酶应用(精品)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,Chapter 8 The application of enzyme,酶的应用,制作：郑穗平,“,绿色健康，,“,酶,”,力无限,医药、洗涤剂、纺织、淀粉制糖、发酵、酒精、食品（包括果蔬汁、啤酒酿造、谷物食品、蛋白水解、和功能食品以及食用油脂）、饲料、皮革、造纸和化工等工业领域,酶参与了生物体内所有的生命活动和生命过程,执行具体的生理功能,-,唾液、胃液中的消化酶，凝血酶等,清除有害物质,起保卫作用,-,过氧化物酶，朝氧化物岐化酶等,协同激素等生理活性物质在体内发挥信号转换,传递与放大作用,调节生理功能,-,蛋白激酶,催化代谢反应,建立各种各样代谢体系与代谢途径,-,葡萄糖、氨基酸、核酸代谢,酶是生物学有力的研究工具,基因工程工具酶,基因组学,蛋白组学,酶和工农业生产与医学实践有着密切的关系,工业用酶：淀粉糖业,农业用酶：饲料,医疗用酶：蛋白酶 检测试剂,抗病毒等新药物开发,Contents of chapter 8,1,、,酶在医药方面的应用,2,、酶在食品方面的应用,3,、酶在轻工、化工方面的应用,4,、酶在环境保护中的应用,Go,Go,Go,Go,5,、酶在生物技术方面的应用,Go,8.1,酶在医药方面的应用,用酶进行,疾病的诊断,用酶进行,疾病的治疗,用酶制造各种,药物,1,、通过酶活力变化进行疾病诊断,酶,疾病与酶活力变化,淀粉酶,胰脏疾病，肾脏疾病时升高；肝病时下降,胆碱酯酶,肝病、肝硬化、有机磷中毒、风湿等，活力下降,酸性磷酸酶,前列腺癌、肝炎、红血球病变时，活力升高,碱性磷酸酶,佝偻病、软骨化病、骨瘤、甲状旁腺机能亢进时，活力升高；软骨发育不全等，活力下降,谷丙转氨酶,/,谷草转氨酶,肝病、心肌梗塞等，活力升高,-,谷氨酰转肽酶（,-GT,）,原发性和继发性肝癌，活力增高至,200,单位以上，阻塞性黄疸、肝硬化、胆道癌等，血清中酶活力升高,醛縮酶,急性传染性肝炎、心肌梗塞，血清中酶活力显著升高,胃蛋白酶,胃癌，活力升高；十二指肠溃疡，活力下降,磷酸葡糖变位酶,肝炎、癌症，活力升高,乳酸脱氢酶,肝癌、急性肝炎、心肌梗塞，活力显著升高；肝硬化，活力正常,端粒酶,癌细胞中含有端粒酶，正常体细胞内没有端粒酶活性,山梨醇脱氢酶（,SDH,）,急性肝炎，活力显著提高,脂肪酶,急性胰腺炎，活力明显增高，胰腺癌、胆管炎患者，活力升高,肌酸磷酸激酶（,CK,）,心肌梗塞，活力显著升高；肌炎、肌肉创伤，活力升高,羟基丁酸脱氢酶,心肌梗塞、心肌炎，活力增高,磷酸己糖异构酶,急性肝炎，活力极度升高；心肌梗塞、急性肾炎，脑溢血，活力明显升高,鸟氨酸氨基甲酰转移酶,急性肝炎，活力急速增高；肝癌，活力明显升高,乳酸脱氢酶同工酶,心肌梗塞、恶性贫血，,LDH,1,增高；白血病、肌肉萎缩，,LDH,2,增高；白血病、淋巴肉瘤、肺癌，,LDH,3,增高；转移性肝癌、结肠癌，,LDH,4,增高；肝炎、原发性肝癌、脂肪肝、心肌梗塞、外伤、骨折，,LDH,5,增高,葡萄糖氧化酶,测定血糖含量，诊断糖尿病,亮氨酸氨肽酶（,LAP,）,肝癌、阴道癌、阻塞性黄疸，活力明显升高,2,、用酶测定物质的量的变化进行疾病诊断,酶,测定的物质,用 途,葡萄糖氧化酶,葡萄糖,测定血糖、尿糖，诊断糖尿病,葡萄糖氧化酶,+,过氧化物酶,葡萄糖,测定血糖、尿糖，诊断糖尿病,尿素酶,尿素,测定血液、尿液中尿素的量，,诊断肝脏、肾脏病变,谷氨酰胺酶,谷氨酰胺,测定脑脊液中谷氨酰胺的量，,诊断肝昏迷、肝硬化,胆固醇氧化酶,胆固醇,测定胆固醇含量，诊断高血脂等,DNA,聚合酶,基因,通过基因扩增，基因测序，,诊断基因变异、检测癌基因,PKU,苯丙酮尿症,脑发育受阻，严重脑力呆滞，智商,0,50,苯丙氨酸代谢途径关系到三种遗传病,体检表中有关酶的选项,3,、酶在疾病治疗方面的应用,酶 