第二章 细胞的化学组成
组成细胞的元素
大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu
主要元素:C、H、O、N、P、S
最基本元素:C
细胞含量最多4种元素:C、H、O、N
在细胞中占细胞鲜重比例最大的化学元素是:O(O>C>H>N)
在细胞中占细胞干重比例最大的化学元素是:C(C>O>N>H)
细胞中无机化合物
水
含量:水是活细胞内含量最多的化合物;水也是生命体内含量最多的化合物
自由水/结合水 比值越大,细胞代谢越强;
结合水/自由水 比值越大,细胞抗性越强。
水与无机盐比较
水 无机盐
存在形式 结合水 自由水 主要以离子型式存在
生理作用 细胞结构的重要组成成分 细胞内的良好溶剂 运输营养物质和代谢废物 参与生物化学反应 构成复杂化合物 维持正常生命活动 维持细胞内的酸碱平衡和渗透压平衡
3、糖类比较:
元素 常见种类 分布 主要功能
单糖 C H O 核糖 动植物 组成核酸
脱氧核糖
葡萄糖、果糖、半乳糖 重要能源物质
二糖 蔗糖 植物 水解为单糖提供能量
麦芽糖
乳糖 动物
多糖 淀粉 植物 植物储能物质
纤维素 细胞壁主要成分
糖原(肝糖原、肌糖原) 动物 动物储能物质
4、组成元素:
化合物 糖类 脂肪 血红蛋白 叶绿素 甲状腺激素 核酸 ATP
组成元素 C、H、O C、H、O C、H、O、N、Fe C、H、O、N、Mg C、H、O、N、I C、H、O、N、P C、H、O、N、P
基本单位:
生物大分子 蛋白质 多糖 核酸
单体 氨基酸 葡萄糖 核苷酸
水解产物:
化合物 淀粉 纤维素 脂肪 蛋白质 核酸
水解终产物 葡萄糖 葡萄糖 甘油和脂肪酸 氨基酸 磷酸、核糖和碱基
总结:
四大能源:(1)重要能源:葡萄糖 (2)主要能源:糖类
(3)直接能源:ATP (4)根本能源:阳光
动植物共有的糖:核糖、脱氧核糖、葡萄糖
动物特有的糖:糖原、乳糖、半乳糖
植物特有的糖:淀粉、蔗糖、麦芽糖、纤维素
植物体内储能物质:淀粉
动物体内储能物质:糖原
多糖的基本组成单位都是:葡萄糖
植物还原性糖:果糖、麦芽糖
动物还原性糖:乳糖、半乳糖
脂质的比较:
分类 元素 常见种类 功能
脂质 脂肪 C、H、O / 主要储能物质 保温 减少摩擦,缓冲和减压
磷脂 C、H、O(N、P) / 细胞膜的主要成分
固醇 胆固醇 与细胞膜流动性有关
性激素 维持生命第二性征,促进生殖器官发育
维生素D 有利于钙、磷的吸收和利用
生命活动的主要承担者————蛋白质
元素组成:主要C、H、O、N 还有少量的S
基本组成单位:氨基酸
蛋白质的主要功能(生命活动的主要承担者)
构成细胞和生物体的重要物质:如 肌动蛋白
催化作用:如 酶
调节作用:如 胰岛素、生长激素
免疫作用:如 抗体、抗原
蛋白质多样性的原因是:组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序不同,多肽链空间结构不同
造成生物多样性的直接原因:蛋白质的多样性
造成生物多样性的根本原因:遗传物质的多样性
有关计算:
肽键数=氨基酸个数—肽链数
最少含有的羧基(—COOH)或氨基数(—NH2)=肽链数
蛋白质分子量=氨基酸分子量x氨基酸个数—水的个数x18
DNA与RNA比较
DNA RNA
全称 脱氧核糖核酸 核糖核酸
分布 主要存在细胞核、少量存在于线粒体、叶绿体 主要存在细胞质
染色剂 甲基绿 吡罗红
链数 双链 单链
碱基 A、C、G、T A、C、G、U
五碳糖 脱氧核糖 核糖
组成单位 脱氧核苷酸 核糖核苷酸
代表生物 原核生物、真核生物、噬菌体 HIV、SARS病毒
注:DNA所含碱基有:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)
