为什么酶更适合采用化学结合或物理吸附法固定化,而细胞多采用包埋法固定化?

酶是一类催化剂，具有高效、专一、可控和环保等特点，被广泛应用于工业生产和科学研究中。固定化酶是将自由酶固定在载体上形成的酶固定化技术。相比自由酶，固定化酶具有以下优点：1.可重复使用：固定化酶可以在多次使用中保持稳定的催化效率，减少了反应体系中酶的消耗和生产成本。2.更高的活性和选择性：固定化酶可以在特定的反应条件下，发挥更高的催化活性和选择性，提高了反应的效率和产物纯度。3.更好的耐受性：固定化酶对于酶活性的损失、物理性质的变化以及环境的变化都有较好的耐受性，能够适应更广泛的反应条件。4.更好的控制：固定化酶可以通过调节载体的种类、形态和反应条件等，来控制酶的活性和选择性，更好地满足反应的需求。

　　固定化酶的优点有：固定化酶可重复使用，效率高；固定化酶极易与反应体系分离；酶经固定化后稳定性得到提高；催化反应过程更易控制；固定化酶具有一定的机械强度；固定化酶与游离酶相比更适于多酶体系的使用，不仅可利用多酶体系中的协同效应使酶催化反应速率大大提高，而且还可以控制反应按一定顺序进行。 　　 什么是固定化酶 　　固定化酶是20世纪60年代发展起来的一种新技术。所谓固定化酶，是指在一定的空间范围内起催化作用，并能反复和连续使用的酶。通常酶催化反应都是在水溶液中进行的，而固定化酶是将水溶性酶用物理或化学方法处理，使之成为不溶于水的，但仍具有酶活性的状态。 　 　固定化酶的缺点： 　　1、固定化可能造成酶的部分失活，酶活力有损失。 　　2、酶催化微环境的改变可能导致其反应动力学发生变化。 　　3、固定化酶的使用成本增加，使工厂的初始投资增大。 　　4、固定化酶一般只适用于水溶性的小分子底物，对于大分子底物不适宜。 　　5、与完整菌体细胞相比，固定化酶不适宜于多酶反应，特别是需要辅助因子参加的反应。 　　6、胞内酶进行固定化时必须经过酶的分离纯化操作 。

答案b点拨：酶工程的工作中心是酶的固定化，固定化酶的主要优点是：①稳定性高；②酶可反复使用；③产物纯度高；④生产连续自动化；⑤生产设备小型化；⑥节约能源；⑦不污染环境。

固定化酶的优点如下：可能多次使用，稳定性高，单位酶的生产力高。极易与底物，产物分开，没有酶的残留，使产物提纯工艺简化，产品率提高，质量较好。催化反应条件易于控制，可以装柱连续反应，宜于自动化生产节约劳动力，减少反应器占地面积。扩展资料：固定化酶是20世纪60年代发展起来的一种新技术。所谓固定化酶，是指在一定的空间范围内起催化作用，并能反复和连续使用的酶。通常酶催化反应都是在水溶液中进行的，而固定化酶是将水溶性酶用物理或化学方法处理，使之成为不溶于水的，但仍具有酶活性的状态。酶固定化后一般稳定性增加，易从反应系统中分离，且易于控制，能反复多次使用。便于运输和贮存，有利于自动化生产，但是活性降低，使用范围减小，技术还有发展空间。固定化酶是近十余年发展起来的酶应用技术，在工业生产、化学分析和医药等方面有诱人的应用前景。固定化酶的形式多样，依不同用途有颗粒、线条、薄膜和酶管等形状。其中颗粒占绝大多数，它和线条这两种形式主要用于工业发酵生产，如装成酶柱用于连续生产，或在反应器中进行批式搅拌反应；薄膜主要用于酶电极，应用于分析化学中。

酶：催化效率高，低能耗，低污染，大规模地应用于食品，化工等各个领域。固定化酶：既能与反应物接触，又容易与产物分离，同时在载体上的酶还可以反复利用。固定化细胞：成本低，操作更容易。

固定化酶:固定化酶的研究已取得大量重要成果。其重要原因是它和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.能较好地适应于多酶反应。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。固定化酶也存在一些缺点：1.酶固定化时酶的活力有所损失。同时也增加了固定化的成本，使工厂开始投资大。2.比较适应水溶性底物和小分子底物。3.与完整细胞比较，不适于多酶反应，特别是需要辅因子的反应，同时对胞内酶需经分离后才能固定化。酶的固定化方法酶的固定化方法有：吸附法、共价键结合法、交联法和包埋法。固定化细胞是在固定化酶的基础上发展起来的。它的优点如下:1.省去了酶的复杂分离过程，自身即为多酶系统，无须辅因子再生。2.细胞生长快、数量多、反应快。3.可以连续发酵，节约成本，而且在蒸馏和提取前不用分离除去细胞，因此可一边排出发酵液，一边进行培养，消除了产物抑制和消耗。4.保持酶在细胞内的原始状况，增加了酶的稳定，特别是对污染因子的抵抗力增强。固定化细胞同时也存在—些缺点：1.必须保持菌体的完整，防止菌体自溶，否则，将影响产品纯度。2.必须防止细胞内蛋白酶对所需酶的分解，同时，需抑制胞内其他酶的活性止副产物的形成。3.细胞膜、壁会阻碍底物渗透和扩散。菌体细胞的固定方法基本上沿用酶的固定化方法，主要有包埋法、吸附法和加热固定法；动植物细胞一般比菌体娇嫩，一般选用吸附法和包埋法，尤其是动物细胞更为娇嫩，以吸附法居多。

固定化细胞和固定化酶比较，其优点是不需破碎细胞而直接利用胞内酶，制备成本低；酶在细胞内较稳定，细胞固定化后酶活力损失少；尤其是M细胞内的多酶系统，用固定化细胞技术更易实现。固定化酶在实际应用中的显著特点（1）同一批固定化酶能在工艺流程中重复多次地使用。（2）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。（3）稳定性显著提高。（4）可长期使用，并可预测衰变的速度。（5）提供了研究酶动力学的良好模型。固定化细胞在实际应用中的显著特点1、使用固定化细胞省去了酶的分离过程，显著降低了成本。2、固定化细胞为多酶系统，不需要辅助因子。3、增加了细胞对不利环境的耐逆性，可重复使用。4、增加了酶的稳定性。固定化细胞技术应用范围：固定化细胞的应用范围极广，已遍及工业、医学、制药、化学分析、环境保护、能源开发等多种领域。在工业方面，如利用产葡萄糖异构酶的固定化细胞生产果葡糖浆；将糖化酶与含α淀粉酶的细菌、霉菌或酵母细胞一起共固定，可以直接将淀粉转化成葡萄糖。利用海澡酸钙或卡拉胶包埋酵母菌，通过批式或连续发酵方式生产啤酒；利用固定化酵母细胞生产酒精或葡萄酒；此外，还可利用固定化细胞大量生产氨基酸、有机酸、抗生素、生化药物和甾体激素等发酵产品。在医学方面，如将固定化的胰岛细胞制成微囊，能治疗糖尿病；用固定化细胞制成的生物传感器可用于医疗诊断。在化学分析方面，可制成各种固定化细胞传感器。除上述医疗诊断外，还可测定醋酸、乙醇、谷氨酸、氨和BOD等。此外，固定化细胞在环境保护、产能和生化研究等领域都有着重要的应用。

固定化酶的优缺点及应用1.固定化酶的优缺点固定化酶与游离酶相比，具有下列优点：①极易将固定化酶与底物、产物分开；②可以再较长时间内进行反复分批反应和装柱连续反应；③在大多数情况下，能够提高酶的稳定性；④酶反应过程能够加以严格控制⑤产物溶液中没有酶的残留，简化了提纯工艺；⑥较游离酶更适合于多酶反应；⑦可以增加产物的收率；⑧酶的使用效率提高，成本降低。与此同时，固定化酶也存在一些缺点：①固定化时，酶活力有损失；②增加了生产的成本，工厂初始投资大；③只能用于可溶性底物，而且较适用于小分子底物，对大分子底物不适宜；④与完整菌体相比不适宜于多酶反应，特别是需要辅助因子的反应；⑤胞内酶必须经过酶的分离程序。迄今为止已发现的酶有效千种之多，但由于应用的性质与范围、保存稳定性和操作稳定性、成本的不同以及制备的物理、化学手段、材料等不同，可以采用不同的方法进行酶的固定化。一般要根据不同情况（不同酶、不同应用目的和应用环境）来选择不同的固定化方法，但是无论如何选择，确定什么样的方法，都要遵循几个基本原则： ①必须注意维持酶的催化活性及专一性，保持酶原有的专一性、高效催化能力和在常温常压下能起催化反应的特点。 ②固定化反应有利于生产自动化、连续化，为此，用于固定化的载体必须有一定的机械强度，不能因机械搅拌而破碎或脱落。 ③固定化酶应有最小的空间位阻，尽可能不妨碍与底物的接近，应不会引起酶的失活，以提高产品的产量。制备固定化酶时所选载体应尽可能地不阻碍酶和底物的接近。 ④酶与载体必须结合牢固，从而使固定化酶能回收贮藏，利于反复使用，因此，在制备固定化酶时，应使酶和载体尽可能的结合牢固。 ⑤固定化酶应有最大的稳定性，在制备固定化酶时，所选载体不与废物、产物或反应液发生化学反应。 ⑥固定化酶应易于产物分离，即能通过简单的过滤或离心就可回收和重复使用。 ⑦固定化酶成本要低，需综合考虑固定化酶在总成本中的比例，应为廉价的、有利于推广的产品，以便于工业使用。 ⑧充分考虑到固定化酶制备过程和应用中的安全因素，在设计制备过程中采用的化学反应与化学试剂等就需要慎重考虑残留和有毒物质的形成等安全问题，尤其是固定化酶在食品和医药工业中应用时尤其重要。 在考虑到上述因素之后，如何选择固定化载体又是固定化酶制备过程中需要解决的重要问题。一般来说，已有的研究成果和应用过程已经表明，固定化载体的选择标准基本上与固定化方法的选择标准类似，且这两者之间有着十分密切的关系。一般需要根据载体的形式、结构、性质和酶偶联量以及实效系数等来选择合适的固定化载体。2.固定化酶在生产中的应用：氨基酰化酶：这是世界上第一种工业化生产的固定化酶。1969年，日本田边只要公司将从米曲霉中提取分离得到的氨基酰化酶，用DEAE-葡萄糖凝胶为载体通过离子键结合法制成固定化酶，用来拆分DL-乙酰氨基酸，连续生产L-氨基酸，生产成本仅为用游离酶生产成本的60％左右。葡萄糖异构酶：这是世界上生产规模最大的一种固定化酶。将培养好的含葡萄糖异构酶的放线菌细胞用60~65℃热处理15min，该酶就固定在菌体上，制成固定化酶，用于连续生产果葡萄浆。天门冬氨酸酶 ：973年日本用聚丙烯酰胺凝胶为载体，将具有高活力天门冬氨酸酶的大肠杆菌菌体包埋固定化天门冬氨酸酶，用于工业化生产，将延胡索酸转化生产天门冬氨酸。青霉素酰化酶：这是在医药工业上广泛应用的一种固定化酶。可用多种方法固定化。1973年已用于工业化生产，用于制造各种半合成青霉素和头孢霉菌。用同一种固定化青霉素酰化酶，只要改变pH等条件，就既可以催化青霉素或头孢霉素水解生成6-氨基青霉酸生物进行反应，以合成新的具有不同侧脸基团的青霉素或头孢霉素。β-半乳糖苷酶：又称乳糖酶，可用于水解乳化中存在的乳糖，用于制造低乳糖奶。采用固定化乳糖酶可连接生产低乳糖奶已于1977年实现工业化。固定化酶在酶传感器方面的应用：酶传感器是有固定化酶与能量转化器密切结合而成的传感装置，是生物传感器的一种。已广泛应用于临床诊断、工业发酵过程控制和环境监测等领域。其中研究得最多、应用最广泛的是酶电极。 酶电极是由固定化酶与各种电极密切结合的传感装置。1962年Clark和Lyons提出模型，1967年Updike和Hicks首先制造出酶电极并把它用于陪同他的定量分析。这种酶电极用聚丙烯酰胺凝胶包埋法将葡萄糖氧化酶固定化，制成厚度为20~50um的酶膜，再与氧电极及使氧容易同多的聚四氟乙烯等高分子薄膜密切结合，自称葡萄糖氧化酶电极。使用时，把酶电极侵入样品溶液中，样品溶液中的葡萄糖扩散到酶膜中，酶催化葡萄糖与氧反应，生成葡萄糖酸，使氧被消耗，再有有点急测定氧浓度的变化，即可知道样品中葡萄糖的浓度。酶电极用于用品组分的分析检测，有快速、方便、灵敏、精确的特点，发展很快，现已用酶电极测定各种糖类、抗生素、氨基酸、甾体化合物、有机物、脂肪、醇类、胺类以及尿素、尿酸、硝酸、磷酸等。￥5.9百度文库VIP限时优惠现在开通,立享6亿+VIP内容立即获取文档：固定化酶的优缺点及应用固定化酶的优缺点及应用1.固定化酶的优缺点固定化酶与游离酶相比，具有下列优点：①极易将固定化酶与底物、产物分开；②可以再较长时间内进行反复分批反应和装柱连续反应；③在大多数情况下，能够提高酶的稳定性；④酶反应过程能够加以严格控制⑤产物溶液中没有酶的残留，简化了提纯工艺；⑥较游离酶更适合于多酶反应；⑦可以增加产物的收率；⑧酶的使用效率提高，成本降低。与此同时，固定化酶也存在一些缺点：①固定化时，酶活力有损失；②增加了生产的成本，工厂初始投资大；③只能用于可溶性底物，而且较适用于小分子底物，对大分子底物不适宜；④与完整菌体相比不适宜于多酶反应，特别是需要辅助因子的反应；⑤胞内酶必须经过酶的分离程序。第 1 页迄今为止已发现的酶有效千种之多，但由于应用的性质与范围、保存稳定性和操作稳定性、成本的不同以及制备的物理、化学手段、材料等不同，可以采用不同的方法进行酶的固定化。一般要根据不同情况（不同酶、不同应用目的和应用环境）来选择不同的固定化方法，但是无论如何选择，确定什么样的方法，都要遵循几个基本原则： ①必须注意维持酶的催化活性及专一性，保持酶原有的专一性、高效催化能力和在常温常压下能起催化反应的特点。 ②固定化反应有利于生产自动化、连续化，为此，用于固定化的载体必须有一定的机械强度，不能因机械搅拌而破碎或脱落。 ③固定化酶应有最小的空间位阻，尽可能不妨碍与底物的接近，应不会引起酶的失活，以提高产品的产量。制备固定化酶时所选载体应尽可能地不阻碍酶和底物的接近。 ④酶与载体必须结合牢固，从而使固定化酶能回收贮藏，利于反复使用，因此，在制备固定化酶时，应使酶和载体尽可能的结合牢固。 ⑤固定化酶应有最大的稳定性，在制备固定化酶时，所选载体不与废物、产物或反应液发生化学反应。 ⑥固定化酶应易于产物分离，即能通过简单的过滤或离心就可回收和重复使用。 ⑦固定化酶成本要低，需综合考虑固定化酶在总成本中的比例，应为廉价的、有利于推广的产品，以便于工业使用。 ⑧充分考虑到固定化酶制备过程和应用中的安全因素，在设计制备过程中采用的化学反应与化学试剂等就需要慎重考虑残留和有毒物质的形成等安全问题，尤其是固定化酶在食品和医药工业中应用时尤其重要。 在考虑到上述因素之后，如何选择固定化载体又是固定化酶制备过程中需要解决的重要问题。一般来说，已有的研究成果和应用过程已经表明，固定化载体的选择标准基本上与固定化方法的选择标准类似，且这两者之间有着十分密切的关系。一般需要根据载体的形式、结构、性质和酶偶联量以及实效系数等来选择合适的固定化载体。

