酶工程理論課ch9ch

酶（蛋白質）工程云南大學生命科學學院林潔主講linjie@第三部分

酶的應用一、酶的應用歷史幾千年前，我國祖先就已經掌握釀酒、制醬、制飴等技術，并懂得利用麥麴治療消化不良釀酒——淀粉酶、糖化酶、蛋白酶、酒化菌的細胞內酶……制醬——蛋白酶……制飴——淀粉酶麥麴——酶與維生素不自覺地利用了各種酶的催化作用19世紀末期開始真正有目的地利用酶1894年，高峰讓吉（日本），利用米曲霉淀粉酶作為消化劑1908年，羅姆（德國）利用胰酶進行皮革的軟化1908年，波伊定（法國）利用細菌淀粉酶進行紡織品的褪漿1911年，華勒斯坦將木瓜蛋白酶用于啤酒的澄清酶（生物催化劑）具有專一性強、催化效率高和作用條件溫和等顯著特點，具有非常廣泛的應用價值，隨著酶生產和改性技術的不斷完善，越來越多的新酶被人們發(fā)現或創(chuàng)造，并運用于生產和實踐的各個領域二、酶的應用領域和現狀1.酶在醫(yī)藥方面的應用利用酶的催化特性進行基本診斷藥物的研制和疾病的治療2.酶在食品方面的應用食品保鮮食品加工生產改善食品的品質和風味3.酶在工業(yè)方面的應用進行原料處理生產各種工業(yè)產品加酶增強產品的使用效果4.酶在農業(yè)方面的應用農產品保鮮農產品加工農產品質量控制飼料加工5.酶在環(huán)保能源方面的應用用酶進行環(huán)境監(jiān)測用酶進行廢水處理生產各種可生物降解材料生產各種新能源產品6.酶在生物技術（工程）方面的應用核酸的合成、切割和拼接（基因工程）胰酶消化（細胞工程）細胞破壁、酶（蛋白質）分子的改造（發(fā)酵工程、酶工程、蛋白質工程）核酸雜交檢測技術、免疫檢測技術（分析檢測）第九章

酶在醫(yī)藥和生物技術領域的應用第一節(jié)酶在醫(yī)藥領域的應用第二節(jié)酶在生物技術領域的應用第一節(jié)

酶在醫(yī)藥領域的應用一、酶在醫(yī)藥領域的應用方向疾病的診斷1.根據體內酶活力的變化診斷疾病2.用酶測定體液中某些物質的變化診斷疾病疾病的治療3.直接用酶進行疾病的治療4.用酶的催化作用制造各種藥物5.以酶為靶標設計新型藥物基本原理一般健康人體內所含某些酶的量是恒定在某一范圍的；當人患上某些疾病時，由于組織、細胞受到損傷或者代謝異常而引起體內的某種或某些酶的活力發(fā)生相應的變化1.根據體內酶活力的變化診斷疾病轉氨酶是催化氨基酸與酮酸之間氨基轉移的一類酶，普遍存在于動物、植物組織和微生物中，心肌、腦、肝、腎等動物組織中含量較高，其中以谷丙轉氨酶（GPT）和谷草轉氨酶（GOT）最為重要GPT（也稱為ALT）是催化谷氨酸與丙酮酸之間的轉氨作用，GPT則以肝臟中活力最大，當肝臟細胞損傷時，GPT釋放到血液內，于是血液內酶活力明顯地增加，如測定GPT活力可診斷肝功能的正常與否，急性肝炎患者血清中GPT活力可明顯地高于正常人；GOT