RNA所含碱基有:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)
几种常见物质的检测(或鉴定)
待测物 试剂 颜色 条件
还原性糖 斐林试剂 砖红色 水浴加热;甲液和乙液混合后加入
蛋白质 双缩脲试剂 紫色 不需加热;A液、B液依次加入
淀粉 碘液 蓝色
脂肪 苏丹Ⅲ染液 橘黄色
苏丹Ⅳ染液 红色
DNA 甲基绿 绿色
二苯胺 蓝色 沸水浴加热
RNA 吡罗红(派洛宁) 红色
酒精 橙色的重铬酸钾溶液 灰绿色 酸性条件
CO2 澄清的石灰水 浑浊
溴麝香草酚蓝溶液 黄色
注意:上述中甲液:0.1g/mLNaOH溶液 乙液:0.05g/mLCuSO4溶液
A液:0.1g/mLNaOH溶液 B液:0.01 g/mLCuSO4溶液
斐林试剂必须现配现用
鉴定脂肪需在显微镜下观察
第三章 细胞结构和功能
1、细胞内主要细胞器的功能
名称 功能
线粒体 进行有氧呼吸的主要场所
叶绿体 进行光合作用的场所
内质网 细胞内蛋白质合成和加工,以及脂质合成的(车间)
高尔基体 动物细胞:与分泌物的形成有关 植物细胞:与细胞壁的形成有关
液泡 调节细胞内的环境,使细胞保持坚挺
溶酶体 分解衰老、损伤的细胞壁 吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌
核糖体 合成蛋白质
中心体 与细胞有丝分裂有关
2、细胞器知识分类归纳
依据 细胞器名称 特点
分布 叶绿体 植物特有
中心体 动物、低等植物特有
核糖体 原核细胞与真核细胞共有
结构 内质网、液泡、高尔基体 具有单层膜结构
线粒体、叶绿体 具有双层膜结构
核糖体、中心体 不具有膜结构
成分 叶绿体、线粒体 含有DNA
线粒体、叶绿体、核糖体 含有RNA
叶绿体、液泡 含有色素
功能 叶绿体、线粒体、核糖体、高尔基体、内质网 能产生水
叶绿体、线粒体 与能量转换有关(能产生ATP)
叶绿体、线粒体、中心体 能自我复制
核糖体、中心体、高尔基体、线粒体 与细胞有丝分裂有关
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 与分泌蛋白的合成、运输和分泌有关
叶绿体、线粒体、核糖体、内质网 能合成有机物
叶绿体、核糖体、线粒体 能发生碱基互补配对行为
3.细胞器或结构的有关归纳:
含有色素的细胞器 叶绿体、液泡(两细胞器所含的色素种类不同)
含DNA的细胞器(或结构) 叶绿体、线粒体(若问结构,则再加一个细胞核)
含RNA的细胞器(或结构) 叶绿体、线粒体、核糖体(若问结构,则再加一个细胞核)
能自我复制的细胞器 叶绿体、线粒体、中心体
光学显微镜下可见的细胞器 叶绿体、线粒体(需染色才能看到)、液泡
不含磷脂的细胞器 核糖体、中心体
具单层膜的细胞器(或结构) 高尔基体、内质网、液泡(若问结构,则再加一个细胞膜)
具双层膜的细胞器(或结构) 叶绿体、线粒体(若问结构,则再加一个核膜)
与能量转换有关的细胞器(或结构) 叶绿体、线粒体(若问结构、则再加一个细胞质基质)
能产生水的细胞器 叶绿体、线粒体、核糖体(氨基酸脱水缩合)
能产生ATP的细胞器 叶绿体、线粒体(若问结构,则再加一个细胞质基质)
含胸腺嘧啶的细胞器 叶绿体、线粒体(思路:相当于问含DNA的细胞器)
含尿嘧啶的细胞器(或结构) 叶绿体、线粒体、核糖体(思路:相当于问含RNA的细胞器)
与分泌蛋白质合成、分泌有关的细胞器 核糖体(合成蛋白质的场所)、内质网(对来自核糖体的蛋白质进行初次加工)、高尔基体(对蛋白质再次加工)、线粒体
与植物细胞有丝分裂有关的细胞器 高尔基体(与新的细胞壁的形成有关)、核糖体(细胞分裂时染色体要复制、就要合成蛋白质)、线粒体、中心体(与低等植物分裂有关)
与动物细胞有丝分裂有关的细胞器 核糖体、线粒体、中心体