所谓固定化酶，是指在一定的空间范围内起催化作用，并能反复和连续使用的酶。通常酶催化反应都是在水溶液中进行的，而固定化酶是将水溶性酶用物理或化学方法处理，使之成为不溶于水的，但仍具有酶活性的状态。酶固定化后一般稳定性增加，易从反应系统中分离，且易于控制，能反复多次使用。便于运输和贮存，有利于自动化生产，但是活性降低，使用范围减小，技术还有发展空间。固定化酶是近十余年发展起来的酶应用技术，在工业生产、化学分析和医药等方面有诱人的应用前景。扩展资料：固定化酶的制备方法有物理法和化学法两大类。物理方法包括物理吸附法、包埋法等。物理法固定酶的优点在于酶不参加化学反应,整体结构保持不变,酶的催化活性得到很好保留。但是,由于包埋物或半透膜具有一定的空间或立体阻碍作用,因此对一些反应不适用。化学法包括结合法、交联法。结合法又分为离子结合法和共价结合法。是将酶通过化学键连接到天然的或合成的高分子载体上,使用偶联剂通过酶表面的基团将酶交联起来,而形成相对分子量更大、不溶性的固定化酶的方法。参考资料来源：百度百科-固定化酶

酶工程的研究内容: 酶工程主要研究酶的生产、纯化、固定化技术、酶分子结构的修饰和改造以及在工农业、医药卫生和理论研究等方面的应用。固定化酶: 固定化酶（immobilized enzyme），是用物理或化学方法处理水溶性的酶使之变成不溶于水或固定于固相载体的但仍具有酶活性的酶衍生物。固定化酶和固定化细胞的特点和优点各是什么？怎样制备 固定化酶的特点和优点: （1）同一批固定化酶能在工艺流程中重复多次地使用； （2）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； （3）稳定性显著提高； （4）可长期使用，并可预测衰变的速度； （5）提供了研究酶动力学的良好模型。 固定化细胞的特点和优点： 1.使用固定化细胞省去了酶的分离过程，显著降低了成本。 2.固定化细胞为多酶系统，不需要辅助因子 3.增加了细胞对不利环境的耐逆性，可重复使用。 4.增加了酶的稳定性。 固定化酶制备： 1、吸附法：过载体表面和酶分子表面间的次级键相互作用而达到固定目的的方法，是固定化中最简单的方法。酶与载体之间的亲和力是范德华力、疏水相互作用、离子键和氢键等。 2、包埋发：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，酶被包埋成微胶囊型。 3、共价键结合法：将酶与聚合物载体以共价键结合的固定化方法。 4、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。由于酶蛋白的功能团，如氨基、酚基、巯基和咪唑基，参与此反应，所以酶的活性中心构造可能受到影响，而使酶失活明显。但是尽可能地降低交联剂浓度和缩短反应时间将有利于固定化酶活力的提高。 固定化细胞的制备：一种固定化细胞的制备方法，包括以下步骤： a．选用甲烷利用细菌Methylomonas sp．GYJ3，在可供给微生物能量的甲烷和空气的混合气体中，辅以无机培养基进行培养； b．培养好的菌体细胞离心后用无机培养基悬浮，加入到硅酸钠溶液和盐酸溶液制成的溶胶中，待溶胶凝固变成凝胶后，就制得了包埋的细胞，将包埋细胞置于低温环境中以增加包埋强度； c．用磷酸盐缓冲液洗去包埋细胞的杂质，充入可给微生物提供能量的相应的甲烷与空气的混合气体，在摇床上培养48－120小时。希望对你有用，得个分太不容易了，呵呵。

酶是一种高效的催化剂

一、固定化细胞的优点1，与游离细胞相比与游离细胞发酵相比，固定化细胞发酵具有以下优点：（1）固定化细胞可以将微生物发酵改为连续酶反应（2）可以获得更高的细胞浓度；（3）细胞可以重复使用；（4）在高稀释率时，不会产生洗脱现象；（5）单位容积的产率高；（6）提高遗传稳定性；（7）细胞不会受到剪切效应的影响。（8）发酵液中菌体含量少，有利与产品的分离纯化。2，与固定化酶相比与固定化酶相比，固定化细胞具有以下优点：（1）免去了破碎细胞提取酶的手续（2）酶在细胞内的稳定性较高，完整细胞固定化后酶活性损失少（3）固定化细胞制备的成本比固定化酶低（4）无需辅酶再生二、固定化细胞的缺点虽然固定化细胞具有上述许多优点，但也有不足之处，具体表现在：1，仅能利用胞内酶；2，细胞膜、细胞壁和载体都存在着扩散限制作用；3，载体形成的孔隙大小影响高分子底物的通透性；4，可能有副反应。

固定化酶（immobilizedenzyme)是20世纪60年代发展起来的一种新技术。所谓固定化酶，是指在一定的空间范围内起催化作用，并能反复和连续使用的酶。通常酶催化反应都是在水溶液中进行的，而固定化酶是将水溶性酶用物理或化学方法处理，使之成为不溶于水的，但仍具有酶活性的状态。　　酶固定化后一般稳定性增加，易从反应系统中分离，且易于控制，能反复多次使用。便于运输和贮存，有利于自动化生产，但是活性降低，使用范围减小，技术还有发展空间。固定化酶是近十余年发展起来的酶应用技术，在工业生产、化学分析和医药等方面有诱人的应用前景。　　　优点：　　①固定化酶可重复使用，使酶的使用效率提高、使用成本降低。　　②固定化酶极易与反应体系分离，简化了提纯工艺，而且产品收率高、质量好。　　③在多数情况下，酶经固定化后稳定性得到提高。　　④固定化酶的催化反应过程更易控制。　　⑤固定化酶具有一定的机械强度，可以用搅拌或装柱的方式作用于底物溶液，便于酶催化反应的连续化和自动化操作。　　⑥固定化酶与游离酶相比更适于多酶体系的使用，不仅可利用多酶体系中的协同效应使酶催化反应速率大大提高，而且还可以控制反应按一定顺序进行。　　缺点：　　①固定化可能造成酶的部分失活，酶活力有损失。　　②酶催化微环境的改变可能导致其反应动力学发生变化。　　③固定化酶的使用成本增加，使工厂的初始投资增大、　　④固定化酶一般只适用于水溶性的小分子底物，对于大分子底物不适宜。　　⑤与完整菌体细胞相比，固定化酶不适宜于多酶反应，特别是需要辅助因子参加的反应。　　⑥胞内酶进行固定化时必须经过酶的分离纯化操作。

酶工程的实现，体现在酶的半衰期的延长和酶活的稳定性。采用固定化可以显著提高这两个指标，固定化酶所用载体是比较多的，比如树脂等。是指利用酶催化剂所具有的特异催化功能，借助工艺学手段和生物反应器装置来生产所需的生物化工产品的过程，与发酵过程相比，它采用了反应专一性的酶为催化剂,无副产品,过程精制和产物分离纯化较方便。在生物反应器及操作方式上有较大的选择余地，除分批釜式反应外，可考虑用膜式反应器进行连续操作。在应用固定化酶为催化剂时，更可采用各种固定床和流化床的连续操作反应器。沿革古代人类虽不知道酶的存在，但是自古以来就知道利用植物和微生物的酶来催化反应生产各种食品。如利用麦芽中的麦芽糖酶来制备饴糖，利用酒药中的微生物产生的淀粉酶和酒化酶来生产酒酿、黄酒和白酒等。随着科学技术的发展，人们认识到，虽然酶是活细胞产生的，但是许多酶可以单独分离得到，在分离的状态下，酶仍然能继续它的生物催化作用。20世纪40年代，以生产抗生素为代表的深层液体通气纯种培养技术获得成功，从生产技术方面为酶制剂工业的形成创造了条件。以后，酶的生产、分离、精制，酶在游离状态下的利用，固定化酶的制备和利用，酶反应器的应用等技术的发展，导致70年代初人们将酶反应过程（有时也称酶过程）从发酵过程中分出去，单独成为酶工程中的核心部分。分类以酶为催化剂的酶反应过程，可根据作用于底物的酶性质决定。以单一酶为催化剂的反应称单酶反应；以两个酶或两个以上酶参与反应的过程称多酶反应；或称多酶串联反应。从化学反应工程角度出发，可分为单（液）相催化反应以及多相催化反应，后者以液固相催化反应为主。游离酶的反应常属前者，而固定化酶的反应则属后者。组成步骤以工业生产为目的的酶过程可由以下五个步骤所组成：①产生酶的微生物发酵过程。②胞内酶的微生物细胞破碎过程。可用机械研磨、高压匀浆器进行破碎;也可用加入溶菌酶的方法处理,或用超声波、反复冻融的物理方法。

固定化酶（immobilizedenzyme）　　不溶于水的酶。是用物理的或化学的方法使酶与水不溶性大分子载体结合或把酶包埋在水不溶性凝胶或半透膜的微囊体中制成的。酶固定化后一般稳定性增加，易从反应系统中分离，且易于控制，能反复多次使用。便于运输和贮存，有利于自动化生产。固定化酶是近十余年发展起来的酶应用技术，在工业生产、化学分析和医药等方面有诱人的应用前景。　　固定化酶的研究始于1910年,正式研究于20世纪60年代,70年代已在全世界普遍开展。酶的固定化(Immobilizationofenzymes)是用固体材料将酶束缚或限制于一定区域内,仍能进行其特有的催化反应、并可回收及重复利用的一类技术。与游离酶相比,固定化酶在保持其高效专一及温和的酶催化反应特性的同时,又克服了游离酶的不足之处,呈现贮存稳定性高、分离回收容易、可多次重复使用、操作连续可控、工艺简便等一系列优点。固定化酶不仅在化学、生物学及生物工程、医学及生命科学等学科领域的研究异常活跃,得到迅速发展和广泛的应用,而且因为具有节省资源与能源、减少或防治污染的生态环境效应而符合可持续发展的战略要求。　　固定化酶的制备方法有物理法和化学法两大类。物理方法包括物理吸附法、包埋法等。物理法固定酶的优点在于酶不参加化学反应,整体结构保持不变,酶的催化活性得到很好保留。但是,由于包埋物或半透膜具有一定的空间或立体阻碍作用,因此对一些反应不适用。化学法是将酶通过化学键连接到天然的或合成的高分子载体上,使用偶联剂通过酶表面的基团将酶交联起来,而形成相对分子量更大、不溶性的固定化酶的方法.

1、优点：易将固定化酶和底物，产物分开产物溶液中没有酶的残留简化了提纯工艺。可以在较长的时间内连续使用2、缺点：催化反应的产物为酸性是，固定化酶最适pH比游离酶的最适pH高一些；产物为碱性是，固定化酶最适pH比游离酶的最适pH低一些；产物为中性时，最适pH—般不改变。

尼龙固定化酶缺点：在水溶液中与底物反应，反应结束后酶难以回收。反应结束后，酶成为产物的杂质。优点：多次使用，装塔连续反应，纯化简单提高产物质量。

顾名思义，二者的区别在于一个游离，一个是固定的。高中涉及的就是把酶包埋在不溶性的凝胶当中。酶固定化后一般稳定性增加，易从反应系统中分离，且易于控制，能反复多次使用。便于运输和贮存，有利于自动化生产。

游离酶易溶于水，与底物作用面积大，反应充分，活性接近生理状态，但也 有难与底物分离，反应条件的控制较严格，不能反复利用，易失活等缺点。固定化酶不溶于水，易与底物分离，可反复使用，可连续化生产，稳定性好， 但也有反应不充分，活性改变等缺点。

固定化细胞：优 固定化细胞内酶的活性基本没有损失。缺 固定化细胞只能用于生产细胞外酶。固定化酶：优 容易与水溶性反应物和产物分离。缺 一种酶只催化一种化学反应，而产物形成是通过一系列酶促反应得到的。

共价偶联就是依靠共价键连接两部分或更多部分。固定化酶技术即将酶固定在一定空间内的技术（如固定在不溶于水的载体上）。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。固定化酶技术的优点：（1）使酶既能与反应物接触，又能与产物分离；（2）固定在载体上的酶可以被反复利用。

将酶从微生物细胞中提取出，将其与底物作用制造产品，也可以将提取出的酶用固体支持物(称为载体)固定，使其成为不溶于水或不易散失和可多次使用的生物催化剂，利用它与底物作用制造产品。未固定的酶或细胞用于工业生产，可以称为游离酶或细胞，固定的酶称为固定化酶(immobilizedenzyme)。游离酶(细胞)与底物作用是一次性的，而固定化酶和固定化细胞与反应物作用可多次使用，有的可达几十、几百次，甚至连续使用几年。