（也稱為AST）是催化谷氨酸與草酰乙酸之間的轉氨作用。GOT以心臟中活力最大，其次為肝臟；測定GOT活力則有助于對心臟病變的診斷，心肌梗塞時血清中GOT活性顯示上升。谷丙轉氨酶和谷草轉氨酶端粒酶（Telomerase）是催化端粒合成和延長的酶，可將端粒DNA加至真核細胞染色體末端，從而增強體外細胞的增殖能力；在人體的正常細胞內（除了生殖細胞和干細胞等以外），端粒酶的生物合成和酶活性都受到抑制；而在分化程度降低的癌細胞中卻可以明顯地檢測到端粒酶的活性因此，可以通過測定體細胞內的端粒酶活性，診斷細胞是否發(fā)生了癌變端粒酶基本原理人體在出現某些疾病時，由于代謝異?；蛘吣承┙M織器官受到損傷，就會引起體內某些物質的量或者存在部位發(fā)生變化；酶具有專一性強、催化效率高等特點，因此能夠利用酶來測定體液中某些物質的含量變化，從而診斷某些疾病2.用酶測定體液中某些物質的變化診斷疾病酶測定的物質用途葡萄糖氧化酶葡萄糖測定血糖、尿糖，診斷糖尿病葡萄糖氧化酶+過氧化物酶葡萄糖測定血糖、尿糖，診斷糖尿病尿素酶尿素測定血液、尿液中尿素的量，診斷肝、腎病變谷氨酰胺酶谷氨酰胺測定腦脊液中谷氨酰胺的量，診斷肝硬化、肝昏迷膽固醇氧化酶膽固醇測定膽固醇含量，診斷高血脂癥等DNA聚合酶基因PCR技術診斷基因變異酶聯免疫吸附檢測范圍廣測定樣本中某種蛋白質、病原體或細胞等糖尿病是由于人體中糖代謝發(fā)生異常，使血液中葡萄糖含量升高，甚至在尿液中也含有葡萄糖的一種疾病，糖尿病的診斷就是測定血液或者尿液中的葡萄糖含量葡萄糖氧化酶是一種催化葡萄糖與氧發(fā)生反應生成葡萄糖酸和雙氧水的酶測定方法一：通過測定葡萄糖酸的生成量或氧的消耗量（氧電極或鉑電極）可以測算出樣品中的葡萄糖含量測定方法二：將上述反應產物中，在加入過氧化物酶，該酶在氧氣和雙氧水存在的條件下，能將氧受體4-氨基安替吡啉氧化成紅色的醌類化合物；因此，能夠通過分光光度檢測顏色的深淺而測算出葡萄糖的含量葡萄糖氧化酶與糖尿病的診斷通過差異顯示技術（DDRT-PCR）可以獲得大體涵蓋了在一定發(fā)育階段某種細胞類型中所表達的全部mRNA的cDNA；將差別表達條帶中的DNA回收，擴增至所需含量，進行測序鑒定，從而對差異條帶鑒定分析，以便獲得差異表達的目的基因；最終用于研究疾病基因的差異表達研究。DNA聚合酶與基因差異的檢測DNA聚合酶逆轉錄酶免疫檢測技術的基本原理：抗原免疫動物能夠獲得特異的抗體特異的抗體能與抗原在體內或體外發(fā)生反應，形成抗原-抗體復合物ELISA與疾病的診斷抗原的種類：病原體：細菌、病毒、寄生蟲、衣原體……細胞蛋白質：單純蛋白、脂蛋白、糖蛋白、核酸蛋白等小分子化合物：半抗原，與載體蛋白偶聯成為完全抗原利用抗原-抗體的特異性反應可以檢測檢測樣本中是否存在某種抗原檢測樣本中是否存在某種抗體酶聯免疫吸附檢測（Enzyme-LinkedImmuno-SorbentAssay,ELISA）的基本原理：抗原與相應抗體的特異性反應大多數塑料能夠吸附蛋白質（抗原或抗體多為蛋白質成分）有些酶的催化反應能夠成為顯色反應，易于觀察和檢測加入基質ELISAPlate酶標板抗原專一性抗體酶聯二抗連結酶酶呈色不相關抗體2EELISA的技術方法間接法-測抗體夾心法-測抗原競爭法-測抗原ELISA的應用樣本中病原體或其抗體的存在情況（感染性疾病病、病毒感染相關腫瘤的診斷）腫瘤的篩查機體內大分子或小分子物質的病理變化基本原理酶作為藥物能夠治療多種疾病，用于治療疾病的酶稱為藥用酶，藥用酶具有療效顯著、副作用小的特點，其應用越來越廣泛3.用酶進行疾病的治療藥用酶的應用治療消化不良蛋白酶：胰蛋白酶、胃蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、木瓜蛋白酶α-淀粉酶：麥芽淀粉酶、米曲霉淀粉酶脂肪酶糖化酶：特別是嬰兒飲奶后出現腹脹、腹瀉等治療各種炎癥蛋白酶：使炎癥部位的壞死組織溶解、增加組織通透性溶菌酶：作用于細菌的細胞壁，使病原菌、腐敗性細菌等溶解死亡治療輻射損傷超氧氧化歧化酶（SOD）：抗氧化、抗衰老、抗輻射藥用酶的應用治療血栓性疾?。ㄈ苎ǎ┠蚣っ福║K）：激活纖溶酶原成為有溶解血纖維蛋白活性的纖溶酶納豆激酶：可以催化血纖維蛋白水解，同時可以激活纖溶酶原成為纖溶酶組織型纖溶酶原激活劑（t-PA）：溶纖功效強，特異性好治療出血性疾病凝血酶：催化血纖維蛋白原水解，生成不溶性的血纖維蛋白，促進凝血抑肽酶：抑制人體的胰蛋白酶、纖溶酶、血漿及組織中血管舒緩素治療癌癥（腫瘤）L-天門冬酰胺酶：分解L-天冬氨酸，抑制癌細胞蛋白質合成L-天門冬酰胺酶（L-asparaginaseB,AsnB）能夠催化天冬酰胺水解，生成L-天冬氨酸和氨當L-天門冬酰胺酶注射進入人體后，L-天冬酰胺被分解清除：正常細胞可自身合成L-天冬酰胺，蛋白質合成不受影響癌細胞缺乏L-天冬酰胺合成酶，蛋白合成受阻，癌細胞死亡L-天門冬酰胺酶對治療白血病有顯著療效，是第一種用于治療癌癥的藥用酶L-天門冬酰氨酶與白血病的治療基本原理酶在藥物制造方面的應用是利用酶的催化作用將前體物質轉變?yōu)樗幬?，特別在有光學活性的藥物的合成方面具有十分重要的價值4.用酶的催化作用制造各種藥物半合成抗生素就是將發(fā)酵獲得的抗生素經過酶催化反應或者化學反應，使其結構發(fā)生某些改變，而獲得的具有新的特性和功效的一類抗生素青霉素?；甘窃诎牒铣煽股锏纳a上具有重要作用的一種酶可催化青霉素水解生成6-氨基青霉烷酸（6-APA）可催化頭孢霉素水解生成7-氨基頭孢烷酸（7-ACA）可催化酰基化反應，又6-APA或7-ACA合成新型的青霉素或頭孢霉素青霉素?；概c半合成抗生素