名,来 源,用 途,淀粉酶,胰脏、麦芽、微生物,治疗消化不良，食欲不振,蛋白酶,胰脏、胃、植物、微生物,治疗消化不良，食欲不振，消炎，消肿，除去坏死组织，促进创伤愈合，降低血压,脂肪酶,胰脏、微生物,治疗消化不良，食欲不振,纤维素酶,霉菌,治疗消化不良，食欲不振,溶菌酶,蛋清、细菌,治疗各种细菌性和病毒性疾病,尿激酶,人尿,治疗心肌梗塞，结膜下出血，黄斑部出血,链激酶,链球菌,治疗血栓性静脉炎，咳痰，血肿，下出血，骨折,青霉素酶,蜡状芽孢杆菌,治疗青霉素引起的变态反应,L-,天冬酰胺酶,大肠杆菌,治疗白血病,超氧化物歧化酶,微生物，植物，动物,预防辐射损伤，治疗红斑狼疮，皮肌炎，结肠炎,凝血酶,动物，蛇，细菌，酵母等,治疗各种出血病,胶原酶,细菌,分解胶原，消炎，化脓，脱痂，治疗溃疡,右旋糖酐酶,微生物,预防龋齿,胆碱酯酶,细菌,治疗皮肤病，支气管炎，气喘,溶纤酶,蚯蚓,溶血栓,弹性蛋白酶,胰脏,治疗动脉硬化，降血脂,核糖核酸酶,胰脏,抗感染，祛痰，治肝癌,尿酸酶,牛肾,治疗痛风,溶菌酶,栓溶酶类与心血管疾病,凝血酶,健美生消化酶,帮助肠胃蠕动,【,产品规格,】90,片瓶,【,食用方法,】,成人每日,3,片，随主餐服用,【,成分,(,每片含,)】,1),消化蛋白质：木瓜蛋白酶,50,毫克、菠萝蛋白酶,30,毫克；,2),消化脂肪：脂肪酶,30,毫克；,3),消化碳水化合物,/,淀粉：淀粉酶,50,毫克；,4),消化乳制品：乳糖酶,30,毫克；,5),消化纤维：纤维素酶,15,毫克。,另含：能抑制过多胃酸的葡萄糖酸钙，能缓解反胃薄荷叶和茴香,【,适用人群,】,消化不良者,肠胃疾病患者,大病初愈者,消化酶类,SOD,美国医学家,W,F,安德森等人对腺苷脱氨酶缺乏症（,ADA,缺乏症）的基因治疗，是世界上第一个基因治疗成功的范例。,1990,年,9,月,14,日，安德森对一例患,ADA,缺乏症的,4,岁女孩谢德尔进行基因治疗。这个,4,岁女孩由于遗传基因有缺陷，自身不能生产,ADA,，,先天性免疫功能不全，只能生活在无菌的隔离帐里。他们将含有这个女孩自己的白血球的溶液输入她左臂的一条静脉血管中，这种白血球都已经过改造，有缺陷的基因已经被健康的基因所替代。在以后的,10,个月内她又接受了,7,次这样的治疗，同时也接受酶治疗。经治疗后，免疫功能日趋健全，能够走出隔离帐，过上了正常人的生活。,谢德,尔，,1999,4,、酶在药物制造方面的应用,酶,主要来源,用途,青霉素酰化酶,微生物,制造半合成青霉素和头孢菌素,11-,-,羟化酶,霉菌,制造氢化可的松,L-,酪氨酸转氨酶,细菌,制造多巴（,L-,二羟苯丙氨酸）,-,酪氨酸酶,植物,制造多巴,-,甘露糖苷酶,链霉菌,制造高效链霉素,核苷磷酸化酶,微生物,生产阿拉伯糖腺嘌呤核苷（阿糖腺苷）,酰基氨基酸水解酶,微生物,生产,L-,氨基酸,5-,磷酸二酯酶,桔青霉等微生物,生产各种核苷酸,多核苷酸磷酸化酶,微生物,生产聚肌胞，聚肌苷酸,无色杆菌蛋白酶,细菌,由猪胰岛素（,Ala-30,）转变为人胰岛素（,Thr-30,）,核糖核酸酶,微生物,生产核苷酸,蛋白酶,动物、植物、微生物,生产,L-,氨基酸,-,葡萄糖苷酶,黑曲霉等微生物,生产人参皂甙,-Rh,2,青霉素酰化酶与抗生素改造,Iressa,艾若萨,(ZD1839),阿斯利康公司,苯胺喹啉化合物（,anilinoquinazoline,）,强效,EGFR,（表皮生长因子受体）酪氨酸激酶抑制剂。,对癌细胞的增殖、生长、存活的信号转导通路起阻断作用。,增加,PPD,、,Taxel,、,Doxtaxel,、,ADM,治疗,NSCLC,有效率,9,20,不良反应：皮疹、恶心、呕吐、腹泻。