动植物细胞都有,但功能不同的细胞器 高尔基体(高尔基体在植物细胞内与细胞壁的形成有关;动物细胞内与分泌的物质有关)
真核、原核细胞共有的细胞器(或结构) 核糖体(共有的结构还有细胞膜、细胞质等)
植物细胞特有的细胞器 液泡、叶绿体(并不是所有植物细胞都有这两种细胞器)
与主动运输(转运)有关的细胞器 线粒体(供能)、核糖体(合成载体蛋白)
与物质合成有关的细胞器 叶绿体、核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
与物质分解有关的细胞器 溶酶体
含有核酸的细胞器 叶绿体、线粒体、核糖体、,其中叶绿体、线粒体同时含有DNA和RNA,核糖体只含有RNA
能发生碱基互补配对行为的细胞器 叶绿体、线粒体、核糖体
小结:
双层膜的细胞器:线粒体、叶绿体
单层膜的细胞器:内质网、高尔基体、液泡
无膜的细胞器:核糖体、中心体
含有少量DNA的细胞器:线粒体、叶绿体
含有色素的细胞器:叶绿体、液泡
动、植物细胞的区别:动物特有中心体;高等植物特有细胞壁、叶绿体、液泡
与能量转化有关的细胞器:叶绿体、线粒体
动植物细胞都有而功能不同的细胞器:高尔基体
液泡中的色素是花青素,与花和果实的颜色有关;叶绿体中的色素是叶绿素,与光合作用有关。
4、物质的跨膜运输:
跨膜运输方式 运输方向 是否需要载体 是否需要能量
自由扩散(简单扩散) 高→低 否 是
协助扩散(易化扩散) 高→低 是 否
主动运输(逆浓度梯度运输) 低→高 是 是
5、大分子物质出入细胞的方式:
运输方式 运输方向 运输特点 实例
胞吞 细胞外→细胞内 需要能量,不需要载体蛋白 白细胞吞噬病菌变形虫吞噬食物颗粒
胞吐 细胞内→细胞外 胰腺细胞分泌胰岛素
第四章 光合作用和细胞呼吸
1、光合色素的种类、颜色、作用:
种类 颜色 作用
叶绿素(约占3/4) 叶绿素a 蓝绿色 主要吸收红光和蓝紫光
叶绿素b 黄绿色
类胡萝卜素(约占1/4) 胡萝卜素 橙黄色 主要吸收蓝紫色光 保护叶绿素免受强光伤害
叶黄素 黄色
2、比较光反应与暗反映:
光反映阶段 暗反映阶段
进行场所 叶绿体内囊体薄膜 叶绿体基质
所需条件 光、色素、酶 多种酶
物质变化 水的光解、ATP的合成 CO2的固定、C3的还原
能量变化 光能→ATP中活跃的化学能 ATP→有机物中活跃的化学能
联系 光反应为暗反映提供[H]、ATP
3、有氧呼吸:
过程 场所 发生反应 产物
第一阶段 细胞质基质 葡萄糖→2丙酮酸+[H]+少量能量 丙酮酸、[H]、能量、少量ATP
第二阶段 线粒体基质 2丙酮酸+6H2O→6CO2+[H]少量能量 CO2、[H]、能量、少量ATP
第三阶段 线粒体膜 [H]+O2→H2O+能量 H2O、大量能量、大量ATP
4、比较有氧呼吸与无氧呼吸:
有氧呼吸 无氧呼吸
场所 细胞质基质、线粒体 细胞质基质
是否需氧 是 否
有机物分解成度 彻底 不彻底
分解产物 CO2、H2O 酒精、CO2或乳酸
释放能量 较多 较少
5、酶的本质及生理功能:
化学本质 绝大多数酶是蛋白质 少数酶是RNA
合成原料 氨基酸 核糖核苷酸
合成场所 核糖体 细胞核(真核生物)
来源 一般来说,活细胞都能产生酶
作用场所 细胞内、外或生物体外均可
生理功能 生物催化作用
作用原理 降低化学反应的活化能
酶化学本质的实验验证:
证明某种酶是蛋白质
实验组:待测酶液+双缩脲试剂→是否呈现红色
对照组:已知蛋白质液+双缩脲试剂→出现紫色反应
证明某种酶是RNA
实验组:待测酶液+吡罗红染液→是否呈现红色
对照组:已知RNA+吡罗红染液→出现红色
酶与动物激素的比较:
比较项目 酶 动物激素
来源 所有活细胞 专门的内分泌腺或内分泌细胞
化学本质 蛋白质或RNA 多肽或蛋白质、固醇类、氨基酸衍生物
