第七章 固定化酶与固定化细胞
温10min，便得含酶凝胶。 将凝胶粉碎，制得不规则的颗粒,于低温储存或冷 冻干燥。 为制得珠状固定化酶，可以在聚合反应开始时，立 即转入到疏水相(一种乳化剂，与水相有相同密度)的 有机溶液中，使分散成含酶的珠状凝胶。
•
①重氮法：重氮法是将酶蛋白与水不溶性载体的重氮
基团通过共价键相连接而固定化的方法，是共价键法中使
用最多的一种。 • 常用的载体有多糖类的芳族氨基衍生物、氨基酸的共
聚体和聚丙烯酰胺衍生物等。
•
•
② 叠氮法： 即载体活化生成叠氮化合物，再与酶分 子上的相应基团偶联成固定化酶。 带有羧基或羟基、羧甲基等的载体均可用。 首先在酸性条件下用甲醇处理使之酯化，再用水合肼处 理形成酰肼，最后在HNO3作用下转变成叠氮衍生物。此衍 生物在低温下可与酶蛋白的羟基、酚基或巯基等反应，但 产物可用中性羟胺水解掉，使之仅与一NH+2反应。
溶的溶剂中,加入酶液后，再加入油溶性表面活性剂为 乳化剂使之乳化，再把它分散于含有保护性胶质如明 胶、聚丙烯醇和表面活性剂的水溶液中，第二次乳化。 在不断搅拌下，低温真空除去有机溶剂，便得含酶微 囊。 常用聚合体有乙基纤维素、聚苯乙烯、氯橡皮等， 有机溶剂有苯、环己烷和氯仿。
• ④红血球包埋法： • 在高渗溶液中红细胞膨胀伸展后，细胞内 血红蛋白漏出，同时胞外蛋白也能扩散进红血 球，再放进等渗溶液中，红血球膜又回复至正 常状态和透性，进入 • 的酶不会漏出来。
• 如，含有高浓度血红蛋白的酶溶液在与水不互溶、沸点比 水低的有机相中乳化，加入油溶性表面活性剂，形成油包
水的微滴，再将溶于有机溶剂的高聚物在搅拌下加入乳化
液中，然后加入一种不溶解高聚物的有机溶剂,使高聚物 在油一水界面上沉淀形成膜，最后移于水相，从而制成固 定化酶。 • 作为高聚物有硝酸纤维素、聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯 等。 •
加60mL酶液)后，于低温下搅拌过夜后，吸去上清液，
再用蒸馏水和0.15mol/L醋酸钠水溶液洗涤固定化酶， 置4℃备用。
•
•
固定化ol/g· h湿固定化酶。
二、包埋法
• 包埋法（entrapment）是将酶包埋在高聚物
的细微凝胶网格中或高分子半透膜内的固定 化方法。 • 前者又称为凝胶包埋法，酶被包埋成网格型； • 后者又称为微胶囊包埋法，酶被包埋成微胶
同一批固定化酶能在工艺流程中重复多次地使用；
固定化后，和反应物分开，有利于控制生产过程，同时也省
去了热处理使酶失活的步骤； 稳定性显著提高； 可长期使用，并可预测衰变的速度； 提供了研究酶动力学的良好模型。
固定化酶的制备原则
• （1）必须注意维持酶的构象，特别是活性中心的构 象。 • （2）酶与载体必须有一定的结合程度。酶的固定化 既不影响酶的原有构象，又能使固定化酶能有效回 收贮藏，利于反复使用。
载体活化的主要反应：重氮法、叠氮法、溴化氰法、
芳香烃化法等。
(3)偶联反应 酶和载体的连接反应取决于载体上的功能基团和 酶分子上的非必需侧链基团，而且是在十分温和的 pH、中等离子强度和较低温的缓冲液中进行。
现已有许多种偶联反应都能制备固定化酶。
实际运用中必须考虑到酶的偶联效率,固定化酶总 活力，操作的简便性以及载体与试剂的成本等因素。
• ⑤脂质休包埋法：
采用双层脂质体形成极细球粒包埋酶。
• E.G.将卵磷脂、胆甾醇和二鲸腊磷酯按7：2：1溶于 氯仿中,再加入酶液，混合物在旋转蒸发器中，在氮 气下32℃转动乳化，然后在室温下保持2h，再在氮气 气流中,4℃用音波处理10s，在室温下保持2h，过 Sepharose 6B柱，收集脂质体，离心分离脂质体，所 得球粒悬浮于缓冲液中，继续音波处理，并过 Sepharose 6B柱，可得含酶的微囊。 • 当底物产物穿过与微囊液膜的径无关,但与产物 或底物对膜成分的溶解度有关。