6-APAasnucleus7-ACCAor7-ADCAasnucleus氨基酸是合成生物體蛋白質、激素、酶及抗體的原料，因為在其分子結構中都有不對稱碳原子存在，除甘氨酸外，氨基酸分子都具有光學活性，即具有L-型和D-型異構體。氨基酸的構型對其生物學活性具有重要的影響，在一般情況下只有L-型氨基酸具有生物活性。氨基?；概cL-氨基酸L-乙酰氨基酸L-氨基酸＋＋氨基?；富驹砻甘菣C體完成新陳代謝的關鍵催化劑，以酶為作用靶點時新藥研發(fā)的通常策略酶抑制劑是一類可以結合酶并降低其活性的分子；由于抑制特定酶的活性可以殺死病原體或校正新陳代謝的不平衡，許多相關藥物就是酶抑制劑酶激活劑是一類能夠與酶結合并增強酶活性的分子；這類分子常常在控制代謝的酶的協同調控中發(fā)揮作用5.以酶為靶標設計或篩選新型藥物二、在醫(yī)藥領域使用酶的特點可以快速、簡便、準確地診斷疾病可以安全、廉價和高效地進行疾病治療，達到其他藥物難以達到的良好效果通過酶的催化作用，生產各種療效顯著、質量較高、副作用少的藥物第二節(jié)

酶在生物技術領域的應用一、酶在基因工程中的應用二、酶在細胞工程中的應用三、酶在酶工程中的應用四、酶在分析檢測中的應用酶與重組DNA技術DNA重組技術的主要原理：就是應用人工方法把生物的遺傳物質分離出來，并在體外擴增目的DNA片段，然后通過體外的DNA切割和拼接，將重組了的目的DNA導入某種宿主細胞或個體，從而改變它們的遺傳品性目的基因的制備——DNA聚合酶、逆轉錄酶DNA的切割——限制性內切酶、DNA外切酶、堿性磷酸酶DNA的拼接——DNA連接酶、末端脫氧核苷酸轉移酶一、酶在基因工程中的應用DNA聚合酶是一類催化DNA復制和修復DNA分子損傷的酶，主要包括了大腸桿菌DNA聚合酶I、大腸桿菌DNA聚合酶II、大腸桿菌DNA聚合酶III、T4DNA聚合酶、水棲耐熱菌（Thermusaquaticus）DNA聚合酶和嗜熱菌（

