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酶工程(第二版) 版權信息
- ISBN：9787030449214
- 條形碼：9787030449214 ; 978-7-03-044921-4
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
酶工程(第二版) 內容簡介
本書根據酶工程學科的近期新研究進展，結合作者的教學實踐和科研成果，全面系統地介紹酶的生產和應用的基本理論、基本技術及其近期新進展和發展趨勢。全書共分九章，內容包括：酶工程基礎、酶的發酵工程、酶的分離工程、固定化酶和固定化細胞、化學酶工程、生物酶工程、非水相酶催化、酶反應器和酶傳感器、酶及酶抑制劑的應用。
酶工程(第二版) 目錄
目錄
第二版前言
**版前言
1 酶工程基礎 1
1.1 酶工程概述 1
1.1.1 酶及酶工程研究的意義及內容 1
1.1.2 酶的研究簡史 2
1.2 酶的催化特點及影響因素 6
1.2.1 酶的催化特點 6
1.2.2 影響酶催化作用的因素 7
1.3 酶的活力測定 9
1.3.1 酶活力單位 10
1.3.2 酶的比活力 10
1.3.3 酶的轉換數和催化周期 10
1.3.4 酶活力的測定方法 10
1.4 酶反應動力學 12
1.4.1 米氏方程 12
1.4.2 米氏方程的意義 12
1.4.3 動力學常數K。和V的求取 13
思考題 14
補充讀物 14
2 酶的發酵工程 16
2.1 酶生物合成的調節機制 16
2.1.1 原核生物中酶生物合成的調節 16
2.1.2 真核生物中酶生物合成的調節 20
2.1.3 酶生物合成調節作用機制的實際應用 22
2.2 酶的微生物發酵技術 22
2.2.1 酶的生產菌種 23
2.2.2 培養基和培養條件對產酶的影響與調節 27
2.2.3 發酵方法 30
2.2.4 提高產酶的措施 33
2.3 酶發酵動力學 34
2.3.1 細胞生長動力學 34
2.3.2 產酶動力學 35
思考題 36
補充讀物 36
3 酶的分離工程 37
3.1 預處理 37
3.1.1 發酵液的預處理 37
3.1.2 細胞破碎 38
3.2 酶的提取 40
3.2.1 酶的提取方法 40
3.2.2 影響酶提取的主要因素 41
3.3 酶的分離純化 41
3.3.1 離心分離 42
3.3.2 沉淀分離 43
3.3.3 過濾與膜分離 46
3.3.4 萃取分離 48
3.3.5 層析分離 50
3.3.6 電泳分離 59
3.4 酶的濃縮、干燥與結晶 61
3.4.1 酶的濃縮 62
3.4.2 酶的干燥 63
3.4.3 酶的結晶 64
思考題 65
補充讀物 66
4 固定化酶與固定化細胞 67
4.1 酶的固定化 68
4.1.1 酶的固定化方法 68
4.1.2 固定化酶的評價 81
4.1.3 固定化酶的性質和影響因素 83
4.2 細胞的固定化 88
4.2.1 吸附法 88
4.2.2 共價交聯法 89
4.2.3 包埋法 89
4.2.4 無載體固定化 91
4.3 輔酶的固定化 91
4.3.1 輔基的固定化 92
4.3.2 輔酶的固定化 92
4.3.3 輔酶的再生 94
思考題 95
補充讀物 95
5 化學酶工程 98
5.1 酶分子的化學修飾 98
5.1.1 概述 98
5.1.2 酶化學修飾的原理、方法及修飾劑 99
5.1.3 修飾酶的性質 110
5.2 模擬酶 113
5.2.1 概述 113
5.2.2 模擬酶的理論基礎 115
5.2.3 模擬酶的分類 116
5.2.4 環糊精模擬酶 116
5.2.5 大環聚醚及其模擬酶 120
5.2.6 杯芳烴及其模擬酶 121