(2)载体的选择 一般要求是: ①一般亲水载体在蛋白质结合量和固定化酶活力及其 稳定性上都优于疏水载体。
②载体结构疏松，表面积大，有一定的机械强度。 ③载体必须有在温和条件与酶共价结合的功能基团。
④载休没有或很少有非专一性吸附。
⑤载体来源容易．便便．并能反复使用。 • 酶共价偶联的载体的功能基团：芳香氨基、羟基、羧 基和羧甲基等。
②界面聚合法: 界面聚合法是将疏水性和亲水性单体在界面进行聚 合，形成半透膜,使酶包埋于半透膜微囊中。此法曾用 来制备Asn酶、脲酶等。 制备方法：将酶水溶液与亲水单体(如乙二醇)用一 种水不溶混的有机溶剂制成乳化液，再将溶于同一有 机溶剂疏水单体(如多异氰酸)溶液在搅拌下加入到上 述乳化液，便在乳化液中的水相和有机溶剂之间的界 面发生聚合化这样水相中酶便包埋在聚合体(聚脲)膜 内。
三、共价键结合法
• 共价键结合法(covalent binding）是将酶与聚合物载体 以共价键结合的固定化方法。
• (1)酶蛋白上可供载体结合的功能基团： • • • • ① 酶蛋白N末端的α-氨基或赖氨酸残基的ε-氨基。 ②酶蛋白C末端的α-羧基、天门冬氨酸残基的β-羧基 以及谷氨酸残基的γ-羧基。 ③ 苯丙氨酸和酪氨酸残基的苯环。 ④其他：半胱氨酸残基的巯基；丝氨酸、苏氨酸和酪氨 酸残基的羟基；组氨酸残基的咪唑基；色氨酸残基的吲 哚基。
平衡，能有效的包埋许多种酶。
• 同时、可用不同类型、不同浓度的酶、细胞提取物 或细胞，不同组成和含量的膜包裹组建成人工细胞.
因此，此法在医疗上极为有用。
• 例如固定化天门冬酰胺酶(治疗白血病)就是用这种 方法制成的微胶囊。
微胶囊的制备方法:
• ①界面沉淀法:利用某些高聚物在水相和有机相的界
面上溶解度极低而形成膜，从而将酶包埋的方法。
发展现状
• 从目前的发展状况来看，尽管酶种类繁多，但 已经固定化的酶却相对有限，采用固定化酶技 术大规模生产的企业尚属少数，真正在工业上 使用的固定化酶还仅限于葡萄糖异构酶、葡萄 糖氧化酶和青霉素酰化酶等为数不多的十几个 酶种，故仍需大力研究开发使更多的固定化酶 和细胞能适用于工业规模生产。
固定化酶的优点
囊型。
•
（1）凝胶包埋法 –将聚合物的单体与酶溶液混合，再借助于聚合促进剂 (包括交联剂)的作用进行聚合，酶被包埋在聚合物中 以达到固定化。
–凝胶包埋法常用的载体有海藻酸钠凝胶、角叉菜胶、
明胶、琼脂凝胶、卡拉胶等天然凝胶以及聚丙烯酰胺、 聚乙烯醇和光交联树脂等合成凝胶或树脂。
E.G.1 聚丙烯酰胺凝胶包埋
弱碱条件下，可与酶分子的氨基偶联，产生固定化酶。
例如：用CNBr活化的琼脂糖固定化胰蛋白酶。
将Sepharose 4B 用蒸馏水洗净，含0.1g干物质的 湿胶加5mL水和4mL现配溴化氰水溶液(25mg/mL)，搅拌 下用2mol/LNaOH调pHll.0，23—25℃反应6min，抽干立 即用300mL 0.1mol/L NaHCO3洗净, (5—8min内完成)。 活化的载体用0.025mol/L pH10.2（含0.02mol/L CaCl2）硼酸缓冲液液快速淋洗后，用5m1缓冲液转入烧 杯内加16mg结晶胰蛋白酶，搅拌4h，用0.1mol/L pH8.5 硼酸缓冲液(内含1mol/L NaCl)洗涤后，复用pH4.1的醋 酸缓冲液洗涤，便制成了固定化胰蛋白酶。
第七章
固定化酶和固定化细胞
•
酶的比活力（specific activity）代表 酶制剂的纯度。