Pyrococcusfuriosus

）DNA聚合酶等DNA聚合酶的共同特點是：需要模板與引物不能起始新的DNA鏈的合成催化脫氧核苷三磷酸（dNTP）加到DNA鏈的3’-OH端合成的方向是從5’端至3’端在基因工程方面，DNA聚合酶主要用于PCR反應進行基因擴增TaqDNA聚合酶、PfuDNA聚合酶熱變性、退火和延伸1.DNA聚合酶與目的基因的制備逆轉錄酶又稱依賴于RNA的DNA聚合酶，它以RNA為模板，以脫氧核苷三磷酸為底物，合成DNA該酶在基因工程中廣泛應用于從mRNA反轉錄生成互補的DNA（cDNA），以獲得所需的目的基因片段，現在利用各種反轉錄酶進行反轉錄PCR（RT-PCR），可以簡便、快速地獲得所需的基因RT-PCR反應中需合成一段由15~30個bp組成的與模板RNA互補的PCR引物2.反轉錄酶與目的基因的制備限制性核酸內切酶是一類在特定的位點上，催化雙鏈DNA水解的磷酸二酯酶，1968年由Meselson和Yuan在大腸桿菌細胞中首次發(fā)現，至今已發(fā)現300多種，已成為基因工程中必不可缺的常用工具酶限制性核酸內切酶具有高度的專一性，表現在它能夠識別雙鏈DNA中的某些堿基的排列順序（稱為堿基識別順序），并且只能在某個特定位點上將DNA分子切開限制性核酸內切酶的堿基識別順序一般由4~6個核苷酸組成，在基因工程中使用的限制性核酸內切酶，其切割位點一般都在其識別順序之內，切割DNA時，常產生兩條鏈上的切點是錯開的黏性末端，有的產生的是平整末端3.限制性核酸內切酶與DNA的切割DNA外切核酸酶是一類從脫氧核糖核酸（DNA）分子末端開始逐個除去末端核苷酸的酶，這些酶中有些可以從DNA鏈的5’端開始作用，有些從3’端開始作用，有些則可同時作用于5’端和3’端在基因工程中，該類酶可用于DNA的小型化，但更多的是用于將獲得的DNA片段的平整末端加工生成利于DNA重組的黏性末端4.DNA外切核酸酶與黏性末端的產生堿性磷酸酶可以除去DNA或RNA鏈中的5’-磷酸，在基因工程中為防止質粒DNA的自我環(huán)化而除去5’-磷酸，或在用32P對DNA或RNA進行5’-磷酸標記之前除去5’-磷酸是主要使用該酶5.堿性磷酸酶與DNA的去磷酸化DNA連接酶是1967年發(fā)現的能使雙鏈DNA的缺口封閉的酶，它催化DNA片段的5’-磷酸基與另一DNA片段的3’-羥基生成磷酸二酯堿在基因工程中，主要采用的是T4DNA連接酶，該酶是由T4噬菌體感染大腸桿菌細胞后產生的，可用于具有黏性末端的兩個DNA片段的連接，也可用于平整末端的兩個DNA片段的連接，故此可將由同一種限制性內切酶切出的載體DNA和目的基因連接起來，成為重組DNA6.DNA連接酶與重組載體的連接酶與細胞工程細胞工程主要是以細胞為基本單位，在體外條件下進行培養(yǎng)和繁殖；或是應用現代細胞生物學、發(fā)育生物學、遺傳學和分子生物學的理論與方法，在細胞整體水平或細胞器水平上人為地使細胞的某些生物學特性按照人們的意愿發(fā)生改變，從而獲得新型生物品種或細胞產品的技術過程酶與細胞的體外培養(yǎng)酶與原生質體的制備二、酶在細胞工程中的應用胰蛋白酶是從動物胰臟分離的一種水解酶，它能使細胞間的蛋白質水解，從而起到解離、分散細胞的作用；是細胞培養(yǎng)中常用的工具酶1.胰蛋白酶與動物細胞的體外培養(yǎng)在制備原生質體是，既要除去細胞壁，又要不損傷其他成分，這樣就不能采用激烈的細胞壁破碎方法，而只能利用各種具有專一性的酶根據不同細胞的結構和細胞壁組分的不同，除去細胞壁時所采用的酶也有區(qū)別2.用酶除去細胞壁與原生質體的制備植物細胞壁的破除植物細胞的細胞壁組成植物細胞壁主要有纖維素、半纖維素、木質素和果膠等組成破除植物細胞壁主要采用纖維素酶、半纖維素酶和果膠酶組成的混合酶酶與酶工程、蛋白質工程酶工程就是從應用的目的出發(fā)，研究酶，生產酶，改造酶，并利用酶的催化功能來生產人類所需產品或實現人類需求的技術過程蛋白質工程，又被稱為是第二代基因工程，它是在基因工程的基礎上，結合蛋白質結晶學、計算機輔助設計和蛋白質化學等多學科的基礎知識，通過對基因的人工定向改造等手段，從而達到對蛋白質進行修飾、改造、評價以產生能滿足人類需要的新型蛋白質的技術酶在酶（蛋白質）的生產提取中應用酶在酶（蛋白質）的改性中的應用三、酶在酶工程中的應用利用重組DNA技術高效表達目的酶或蛋白質酶在胞內酶（蛋白質）的提取中的應用除在體液中提取酶（蛋白質）或胞外酶（蛋白質）外，對于大多數的胞內酶而言，一般都要選用適當的方法，將含目的酶的生物組織破碎，促使能最大程度地提高抽提液中酶的濃度根據細胞外層結構的特點，添加適當的酶作用于細胞，使細胞壁破壞，并在低滲溶液中，使細胞破裂，從而完成酶（蛋白質）的提取，該法破碎效果好根據不同細胞的結構和細胞壁組分的不同，除去細胞壁時所采用的酶也有區(qū)別1.酶在酶和蛋白質生產中的應用除去細菌細胞壁革蘭氏陽性細菌——溶菌酶——肽聚糖分子中N-乙酰胞壁酸與N-乙酰氨基葡萄糖之間的β-1,4鍵革蘭氏陰性細菌——溶菌酶+EDTA——EDTA作用于脂多糖除去霉菌細胞壁酵母的細胞壁組成不同種屬的酶菌，其細胞壁結構和組分有較大差別，一般在除去細胞壁前應弄清屬于什么霉菌毛霉、根酶等藻菌綱霉菌：幾丁質和殼多糖等多種物質組成，使用放線菌和細菌產生的殼多糖酶、幾丁質酶及蛋白酶等多種酶的混合物米曲霉、黑曲霉和青霉等半知菌綱霉菌：幾丁質和β-葡聚糖等，主要使用β-1,3-葡聚糖酶和幾丁質酶的混合物除去酵母細胞壁酵母的細胞壁組成外層：磷酸甘露糖和蛋白質組成（使用磷酸甘露糖酶）內層：β-葡聚糖構成細胞壁的骨架（使用β-1,3-葡聚糖酶）酵母細胞的破壁——磷酸甘露糖酶+β-1,3-葡聚糖酶