5.2.7 金屬卟啉及其模擬酶 122
5.2.8 肽酶 123
5.3 抗體酶 123
5.3.1 抗體酶的催化特性 124
5.3.2 抗體酶的催化作用機制 125
5.3.3 抗體酶的催化反應類型 126
5.3.4 抗體酶的制備方法 128
5.3.5 抗體酶的應用前景 131
5.4 印跡酶 132
5.4.1 分子印跡的原理 132
5.4.2 分子印跡技術的分類 133
5.4.3 分子印跡聚合物的制備 135
5.4.4 分子印跡酶 136
思考題 137
補充讀物 137
6 生物酶工程 139
6.1 酶基因的克隆和表達 139
6.1.1 酶基因的克隆 139
6.1.2 酶的異源表達 142
6.2 酶分子的改造 144
6.2.1 酶的定點突變 144
6.2.2 酶分子定向進化 146
6.3 融合酶 152
6.3.1 融合酶簡介 153
6.3.2 融合酶的應用 153
思考題 156
補充讀物 157
7 非水相酶催化 158
7.1 非水酶學概述 158
7.1.1 酶催化反應的介質 158
7.1.2 非水介質酶催化反應的特點 159
7.2 有機介質中的酶促反應 160
7.2.1 酶促反應的有機介質體系 160
7.2.2 有機介質中酶促反應的影響因素 161
7.3 有機介質中酶的性質 169
7.3.1 有機介質體系中酶活性的變化 169
7.3.2 酶的穩定性的變化 170
7.3.3 pH記憶和分子印記 170
7.3.4 底物專一性的改變 171
7.3.5 反應平衡方向的移動 173
7.3.6 酶促動力學變化 174
7.4 氣相和超臨界介質的酶促反應和應用 174
7.4.1 氣相介質中酶促反應的特點和應用 174
7.4.2 超臨界介質中酶促反應的特點和應用 175
思考題 177
補充讀物 177
8 酶反應器和酶傳感器 180
8.1 酶反應器 180
8.1.1 酶反應器的類型與特點 180
8.1.2 酶反應器的選型與設計 183
8.1.3 醇反應器的操作 186
8.2 酶傳感器 188
8.2.1 生物傳感器概述 188
8.2.2 酶傳感器 190
思考題 196
補充讀物 196
9 酶及酶抑制劑的應用 198
9.1 酶在醫藥領域中的應用 198
9.1.1 在分析檢測及疾病診斷方面的應用 198
9.1.2 在疾病治療方面的應用 201
9.1.3 在藥物生產方面的應用 202
9.2 酶在農業領域中的應用 202
9.2.1 在農產品的保鮮與加工方面的應用 202
9.2.2 在農產品質量檢測方面的應用 203
9.2.3 在飼料生產方面的應用 204
9.2.4 在抗性作物新品種培育中的應用 206
9.3 酶在食品領域中的應用 207
9.3.1 在食品保鮮方面的應用 208
9.3.2 在食品加工與生產方面的應用 209
9.3.3 在食品添加劑生產方面的應用 213
9.3.4 在食品質量檢測方面的應用 214
9.4 酶在輕化工領域中的應用 214
9.4.1 酶在輕化原料處理方面的應用 214
9.4.2 酶在輕化工產品生產方面的應用 216
9.4.3 酶在加酶日用工業產品方面的應用 218
9.5 酶在環保及能源開發領域中的應用 219
9.5.1 酶在環境監測與治理方面的應用 219
9.5.2 酶在能源開發領域中的應用 220
9.5.3 在可生物降解高分子材料開發方面的應用 221
9.6 酶在分子生物技術研究領域中的應用 221
9.6.1 酶在除去細胞壁方面的應用 221
9.6.2 酶在大分子切割方面的應用 222
9.6.3 酶在分子拼接方面的應用 223
9.7 核酶的應用 224
9.7.1 抗HIV感染 224
9.7.2 抗肝炎病毒感染 225
9.7.3 腫瘤治療 225
