如何獲得理想的生物催化劑

A. 什麼是生物催化劑

廣義是指由生物產生用於自身新陳代謝，維持其生物的各種活動的生物活性物質。工業用生物催化劑是游離或固定化的酶或活細胞的總稱。生物催化劑主要是微生物產生的一些活性酶和蛋白質等，當然也包括微生物自身。

B. 生物催化劑的介紹

廣義是指由生物產生用於自身新陳代謝，維持其生物的各種活動的生物活性物質。工業用生物催化劑是游離或固定化的酶或活細胞的總稱。生物催化劑主要是微生物產生的一些活性酶和蛋白質等，當然也包括微生物自身。

C. 傳統的生物催化劑篩選方法有哪幾類

傳統的生物催化劑篩選方法有哪幾類
1、高效性：酶的催化效率比無機催化劑更高,使得反應速率更快；
2、專一性：一種酶只能催化一種或一類底物,如蛋白酶只能催化蛋白質水解成多肽；
3、溫和性：是指酶所催化的化學反應一般是在較溫和的條件下進行的.
4、活性可調節性：包括抑制劑和激活劑調節、反饋抑制調節、共價修飾調節和變構調節等；
5、易變性：由於大多數酶是蛋白質,因而會被高溫、強酸、強鹼等破壞。

此外有些酶的催化性還與輔因子有關。

D. 生物催化劑的優勢

催化劑可分為生物催化劑和與非生物催化劑。
與非生物催化劑相比，生物催化劑具有很大的優勢，能在常溫常壓下反應，反應速率快，催化作用專一，價格較低等優點，但缺點是易受熱、受某些化學物質及雜菌的破壞而失活，穩定性較差，反應時的溫度和pH范圍要求較高。用作固定化酶或固定化細胞時，使用壽命一般應不少於30批或連續使用3個月，否則經濟上很難過關。
酶是生物催化劑。活的生物體利用它們來加速體內的化學反應。如果沒有酶，生物體內的許多化學反應就會進行得很慢，難以維持生命。大約在37℃的溫度中（人體的溫度），酶的工作狀態是最佳的。如果溫度高於50℃或60℃，酶就會被破壞掉而不能再發生作用。因此，利用酶來分解衣物上的污漬的生物洗滌劑，在低溫下使用最有效。
舉例： 對於H2O2分解為水和氧氣的反應，活化能為74kJ/mol；若用I-催化，活化能為59kJ/mol；若用酶催化，活化能為25kJ/mol。可見生物催化劑效果之明顯。

E. 生物催化劑與化學催化劑的比較！

相同點：生物催化劑和化學催化劑都有選擇性（專一性）和高效性；參與每一次反應後，它本身的性質和數量都不會發生改變。
不同點：
1、生物催化劑具有更高效率的催化能力；其效率是一般無機催化劑的10的7次冪~~10的13次冪。
2、生物催化劑的作用條件較溫和。
（1）生物酶所催化的化學反應一般是在比較溫和的條件下進行的。
（2）在最適宜的溫度和PH條件下，酶的活性最高。溫度和PH偏高或偏低，酶活性都會明顯降低。一般來說，動物體內的酶最適溫度在35~40℃之間；植物體內的酶最適溫度在40~50℃之間；動物體內的酶最適PH大多在6.5~8.0之間，但也有例外，如胃蛋白酶的最適PH為1.5；植物體內的酶最適PH大多在4.5~6.5之間。
（3）過酸、過鹼或溫度過高，會使酶的空間結構遭到破壞，使酶永久失活。0℃左右時，酶的活性很低，但酶的空間結構穩定，在適宜的溫度下酶的活性可以升高。
3、生物催化劑活性具有可調節性，可受生物體內激素等的主動調節。
4、有些生物酶的催化性與輔因子有關。
5、大多數酶都是蛋白質，因而會被高溫、強酸、強鹼等破壞。而化學催化劑沒有生命活性，通常只是一些過渡金屬的單質或陽離子，不容易催化劑中毒。

F. 生物催化劑改造的理性設計的優缺點

摘要 優點

G. 生物催化劑的定義

廣義是指由生物產生用於自身新陳代謝，維持其生物的各種活動。
工業用生物催化劑是游離或固定化的酶或活細胞的總稱。它包括從生物體，主要是微生物細胞中提取出的游離酶或經固定化技術加工後的，以上統稱為；也包括統稱為的游離的、以整體微生物為主的活細胞及固定化活細胞。酶催化劑用於催化某一類反應或某一類反應物（在酶反應中常稱為底物或基質），其過程則稱為；而以整個微生物用於系列的串聯反應的過程稱為。死的細胞或幹細胞制劑也具有催化作用，但其細胞已無新陳代謝能力，往往不能進行輔酶或輔基（酶的組成部分）的再生，只能進行簡單的酶反應，屬於一種不純的酶催化劑。

H. 生物催化劑是什麼

這個問題不是人所能夠解決的。原來，綠葉里有一種物質，它們對「綠色工廠」的生產只起催化作用。這就是說，在產品生產出來的前後，這種物質的重量和組成並不發生任何變化，這種物質叫做酶。生物體內的酶被稱為生物催化劑。

I. 1.在一個實際的生物催化過程中如何確保生物催化劑(如酶)的穩定性,並提高催化效率

在實際生產過程中，根據所進行的生物催化應會出現的各種變化，適當的改變，並以保持酶催化達到很高的效率為前提，這種改變是根據所用酶的最適溫度，最適ph等來進行調節的。

任何化學反應中，反應物分子必須超過一定的能閾成為活化的狀態，才能發生變化，形成產物，這種提高低能分子達到活化狀態的能量，稱為活化能催化劑的作用，主要是降低反應所需的活化能以致相同的能量能使更多的分子活化，從而加速反應的進行。

(9)如何獲得理想的生物催化劑擴展閱讀：

酶的濃度與底物相比是非常低的。當酶和底物混合後，ES的濃度迅速增加直至到達恆態,這種恆態通常在很短時間內就能達到,並可維持一段時間，在這段時間內，整個反應的速率基本上是恆定的。

在自然界中，大約有三分之一的酶需要金屬離子作為輔助因子或活化劑。有些含金屬的酶，其所含的金屬離子，特別是鐵、鉬、銅、鋅等過渡金屬離子與蛋白質部分牢固地結合，形成酶的活性部位。這種酶稱為金屬酶，例如使大氣中游離的氮分子固定為氨的、含鉬和鐵的固氮酶。