酶的改性就是指通過各種方法使酶的催化特性得以改進的技術過程蛋白質的改造就是指以蛋白質結構功能關系的知識為基礎，通過周密的分子設計，把蛋白質改造為合乎人類需要的新的突變蛋白質基因工程法改造酶（蛋白質）——如定點突變技術進行氨基酸置換酶（蛋白質）分子的主鏈修飾2.酶在酶和蛋白質改性中的應用蛋白酶與酶的主鏈切斷修飾亮氨酸氨肽酶與木瓜蛋白酶的修飾木瓜蛋白酶（Papain），簡稱木瓜酶，又稱為木瓜酵素含有木瓜蛋白酶的藥物，能起到抗癌、腫瘤、淋巴性白血病、原菌和寄生蟲、結核桿菌等，可消炎、利膽、止痛、助消化。治療婦科病、青光眼、骨質增生、槍刀傷口愈合、血型鑒別、昆蟲叮咬等存在于木瓜胚乳中的蛋白酶，利用未成熟的番木瓜果實中的乳汁，采用提取分離技術制得純酶制品，作為植物來源的蛋白酶，具有一定的抗原性，能誘導機體對其產生免疫應答，從而使機體對其產生抵抗，最終可能導致藥效的下降或藥物過敏反應用亮氨酸氨肽酶進行有限水解，能夠除去木瓜蛋白酶2/3的肽鏈，該酶的活力基本保持，但其抗原性大大降低酶與生物技術中的分析檢測在生物技術的研究和工作中，經常要進行分析和檢測工作，主要包括了：目的基因的檢測（DNA的檢測）——PCR、Southern-blotting目的基因的轉錄檢測（mRNA的檢測）——RT-PCR、Northern-blotting目的基因的表達檢測（蛋白質的檢測）——ELISA、Western-blotting生物分子的檢測（小分子、生物大分子）——ELISA、Western-blotting酶與常用的分析檢測技術PCR、RT-PCR（DNA聚合酶、反轉錄酶）Southern-blotting、Northern-blotting（堿性磷酸化酶、末端脫氧核苷酸轉移酶）ELISA、Western-blotting（辣根過氧化物酶、堿性磷酸化酶）四、酶在分析檢測中的應用Southern-blotting和Northern-blotting都屬于核酸雜交檢測技術，它是利用DNA與DNA、或DNA與RNA之間能夠在體外互補雜交的特性，利用標準的DNA探針檢測樣本中是否含有相應的DNA或RNA組分，因此，能夠方便檢測的標記DNA探針是必不可少的常用的標記物有：放射性同位素和熒光物質使用放射性同位素32P標記核酸探針的5’-末端時，常用堿性磷酸化酶進行前處理在使用放射性同位素或熒光物質標記核酸探針使，也可用末端脫氧核苷酸轉移酶將已經標記的核苷酸依次附加到探針的3’-末端1.酶與核酸雜交檢測技術中核酸探針的標記Southern-blotting&Northern-blotting末端脫氧核苷酸轉移酶（terminaldeoxynucleotidetransferase,TDT）從小牛胸腺中分離得到，其作用是向DNA的3’-OH末端轉移脫氧核苷酸在基因工程中利用該酶給DNA片段加上一段同聚體，形成附加末端；也可采用32P或者熒光標記的脫氧核苷酸進行3’端標記，以便于DNA的分離檢測末端脫氧核苷酸轉移酶與DNA的標記根據抗原-抗體反應的基本原理和特點，免疫檢測技術常被用于：用已知抗原檢測未知抗體用已知抗體檢測未知抗原定性或定量檢測體內各種生物大分子物質（蛋白質、多糖、脂）或小分子物質（藥物、激素、活性肽）2.酶與免疫檢測技術辣根過氧化物酶（Horeradishperoxidase,HRP）酶聯免疫吸附分析法(Enzyme-LinkedImmunosorbentAssay,

