《酶工程》复习题
08生物技术林阳and曾洋
名词解释：
1.酶工程：又称为酶技术，是指酶的生产与应用的技术过程。
2.酶的生产：通过各种方法获得人们所需的酶的技术过程。
3.酶的改性：是通过各种方法改进酶的催化特性的技术过程。
4.酶的应用：是在特定的条件下通过酶的催化作用，获得人们所需的产物、除去不良物质
或获得所需信息的技术过程。
5.酶工程的主要任务：经过预先设计，通过人工操作，获得人们所需的酶，并通过各种方
法使酶充分发挥其催化功能。
6.酶活力：指在一定条件下，酶所催化的反应初速度。
7.酶活力单位：在特定条件下（温度可采用25℃，pH等条件均采用最适条件），每1 min 催
化1 μmol 的底物转化为产物的酶量定义为1 个酶活力单位。或在特定条件下，每秒催化1 mol底物转化为产物的酶量定义为1卡特（Kat）。1 Kat =6×107 IU
8.酶的比活力：是酶纯度的一个指标，是指在特定条件下，单位重量（mg）蛋白质或RNA
所具有的酶活力单位数。
9.酶的转换数：Kp，又称为摩尔催化活性，是指每个酶分子每分钟催化底物转化的分子数。
即是每摩尔酶每分钟催化底物转化为产物的摩尔数。
10.酶的催化周期: 转换数的倒数称为酶的催化周期。催化周期是指酶进行一次催化所需的时
间。
11.固定化酶: 固定在载体上并在一定空间范围内进行催化反应的酶。
12.酶的结合效率：又称为酶的固定化率，是指酶与载体结合的百分率。
13.酶活力回收率：是指固定化酶的总活力与用于固定化的总游离酶活力的百分率。
14.相对酶活力：具有相同酶蛋白（或酶RNA）量的固定化酶活力与游离酶活力的比值称为
相对酶活力。
15.酶的定向进化技术：模拟自然进化过程（随机突变和自然选择）在体外进行酶基因的人
工随机突变，建立突变基因文库，在人工控制条件的特殊环境下，定向选择得到具有优良催化特性的酶的突变体的技术过程。
16.酶的提取分离法生产：是采用各种技术从动物、植物、微生物细胞或者其它含酶原料中
将酶提取出来，再与所含杂质进行分离的技术过程。
17.酶的提取：是指在一定的条件下，用适当的溶剂或溶液处理含酶原料，使酶充分溶解到
溶剂或溶液中的过程。也称为酶的抽提。
18.酶的分离纯化：是采用各种生化分离技术使酶与各种杂质分离的技术过程。
19.酶的生物合成法生产：经过预先设计，通过人工操作，利用微生物、植物及动物细胞的
生命活动，获得所需的酶的技术过程。
20.酶的发酵法生产：经过预先设计，通过人工操作，利用微生物细胞的生命活动合成所需
酶的生产方法。
21.酶的化学合成法生产：是按照酶的化学结构中氨基酸或者核苷酸的排列顺序，通过化学
反应将一个一个的单体连接起来而获得所需酶的技术过程。
22.组成酶：细胞内有的酶量比较恒定，环境因素对这些酶的合成速率影响不大，这类酶称
为组成酶。
23.适应酶：细胞内有的酶量变化很大，其合成速率明显受环境因素的影响，这类酶称为适
应酶或调节酶
24.结构基因：结构基因与多肽链有各自的对应关系。结构基因上的遗传信息可以转录成为
mRNA上的遗传密码，再经翻译成为酶蛋白的多肽链，每一个结构基因对应一条多肽链。
25.启动基因：由两个位点组成，一个是RNA聚合酶的结合位点，另一个是环腺苷酸（cyclic
AMP）与CAP组成的复合物(cAMP-CAP)的结合位点。
26.操纵基因：与调节基因产生的阻遏蛋白中的一种结构结合（阻遏蛋白是一种变构蛋白），
在空间上排挤RNA聚合酶与启动基因结合，从而操纵酶生物合成的时机和合成速度。27.调节基因：能够产生一种阻遏蛋白。阻遏蛋白是一种由多个亚基组成的变构蛋白，它可
以通过与某些小分子效应物（诱导物或阻遏物）的特异结合而改变其结构，从而改变它与操纵基因的结合力。
28.操纵子：是基因表达和控制的一个完整单元，其中包括结构基因、操纵基因和启动基因。
是一组功能上相关，受同一调节基因控制的基因组成的一个遗传单位。