酶的一些不足之处： （1）酶的稳定性较差 （2）酶的一次性使用 （3）产物的分离纯化较困难 ◆改善方法之一就是固定化技术的应用: (1)固定化酶是指固定在一定载体上并在一定的空间范围内进行催化反应的酶.固定化酶既保持了酶的催化特性,又克服了游离酶的不足之处,具有增加稳定性,可反复或连续使用以及易于和反应产物分开等显著优点. (2)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值细胞.通常只能用于胞外酶等胞外产物的生产. (3) 固定化原生质体技术,有利于胞内物质的分泌. 1. 酶固定化 ◆采用各种方法,将酶与水不溶性的载体结合,制备固定化酶的过程称为酶的固定化.固定在载体上并在一定的空间范围内进行催化反应的酶称为固定化酶. ◆固定在载体上的菌体或菌体碎片称为固定化菌体,它是固定化酶的一种形式. 1.1酶的固定化方法 固定化的方法：吸附法、包埋法、结合法、交联法和热处理法等. (1)吸附法： ◆利用各种固体吸附剂将酶或含酶菌体吸附在其表面上,而使酶固定化的方法称为物理吸附法,简称吸附法. ◆物理吸附法常用的固体吸附剂有活性炭、氧化铝、硅藻土、多孔陶瓷、多孔玻璃、硅胶、羟基磷灰石等. ◆靠物理吸附作用,结合力较弱,酶与载体结合不牢固而容易脱落,所以使用受到一定的限制. (2)包埋法 ◆将酶或含酶菌体包埋在各种多孔载体中,使酶固定化的方法称为包埋法. ◆包埋法使用的多孔载体主要有：琼脂、琼脂糖、海藻酸钠、角叉菜胶、明胶、聚丙烯酰胺、光交联树脂、聚酰胺、火棉胶等. ◆包埋法制备固定化酶或固定化菌体时,根据载体材料和方法的不同,可分为凝胶包埋法和半透膜包埋法两大类. ◇凝胶包埋法：凝胶包埋法是将酶或含酶菌体包埋在各种凝胶内部的微孔中,制成一定形状的固定化酶或固定化含酶菌体.大多数为球状或片状,也可按需要制成其他形状. 常用的凝胶有琼脂凝胶、海藻酸钙凝胶、角叉菜胶、明胶等天然凝胶以及聚丙烯酰胺凝胶、光交联树脂等合成凝胶. ◇半透膜包埋法：半透膜包埋法是将酶包埋在由各种高分子聚合物制成的小球内,制成固定化酶. 常用于制备固定化酶的半透膜有聚酰胺膜、火棉胶膜等. (3)结合法 ◆选择适宜的载体,使之通过共价键或离子键与酶结合在一起的固定化方法称为结合法. ◆根据酶与载体结合的化学键不同,结合法可分为离子键结合法和共价键结合法. ◇离子键结合法：通过离子键使酶与载体结合的固定化方法称为离子键结合法. 离子键结合法所使用的载体是某些不溶于水的离子交换剂.常用的有DEAE-纤维素、TEAE-纤维素、DEAE-葡聚糖凝胶等. ◇共价键结合法：通过共价键将酶与载体结合的固定化方法称为共价键结合法. 共价键结合法所采用的载体主要有：纤维素、琼脂糖凝胶、葡聚糖凝胶、甲壳质、氨基酸共聚物、甲基丙稀醇共聚物等. 酶分子中可以形成共价键的基团主要有：氨基、羧基、巯基、羟基、酚基和咪唑基等. ◇要使载体与酶形成共价键,必须首先使载体活化,即借助于某种方法,在载体上引进一活泼基团.然后此活泼基团再与酶分子上的某一基团反应,形成共价键. ◇使载体活化的方法很多.主要的有重氮法、迭氮法、溴化氰法和烷化法等. (4)交联法 ◆借助双功能试剂使酶分子之间发生交联作用,制成网状结构的固定化酶的方法称为交联法.交联法也可用于含酶菌体或菌体碎片的固定化. ◆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. (5)热处理法 ◆将含酶细胞在一定温度下加热处理一段时间,使酶固定在菌体内,而制备得到固定化菌体.◆热处理法只适用于那些热稳定性较好的酶的固定化,在加热处理时,要严格控制好加热温度和时间,以免引起酶的变性失活. 1.2固定化酶的特性 (1)稳定性:固定化酶的稳定性一般比游离酶的稳定性好. (2)最适温度: 固定化酶的最适作用温度一般与游离酶差不多,活化能也变化不大. (3)最适pH值: 酶经过固定化后,其作用的最适pH值往往会发生一些变化. ◆影响固定化酶最适pH值的因素主要有两个,一个是载体的带电性质,另一个是酶催化反应产物的性质. (4)底物特异性: 固定化酶的底物特异性与游离酶比较可能有些不同,其变化与底物分子量的大小有一定关系.对于那些作用于低分子底物的酶,固定化前后的底物特异性没有明显变化. ◆固定化酶底物特异性的改变,是由于载体的空间位阻作用引起的. 1.3固定化酶的应用 固定化酶既保持了酶的催化特性,又克服了游离酶的不足之处,具有如下显著的优点： （1）酶的稳定性增加,减少温度、pH值、有机溶剂和其他外界因素对酶的活力的影响,可以较长期地保持较高的酶活力. （2）固定化酶可反复使用或连续使用较长时间,提高酶的利用价值,降低生产成本. （3）固定化酶易于和反应产物分开,有利于产物的分离纯化,从而提高产品质量. 固定化酶已广泛地应用于食品、轻工、医药、化工、分析、环保、能源和科学研究等领域. 2.细胞固定化 ◆通过各种方法将细胞与水不溶性的载体结合,制备固定化细胞的过程称为细胞固定化.(固定化活细胞或固定化增殖细胞) ◆微生物细胞、植物细胞和动物细胞都可以制成固定化细胞. 2.1细胞固定化的方法 ◆主要可分为吸附法和包埋法两大类方法. (1)吸附法 ◆利用各种固体吸附剂,将细胞吸附在其表面而使细胞固定化的方法称为吸附法. ◆用于细胞固定化的吸附剂主要有：硅藻土、多孔陶瓷、多孔玻璃、多孔塑料、金属丝网、微载体和中空纤维等. (2) 包埋法 ◆将细胞包埋在多孔载体内部而制成固定化细胞的方法称为包埋法. ◆包埋法可分为凝胶包埋法和半透膜包埋法. ◇以各种多孔凝胶为载体,将细胞包埋在凝胶的微孔内而使细胞固定化的方法称为凝胶包埋法. ○凝胶包埋法是应用最广泛的细胞固定化方法,适用于各种微生物、动物和植物细胞的固定化. ○凝胶包埋法所使用的载体主要有琼脂、海藻酸钙凝胶、角叉菜胶、明胶、聚丙烯酰胺凝胶和光交联树脂等. 2.2微生物细胞固定化 2.2.1固定化微生物细胞的特点： ①固定化微生物细胞保持了细胞的完整结构和天然状态,稳定性好. ②固定化微生物细胞保持了细胞内原有的酶系、辅酶体系和代谢调控体系,可以按照原来的代谢途径进行新陈代谢,并进行有效的代谢调节控制. ③发酵稳定性好,可以反复使用或者连续使用较长的一段时间. ④固定化微生物细胞密度提高,可以提高产率. ⑤提高工程菌的质粒稳定性, 2.2.2固定化微生物细胞的应用 ◆主要用在两个方面： ◇是利用固定化微生物细胞发酵生产各种胞外产物. ◇二是利用固定化微生物细胞与各种电极结合制成微生物电极. (1)利用固定化微生物生产各种产物 (2)固定化微生物细胞制造微生物传感器 2.3植物细胞固定化 2.3.1固定化植物细胞的特点： （1）植物细胞经固定化后,由于有载体的保护作用,可减轻剪切力和其他外界因素对植物细胞的影响,提高植物细胞的存活率和稳定性. （2）细胞经固定化后,被束缚在一定的空间范围内进行生命活动,不容易聚集成团. （3）固定化植物细胞发酵可以简便地在不同地培养阶段更换不同的培养液,即首先在生长培养基中生长增殖,在达到一定的细胞密度后,改换成发酵培养基,以利于生产各种所需的次级代谢物. （4）固定化植物细胞可反复使用或连续使用较长的一段时间,大大缩短生产周期,提高产率. （5）固定化植物细胞易于与培养液分离,利于产品的分离纯化,提高产品质量. 2.3.2 植物细胞固定化的方法： ◆植物细胞固定化的方法主要有吸附法和包埋法两种. ◆吸附法是将植物细胞吸附在泡沫塑料的孔洞或裂缝内,或者将植物细胞吸附在中空纤维的外壁上. ◆包埋法是将植物细胞包埋在琼脂、角叉菜胶、海藻酸钙凝胶、聚丙烯酰胺凝胶、明胶等多孔凝胶之中.包埋方法与微生物细胞包埋时基本相同. 2.3.3固定化植物细胞的应用： ◆固定化植物细胞的主要用途是制造人工种子,就有可能获得大量具有相同遗传特性的植株.对种质的保存具有重要意义.并可以节约种子的用量. ◆固定化植物细胞还可以用于生产各种色素、香精、药物、酶等次级代谢物. 2.4动物细胞固定化 2.4.2固定化动物细胞的特点： （1）提高细胞存活率：动物细胞经固定化后,由于有载体的保护作用,可以减轻或免受剪切力的影响,同时动物细胞可附着在载体表面生长,从而可显著提高动物细胞的存活率. （2）提高产率：动物细胞固定化后,可先在生长培养基中生长繁殖,使细胞在载体上形成最佳分布并达到一定的细胞密度.然后可简便地改换成发酵培养基,控制发酵条件,使细胞从生长期转变到生产期,以利于提高产率. （3）固定化动物细胞可反复使用或连续使用较长的时间.例如,中国仓鼠卵巢细胞（CHO）生产人干扰素可以稳定地生产30天. （4）固定化细胞易于与产物分开,利于产物分离纯化,提高产品质量. 2.4.2动物细胞固定化方法： ◆动物细胞固定化地方法有吸附法和包埋法两种. (1)吸附法： ◆大多数动物细胞属于附着细胞,它们在培养过程中,必须趋向于附着在固体表面.故此吸附法特别适合于动物细胞的固定化. ◆转瓶是由玻璃或塑料制成,表面经过一定方法处理而带上电荷. ◆微载体是指颗粒细小的固定化载体,直径一般为100～200μm,相对密度接近1.0.是由带有表面电荷的葡聚糖、明胶、纤维素、聚丙烯酰胺、聚苯乙烯或玻璃等材料制成.微载体已用于多种动物细胞的固定化； ◆中空纤维由聚丙烯、硅化聚碳酸酯等高分子聚合物制成. (2)包埋法 ◆包埋固定化法一般适用于悬浮细胞. ◆根据载体和方法的不同,有凝胶包埋法、半透膜包埋法两种. ①凝胶包埋法：利用各种多孔凝胶为载体将动物细胞固定化.细胞被固定在凝胶的微孔中生长繁殖和新陈代谢,由于有载体的保护,动物细胞有较好的稳定性,可显著提高其存活率. 用于动物细胞固定化的凝胶载体主要有琼脂糖凝胶、海藻酸钙凝胶和血纤维蛋白等. ②半透膜包埋法：利用高分子聚合物形成的半透膜将动物细胞包埋,形成微囊型固定化动物细胞. 2.4.3固定化动物细胞的应用： 动物细胞中大部分为贴壁细胞,需要贴附在载体的表面才能正常生长.所以固定化动物细胞广泛应用.特别是采用微载体对动物细胞进行吸附固定化. 3.原生质体固定化 ◆固定化原生质体的制备主要包括原生质体的制备和原生质体固定化两个阶段. 3.1原生质体的制备 ◆不同种类的细胞,由于各自细胞壁的组成、结构和性质不同,原生质体的制备方法也不一样. ◆原生质体的制备过程是首先将对数生长期的细胞收集起来,悬浮在含有渗透压稳定剂的高渗缓冲液中.然后加入适宜的细胞壁水解酶,在一定的条件下作用一段时间,使细胞壁破坏.分离除去细胞壁碎片、未作用的细胞以及细胞壁水解酶,而得到原生质体. ◆除去细胞壁所使用的酶应根据细胞壁的主要成分的不同而进行选择. ◇细菌的细胞壁主要成分是肽多糖,所以细菌原生质体制备时主要采用从蛋清中得到的溶菌酶； ◇酵母细胞壁主要由β-葡聚糖构成,故采用β-1,3-葡聚糖酶； ◇霉菌的细胞壁组分比较复杂,除含有几丁质外,还有其他多种组分,故要去除霉菌的细胞壁,则需有几丁质酶与其他有关酶共同作用. ◇植物细胞壁由纤维素、半纤维素和果胶组成,故制备植物原生质体时主要应用纤维素酶和果胶酶. ◆为防止制备得到的原生质体破裂,应加入适当的渗透压稳定剂.如：无机盐、糖类、糖醇等化合物. ◆应选择对数生长期的细胞制备原生质体,以获得较高的原生质体形成率. ◆所加进的细胞壁溶解酶的种类和浓度、酶作用温度,pH值以及作用时间等对原生质体的制备都有明显影响,必须经过试验确定其最佳条件. 3.2原生质体固定化 ◆采用包埋法制成固定化原生质体. ◆原生质体固定化一般采用凝胶包埋法.常用的凝胶有：琼脂凝胶、海藻酸钙凝胶、角叉菜胶和光交联树脂等. 3.3固定化原生质体的特点： (1)固定化原生质体由于解除了细胞壁这一扩散屏障,可增加细胞膜的通透性,有利于氧气和营养物质的传递和吸收,也有利于胞内物质的分泌,可显著提高产率. (2)固定化原生质体由于有载体的保护作用,具有较好的操作稳定性和保存稳定性,可反复使用和连续使用较长的时间,利于连续化生产.在冰箱保存较长时间后仍能保持其生产能力. (3)固定化原生质体易于和发酵产物分开,有利于产物的分离纯化,提高产品质量. (4)固定化原生质体发酵的培养基中需要添加渗透压稳定剂,以保持原生质体的稳定性.这些渗透压稳定剂在发酵结束后,可用层析或膜分离技术等方法与产物分离. 3.4固定化原生质体的应用 固定化原生质体一方面保持了细胞原有的新陈代谢特性,可以照常产生原来在细胞内产生的各种代谢产物,另一方面又去除了细胞壁这一扩散屏障,有利于胞内产物不断地分泌到胞外,这样就可以不经过细胞破碎和提取工艺而在发酵液中获得所需的发酵产物,为胞内物质的工业化生产开辟了新途径. 固定化原生质体可用于各种氨基酸、酶和生物碱等物质的生产以及甾体转化等.

D 本题考查与固定化酶技术的原理有关的知识。固定化酶固定的是一种具体的酶，不能催化一系列化学反应；与直接使用酶相比，固定化酶实现了酶的反复利用，降低了生产成本；固定化酶的优点是固定后的酶既能与反应物接触，又能与产物分离；固定化酶需要固定在不溶于水的载体上，因此固定化酶不易溶于水。

包埋法、交联法对细胞、酶的固定化操作及其比较一． 实验目的通过用聚丙烯酰胺包埋法和明胶——戊二醛交联法两种方法固定枯草杆菌菌体和细胞色素C，掌握细胞和酶的一些固定方法，并对它们进行固定效果的比较，了解这些固定方法的特点。二．实验原理 酶的固定化技术是用物理或化学的方法将水溶性的酶与固态的水不溶性载体结合，使之成为一种不溶于水的仍具有酶活性的物质。固定化酶的优点在于：1）可以反复使用；2）易与产物分离，便于产物的纯化处理，提高产物的产量和质量；3）多数情况下，比水溶性的酶稳定；4）适于装柱使用，有利于生产的连续化。细胞的固定是将产酶的微生物细胞直接固定在固态的水不溶性载体上，省去了细胞破碎以及酶提取等复杂的步骤。但要求所固定的微生物能让底物和产物易透过细胞膜并且细胞内不存在产物的分解系统。所以，要固定的细胞应该是有选择性的。本实验主要是学习固定的方法，并通过比较了解这些方法的特点。丙烯酰胺在一定条件下经催化可形成凝胶，把酶或细胞包埋在凝胶的网络空隙中，形成不溶性的酶的载体。明胶是一种惰性蛋白，当与细胞或酶蛋白混合后，就把酶或细胞包埋在明胶联成的网架之中。由于菌体细胞或酶蛋白的表面都有蛋白质游离氨基，当加入双功能团试剂戊二醛以后，戊二醛即和蛋白质游离氨基形成Schiff碱，因此，在明胶表面与菌体或酶蛋白表面之间发生错综复杂的交联，从而使酶或细胞固定化。三．主要仪器与试剂仪器：灭菌锅，摇床，冰箱，离心机，水浴锅，紫外-可见分光光度计等。试剂：蛋白胨，牛肉膏，明胶，戊二醛，丙烯酰胺（Acr），过硫酸铵（AP），甲叉双丙烯酰胺（Bis），四甲基乙二胺（TEMED），过氧化氢，邻苯二胺，细胞色素C等。四．操作步骤1．枯草杆菌细胞的培养 在超净台上将已灭菌的培养液（见实验二十七）5ml移置已灭菌的试管中，接种纯的枯草芽孢杆菌。在37℃摇床快速振荡培养8-10小时（培养液较混浊为止）。离心收集菌体，加3ml蒸馏水轻搅使菌细胞悬浮。2. 丙烯酰胺凝胶固定细胞色素C和菌细胞取50ml烧杯三只，各加入3ml 29%Acr-1%Bis混合液，2ml水。轻搅匀后，于1号烧杯中加入1ml菌细胞悬浮液、2号烧杯中加入1ml 0.13%细胞色素C液和在3号烧杯中加入水1ml作为对照，然后都加入10％过硫酸铵液70μl和TEMED8μl，轻搅匀后待凝。将凝固后的凝胶用水浸泡5分钟，其中换水3次。把凝胶放置滤纸上，用滤纸轻吸干，观察凝胶颜色。（可能的话，将包含菌细胞的凝胶切成较薄的薄片与对照一起在显微镜下观察）。将这几种凝胶切成小颗粒，分别取约0.5克放置于有滤纸的漏斗中，用水淋洗数次后移置试管中，各加入20mmol/L邻苯二胺4ml浸泡2分钟后加入10%过氧化氢0.04ml，混匀反应30秒，倒出上清液，以水为空白测定428nm处的吸光值，分析测定结果并解释。3. 明胶包埋—戊二醛交联法制备固定化细胞色素C和固定化菌细胞取50ml烧杯二只，各加入明胶1克，水4ml，于80℃水浴熔化，冷却至60℃左右分别加入2ml菌细胞悬浮液或0.13%的细胞色素C液，在搅动下迅速加入25%的戊二醛0.5ml，置于—20℃，三天后取出融化，观察比较。

