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第一章 绪论1

第一节 生物催化手性合成的产生与发展1

第二节 生物催化手性合成的反应特点2

第三节 生物催化手性合成的研究展望6

参考文献9

第二章 生物催化剂——酶10

第一节 酶的命名和分类10

一、酶的分类10

二、酶的命名11

二、酶的高级结构13

一、酶的一级结构13

第二节 酶的结构与功能13

三、酶的活性中心14

四、酶的功能16

第三节 酶催化反应的机制20

一、酶的诱导契合学说20

二、酶降低反应的活化能20

三、酶的催化机制22

第四节 酶反应动力学24

一、底物浓度对酶反应速度的影响24

二、抑制剂对酶反应速度的影响30

三、影响酶反应速度的其他因素32

四、酶的分离纯化与活性测定35

第五节 酶的蛋白质工程研究37

一、点突变在酶蛋白质工程中的应用37

二、酶的体外定向进化39

第六节 抗体酶44

一、原理44

二、抗体酶的特点45

三、抗体酶的制备46

四、抗体酶的应用49

参考文献51

一、偏振光52

第一节 光学活性与手性52

第三章 生物催化反应的手性化学52

二、旋光性与比旋光度53

三、手性分子与旋光性54

四、对映异构体55

五、非对映异构体56

六、含其他元素的手性分子58

七、对称因素与手性58

第二节 构型与构象60

一、构型60

二、构象64

一、生物催化反应的选择性65

第三节 生物催化反应的手性化学65

二、生物催化反应的选择性机制70

参考文献80

第四章 微生物与生物转化81

第一节 微生物学基础81

一、微生物的基本特点81

二、生物催化中常用的微生物83

第二节 微生物菌种的分离与选育92

一、微生物菌种的分离92

二、诱变育种94

一、重组DNA技术98

第三节 重组工程菌的构建98

二、原生质体技术101

第四节 微生物培养103

一、培养基103

二、微生物的营养类型107

三、微生物的培养方法108

第五节 微生物菌种保藏112

一、菌种保藏方法112

二、菌种保藏中心117

第六节 微生物生物转化119

一、游离细胞转化法119

二、固定化细胞转化法122

三、产物的检测与分离纯化123

参考文献124

第五章 非水介质中的生物催化反应125

第一节 生物催化反应的非水介质体系125

一、水-有机溶剂两相体系126

二、水不互溶有机溶剂单相体系126

三、反相胶束体系127

四、水互溶有机溶剂单相体系128

第二节 非水介质对酶活性的影响129

一、水活度129

五、超临界流体体系129

二、溶剂的极性134

三、溶剂的pH值136

四、酶的形态137

五、酶的稳定性137

六、酶催化反应的选择性138

第三节 非水介质中的生物催化反应141

一、酯合成反应141

二、酰胺化反应155

三、多肽合成反应156

四、氧化还原反应158

一、固定化酶161

第四节 固定化酶与交联酶晶体161

二、交联酶晶体163

参考文献167

第六章 还原反应170

第一节 辅酶的循环使用170

一、底物偶联法171

二、酶偶联法172

三、人工电子传递体175

第二节 脱氢酶催化酮还原176

一、常用脱氢酶的特点176

二、马肝醇脱氢酶177

三、布氏热厌氧菌醇脱氢酶180

四、羟基甾体脱氢酶182

第三节 酵母细胞催化酮还原184

一、无环酮的还原184

二、环状酮的还原190

三、去消旋化194

第四节 酵母细胞催化烯烃还原195

一、α，β-不饱和酯的还原196

二、烯丙醇和共轭烯酮的还原197

三、硝基烯烃的还原199

参考文献199

第七章 氧化反应203

一、单加氧酶催化反应的机理204

第一节 单加氧酶催化的氧化反应204

二、羟化反应207

三、烯烃的环氧化211

四、硫原子的氧化反应214

五、拜尔-维利格反应217

第二节 双氧酶催化的氧化反应221

一、烯烃的氧过氧化反应221

二、芳烃双羟基化反应224

第三节 氧化酶和脱氢酶催化反应227

二、氧化法拆分醇228

一、多元醇的区域选择性氧化228

参考文献231

第八章 水解反应234

第一节 水解反应的机理和特点234

第二节 酯水解236

一、酯的结构类型236

二、猪肝酯酶237

三、微生物酯酶247

四、具有酯酶活性的蛋白酶250

五、脂肪酶253

第三节 环氧化物水解270

一、肝微粒体环氧化物水解酶271

二、微生物环氧化物水解酶274

第四节 腈水解277

一、腈的水解机制277

二、腈的化学选择性水解279

三、腈的区域选择性水解281

四、腈的对映选择性水解282

第五节 酰胺水解283

一、酰胺酶284

二、酰化酶284

三、乙内酰脲酶286

四、内酰胺酶288

参考文献289

第九章 转移和裂合反应295

第一节 转移反应295

一、氨基转移酶295

二、糖基转移酶297

三、糖苷酶302

四、磷酸化酶307

第二节 裂合反应312

一、醛缩酶312

二、转酮醇酶324

三、偶姻反应325

一、氰醇反应327

第三节 加成和消去反应327

二、水和氨的加成反应329

三、Michael加成反应331

四、卤化反应332

五、脱卤素反应336

参考文献339

第十章 生物催化反应的应用346

第一节 手性药物合成346

一、还原反应346

二、氧化反应350

三、水解及其逆反应355

四、转移与裂合反应365

第二节 食品添加剂合成367

一、氧化与还原反应367

二、水解及其逆反应372

三、转移与裂合反应375

第三节 功能高分子材料的合成378

一、糖聚合物378

二、芳烃聚合物381

参考文献385

英文缩写对照390

索引396