ELISA)加入基質ELISAPlate酶標板抗原專一性抗體酶聯二抗連結酶酶呈色不相關抗體2EWestern-blotting由于辣根過氧化物酶(HorseradishPeroxidase,HRP)比活性高，穩(wěn)定，分子量小，純酶容易制備，所以最常用。HRP廣泛分布于植物界，辣根中含量高，它是由無色的酶蛋白和棕色的鐵卟啉結合而成的糖蛋白

HRP的催化反應需要底物過氧化氫(H2O2)和供氫體(DH2)，供氫體多為無色的還原型染料，通過反應可生成有色的氧化型染料(D)，供氫體的種類很多，形成的產物特點不一：DAB(3.3－二氨基聯苯胺)的反應產物為不溶性沉淀物，并有電子密度，故適宜于做免疫酶染色或電鏡觀察目前用得較廣泛和較滿意的供氫體是：OPD(鄰苯二胺)和TMB(四甲基聯苯胺)，前者形成的產物為深桔黃色或棕色，后者產物為藍綠色，二者的可溶性均好，在避光處顏色穩(wěn)定，空白可近于無色辣根過氧化物酶酶聯免疫的測試結果陽性

陰性加2M硫酸終止反應第十章

酶反應器與酶傳感器第一節(jié)酶反應器第二節(jié)酶傳感器第一節(jié)

酶反應器一、酶生物反應器的基本概念酶反應器