酶工程原理 [Principles of Enzyme Engineering] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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由德林 编

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• 酶工程
• 蛋白质工程
• 生物催化
• 酶学
• 生物技术
• 酶设计
• 蛋白质结构
• 酶动力学
• 代谢工程
• 合成生物学

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030316752

版次：1

商品编码：10802093

包装：平装

丛书名： 生物技术与生物工程专业能力培养型系列教材

外文名称：Principles of Enzyme Engineering

开本：16开

出版时间：2011-07-01

用纸：胶版纸

页数：329

字数：430000##

内容简介

《酶工程原理》包括：酶学理论、酶工程原理、酶的应用三大部分，涵盖酶的生产、酶的固定化、酶反应器、酶的分子改造和酶的模拟等方面的酶工程原理，并从酶与生物催化、酶与生物降解和酶与代谢工程等方面介绍酶的应用。《生物技术与生物工程专业能力培养型系列教材：酶工程原理》注重酶工程的基本原理和方法以及与工程的结合，主线清晰、内容精简，具有鲜明的理工结合特色，可供高等院校生物科学、生物工程专业的研究生和本科生作为教材使用。也可作为相关专业教学、科研人员的参考用书。

目录

丛书序
前言
1 酶与酶工程
1.1 酶工程的发展历程
1.2 酶作为催化剂的特点
1.2.1 酶的高效催化能力
1.2.2 酶的专一性
1.2.3 酶的作用条件温和
1.2.4 酶的活性可调节
1.3 酶的命名及分类
1.4 酶催化功能的结构基础
1.4.1 酶的高级结构是其发挥活性的基础
1.4.2 酶的活性中心
1.4.3 酶的活性部位模型假说
1.5 酶催化反应的本质
1.5.1 酶促反应的过渡态
1.5.2 邻近效应和定向效应
1.5.3 共价催化
1.5.4 酸碱催化
1.5.5 金属离子催化
1.5.6 微环境影响
1.6 酶动力学
1.6.1 影响酶反应速率的因素
1.6.2 单底物反应
1.6.3 双底物反应动力学
1.6.4 失活（稳定性）动力学
1.7 酶的稳定性
1.7.1 酶的失活模型
1.7.2 酶蛋白不稳定的原因
1.7.3 稳定酶的方法
1.8 非水酶学
1.8.1 非水介质中酶催化反应的特征
1.8.2 非水介质中酶的催化基础
1.8.3 底物特异性
（思考题）
（参考文献）

2 酶的生产、分离纯化和制剂
2.1 原料的选择
2.2 产酶微生物发酵技术
2.2.1 培养基
2.2.2 发酵工艺控制
2.3 工程菌的高密度发酵
2.3.1 基因工程菌的构建
2.3.2 基因工程菌的培养方式
2.3.3 高密度发酵工艺
2.4 提高酶产量的方法
2.4.1 酶合成的调控机理
2.4.2 通过条件控制提高酶产量
2.4.3 通过基因突变提高酶产量
2.4.4 通过体内基因重组提高酶产量
2.4.5 通过体外基因重组提高酶产量
2.4.6 定向进化提高酶产量
2.5 酶分离纯化的原理与方法
2.5.1 酶分离纯化的基本原则
2.5.2 目标蛋白从生物机体内的释放
2.5.3 粗分离
2.5.4 根据相对分子质量不同的纯化方法
2.5.5 根据分子电荷不同的纯化方法
2.5.6 根据分子极性不同的纯化方法
2.5.7 根据蛋白质亲和力不同的纯化方法
2.6 酶的剂型与保存
2.6.1 酶的剂型
……
3 酶的固定化和酶反应器
4 酶的分子改造
5 酶的模拟
6 酶与生物催化
7 酶与生物降解
8 酶与代谢工程
索引