29.分解代谢物阻遏作用：是指某些物质（主要是指葡萄糖和其它容易利用的碳源等）经过
分解代谢产生的物质阻遏某些酶（主要是诱导酶）生物合成的现象。（也称为葡萄糖效应）30.诱导作用：某些代谢物可以诱导某些酶的合成，是通过促进为该酶编码的基因的表达而
进行的。
31.反馈阻遏作用：又称产物阻遏作用。是指酶催化反应的产物或代谢途径的终产物使酶的
生物合成受到阻遏的现象。
32.酶的生物合成：酶在细胞内合成的过程。
33.细胞活化：保藏的菌种在用于发酵生产之前，必须接种于新鲜的固体培养基上，在一定
的条件下进行培养，使细胞的生命活性得以恢复的过程。
34.固定化细胞：又称为固定化活细胞或固定化增殖细胞，是指采用各种方法固定在载体上，
在一定的空间范围进行生长、繁殖和新陈代谢的细胞。
35.固定化原生质体：是指固定在载体上, 在一定的空间范围内进行生命活动的原生质体。
36.沉淀分离（5种）：包括盐析沉淀法、等电点沉淀法、有机溶剂沉淀法、复合沉淀法、选
择性变性沉淀法。
a)盐析沉淀法：简称盐析法，是利用不同蛋白质在不同的盐浓度条件下溶解度不同的
特性，通过在酶液中添加一定浓度的中性盐，使酶或杂质从溶液中析出沉淀，从而
使酶与杂质分离的过程。
b)等电点沉淀法：利用两性电解质在等电点时溶解度最低，以及不同的两性电解质有
不同的等电点这一特性，通过调节溶液的pH值，使酶或杂质沉淀析出，从而使酶与
杂质分离的方法。
c)有机溶剂沉淀法：利用酶与其它杂质在有机溶剂中的溶解度不同，通过添加一定量
的某种有机溶剂，使酶或杂质沉淀析出，从而使酶与杂质分离的方法称为有机溶剂
沉淀法。
d)复合沉淀法：在酶液中加入某些物质，使它与酶形成复合物而沉淀下来，从而使酶
与杂质分离的方法称为复合沉淀法
e)选择性变性沉淀法：选择一定的条件使酶液中存在的某些杂蛋白等杂质变性沉淀，
而不影响所需的酶，这种分离方法称为选择性变性沉淀法。
37.离心分离（3种）包括差速离心、密度梯度离心、等密梯度离心
a)差速离心：是指采用不同的离心速度和离心时间，使不同沉降速度的颗粒分批分离
的方法。（主要用于分离大小和密度相差较大的颗粒）
b)密度梯度离心：是样品在密度梯度介质中进行离心，使沉降系数比较接近的物质分
离的一种区带离心方法。
c)等密梯度离心：当欲分离的不同颗粒的密度范围处于离心介质的密度范围内时，在
离心力的作用下，不同浮力密度的颗粒或向下沉降，或向上飘浮，只要时间足够长，
就可以一直移动到与它们各自的浮力密度恰好相等的位置（等密度点），停止运动形
成区带。这种方法称为等密梯度离心，或称为平衡密度梯度离心。
38.膜过滤：借助于一定孔径的高分子薄膜，将不同大小、不同形状和不同特性的物质颗粒
或分子进行分离的技术称为膜分离技术。
39.过滤：是借助于过滤介质将不同大小、不同形状的物质分离的技术过程。
40.层析分离（6种）：包括吸附层析、分配层析、离子交换层析、凝胶层析、亲和层析、层
析聚焦。
a)吸附层析：利用吸附剂对不同物质的吸附力不同而使混合物中各组分分离的层析方
法。
b)分配层析：利用各组分在两相中的分配系数不同，而使各组分分离的层析方法。
c)离子交换层析：利用离子交换剂上的可解离基团（活性基团）对各种离子的亲和力
不同而达到分离目的的层析方法。
d)凝胶层析：以各种多孔凝胶为固定相，利用流动相中所含各种组分的相对分子质量
不同而达到物质分离的层析方法
e)亲和层析：利用生物分子与配基之间所具有的专一而又可逆的亲和力，使生物分子
分离纯化的层析方法。
f)层析聚焦：将酶等两性物质的等电点特性，与离子交换层析的特性结合在一起，实
现组分分离的层析方法。
电泳分离（5种）包括纸电泳、薄层电泳、薄膜电泳、凝胶电泳、等电聚焦电泳。
a)纸电泳：是以滤纸为支持体的电泳技术。
b)薄层电泳：是将支持体与缓冲液调制成适当厚度的薄层而进行电泳的技术。
c)薄膜电泳：是以醋酸纤维等高分子物质制成的薄膜为支持体的电泳技术。
