酶化學(xué)

內(nèi)容概要

本書以甲烷單加氧酶、細(xì)胞色素P450和脂肪酶的催化反應(yīng)化學(xué)和人工模擬光合作用為主要內(nèi)容，介紹近20年來(lái)生物酶和模擬酶化學(xué)的研究進(jìn)展。全書共分九章，包括酶化學(xué)的發(fā)展歷史及研究范圍、甲烷與分子氧活化的生物催化基礎(chǔ)、甲烷單加氧酶的結(jié)構(gòu)與反應(yīng)化學(xué)、細(xì)胞色素P450的結(jié)構(gòu)與功能、單加氧酶催化功能的化學(xué)模擬、人工光合作用、脂肪酶催化手性藥物合成與動(dòng)力學(xué)拆分、酶的固定化及其應(yīng)用和酶催化反應(yīng)介質(zhì)化學(xué)等。    本書可作為高等學(xué)校生物化學(xué)專業(yè)高年級(jí)本科生和研究生的教材，也可供相關(guān)專業(yè)的教師、科研院所研究人員以及化學(xué)化工領(lǐng)域的科技人員參考。

書籍目錄

第1章  緒論  1.1  酶化學(xué)的基本概念  1.2  酶化學(xué)發(fā)展的回顧  1.3  酶化學(xué)的研究范圍    1.3.1  酶的催化劑制備化學(xué)    1.3.2  酶催化反應(yīng)化學(xué)    1.3.3  酶的結(jié)構(gòu)化學(xué)  1.4  酶的分類、來(lái)源和應(yīng)用  1.5  酶的化學(xué)模擬  1.6  21世紀(jì)的酶化學(xué)  參考文獻(xiàn)第2章  甲烷與分子氧活化的生物催化基礎(chǔ)  2.1概述  2.2  甲烷氧化菌的微生物學(xué)特征  2.3  甲烷單加氧酶的分子生物學(xué)    2.3.1  甲烷單加氧酶的分子測(cè)序    2.3.2  甲烷單加氧酶的Cu離子調(diào)節(jié)表達(dá)    2.3.3  甲烷單加氧酶的克隆與表達(dá)    2.3.4  甲烷氧化菌的生物芯片研究    2.3.5  甲烷單加氧酶中組分norfY的發(fā)現(xiàn)與功能    2.3.6  甲烷單加氧酶的定點(diǎn)突變實(shí)驗(yàn)    2.3.7  顆粒性甲烷單加氧酶的分子生物學(xué)研究  參考文獻(xiàn)第3章  甲烷單加氧酶的結(jié)構(gòu)與反應(yīng)化學(xué)  3.1  概述  3.2  甲烷單加氧酶的結(jié)構(gòu)化學(xué)    3.2.1  甲烷單加氧酶的總體構(gòu)型    3.2.2  羥基化酶的晶體結(jié)構(gòu)    3.2.3  MMOH雙鐵核中心構(gòu)型    3.2.4  甲烷單加氧酶的譜學(xué)表征    3.2.5  調(diào)節(jié)蛋白MMOB的結(jié)構(gòu)    3.2.6  還原酶MMOR的結(jié)構(gòu)  3.3  甲烷單加氧酶的催化反應(yīng)化學(xué)    3.3.1  甲烷直接催化氧化制甲醇    3.3.2  甲烷和分子氧的活化機(jī)理    3.3.3  烯烴的環(huán)氧化反應(yīng)    3.3.4  氯代烴類的降解  參考文獻(xiàn)第4章  細(xì)胞色素P450的結(jié)構(gòu)與功能  4.1  生命體內(nèi)的氧活化  4.2  加氧酶的發(fā)現(xiàn)與分類  4.3  細(xì)胞色素P450單加氧酶    4.3.1  細(xì)胞色素P450的結(jié)構(gòu)    4.3.2  細(xì)胞色素P450酶催化氧化反應(yīng)機(jī)理    4.3.3  細(xì)胞色素P450催化反應(yīng)類型  4.4  其它血紅素酶    4.4.1  Baeyer-Vi11iger單加氧酶    4.4.2  