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作　者：孙志浩 著 丛 书 名：出 版 社：化学工业出版社ISBN：9787502564735 出版时间：2005-05-01 版　次：1 页　数：667 装　帧：精装 开本：16开 所属分类：图书 > 科技 > 化学工业

内容简介

本书内容包括3部分共22章。第1章绪论，介绍生物催化的基本概念、主要内容与发展趋势。第一篇为基础篇，包括第2章至第12章，分别介绍生物催化的微生物学基础、应用酶学基础、手性化学基础、生物有机化学与生物催化、生物催化剂的来源与筛选、生物催化剂的修饰与改造、生物催化剂的发酵生产、酶的纯化与表征、非水相生物催化、固定化生物催化剂与生物催化反应器，着重阐述生物催化基本知识与理论。第二篇为应用篇，包括第13章至第22章，分别以酶法制备L-氨基酸、酶法制备D-氨基酸、固定化细胞方法生产L-苹果酸与L(+)-酒石酸、生物催化法制备手性2-芳基丙酸、酶法生产L-肉碱、微生物酶法拆分制备D-泛解酸内酯、酶法生产光学活性拟除虫菊酯、脂肪酶非水相催化生产短链脂肪酸酯、酶法拆分手性环氧化物及邻位二醇、香草醛等生产实践为实例，详细阐述了生物催化工艺技术的过程及应用。

本书内容有一定的理论深度，同时结合典型生物催化产品的工艺实例，并介绍了许多有关生物催化前沿性的内容。主要可用作高校生物工程、精细化工等学科的研究生及高年级本科生的教材或参考教材，也可供从事生物化工、医药、食品、饲料、发酵等行业以及其他有关生物技术领域的科技工作者、企业生产人员阅读参考。