d)凝胶电泳：是以各种具有网状结构的多孔凝胶作为支持体的电泳技术。
e)等电聚焦电泳：是利用各组分等电点的不同而进行分离的电泳技术。
41.萃取分离（4种）包括有机溶剂萃取、双水相萃取、超临界萃取、反胶束萃取。
a)有机溶剂萃取：是利用溶质在水和有机溶剂中的溶解度不同而达到分离的萃取技术。
b)双水相萃取：是利用溶质在两个互不相溶的水相中的溶解度不同而达到分离的萃取
技术。
c)超临界萃取：又称为超临界流体萃取，是利用欲分离物质与杂质在超临界流体中的
溶解度不同而达到分离的一种萃取技术。
d)反胶束萃取：是利用反胶束将酶或其他蛋白质从混合液中萃取出来的一种分离纯化
技术。
42.结晶（4种）：盐析结晶法、有机溶剂结晶、透析平衡结晶、等电点结晶。
a)盐析结晶：是指在适当的温度和pH值等条件下，于接近饱和的酶液中缓慢增加某种
中性盐的浓度，使酶的溶解度慢慢降低，达到稍微过饱和状态，而析出酶晶体的过
程。
b)有机溶剂结晶：是在接近饱和的酶液中慢慢加入某种有机溶剂，使酶的溶解度降低，
而析出酶晶体的过程。
c)透析平衡结晶：是将酶液装进透析袋，对一定浓度的盐溶液进行透析，使酶液逐步
达到过饱和状态而析出结晶的过程。
d)等电点结晶：是通过缓慢改变浓酶液的pH值，使之逐渐达到酶的等电点，而使酶析
出结晶的过程。
43.干燥：是将固体、半固体或浓缩液中的水分或其它溶剂除去一部分，以获得含水分较少
的固体物质的过程。
44.酶分子修饰：通过各种方法直接使酶分子的结构发生某些改变，从而改进酶的催化特性
的技术过程。
45.浓缩：是从低浓度酶液中除去部分水或其它溶剂而成为高浓度酶液的过程。
46.酶固定化：采用各种方法将酶与水不溶性载体结合，制备固定化酶，而使酶的催化特性
发生某些改变的技术过程。
47.酶的非水相催化：酶在非水介质中进行的催化作用称为酶的非水相催化。
48.酶的活性中心：酶分子中直接与底物结合并具有催化活性的特殊部位。
49.酶分子的主链修饰：利用酶分子主链的切断和连接，使酶分子的化学结构及其空间结构
发生某些改变，从而改变酶的特性和功能的方法。
50.侧链基团修饰：采用一定的方法（一般为化学法）使酶的侧链基团发生改变，从而改变
酶分子的催化特性的修饰方法。
51.分子内交联修饰：通过含有双功能基团的化合物（又称双功能试剂），如戊二醛、己二胺、
葡聚糖二乙醛等，在酶蛋白分子中相距较近的两个侧链基团之间形成共价交联，从而提高酶的稳定性的修饰方法。
52.大分子结合修饰：采用水溶性大分子与酶蛋白的测链基团共价结合，使酶分子的空间构
象发生改变，从而改变酶的特性与功能的方法。
53.亲和修饰：指修饰试剂只专一地与酶分子某一位点上的某一基团发生反应，而与此位点
外的同一种或不同种基团都不发生作用的修饰方法。
54.定点突变：是指DNA序列中的某一特定位点上进行碱基的改变从而获得突变基因的操作
技术。是蛋白质工程和酶分子组成单位置换修饰中常用的技术。
55.组成单位置换修饰：将肽链上的某一个氨基酸（核苷酸）换成另一个氨基酸（核苷酸），
引起酶蛋白（酶RNA）空间构象的改变，从而改变酶的某些特性和功能的方法。
56.金属离子置换修饰：把酶分子中的金属离子换成另一种金属离子，使酶的特性和功能发
生改变的修饰方法。
57.物理修饰：通过各种物理方法使酶的空间构象发生改变，从而改变酶的某些特性和功能
的方法。
58.易错PCR技术：从酶的单一基因出发，通过改变PCR反应条件，在基因扩增过程中使碱
基配对出现错误而引起基因突变。
59.基因重排技术：称为DNA改组技术，是从2种以上同源正突变基因出发，用酶（DNaseI）
切割成随机片段，经过不加引物的多次PCR循环，使DNA的碱基序列重新排布而引起基因突变的技术过程。
60.基因家族重排技术：又称为基因家族改组技术，是从基因家族的若干同源基因出发，用
酶（DNaseI）切割成随机片段，经过不加引物的多次PCR循环，使DNA的碱基序列重新排布而引起基因突变的技术过程。