9.7.4 其他 226
9.8 醇抑制劑的應用 226
9.8.1 酶抑制劑在醫學領域中的應用 226
9.8.2 酶抑制劑在農業及畜牧業領域中的應用 228
思考題 230
補充讀物 230
參考文獻 232
第二版前言
**版前言
1 酶工程基礎 1
1.1 酶工程概述 1
1.1.1 酶及酶工程研究的意義及內容 1
1.1.2 酶的研究簡史 2
1.2 酶的催化特點及影響因素 6
1.2.1 酶的催化特點 6
1.2.2 影響酶催化作用的因素 7
1.3 酶的活力測定 9
1.3.1 酶活力單位 10
1.3.2 酶的比活力 10
1.3.3 酶的轉換數和催化周期 10
1.3.4 酶活力的測定方法 10
1.4 酶反應動力學 12
1.4.1 米氏方程 12
1.4.2 米氏方程的意義 12
1.4.3 動力學常數K。和V的求取 13
思考題 14
補充讀物 14
2 酶的發酵工程 16
2.1 酶生物合成的調節機制 16
2.1.1 原核生物中酶生物合成的調節 16
2.1.2 真核生物中酶生物合成的調節 20
2.1.3 酶生物合成調節作用機制的實際應用 22
2.2 酶的微生物發酵技術 22
2.2.1 酶的生產菌種 23
2.2.2 培養基和培養條件對產酶的影響與調節 27
2.2.3 發酵方法 30
2.2.4 提高產酶的措施 33
2.3 酶發酵動力學 34
2.3.1 細胞生長動力學 34
2.3.2 產酶動力學 35
思考題 36
補充讀物 36
3 酶的分離工程 37
3.1 預處理 37
3.1.1 發酵液的預處理 37
3.1.2 細胞破碎 38
3.2 酶的提取 40
3.2.1 酶的提取方法 40
3.2.2 影響酶提取的主要因素 41
3.3 酶的分離純化 41
3.3.1 離心分離 42
3.3.2 沉淀分離 43
3.3.3 過濾與膜分離 46
3.3.4 萃取分離 48
3.3.5 層析分離 50
3.3.6 電泳分離 59
3.4 酶的濃縮、干燥與結晶 61
3.4.1 酶的濃縮 62
3.4.2 酶的干燥 63
3.4.3 酶的結晶 64
思考題 65
補充讀物 66
4 固定化酶與固定化細胞 67
4.1 酶的固定化 68
4.1.1 酶的固定化方法 68
4.1.2 固定化酶的評價 81
4.1.3 固定化酶的性質和影響因素 83
4.2 細胞的固定化 88
4.2.1 吸附法 88
4.2.2 共價交聯法 89
4.2.3 包埋法 89
4.2.4 無載體固定化 91
4.3 輔酶的固定化 91
4.3.1 輔基的固定化 92
4.3.2 輔酶的固定化 92
4.3.3 輔酶的再生 94
思考題 95
補充讀物 95
5 化學酶工程 98
5.1 酶分子的化學修飾 98
5.1.1 概述 98
5.1.2 酶化學修飾的原理、方法及修飾劑 99
5.1.3 修飾酶的性質 110
5.2 模擬酶 113
5.2.1 概述 113
5.2.2 模擬酶的理論基礎 115
5.2.3 模擬酶的分類 116
5.2.4 環糊精模擬酶 116
5.2.5 大環聚醚及其模擬酶 120
5.2.6 杯芳烴及其模擬酶 121
5.2.7 金屬卟啉及其模擬酶 122
5.2.8 肽酶 123
5.3 抗體酶 123
5.3.1 抗體酶的催化特性 124
5.3.2 抗體酶的催化作用機制 125
5.3.3 抗體酶的催化反應類型 126
5.3.4 抗體酶的制備方法 128
5.3.5 抗體酶的應用前景 131
5.4 印跡酶 132
5.4.1 分子印跡的原理 132
5.4.2 分子印跡技術的分類 133
5.4.3 分子印跡聚合物的制備 135
5.4.4 分子印跡酶 136
思考題 137
補充讀物 137
6 生物酶工程 139
6.1 酶基因的克隆和表達 139