生理功能 催化作用 调节代谢
分布部位 大部分在细胞内(胞内酶),有些在细胞外(胞外酶) 主要分布在内环境中
ATP的形成途径和场所:
形成途径 形成场所
植物 光反应、有氧呼吸、无氧呼吸 叶绿体类囊体薄膜、细胞质基质(细胞溶胶)和线粒体
动物 有氧呼吸、无氧呼吸 细胞质基质(细胞溶胶)和线粒体
ATP和ADP的相互转化:
ATP的合成 ATP的水解
反应式 ADP+Pi+能量→ATP ATP→ADP+Pi+能量
所需酶 ATP合成酶 ATP水解酶
反应场所 线粒体、叶绿体、细胞质基质(细胞溶胶) 生物体的需能部位
能量来源 光合作用、细胞呼吸 ATP中远离A的高能磷酸键
能量去路 储存在ATP中 用于各项生命活动
[H]和ATP的来源、去路的比较:
来源 去路
[H] 光合作用 光反应中水的光解 作为还原剂用于暗反应阶段中,还原C3形成(CH2O)
有氧呼吸 第一阶段从葡萄糖到丙酮酸及第二阶段丙酮酸和水反应产生 用于第三阶段还原O2产生H2O,同时释放出大量的能量
ATP 光合作用 光反应阶段合成ATP,所需能量来自色素吸收的太阳能 供暗反应阶段C3还原时的能量之需,以稳定的化学能形式储存与有机物中
有氧呼吸 第一、二、三阶段均能产生,第三阶段产生能量最多,能量来自有机物的氧化分解 作为能量“通货”用于各项生命活动
第五章 细胞增殖分化衰亡和凋亡
1、细胞分化、细胞全能性的比较:
细胞分化 细胞全能性
原理 细胞内基因的选择性表达 含有本物种全套遗传信息
特点 持久性:细胞分化贯穿与生物体整个生命过程中,在胚胎时期达到最大限度 稳定性和不可逆性:一般来说,分化了的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡 普遍性:生物界中普遍存在,是生物个体发育的基础 高度分化的植物细胞具有全能性。植物细胞在离体的情况下,在一定的营养物质、激素和其他适宜的外界条件下,才能表现其全能性 动物已分化的体细胞全能性受到限制,但细胞核仍具有全能性。例如,动物克隆技术
结果 形成形态、结构、功能不同的细胞 形成新的个体
大小比较 细胞分化程度有高低之分,如体细胞>生殖细胞>受精卵 细胞全能性有大小之分,如受精卵>生殖细胞>体细胞
关系 两者的遗传物质一般不发生变化 细胞的分化程度越高,具有的全能性越小
2、细胞凋亡、坏死与癌变的比较:
项目 细胞凋亡 细胞坏死 细胞癌变
与基因的关系 受基因控制 不受基因控制 受突变基因控制
细胞膜的变化 内陷 破裂 糖蛋白等减少,黏着性降低
形态变化 细胞变圆,与周围细胞脱离 细胞外形不规则变化 呈球形
影响因素 受严格的由遗传机制决定的程序性控制 电、热、冷、机械等不利因素影响 分为物理、化学和病毒致癌因子
对机体有利 对机体有利 对机体有害 对机体有害
3、细胞分裂、分化、癌变及衰老的关系:
(1)区别:
结果 遗传物质变化
细胞分裂 单细胞生物完成生殖,多细胞生物产生新细胞 遗传物质复制后均分
细胞分化 形成不同组织器官 遗传物质不发生改变
细胞癌变 无限增殖的癌细胞 遗传物质发生改变
细胞衰老 细胞正常死亡 遗传物质不发生改变
(2)四者之间的联系:细胞分裂是细胞分化的基础;仅有细胞分裂和生长,而没有细胞分化,生物体不能正常生长发育;细胞的正常分化能抑制细胞癌变,细胞癌变是细胞的畸形分化。
基因工程
与DNA分子相关的酶:
限制酶 DNA连接酶 DNA聚合酶 解旋酶
作用底物 DNA分子 DNA分子片段 脱氧核苷酸 DNA分子
作用部位 磷酸二酯键 磷酸二酯键 磷酸二酯键 碱基对间的氢键
作用特点 切割目地基因及载体,能专一性识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开 将双链DNA片段“缝合”起来,恢复被限制酶切开了的两个核苷酸之间的磷酸二酯键 只能将单个脱氧核苷酸添加到脱氧核苷酸链上 将DNA两条链之间的氢键打开