61.基因重组：是在体外通过DNA连接酶的作用，将基因与载体DNA连接在一起形成重组
DNA的技术过程。
62.突变基因文库的组装：是将重组DNA转入受体细胞或包装成有感染活性的重组噬菌体的
过程。
63.酶突变基因的定向选择：是在人工控制条件的特殊环境下，按照人们所设定的进化方向
对突变基因进行选择，以获得具有优良催化特性的酶的突变体的技术过程。
64.吸附法：通过载体表面和酶分子表面之间的氢键、疏水键和电子亲和力等物理作用力，
将酶固定于不溶性载体的方法，称为物理吸附法，简称吸附法。
65.包埋法：将酶或含酶细胞包埋于各种多孔载体中，使酶固定化的方法，称为包埋法。
66.结合法：选择适宜的载体，使之通过共价键或离子键，与酶结合在一起的固定化方法，
称为结合法。
67.交联法：利用双功能试剂或多功能试剂在酶分子间、酶分子与惰性蛋白间或酶分子与载
体间进行交联反应，以共价键制备固定化酶的方法。
68.热处理法：将含酶细胞在一定温度下加热处理一段时间，使酶固定在细胞内，而制备得
到固定化细胞。
69.固定化细胞：固定在载体上，并在一定空间范围内进行生命活动的细胞。
70.细胞固定化：通过各种方法，将细胞与水不溶性载体结合，制备固定化细胞的过程。
71.分子记忆：酶通过配体诱导、相互作用改变酶的构象，从而获得与配体类似物结合的能
力，这种由配体诱导产生的酶的记忆称为分子记忆。
72.pH记忆：在有机介质反应中，酶所处的pH 环境与酶在冻干或吸附到载体上之前所使用
的缓冲液pH 值相同的现象。
73.必需水：酶分子需要一层水化层，以维持其完整的空间构象。维持酶分子完整的空间构
象所必需的最低水量称为必需水，属于结合水。
74.水活度：是指体系中水的逸度与纯水逸度之比。通常可以用体系中水的蒸汽压与相同条
件下纯水的蒸汽压之比表示。即：A w = Y w P/P0。
75.酶反应动力学：是研究各种因素对酶促反应速度的影响因素的学科，是酶学研究的重要
内容，也是酶应用的重要理论根据。
76.酶反应器：用于各种酶进行催化反应的容器及其附属设备。
77.搅拌罐反应器STR：是带有搅拌装置的一类罐式反应器，由反应罐、搅拌器和保温装置组
成。
78.填充床反应器PCR：是将固定化酶堆叠在反应容器中进行催化反应的一种反应器，适用于
固定化酶进行催化反应。
79.流化床反应器FBR：是通过流体使固定化酶颗粒在悬浮翻动状态下进行催化反应的一种反
应器，适用于固定化酶进行连续催化反应。
80.鼓泡反应器BCR：是利用从反应器底部通入的气体产生的大量气泡，在上升过程中起到提
供反应底物和混合两种作用的一类反应器。也是一种无搅拌装置的反应器。
81.膜反应器MR：是将酶催化反应与半透膜的分离作用组合在一起而成的反应器。
82.喷射反应器PR：是利用高压蒸汽的喷射作用，实现酶与底物的混合，进行高温短时催化
反应的一种反应器。
问答题：
1.试述酶工程的发展概况与前景。（小题）
答：1894年，日本的高峰让吉首先从米曲霉中制备得到高峰淀粉酶，用作消化剂，开创了近代酶的生产和应用的先例；
1908年，德国的罗姆制得胰酶，用于皮革的软化。
1908年，法国的波伊登(Boidin)制备了细菌淀粉酶,应用于纺织品的退浆。
1911年，美国的华勒斯坦(Wallestein)制得木瓜蛋白酶，用于除去啤酒中的蛋白质浑浊。
此后，酶的生产和应用逐步发展。然而在50年代以前停留在从微生物、动物或植物中提取酶，加以利用阶段。由于当时生产力落后，生产工艺较繁杂，难以进行大规模工业化生产。
1949年，采用微生物液体深层培养方法进行细菌α-淀粉酶的发酵生产，揭开了现代酶制剂工业的序幕。
50年代以后,随着生化工程的发展,大多数酶制剂的生产已转向微生物流体深层发酵的方法。酶的应用越来越广泛。
50年代：开始了酶固定化研究。1953年德国科学家首先将聚氨基苯乙烯树脂与淀粉酶,胃蛋白酶,羧肽酶和核糖核酸酶等结合,制成了固定化酶。
