① 与生物基纳米材料相关联的研究方向有哪些
污水中的有毒物质包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用，从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质，使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一，固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶，是通过物理吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合，将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物，微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器，用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定，即可催化一系列生化反应的固定化细胞。
② 生活污水中蛋白质里的N是如何成为养料的
生活污水中的氮是不能直接被植物所利用的，因为植物的根部细胞不能吸收大分子物质。但是我们可以通过环境中的微生物帮助植物进行生活污水中的氮元素的吸收。
环境中的许多的微生物都是好氧异养型微生物，就是吸收环境中的有机物养分，之后依靠氧气的帮助将他们氧化成为无机小分子并从中获得生命活动所需要的能量。
所以你现在知道生活污水中蛋白质里的氮是如何成为植物养料的了吧：环境中的微生物将生活污水中的蛋白质分解消化后氮元素的存在由氨基酸的形式变成为了NH4+或者NH3的无机小分子的形式。而这种NH4+或者NH3的无机小分子的形式植物可以进行吸收利用。
③ 几个生化判断题
1、4、7、9、13、14、17、18、20对
其余错
有什么不确定的再行讨论
参考书目 王镜岩《生物化学》
④ 对于蛋白质含量为0.1%左右的粗酶，如何固定化
你这个酶蛋白含量太低了，劝你还是用共价偶联法先固定吧，这种方法固定的应该是最牢的了，如果还不行建议先测一下杂质成分，看有没有可能先浓缩一下
⑤ 固定化酶的各种方法（如：包埋法和交联法等）的具体操作流程～～～ 谢谢！！！‘‘‘‘‘
包埋法、交联法对细胞、酶的固定化操作及其比较
一． 实验目的
通过用聚丙烯酰胺包埋法和明胶——戊二醛交联法两种方法固定枯草杆菌菌体和细胞色素C，掌握细胞和酶的一些固定方法，并对它们进行固定效果的比较，了解这些固定方法的特点。
二．实验原理
酶的固定化技术是用物理或化学的方法将水溶性的酶与固态的水不溶性载体结合，使之成为一种不溶于水的仍具有酶活性的物质。固定化酶的优点在于：1）可以反复使用；2）易与产物分离，便于产物的纯化处理，提高产物的产量和质量；3）多数情况下，比水溶性的酶稳定；4）适于装柱使用，有利于生产的连续化。细胞的固定是将产酶的微生物细胞直接固定在固态的水不溶性载体上，省去了细胞破碎以及酶提取等复杂的步骤。但要求所固定的微生物能让底物和产物易透过细胞膜并且细胞内不存在产物的分解系统。所以，要固定的细胞应该是有选择性的。本实验主要是学习固定的方法，并通过比较了解这些方法的特点。丙烯酰胺在一定条件下经催化可形成凝胶，把酶或细胞包埋在凝胶的网络空隙中，形成不溶性的酶的载体。明胶是一种惰性蛋白，当与细胞或酶蛋白混合后，就把酶或细胞包埋在明胶联成的网架之中。由于菌体细胞或酶蛋白的表面都有蛋白质游离氨基，当加入双功能团试剂戊二醛以后，戊二醛即和蛋白质游离氨基形成Schiff碱，因此，在明胶表面与菌体或酶蛋白表面之间发生错综复杂的交联，从而使酶或细胞固定化。
三．主要仪器与试剂
仪器：灭菌锅，摇床，冰箱，离心机，水浴锅，紫外-可见分光光度计等。
试剂：蛋白胨，牛肉膏，明胶，戊二醛，丙烯酰胺（Acr），过硫酸铵（AP），甲叉双丙烯酰胺（Bis），四甲基乙二胺（TEMED），过氧化氢，邻苯二胺，细胞色素C等。
四．操作步骤
1．枯草杆菌细胞的培养
在超净台上将已灭菌的培养液（见实验二十七）5ml移置已灭菌的试管中，接种纯的枯草芽孢杆菌。在37℃摇床快速振荡培养8-10小时（培养液较混浊为止）。离心收集菌体，加3ml蒸馏水轻搅使菌细胞悬浮。
2. 丙烯酰胺凝胶固定细胞色素C和菌细胞
取50ml烧杯三只，各加入3ml 29%Acr-1%Bis混合液，2ml水。轻搅匀后，于1号烧杯中加入1ml菌细胞悬浮液、2号烧杯中加入1ml 0.13%细胞色素C液和在3号烧杯中加入水1ml作为对照，然后都加入10％过硫酸铵液70μl和TEMED8μl，轻搅匀后待凝。将凝固后的凝胶用水浸泡5分钟，其中换水3次。把凝胶放置滤纸上，用滤纸轻吸干，观察凝胶颜色。（可能的话，将包含菌细胞的凝胶切成较薄的薄片与对照一起在显微镜下观察）。将这几种凝胶切成小颗粒，分别取约0.5克放置于有滤纸的漏斗中，用水淋洗数次后移置试管中，各加入20mmol/L邻苯二胺4ml浸泡2分钟后加入10%过氧化氢0.04ml，混匀反应30秒，倒出上清液，以水为空白测定428nm处的吸光值，分析测定结果并解释。