固定化酶和固定化细胞就是在反应的时候一个是将酶固定起来，使用流动的细胞反应；另一个是将细胞固定起来而用流动的酶进行反应。至于各自固定的方法有很多。

　　2个问题 都回答了``` 不一样的2篇论文 你可以参考下　　摘 要 针对我国目前生态环境状况，论述了现代生物技术在治理环境污染，保护生态环境中的应用和发展前景。　　关键词 现代生物技术 生态环境 环境保护　　1 我国生态环境现状　　目前我国由于工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染，严重的影响了我国的生态环境，使得水污染日益加剧，水资源严重短缺，全国600多个城市中已有一半城市缺水，农村则有8 000万人和6 000万头牲畜饮水困难；土壤污染严重，耕地面积锐减，近10年来每年流失的土壤总量达50亿t，土地荒漠化日益加剧；森林覆盖面积下降，草场退化，每年减少森林面积达2 500万亩；人们的身体健康受到严重威胁，疾病发病率急剧上升。因此，加大环境保护和环境治理力度，加快应用高新技术，如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡，提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。　　2 现代生物技术与环境保护　　现代生物技术是以DNA分子技术为基础，包括微生物工程，细胞工程，酶工程，基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用，而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20 世纪 80年代以来生物技术作为一种高新技术，已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视，发展十分迅猛。与传统方法比较，生物治理方法具有许多优点。　　（1）生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构，降解的产物以及副产物，大都是可以被生物重新利用的，有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度，这样既做到一劳永逸，不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。　　（2） 利用发酵工程技术处理污染物质，最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质，如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等，常常是一步到位，避免污染物的多次转移而造成重复污染，因此生物技术是一种既安全又彻底消除污染的手段。　　（3）生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程，而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质，其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的，所以大多数生物治理技术可以就地实施，而且不影响其他作业的正常进行，与常常需要高温高压的化工过程比较，反应条件大大简化，具有设备简单、成本低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。　　所以，当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理，有毒有害物质的无害化处理等各个方面。　　3 现代生物技术在环境保护中的应用　　3.1 污水的生物净化　　污水中的有毒物质的成分十分复杂，包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用，从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质，使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶，是通过物理吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合，将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物，微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器，用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定，即是可催化一系列生化反应的固定化细胞。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等，此方面国内外成功的例子很多，如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶，以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上，制成酶柱，用于处理对硫磷废水，去除率达95%以上；近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)方面取得较大进展，对于含100mg/L废水，降解率和酶活性保存率均在90%以上；利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理。污染土壤的生物修复　　重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用，削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态，使重金属固定或解毒，降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性，通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定作用。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量，激发微生物的活性，由此可以改善土壤的生态结构，这将有助于土壤的固定，遏制风蚀、水蚀等作用，防止水土流失。　　3.3 白色污染的消除　　废弃塑料和农用地膜经久不化解，估计是形成环境污染的重要成分。据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右。塑料在土壤中残存会引起农作物减产，若再连续使用而不采取措施，十几年后不少耕地将颗粒无收，可见数量巨大的塑料垃圾严重影响着生态和环境，研究和开发生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技术一方面可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌，另一方面可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物(如：根瘤菌)中，使两者同时发挥各自的作用，将塑料和农膜迅速降解。同时，还需大力推行可降解塑料和地膜的研发、生产和应用。　　有些微生物能产生与塑料类似的高分子化合物即聚酯，这些聚酯是微生物内源性贮藏物质，可以用发酵方法进行生产，由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔点、高弹性、不含有毒物质等优点而在医学等许多领域有极好的应用前景。为了降低成本、提高产量，人们正在用重组DNA技术对相关的微生物进行改造，此方面目前一个研究热点是采用微生物发酵法生产聚-β羟基烷酸(PHAs)，研究人员正设法构建出自溶性PHAs生产菌种，即将PHAs重组菌进行发酵，在积累大量的PHAs后，加入信号物质，使裂解蛋白产生，细胞壁破坏，PHAs析出，以简化胞内产物PHAs的提取过程，降低提取成本。　　3.4 化学农药污染的消除　　一般情况下，使用的化学杀虫剂约80%会残留在土壤中，特别是氯代烃类农药是最难分解的，经生态系统造成滞留毒害作用。因此多年来人们一直在寻找更为安全有效的办法，而利用微生物降解农药已成为消除农药对环境污染的一个重要方面。能降解农药的微生物，有的是通过矿化作用将农药逐渐分解成终产物CO2和H2O，这种降解途径彻底，一般不会带来副作用；有的是通过共代谢作用，将农药转化为可代谢的中间产物，从而从环境中消除残留农药，这种途径的降解结果比较复杂，有正面效应也有负面效应。为了避免负面效应，就需要用基因工程的方法对已知有降解农药作用的微生物进行改造，改变其生化反应途径，以希望获得最佳的降解、除毒效果。要想彻底消除化学农药的污染，最好全面推广生物农药。　　所谓生物农药是指由生物体产生的具有防止病虫害和除杂草等功能的一大类物质总称，它们多是生物体的代谢产物，主要包括微生物杀虫剂、农用抗生素制剂和微生物除草剂等。其中微生物杀虫剂得到了最广泛的研究，主要包括病毒杀虫剂、细菌杀虫剂、真菌杀虫剂、放线菌杀虫剂等。长期以来并没有得到广泛的使用。现在人们正在利用重组DNA技术克服其缺点来提高杀虫效果，例如目前病毒杀虫剂的一个研究热点是杆状病毒基因工程的改造，人们正在研究将外源毒蛋白基因如编码神经毒素的基因克隆到杆状病毒中以增强杆状病毒的毒性；将能干扰害虫正常生活周期的基因如编码保幼激素酯酶的基因插入到杆状病毒基因组中，形成重组杆状病毒并使其表达出相关激素,以破坏害虫的激素平衡，干扰其正常的代谢和发育从而达到杀死害虫的目的。　　参考文献　　1 孔繁翔. 环境生物学[M]. 北京:高等教育出版社,2000　　2 陈坚. 环境生物技术[J]， 生物工程进展，2001(5)　　3 姜成林,徐丽华. 微生物资源的开发与利用[M].北京:中国轻工业出版社，2001

将溶解好的海藻酸钠溶液加入溶解好的明胶水溶液，将两种溶液按一定比例共混，脱泡、减压脱泡后，在室温条件下于凝固浴中以湿法纺丝制备海藻/明胶纤维，该共混纤维具有较高的生理活性、优良的力学性能和吸水率，在医疗领域具有广泛的应用前景，尤其适用于制造无纺布作伤口敷料。 海藻酸微溶于水，不溶于大部分有机溶剂。它溶于碱性溶液，使溶液具有粘性。海藻酸钠粉末遇水变湿，微粒的水合作用使其表面具有粘性。然后微粒迅速粘合在一起形成团块，团块很缓慢的完全水化并溶解。如果水中含有其它与海藻酸盐竞争水合的化合物，则海藻酸钠更难溶解于水中。水中的糖、淀粉或蛋白质会降低海藻酸钠的水合速率，混合时间有必要延长。单价阳离子的盐（如NaCl）在浓度高于0.5％时也会有类似的作用。海藻酸钠在1％的蒸馏水溶液中的pH值约为7.2。 稳定性 海藻酸钠具有吸湿性，平衡时所含水分的多少取决于相对湿度。干燥的海藻酸钠在密封良好的容器内于25℃及以下温度储存相当稳定。海藻酸钠溶液在pH5～9时稳定。聚合度（DP）和分子量与海藻酸钠溶液的粘性直接相关，储藏时粘性的降低可用来估量海藻酸钠去聚合的程度。高聚合度的海藻酸钠稳定性不及低聚合度的海藻酸钠。据报道海藻酸钠可经质子催化水解，该水解取决于时间、pH和温度。藻酸丙二醇酯溶液在室温下、pH3～4时稳定；pH小于2或大于6时，即使在室温下粘性也会很快降低。 免疫原性和生物相容性 海藻酸钠是一种天然、生物能降解的生物高聚物。海藻酸钠中发现的化学成分和促有丝分裂的杂质是海藻酸盐钠具有免疫原性的主要原因。很多报道显示植入海藻酸钠会产生纤维化反应。据知海藻酸钠可能含有热原、多酚、蛋白质和复杂的碳水化合物。多酚的存在很可能对固定化细胞有害，而热原、蛋白质和复杂的碳水化合物会诱使宿主产生免疫反应。 Yang S用新的交联方法制备了明胶/海藻酸钠复合物类的可吸收海绵体。对其进行SEM观察发现，海绵基本是均匀的，且证明形态取决于明胶/海藻酸钠比例，与交联度无关。虽然发生了交联反应，海绵在胶原酶的生理盐水缓冲液中仍可降解。 海藻酸/胶原共混纤维生物相容性好，粘附性强，具有促进伤口愈合的活性功能及止血功能，具有较好的药物及生长缓释作用，可与局部抗菌药物组合制成基因工程敷料用于感染创面；也可与活性生长因子或活性细胞组合制成基因工程敷料用于顽固性溃疡及烧伤创面；无菌、低过敏原、无毒、无热源。 海藻酸/(胶原)明胶纤维的强度是利用Ca++交联及其之间的聚电解质效应而得到的。海藻酸钠能与Ca++络合形成水凝胶，主要反应机理为G单元与Ca++络合交联，形成蛋盒(egg-box)结构，G基团堆积而形成交联网络结构，转变成水凝胶纤维而析出。酸浴的主要作用是得到-NH3+，因为在制备纺丝液时，需要调节(胶原)明胶的pH值为弱碱性，目的是屏蔽掉(胶原)明胶的-NH3+，避免(胶原)明胶与海藻酸钠形成凝胶沉淀，提高二者的相容性；而纺制成纤维后在酸浴中将 (胶原)明胶的-NH2转变成为-NH3+，NH3+与-COO-产生聚电解质效应，提高纤维之间的交联度，提高了纤维的断裂强度。