• 比活力为每毫克蛋白质所具有的酶活力 单位数，一般用酶活力单位/mg蛋白质 表示。酶的比活力在酶学研究中用来衡 量酶的纯度，对于同一种酶来说，比活 力越大，酶的纯度越高。利用比活力的 大小可以用来比较酶制剂中单位质量蛋 白质的催化能力，是表示酶的纯度高低 的一个重要指标。
•
•
③溴化氰法：即用溴化氰将含有羟基的载体，如纤维素、 葡聚糖凝胶、琼脂糖凝胶等，活化生成亚氨基碳酸酯衍生 物，然后再与酶分子上的氨基偶联，制成固定化酶。
• 任何具有连位羟基的高聚物都可用溴化氰法来活化。 • 含有羟基的载体(如纤维素、葡聚糖、琼脂等)在碱性条件
下，载体的羟基与CNBr反应，生成活泼的亚胺碳酸基，在
过去曾称其为水不溶酶或固相酶。
酶固定化技术发展史
• 1916年，Nelson和Griffin发现酶的固定化现象；
• 1969年，千畑一郎等将固定化氨基酰化酶应用于生产L氨基酸，开创了固定化酶应用于工业生产的先例；
• 1971年召开的第一届国际酶工程会议上，建议采用统一 的英文名称Immobilized Enzyme； • 1973年，固定化大肠杆菌菌体中的天冬氨酸酶连续生产 L-天冬氨酸。 • 1986年，利用固定化原生质体发酵生产碱性磷酸酶和葡 萄糖氧化酶等相继获得成功。
• 离子吸附法(ion adsorption)是通过离子键使
酶与含有离子交换基团的水不溶性载体相结
合的固定化方法。 • 离子吸附法具有操作简便、条件温和、酶活
力不易丧失等优点。此外，吸附过程同时可
以纯化酶。 • 此法固定的酶有葡萄糖异构酶、糖化酶、β淀粉酶、纤维素酶等，在工业上用途较广。
• 离子吸附法常用的载体： • 阴离子交换剂：二乙基氨基乙基( DEAE）-纤维素、四 乙氨基乙基(TEAE)-纤维素、 DEAE—葡聚糖凝胶等； • 阳离子交换剂：有羧甲基(CM)-纤维素、纤维素柠檬
•
（2）微胶囊包埋法
–微胶囊包埋即将酶包埋在各种高聚物制成的半透膜
微胶囊内的方法。 –它使酶存在于类似细胞内的环境中，可以防止酶的 脱落，防止微囊外的环境直接接触，从而增加了酶 的稳定性。
–常用于制造微胶囊的材料有聚酰胺、火棉胶、醋酸
固定化酶和固定化细胞
2022年高考生物总复习：固定化酶和固定化细胞
(1)固定化酶
①形成：将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种介质上，使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂。
②特性：与游离酶相比较，稳定性好，与底物和产物容易分离，易于控制，能反复多次使用；便于运输和贮存，有利于自动化生产。
(2)固定化细胞：是指固定在一定空间范围内的、能够进行生命活动并且可以反复使用的活细胞，又叫做固定化活细胞或固定化增殖细胞。
(3)固定技术
①概念：利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。
②方法(连线)
提示A—b—ⅠB—a—ⅡC—c—Ⅲ
③适用对象
一般来讲，酶更适合采用化学结合法和物理吸附法固定化，而细胞多采用包埋法固定化，这是因为个大的细胞难以被吸附或结合，而个小的酶则易从包埋材料中漏出。
第1页共1页。
酶与细胞的固定化
发酵液中含菌体少，有利于产品的分离纯化，提高产品质量等
第五节 固定化酶和固定化细胞的表征
• 缺点：酶与载体相互作用力弱，酶易脱落等 1）引入功能团和间隔臂；
第五节 固定化酶和固定化细胞的表征
酶被物理吸附于不溶性载体的一种固定化方 固定化后酶的哪些主要性质发生了变化?变化的趋势及原因分析.