6.1.1 酶基因的克隆 139
6.1.2 酶的異源表達 142
6.2 酶分子的改造 144
6.2.1 酶的定點突變 144
6.2.2 酶分子定向進化 146
6.3 融合酶 152
6.3.1 融合酶簡介 153
6.3.2 融合酶的應用 153
思考題 156
補充讀物 157
7 非水相酶催化 158
7.1 非水酶學概述 158
7.1.1 酶催化反應的介質 158
7.1.2 非水介質酶催化反應的特點 159
7.2 有機介質中的酶促反應 160
7.2.1 酶促反應的有機介質體系 160
7.2.2 有機介質中酶促反應的影響因素 161
7.3 有機介質中酶的性質 169
7.3.1 有機介質體系中酶活性的變化 169
7.3.2 酶的穩定性的變化 170
7.3.3 pH記憶和分子印記 170
7.3.4 底物專一性的改變 171
7.3.5 反應平衡方向的移動 173
7.3.6 酶促動力學變化 174
7.4 氣相和超臨界介質的酶促反應和應用 174
7.4.1 氣相介質中酶促反應的特點和應用 174
7.4.2 超臨界介質中酶促反應的特點和應用 175
思考題 177
補充讀物 177
8 酶反應器和酶傳感器 180
8.1 酶反應器 180
8.1.1 酶反應器的類型與特點 180
8.1.2 酶反應器的選型與設計 183
8.1.3 醇反應器的操作 186
8.2 酶傳感器 188
8.2.1 生物傳感器概述 188
8.2.2 酶傳感器 190
思考題 196
補充讀物 196
9 酶及酶抑制劑的應用 198
9.1 酶在醫藥領域中的應用 198
9.1.1 在分析檢測及疾病診斷方面的應用 198
9.1.2 在疾病治療方面的應用 201
9.1.3 在藥物生產方面的應用 202
9.2 酶在農業領域中的應用 202
9.2.1 在農產品的保鮮與加工方面的應用 202
9.2.2 在農產品質量檢測方面的應用 203
9.2.3 在飼料生產方面的應用 204
9.2.4 在抗性作物新品種培育中的應用 206
9.3 酶在食品領域中的應用 207
9.3.1 在食品保鮮方面的應用 208
9.3.2 在食品加工與生產方面的應用 209
9.3.3 在食品添加劑生產方面的應用 213
9.3.4 在食品質量檢測方面的應用 214
9.4 酶在輕化工領域中的應用 214
9.4.1 酶在輕化原料處理方面的應用 214
9.4.2 酶在輕化工產品生產方面的應用 216
9.4.3 酶在加酶日用工業產品方面的應用 218
9.5 酶在環保及能源開發領域中的應用 219
9.5.1 酶在環境監測與治理方面的應用 219
9.5.2 酶在能源開發領域中的應用 220
9.5.3 在可生物降解高分子材料開發方面的應用 221
9.6 酶在分子生物技術研究領域中的應用 221
9.6.1 酶在除去細胞壁方面的應用 221
9.6.2 酶在大分子切割方面的應用 222
9.6.3 酶在分子拼接方面的應用 223
9.7 核酶的應用 224
9.7.1 抗HIV感染 224
9.7.2 抗肝炎病毒感染 225
9.7.3 腫瘤治療 225
9.7.4 其他 226
9.8 醇抑制劑的應用 226
9.8.1 酶抑制劑在醫學領域中的應用 226
9.8.2 酶抑制劑在農業及畜牧業領域中的應用 228
思考題 230
補充讀物 230
參考文獻 232
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酶工程(第二版) 節選
