苯甲酸丁酯

纖維素在酶周圍凝聚加Tween20（乳化劑）由有機(jī)相移入水相得到火棉膠微囊。優(yōu)點(diǎn)：1）纖維表面積和重量比值高2)凝聚后酶穩(wěn)定性好3)包埋量大第三十四頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五

(2)界面聚合法利用親水性單體和疏水性單體在界面發(fā)生聚合的原理包埋酶。例子：尼龍膜界面聚合包埋(酶+己二胺水溶液）+（庚二酰氯氯仿溶劑）混合乳化二種單體(己二胺和庚二酰氯)在水相、有機(jī)相交界處聚合形成包埋酶的尼龍膜珠粒

Tween20乳化,得到微囊包埋酶第三十五頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五(3)二級(jí)乳化法

酶溶液先在離聚物(常用乙基纖維素、聚苯乙烯等)有機(jī)相中乳化分散,乳化液再在水相中分散形成次級(jí)乳化液,當(dāng)有機(jī)高聚物溶液固化后,每個(gè)固體球內(nèi)包含著多滴酶液。第三十六頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五固定化方法吸附法包埋法共價(jià)結(jié)合法交聯(lián)法物理吸附法離子吸附法制備難易易易較難難較難結(jié)合程度弱中等強(qiáng)強(qiáng)強(qiáng)活力回收高，酶易流失高高低中等再生可能可能不能不能不能費(fèi)用低低低高中等底物專一性不變不變不變可變可變各種固定化方法的優(yōu)缺點(diǎn)比較第三十七頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五四、固定化酶的性質(zhì)

由于固定化也是一種化學(xué)修飾,酶本身的結(jié)構(gòu)必然受到擾動(dòng),同時(shí)酶固定化后,其催化作用由均相移到異相,由此帶來(lái)的擴(kuò)散限制效應(yīng)、空間障礙、載體性質(zhì)造成的分配效應(yīng)等因素必然對(duì)酶的性質(zhì)產(chǎn)生影響。第三十八頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五(一)固定化后酶活性的變化

固定化酶的活力在多數(shù)情況下比天然酶小,其專一性也能發(fā)生改變。固定化酶的活力要低于等摩爾原酶的活力的原因可能是：

1.構(gòu)象改變主要指活性中心構(gòu)象改變，導(dǎo)致活性降低，從實(shí)驗(yàn)可以知道這些情況在吸附和共價(jià)偶聯(lián)方法中出現(xiàn)。與固定化過(guò)程有關(guān)，與載體性質(zhì)有關(guān)，或者兩者都有關(guān)。第三十九頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五第四十頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五2．立體屏障： 指載體孔徑太小，或者固定化方法引起位置不當(dāng)，使酶活性中心或者調(diào)節(jié)中心造成空間障礙，酶和底物無(wú)法結(jié)合。

這種情況定量測(cè)定十分困難，也無(wú)法預(yù)測(cè)。但是當(dāng)用大孔徑膠，或者用吸附和共價(jià)偶聯(lián)法把酶固定于纖維素一類載體上，或者在酶和載體之間加一個(gè)“臂”，情況可以改變。第四十一頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五3.見(jiàn)P434.見(jiàn)P43第四十二頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五(二)固定化對(duì)酶穩(wěn)定性的影響在大多數(shù)情況下酶經(jīng)過(guò)固定化后其穩(wěn)定性都有所增加Merlose選擇50種固定化酶,就其穩(wěn)定性與固定化前的酶進(jìn)行比較30種酶經(jīng)固定化后穩(wěn)定性提高,12種酶無(wú)變化,8種酶穩(wěn)定性降低。

第四十三頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五酶穩(wěn)定性：總體來(lái)講

1）酶固定化后，酶活性構(gòu)型更牢固，增加酶的穩(wěn)定性

2）酶固定化后，更加有利于阻止不利因素對(duì)酶的侵襲，如變性劑、抑制劑的抵抗力。

3）限制了酶分子之間的相互作用，和減少蛋白酶的破壞作用。

4）固定化后可延長(zhǎng)酶的操縱和保存的有效期限。第四十四頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五1、熱穩(wěn)定性和最適溫度上升最適溫度與酶穩(wěn)定性有關(guān)。多數(shù)酶固定化后熱穩(wěn)定性上升，最適溫度也上升第四十五頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五如：氨基酰化酶，

70℃，15分鐘，酶沒(méi)有了活性。固定化后，70℃，15分鐘，有>80%第四十六頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五2、對(duì)各種有機(jī)試劑及酶抑制劑的穩(wěn)定性提高

第四十七頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五固定化酶的最適pH變化酶由蛋白質(zhì)組成,其催化能力對(duì)外部環(huán)境特別是pH非常敏感。酶固定化后,對(duì)底物作用的最適pH和酶活力-pH曲線常常發(fā)生偏移。