1960年，法国的雅各（Jacob）和莫诺德（Monod）提出操纵子学说，阐明了酶生物合成的调节机制，使酶的生物合成可以按照人们的意愿加以调节控制。
60年代，是固定化酶技术迅速发展的时期。1969年,日本的千烟一郎首次在工业上应用固定化氨基酰化酶从DL-氨基酸生产L-氨基酸。出现了“酶工程”这个名词来代表有效利用酶的科学技术领域。
60年代，用小分子化合物修饰酶分子侧链基团,使酶性质发生改变。
70年代,修饰剂的选用、修饰方法上又有了新的发展。
1971年第一届国际酶工程学术会议在美国召开,当时的主题即是固定化酶，进一步开展了对微生物细胞固定化的研究。
1973年,千烟一郎首次利用固定化的大肠杆菌细胞生产L-天冬氨酸。
1978年,日本的铃木等固定化细胞生产α -淀粉酶研究成功.所以说,70年代是固定化细胞技术取得进展的时期。
80年代，固定化细胞已能用于生产胞外酶,因此,80年代又发展了固定化原生质体技术,排除了细胞壁这一障碍。
在酶的固定化技术发展的同时,酶分子修饰技术也取得了进展。
80年代开始了酶的非水相催化的研究，扩大了酶的应用和生产领域。
20世纪80年代迅速发展起来的动、植物细胞培养技术，继微生物发酵生产酶之后，已成为酶生产的又一种途径。
此外,分子生物学技术应用于酶学领域开展了酶的定向进化技术,使酶工程不断向广度和深度发展,显示出广阔而诱人的前景。
酶的定向进化技术：模拟自然进化过程，在体外进行基因随机突变，建立突变基因文库，通过人工控制条件的特殊环境，定向选择得到具有优良特性的酶的突变体的技术过程。
（DNA重排、高通量筛选、易错PCR)
20世纪90年代，随着基因工程的广泛介入，一些原来只能由动物或植物生产的酶，经过酶基因重组，可以在微生物上表达。由于在发酵过程中很容易对微生物进行控制，因此“基因工程＋发酵工艺＋先进的发酵设备”可以算是酶工业的第三次飞跃。
此外，对抗体酶、人工酶、模拟酶、酶电极（酶传感器）等方面以及酶的应用技术研究，在近20年均取得了较大进展，使酶工程不断向广度和深度发展，显示出广阔而诱人的前景。
2.蛋白类酶和核酸类酶的分类及命名原则。（小题）
答：蛋白酶（P酶）的分类与命名：
第 1 大类，氧化还原酶；第 2 大类，转移酶；第3 大类，水解酶；第4 大类，裂合酶；
第 5 大类，异构酶；第 6 大类，合成酶（或称连接酶）。
酶的命名有两种方法：系统名、推荐名。系统名：包括所有底物的名称、酶的作用基团和反应类型。根据系统命名法每一个具体的酶还有一个系统编号，通常为四码编号，四码分别表明该酶的类型、酶促反应的供体、受体以及该酶的特定序号，之间用圆点隔开，前面加上EC表示国际酶学会。推荐名：只取一个较重要的底物名称和反应类型。
核酸类酶（R酶）的分类与命名：
a)根据酶催化的底物是其本身RNA分子还是其它分子，可以将R酶分为分子内催化
（in-cis，也称为自我催化）和分子间催化（in-trans）两类。
b)根据酶催化反应的类型，可以将R酶分为剪切酶，剪接酶，和多功能酶等三类。
c)根据R酶的结构特点不同，可分为锤头型R酶，发夹型R酶，含I型IVS 的R酶，含
II型IVS 的R酶等。
3.蛋白类酶的推荐名和系统名称的异同。（小题）
答：推荐名和系统名的相同点是均指出了该酶的底物名称或反应类型。
不同之处在于推荐名只取一个较重要的底物名称和反应类型，此命名法简单，应用历史长，但缺乏系统性，有时出现曰酶数名或一名数酶的现象。而系统名包括所有底物的名称、酶
的作用基团和反应类型，使一种酶只有一种名称。根据系统命名法每一个具体的酶还有一个系统编号，通常为四码编号，四码分别表明该酶的类型、酶促反应的供体、受体以及该酶的特定序号，之间用圆点隔开，前面加上EC表示国际酶学会。
4.酶活力单位的测定。（小题）
答：酶活力的高低，是以酶活力的单位数来表示的。
