半透膜包埋法又稱為微膠囊法

❶ 什麼叫包埋法固定化酶

固定化酶（immobilized enzyme）是用物理的或化學的方法使酶與水不溶性大分子載體結合或把酶包埋在水不溶性凝膠或半透膜的微囊體中製成的。酶固定化後一般穩定性增加，易從反應系統中分離，且易於控制，能反復多次使用。便於運輸和貯存，有利於自動化生產。固定化酶是近十餘年發展起來的酶應用技術，在工業生產、化學分析和醫葯等方面有誘人的應用前景。

包埋法
酶被裹在凝膠的細格子中或被半透性的聚合物膜包圍而成為格子型和微膠囊型兩種。包埋法制備固定化酶除包埋水溶性酶外還常包埋細胞，製成固定化細胞，例如可用明膠及戊二醛包埋具有青黴素醯化酶活力的菌體，可連續水解帤基青黴素，工業生產6-氨基青黴烷酸。
酶經過固定化後，比較能耐受溫度及pH的變化，最適pH往往稍有移位，對底物專一性沒有任何改變，實際使用效率提高幾十倍（如5′-磷酸二酯酶的工業應用）甚至幾百倍（如青黴素醯化酶的工業應用）。

❷ 1、簡述酶工程的研究內容 2、什麼是固定化酶 3、固定化酶和固定化細胞的特點和優點各是什麼怎樣制備

酶工程的研究內容:

酶工程主要研究酶的生產、純化、固定化技術、酶分子結構的修飾和改造以及在工農業、醫葯衛生和理論研究等方面的應用。

固定化酶:

固定化酶（immobilized enzyme），是用物理或化學方法處理水溶性的酶使之變成不溶於水或固定於固相載體的但仍具有酶活性的酶衍生物。

固定化酶和固定化細胞的特點和優點各是什麼？怎樣制備

固定化酶的特點和優點:
（1）同一批固定化酶能在工藝流程中重復多次地使用；
（2）固定化後，和反應物分開，有利於控制生產過程，同時也省去了熱處 理使酶失活的步驟；
（3）穩定性顯著提高；
（4）可長期使用，並可預測衰變的速度；
（5）提供了研究酶動力學的良好模型。
固定化細胞的特點和優點：
1.使用固定化細胞省去了酶的分離過程，顯著降低了成本。
2.固定化細胞為多酶系統，不需要輔助因子
3.增加了細胞對不利環境的耐逆性，可重復使用。
4.增加了酶的穩定性。
固定化酶制備：
1、吸附法：
過載體表面和酶分子表面間的次級鍵相互作用而達到固定目的的方法，是固定化中最簡單的方法。酶與載體之間的親和力是范德華力、疏水相互作用、離子鍵和氫鍵等。
2、包埋發：
將酶包埋在高聚物的細微凝膠網格中或高分子半透膜內的固定化方法。前者又稱為凝膠包埋法，酶被包埋成網格型；後者又稱為微膠囊包埋法，酶被包埋成微膠囊型。
3、共價鍵結合法：
將酶與聚合物載體以共價鍵結合的固定化方法。
4、交聯法
使用雙功能或多功能試劑使酶分子之間相互交聯呈網狀結構的固定化方法。由於酶蛋白的功能團，如氨基、酚基、巰基和咪唑基，參與此反應，所以酶的活性中心構造可能受到影響，而使酶失活明顯。但是盡可能地降低交聯劑濃度和縮短反應時間將有利於固定化酶活力的提高。

固定化細胞的制備：

一種固定化細胞的制備方法，包括以下步驟： a．選用甲烷利用細菌Methylomonas sp．GYJ3，在可供給微生物能量的甲烷和空氣的混合氣體中，輔以無機培養基進行培養； b．培養好的菌體細胞離心後用無機培養基懸浮，加入到硅酸鈉溶液和鹽酸溶液製成的溶膠中，待溶膠凝固變成凝膠後，就製得了包埋的細胞，將包埋細胞置於低溫環境中以增加包埋強度； c．用磷酸鹽緩沖液洗去包埋細胞的雜質，充入可給微生物提供能量的相應的甲烷與空氣的混合氣體，在搖床上培養48－120小時。

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❸ 酶的固定化方法有哪些

一、包埋法
定義：將酶、細胞或原生質體包埋在各種多孔載體中，使其固定化的方法。
分類：根據載體的材料和方法的不同分為凝膠包埋法（網格型包埋法）、半透膜包埋法（微囊型包埋法）。
1、凝膠包埋法：應用最廣泛的固定化方法。
定義：以各種多孔凝膠為載體，將酶、細胞或原生質體包埋在凝膠的微孔內的固定化方法。
載體：瓊脂凝膠、海藻酸鈣凝膠、角叉菜膠、明膠、聚丙烯醯胺凝膠等。
注意事項：凝膠的孔徑應控制在小於酶分子直徑的范圍內；不適於那些底物或產物分子很大的酶類的固定化。
2、半透膜包埋法
定義：將酶或細胞包埋在由各種高分子聚合物製成的小球內，製成固定化酶或固定化細胞。
載體：聚醯胺膜、火棉膠膜等。 適用：底物和產物都是小分子物質的酶的固定化。
方法：將酶液滴分散在與水互不相溶的有機溶劑中，在酶液滴表面形成半透膜，將酶包埋在微膠囊中。