3. 明胶包埋—戊二醛交联法制备固定化细胞色素C和固定化菌细胞
取50ml烧杯二只，各加入明胶1克，水4ml，于80℃水浴熔化，冷却至60℃左右分别加入2ml菌细胞悬浮液或0.13%的细胞色素C液，在搅动下迅速加入25%的戊二醛0.5ml，置于—20℃，三天后取出融化，观察比较。
⑥ 酶在环境保护方面有哪些应用
2.1
对废水净化的作用
在20世纪70年代，固定化酶已被用于空气和水的净化。在废水处理中，固定化酶占据主导地位。含酚废水属于工业废水，含有芳香族化合物，树脂加工业、塑料厂、染料厂都会产生含有芳香族化合物的废水，所以是重大污染物，需优先处理。辣根过氧化酶是处理这种污染物的主要酶制剂，它不仅可以高效去除废水中的含酚量，还可以利用磁响应性回收磁性酶，达到一举两得的效果。墨西哥科学家在萝卜中提取出一种萝卜素酶也可以去除废水中的含酚化学物质，它还可以达到在废水处理中使废水循环利用的效果。食品废水与重工业废水也是需要净化的较大废水污染源，现在也已有多种酶制剂可以净化这两种废水，废水净化已得到较大改善。今天，净水机几乎成为每家每户的必备产品，由此看来，酶的应用已经广泛应用各地各处。
2.2
对石油与废油净化作用
每年排入大海的石油量数百万吨，如果得不到及时的处理，海里的鱼虾等生物造成致命危害，并且石油中的有害物质可能通过海里的生物带入人体，威胁到人的生命。在开采与炼制石油的过程中产生的工业废油也是废油的一大污染源，它隶属石油的附属污染品，也应与是有采用相同的治理方法。现今社会的飞速发展是人类的生活品质大幅提高，人类所食用的食品含油量也大大增多，不良商家钻空子制作地沟油在市场上贩卖，人类食用地沟油对身体的危害是很大的，所以废油处置问题迫在眉睫。研究表明，酯酶技术对废油回收利用起关键作用。但现在我国由于技术限制，并未能将这种技术运用到废油处理中。
2.3
对白色污染治理的作用
科技的迅速发展对世界进步起到了强大的推动作用，但随之也带来了不少负面问题。当前我们大多数使用的高分子材料，大多是非生物降解或是不能降解的材料，例如塑料产品，已经成为白色污染的最大污染源。虽然现在有规定用其他材质物品代替塑料产品，但只是冰山一角，对于控制白色污染还远远不够。据统计，全球每年丢弃的白色垃圾高达数千万吨，对生态环境破坏尤为严重。酶技术在对白色污染治理起到了不可代替的作用。酶法合成可降解高分子材料，效果好于化学催化剂。化学催化剂太过强硬，效果不佳。酶作为生物催化剂可以代替化学催化剂，克服产物分离难，代谢复杂的缺点，同时在温和的催化条件下可以高效率的分解掉高分子材料。白色污染在酶技术的日益提高下完全治理指日可待。
⑦ 蛋清测试水源是否受污染，因为蛋清中的蛋白质能跟污水中
重金属离子
⑧ 生物工艺在预防和治理各类环境污染中能发挥什么作用，如何发挥作用
1 我国生态环境现状
目前我国由于工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染,严重的影响了我国的生态环境,使得水污染日益加剧,水资源严重短缺,全国600多个城市中已有一半城市缺水,农村则有8 000万人和6 000万头牲畜饮水困难；土壤污染严重,耕地面积锐减,近10年来每年流失的土壤总量达50亿t,土地荒漠化日益加剧；森林覆盖面积下降,草场退化,每年减少森林面积达2 500万亩；人们的身体健康受到严重威胁,疾病发病率急剧上升.因此,加大环境保护和环境治理力度,加快应用高新技术,如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡,提高环境质量已成为环保工作者的工作重点.
2 现代生物技术与环境保护
现代生物技术是以DNA分子技术为基础,包括微生物工程,细胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技术的总称.现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用,而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用.自20 世纪 80年代以来生物技术作为一种高新技术,已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视,发展十分迅猛.与传统方法比较,生物治理方法具有许多优点.