学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸收都不可耻。下面给大家分享一些关于高中生物仿真测试卷及答案解析，希望对大家有所帮助。 1.(2019·宁夏银川质检)下列对某些生命现象及其生物学意义的叙述，正确的是() A.蓝藻能进行光合作用，与其具有叶绿体有关 B.主动运输使细胞膜内外物质浓度趋于一致，维持了细胞的正常代谢 C.森林中植物的垂直结构为动物创造了栖息空间和食物条件 D.胰岛B细胞分泌的胰高血糖素可促进肝糖原的分解，维持血糖稳定 答案C 解析　蓝藻是原核生物，无叶绿体，A错误;主动运输是逆浓度梯度的运输，一般用来维持细胞膜内外物质的浓度差，B错误;植物的垂直结构为动物创造了栖息空间和食物条件，C正确;胰高血糖素是由胰岛A细胞分泌的，D错误。 2.(2019·山东临沂二模)在细胞有氧呼吸过程中，2,4-二硝基苯酚(DNP)能抑制ATP的合成过程，但对水的生成没有影响。下列叙述正确的是() A.DNP不会影响有氧呼吸的第一阶段 B.DNP主要在线粒体基质中发挥作用 C.DNP作用于肌细胞时，线粒体内膜上散失的热能将增加 D.DNP能抑制人体血液中葡萄糖进入红细胞，进而抑制细胞有氧呼吸过程 答案C 解析　有氧呼吸第一阶段能产生ATP，因此DNP会影响有氧呼吸第一阶段，A错误;根据题意，DNP主要在线粒体内膜中发挥作用，抑制有氧呼吸第三阶段中ATP的合成，B错误;根据题意，DNP作用于组织细胞时，使线粒体内膜的酶无法催化形成ATP，导致大部分能量以热能形式散失，故线粒体内膜上散失的热能将增加，C正确;葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散，不消耗ATP，故DNP对葡萄糖进入红细胞的过程无影响，且红细胞只进行无氧呼吸，D错误。 3.(2019·湖南娄底二模)植物对植食性动物和致病微生物的防御机制日益受到重视。研究发现：有一种热带灌木，当毛毛虫吃掉它的一片叶之后，便不再吃附近的叶片，而是咬食一定距离之外的叶片。有人推测“深度损伤的叶片可能向附近叶片发出某种化学信号”。下列说法错误的是() A.致病微生物有可能是病毒、原核生物、真核生物 B.若此推测成立，接受到信号的叶片也可能合成了某种化学物质 C.该植物的这种防御机制是基因定向突变的结果 D.摘除刚被咬食的叶片，观察毛毛虫是否“舍近求远”可用于检验此推测 答案C 解析　致病微生物包括病毒、细菌(原核生物)、真菌(真核生物)等，A正确;接受信息的植物细胞产生相应的生理反应，可能是合成了某种化学物质，B正确;基因突变是不定向的，生物的适应性特征是自然选择的结果，C错误;摘除刚被咬食的叶片，切断被咬食叶片与相邻叶片的联系，形成对照，可用于验证推测，D正确。 4.某种生活在我国北方的蚜虫通过吸食落叶乔木幼嫩枝叶的汁水来生活，如图为不同月份对蚜虫种群数量的影响。食蚜蝇与瓢虫以蚜虫为食，蚂蚁从蚜虫处获得蜜露，并赶走食蚜蝇和瓢虫。下列说法错误的是() A.图中数学模型的数据来自样 方法 B.6月份之前蚜虫种群的生活环境阻力很小 C.蚜虫种群数量迅速下降的主要原因是天敌增多 D.题述生物之间存在着4种.种间关系 答案C 解析　蚜虫的活动范围很小，可采用样方法调查其种群密度，因此题图中数学模型的数据来自样方法，A正确;6月份之前，蚜虫的个体数急剧增加，说明其种群生活的环境阻力很小，B正确;已知生活在我国北方的蚜虫通过吸食落叶乔木幼嫩枝叶的汁水来生活，6月份之后因乔木的幼嫩枝叶很少，蚜虫因缺乏食物来源而导致其种群数量迅速下降，C错误;依题意可知，蚜虫与乔木之间存在寄生关系，食蚜蝇与瓢虫之间存在竞争关系，食蚜蝇与蚜虫、瓢虫与蚜虫之间存在捕食关系，蚂蚁与蚜虫之间存在互利共生关系，D正确。 5.(2019·厦门质检)下图表示利用大肠杆菌探究DNA复制方式的实验，下列叙述正确的是() A.可用噬菌体代替大肠杆菌进行上述实验 B.可用(NH4)SO4、(NH4)SO4分别代替15NH4Cl、14NH4Cl进行上述实验 C.试管③中b带的DNA的两条链均含有14N D.仅比较试管②和③的结果不能证明DNA的复制方式为半保留复制 答案D 解析　噬菌体是病毒，不能用普通培养基培养，因此不能用噬菌体代替大肠杆菌进行上述实验，A错误;S不是DNA的特征元素，因此不能用含有标记S的化合物代替15NH4Cl、14NH4Cl进行上述实验，B错误;试管③中a带的DNA的两条链均含有14N，而b带的DNA的一条链含有14N、一条链含有15N，C错误;仅比较试管②和③的结果不能证明DNA的复制方式为半保留复制，D正确。 6.某种动物(2n=6)的基因型为AaBbRrXTY，其中A、B基因位于同一条常染色体上，R、r基因位于另一对常染色体上。该动物的一个精原细胞经减数分裂产生甲、乙、丙、丁四个精细胞，甲和乙来自一个次级精母细胞，丙和丁来自另一个次级精母细胞。其中甲的基因型为AbRXTY，不考虑基因突变和染色体结构变异，下列判断正确的是() A.甲含5条染色体 B.乙的基因型为AbRXTY C.丙含2条常染色体 D.丁的基因型不是aBr就是ABr 答案C 解析　某种动物(2n=6)的基因型为AaBbRrXTY，由于A、B基因位于同一条常染色体上，且甲的基因型为AbRXTY，则该动物减数分裂过程中，发生了同源染色体之间非姐妹染色单体的交叉互换。若A与a发生交叉互换，则产生的两个次级精母细胞的基因型为AabbRRXTXTYY、AaBBrr，继续进行减数第二次分裂，前者产生甲(AbRXTY)和乙(abRXTY)，后者产生丙和丁，即aBr、ABr;若B与b发生交叉互换，则产生的两个次级精母细胞的基因型为AABbRRXTXTYY、aaBbrr，继续进行减数第二次分裂，前者产生甲(AbRXTY)和乙(ABRXTY)，后者产生丙和丁，即aBr、abr。由于A、B基因位于同一条常染色体上，且甲的基因型为AbRXTY，则甲的形成发生了染色体数目的变异，其含4条染色体，A错误;乙的基因型为ABRXTY或abRXTY，B错误;丙的基因型为aBr或ABr或abr，其含2条常染色体，C正确;丁的基因型为aBr或ABr或abr，D错误。 7.(2019·河南洛阳二模)CO2是生物体及生态环境中的重要化合物，回答下列相关问题： (1)人体细胞中CO2的产生场所是______________。 (2)植物的CO2补偿点是指由于CO2的限制，光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度。已知甲 种植 物的CO2补偿点大于乙种植物，将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中，在适宜光照等条件下培养。当甲种植物净光合速率为0时，乙种植物净光合速率________(填“大于”“等于”或“小于”) 0。若适当降低光照强度，甲植物的CO2补偿点将变______(填“大”或“小”)，原因是_____________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (3)CO2是生命活动的调节因子。与神经调节相比，CO2参与的调节方式在作用途径和作用时间上的特点是__________________________。 (4)CO2是生物群落与无机环境之间碳循环的主要形式，但人类对____________________的过度开发利用会打破生物圈中碳循环的平衡。 答案(1)线粒体基质　(2)大于　大　原CO2补偿点是在适宜光照强度下测得的，因此适当降低光照强度后，光合速率下降，需要提高环境中CO2浓度才能使光合速率与呼吸速率相等 (3)作用途径需要体液运输，作用时间比较长　(4)煤、石油等化石燃料 解析　(1)人体细胞有氧呼吸产物为CO2和H2O，无氧呼吸产物为乳酸，因此只有有氧呼吸才能产生CO2，产生CO2的生理过程是有氧呼吸第二阶段，场所是线粒体基质。 (2)将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中，在适宜光照等条件下培养。已知甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的，因此当甲种植物净光合速率为0时(即到达CO2补偿点时)，乙种植物已经超过CO2补偿点，因此其净光合速率大于0。若适当降低光照强度，甲植物的光合速率下降，需要提高环境中CO2浓度才能使光合速率与呼吸速率相等，因此甲植物的CO2补偿点将变大。 (3)CO2参与的调节方式为体液调节，体液调节和神经调节相比，作用途径需要体液运输，作用时间比较长。 (4)生物群落与无机环境之间碳循环的主要形式是CO2，但人类过度开发利用煤、石油等化石燃料，使地层中经过千百万年而积存的碳元素在很短的时间内释放出来，会打破生物圈中碳循环的平衡。 8.(2019·广西八市4月联合调研)2018年诺贝尔生理学或医学奖授予了发现癌细胞免疫疗法的詹姆斯·艾利森和本庶佑。詹姆斯·艾利森在小鼠实验中发现，T细胞上的CTLA-4蛋白能阻止T细胞攻击癌细胞，因此，这个蛋白被称作“刹车分子”，只要使用CTLA-4抗体抑制CTLA-4蛋白，就能激活T细胞，使T细胞持续攻击癌细胞。回答下列问题： (1)T细胞攻击癌细胞的过程中，癌细胞表面的抗原刺激T细胞增殖分化形成______________，该细胞与癌细胞密切接触，使其裂解死亡。这一过程体现了免疫系统的_______________功能。 (2)CTLA-4抗体抑制CTLA-4蛋白，该过程属于特异性免疫反应中的________免疫过程，能产生该抗体的是______细胞。 (3)机体在对抗癌细胞时，由于CTLA-4的“刹车”作用，免疫细胞不能发挥最大的战斗力。若用药物解除CTLA-4的“刹车”作用，可让免疫细胞全力攻击癌细胞，但可能会引起机体患自身免疫病，其原因是_________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 答案(1)效应T细胞　监控和清除　(2)体液　浆　(3)若用药物解除CTLA- 4的“刹车”作用，免疫细胞变得过度活跃，可能攻击正常的体细胞而引起机体患自身免疫病 解析　(1)T细胞受到抗原刺激，使其增殖分化形成效应T细胞;效应T细胞与癌细胞密切接触，使其裂解死亡，体现了免疫系统的监控和清除功能。(2)抗体发挥作用的过程属于体液免疫过程，抗体由浆细胞合成并分泌。(3)若用药物解除CTLA- 4的“刹车”作用，免疫细胞变得过度活跃，可能攻击正常的体细胞而引起机体患自身免疫病。 9.(2019·陕西省高三质检)朱鹮有“东方宝石”之称，曾一度濒临灭绝。为了拯救野生朱鹮，我国各级政府和机构采取了一系列 措施 ，使我国野生朱鹮的种群数量由1981年的7只发展到2016年的2 200多只。回答下列问题： (1)在食物和空间条件充裕、没有天敌的理想条件下，朱鹮种群的增长曲线呈“________”型。导致野生朱鹮大量减少的原因有________________________等。对朱鹮最有效的保护措施是____________。 (2)某同学为了调查某区域内朱鹮和红腹锦鸡的种群密度，在该区域内随机设置了若干捕鸟网。捕获结果统计如下表： 该区域朱鹮大约有______只，由于标记的个体被再次捕获的概率变小，所以计算的结果______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。 (3)某种细菌寄生在朱鹮体内，科研工作者发现该种细菌每20分钟繁殖一代，若该细菌初始数量为N0个，则3小时后该细菌数量用数学模型可表示为______________________________。 答案(1)J　环境污染、食物短缺和栖息地的缩小 就地保护(或建立自然保护区)(2)322　偏大 (3)N9=N0×29个 解析　(1)在没有天敌、食物和空间条件充裕的理想条件下，朱鹮种群的增长速率一直不变，种群数量呈“J”型增长;导致野生朱鹮大量减少的原因有环境污染、食物短缺和栖息地的缩小等，对其进行保护的最有效的措施是就地保护，即建立自然保护区。 (2)调查朱鹮和红腹锦鸡的种群密度，需要使用标志重捕法，种群总数=(标记个体数×重捕个体数)÷重捕中标记个体数，所以该区域朱鹮大约有(46×42)÷6=322(只)，由于标记的个体被再次捕获的概率变小，所以计算的结果偏大。 (3)已知该种细菌每20分钟繁殖一代，且该细菌初始数量为N0个，则3个小时一共繁殖了60÷20×3=9(次)，因此3小时后该细菌数量用数学模型可表示为N9=N0×29(个)。 10.(2019·重庆南开中学高三4月模拟)在栽培某种农作物(2n=42)的过程中，有时会发现单体植株(2n-1)，例如有一种单体植株就比正常植株缺少一条6号染色体，称为6号单体植株。 (1)6号单体植株的变异类型为______________，该植株的形成是因为亲代中的一方在减数分裂过程中__________________________未分离。 (2)科研人员利用 6 号单体植株进行杂交实验， 结果如下表所示： 单体♀在减数分裂时，形成的n-1型配子__________(填“多于”“等于”或“少于”)n型配子，这是因为6号染色体在减数第一次分裂过程中因无法________而丢失。 (3)现有该作物的两个品种，甲品种抗病但其他性状较差(抗病基因 R 位于 6 号染色体上)，乙品种不抗病但其他性状优良， 为获得抗病且其他性状优良的品种，理想的育种方案是以乙品种6号单体植株为________(填“父本”或“母本”)与甲品种杂交，在其后代中选出单体，再连续多代与______________杂交，每次均选择抗病且其他性状优良的单体植株，最后使该单体______，在后代中即可挑选出 RR 型且其他性状优良的新品种。 答案(1)染色体变异(或染色体数目变异)6号染色体的同源染色体或姐妹染色单体　(2)多于　联会 配对 (形成四分体)(3)母本　乙品种6号单体　自交 解析　(1)6号单体植株比正常植株缺少一条6号染色体，故6号单体植株的变异类型为染色体数目变异，该植株的形成是因为亲代中的一方在减数分裂过程中6号染色体的同源染色体或姐妹染色单体未分离。 (2)据表格可知，6号单体♀和正常二倍体♂的子代中，单体占75%，正常二倍体占25%，故可知单体♀在减数分裂时，形成的n-1型配子多于n型配子，这是因为6号染色体在减数第一次分裂过程中因无法联会配对而丢失。 (3)通过杂交育种的方法可以将优良性状集中到一个个体上，理想的育种方案是根据(2)中分析可知，单体♀在减数分裂时，形成的n-1型配子多于n型配子，n-1型雄配子育性很低，则应以乙品种6号单体植株为母本与甲品种杂交，在其后代中选出单体，再连续多代与乙品种6号单体杂交，每次均选择抗病且其他性状优良的单体植株，最后使该单体自交，在后代中即可挑选出RR型且其他性状优良的新品种。 【从11、12题中任选一题解答】 11.[生物技术实践](2019·山东青岛质检)某化工厂的污水池中，含有一种有害的、难降解的有机化合物A。研究人员用化合物A、磷酸盐、镁盐等配制的培养基，成功地筛选到能高效降解化合物A的细菌(目的菌)。请分析回答下列问题： (1)该培养基只允许分解化合物A的细菌生长，这种培养基称为________培养基。该培养基在接种前应该用______________法灭菌。 (2)对初步筛选得到的目的菌进行纯化并计数，常采用的接种方法是____________________，在接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间，这样做的目的是_____________。 (3)将1 mL水样稀释100倍，在3个平板上用涂布法分别接入0.1 mL稀释液;经适当培养后，3个平板上的菌落数分别为51、50和49，据此可得出每升水样中的活菌数为____________个，实际上每升溶液中的活菌数比通过统计所得的这一数值要大，因为____________________ _______________________________________________________________________________。 (4)若用固定化酶技术固定目的菌中催化化合物A降解的酶，和一般酶制剂相比，其优点是____________，且利于产物的纯化;固定化目的菌细胞常用________法固定化。 答案(1)选择　高压蒸汽灭菌　(2)稀释涂布平板法　检测培养基平板灭菌是否合格　(3)5.0×107　统计结果是用菌落数来表示的，当两个或多个细菌连在一起时平板上观察到的只是一个菌落　(4)可重复利用　包埋 解析　(1)培养基中通过添加特定成分只允许分解化合物A的细菌生存，故为选择培养基。对培养基常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。 (2)可以进行计数的接种方法是稀释涂布平板法，在接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间，可以检测培养基平板灭菌是否合格。 (3)每升水样中的活菌数=(51+50+49)÷3÷0.1×100×103=5.0×107(个)。利用稀释涂布平板法进行计数，由于两个或多个细菌连在一起时，平板上观察到的是一个菌落，故会导致统计结果比实际偏低。 (4)一般的酶制剂容易受环境影响而失活，且不能回收利用，反应后混在产物中，还会影响产品质量;而固定化酶可以反复利用，且有利于产物的纯化。细胞体积较大，常用包埋法固定化。 12.[现代生物科技专题](2019·山东青岛质检)长春花是原产于非洲东海岸的野生花卉，其所含的长春碱具有良好的抗肿瘤作用。基因tms的编码产物能促进生长素的合成，科研人员利用基因tms构建重组Ti质粒，对愈伤组织进行遗传改造，解决了长春碱供不应求的问题，操作流程如下。请回答下列问题： (1)过程①是指________，过程②多采用的方法是______________。 (2)若从基因文库中获得基因tms，则从______________(填“基因组文库”或“cDNA文库”)中获取的基因含有启动子，启动子的功能是______________________。作为载体的Ti质粒应含有____________，用以筛选含目的基因的细胞。 (3)用PCR技术扩增目的基因，含有目的基因的DNA受热变性后解旋为单链，________与单链相应互补序列结合，然后在Taq酶的作用下延伸，如此重复循环。 (4)长春碱杀死癌细胞的同时对正常细胞也有毒害作用，为降低长春碱对正常细胞的毒性，可以利用__________制备技术制成“生物导弹”进行靶向治疗。 答案(1)脱分化　农杆菌转化法　(2)基因组文库　驱动目的基因转录出mRNA　标记基因　(3)引物 (4)单克隆抗体 解析　(1)外植体通过①脱分化形成愈伤组织，②把目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法。 (2)cDNA文库是利用RNA反转录形成的，从中获取的基因不含启动子，而从基因组文库中获取的基因中含启动子。启动子是RNA聚合酶结合的位点，启动转录过程。载体需要含有标记基因，可以用于筛选含目的基因的细胞。 (3)PCR技术扩增的过程为：第一步高温变性，打开双链;第二步退火，让引物与模板链结合;第三步进行子链的延伸。该过程需要耐高温的Taq酶参与。 (4)单克隆抗体特异性强，可以识别特定的抗原，故可以制成“生物导弹”，把长春碱定向运输到肿瘤部位杀死癌细胞，可以降低长春碱对正常细胞的毒性。高中生物测试卷相关 文章 ： ★ 2017生物学业水平考试试卷答案 ★ 高中生物学业水平测试复习纲要 ★ 高中生物学业水平测试知识 ★ 2017年高中生物选修1第一单元测试试题 ★ 高中生物必修三试卷及答案

琼脂糖凝胶电泳是用琼脂糖作支持介质的一种电泳方法。其分析原理与其他支持物电泳的最主要区别是：它兼有“分子筛”和“电泳”的双重作用。 　　琼脂糖凝胶具有网络结构，物质分子通过时会受到阻力，大分子物质在涌动时受到的阻力大，因此在凝胶电泳中，带电颗粒的分离不仅取决于净电荷的性质和数量，而且还取决于分子大小，这就大大提高了分辨能力。但由于其孔径相当大，对大多数蛋白质来说其分子筛效应微不足道，现广泛应用于核酸的研究中。 　　蛋白质和核酸会根据pH不同带有不同电荷，在电场中受力大小不同，因此跑的速度不同，根据这个原理可将其分开。电泳缓冲液的pH在6~9之间，离子强度0.02~0.05为最适。常用1%的琼脂糖作为电泳支持物。琼脂糖凝胶约可区分相差100bp的DNA片段，其分辨率虽比聚丙烯酰胺凝胶低，但它制备容易，分离范围广。普通琼脂糖凝胶分离DNA的范围为0.2-20kb，利用脉冲电泳，可分离高达10^7bp的DNA片段。 操作流程　　准备干净的配胶板和电泳槽 　　注意DNA酶污染的仪器可能会降解DNA，造成条带信号弱、模糊甚至缺失的现象。 选择电泳方法　　一般的核酸检测只需要琼脂糖凝胶电泳就可以；如果需要分辨率高的电泳，特别是只有几个bp的差别应该选择聚丙烯酰胺凝胶电泳；用普通电泳不合适的巨大DNA链应该使用脉冲凝胶电泳。注意巨大的DNA链用普通电泳可能跑不出胶孔导致缺带。 正确选择凝胶浓度　　对于琼脂糖凝胶电泳，浓度通常在0.5～2％之间，低浓度的用来进行大片段核酸的电泳，高浓度的用来进行小片段分析。低浓度胶易碎，小心操作和使用质量好的琼脂糖是解决办法。注意高浓度的胶可能使分子大小相近的DNA带不易分辨，造成条带缺失现象。 适合的电泳缓冲液　　常用的缓冲液有TAE和TBE，而TBE比TAE有着更好的缓冲能力。电泳时使用新制的缓冲液可以明显提高电泳效果。注意电泳缓冲液多次使用后，离子强度降低，pH值上升，缓冲性能下降，可能使DNA电泳产生条带模糊和不规则的DNA带迁移的现象。 电泳的合适电压和温度　　电泳时电压不应该超过20V/cm，电泳温度应该低于30℃，对于巨大的DNA电泳，温度应该低于15℃。注意如果电泳时电压和温度过高，可能导致出现条带模糊和不规则的DNA带迁移的现象。特别是电压太大可能导致小片段跑出胶而出现缺带现象 DNA样品的纯度和状态　　是电压太大可能导致小片段跑出胶而出现缺带现象DNA样品的纯度和状态注意样品中含盐量太高和含杂质蛋白均可以产生条带模糊和条带缺失的现象。乙醇沉淀可以去除多余的盐，用酚可以去除蛋白。注意变性的DNA样品可能导致条带模糊和缺失，也可能出现不规则的DNA条带迁移。在上样前不要对DNA样品加热，用20mM NaCl缓冲液稀释可以防止DNA变性。 DNA的上样　　正确的DNA上样量是条带清晰的保证。注意太多的DNA上样量可能导致DNA带型模糊，而太小的DNA上样量则导致带信号弱甚至缺失。TIANGEN公司DNA分子量标准每次上样6ul即可得到清晰均匀的条带。 Marker的选择　　DNA电泳一定要使用DNA Marker或已知大小的正对照DNA来估计DNA片段大小。Marker应该选择在目标片段大小附近ladder较密的，这样对目标片段大小的估计才比较准确。TIANGEN公司的DNA Marker条带清晰，亮度均匀，质量稳定，是您实验的首选。需要注意的是Marker的电泳同样也要符合DNA电泳的操作标准。如果选择λDNA/HindIII或者λDNA/EcoRI的酶切Marker，需要预先65℃加热5min，冰上冷却后使用。从而避免HindIII或EcoRI酶切造成的粘性接头导致的片段连接不规则或条带信号弱等现象。 凝胶的染色和观察　　实验室常用的核酸染色剂是溴化乙啶（EB），染色效果好，操作方便，但是稳定性差，具有毒性。而其他系列例如SYBR Green，GelRed，虽然毒性小，但价格昂贵。TIANGEN公司的GeneGreen相比则是性价比高的低毒替代染料，其灵敏度比传统EB染料高10倍以上。注意观察凝胶时应根据染料不同使用合适的光源和激发波长，如果激发波长不对，条带则不易观察，出现条带模糊的现象。