常见非共价法?常见共价法?
法。 少量的持续不断的配基的脱落;
交联法由于不需要活化基团,所以条件比较温和,酶活的回收率比较高? 活力回收:指固定化后固定化酶(或细胞)所显示的活力占被固定的等当量游离酶(细胞)总活力的百分比. 第五节 固定化酶和固定化细胞的表征
颗粒、线条、薄膜和酶管等形状。颗粒状占 绝大多数，它和线条主要用于工业发酵生产 ，薄膜主要用于酶电极。酶管机械强度较大 ，主要用于工业生产。
固定化酶的优势：
① 极易将固定化酶与底物、产物分开；产物溶 液中没有酶的残留，简化了提纯工艺；
② 可以在较长时间内进行反复分批反应和装柱 连续反应
③ 酶反应过程能够加以严格控制； ④ 较游离酶更适合于多酶反应； ⑤ 在大多数情况下，能够提高酶的稳定性； ⑥ 可以增加产物的收率，提高产物的质量； ⑦ 酶的使用效率提高、成本降低。
在中性pH下优先与a-氨基反应,因此有一定的选择性 缺点：在包埋过程发生的化学反应同样会导致酶的失活。
• 优点：酶活性中心不易被破坏，酶高级结构 二、载体活化程度和固定化配基密度的测定
固定化过程中，酶分子空间构象会有所变化，甚至影响了活性中心的氨基酸；
用此法制备的固定化酶有蛋白酶、脲酶、核糖核酸酶等。
酶和细胞的固定化
交联法
交联法是利用双功能或多功能交联试剂，在酶 分子和交联试剂之间形成共价键的酶的固定化 方法。采用不同的交联条件和在交联体系中添 加不同的材料，可以产生物理性质各异的固定 化酶。
交联法与共价结合法一样也是利用共价键固定 酶，所不同的是它不使用载体。交联法制备较 难，酶活损失较大，一般作为其他固定化方法 的辅助手段。常用的双功能试剂有戊二醛、己 二胺、顺丁烯二酸酐、双偶氮苯等，其中应用 最广泛的是戊二醛。
共价结合法是酶以共价键结合于载体上的固定 化方法，即将酶分子上非活性部位功能团与载 体表面反应基团进行共价结合的方法。一般先 用化学方法将载体活化，再与酶分子表面的某 些基团如羧基、氨基、羟基等反应，形成共价 键。
共价结合法的优缺点
共价结合法所得的固定化酶与载体结合比较牢 固，有良好的稳定性及重复使用性，成为目前 研究最为活跃的一类酶固定化方法。但该法较 其他固定方法反应剧烈，固定化酶活性损失更 加严重。
缺点：但酶和载体之间结合力弱，pH、温度、 离子强度等条件的变化都易使酶从载体脱落， 并且污染催化反应产物。
离子结合法
离子结合法是酶通过离子键结合于具有离子交 换基的水不性载体上的固定化方法。此法的载 体有多糖类离子交换剂和合成高分子离子交换 树脂，如DEAE-纤维素 、AmberliteCG-50 、 XE-97和Dowex-50等。
物理吸附法：是利用酶和载体间的非特异性物 理吸附作用将酶固定在载体表面，这些物理吸 附作用包括范德华力、氢键、疏水作用、静电 作用等。
物理吸附法的优缺点
优点：条件温和，工艺简便，载体选择范围很 大，吸附时既可实现酶的固定化又可以达到纯 化的目的，吸附后酶的构象变化较小或基本不 变，因此对酶的催化活性影响小。
如光偶联法是以光敏性单体聚合物包埋固定化 酶或带光敏性基团的载体共价固定化酶，由于 条件温和，可获得酶活力较高的固定化酶。
固定化技术应用-酶和细胞的固定化