前言/序言

现代生物技术前沿：基因编辑与合成生物学实践指南 第一部分：基因编辑技术——重塑生命的蓝图 本卷深入探讨了驱动现代生物技术革命的核心工具——基因编辑技术。我们不再仅仅是观察生命的演化，而是开始精确地设计和修改生命的遗传密码。本书聚焦于当前最前沿、最具影响力的基因编辑系统，并将其置于严谨的科学框架内进行解析。 第一章：CRISPR-Cas系统的分子生物学基础 本章详细阐述了CRISPR（规律间隔成簇短回文重复序列）系统从细菌的适应性免疫机制到成为通用基因编辑工具的演变历程。重点解析了其核心组分，如Cas9、Cas12等核酸酶的作用机制，以及它们如何通过引导RNA（gRNA）实现对特定DNA序列的精准识别和切割。内容涵盖了天然免疫途径、增强型编辑系统的构建，以及不同物种中CRISPR系统的多样性。特别关注了脱靶效应的分子机制及其抑制策略的研究进展。 第二章：新型和增强型基因编辑工具箱 超越经典的双链断裂（DSB）模式，本章系统梳理了近年来开发的精密基因校正技术。这包括碱基编辑器（Base Editors, BEs）和先导编辑器（Prime Editors, PEs）。碱基编辑器的原理被分解为脱氨酶与失活核酸酶的融合，旨在实现单碱基的替换而无需产生DSB，这极大地降低了潜在的基因组不稳定性。先导编辑器的作用机制则侧重于通过逆转录过程实现更复杂的插入、删除或替换，其精准度与灵活性均达到了前所未有的水平。此外，我们探讨了RNA编辑技术在瞬时调控中的应用潜力。 第三章：哺乳动物细胞中的基因组整合与修复 基因编辑的成功依赖于宿主细胞的DNA修复通路。本章详细分析了非同源末端连接（NHEJ）和同源重组修复（HDR）在编辑后细胞中的竞争性激活。通过对细胞周期对修复效率影响的研究，我们指导读者如何优化实验参数，以最大化所需编辑类型（如基因敲除或精确敲入）的产率。内容包括病毒载体（慢病毒、腺病毒）和非病毒载体（脂质纳米粒、电穿孔）在递送基因编辑组件进入复杂细胞系中的优缺点对比分析。 第二部分：合成生物学——设计与构建人工生命系统 合成生物学是将工程学原理应用于生物系统的设计和构建。本部分着眼于如何利用基因编辑工具和分子模块，创造出具有特定功能的新型生物装置和系统。 第四章：生物逻辑门与信号转导网络构建 本章将生物系统视为可编程电路。我们从最基础的生物逻辑门（AND, OR, NOT, XOR）开始讲解，这些逻辑门通过蛋白质相互作用或基因表达调控网络实现。详细解析了如何利用合成启动子、增强子和调控元件，构建能够感知多种环境输入并产生特定输出（如药物产生、报告基因表达）的复杂基因回路。讨论了如何利用数学建模和计算工具来预测和优化这些人工网络的动态行为。 第五章：新型代谢通路工程与生物合成 代谢工程是合成生物学在工业应用中的关键领域。本章聚焦于如何通过定向修改微生物的代谢网络，实现高价值化合物的生物合成。内容涵盖了从头合成新颖的药物前体、生物燃料，到优化天然产物（如萜类、生物碱）的产量。重点分析了“限制性步骤分析”和“通量平衡分析”等工程学方法在识别和解决代谢瓶颈中的应用。案例研究包括利用工程酵母生产抗疟疾药物青蒿素的路径构建。 第六章：细胞工厂的模块化设计与自动化组装 为了提高设计的可重复性和可扩展性，合成生物学越来越依赖模块化方法。本章介绍BioBricks®标准和其他标准化元件库的概念，强调基因回路、蛋白质结构域和代谢模块的标准化接口。此外，本部分深入探讨了自动化高通量合成平台的角色，包括机器人工作站和微流控技术在快速筛选、测试和迭代新设计模型中的应用，这使得“设计-构建-测试-学习”（DBTL）循环的效率得以指数级提升。 第三部分：生物系统安全、伦理与未来展望 任何强大的技术都需要审慎的监管和深入的伦理考量。本部分探讨了基因编辑和合成生物学在实际应用中必须面对的社会和安全挑战。 第七章：生物安全与双重用途问题 本章严肃审视了基因编辑技术被用于恶意目的（双重用途）的风险，并讨论了相应的生物安全（Biosecurity）和生物防御（Biodefense）策略。内容包括对“基因驱动”（Gene Drives）技术的风险评估，该技术能加速特定基因在种群中的传播，以及如何设计“安全开关”（Kill Switches）来限制工程化生物体的生存范围或功能，以确保其在预定环境之外无法存活或扩散。 第八章：人体基因治疗的伦理边界与法规框架 针对生殖细胞编辑（Germline Editing）引发的深层伦理争议，本章进行了详尽的分析和辩论。探讨了“治疗”与“增强”之间的模糊界限，以及永久性地改变人类基因库所带来的代际责任。同时，对全球主要监管机构（如FDA、EMA）对体细胞基因疗法和未来生殖细胞编辑的现行和拟议法规进行了对比分析，强调了透明度和公众参与在制定未来政策中的重要性。 附录：计算工具与数据分析资源 本附录提供了在进行基因编辑和合成生物学实验时必不可少的软件和数据库列表，包括靶点预测工具、基因表达分析软件包以及蛋白质结构预测平台，旨在为研究人员提供一个即时可用的资源导航。

