酶催化的原理

大豆油酶催化脱胶初探

1999年第24卷第4期　　　　　　　　　　　　　中　国　油　脂17

大豆油酶催化脱胶初探

裘爱泳,张绪媛,刘　晔,王兴国

(无锡轻工大学食品学院,214036江苏省无锡市惠河路170号;第一作者:女,59岁,教授)

　　摘要:利用特殊的生物化学反应——酶催化水解磷脂分子,采用NOVO(丹麦)公司Lecitase10L,初探了大豆油酶催化脱胶的可行性。通过对酶浓度、反应温度、反应时间、激活剂Ca浓度、缓冲液浓度等多项单因素试验以及酶浓度,,,得出大豆油酶法脱胶的最佳工艺条件:酶活度量20IU l,1),反应温度50℃。反应结果,含磷小于10m关键词:;;　　大豆毛油经一般水化脱胶处理后仍含有012%～016%的非水化磷脂(NHP),可通过酶法(加磷脂酶A2除去)、ALCON法(此法是将压坯后的坯料用湿热处理)、SPECIAL法(主要是采用磷酸,氢氧化钠的处理),使毛油中NHP转变成水化磷脂,然后进行水化脱胶、超级脱胶法或硅法脱胶法。在物理精炼过程中,要得到比较好的产品质量及精炼得率,最为关键的是要掌握好脱胶技术。如果脱胶不完全,则加重了后段脱色、脱酸、脱臭的负担。对设备影响也比较大,如设备容易结焦,影响传热效果,过滤机滤网容易堵

第一章 催化剂与催化作用基本知识

1．催化剂的定义及催化剂的催化作用包含哪三个方面？ 2．催化反应的分类？ 3．催化剂分类并举例。 4．固体催化剂的组成。 5．载体的作用。

6．催化剂的反应性能及表示方法。

7．催化剂要具备哪些性能才能满足工业生产的要求？ 8．多相催化反应主要包括哪七步？ 9．简单阐述外扩散和内扩散的定义。

10. 催化剂的稳定性的定义及包含哪几个方面。

第二章 催化剂的表面吸附与孔扩散

1．简述吸附现象；吸附及脱附过程的定义。

2．物理吸附及化学吸附的内涵及它们之间的特性区别。 3．化学吸附的类型。 4．解释缔合吸附并举例说明。

5．催化剂的吸附等温线可分为哪几种类型？从曲线的形状可对催化剂的性质获得哪些了解？

6．将经过活化的硅胶（粒度为40目~120目）分别采用氦和汞的置换体积来测定真密度和假密度。实验数据如下：硅胶质量为101.5 g ，氦置换体积为45.1mL，汞置换体积为82.7mL。已知硅胶比表面积为400m2·g-1，试计算：（1）硅胶的真密度和假密度；（2）硅胶的比孔容；（3）硅胶的孔隙率；（4）硅胶的平均孔径。

第三章 酸碱催化剂及其催化作用

1．试述B酸与L酸的本质区别及SHAB原则。

《催化原理》习题（一）

第一章

一、填空题

a) 本世纪初， 合成 NH3 ， HNO3 ， H2SO4催化剂的研制成功为近代无机化学工业的发展奠定了基础。 催化裂化 ， 催化加氢裂化 ， 催化重整催化剂的研制成功促进了石油化工的发展。

b) 随着科学的进步， 所研制的催化剂活性的提高和寿命的延长， 为化工

工艺上降低 反应温度、压力 ， 缩短流程 ， 简化 反应装置 提供了有力的条件。

四. 回答题

1. 简单叙述催化理论的发展过程。

答：从一开始，催化剂的应用就走在其理论的前面。

1925年，Taylor的活性中心学说为现代催化理论的奠定了基础。 在以后的20多年中，以均相反应为基础，形成了中间化合物理论。 50年代，以固体能带模型为弎，又形成了催化电子 理论。