固定化技术应用－酶和细胞的固定化试题中出现固定酶能不能催化一系列反应，查找资料，没有权威资料认为已经存在催化系列反应的酶，应该是研究方向。
选修知识的考查已经出现应用方向，也拓展到了技术的前景。
也就是说，需要在教学中创设情境适当扩大知识面，结合试题进行教学会收到很好的效果，如固定化酶技术可以拓展到固定化细胞。
问题：固定化技术以及发展前景如何？什么是固定化酶？什么是固定化细胞？011.固定化酶技术固定化酶技术是用物理或化学手段。
将游离酶封锁住固体材料或限制在一定区域内进行活跃的、特有的催化作用，并可回收长时间使用的一种技术。
酶的固定化技术已经成为酶应用领域中的一个主要研究方向。
经固定化的酶与游离酶相比具有稳定性高、回收方便、易于控制、可反复使用、成本低廉等优点，在生物工业、医学及临床诊断、化学分析、环境保护、能源开发以及基础研究等方面发挥了重要作用。
2.固定化酶技术的发展以前，固定化酶技术是把从生物体内提取出来的酶，用人工方法固定在载体上。
1916年Nelson和GrImn最先发现了酶的固定化现象。
科学家们就开始了同定化酶的研究工作。
1969年日本一家制药公司第一次将固定化的酰化氨基酸水解酶用于从混合氨基酸中生产L－氮基酸，开辟了固定化酶在工业生产中的新纪元。
我国的固定化酶研究开始于1970年，首先是微生物所和上海生化所的工作者开始了固定化酶的研究。
当今，固定化酶技术发展方向是无载体的酶固定化技术。
邱广亮等用磁性聚乙二醇胶体粒子作载体，采用吸附－交联法，制备出具有磁响应性的固定化糖化酶，简称磁性酶(M I E)一方面由于载体具有两亲性，M I E可稳定的分散于水相或有机相中，充分的进行酶催化反应；另一方面，由于载体具有磁响应性，M I E又可借助外部磁场简单地回收，反复使用，大大提高酶的使用效率。
Puleo等将钛合金表面用丙烯酸胺等离子体处理引入氨基，然后将含碳硝化甘油接枝于钛合金表面，或者将等离子体处理的钛合金先由琥珀酸酐处理，再用含碳硝化甘油接枝，进而将溶菌酶和骨形态蛋白进行固定，实现了生物分子在生物惰性金属上的固定化。
酶与蛋白质工程固定化酶与固定化细胞演示文稿
酶和载体的连接反应取决于载体上的功能基团和酶分子上的非必需侧链基团，而且是在十分温和 的pH、中等离子强度和较低温的缓冲液中进行 现已有多种偶联反应能制备固定化酶。这些方法在实际运用中经济意义起着决定作用，必须考
虑到酶的偶联效率，固定化酶总活力，操作的简便性以及载体与试剂的成本等因素
如，用乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物共价修饰的胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶，可以用
DEAE-纤维素载体有效固定。这种固定几乎是不可逆的吸附
此外，酶的吸附与解吸还与介质中离子强度、pH、温度、蛋白质浓度及
酶和载体的特性相关
➢ pH的变化影响到载体和酶的电荷，从而影响载体对酶的吸附。在等电点两侧(±1-2pH单位)吸附
酶与蛋白质工程固定化酶与固 定化细胞演示文稿
当前第1页\共有48页\编于星期五\13点
（优选）酶与蛋白质工程固定 化酶与固定化细胞
当前第2页\共有48页\编于星期五\13点
固定化酶