酶活力单位的定义：在特定条件下（温度可采用25℃，pH等条件均采用最适条件），每1 min 催化1 μmol 的底物转化为产物的酶量定义为1 个酶活力单位。或在特定条件下，每秒催化1 mol底物转化为产物的酶量定义为1卡特（Kat）。1 Kat =6×107 IU
酶活力测定的方法：化学测定法、光学测定法、气体测定法等。
酶活力测定的步骤：
(1)根据酶催化的专一性，选择适宜的底物，并配制成一定浓度的底物溶液。
(2)根据酶的动力学性质，确定酶催化反应的温度、pH值、底物浓度、激活剂浓度等反应
条件。①温度：室温（25℃）、体温（37℃）、酶反应最适温度或其它选用的温度；②pH 值：是酶催化反应的最适pH值；③底物浓度：应该大于5 Km等。
(3)在一定的条件下，将一定量的酶液和底物溶液混合均匀，适时记下反应开始的时间。
(4) 反应到一定的时间，取出适量的反应液，运用各种生化检测技术，测定产物的生成量
或底物的减少量。注意：若不能即时测出结果的，则要及时终止反应，然后再测定。
5.酶的主要生产有哪些方法？
答：酶的生产方法可以分为提取分离法、生物合成法和化学合成法等3种。
a)酶的提取分离法生产是采用各种技术从动物、植物、微生物细胞或者其它含酶原料中
将酶提取出来，再与所含杂质进行分离的技术过程。
b)酶的生物合成法生产是经过预先设计，通过人工操作，利用微生物细胞、植物细胞或
动物细胞的生命活动而获得所需酶的技术过程。
c)酶的化学合成法生产是按照酶的化学结构中氨基酸或者核苷酸的排列顺序，通过化学
反应将一个一个的单体（氨基酸或者核苷酸）连接起来而获得所需酶的技术过程。6.酶的主要提取方法和分离方法有哪些？
答：酶的提取是指在一定的条件下，用适当的溶剂（或溶液）处理含酶原料，使酶充分溶解到溶剂（或溶液）中的过程，主要方法有盐溶液提取、酸溶液提取、碱溶液提取和有机溶剂提取等。
酶的分离纯化是采用各种生化分离技术使酶各种杂质分离的技术过程，主要的分离方法有离心分离、过滤与膜分离、萃取分离、沉淀分离、层析分离、电泳分离等。
7.选择分离方法时必须考虑的问题。
答：在选用分离方法的时候要认真考虑：①目标酶分子特性及其它物理、化学性质；②酶分子和杂质的主要性质差异；③酶的使用目的和要求；④技术实施的难以程度；⑤分离成本的高低；⑥是否会造成环境污染等。
8.采用生物合成法可分为哪几类？用该方法进行酶的生产时的一般步骤。
答：根据所使用的细胞种类不同，生物合成法可以分为微生物发酵产酶、植物细胞培养产酶和动物细胞培养产酶，其中又以微生物发酵产酶应用最广。
采用生物合成法进行酶的生产，首先要经过筛选、诱变、细胞融合、基因重组等方法获得优良的产酶细胞，然后在人工控制条件的生物反应器中进行细胞培养，通过细胞内物质的新陈代谢作用，生成所需的酶和各种代谢产物，再经过分离纯化得到人们所需的酶。
9.酶的发酵法生产可分为哪几类？哪一种方法应用最广泛？
答：根据微生物细胞培养方式的不同，发酵法可以分为液体深层培养发酵、固体培养发酵、固定化细胞发酵、固定化原生质体发酵等。其中液体深层培养发酵为主要方式。
10.酶生物合成的调节主要包括那几个水平？哪一个水平是最重要的？
答：酶生物合成的调节主要包括：①转录前的调节；②转录水平的调节；③转录产物的加工调节；④翻译水平的调节；⑤翻译产物的加工调节和酶降解的调节等。其中转录水平的调节（基因调节）对酶的生物合成是最重要的调节
11.什么是分解代谢物阻遏作用？其作用机理是什么？
答：分解代谢物阻遏作用：是指某些物质（主要是指葡萄糖和其它容易利用的碳源等）经过分解代谢产生的物质阻遏某些酶（主要是诱导酶）生物合成的现象。（也称为葡萄糖效应）
分解代谢物阻遏作用之所以产生，是由于某些物质（如葡萄糖等）经过分解代谢放出能量，有一部分能量储存在ATP中。ATP是由AMP和ADP通过磷酸化作用生成的。这样细胞内ATP浓度增加，就使AMP的浓度降低，存在于细胞内的cAMP就通过磷酸二酯酶的作用水解生成AMP。同时，腺苷酸环化酶的活化受到抑制而使cAMP的生成受阻，从而导致细胞内cAMP的浓度降低，这就必然使cAMP-CAP的复合物的浓度随之降低。结果启动子的相应位点上没有足够的cAMP-CAP复合物结合，RNA聚合酶也就无法结合到其在启动子的相应位点上，转录无法进行，酶的生物合成受到阻遏。