（1）生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构,降解的产物以及副产物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度,这样既做到一劳永逸,不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用.
（2） 利用发酵工程技术处理污染物质,最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等,常常是一步到位,避免污染物的多次转移而造成重复污染,因此生物技术是一种既安全又彻底消除污染的手段.
（3）生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程,而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质,其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的,所以大多数生物治理技术可以就地实施,而且不影响其他作业的正常进行,与常常需要高温高压的化工过程比较,反应条件大大简化,具有设备简单、成本低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点.
所以,当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理,有毒有害物质的无害化处理等各个方面.
3 现代生物技术在环境保护中的应用
3.1 污水的生物净化
污水中的有毒物质的成分十分复杂,包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等.微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用,从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质,使污水得到净化.当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一.固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术.固定化酶又称水不溶性酶,是通过物理吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合,将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器,用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定,即是可催化一系列生化反应的固定化细胞.运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等,此方面国内外成功的例子很多,如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶,以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于处理对硫磷废水,去除率达95%以上；近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)方面取得较大进展,对于含100mg/L废水,降解率和酶活性保存率均在90%以上；利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理.污染土壤的生物修复
重金属污染是造成土壤污染的主要污染物.重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性.其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性,通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定作用.污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀等作用,防止水土流失.
3.3 白色污染的消除
废弃塑料和农用地膜经久不化解,估计是形成环境污染的重要成分.据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右.塑料在土壤中残存会引起农作物减产,若再连续使用而不采取措施,十几年后不少耕地将颗粒无收,可见数量巨大的塑料垃圾严重影响着生态和环境,研究和开发生物可降解塑料已迫在眉睫.利用生物工程技术一方面可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌,另一方面可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物(如：根瘤菌)中,使两者同时发挥各自的作用,将塑料和农膜迅速降解.同时,还需大力推行可降解塑料和地膜的研发、生产和应用.
有些微生物能产生与塑料类似的高分子化合物即聚酯,这些聚酯是微生物内源性贮藏物质,可以用发酵方法进行生产,由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔点、高弹性、不含有毒物质等优点而在医学等许多领域有极好的应用前景.为了降低成本、提高产量,人们正在用重组DNA技术对相关的微生物进行改造,此方面目前一个研究热点是采用微生物发酵法生产聚-β羟基烷酸(PHAs),研究人员正设法构建出自溶性PHAs生产菌种,即将PHAs重组菌进行发酵,在积累大量的PHAs后,加入信号物质,使裂解蛋白产生,细胞壁破坏,PHAs析出,以简化胞内产物PHAs的提取过程,降低提取成本.
3.4 化学农药污染的消除
一般情况下,使用的化学杀虫剂约80%会残留在土壤中,特别是氯代烃类农药是最难分解的,经生态系统造成滞留毒害作用.因此多年来人们一直在寻找更为安全有效的办法,而利用微生物降解农药已成为消除农药对环境污染的一个重要方面.能降解农药的微生物,有的是通过矿化作用将农药逐渐分解成终产物CO2和H2O,这种降解途径彻底,一般不会带来副作用；有的是通过共代谢作用,将农药转化为可代谢的中间产物,从而从环境中消除残留农药,这种途径的降解结果比较复杂,有正面效应也有负面效应.为了避免负面效应,就需要用基因工程的方法对已知有降解农药作用的微生物进行改造,改变其生化反应途径,以希望获得最佳的降解、除毒效果.要想彻底消除化学农药的污染,最好全面推广生物农药.
所谓生物农药是指由生物体产生的具有防止病虫害和除杂草等功能的一大类物质总称,它们多是生物体的代谢产物,主要包括微生物杀虫剂、农用抗生素制剂和微生物除草剂等.其中微生物杀虫剂得到了最广泛的研究,主要包括病毒杀虫剂、细菌杀虫剂、真菌杀虫剂、放线菌杀虫剂等.长期以来并没有得到广泛的使用.现在人们正在利用重组DNA技术克服其缺点来提高杀虫效果,例如目前病毒杀虫剂的一个研究热点是杆状病毒基因工程的改造,人们正在研究将外源毒蛋白基因如编码神经毒素的基因克隆到杆状病毒中以增强杆状病毒的毒性；将能干扰害虫正常生活周期的基因如编码保幼激素酯酶的基因插入到杆状病毒基因组中,形成重组杆状病毒并使其表达出相关激素,以破坏害虫的激素平衡,干扰其正常的代谢和发育从而达到杀死害虫的目的.