60年以后，以均相配位催化为研究对象，又形成表面分子模型理论。 由此，催化理论逐渐发展起来。

2. 哪几种反应可以在没有催化剂的情况下进行，在此基础上分析催化作用的本质是什么。 答：（1）下列反应可在没有催化剂时迅速进行：

a) 纯粹离子间的反应 b) 与自由基有关的反应

c) 极性大或配们性强的物质间的反应 d) 提供充分能量的高温反应

（2）在含有稳定化合

第一章

1.催化反应的三个特征 2.催化反应三种分类 催化剂两种分类

3.固体催化剂四种组成

助催化剂四种结构和载体的五种作用 催化剂的微观结构

4.催化反应性能的三个标准 5.多相催化反应的七个步骤 第二章

物理吸附和化学吸附的区别 物理吸附和化学吸附位能曲线 解离吸附和谛合吸附的概念

化学吸附态（H2,O2,CO,烯烃，炔烃） 吸附等温线（五种）

Langmuir吸附等温方程推导（单分子，多分子） BET方程推导催化剂比表面 测定比表面的方法（N2吸附）

催化剂密度（真密度，假密度，比孔容，孔隙率， 平均孔半径，孔径分布） 扩散（Kundsen扩散） 第三章

3.1酸碱催化剂的应用和分类（了解） 3.2酸碱定义及酸碱中心的形成 L酸和B酸定义；

单元氧化物L酸吸水转化为B酸

Tababe二元氧化物酸中心形成机理（Ti6Si4) 3.3固体酸性质及其测定

H0的定义（H0=pKa+log(CB/CBH+） TPD法和IR法测定酸中心 固体超强酸（H0<-10.6)

3.4 酸碱催化作用及其催化机理 特殊酸碱催化（反应的速控步） Bronsted规则ka=GaKaα 碳正离子的形成和反应规律 酸中心类型与活性选择性的关系 3.5

中国生物工程杂志　ChinaBiotechnology,2008,28(2):117～123

脂肪酶催化合成生物柴油的瓶颈问题及其对策

吴义真　邹有土　林　琳33(福建师范大学生命科学学院　福州　350108)

3

摘要　生物柴油,一种新型的清洁能源燃料,具有可再生、可生物降解、环境友好等优良的品性,可部分或全部替代石化柴油。碱催化法、脂肪酶催化法及超临界法是合成生物柴油的主要工艺,其中脂肪酶催化法是一种节能型、环保型工艺,在节能和环保方面,有着碱催化法无可比拟的优越性,具有良好的工业应用前景。但目前在实现产业化的进程中仍存在如酶成本高、稳定性较差、甲醇对酶的失活效应及反应时间长等瓶颈问题。通过固定化技术和全细胞催化剂的采用、甲醇流加方式的改进、溶剂工程的改善及酰基受体和耐醇酶的开发等技术手段,结合固定床生物反应器,较好地解决了这些瓶颈问题,从而推进了酶催化法合成生物柴油的工业化进程。主要对酶法合成生物柴油工艺存在的主要问题及相应对策研究进展进行概括介绍,并对其工业化发展前景进行讨论。

关键词　生物柴油　脂肪酶　酶催化法　瓶颈

中图分类号　Q819

　　美国能源署对1995～2005年期间能源生产消耗的官方统计数据显示:沙特阿拉伯、俄国和美国2005年的石

工业催化原理

第四章 金属催化剂及其催化作用

1、金属催化剂的应用及其特性

1）金属催化剂的应用

金属催化剂：指催化剂的活性组分是纯金属或者合金

纯金属催化剂：指活性组分只由一种金属原子组成，这种催化剂可单独使用，也可负载在载体上

合金催化剂：指活性组分由两种或两种以上金属原子组成

2）金属催化剂的特性

常用的金属催化剂的元素是d区元素，即过渡元素（ⅠB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ族元素）

金属催化剂可提供的各种各样的高密度吸附反应中心

2、金属催化剂的化学吸附

1）金属的电子组态与气体吸附能力间的关系

（1）金属催化剂化学吸附能力取决于金属和气体分子的化学性质，结构及吸附条件

（2）具有未结合d电子的金属催化剂容易产生化学吸附

（3）价键理论：不同过渡金属元素的未结合d电子数不同，他们产生化学吸附的能力不同，其催化性能也不同

（4）配位场理论：金属表面原子核体相原子不同，裸露的表面原子与周围配位的原子数比体相中少，表面原子

处于配位价键不饱和状态，他可以利用配位不饱和的杂化轨道与被吸附分子产生化学吸附。

（5）吸附条件对进水催化剂的吸附的影响：

低温有利于物理吸附，高温有利于化学吸附

高压有利于物理吸附，也有利于化学吸附

2）金属催化剂的化学吸附与催化性能的关系

（1）金属催化剂的电子逸出功

蛋白酶酶活测定方法及原理 Protease activity assay method and principle

方法

原理

福林-酚试剂在碱性条件下可被酚类化合物还原呈蓝色钼蓝和钨蓝

福林酚法

混合物，而蛋白质分子中有含酚基的氨基酸如酪氨酸、色氨酸等，可使蛋白质及其水解产物呈上述反应，利用此原理测定蛋白酶酶活。 考马斯亮蓝染料与蛋白质在酸性条件下结合，主要是染料与蛋白质中的碱性氨基酸（特别是精氨酸）和芳香族氨基酸残基相结合，使