12.乳糖操纵子的调节原理。
答：乳糖操纵子具有正调节和负调节两种调节机制，两者同时独立调控乳糖操纵子，只有当CAP-cAMP结合到lacP上和阻遏蛋白脱离lac O时，才开始结构基因的转录。
a)分解代谢物阻遏作用：当葡萄糖存在时，因为分解葡萄糖的酶类属于组成酶，能迅
速地将葡萄糖降解成某种中间产物（X），并产生大量的能量贮存于ATP中，所以会大量消耗ADP和AMP。X既会促进cAMP分解成AMP进行补充，同时又会阻止ATP 释放能量并环化形成cAMP，从而降低了cAMP的浓度，继而阻遏了RNA聚合酶与启动基因的结合，相关酶的合成受到抑制。反之可推。
b)诱导作用：在无诱导物时，RNA聚合酶的结合位点与阻遏蛋白相结合，在空间上排
挤RNA聚合酶，使之脱离启动子（P）部位，使结构基因（S）无法进行转录，酶的生物合成受阻。当培养基中以乳糖为唯一碳源时，细胞吸收乳糖转变为别乳糖。别
乳糖作为诱导物与阻遏蛋白结合，使阻遏蛋白的结构发生改变，从而使它与操纵基
因的结合力减弱，阻遏蛋白不能与操纵基因结合，就使RNA聚合酶可以与启动子结合，进行转录而合成结构基因所对应的酶。
13.色氨酸操纵子的调节原理。
答：其调控机制包括：可阻遏的负调控作用机制和衰减作用
①可阻遏的负调控：以trp编码阻遏蛋白，色氨酸作为辅阻遏物，激活阻遏蛋白，只有激
活的阻遏蛋白才能结合到trp O上从而阻止RNA聚合酶与trp P的结合，转录被抑制。
②衰减作用：前导区trp L有4个以1、2、3、4表示的片段，它们以两种不同的方式进行
碱基配对形成颈环结构，有时以1-2与3-4配对，有时只以2-3互补配对，在前导序列第10位与第11位上有相邻的两个色氨酸密码子。
a)当细胞中trp含量高时，相应的trp-tRNA也高，使德前导肽顺利翻译，由于原核细胞
中转录与翻译偶联，前导肽翻译快，在4区转录完，核糖体到2区；前导区只能3-4配对形成终止子样的茎环结构转录停止。
b)当环境中缺乏trp时，trp-tRNA减少，前导肽翻译速度慢，4区转录完成时，核糖体
仅在1区，前导区2-3配对，4区保持单链，转录继续。
细菌通过阻遏与衰减作用两种机制的协调配合实现对trp操纵子转录调控的最高水平。
14.用于酶的生产的细胞所必需具备的条件。
答：①酶的产量高；②产酶稳定性好；③容易培养和管理；④利于酶的分离纯化；⑤安全可靠、无毒性等。
15.培养基的基本组分。（小题）
答：培养基的组分一般包括碳源、氮源、水、无机盐和生长因子等几方面。
16.植物细胞培养基的特点。（小题）
答：植物细胞培养的培养基的主要特点有：
a)植物细胞的生长和代谢需要大量的无机盐，除了P、S、N、K、Na、Ca、Mg等大量
元素以外，还需要Mn、Zn、Co、Mo、Cu、B、I等微量元素。
b)植物细胞需要多种维生素和植物生长激素。
c)植物细胞要求的氮源一般为无机氮源。
d)植物细胞一般以蔗糖为碳源。
17.动物细胞培养基的特点。（小题）
答：动物细胞培养基的组成较为复杂，包括氨基酸、维生素、无机盐、葡萄糖、激素、生长因子等。
a)在动物细胞培养基中，必须加进各种必需氨基酸，多数动物细胞利用谷氨酰胺作为
碳源和能源。
b)动物细胞培养基中一般要加入血清以提供所需的各种维生素。
c)动物细胞培养基中必须添加含有大量元素的无机盐，用于调节培养基的渗透压。
d)大多数动物细胞培养基中使用葡萄糖作为碳源和能源，但含量不能太高否则分解产
生乳糖改变pH。
e)动物细胞生长需要激素和生长因子，一般由血清提供。
18.酶生产的工艺流程及工艺条件的控制。
答：酶生产的工艺流程：保藏的菌种在用于发酵生产之前，必须接种于新鲜的固体培养基上，在一定的条件下进行培养，使细胞的生命活性得以恢复，这个过程称为细胞活化。