作用结果 形成黏性末端或平末端 形成重组DNA分子 形成新的DNA分子 形成单链DNA分子
基因工程与蛋白质工程的比较:
蛋白质工程 基因工程
区别 过程 预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因) 获取目的基因→构建基因表达载体→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定
实质 定向改造或生产人类所需的蛋白质 定向改造生物的遗传特性,以获得人类所需的生物类型或生物产品
结果 可生产自然界没有的蛋白质 只能生产自然界已有的蛋白质
联系 (1)蛋白质工程是在基因工程基础上,延伸出来的第二代基因工程 (2)基因工程中所利用的某些酶需要通过蛋白质工程进行修饰、改造
蛋白质工程的步骤:
预期蛋白功能→氨基酸序列→核苷酸序列→人工合成基因后对现有基因修饰→新蛋白质→达到预期生物功能
细胞工程
植物组织培养与动物细胞培养的比较:
植物组织培养 动物细胞培养
原理 细胞的全能性 细胞的增殖
培养基成分 矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素和有机添加剂(如甘氨酸、琼脂等),属于固体培养基 葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清等,属于液体培养基
取材 较幼嫩的细胞、组织、器官,如植株的茎尖、根尖、叶片和花药等 动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官和组织
培养结果 可以获得植株,也可以获得大量细胞 只能获得大量细胞,不能得到生物个体
应用 植物快速繁殖与脱毒植物培养 生产细胞产品 制造人工种子 用于转基因植物培育 生产蛋白质生物制品 培养皮肤移植的材料 检测有毒物质 用于生理、病理、药理学的研究
相同点 都需要人工条件下无菌操作 都是合成培养基 都需适宜的温度、PH等条件
植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较:
植物体细胞杂交 动物细胞融合(单克隆抗体制备)
理论基础(原理) 细胞膜的流动性、细胞的全能性 细胞膜的流动性、细胞增殖
融合前处理 酶解法(纤维素酶、果胶酶)去除细胞壁 注射特定抗原使正常小鼠产生免疫反应
促融方法 物理法:离心、振动、电刺激等; 化学法:聚乙二醇( PEG) 物化法:与植物细胞融合相同; 化学法:聚乙二醇(PEG) 生物法:灭活的病毒
意义和用途 克服远缘杂交不亲和的障碍,大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围; 突破有性杂交的母系遗传,获得细胞质基因的杂合子,研究细胞质遗传 制备单克隆抗体
DNA连接酶与DNA聚合酶作用比较:
DNA连接酶 DNA聚合酶
不同点 连接的DNA 双链 单链
模版 不要模版 要模版
连接对象 2个DNA片段 单个脱氧核苷酸加到已存在的单链DNA片段上
相同点 作用本质 形成磷酸二酯键
化学本质 蛋白质
植物组织培养与植物细胞培养的关系:
植物组织培养是基础。
目的不同:植物组织培养的目的是得到更多的植物体;植物细胞培养的目的是获得人类所需的细胞此生代谢产物。
培养基不同:植物组织培养是固体培养基;植物细胞培养是液体培养基。
传统杂交与体细胞杂交的比较:
传统杂交 体细胞杂交
生殖方式 有性生殖 无性生殖
是否同一物种 是 不一定
胚胎工程
精子与卵子发生的比较:
项目 精子发生 卵子发生
区别 场所 睾丸曲细精管(场所唯一) 卵巢、输卵管(场所不唯一)