固定化酶与水溶性酶比较具有以下优点：
(1) 极易将固定化酶与底物、产物分开；产物溶液中没有酶的残留，简化 了提纯工艺
(2) 可以在较长时间内反复使用，有利于工艺的连续化、管道化 (3) 酶反应过程可以严格控制，有利于工艺自动化和微电脑化 (4) 在绝大多数情况下提高了酶的稳定性
(5) 较能适应于多酶反应
(6) 酶的使用效率提高，产物得率提高，产品质量有保障，成本低
当前第3页\共有48页\编于星期五\13点
固定化酶
砜氧化裂解葡萄糖环，形成含醛基(每一葡萄糖产生两个醛基)高聚物，可 与酶蛋白氨基反应，产生固定化酶
当前第17页\共有48页\编于星期五\13点
例如：用甘蔗渣纤维素衍生物固定化木瓜蛋白酶
酵母细胞的固定化
酵母细胞的固定化一、固定化酶与固定化细胞及应用实例1、固定化酶（1）含义：将酶固定在不溶于水的载体上。
（2）实例：利用固定化酶技术生产“高果糖浆”。
（3）优点：酶既能与反应物接触，又能与产物分离，同时，固定在载体上的酶还可以被反复利用。
（4）缺点：一种酶只能催化一种化学反应，而在实际生产中，很多产物的形成是通过一系列的酶促反应才能得到。
（5）应用实例：生产高果糖浆①原料：葡萄糖②原理：葡萄糖果糖③生产过程及示意图：a.反应柱能连续使用半年，大大降低了生产成本。
b.提高了果糖的产量和品质。
2、固定化细胞（1）含义：将细胞固定在一定空间内的技术。
（2）优点：成本低、操作容易、对酶活性的影响更小、可以催化一系列的反应、容易回收（3）缺点：固定后的细胞与反应物不容易接近，可能导致反应效果下降，由于大分子物质难以自由通过细胞膜，因此固定化细胞的应用也受到限制。
二、固定化酶或固定化细胞技术的常用方法1、固定化酶或固定化细胞：指利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。
2、方法：①物理吸附法 ：将酶（或细胞）吸附在载体表面上②包埋法：将酶（或细胞）包埋在细微网格里③化学结合法：将酶（或细胞）相互结合，或将其结合到载体上。
葡萄糖异构酶三、固定化酵母细胞的制备与发酵（一）制备固定化酵母细胞1、酵母细胞的活化：1g干酵母＋10mL蒸馏水→50mL烧杯→搅拌均匀→放置1h，使之活化。
〖思考〗活化是指什么？在缺水状态下，微生物处于休眠状态。
活化是指让处于休眠状态的微生物重新恢复正常生活状态的过程。
2、配制物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液：0.83gCaCl2＋150mL蒸馏水→200mL烧杯→溶解备用3、配制海藻酸钠溶液0.7g海藻酸钠＋10mL水→50mL烧杯→酒精灯微火（或间断）加热，并不断搅拌，使之溶化→蒸馏水定容到10mL。
注：加热时要用小火，或者间断加热，并搅拌，反复几次，直到海藻酸钠溶化为止4、海藻酸钠溶液和酵母细胞混合将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入以活化的酵母细胞，进行充分搅拌，再转移至注射器中注：1、海藻酸钠溶液必须冷却至室温，搅拌要彻底充分，使两者混合均匀，以免影响实验结果的观察。
酶与细胞的固定化
酶与细胞的固定化
一、为什么要进行酶的固定化？