1 酶工程 【內容提要】本章主要講授：①重點介紹酶和酶工程的研究簡史和發展概況；②簡要回顧酶催化特點、影響酶活性的因素、酶活力測定方法及酶反應動力學。 1.1 酶工程概述 1.1.1 酶及酶工程研究的意義及內容 生命依賴于一系列有條不紊的化學反應。然而化學反應的速度太慢以至于無法維持生命活動，因此生命系統進化出加快化學反應的物質——酶。酶是具有特殊作用的蛋白質，能夠在生命體內（包括動物、植物和微生物）催化一切化學反應，維持生命特征。從1833年法國的帕耶恩( Paven)和珀索茲(Personz)發現**個酶（淀粉酶）起，至今已發現的酶逾5000種，這些酶都是由生物體自然產生的具有催化功能的蛋白質。有關酶的研究內容主要包括酶的結構和功能、生產和改造，以及應用等領域。近40年以來，隨著核酶、抗體酶、模擬酶及印跡酶的出現，擴展了人們對酶的認識。隨著20世紀70年代DNA重組技術的出現，對酶的研究深入到分子水平，包括研究酶的編碼基因、酶的表達和調節，進一步通過蛋白質工程對酶分子進行改造。美國能源部于2002年斥資3.5億美元啟動了“從基因組到生命(GTL)”的五年計劃，利用系統生物學的研究方法對生命現象進行研究，從分子水平來探討酶與生命活動、代謝調節、遺傳疾病及生長發育的關系，對闡明生命現象的本質具有重要的意義。 酶不僅是研究的重要對象，也是重要的研究工具。DNA重組技術的實現和發展得益于技術上的三大發現，其中兩大發現就直接與酶相關，即限制性核酸內切酶的發現和DNA連接酶及反轉錄酶的發現。1985年，美國PE-Cetus公司人類遺傳研究室的穆利斯(mullis)等發明了具有劃時代意義的聚合酶鏈式反應(PCR)，此后幾年時間該研究小組致力于DNA聚合酶的研究，直到1988年taq DNA聚合酶的發現，才使得PCR反應廣泛運用于各個領域。分子生物學的這一重要發現改變了整個生命科學研究的方式。可以毫不夸張地說，沒有酶就沒有基因工程。 現代生物技術、航天技術、信息技術、激光技術、白動化技術、新能源技術和新材料技術是世界七大高新技術，其中生物技術列在首位。生物技術之所以令世界各國如此重視，不僅是因為它在解決人類所面臨的諸如食物短缺、人類健康、環境污染和資源匱乏等重大問題上有著不可比擬的優越性，還因為它與理、工、農、醫等科技的發展，與倫理道德、法律等社會問題都有著密切的關系。生物技術主要包括基因工程，細胞工程、酶工程及發酵.工程，酶是基因工程、細胞工程和發酵工程的重要研究對象和工具。酶工程的研究可以促進基因工程、細胞工程和發酵工程的發展。因此，酶工程是生物技術研究的核心內容。酶工程研究的主要內容包括酶的發酵丁程、酶的分離工程、酶的固定化、化學酶工程、生物酶工程、酶反應器和傳感器、酶的非水相催化、酶抑制劑及酶的應用。酶工程研究的*終目的就是為了獲得大量所需要的酶，并能高效利用所得的酶。酶工程的研究包括生物化學、分子生物學、基因工程、細胞工程、發酵工程、醫學、免疫學、有機化學、分析化學及仿生學等多學科交叉。酶工程的應用遍及人類社會的各個領域，日益受到重視。 1.1.2 酶的研究簡史 1.1.2.1 酶的原始利用 中國古代對酶的利用可以追溯到4000年前的夏禹時代，當時的釀酒技術就是利用存在于酒曲中微生物的淀粉酶系和酒化酶系。公元前10世紀左右，利用豆類制造豆醬是我國民間盛行的技術，其原理就是利用霉菌產生的蛋白酶水解豆類蛋白。2700年前的周代，人們利用麥芽中含有的3-淀粉酶制造麥芽糖，至今這種傳統的制糖技術依然盛行。由于酒曲中含有豐富的維生素和淀粉酶，早在2500年前，人們就知道利用酒曲治療消化疾病。春秋戰國時期，漆已經被廣為利用，那時所用的漆即為漆樹的樹脂被漆酶作用的氧化產物。 西方*早有關酶利用的記載是約6000年前，古巴比倫人利用麥芽釀酒。在古埃及時代的繪畫中就詳細描述了使用酵母發酵面包的過程，公元前2575年建造的Giza金字塔群附近就挖掘出面包房遺址，大英博物館陳到著公元前2100年的面包樣品。以上這些事例都是人們對酶的原始利用。 