固定化酶的优点如下：1、可能多次使用，稳定性高，单位酶的生产力高。2、极易与底物，产物分开，没有酶的残留，使产物提纯工艺简化，产品率提高，质量较好。3、催化反应条件易于控制，可以装柱连续反应，宜于自动化生产节约劳动力，减少反应器占地面积。所谓固定化酶，是指在一定的空间范围内起催化作用，并能反复和连续使用的酶。通常酶催化反应都是在水溶液中进行的，而固定化酶是将水溶性酶用物理或化学方法处理，使之成为不溶于水的，但仍具有酶活性的状态。酶固定化后一般稳定性增加，易从反应系统中分离，且易于控制，能反复多次使用。便于运输和贮存，有利于自动化生产，但是活性降低，使用范围减小，技术还有发展空间。固定化酶是近十余年发展起来的酶应用技术，在工业生产、化学分析和医药等方面有诱人的应用前景。扩展资料：固定化酶的制备方法有物理法和化学法两大类。物理方法包括物理吸附法、包埋法等。物理法固定酶的优点在于酶不参加化学反应,整体结构保持不变,酶的催化活性得到很好保留。但是,由于包埋物或半透膜具有一定的空间或立体阻碍作用,因此对一些反应不适用。化学法包括结合法、交联法。结合法又分为离子结合法和共价结合法。是将酶通过化学键连接到天然的或合成的高分子载体上,使用偶联剂通过酶表面的基团将酶交联起来,而形成相对分子量更大、不溶性的固定化酶的方法。

固定化酶的优缺点：一、优点1、可能多次使用，稳定性高，单位酶的生产力高。2、极易与底物，产物分开，没有酶的残留，使产物提纯工艺简化，产品率提高，质量较好。3、催化反应条件易于控制，可以装柱连续反应，宜于自动化生产节约劳动力，减少反应器占地面积。二、缺点1、许多酶在固定化时，需利用有毒的化学试剂使酶与支持物结合，这些试剂若残留于食品中对人类健康有很大的影响。2、连续操作时，反应体系中常滋生一些微生物，后者利用食品的养分进行生长代谢，污染食品。3、固定化时，酶活力有损失。4、增加了生产的成本，工厂初始投资大。5、只能用于可溶性底物，而且较适用于小分子底物，对大分子底物不适宜。6、与完整菌体相比不适宜于多酶反应，特别是需要辅助因子的反应。7、胞内酶必须经过酶的分离手续。固定化酶科普固定化酶是20世纪60年代发展起来的一种新技术，是指在一定的空间范围内起催化作用，并能反复和连续使用的酶。通常酶催化反应都是在水溶液中进行的，而固定化酶是将水溶性酶用物理或化学方法处理，使之成为不溶于水的，但仍具有酶活性的状态。

优点：①固定化酶可重复使用，使酶的使用效率提高、使用成本降低。②固定化酶极易与反应体系分离，简化了提纯工艺，而且产品收率高、质量好。③在多数情况下，酶经固定化后稳定性得到提高。④固定化酶的催化反应过程更易控制。⑤固定化酶具有一定的机械强度，可以用搅拌或装柱的方式作用于底物溶液，便于酶催化反应的连续化和自动化操作。⑥固定化酶与游离酶相比更适于多酶体系的使用，不仅可利用多酶体系中的协同效应使酶催化反应速率大大提高，而且还可以控制反应按一定顺序进行。缺点：①固定化可能造成酶的部分失活，酶活力有损失。②酶催化微环境的改变可能导致其反应动力学发生变化。③固定化酶的使用成本增加，使工厂的初始投资增大、④固定化酶一般只适用于水溶性的小分子底物，对于大分子底物不适宜。⑤与完整菌体细胞相比，固定化酶不适宜于多酶反应，特别是需要辅助因子参加的反应。⑥胞内酶进行固定化时必须经过酶的分离纯化操作扩展资料固定化酶的发展历史：固定化酶的研究始于1910年，正式研究于20世纪60年代，70年代已在全世界普遍开展。酶的固定化(Immobilizationofenzymes)是用固体材料将酶束缚或限制于一定区域内,仍能进行其特有的催化反应、并可回收及重复利用的一类技术。固定化酶不仅在化学、生物学及生物工程、医学及生命科学等学科领域的研究异常活跃，得到迅速发展和广泛的应用，而且因为具有节省资源与能源、减少或防治污染的生态环境效应而符合可持续发展的战略要求。

优点：①固定化酶可重复使用，使酶的使用效率提高、使用成本降低。②固定化酶极易与反应体系分离，简化了提纯工艺，而且产品收率高、质量好。③在多数情况下，酶经固定化后稳定性得到提高。④固定化酶的催化反应过程更易控制。⑤固定化酶具有一定的机械强度，可以用搅拌或装柱的方式作用于底物溶液，便于酶催化反应的连续化和自动化操作。⑥固定化酶与游离酶相比更适于多酶体系的使用，不仅可利用多酶体系中的协同效应使酶催化反应速率大大提高，而且还可以控制反应按一定顺序进行。缺点：①固定化可能造成酶的部分失活，酶活力有损失。②酶催化微环境的改变可能导致其反应动力学发生变化。③固定化酶的使用成本增加，使工厂的初始投资增大、④固定化酶一般只适用于水溶性的小分子底物，对于大分子底物不适宜。⑤与完整菌体细胞相比，固定化酶不适宜于多酶反应，特别是需要辅助因子参加的反应。⑥胞内酶进行固定化时必须经过酶的分离纯化操作 。

将酶从微生物细胞中提取出，将其与底物作用制造产品，也可以将提取出的酶用固体支持物(称为载体)固定，使其成为不溶于水或不易散失和可多次使用的生物催化剂，利用它与底物作用制造产品。未固定的酶或细胞用于工业生产，可以称为游离酶或细胞，固定的酶称为固定化酶 (immobilized enzyme)。 游离酶(细胞)与底物作用是一次性的，而固定化酶和固定化细胞与反应物作用可多次使用，有的可达几十、几百次，甚至连续使用几年。

　　　　固定化酶（immobilized enzyme)是20世纪60年代发展起来的一种新技术。所谓固定化酶，是指在一定的空间范围内起催化作用，并能反复和连续使用的酶。通常酶催化反应都是在水溶液中进行的，而固定化酶是将水溶性酶用物理或化学方法处理，使之成为不溶于水的，但仍具有酶活性的状态 。　　酶固定化后一般稳定性增加，易从反应系统中分离，且易于控制，能反复多次使用。便于运输和贮存，有利于自动化生产，但是活性降低，使用范围减小，技术还有发展空间。固定化酶是近十余年发展起来的酶应用技术，在工业生产、化学分析和医药等方面有诱人的应用前景。　　　　优点：　　①固定化酶可重复使用，使酶的使用效率提高、使用成本降低。　　②固定化酶极易与反应体系分离，简化了提纯工艺，而且产品收率高、质量好。　　③在多数情况下，酶经固定化后稳定性得到提高。　　④固定化酶的催化反应过程更易控制。　　⑤固定化酶具有一定的机械强度，可以用搅拌或装柱的方式作用于底物溶液，便于酶催化反应的连续化和自动化操作。　　⑥固定化酶与游离酶相比更适于多酶体系的使用，不仅可利用多酶体系中的协同效应使酶催化反应速率大大提高，而且还可以控制反应按一定顺序进行。　　缺点：　　①固定化可能造成酶的部分失活，酶活力有损失。　　②酶催化微环境的改变可能导致其反应动力学发生变化。　　③固定化酶的使用成本增加，使工厂的初始投资增大、　　④固定化酶一般只适用于水溶性的小分子底物，对于大分子底物不适宜。　　⑤与完整菌体细胞相比，固定化酶不适宜于多酶反应，特别是需要辅助因子参加的反应。　　⑥胞内酶进行固定化时必须经过酶的分离纯化操作 。

因为在有些反应相中，如果酶和产物混合在一起以后不好分离，会影响后续操作，此外，溶解相的酶有时候效率会比较低。方法：1、载体结合，将酶和一些高分子材料结合在一起。优点：制作简单，反应效率较高，比较适合大型工业化生产；缺点：适用的酶范围比较小。2、交联，利用连接分子将酶相互连在一起形成高分子。优点：类似第一条；缺点：会产生酶的浪费，教练反应比较激烈会可能导致酶活性的降低。3、包埋，将酶包裹在高分子材料所形成的网格中，包埋材料允许反应物通过，但不允许酶通过。优点：方法较统一，适合实验室操作，对酶和反应相限制较少；缺点：持久性差，包埋反应可能会减损酶活性。

固定化酶（immobilized enzyme）　　不溶于水的酶。是用物理的或化学的方法使酶与水不溶性大分子载体结合或把酶包埋在水不溶性凝胶或半透膜的微囊体中制成的。酶固定化后一般稳定性增加，易从反应系统中分离，且易于控制，能反复多次使用。便于运输和贮存，有利于自动化生产。固定化酶是近十余年发展起来的酶应用技术，在工业生产、化学分析和医药等方面有诱人的应用前景。　　固定化酶的研究始于1910年,正式研究于20世纪60年代,70年代已在全世界普遍开展。酶的固定化(Immobilization of enzymes)是用固体材料将酶束缚或限制于一定区域内,仍能进行其特有的催化反应、并可回收及重复利用的一类技术。与游离酶相比,固定化酶在保持其高效专一及温和的酶催化反应特性的同时,又克服了游离酶的不足之处,呈现贮存稳定性高、分离回收容易、可多次重复使用、操作连续可控、工艺简便等一系列优点。固定化酶不仅在化学、生物学及生物工程、医学及生命科学等学科领域的研究异常活跃,得到迅速发展和广泛的应用,而且因为具有节省资源与能源、减少或防治污染的生态环境效应而符合可持续发展的战略要求。　　固定化酶的制备方法有物理法和化学法两大类。物理方法包括物理吸附法、包埋法等。物理法固定酶的优点在于酶不参加化学反应,整体结构保持不变,酶的催化活性得到很好保留。但是,由于包埋物或半透膜具有一定的空间或立体阻碍作用,因此对一些反应不适用。化学法是将酶通过化学键连接到天然的或合成的高分子载体上,使用偶联剂通过酶表面的基团将酶交联起来,而形成相对分子量更大、不溶性的固定化酶的方法.

1,细胞生长较为缓慢，利于此生代谢产物的积累2，能控制化学环境，方便收获次生代谢产物3，细胞经包埋后所受的剪切力损失减小4有利于进行连续培养和生物转化

固定化细胞技术是指通过化学的或物理的手段，将游离细胞定位于限定的空间区域，使之成为不悬浮于水但仍保持生物活性，并反复利用的方法。该方法有利于提高生物反应器内微生物细胞的浓度和纯度，保持高效菌种，利于反应器的固液分离，也利于除氮和除去高浓度有机物或某些难降解物质。缺点：固定化困难，有些细胞不能固定化胞内产酶的需要进行破碎，不能使用此方法

能催化多种物质

固定化细胞是在固定化酶的基础上发展起来的.它的优点：1.使用固定化细胞省去了酶的分离过程,显著降低了成本.2.固定化细胞为多酶系统,不需要辅助因子3.增加了细胞对不利环境的耐逆性,可重复使用.4.增加了酶的稳定性.它的缺点：1.对底物和产物的要求是可以穿过细胞壁细胞膜.2.会形成大量的副产物,降低了纯度.3.维持固定化细胞持续的催化活性远比酶要复杂,有些细胞在条件不适宜的情况下很容易发生自溶,影响产品的稳定性.

固定化酶的研究始于1910年,正式研究于20世纪60年代,70年代已在全世界普遍开展。酶的固定化(Immobilization of enzymes)是用固体材料将酶束缚或限制于一定区域内,仍能进行其特有的催化反应、并可回收及重复利用的一类技术。与游离酶相比,固定化酶在保持其高效专一及温和的酶催化反应特性的同时,又克服了游离酶的不足之处,呈现贮存稳定性高、分离回收容易、可多次重复使用、操作连续可控、工艺简便等一系列优点。固定化酶不仅在化学、生物学及生物工程、医学及生命科学等学科领域的研究异常活跃,得到迅速发展和广泛的应用,而且因为具有节省资源与能源、减少或防治污染的生态环境效应而符合可持续发展的战略要求。

每次总活性和最初的总活性。固定化酶的优点：1、酶与产物、底物易分开；2、可多批次使用和装柱连续反应；提高酶的稳定性；3、产物中无酶残留，简化产品纯化工艺；提高酶的使用效率，成本降低；4、增加产物收率，提高产物质量。

