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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