1.1.2.2 酶的發現和發展 科學研究中的很多發現表面上看似乎都是一些偶然的事件，仔細分析就會認識到這些發現實質上都是偶然中的必然。正如法國微生物學家、化學家巴斯德( Pasteur)所說：“在觀察的領域中，幸運只偏袒有準備的頭腦”。酶的現代史可以追溯到1833年。在Annales de Chemie et de Physique期刊上帕耶恩和珀索茲描述了從大麥的麥芽中分離淀粉酶多聚體的過程，并將其命名為淀粉酶。和麥芽一樣，該產物將糊化淀粉轉變成糖，主要是麥芽糖。1835年，瑞典的貝采里烏斯(Berzelius)首次證明了麥芽提取物能夠比硫酸更有效地降解淀粉，并將這一過程稱為催化。這是首次在植物中發現酶的存在并且初步驗證了它的功能。1836年，德國生理學家施旺(Schwann)在研究消化過程時，分離出一種在胃內消化蛋白質的物質，將它命名為胃蛋白酶，這是**個從動物組織中提取到的酶。酵母在發酵過程中的作用是什么？這一問題被激烈地爭論了60年。1839年，杰出的德國化學家李比希(Liebig)建立了一個模型，來闡述酵母在發酵過程中的作月。他把在發酵混合液中的酵母看作是一個能產生震蕩的分解物質：蔗糖原子經過重排，變為乙醇和二氧化碳。另外，乙醇發酵一直被認為是自發的過程。到1858年，巴斯德用一系列文章證明發酵僅在活體細胞狀態下才會發生，即是與生命相關的現象——巴斯德視其為一種生理活動。這種對酵母在發酵過程中作用機制的分歧，引發了李比希和巴斯德之間的激烈爭論。李比希和巴斯德先后于1873年和1895年去世，但爭論并沒有結束。后來德國化學家愛德華 巴克納(Eduard Buchner)和漢斯 巴克納(Hans Buchner)于1897年發現酵母細胞提取物可以使乙醇發酵，即酵母細胞產生一種酶，這種酶引起發酵。李比希和巴斯德之間的爭論就這樣*終得到解決。巴克納兄弟由此奠定了現代生物化學的基石，他們證明酵母細胞提取物可以像活體酵母細胞一樣將葡萄糖轉變為乙醇和二氧化碳。換句話說，這一轉變并不依賴于酵母細胞，而是依賴于無生命的酶。巴克納兄弟由此獲得1907年的諾貝爾化學獎，這是酶學研究史上**次獲得諾貝爾獎。酶的命名是1876年庫尼( Kuhne)提議的，用酶來表示未統一名稱的已知的各種酵素，如從活體組織中提取的酵素等。enzvme本身的意思是“在酵母中”，起源于希臘語，其中en表示“在之內”，zvme表示酵母或酵素。真正意義上的酶學研究應該始于巴克納兄弟的發現。 1883年，丹麥化學家基耶達( Kjeldahl)建立了一套檢測有機物中-3價氮的方法，即測定氮含量的方法。白蛋白質被確定是由含氮的氨基酸組成的高分子物質后，這一方法是定量酶學和普通生物技術發展的基礎。這種測定蛋白質含量的方法即凱氏定氮法，至今還在沿用。 1894年，德國化學家費歇爾( Fisher)根據糖化酶的特點建立了“鎖鑰學說”，提出酶的功能由底物分子的立體結構決定（如原子間的位置關系）。科什蘭( Koshland)認為“鎖鑰學說”理論在真實的生命體系中會導致災難性的副反應，1953年，他提出了“誘導契合”假說，解釋了酶的其他許多現象，如荷爾蒙作用、反饋抑制和受體功能等。1963年，莫諾( monod)及其同事提出了“變構模型”，用以定量解釋有些酶的活性可以通過結合小分子進行調節，從而提供了認識細胞中許多酶調控作用的理論基礎。 酶動力學研究可以追溯到1902年，亨利( Henri)從為酶與底物結合成酶-底物中間復合物是酶催化作用的基本步驟。在此基礎上，德國的米徹利斯( michaelis)和加拿大的曼吞(ment-en)在1913年數學化地表述了酶作用的普通理論，即米氏方程。他們假定酶(E)首先和底物(S)結合，成為酶-底物中間復合體(ES)，這是一個較快的可逆過程；然后復合物(ES)在下一個較慢的反應中分解成為產物(P)和游離的酶。