第四十八頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五

第三節(jié)細(xì)胞的固定化目前的情況有超過(guò)固定化酶的趨勢(shì)。原因:1.降低成本;2.固定化細(xì)胞比固定化酶簡(jiǎn)便;3.可作為單一酶使用，也可作復(fù)合酶系完成部分代謝和發(fā)酵過(guò)程。第四十九頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五分類方式固定化細(xì)胞分類方式固定化細(xì)胞細(xì)胞類型

微生物植物動(dòng)物生理狀態(tài)死細(xì)胞:完整細(xì)胞,細(xì)胞碎片,細(xì)胞器活細(xì)胞:增殖細(xì)胞,靜止細(xì)胞,饑餓細(xì)胞一、固定化細(xì)胞的分類第五十頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五

二、固定化細(xì)胞的制備方法第五十一頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五a)直接固定法不使用載體，借助物理（如加熱、冰凍）、化學(xué)方法（如檸檬酸、各種絮凝劑）將細(xì)胞直接固定。一般只用于單酶或少數(shù)幾種酶催化的反應(yīng)。

第五十二頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五

例如：葡萄糖異構(gòu)酶(白色鏈霉菌)，是一種胞內(nèi)酶。在50--80℃加熱10分鐘，使菌體自溶作用的酶失活，而葡萄糖異構(gòu)酶仍然保持活性，長(zhǎng)期使用酶活力不減少。第五十三頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五b)吸附方法c)包埋方法第五十四頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五

微生物細(xì)胞植物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞

吸附法吸附力較弱，細(xì)胞易脫落包埋法第五十五頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五實(shí)驗(yàn)：

2.4%左右的卡拉膠，70℃溶解,再冷卻到42℃,+10%左右的細(xì)菌菌體(預(yù)熱到42℃）

迅速混合均勻

4℃冰箱放置大約30min

取出后切成3×3mm的小顆粒

第五十六頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五

作用：固定順式環(huán)氧琥珀酸水解酶產(chǎn)生菌細(xì)胞，利用固定化細(xì)胞的胞內(nèi)酶轉(zhuǎn)化順式環(huán)氧琥珀酸鹽生產(chǎn)L(+)酒石酸第五十七頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五COOH COOH| |C E H－C－OH| O+H2O |C OH－C－H| |COONa COOH順式環(huán)氧琥珀酸鹽 L(+)酒石酸有生產(chǎn)廠用1噸固定化細(xì)菌體,生產(chǎn)10噸L(+)酒石酸第五十八頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五第四節(jié)固定化酶與固定化細(xì)胞的應(yīng)用研究進(jìn)展第五十九頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五乙酰-DL—AlaL—Ala+乙酸 乙酰-D—Ala一、在工業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用

1.氨基?；福ˋminoacylase）世界上第一種工業(yè)化生產(chǎn)的固定化酶第六十頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五

2.葡萄糖異構(gòu)酶世界上生產(chǎn)規(guī)模最大，應(yīng)用最為成功的一種固定化酶。第六十一頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五二、固定化酶在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用

1.消血栓纖溶酶是異源蛋白質(zhì)，在人體內(nèi)引起免疫反應(yīng)，無(wú)法長(zhǎng)期使用。酶的不穩(wěn)定性使其在較短的時(shí)間內(nèi)失活。用包埋法制備的酶固定化技術(shù)可克服上述弊端，酶在囊中不能漏出，小分子物質(zhì)能自由進(jìn)出。第六十二頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五2.人工腎原理：將病人血液中的尿素經(jīng)脲酶水解成氨，再用活性炭吸附。即：用固定化脲酶和微膠囊活性炭組成人工腎。第六十三頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五第六十四頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五酶?jìng)鞲衅?/p>

固定化酶和電化學(xué)傳感器的結(jié)合。優(yōu)點(diǎn)：①既有不溶性酶體系的優(yōu)點(diǎn)，又具有電化學(xué)電極的高靈敏度；②酶的專一反應(yīng)性，使其具有較高的選擇性，能夠直接在復(fù)雜試樣中進(jìn)行測(cè)定。三、在分析檢測(cè)中的應(yīng)用第六十五頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五SensitiveandspecificRapidSimpleBiosensor第六十六頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五1967年Updike等采用酶的固定化技術(shù)，將葡萄糖氧化酶固定在疏水膜上，然后再和氧電極結(jié)合，組裝成了世界上第一個(gè)生物傳感器——葡萄糖氧化酶電極。第六十七頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五葡萄糖酶電極酶電極示意圖?－D－葡萄糖＋O2 D－葡萄糖酸－1，5－內(nèi)酯＋H2O2半透膜酶膠層感應(yīng)電極第六十八頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五GlucoseGluconicacidGlucoseoxidaseOxygenHydrogenperoxideMembraneElectrode根據(jù)反應(yīng)中消耗的O2、生成的葡萄糖酸和H2O2的量，可以用氧電極、pH電極和H2O2電極來(lái)測(cè)定葡萄糖的含量。第六十九頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五1）酶?jìng)鞲衅鞯脑砩飩鞲衅饔缮镒R(shí)別單元（如酶、微生物、抗體等）和物理轉(zhuǎn)換器相結(jié)合所構(gòu)成的分析儀器。第七十頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五第七十一頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五生物識(shí)別元件