时间 初情期后 胎儿时期,受精过程中
形状 蝌蚪状 球形
分裂情况 均等分裂 不均等分裂
结果 形成4个精子细胞 形成1个卵细胞和3个极体
是否变形 需要 不需要
减数Ⅰ和减数Ⅱ是否连续 连续 不连续
重要区别 哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备是在出生前完成的,而精子是从初情期开始的
相同点 原是生殖细胞的增殖为有丝分裂 生殖细胞的成熟为减数分裂 成熟过程均经一次复制和两次分裂,子细胞中染色体数目减半
2、胚胎干细胞(来源:囊胚中内细胞团)特点:
(1)、体积小,细胞核大;
(2)、核仁明显,具有繁殖能力;
(3)、并保持分化,在功能上具有全能性。
3、依据干细胞分化潜能的大小进行分类:
干细胞 分化潜能 举例
全能干细胞 能发育成机体的所有组织、器官及发育成完整个体的细胞 受精卵、胚胎干细胞等
多能干细胞 能分化成多种细胞或组织,但不能发育成完整个体的细胞 造血干细胞等
专能干细胞 发育成专门的组织 成肌细胞
获得干细胞的主要途径:
从体外培养的胚胎中获得;
从早期流产的胎儿中获得;
从克隆的胚胎中获得;
从成体中获得。
胚胎发育过程中干细胞的发育分化过程:受精卵→全能干细胞→多能干细胞→专能干细胞。
第二章 发酵技术实践
1、果酒和果醋的制作原理及发酵条件比较:
果酒制作 果醋制作
制作原理 利用酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵 利用醋酸菌在氧气、糖源充足时,将糖分解成醋酸;当缺少糖源时,将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸
最适发酵温度 18~25℃ 30~35℃
对氧的需求 需微量氧 需充足氧
PH 酸性环境(3.3~3.5) 酸性环境(5.4~6.3)
发酵时间 10~12d 7~8d
与传统发酵有关的几种微生物的比较:
比较项目 酵母菌 醋酸菌 毛霉 乳酸菌
生物学分类 真核生物 原核生物 真核生物 原核生物
代谢类型 异养兼性厌氧型 异养需氧型 异养需氧型 异养厌氧型
繁殖方式 适宜条件下出芽生殖 分裂生殖(二分裂) 孢子生殖 分裂生殖(二分裂)
适宜温度 18~25℃ 30~35℃ 15℃左右 室温
发酵条件 前期需氧,后期厌氧 一直需氧 一直需氧 厌氧
生产应用 酿酒 酿醋 制作腐乳 制作泡菜、酸奶
PCR与细胞内DNA复制比较:
细胞内DNA复制 PCR
不同点 酶 解旋酶,DNA聚合酶,DNA连接酶 TaqDNA聚合酶
解旋 解旋酶,边解旋边复制 80~100℃高温解旋,双链完全分开
引物 RNA DNA或RNA
能量 ATP 不加
温度 体内温和条件 高温
子链合成 一条链连续(先导链),另一条链不连续,先合成片段,再由DNA连接酶连接(滞后链) 两条子链连续合成
相同点 提供DNA模板 四种脱氧核苷酸作原料
酶的应用技术实践
直接使用酶、固定化酶、固定化细胞的比较:
直接使用酶 固定化酶 固定化细胞
酶的种数 一种或几种 一种 一系列酶
常用载体 高岭土、皂土、硅胶、凝胶 明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素、聚丙烯酰胺
制作方法 化学结合固定法、物理吸附固定法 包埋法固定法
是否需要营养物质 否 否 是
催化反应 单一或多种 单一 一系列
反应底物 各种物质(大分子、小分子) 各种物质(大分子、小分子) 小分子物质
缺点 对环境条件非常敏感,易失活 难回收,成本高,影响产品质量 不利于催化一系列酶促反映 反应物不易与酶接近,尤其是大分子物质,反应效率下降
优点 催化效率高、耗能低、低污染 即能与反应物接触,又能与产物分离 可以反复利用 成本低、操作容易
12 / 16