過(guò)氧化物酶    4.4.3  氧化氮合酶  4.5  非血紅素加氧酶與非含鐵金屬酶  參考文獻(xiàn)第5章  單加氧酶催化功能的化學(xué)模擬  5.1  模擬酶催化劑及催化反應(yīng)分類  5.2  典型模擬酶金屬配合物的結(jié)構(gòu)    5.2.1  類卟啉金屬配合物    5.2.2  非類卟啉金屬配合物    5.2.3  高分子金屬配合物  5.3  催化烯烴氧化    5.3.1  烯烴環(huán)氧化    5.3.2  烯烴雙鍵氧化制醇、酮、醛    5.3.3  烯丙基氧化反應(yīng)    5.3.4  C—C雙鍵斷裂反應(yīng)  5.4  催化烷烴氧化    5.4.1  烷烴氧合作用    5.4.2  烷烴氧化脫氫制烯烴  5.5  催化芳烴氧化反應(yīng)    5.5.1  芳環(huán)C—H鍵氧化      5.5.2 芐基氧化反應(yīng)  5.6  醇氧化    5.6.1  均相催化氧化    5.6.2  異相催化氧化  5.7  Baeyer-vi11iger氧化  5.8  硫醚氧化  5.9  結(jié)語(yǔ)  參考文獻(xiàn)第6章  人工光合作用  6.1  概述    6.1.1  光合作用的基本原理    6.1.2 人工光合作用的意義  6.2  太陽(yáng)能分解水制氫    6.2.1  太陽(yáng)能分解水的途徑    6.2.2  太陽(yáng)能光解水的難點(diǎn)    6.2.3  太陽(yáng)能光解水制氫研究的發(fā)展方向  6.3  染料敏化太陽(yáng)能電池    6.3.1  研究背景    6.3.2 循環(huán)光解水同時(shí)放氫放氧的“疑惑”      6.3.3  犧牲體系光解水分別放氫放氧    6.3.4  染料敏化太陽(yáng)能電池    6.3.5  光催化的“圣杯”——可見光分解水  參考文獻(xiàn)第7章  脂肪酶催化手性藥物合成與動(dòng)力學(xué)拆分  7.1  概述  7.2  脂肪酶的結(jié)構(gòu)和作用機(jī)理    7.2.1  脂肪酶和酯酶的催化活性位點(diǎn)    7.2.2  脂肪酶的界面活化    7.2.3  脂肪酶的催化作用機(jī)理    7.2.4  脂肪酶的選擇性及其分子基礎(chǔ)  參考文獻(xiàn)第9章  酶催化反應(yīng)介質(zhì)化學(xué)  9.1  概述  9.2  微水有機(jī)相酶催化體系    9.2.1  固定化酶微水有機(jī)溶劑體系    9.2.2  微水有機(jī)溶劑乳化體系    9.2.3  微膠束與微乳液體系  9.3  離子液中的酶催化反應(yīng)    9.3.1  酯交換反應(yīng)    9.3.2  酯合成反應(yīng)    9.3.3  ?；磻?yīng)    9.3.4  氧化還原反應(yīng)    9.3.5  酶催化聚合反應(yīng)    9.3.6  水解反應(yīng)  9.4  離子液作為酶的固定化載體  9.5  結(jié)語(yǔ)  參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第2章　甲烷與分子氧活化的生物催化基礎(chǔ)　　2.3　甲烷單加氧酶的分子生物學(xué)　　生物的遺傳性狀是由基因，即一段DNA分子序列編碼的遺傳信息決定的?；蚬こ滩僮魇紫纫@得基因，才能在體外構(gòu)建重組體DNA，并將其轉(zhuǎn)入宿主細(xì)胞中，使其復(fù)制，由此進(jìn)行基因克?。╟lone）．基因還可通過(guò)DNA聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）在體外進(jìn)行擴(kuò)增，借助合成的寡核苷酸在體外對(duì)基因進(jìn)行定位誘變和改造。