二、結合法
定義：選擇適宜的載體，使之通過共價鍵或離子鍵與酶結合在一起的固定化方法。
分類：根據酶與載體結合的化學鍵不同分為離子鍵結合法、共價鍵結合法。
1、離子鍵結合法
定義：通過離子鍵使酶與載體結合的固定化方法。
載體：某些不溶於水的離子交換劑，如DEAE-纖維素、DEAE-葡聚糖凝膠。
方法：一定條件下，酶與載體混合攪拌幾小時，或是將酶液緩緩流過處理好的離子交換柱。
特點：結合力較弱，在pH、離子強度等條件改變時，酶容易脫落。
使用注意：pH、離子強度、溫度等的控制。
2、共價鍵結合法
定義：通過共價鍵將酶與載體結合的固定化方法。
常用載體：纖維素、葡聚糖凝膠、瓊脂糖凝膠等
可以形成共價鍵的基團：氨基、羧基、巰基、羥基、酚基和咪唑基等。
特點：結合牢固、酶不會脫落、可連續使用較長時間；載體活化的操作復雜；共價結合可能影響酶的空間結構，從而影響酶的催化活性。

❹ 固定化酶的制備方法

固定化酶的制備方法有物理法和化學法兩大類。
物理方法包括物理吸附法、包埋法等。物理法固定酶的優點在於酶不參加化學反應,整體結構保持不變,酶的催化活性得到很好保留。但是,由於包埋物或半透膜具有一定的空間或立體阻礙作用,因此對一些反應不適用。
化學法包括結合法、交聯法。結合法又分為離子結合法和共價結合法。是將酶通過化學鍵連接到天然的或合成的高分子載體上,使用偶聯劑通過酶表面的基團將酶交聯起來,而形成相對分子量更大、不溶性的固定化酶的方法.
其中吸附法和共價鍵法又可統稱為載體結合法。 吸附法
利用各種吸附劑將酶或含酶菌體吸附在其表面上而使酶固定的方法。通常有物理吸附法和離子吸附法。
常用吸附劑有活性炭、氧化鋁、硅藻土、多孔陶瓷、多孔玻璃等。
採用吸附法固定酶，其操作簡便、條件溫和，不會引起酶變性或失活，且載體廉價易得，可反復使用。
載體結合法
最常用的是共價結合法，即酶蛋白的非必需基團通過共價鍵和載體形成不可逆的連接。在溫和的條件下能偶聯的蛋白質基團包括：氨基、羧基、半胱氨酸的巰基、組氨酸的咪唑基、酪氨酸的酚基、絲氨酸和蘇氨酸的羥基。參加和載體共價結合的基團，不能是酶表現活力所必需的基團。以中國首先採用的雙功能團試劑「對位-β-硫酸酯乙碸基苯胺」偶聯載體和酶為例，載體結合的步驟如下頁反應式。
此法曾先後用於3′-核糖核酸酶、5′-磷酸二酯酶和葡萄糖澱粉酶等的固定化。此外酶通過物理吸附或離子吸附於載體制備固定化酶也是常用的方法。
交聯法
依靠雙功能團試劑使酶分子之間發生交聯凝集成網狀結構，使之不溶於水從而形成固定化酶。常採用的雙功能團試劑有戊二醛、順丁烯二酸酐等。酶蛋白的游離氨基、酚基、咪唑基及巰基均可參與交聯反應。
包埋法
酶被裹在凝膠的細格子中或被半透性的聚合物膜包圍而成為格子型和微膠囊型兩種。包埋法制備固定化酶除包埋水溶性酶外還常包埋細胞，製成固定化細胞，例如可用明膠及戊二醛包埋具有青黴素醯化酶活力的菌體，可連續水解帤基青黴素，工業生產6-氨基青黴烷酸。
酶經過固定化後，比較能耐受溫度及pH的變化，最適pH往往稍有移位，對底物專一性沒有任何改變，實際使用效率提高幾十倍（如5′-磷酸二酯酶的工業應用）甚至幾百倍（如青黴素醯化酶的工業應用）。 特點 吸附 共價鏈接 包埋 膜限制 制備 簡單 難 難 簡單 費用 低 高 中等 高 結合力 易變 強 弱 強 損失 有 無 有 無 適用性 廣 有選擇性 廣 非常廣 運轉問題 高 低 高 高 基質效應 有 有 有 無 溶解度 無 無 有 有 抗微生物特性 無 無 有 有