1925年，布立格茲(Briggs)和何爾登(Handane)修正了米氏方程，提出了穩態學說。經過近百年的驗證，米氏方程已經被證明能夠精確描述數千種不同酶類的整體動力學行為。在2006年2月出版的《自然——化學生物學》上，研究人員描述米氏方程實際上在單分子水平上同樣是有效的，這也強調了酶分子的個性特征。 在蛋白質酶結構研究領域，薩姆納( Sumner)作出了開創性的工作。1926年，他從刀豆分離并結晶了脲酶，證明了酶的本質是蛋白質。并由此獲得了1946年諾貝爾化學獎，這是酶學研究史上的第二次諾貝爾獎。同年，丹麥科學家Lindestroem-Lang在哥本哈根的Carlsberg實驗室研究了多種蛋白質的重要化學性質。他于1924午出版的《酶的分離》一書奠定了酶生產的理論基礎。Lang的理論仍是**近似法，在解決一些分子結構未知的問題上得到應用。繼薩姆納在1926年證實酶是蛋白質之后，桑格(Sanger)利用紙電泳及層析技術于1953年首次闡明胰島素的一級結構，開創了蛋白質序列分析的先河。肯德魯( Kendrew)和佩魯茲(Perutz)利用X射線衍射技術解析了肌紅蛋白及血紅蛋白的三維結構，論證了這些蛋白質在輸送分子氧過程中的特殊作用，成為研究生物大分子空間立體構型的先驅（1962年諾貝爾化學獎）。1965年，菲利普斯(Phillips)等研究了溶菌酶的三維空間結構，從而闡明了酶的活性中心并推定了它對基質的反應機制。2002年諾貝爾化學獎授與美國的科學家芬恩( Fenn)、日本科學家田中耕-( Koichi tanaka)及瑞士科學家維特里希(Kurt Wuthrich)。芬恩和田中耕一發明了“對生物大分子進行確認和結構分析的方法”和“對生物大分子的質譜分析法”，維特里希開創了“利用核磁共振測定溶液中生物大分子三維結構的方法”。 1982年，切克(Cech)等在四膜蟲RNA中發現核酶，26S rRNA前體能夠進行內含子的自找剪切，形成成熟的26S rRNA。1983年，阿爾特曼(Altman)等發現，核糖核酸酶P中的RNA催化前體工RNA從工RNA 5 7端切除某些核苷酸片段，而成為成熟的工RNA。核酶的發現，從根本上改變了以往只有蛋白質才具有催化功能的概念，拓展了對酶的定義。切克和阿爾特曼也因此獲得了1989年的諾貝爾獎。1995年，Cuenoud發現某些DNA分子也具有催化功能，這就徹底改變了酶是蛋白質的傳統觀念，也為先有核酸后有蛋白質提供了進化的證據。2007年，美國加州大學圣克魯茲分校化學和生物化學副教授威廉 斯科特確定了核糖核酸酶晶體結構，為生命起源提供新的視角。 1.1.2.3 酶工程的發展概況 酶的開發和利用是當代新技術革命中的一個重要課題。酶工程就是將酶、細胞或細胞器等置于特定的生物反應裝置中，利用酶所具有的生物催化功能，借助工程手段將相應的原料轉化成有用物質并應用于社會生活的一門科學技術。酶工程的核心問題是如何廉價且有效地生產出所需規格的酶，以及如何有效地通過化學或生物手段改造酶，并使之有效發揮催化特性，*大限度服務于人類。其內容包括：酶的生產（發酵工程和分離工程）、酶的改造（化學酶工程和生物酶工程，其中酶和細胞的固定化技術屬于化學修飾范疇）、酶的應用（非水相酶學、酶反應器、酶傳感器、酶抑制劑及酶的應用）。 早在19世紀初，已開展酶的提取和應用.工作。1833年，佩恩(Paven)從麥芽獲得了棉布退漿酶；1874年，漢森(Hansen)利用牛胃凝乳酶生產奶酪；1908年，羅姆(Rohm)利用動物胰腺提取物軟化皮革；1911年，華勒斯坦(Wallerstein)利用木瓜蛋白酶澄清啤酒。以上酶制劑早期應用簡史告訴我們，酶制劑的生產一直停留在從動植物組織或細胞中提取酶的生產工藝。這種生產方式不僅工藝比較落后，
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