,增生,X,凋亡,血管生成,转移,细胞膜,癌细胞,ZD1839,EGF,TGF,a,X,X,X,细胞核,激酶,X,ZD1839:,作用机制,回本章目录,淀粉酶类与淀粉糖业,果汁生产与果胶酶,乳制品与凝乳酶,果菜清洗,拣果机,回本章目录,8.3,酶在轻工、化工方面的应用,用酶进行原料处理,用酶生产各种轻工、化工产品,用酶增强产品的使用效果。,生物抛光是一种用纤维素酶改善纤维素纤维制品表面的整理工艺,以达到持久的抗起毛起球并增加织物的光洁度和柔软度,乙酰,-DL Ala L Ala +,乙酸,乙酰,-D Ala,Aminoacylase,氨 基 酰 化 酶,泵,储,罐,反应产物,离心机,消旋反应器,固定化酶柱子,晶体,L-Ala,L-Ala A-D-Ala,A-L-Ala,A-D-Ala,酶制剂在国外饲料工业中得到不断应用，不仅提高了饲料原料的转化率，也促进了对饲料的消化。,植酸酶,Bio-Feed,Phytase,(,Ronozyme,P ),主要用于提高植酸磷的消化率，并相应改善钙和其它矿物元素的利用率。,大大降低了动物粪便中磷的排放量，有益环保。,酶水解了毛根部的毛囊蛋白而使毛松动,脱落,。蛋白酶分解皮纤维间质中的可溶性蛋白质，使皮纤维进一步松散,软化,。,加速蛋白质的分解,染色温度降低,皮革脱毛与软化,加酶洗涤剂,生丝脱胶与羊毛染,蛋白酶,回本章目录,8.4,酶在环境保护中的应用,环境监测,废水处理,过氧化物酶,多酚氧化酶,可降解材料开发,在脂肪酶催化下，己二酸（或癸二酸）与蔗糖在己烷溶液中进行酯化反应，能够生成,聚糖酯高聚物,：,回本章目录,8.5,酶在生物技术方面的应用,除去细胞壁,大分子切割,大分子连接,现代基因工程的创始人,P,伯格,（美国,1926,）在,1960,年以敏锐的科学预见力提出一个大胆的设想：是否可以创造出一种人工方法，把外界的遗传基因引入动物体内，以达到改变遗传性状和治疗某些疾病的需要呢？,1972,年，伯格把两种病毒的,DNA,用同一种,限制性内切酶,切割后，再用,DNA,连接酶,把这两种,DNA,分子连接起来，于是产生了一种新的重组,DNA,分子，首次实现两种不同生物的,DNA,体外连接，获得了第一批重组,DNA,分子，这标志着基因工程技术的诞生。伯格因此获得了,1980,年诺贝尔化学奖。,目的基因,基因载体,重组体,分,切,接,转,筛,DNA,连接酶,“,分子针线,”,限制性内切酶,“分子手术刀 ”,限制性,酶活性,缓冲液,甲基化,底物性状,一些限制性核酸内切酶的来源与作用位点,酶,识别序列与作用位点,5,3,来,源,Alu,AG,CT,Arthrobacter,luteus,Ava,C,PyCGPuG,Anabaena,vayiabilis,BamH,G,GATCC,Bacillus,amyloliquefaciens,Bgl,A,GATCT,Bacillu,globigii,Eco R,G,AATTC,Escherichia coli Rye13,Hae,G,GCC,Hacmophilus,aegyptius,Hind,A,AGCTT,Haemophilus,influenzae,Hpa,GTT,AAC,Hacmophilus,parainfluenzae,Kpn,GGTAC,C,Klebsiella,pneumoniae,Pst,CTGCA,G,Providencia,stuartii,Sal,G,TCGAC,Streptomyces,albus,Sma,CCC,GGG,Serratia,marcens,Xba,T,CTAGA,Xanthomonas,badrii,Xho,C,TCGAG,Xanthomonas,holicola,回本章目录,