（1）游离酶的稳定性较差：在温度、pH值和无机离子等外界因素的影响下，容易变性失活。
(2)游离酶难于连续化生产：酶与底物和产物混在一起，反应结束后，即使酶仍有较高的活力，也难于回收利用。
这种一次性使用酶的方式，不仅使成本较高，而且难于连续化生产。
(3)游离酶给下游的纯化工作带来了难度：酶反应后成为杂质与产物混在一起，无疑给进一步的分离纯化带来一定的困难。
二、固定化酶的概念：是指固定在载体上或被限制在一定的空间范围内，能连续进行催化反应，且反应后能回收并重复利用的酶。
三、固定化细胞是指固定在载体上并在一定的空间范围内进行生命活动的细胞。
也称为固定化活细胞或固定化增殖细胞。
四、与游离酶相比，固定化酶优缺点各在哪里？
固定化酶优点：
五、固定化方法有哪几类？各类的优缺点及适合范围是什么？
酶固定化的方法很多，主要可分为载体结合法、交联法、包埋法和热处理法等。
现分述如下；。
酶与细胞固定化的方法
酶与细胞固定化的方法酶呀，就像是细胞世界里的小精灵，它们有着神奇的魔力，可以加速各种化学反应的进行。
那怎么才能把这些小精灵更好地利用起来呢？这就涉及到细胞固定化啦！细胞固定化，简单来说，就是给酶找个安稳的“家”，让它们能老老实实地在那里发挥作用。
那都有哪些方法呢？有一种方法就像是给酶盖房子，这就是吸附法。
就好像磁铁能吸住铁钉一样，一些具有吸附能力的材料可以把酶吸附住。
这些材料就像是酶的小窝，让酶舒舒服服地待在里面。
这种方法简单又方便，不需要太复杂的操作。
还有包埋法，这就好像把酶包在一个小口袋里。
用一些特殊的材料形成一个小网格，把酶困在里面。
酶在这个小口袋里依然可以自由活动，发挥它们的本领。
交联法呢，就像是给酶之间拉起很多“绳子”，让它们彼此连接固定起来。
就像小朋友们手牵手一样，这样酶就不容易乱跑啦。
这些方法各有各的特点和适用情况呢。
比如说吸附法，操作简单，但是可能不太牢固，酶容易跑掉。
包埋法呢，能很好地保护酶，但有时候可能会影响酶的活性。
交联法比较牢固，但操作起来可能稍微麻烦一点。
那我们为什么要费这么大劲去固定化酶呢？这好处可多啦！固定化后的酶可以重复使用呀，就像我们的工具一样，用了一次还能再用，多划算！而且它们的稳定性也提高了，不会轻易被破坏。
这就好比一个娇弱的小公主变成了坚强的女战士。
想象一下，如果没有这些细胞固定化的方法，我们的很多生产过程会变得多么麻烦呀！酶就像一群调皮的小孩子，到处乱跑，不好管理。
但是有了这些方法，它们就变得乖乖的，为我们的生活和生产带来了很多便利。
在实际应用中，我们要根据具体的情况选择合适的方法。
就像我们穿衣服一样，不同的场合要穿不同的衣服。
我们要让酶在最合适的环境中发挥最大的作用。
总之，酶与细胞固定化的方法是非常重要的，它们就像是打开生物技术大门的钥匙。
让我们更好地利用这些神奇的酶，为我们的生活创造更多的美好和可能吧！难道不是吗？。
酶催化反应
7.3.2 非水相酶催化的相关问题
◐在完全无水的情况下，酶是无活性的，极少量的 水就会激发酶的活性；但含水量低于最适水量时， 酶会失去催化活性。 ◐有机溶剂可能直接与酶分子水合层中的必须水发 生反应，影响酶的结构和功能，尤其是极性较强的 溶剂，它可以溶解大量的水，将酶分子水合层中的 必须水剥离掉，导致酶失活，相对来讲，憎水性溶 剂对水的溶解能力较低，故对酶活和结构影响较小。