胶原蛋白是一种生物性高分子物质，英文学名collagen。在动物细胞中扮演结合组织的角色。为生物科技产业最具关键性的原材料之一，也是需求量十分庞大的最佳生医材料。其应用领域包括生医材料、化妆 品、食品工业、研究用途等。 胶原蛋白是一种细胞外蛋白质，它是由3条肽链拧成螺旋形的纤维状蛋白质，胶原蛋白是人体内含量最丰富的蛋白质，占全身总蛋白质的30%以上。 胶原蛋白富含人体需要的甘氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸等氨基酸。胶原蛋白是细胞外基质中最重要的组成部分。 一个成年人的身体内约有3公斤胶原蛋白，主要存在于人体皮肤、骨骼、眼睛、牙齿、肌腱、内脏(包括心、胃、肠、血管)等部位，其功能是维持皮肤和组织器官的形态和结构，也是修复各损伤组织的重要原料物质。在人体皮肤成分中，有70%是由胶原蛋白所组成。 当胶原蛋白不足时，不仅皮肤及骨骼会出现问题，对内脏器官也会产生不利影响。也就是说，胶原蛋白是维持身体正常活动所不可缺少的重要成分。同时也是使身体保持年轻、防止老化的物质。另外，胶原蛋白还可以预防疾病，改善体质，对美容和健康都很有帮助。 现在胶原蛋白正慢慢进入美容护肤领域.如下图示当真皮层的胶原蛋白(下图黄色部分)被氧化、断裂后，对表皮的支撑作用就消失了，因此造成不均一的塌陷，这样皱纹就产生了。 口服胶原蛋白 通过水解、酶解等工艺生成的胶原蛋白口服品，分子量3000da为主流，有易于人体吸收和利用的特点，具有美白、补水、修纹、丰胸、健骨等功效。粉剂、口服液、胶囊。 小针美容用胶原蛋白 (dermal collagen injectable) 胶原蛋白回填疗法是一种已经由临床证实其安全性之疗法，可治疗脸部的皱纹、疤痕或脸部 皮肤 缺陷。胶原蛋白美容针剂对于人类脸部软性组织之皱折、凹陷及疤痕的矫正有显而易见的效果，可使病人容颜焕然一新。 伤口覆盖物胶原蛋白 (collagen wound dressing) 胶原蛋白会与血小板作用而产生凝血现象，胶原蛋白快速止血绷带可在10至15秒之内止住动脉流血，在急救和治疗身体创伤时特别有效。目前的急救止血方法除了向伤口施压以外，没有任何有效的方法。预计此产品可以进入庞大的急救材料与 军事医疗市场。 抗粘黏覆盖物之胶原蛋白 透明质酸 (colla-ha anti-adhesion sheet) 用来预防伤口愈合时所产生不必要的组织粘黏情况，以加快病患手术后的复原。可用在施行腹腔手术的病人，防止小肠部位阻塞。亦可用在妇科病人上，减少组织粘黏，而可降低骨盆腔疼痛，减少妇女不孕症发生。 编辑本段胶原蛋白推荐食用方法 每天约10克，加入到温水、牛奶、果汁或者其它饮品中，即可饮用。建议食用时间:晚上临睡前两个小时。 编辑本段胶原蛋白选择标准 标准一 分子量 由中国食品发酵工业研究院证实，胶原蛋白在人体内分解成小肽和氨基酸后才能被人体吸收(降解到平均分子量约1000道尔顿【简称d】后才易吸收)，二肽和三肽不需要经过肠胃酶降解就能直接被吸收。胶原蛋白分子量低于1000d被人体直接吸收率可以勉强达到“100%”。1000d以上的胶原蛋白要被降解到小肽才能被吸收，其吸收率要看人体消化系统的能力了，其比率是有限的(炖猪蹄里胶原蛋白吸收多少要看您自己，分子量低的胶原蛋白吸收一般来说要高些) 标准二 食品级 化妆品级、食品级和药品级区别在于重金属、激素、抗生素等含量 标准三 没有添加 劣质的产品，会添加成分掩饰腥臭味。胶原蛋白加入玻尿酸、vc能促进吸收，稳定成分。 编辑本段胶原蛋白分类 目前将胶原分成间质胶原、基底膜胶原和细胞外周胶原，间质型胶原蛋白分子占整个机体胶原的绝大部分。那么，胶原蛋白的分类还主要是包括i、ⅱ 、ⅲ型胶原蛋白分子，其主要分布于皮肤、肌腱，等组织。但是，其中的ⅱ型胶原蛋白由软骨细胞产生;基底膜胶原蛋白通常是指ⅳ 型胶原蛋白.其主要分布于基底膜;细胞周胶原蛋白通常中指v 型胶原蛋白。 编辑本段优质胶原蛋白的特点 1、溶解性:胶原蛋白不溶于水，只有粉状的胶原胶白提取物，经过低温珻降解技术，将分子量结构降低 后，才会在温水中慢慢溶解，搅拌令其溶解更均匀，利于肠胃吸收,提取工艺越好越容易溶解。 2、味道:纯正的胶原蛋白提取物有股淡淡的豆味，类似于蛋白粉和豆粉的味道，但一般难嗅出来。 3、颜色:胶原蛋白提取物溶解在水中会出现透明的淡黄色，因为胶原蛋白少数分子与水中的氢分子产生 反应，成为氯基酸的一种。 胶原蛋白的应用 具有其它替代材料无可比拟的优越性: ①胶原大分子的螺旋结构和存在结晶区.使其具有一定的热稳定性; ②胶原天然的紧密的纤维结构，使胶原材料显示出很强的韧性和强度，适用于薄膜材料的制备; ③大最胶原被用作制造肠衣等可食用包装材料.其独特之处是:在热处理过程中.随着水分和油脂的蒸发和熔化.胶原几乎与肉食的收缩率一致。而其他的可食用包装材料还没被发现具有这品质; ④由于胶原分子链上含有大量的亲水基因，所以与水结合的能力很强，这一性质使胶原蛋白在食品中可以用作填充剂和凝胶; ⑤胶原蛋白在酸性和碱性介质中膨胀，这一性质也应用于制备胶原基材料的处理工艺中。 胶原蛋白作为功能保健食品使用:可以预防心血管病 研究表明，胶原蛋白可以降低血甘油三酯和胆固醇，并可增高体内某些缺乏的必需微量元素，从而使其维持在一个相对正常的范围之内，是一种理想的减肥降血脂食品。此外，胶原蛋白在协助机体排出铝质，减少铝质在体内聚集方面也有独特之处。铝对人体有害，研究表明，日前逐渐增多的老年痴呆症与铝的摄入量有关，同时胶原蛋白有加速血红蛋白和红细胞生成的功效，它具有改善循环、对冠心病、缺血性脑病有利。 可以作为一种补钙食品 胶原蛋白的特征氨基酸羟基脯氨酸是血浆中运输钙到骨细胞的运载工具，骨细胞中的骨胶原是羟基磷灰石的黏合剂，它与羟摹磷灰石共同构成了骨骼的主体。因此，只要摄入足够的胶原蛋白，就能保证正常机体钙质的摄入量，胶原蛋白可成制成补钙的保健食品。 可以为特殊人群使用 妇科疾病的根源来自于内分泌失调，胶原蛋白能够改善妇科疾病的困扰，而更年期的妇女更需要胶原蛋白供给身体所需，使得更年期妇女能够更轻松面对各种不适。 胶原蛋白中含有大量甘氨酸，在人体内不仅参与合成胶原，而且还是大脑细胞中是一种中枢神经抑制性递质，以产生对中枢神经的镇静作用，对焦虑症、神经衰弱等有良好的治疗作用胶原蛋白食品，在胃里可以抑制蛋白质因胃酸作用引起的凝聚作用，从而有利于食物的消化，还有抑制胃酸和胃原酶分泌的作用，可减轻胃溃疡患者疼痛，促进胃溃疡愈合。 胶原蛋白是身体免疫作用中负责重要功能的阿米巴细胞清扫异物的感知器，因此对预防疾病很有帮助。 作为食品添加剂使用 在肉制品中用做肉制品改良剂，胶原蛋白的水解产物明胶，通过破坏胶原蛋白分子内的氢键，使其原有的紧密超螺旋结构被破坏。形成结构较为松散的小分子，加入肉制品中可以改善结缔组织的嫩度，使其具有良好的品质;增加蛋白质含量 既口感好又有营养。m euuenet等人的研究表明，加胶原量2%，水20%左右时，腊肠的感观、质地和口感(润滑感)最好。同时胶原蛋白与其他蛋白质一样具有良好的染色性，根据制品的需要，可以用红曲等食用色素将其染成近似于肌肉组织的桃红色，使消费者易于接受。 冷冻食品 明胶可做为冷冻食品的改良剂，用作胶冻剂，其熔点较低，易溶于热水中，具有入口即化的特点，常用作餐用胶冻、粮食胶冻、果冻等。在冰淇淋、雪糕等生产中，加入适量的明胶可以起到防止形成粗粮的冰晶，保持组织细腻和降低溶化速度等作用。明胶在冰淇淋中的用量一般为0.25%~0.60%。 饮料 鱼胶是国际上公认的最高级的胶澄清剂，在啤酒和葡萄酒行业，鱼胶和明胶作为沉降、澄清剂，可以取得十分好的效果，产品质量也非常稳定。在果酒酿造过程中也起到增稠剂，乳化剂、稳定剂、澄清剂等作用。在茶饮料的生产中，明胶可以防止茶饮料长期存放引起的混浊，改善茶饮料品质的目的。 乳制品 胶原多肽可广泛用于中性乳饮料、酸性乳饮料、鲜牛奶、酸奶等液态乳制品巾，起到抗乳清析出、乳化稳定等功效，也可添加于奶粉中，既可提高奶粉的营养价值，又可增强奶粉的功能性，加速骨骼发育、增强智力、提高机体的免疫力。 糕点糖果 胶原多肽可添加至面包中，添加量为3%~5%，可延长面包的老化时间，提高面包的体积及面包的松软度。明胶具有吸水和支撑骨架的作用，其微粒溶于水后.能相互交织成网状结构，凝聚后，糖与水可以充塞，使柔软的糖果保持稳定形态，承受较大的荷载也不会变形，提高糖果的营养价值，可开发低热量糖果。 可以作为食品包装材料使用 人造肠衣 近年来.各类香肠制品在肉制品中所占的比例越来越大，天然的肠衣制品严重缺乏.研究人员正致力于替代品的开发以胶原蛋白质为主要的胶原肠衣本身是营养丰富的高蛋白物质。在热处理过程中，随着水分和油脂的蒸发与溶化。胶原几乎与肉食品的收缩率一致.而其他的可食用包装材料还没有被发现具有这种品质。其次，胶原蛋白本身具有固定化酶的功能。可以改善食品的风味和质量。尤其是香肠类制品。人造胶原肠衣同时还具有口感好、透明度高、制作工艺简单等特点，利于大量生产，开发前景好。 包装膜 胶原蛋白可以用作果脯蜜饯等内包装膜，辅加以甘油、cacl2等添加剂，提高膜的机械性能，成为既美观又有良好的机械性能，同时也是一种营养载体。可食性的胶原蛋白包装膜，一般具有良好的抗张强度、热封性和较高的阻气、阻油、阻湿性等。可以广泛用于各类食品的保鲜。 涂层材料 明胶作为涂层材料在食品表面具有诸多优点: ①避免食品氧化，抑制氨基酸和糖类之间的美拉德反应: ②防止粉末状、颗粒状的糖类食品吸潮结块僵硬现象; ③使食品表面有光泽; ④作为稳定剂，防止产品干缩变形; ⑤具有保鲜作用。在浸泡水果蔬菜的糖液中.加入一定量的明胶溶液，以使果蔬表面形成保护膜.可以保证食品的天然风味和新鲜度; ⑥防止食品腐败。延长食品的保存期; ⑦提高挥发性食品成分的保存性; ⑧调整溶解度，等等。 胶原蛋白本质 猪脚、猪皮与骨骼都有一层粘稠状的胶质，吃起来软而具有弹性，也相当粘，这就是胶原蛋白。有许多药物是包以一层胶囊，胶囊的成分是明胶(gelatin)。而明胶是胶原蛋白的同类生化物质，结构类似，是胶原蛋白的一种变形产物。 食品中的果冻，软糖等也都添加有胶原蛋白，近年来一些化妆品也宣称都添加有胶原蛋白，可见胶原蛋白与日常生活有密切关系，只是一般人很少去注意而已。 编辑本段胶原蛋白在人体之功能 一、对皮肤功能:保护、具适当弹性 表皮下层，占有大部分结构的是真皮层，厚度为2公厘左右，又可分为三层，即乳头层、乳头下层及网状层等，大部分由蛋白质所构成，此部分蛋白质是同胶原蛋白及弹性蛋白(elastin)组成，其他则是神经、毛细血管、汗腺及皮脂腺、淋巴管及毛根等。 皮肤成分中有70%是由胶原蛋白组成，皮肤有如一个大套子紧紧包住身体各处，表面积相当大，人体四肢活动时，皮肤中胶原蛋白发挥功能，使皮肤具有保护功能，又有适当弹性及坚硬度。 表皮的基底膜与真皮中的胶原蛋白紧密结合，真皮呈现波浪状也使得表皮随之起伏。手脚能自由弯曲，跳高时具有弹性，主要归功于胶原蛋白。胶原蛋白在皮肤结构中是紧紧包住真皮层中的毛根皮脂腺以及细胞。皮肤老化后会失去弹性，主要也与胶原蛋白有关。 二、骨骼坚硬具弹性，不致疏松脆弱 骨骼中含钙质成分，当牙齿中所含钙质流失时会造成牙齿病变，容易蛀牙及得牙周病等，骨骼钙流失时则导致骨质疏松。胶原蛋白能使得钙质与骨细胞能结合，不致流失。 骨骼中的胶原蛋白流失时会使得骨中钙量也降低，此时只增加钙摄取量的话，也不易改善这种骨质疏松的现象，因为钙无法在骨中保住，多吃钙也会流失，主要由于胶原蛋白量已减少。所以要保住骨本，可由食物中摄取或是以胶原蛋白保健食品来补充。 真皮中胶原蛋白与弹性蛋白含量比例为45:1左右，而骨骼中胶原蛋白含量约占20%，在皮肤与骨中胶原蛋白都是主要蛋白质成分，以骨中总蛋白质量来计算的话则有80%是胶原蛋白。因为含有胶原蛋白，所以骨骼与牙齿在坚硬中同时还带有弹性。 一般动物筋骨中也含有许多胶原蛋白，称之为“骨胶原”，动物筋骨中能抽取胶原蛋白及明胶，可以用在医药及工业用途。 三、胶原蛋白能使眼睛能够透光，眼角膜保持透明 眼角膜是眼睛中重要结构之一，其中所含胶原蛋白纤维呈现规则排列，此种结构不但可以让光线透过，也因为此种胶原蛋白纤维特殊的排列方式，眼角膜呈现透明。由于胶原蛋白是眼角膜主要成分蛋白质，所以以胶原蛋白为原料所制造的隐形眼镜很适合人体也就是身体合适性高，而且比其他材料为原料的隐形眼镜保水性还佳(图七)。 四、促使肌肉细胞连接并具弹性与光泽 肌肉主要是由肌纤蛋白及肌球蛋白所构成，而细胞与细胞之间是利用胶原蛋白进行粘合的，同时也是身体构成材料之一。胶原蛋白分子所形成的立体骨架可以使身体保持良好姿势，并呈现适当柔软度。 吃牛肉时，常会有较为坚硬的[牛筋]，主要成分就是胶原蛋白。 五、保护及强化内脏功能 人体主要的内脏器官及组织都含有胶原蛋白，在这些脏器表皮结构的下方是胶原蛋白，最大功能在保护及强化脏器，例如胃或肠即是例子。 吃猪脑或是猪肝时，常感到异常柔软，不像猪脚那么坚硬、具弹性，主要理由是这些脏器所含胶原蛋白较少。虽然如此，胶原蛋白仍是这些器官不可或缺的成分。 胶原蛋白的护肤作用 胶原蛋白被称为“骨中之骨，肤中之肤，肉中之肉“，可以说是真皮层强有力的后盾，其对皮肤的作用不言而喻。不要小看它，你的皮肤这么光滑，这么水嫩，这么有弹性吗?还是多亏了胶原蛋白。段建华告诉记者，胶原蛋白对皮肤的好处，具体表现在以下几个方面。 保湿:胶原蛋白含亲水性的天然保湿因子，而且三螺旋结构能强劲锁住水分，让皮肤时刻保持湿润、水嫩的状态! 滋养:活性胶原蛋白对皮肤的渗透性强，可透过角质层与皮肤上皮细胞结合，参与和改善皮肤细胞的代谢，使皮肤中的胶原蛋白活性加强。它能保持角质层水分及纤维结构的完整性，改善皮肤细胞生存环境和促进皮肤组织的新陈代谢，增强血液循环，达到滋润皮肤的目的。 亮肤:皮肤的光泽取决于含水量，胶原蛋白良好的保水能力使皮肤水润亮泽，散发健康的光彩。 紧肤:当胶原蛋白被皮肤吸收后，填充在皮肤真皮之间，增加皮肤紧密度，产生皮肤张力，缩小毛孔，使皮肤紧绷而富有弹性! 防皱:真皮中丰满的胶原蛋白层，将皮肤细胞撑起，结合保湿和抑制皱纹的作用，共同达到舒展粗纹，淡化细纹的功效! 修复:活性胶原蛋白能直接渗入肌肤底层，且与周围组织的亲和性好，可协助细胞制造成胶原蛋白，促使皮肤细胞正常成长。同时，活性胶原蛋白本身还具有消炎和更新肌肤的作用。 营养:胶原蛋白对皮肤的渗透性强，可透过角质层与皮肤上皮细胞结合，参与和改善皮肤细胞的代谢，使皮肤中的胶原蛋白活性加强。它能保持角质层水分及纤维结构的完整性，改善皮肤细胞生存环境和促进皮肤组织的新陈代谢，增强血液循环，达到滋润皮肤的目的。 美乳:胶原蛋白中独有的羟脯氨酸具有收紧结缔组织的作用，能使松弛的组织紧实、承托起下垂的乳房，使乳房挺拔、丰满、富有弹性。 如何补充恢复敏感皮肤、受损皮肤中的胶原蛋白层 常见方式有如下几种: 1)口服含胶原蛋白的食物:比如多喝富含胶原蛋白的骨肉汤、口服胶原蛋白补品等。但由于会被人的消化系统过滤掉很大一部分，且真正能到达肌肤并起作用的量非常有限，其过程比较冗长，效率也偏低。 2)直接使用富含并能促进胶原蛋白的护肤品:这是目前最为有效的胶原蛋白补充方法，但需要注意的是必须是含有活性胶原蛋白成份的护肤品才能真正进入真皮层帮助修护肌肤，重建胶原蛋白层。 3)直接皮下注射:主要用于填充深的皱纹，皮肤损伤造成的缺损(如青春痘疤)和修补脸形的缺陷等。其效果立竿见影，但注射到皮肤内的胶元蛋白会被人体逐渐吸收，因此其功效只能维持半年至一年，而且少数人群可能会出现过敏、感染等副作用。推荐到专业级的整形医院进行注射，以免出现意外。