评分☆☆☆☆☆

我是一位在酶制剂行业工作多年的工程师，平时接触的都是一些比较偏向应用和操作层面的知识。这次偶然翻阅到《酶工程原理》，才发现自己对酶工程的理解还停留在表面。这本书深入浅出地阐述了酶工程背后的基础科学原理，从分子生物学到化学动力学，再到热力学，几乎涵盖了所有与酶工程相关的基础学科。它详细解释了酶催化反应的微观机制，以及各种影响酶活性的因素，这让我能够更深刻地理解我们在实际生产中遇到的各种问题，并从中找到更有效的解决方案。书中对酶工程在食品、医药、环保等领域的应用案例分析也十分到位，让我看到了理论知识与实际生产之间紧密的联系。这本书让我对酶工程有了更宏观、更系统的认识，也为我今后的工作提供了更坚实的理论基础。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对生物技术充满好奇的科普爱好者，我一直在寻找能够系统性地了解前沿生物技术读物的途径。《酶工程原理》这本书正好满足了我的需求。虽然书中包含许多专业术语和理论，但作者用一种非常易于理解的方式进行了阐释。我尤其对书中关于“定向进化”和“理性设计”的章节印象深刻，它们揭示了科学家如何通过模拟自然选择的过程，不断优化酶的性能，这简直就像为生命赋予了人类的智慧和创造力。书中提到的各种酶在生物修复、新能源开发等领域的应用，更是让我惊叹于生物科技的无限可能。这本书让我看到了科学的力量，也让我对未来生物技术的发展充满了憧憬。它不仅仅是关于酶的知识，更是关于人类如何利用自然规律，解决复杂问题的智慧结晶。

评分☆☆☆☆☆

我是一位研究生，正在攻读生物化学相关专业，选择《酶工程原理》作为我的课题研究参考书，是因为它在学术界享有很高的声誉。这本书的内容非常全面且深入，涵盖了酶工程的各个方面，从理论基础到前沿进展，无所不包。作者在论述时，引用的文献资料丰富而权威，充分体现了其深厚的学术功底。我特别欣赏书中对各种实验方法的详细介绍，例如酶的活性测定、动力学分析、以及各种分子生物学技术在酶工程中的应用。这些内容对于我进行实验设计和数据分析至关重要。此外，书中对一些经典酶工程案例的深入剖析，也为我提供了很多启发，让我能够从更宏观的角度思考我的研究方向。这本书无疑是我进行深入研究的宝贵财富，它将为我的学术之路提供强大的支持。

评分☆☆☆☆☆

我最近刚开始接触酶工程这个领域，之前看过一些网络上的零散资料，总是感觉碎片化，缺乏系统性。当我看到这本《酶工程原理》时，简直就像抓住了救命稻草。这本书的语言风格非常适合我这种初学者，虽然是专业书籍，但作者的叙述逻辑清晰，循序渐进，不会上来就抛出过于晦涩的概念。书中大量运用了图表和实例，将抽象的理论变得生动形象，这对我理解那些复杂的反应机理和技术细节非常有帮助。我尤其喜欢书中关于酶的“分子设计”那一部分，它详细介绍了如何通过基因工程、蛋白质工程等手段来优化酶的性能，例如提高催化活性、稳定性和底物特异性。这让我看到了酶工程在解决实际问题上的巨大潜力，也激发了我进一步学习和研究的兴趣。这本书不仅是一本教材，更像是一位循循善诱的老师，引领我一步步走进酶的世界。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就透着一股扎实的学术气息，墨绿色的底色搭配烫金的字体，散发着历史的厚重感，仿佛能闻到纸张特有的油墨香。拿到手里，厚度适中，分量刚刚好，不像有些书薄如蝉翼，又不会重得让人望而却步。我尤其喜欢它那种不追求花哨，注重内容本身的严谨态度。翻开第一页，扉页上清晰地印着书名和作者信息，那种清晰、规范的排版让我感到一阵安心。接下来的目录页更是让人一目了然，每一章的标题都简洁明了，直指核心，例如“酶的结构与功能”、“酶催化机理”、“酶的固定化技术”等等，这些标题本身就勾勒出了一个完整的酶工程知识体系的轮廓。我迫不及待地想深入其中，去探索那些关于酶的奥秘，去了解它们是如何被改造，如何被应用于各种实际场景的。这本书就像一位经验丰富的老教授，正在向我娓娓道来他毕生的研究心得，我对此充满了期待。