(Biologicalrecognitionelement)

是酶、抗原(體)、細(xì)胞器、組織切片和微生物細(xì)胞等生物分子經(jīng)固定化后形成的一種膜結(jié)構(gòu)，對(duì)被測(cè)定的物質(zhì)有選擇性的分子識(shí)別能力。第七十二頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五換能器(Transducer)

將識(shí)別元件上進(jìn)行的生化反應(yīng)中消耗或生成的化學(xué)物質(zhì)，或產(chǎn)生的光或熱等轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并呈現(xiàn)一定的比例關(guān)系。第七十三頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五第七十四頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五酶?jìng)鞲衅鞴ぷ髟硎疽鈭D酶?jìng)鞲衅髦饕晒潭ɑ改ず妥儞Q器組成：固定化酶膜：選擇性地“識(shí)別”并催化被檢測(cè)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；變換器：把催化反應(yīng)中底物或產(chǎn)物的變量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，通過(guò)儀表顯示出來(lái)。

第七十五頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五第七十六頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五2）酶?jìng)鞲衅鞯膽?yīng)用

水質(zhì)監(jiān)測(cè)

用化學(xué)法測(cè)定酚時(shí)，硫化物、油類等可干擾其測(cè)定。從馬鈴薯中提純、經(jīng)吸附交聯(lián)得到的固定化多酚氧化酶與氧電極構(gòu)成酚傳感器，可檢測(cè)大多數(shù)酚類化合物。第七十七頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五德國(guó)研發(fā)的環(huán)境廢水BOD分析儀第七十八頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五醫(yī)療方面葡萄糖傳感器和血糖測(cè)定儀

用葡萄糖氧化酶（glucoseoxidase,GOD）制成葡萄糖傳感器，可測(cè)定血液中葡萄糖濃度。第七十九頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五手掌型葡萄糖(glucose)分析儀第八十頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五SBA-50型單電極生物傳感分析儀第八十一頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五SBA-70型血糖乳酸自動(dòng)分析儀第八十二頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五食品鮮度魚(yú)鮮度傳感器在日本、加拿大等國(guó)廣泛用于魚(yú)類鮮度的測(cè)定。魚(yú)死后體內(nèi)ATP經(jīng)酶解依次形成ADP、AMP、IMP、肌苷、次黃嘌呤和尿酸。鮮度可用K值表示：K=肌苷+次黃嘌呤/ATP+ADP+AMP+IMP+肌苷+次黃嘌呤+尿酸第八十三頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五大多數(shù)魚(yú)死后5～20h，ATP，ADP和AMP已分解盡，超過(guò)24h，鮮度主要取決于IMP--肌苷---次黃嘌呤---尿酸。將這三個(gè)步驟的三種酶（5’－核苷酸酶、核苷磷酸化酶、黃嘌呤氧化酶）固定在氧電極上，制成魚(yú)鮮度測(cè)定儀。當(dāng)K＜20時(shí)，魚(yú)極新鮮，可供生食。K在20～40之間為新鮮，必須熟食。K大于40，不新鮮，不宜食用，這與嗅覺(jué)檢驗(yàn)結(jié)果相一致。第八十四頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五肉鮮度傳感器肉類在腐敗過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生各種胺類，故胺類測(cè)定能反映肉類的新鮮程度。用腐胺氧化酶與過(guò)氧化氫電極構(gòu)成多胺生物傳感器，或用單胺氧化酶膜和氧電極組成的酶?jìng)鞲衅鳒y(cè)定肉在貯藏過(guò)程中的鮮度。第八十五頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五污染微生物及病原菌的檢測(cè)1通過(guò)免疫學(xué)方法，即獲得相應(yīng)的特異性抗原和抗體進(jìn)行分析和檢測(cè)。第八十六頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五第五節(jié)固定化酶反應(yīng)器第八十七頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五連續(xù)流攪拌桶式反應(yīng)器ContinuousStirredtankreactor,CSTR

催化劑采用顆粒狀的固定化酶，少數(shù)應(yīng)用片狀固定化酶。運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中要不斷分出部分反應(yīng)液，同時(shí)補(bǔ)充等量的新鮮底物溶液，為不致使酶隨反應(yīng)液流失，所以在它的出口處通常有濾膜。第八十八頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五填充床式反應(yīng)器

床內(nèi)用顆粒狀或片狀固定化酶填充，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，底物按一定方向以恒定速度通過(guò)反應(yīng)床。使用最普遍.第八十九頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五連續(xù)攪拌桶式超濾反應(yīng)器CSTR/Ultrfitrationreactor,CSTR/UFR

由連續(xù)流攪拌桶式反應(yīng)器和超濾裝置組合而成，為小分子量產(chǎn)物與高分子底物的分離、底物較徹底的轉(zhuǎn)化以及溶液酶或固定化酶的反復(fù)使用提供了可能。但酶易因循環(huán)超濾而失效損失。第九十頁(yè)，共九十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五流動(dòng)床式反應(yīng)器Fluidizedbedreactor,FBR

底物溶液以足夠大的流速向上通過(guò)