目录

1 绪论1

1?1 生物催化的基本概念1

1?1?1 生物催化与生物催化工艺学1

1?1?2 生物催化的产生与发展3

1?1?3 生物催化研究的重要意义7

1?2 生物催化的主要内容8

1?2?1 生物催化的主要方式8

1?2?2 生物催化反应的特点9

1?2?3 生物催化研究的主要内容12

1?2?4 生物催化的应用12

1?3 生物催化发展趋势15

1?3?1 生物催化的研究动态15

1?3?2 生物催化的发展趋势与前景18

1?3?3 我国生物催化产业的发展策略与建议20

参考文献23

基 础 篇

2 微生物学基础27

2?1 生物催化剂与微生物27

2?1?1 生物催化剂27

2?1?2 微生物是生物催化剂的宝库27

2?2 微生物的形态与分类27

2?2?1 微生物的基本特点27

2?2?2 微生物的分类与命名29

2?2?3 常用的工业微生物30

2?3 微生物细胞的结构及功能34

2?3?1 原核生物和真核生物34

2?3?2 核糖体36

2?3?3 生物膜与蛋白质的运输37

2?4 微生物的遗传和变异38

2?4?1 遗传变异的物质基础38

2?4?2 遗传信息的传递和基因表达41

2?4?3 微生物的变异41

2?5 代谢工程与微生物代谢的调控42

2?5?1 微生物代谢调控的基本特点42

2?5?2 酶活性的调控43

2?5?3 酶合成的调控46

2?5?4 微生物代谢调控的模式50

2?5?5 代谢的人工调控53

2?5?6 代谢工程55

2?6 微生物的生长与环境条件56

2?6?1 微生物的营养56

2?6?2 微生物的培养方法59

2?6?3 环境条件对微生物生长和代谢的影响60

2?6?4 极端环境与极端微生物61

参考文献63

3 应用酶学基础65

3?1 酶的基本概念65

3?1?1 酶是生物催化剂65

3?1?2 酶的化学本质68

3?1?3 酶的分类和命名69

3?2 酶的结构与功能72

3?2?1 酶蛋白的结构72

3?2?2 酶的活性中心77

3?2?3 酶催化反应机制78

3?3 酶动力学和抑制作用84

3?3?1 单底物酶催化反应动力学85

3?3?2 多底物酶催化反应动力学91

3?3?3 影响酶反应速率的因素93

3?3?4 酶的抑制95

3?4 生物催化用酶98

3?4?1 对酶的认识98

3?4?2 酶作为生物催化剂的优点99

3?4?3 酶作为生物催化剂的缺点101

参考文献102

4 手性化学基础103

4?1 手性概念的提出103

4?2 手性的意义105

4?2?1 对映体的不同作用行为105

4?2?2 单一对映体手性化合物的重要意义106

4?3 有机分子的三维结构与手性106

4?3?1 异构体106

4?3?2 立体异构108

4?3?3 手性与光学活性112

4?3?4 手性与不对称性115

4?4 构型的联系和测定117

4?4?1 构型的联系117

4?4?2 构型的测定119

4?5 对映体组成的测定122

4?5?1 比旋光度的测量122

4?5?2 对映体过量123

4?5?3 手性色谱法123

4?5?4 核磁共振光谱(NMR)法124

4?6 生物催化的手性化学125

4?6?1 生物催化反应的选择性125

4?6?2 对映选择率E126

参考文献128

5 生物有机化学与生物催化129

5?1 概述129

5?1?1 生物有机化学的发展129

5?1?2 生物有机化学的主要研究方向及内容131

5?2 生物体内的有机化学132

5?2?1 生物有机化学中的立体效应133

5?2?2 生物体内发生的基本有机化学反应类型135

5?3 生物催化的有机化学反应137

5?3?1 生物催化反应与有机化学合成137

5?3?2 生物催化的水解反应138

5?3?3 生物催化的氧化还原反应140

5?3?4 生物催化的缩合反应141

5?3?5 生物催化的加成反应142

5?3?6 生物催化的卤化和脱卤反应143

5?3?7 生物催化的胺化反应143

5?3?8 生物催化的酯化反应144

5?3?9 生物催化的降解反应144

参考文献145

6 生物催化剂的来源与筛选146

6?1 概述146

6?1?1 生物催化剂的概念146

6?1?2 生物催化剂来源与多样性146

6?1?3 生物催化剂的寻找和发现149

6?2 微生物酶筛选的策略150

6?2?1 常规生物催化剂筛选的一般策略150

6?2?2 从极端微生物中筛选极端酶的策略156

6?2?3 未培养生物催化剂的发现策略158

6?3 微生物和酶的一般筛选方法159

6?3?1 从自然界发现产酶微生物159

6?3?2 生物催化剂的高效筛选163

6?4 优良菌种选育166

6?4?1 自然选育167

6?4?2 诱变选育167

6?5 从生境中微生物基因组DNA筛选酶的方法171

6?5?1 从土壤和水样中提取DNA 171

6?5?2 土壤微生物DNA文库的构建172

参考文献173

7 生物催化剂的修饰与改造175

7?1 生物催化剂的化学修饰176

7?1?1 酶蛋白修饰的目的177

7?1?2 酶蛋白修饰的方法177

7?1?3 酶蛋白修饰的局限性180

7?2 生物催化剂的有理设计改造181

7?2?1 生物催化剂的有理设计工具与方法181

7?2?2 有理设计应用的成功例子183

7?2?3 有理设计的局限性与展望185

7?3 生物催化剂的定向进化185

7?3?1 酶的定向进化的产生及定义185

7?3?2 定向进化方法188

7?3?3 定向进化应用的成功例子192

7?3?4 定向进化的发展概况196

7?4 目的物的检验方法：筛选和选择197