克隆的基因需要進(jìn)行鑒定或測(cè)序。控制適當(dāng)?shù)臈l件，使轉(zhuǎn)入的基因在細(xì)胞內(nèi)得到表達(dá)，即能產(chǎn)生出入們所需要的產(chǎn)品，或使生物體獲得新的性狀．這種獲得新功能的微生物被稱為“基因工程菌”，微生物和微生物學(xué)在基因工程的產(chǎn)生和發(fā)展中占據(jù)著十分重要的地位，可以說(shuō)一切基因工程操作都離不開微生物。　　在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的研究中，基因測(cè)序和分析是研究蛋白質(zhì)功能的重要手段。特別是與譜學(xué)表征信息結(jié)合，可以預(yù)測(cè)、改進(jìn)蛋白質(zhì)的某些功能，闡明其結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系，從而構(gòu)建具有某種特殊功能的基因工程菌株．例如，通過(guò)基因測(cè)序和分析的方法發(fā)現(xiàn)，在sMMO中還存在第四個(gè)組分（MMOD／orfY），并研究了該組分的潛在功能；證明了還原酶（MMOR）是鐵氧化還原酶家族（FNR）中的一員。分子生物學(xué)方法為篩選、鑒定和研究野生和人工培育的甲烷氧化菌提供了一種新技術(shù)，彌補(bǔ)了其它研究方法的不足和局限性．近幾年，從國(guó)外已發(fā)表的論文來(lái)看，有關(guān)甲烷單加氧酶的分子生物學(xué)研究逐年遞增，取得了一些重要成果。以Methylococcuscapsulatus Bath、Methyl—osinus trichosporium OB3b為模板，細(xì)胞中甲烷單加氧酶的各個(gè)組分均已被克隆表達(dá)。從最初的無(wú)活性表達(dá)到有活性表達(dá)，經(jīng)歷了一個(gè)艱難的過(guò)程。定點(diǎn)突變研究結(jié)合結(jié)構(gòu)表征發(fā)現(xiàn)，定點(diǎn)突變研究結(jié)合結(jié)構(gòu)表征的研究成果發(fā)現(xiàn)了影響活性的關(guān)鍵氨基酸殘基，推測(cè)出酶與底物結(jié)合和產(chǎn)物釋放的通道。包括我們的工作在內(nèi)，國(guó)際上已有8個(gè)來(lái)自不同甲烷氧化菌的甲烷單加氧酶全基因序列被測(cè)定。這預(yù)示著分子生物學(xué)研究成果既能夠通過(guò)構(gòu)建工程菌而應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)中，又能夠促使人們不斷發(fā)現(xiàn)一些新的基因，闡明一些基礎(chǔ)性研究中的疑難問(wèn)題，分子生物學(xué)已成為基礎(chǔ)性研究和應(yīng)用相結(jié)合的重要手段。然而，有關(guān)甲烷單加氧酶分子生物學(xué)的研究雖有一些報(bào)道，但與醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域快速發(fā)展的分子生物學(xué)相比，仍處于初期階段。

編輯推薦

　　《酶化學(xué)》是關(guān)于介紹“酶化學(xué)”的教學(xué)用書，書中以甲烷單加氧酶、細(xì)胞色素P450和脂肪酶的催化反應(yīng)化學(xué)和人工模擬光合作用為主要內(nèi)容，介紹近20年來(lái)生物酶和模擬酶化學(xué)的研究進(jìn)展。 《酶化學(xué)》可作為高等學(xué)校生物化學(xué)專業(yè)高年級(jí)本科生和研究生的教材。

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