胶原蛋白简介 胶原蛋白是一种生物性高分子物质，在动物细胞中扮演结合组织的角色。为生物科技产业最具关键性的原材料之一，也是需求量十分庞大的最佳生医材料。其应用领域包括生医材料、化妆 品、食品工业、研究用途等。 胶原蛋白的组成 胶原蛋白富含除色氨酸和半胱氨酸外的18种氨基酸，其中维持人体生长所必需的氨基酸有7种。胶原蛋白中的甘氨酸占30％ ． 脯氨酸和羟脯氨酸共占约25％ ，是各种蛋白质中含量最高的，丙氨酸、谷氨酸的含量也比较高．同时还含有在一般蛋白中少见的羟脯氨酸和焦谷氨酸和在其他蛋白质几乎不存在的羟基赖氨酸。所以胶原蛋白的营养十分丰富。胶原蛋白的结构特点 胶原蛋白是细胞外基质的结构蛋白质，其分子在细胞外基质中聚集为超分子结构。分子量为300 ku。胶原蛋白最普遍的结构特征是三螺旋结构。其由3条a链多肽组成，每一条胶原链都是左手螺旋构型。3条左手螺旋链叉相互缠绕成右手螺旋结构，即超螺旋结构闭胶原蛋白独特的三重螺旋结构，使其分子结构非常稳定，并且具有低免疫原性和良好的生物相容性等。结构决定性质，性质决定用途，胶原蛋白的结构的多样性和复杂性决定其在许多领域的重要地位。胶原蛋白产品具有良好的应用前景。 人体之所以能够活动自如，就是因为有关节的结构，大部分的关节，不但是提供人体活动之需，并经由软骨保护骨头避免磨损，软骨当中有65%至80%是由水所组成，其它则有醣蛋白、胶原蛋白及软骨细胞，这些提供了软骨健康营养及功能保护。事实上，软骨本身是一多孔结构，胶原蛋白是一条条细长纤维形成的网套，醣蛋白则是具有弹性的球体，水分则填塞其中，这些组成都必须完整，才可使软骨负荷重力，若胶原蛋白变少，会使醣蛋白与胶原蛋白的网套连接松弛，或是醣蛋白内含物减少，会使醣蛋白不再具有弹性，都会导致关节受力时容易变加速磨损，随着患者年龄增长，造成这些材质「自然消失」或「功能退化」，就形成所谓的退化性关节炎。所以银发族、更年期妇女、运动过度者、骨折者或关节容易酸痛者应多补充富含胶原蛋白之食物。胶原蛋白本质 猪脚、猪皮与骨骼都有一层粘稠状的胶质，吃起来软而具有弹性，也相当粘，这就是胶原蛋白。有许多药物是包以一层胶囊，胶囊的成分是明胶（gelatin）。而明胶是胶原蛋白的同类生化物质，结构类似，是胶原蛋白的一种变形产物。 食品中的果冻，软糖等也都添加有胶原蛋白，近年来一些化妆品也宣称都添加有胶原蛋白，可见胶原蛋白与日常生活有密切关系，只是一般人很少去注意而已。胶原蛋白是人体骨骼、尤其是软骨组织中的重要组成成分。胶原蛋白就像骨骼中的一张充满小洞的网，它会牢牢地留住就要流失的钙质。没有这张充满小洞的网，即便是补充了过量的钙，也会白白地流失掉。通常情况下，骨质总量中的钙、镁、磷等无机物质仅占总量的百分之几，而胶原蛋白等有机物质却要占超过80%。对运动人群来说，关节的不断剧烈磨损会形成软骨损伤，短期内乃至永久地得不到恢复。对一般人来说，在25岁之后，体内的胶原蛋白就开始逐渐流失，尤其是女性，由于年龄造成的体内激素失调，流失的速度要比男性快数倍。因此维持关节和骨骼健康的最佳办法就是及时地补充钙质以及胶原蛋白。

高分子没出息。。。。我2个同学高分子 一个找了不是本行的工作 一个出去读EE了。。。

食品行业的应用：在食品中用甘油二酯替代普通油脂，不仅不影响食欲，而且可以抑制体重增加，可利用DG生产具有减肥作用的功能食品，如低热量的人造奶油、糖果、巧克力、焙烤制品、涂抹黄油、蛋黄酱、冰淇淋等等。医疗行业的应用：甘油二酯能够降低人和小鼠血清甘油三酯，可用于预防和治疗高脂血症以及与高脂血症密切相关的心脑血管疾病，如动脉硬化、冠心病、中风、脑血栓等。制药工业中，DG除了用作乳剂、粉剂的辅助成分之外，还可直接与药品结合，加速药品吸收，控制药物释放。

胶原蛋白 胶原蛋白是一种生物性高分子物质，在动物细胞中扮演结合组织的角色。为生物科技产业最具 关键性的原材料之一，也是需求量十分庞大的最佳生医材料。其应用领域包括生医材料、化妆 品、食品工业、研究用途等。 用途: 1.手术用止血覆盖物胶原蛋白 生物体高分子作为人工皮肤或是伤口的敷料有很大的潜力。此产品主要用于外科止血方面。胶原 蛋白可使血液凝固，具有凝血功能，用以作为伤口止血敷料，主要是基于胶原蛋白能够与伤口紧 密结合，并入新生组织当中，并作为细胞生长时之支架。因为海绵状的胶原蛋白能吸收脑脊髓液，可分开脑与脑上组织且无严重的发炎现象，所以亦可作为破损之脑膜取代物之用。 2.小针美容用胶原蛋白 胶原蛋白回填疗法是一种已经由临床证实其安全性之疗法，可治疗脸部的皱纹、疤痕或脸部 皮肤 缺陷。胶原蛋白美容针剂对于人类脸部软性组织之皱折、凹陷及疤痕的矫正有显而易见的效果，可使病人容颜焕然一新。 3.伤口覆盖物胶原蛋白 胶原蛋白会与血小板作用而产生凝血现象，因此种凝血现象，胶原蛋白快速止血绷带 可 再 10至15秒之内止住动脉流血，在急救和治疗身体创伤时特别有效。目前的急救止血方法除了向伤口施压以外，没有任何有效的方法。预计此产品可以进入庞大的急救材料与 军事医疗市场。 4.抗沾黏覆盖物之胶原蛋白+透明质酸 用来预防伤口愈合时所产生不必要的组织沾黏情况，以加快病患手术后的复原。可用在施行腹腔手术的病人，防止小肠部位阻塞。亦可用在妇科病人上，减少组织沾黏，而可降低骨盆腔疼痛，减少妇女不孕症发生。 胶原蛋白的组成 胶原蛋白富含除色氨酸和半胱氨酸外的18种氨基酸，其中维持人体生长所必需的氨基酸有7种。胶原蛋白中的甘氨酸占30％ ． 脯氨酸和羟脯氨酸共占约25％ ，是各种蛋白质中含量最高的，丙氨酸、谷氨酸的含量也比较高．同时还含有在一般蛋白中少见的羟脯氨酸和焦谷氨酸和在其他蛋白质几乎不存在的羟基赖氨酸。所以胶原蛋白的营养十分丰富。【胶原蛋白的应用】胶原蛋白按其应用可以分为食品级、一般级、医药级。食用胶原一般来源于动物的真皮、肌腱和骨胶原．其中皮胶原是主要的食用胶原。食用级胶原通常外观为白色，口感柔和，味道清淡，易消化。胶原的独特品质．使得它在许多食品中用作功能物质和营养成分，具有其它替代材料无可比拟的优越性： ①胶原大分子的螺旋结构和存在结晶区．使其具有一定的热稳定性； ②胶原天然的紧密的纤维结构，使胶原材料显示出很强的韧性和强度，适用于薄膜材料的制备； ③大最胶原被用作制造肠衣等可食用包装材料．其独特之处是：在热处理过程中．随着水分和油脂的蒸发和熔化．胶原几乎与肉食的收缩率一致。而其他的可食用包装材料还没被发现具有这品质； ④由于胶原分子链上含有大量的亲水基团． 所以与水结合的能力很强． 这一性质使胶原在食品中可以用作填充剂和凝胶； ⑤胶原在酸性和碱性介质中膨胀，这一性质也应用于制备胶原基材料的处理工艺中 胶原蛋白作为功能保健食品使用：可以预防心血管病研究表明．胶原蛋白可以降低血甘油三酯和胆固醇。并可增高体内某些缺乏的必需微量元素的．从而使其维持在一个相对正常的范围之内．是一种理想的减肥降血脂食品此外，胶原蛋白在协助机体排出铝质．减少铝质在体内聚集方面也有独特之处。铝对人体有害，研究表明，日前逐渐增多的老年痴呆症与铝的摄入量有关同时胶原蛋白有加速血红蛋白和红细胞生成的功效，它具有改善循环、对冠心病、缺血性脑 病有利。 胶原蛋白能使血管正常动作，所以与预防动脉硬化、高血压有密切的关系；而癌细胞对生命体而言是一种异物．胶原蛋白会包住癌细胞．预防它增值或转移。适合糖尿病、。肾脏病患等重症患者摄取优质高蛋白保健食品 可以作为一种补钙食品 胶原蛋白的特征氨基酸羟基脯氨酸是血浆中运输钙到骨细胞的运载工具．骨细胞中的骨胶原是羟基磷灰石的黏合剂．它与羟摹磷灰石共同构成了骨骼的主体。因此，只要摄入足够的胶原蛋白．就能保证正常机体钙质的摄入量．胶原蛋白可成制成补钙的保健食品。 胶原蛋白是人体骨骼、尤其是软骨组织中的重要组成成分。胶原蛋白就像骨骼中的一张充满小洞的网，它会牢牢地留住就要流失的钙质。没有这张充满小洞的网，即便是补充了过量的钙，也会白白地流失掉。通常情况下，骨质总量中的钙、镁、磷等无机物质仅占总量的百分之几，而胶原蛋白等有机物质却要占超过80%。对运动人群来说，关节的不断剧烈磨损会形成软骨损伤，短期内乃至永久地得不到恢复。对一般人来说，在25岁之后，体内的胶原蛋白就开始逐渐流失，尤其是女性，由于年龄造成的体内激素失调，流失的速度要比男性快数倍。因此维持关节和骨骼健康的最佳办法就是及时地补充钙质以及胶原蛋白。可以为特殊人群使用 妇科疾病的根源来自内分泌失调．胶原蛋白能够改善妇女疾病的困扰．而更年期的妇女更需要胶原蛋白供给身体所需．使得更年期妇女能够更轻松面对各种不适。 胶原蛋白中含有大量甘氨酸．在人体内不仅参与合成胶原．而且还是大脑细胞中是一种中枢神经抑制性递质。以产生对中枢神经的镇静作用，对焦虑症、神经衰弱等有良好的治疗作用胶原蛋白食品．在胃里可以抑制蛋白质因胃酸作用引起的凝聚作用．从而有利于食物的消化：还有抑制胃酸和胃原酶分泌的作用．可减轻胃溃疡患者疼痛。促进胃溃疡愈合。 胶原蛋白是身体免疫作用中负责重要功能的阿米巴细胞清扫异物的感知器．因此对预防疾病很有帮助。 作为食品添加剂使用 在肉制品中用做肉制品改良剂．胶原蛋白的水解产物明胶．通过破坏胶原蛋白分子内的氢键，使其原有的紧密超螺旋结构被破坏。形成结构较为松散的小分子，加入肉制品中可以改善结缔组织的嫩度．使其具有良好的品质．增加蛋白质含量+ 既口感好又有营养。M euUenet等人的研究表明．加胶原量2％ ，水20％左右时．腊肠的感观、质地和口感(润滑感)最好。同时胶原蛋白与其他蛋白质一样具有良好的染色性，根据制品的需要．可以用红曲等食用色素将其染成近似于肌肉组织的桃红色．使消费者易于接受M。 冷冻食品 明胶可做为冷冻食品的改良剂，用作胶冻剂，其熔点较低．易溶于热水中，具有入口即化的特点，常用作餐用胶冻、粮食胶冻、果冻等。在冰淇淋、雪糕等生产中．加入适量的明胶可以起到防止形成粗粮的冰晶．保持组织细腻和降低溶化速度等作用。明胶在冰淇淋中的用量一般为0．25％~0．60％。 饮料 鱼胶是国际上公认的最高级的胶澄清剂，在啤酒和葡萄酒行业．鱼胶和明胶作为沉降、澄清剂，可以取得十分好的效果．产品质量也非常稳定。在果酒酿造过程中也起到增稠剂，乳化剂，稳定剂，澄清剂等作用。在茶饮料的生产中，明胶可以防止茶饮料长期存放引起的混浊．改善茶饮料品质的目的。 乳制品 胶原多肽可广泛用于中性乳饮料、酸性乳饮料、鲜牛奶、酸奶等液态乳制品巾，起到抗乳清析出、乳化稳定等功效．也可添加于奶粉中，既可提高奶粉的营养价值．又可增强奶粉的功能性，加速骨骼发育、增强智力、提高机体的免疫力。 糕点糖果 胶原多肽可添加至面包中，添加量为3％～5％ ，可延长面包的老化时间．提高面包的体积及面包的松软度。明胶具有吸水和支撑骨架的作用，其微粒溶于水后．能相互交织成网状结构，凝聚后，糖与水可以充塞．使柔软的糖果保持稳定形态，承受较大的荷载也不会变形．提高糖果的营养价值，可开发低热量糖果。 可以作为食品包装材料使用人造肠衣 近年来．各类香肠制品在肉制品中所占的比例越来越大．天然的肠衣制品严重缺乏．研究人员正致力于替代品的开发以胶原蛋白质为主要的胶原肠衣本身是营养丰富的高蛋白物质。在热处理过程中，随着水分和油脂的蒸发与溶化。胶原几乎与肉食品的收缩率一致．而其他的可食用包装材料还没有被发现具有这种品质131。其次，胶原蛋白本身具有固定化酶的功能。可以改善食品的风味和质量。尤其是香肠类制品。人造胶原肠衣同时还具有口感好、透明度高、制作工艺简单等特点，利于大量生产，开发前景好。 包装膜 胶原蛋白可以用作果脯蜜饯等内包装膜．辅加以甘油、caCl2等添加剂，提高膜的机械性能，成为既美观又有良好的机械性能，同时也是一种营养载体。可食性的胶原蛋白包装膜．一般具有良好的抗张强度、热封性和较高的阻气、阻油、阻湿性等。可以广泛用于各类食品的保鲜 涂层材料 明胶作为涂层材料在食品表面具有诸多优点： ①避免食品氧化． 抑制氨基酸和糖类之间的美拉德反应： ②防止粉末状、颗粒状的糖类食品吸潮结块僵硬现象； ③使食品表面有光泽； ④作为稳定剂，防止产品干缩变形； ⑤具有保鲜作用。在浸泡水果蔬菜的糖液中．加入一定量的明胶溶液，以使果蔬表面形成保护膜．可以保证食品的天然风味和新鲜度； ⑥防止食品腐败。延长食品的保存期； ⑦提高挥发性食品成分的保存性； ⑧调整溶解度，等等 胶原蛋白作为一种重要的天然蛋白质资源，无论在生物医学、食品保健还是在化妆品、纺织行业中的应用都十分广泛．综合利用方面的研究进展速度很快。其良好的生物相容性、生物可降解性，使在食品工业中的发展具有广阔的应用前景。

竞争性抑制剂在分子结构上与底物相似，酶促反应中，抑制剂和底物竞争与酶的活性中心结合。消除方法：添加底物的浓度，增加底物与酶结合的机会。竞争性抑制剂的结构特征①底物类似物例如，α-葡糖苷酶抑制剂如阿卡波糖(acarbose)、伏格列波糖（voglibose）和米格列醇（miglitol）②过渡态类似物如苯甲酰丙氨醛是胰凝乳蛋白酶的过渡态抑制剂。③其它化合物有些化合物的平面结构与底物并不相似，但立体构象十分相近，也成为竞争性抑制剂。某些竞争性抑制剂的作用原理是抑制剂与一些酶活性中心的金属离子络合，妨碍了底物的进入，从而起到抑制酶活性的目的。