7.3.2 非水相酶催化的相关问题
◐有机溶剂在非水相酶催化中是一个相当重要的因 素。Lanne等提出了用溶剂极性参数lgP（P为溶剂 在正辛醇和水双相体系中的分配系数）来描述溶剂 极性与酶活的关系。
◐有机相酶反应中，酶可以游离形式直接反应，或 固定化在诸如玻璃珠等固体多孔物质上。另外可采 用共价修饰（PEG）等方法使酶能溶解在有机溶剂 中。
7.3.3 非水相酶催化的应用
（1）酯的合成和醇、酸、酯的拆分
（2）肽的合成和应用
第七章习题
1.酶和细胞的固定化方法 2.微生物转化一般过程 3.非水相酶催化的特性
3）
交联法
◐交联法：利用双功能基团试剂或多功能基团试剂使酶
发生分子间交联因而得到固定的方法。
◐常用的试剂：戊二醛、1,6-亚己基二异氰酸酯、双重 氮联苯胺和乙烯-马来酸酐共聚物等。
3）
交联法
◐双功能基团试剂与酶蛋白的交联作用，常引起蛋白 质高级结构的改变，使酶失活。
◐常在被交联的酶蛋白溶液中添加一定量的辅助蛋白， 避免或减少酶在交联过程中因化学修饰造成的失活。 如牛血清蛋白和明胶等蛋白的加入往往能提高固定化 酶的稳定性。
然后在催化剂（二甲氨基丙腈）和引发剂（过硫酸 钾）的作用下低温（水浴）聚合； 产生的聚合物凝胶便是固定化酶，可通过机械方法 分散成一定大小的粒子。
固定化酶与固定化细胞
生化代谢产物,需由多种酶经多步酶促反应才能合成. 生化代谢产物,需由多种酶经多步酶促反应才能合成. 多酶反应器,为制造那些在有机合成上很棘手的, 多酶反应器,为制造那些在有机合成上很棘手的,结构 复杂的生化代谢物开辟了一条新的途径. 复杂的生化代谢物开辟了一条新的途径.
固定化细胞
直接把微生物细胞固定化
包埋法是制备固定化细胞最常用的方法. 包埋法是制备固定化细胞最常用的方法.将 产酶菌株用包埋剂如聚丙烯酰胺凝胶, 产酶菌株用包埋剂如聚丙烯酰胺凝胶,琼脂糖 凝胶,琼脂,海藻酸,卡拉胶, 凝胶,琼脂,海藻酸,卡拉胶,二和三醋酸纤 胶原,明胶和戊二醛等包埋起来, 维,胶原,明胶和戊二醛等包埋起来,发挥酶 或酶系的作用. 或酶系的作用. 例如: 3m1细胞悬浮液加人到 例如:海藻酸包埋 3m1细胞悬浮液加人到 2% 溶液中,置冰箱10h 10h, 20ml 2%CaCl2溶液中,置冰箱10h,用 100ml生理盐水洗二次 生理盐水洗二次. 100ml生理盐水洗二次. 注意:如果反复使用固定化细胞,需要避免 注意:如果反复使用固定化细胞, 其他微生物的污染, 其他微生物的污染,在工业生产中细胞的固 定化是在严格无菌条件下进行. 定化是在严格无菌条件下进行.
酶分子被结合到水不溶性 载体上共价结合形成水不 溶性的固定化酶
交联法
使用双功能或多功能试剂使酶分子之间相互 交联呈网状结构的固定化方法. 交联呈网状结构的固定化方法. 最常用的双功能试剂有戊二醛, 最常用的双功能试剂有戊二醛,顺丁稀二酸 酐和乙烯共聚物等.酶蛋白中的游离氨基, 酐和乙烯共聚物等.酶蛋白中的游离氨基,酚 咪唑基及巯基均可参与交联反应. 基,咪唑基及巯基均可参与交联反应. 双功能试剂: 双功能试剂: 常用的是戊二醛 常用的是戊二醛 O O