考马斯亮蓝法

染料的最大吸收峰的位置由465nm变为595nm，溶液的颜色也由棕黑色变为兰色，在595nm下测定的吸光度值A595，与蛋白质浓度成正比。

甲醛滴定法

蛋白酶催化蛋白质水解成氨基酸，再用甲醛固定氨基酸的氨基，用0.1mol/LNaOH溶液滴定生成的氨基酸，从而测定其酶活。 用5-氨基四唑重氮盐将氨基酸中部分组氨酸和酪氨酸重氮化，得到黄色的重氮5-氨基四唑酪蛋白（DHT-酪蛋白）。以DHT-酪蛋白为

DHT-酪蛋白法

底物，在蛋白酶作用下，水解生成DHT-肽，二价离子可与DHT-蛋白与DHT-肽形成稳定的可溶性红色螯合物，而锌离子可迅速沉淀DHT-酪蛋白，但不沉淀DHT-肽。选用合适浓度的锌离子和镍离子作为沉

第六章 半导体催化剂的催化作用及光催化

原理

? 本章主要内容：

? 半导体的能带结构及其催化活性

? 从能带结构出发，讨论催化剂的导电性能、逸出功与催化活性的关

系

? 半导体多相光催化原理

金属氧化物与金属硫化物催化剂概述

过渡金属氧化物与过渡金属硫化物有许多相似之处，多为半导体型化合物。

作为氧化用的过渡金属氧化物催化剂主要催化反应类型是烃类的选择性氧化和NOx的还原等；

作为催化剂的多为过渡金属硫化物，如Mo、W、Ni、Co、Fe等的金属硫化物具有加氢、异构、氢解等催化活性，用于油品的加氢精制；加氢脱硫(HDS)、加氢脱氮(HDN)、加氢脱金属(HDM)等过程。

半导体的能带结构及其催化活性

过渡金属氧化物、硫化物(半导体)催化剂

过渡金属氧化物、硫化物催化剂多属半导体类型，本章用半导体能带理论来说明这类催化剂的催化特性。将半导体的导电性能、电子逸出功与催化活性相关联，解释解释这类催化剂的催化作用。 固体的能带结构

原子核周围的电子是按能级排列的。例如1S，2S，2P，3S，3P……内层电子处于较低能级，外层电子处于较高能级。

固体是由许多原子组成的，固体中许多原子的电子轨道发生重叠，其中外层电子轨道重叠最多。由于这种重叠作用，电子不

热动力学方法在酶催化反应研究中的应用

摘要：本文介绍了热动力学方法在酶催化反应研究中的应用，主要包括酶活性的测定、酶催化反应动力学研究和生化常数的测定、酶抑制、激活动力学研究、还包括在酶反应热力学、物质构效关系研究等方面的应用。

关键词：热动力学；酶；应用

酶是存在于生物体内的一些具有专一性和高催化活性的蛋白质或核酸，它贯穿于生命活动的全过程，生命系统中的各种生物化学反应绝大多数都是在酶催化下完成的。因而对酶催化反应研究对于认识生命活动的本质，揭示生命的奥秘有着重要的意义。

具有非特异性的热动力学方法与具有高选择性和专一性酶催化反应体系相结合，恰好能够优势互补。因此，热动力学方法自建立之始便将酶反应确立为主要研究对象之一，反之，酶催化反应研究也借助热动力学方法这一有力的武器而得到了突飞猛进的发展。热动力学方法在酶催化反应研究中的应用，主要在以下几个方面取得了令人瞩目的成就。 1. 酶活性的测定

与经典的酶活性测定方法相比，热动力学方法的非特异性使其可以广泛地运用于许多酶反应体系的活性检测。热动力学方法作为一种新型的广谱性的酶活性检测方法，既可以用于 酶制品的活性检测，也能够用于生物组织中酶活性测定。不仅具有速度快、操作方便等优点， 而且可以

单元整合1-2细胞代谢与酶;(2)酶(催化作用、活化能、高效性

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新课标高考总复习

(对应学生用书P65)

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核心术语 (1)细胞代谢与酶；(2)酶(催化作用、活化能、高效性、专一性、 最适温度、最适pH);(3)ATP(ADP、高能磷酸键、腺苷、直接能源、 主要能源、最终能源);(4)光合作用(光反应、暗反应、水的光解、CO2 的固定、C3的还原、C5的再生、类囊体薄膜、叶绿体基质);(5)细胞呼 吸(有氧呼吸、无氧呼吸、细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜);(6) 绿叶中色素的提取和分离(纸层析法、层析液、无水乙醇、二氧化硅、 碳酸钙、滤液细线)。

内连外展：本讲内容可与前后面的知识相关联。(1)可与细胞的结构相联系；(2)可与细胞的生命历程相关联；