7?4?1 筛选198

7?4?2 选择199

7?5 生物催化剂改造的研究概况与展望200

7?5?1 生物催化剂改造的研究概况200

7?5?2 生物催化剂的组合改造201

7?5?3 生物催化剂改造的展望201

参考文献203

8 生物催化剂的发酵生产205

8?1 微生物产酶菌种205

8?1?1 对产酶微生物菌种的要求205

8?1?2 常用的产酶微生物206

8?1?3 产酶菌种的保藏207

8?1?4 产酶菌种的退化208

8?2 产酶培养基209

8?2?1 微生物发酵与产酶原料210

8?2?2 培养基配制与灭菌213

8?3 种子培养与发酵产酶218

8?3?1 产酶发酵工艺流程218

8?3?2 产酶发酵方法218

8?3?3 种子扩大培养219

8?3?4 无菌操作的接种技术220

8?4 微生物生长与发酵产酶动力学221

8?4?1 微生物的生长繁殖规律221

8?4?2 发酵产酶的模式222

8?4?3 细胞生长动力学223

8?4?4 产酶动力学223

8?5 发酵条件对产酶的影响224

8?5?1 温度224

8?5?2 pH值225

8?5?3 溶解氧(供氧)225

8?5?4 搅拌226

8?5?5 泡沫226

8?5?6 湿度226

8?6 发酵染菌和防治227

8?6?1 杂菌污染的途径227

8?6?2 杂菌污染的原因及防止措施227

8?6?3 噬菌体的危害和防止措施228

8?7 工业用生物催化剂与酶制剂229

8?7?1 工业用生物催化剂的要求229

8?7?2 商品酶的剂型229

参考文献230

9 酶的纯化与表征231

9?1 酶或蛋白质的分析与检测232

9?1?1 纯度的标准232

9?1?2 酶活的测定232

9?1?3 蛋白质的测定232

9?1?4 蛋白质的化学分析234

9?2 酶的分离和纯化235

9?2?1 分离纯化概述235

9?2?2 酶的提取236

9?2?3 分离纯化方法240

9?2?4 结晶253

9?2?5 选择性变性纯化254

9?3 酶的稳定性254

9?3?1 纯化过程中的稳定性254

9?3?2 酶的保存255

9?3?3 酶的修饰对稳定性的作用256

9?4 分离纯化过程设计策略257

9?4?1 材料的选择257

9?4?2 预处理257

9?4?3 酶性质的初步研究258

9?4?4 制定酶的纯化步骤258

9?4?5 提取、分离和纯化方法评价260

参考文献260

10 非水相生物催化262

10?1 引言262

10?2 典型的生物催化介质系统265

10?2?1 单一的水或缓冲溶液系统265

10?2?2 水-有机溶剂单相系统266

10?2?3 水-有机溶剂两相系统266

10?2?4 含有表面活性剂的乳液或微乳液系统267

10?2?5 微水有机溶剂单相系统268

10?2?6 超临界流体系统268

10?2?7 离子液体介质系统269

10?2?8 无溶剂或少溶剂反应系统270

10?3 非水溶剂的影响及其选择原则270

10?3?1 非水溶剂对酶选择性的影响271

10?3?2 非水溶剂对酶稳定性的影响271

10?3?3 非水溶剂的选择原则272

10?4 水活度的影响及其控制方法273

10?4?1 酶的柔性与“必需水”273

10?4?2 水活度与酶的活性274

10?4?3 水活度缓冲体系275

10?5 添加剂对非水相生物催化反应的影响276

10?5?1 无机盐类添加剂276

10?5?2 有机助溶剂277

10?5?3 多醇类添加剂277

10?5?4 表面活性剂277

10?6 非水介质中酶的活化方法279

10?6?1 有机溶剂中酶的活力为何不如水相中高279

10?6?2 如何提高有机相酶的催化活力281

10?7 非水相生物催化的主要特征283

10?7?1 酶在有机溶剂中的催化活性283

10?7?2 酶在有机溶剂中的稳定性283

10?7?3 溶剂对酶选择性的调控作用284

10?7?4 非水相酶催化的其他特征285

10?8 非水相生物催化的典型反应286

10?8?1 酯合成反应287

10?8?2 酰胺化反应292

10?8?3 多肽合成反应293

10?8?4 氧化还原反应294

参考文献296

11 固定化生物催化剂299

11?1 固定化生物催化剂概述299

11?1?1 固定化生物催化剂的定义299

11?1?2 固定化生物催化剂的研究历史与发展300

11?1?3 固定化生物催化剂的优缺点301

11?2 固定化生物催化剂制备方法302

11?2?1 固定化生物催化剂的制备原则302

11?2?2 固定化方法303

11?2?3 各种固定化方法的优缺点比较310

11?3 固定化生物催化剂的性质311

11?3?1 固定化生物催化剂的特征参数311

11?3?2 固定化后催化活性的变化312

11?3?3 固定化对生物催化剂稳定性的影响312

11?3?4 固定化对生物催化反应动力学的影响314

11?4 评价固定化生物催化剂的指标及其测定317

11?4?1 固定化生物催化剂的活力及其测定317

11?4?2 偶联率及相对活力的测定318

11?4?3 固定化生物催化剂的半衰期318

11?4?4 单位产品的生物催化剂消耗318

11?5 固定化生物催化剂的应用319

11?5?1 固定化生物催化剂的应用319

11?5?2 固定化生物催化剂应用的几个例子319

11?6 固定化技术研究新进展321

11?6?1 共固定化技术321

11?6?2 酶的定向固定化技术322

11?6?3 交联酶晶体323

11?6?4 脂质体包埋325

参