活化了的细胞需在种子培养基中经过一级乃至数级的扩大培养，以获得足够数量的优质细胞。后扩大培养的细胞通过三条途径产酶：①将扩大培养的细胞制备成原生质体，然后固定化，接入发酵罐中后加入培养基产酶；②将扩大培养的细胞制备成固定化细胞，然后进行预培养，接入发酵罐中后通入无菌空气产酶；○3直接生产产品酶。最后将生产的产品分离纯化，得到所需的酶。
a)pH值的控制：培养基的pH必须控制在一定的范围内，以满足不同类型微生物的生
长繁殖或产生代谢产物。为了维持培养基pH的相对恒定，通常在培养基中加入pH
缓冲剂，或在进行工业发酵时补加酸、碱。
b)温度的控制：细胞的生长繁殖和发酵产酶需要一定的温度条件。在一定的温度范围
内，细胞才能正常生长、繁殖和维持正常的新陈代谢。温度的调节一般采用热水升
温、冷水降温的方法。
c)溶解氧的控制：可以通过调节通气量、氧的分压、气液接触时间、气液接触面积和
改变培养液的性质来调节溶解氧。
19.调节溶解氧的方法有哪些？
答：①调节通气量；②调节氧的分压；③调节气液接触时间（流速）；④调节气液接触面积（搅拌）；⑤改变培养液的性质（黏度、气泡以及温度）。
20.提高酶产量的措施。
答：提高酶产量的措施有以下几点：
a)添加诱导物：对于诱导酶的发酵生产，在发酵过程中的某个适宜的时机，添加适宜
的诱导物，可以显著提高酶的产量。
b)控制阻遏物的浓度：控制阻遏物的浓度是解除阻遏、提高酶产量的有效措施。
c)添加表面活性剂：表面活性剂可以与细胞膜相互作用，增加细胞的透过性，有利于
胞外酶的分泌，从而提高酶的产量。
d)添加产酶促进剂：是指可以促进产酶、但是作用机理未阐明清楚的物质。
21.酶的生物合成有哪几种模式？哪一种模式最理想？如何将其它模式转换为最佳模式？
答：酶生物合成模式分为4种类型，即同步合成型，延续合成型，中期合成型和滞后合成型。最理想的合成模式应是延续合成型。
①对于同步合成型的酶，要尽量提高其对应的mRNA的稳定性，为此适当降低发酵温度
是可取的措施；
②对于滞后合成型的酶，要设法降低培养基中阻遏物的浓度，尽量减少甚至解除产物
阻遏或分解代谢物阻遏作用，使酶的生物合成提早开始；
③而对于中期合成型的酶，则要在提高mRNA的稳定性以及解除阻遏两方面下功夫，使
其生物合成的开始时间提前，并尽量延迟其生物合成停止的时间。
22.稀释率与细胞生长速度之间有什么关系？
答：稀释率是指单位时间内, 流加的培养液与发酵容器中发酵液体积之比，一般以h-1为单位。（稀释率可以在0与μm之间变动，μm为最大比生长速率，是指限制性机制浓度过量时的比生长速率。）
a)当D=0的时候，为分批发酵；
b)当D<μ时，dX/dt为正值，表明发酵液中细胞浓度不断增加，随着细胞浓度增加，限
制性基质的浓度相对降低，使比生长速率减小，在比生长速率降低到与稀释速率相
等的时候，重新达到稳态；
c)当D=μ时，dX/dt为0, 发酵液中细胞浓度保持恒定不变；
d)当D>μ时, dX/dt 为负值, 发酵液中的细胞浓度不断降低，随着细胞浓度降低，限制
性基质的浓度相对升高，使比生长速率增大，在比生长速率提升到与稀释率相同时，建立新的平衡，重新达到稳态。
e)当D >μm 时，细胞浓度趋向于零，无法达到新的稳态。
23.什么是产酶动力学？细胞产酶模式与产酶动力学公式之间有什么关系？（小题）
答：产酶动力学主要研究细胞产酶速率以及各种环境因素对产酶速率的影响规律。
①X为细胞浓度，以每升发酵液所含的干细胞重量表示（g DC/L）
②μ为细胞比生长速率(1/h)
③α为生长偶联的比产酶系数，以每克干细胞产酶的单位数表示（U/g DC）
④β为非生长偶联的比产酶速率，以每小时每克干细胞产酶的单位数表示( U/h·g DC)
⑤ E 为酶浓度，以每升发酵液中所含的酶单位数表示(U/L)
⑥t为时间(h)
a)同步合成型的酶，其产酶与细胞生长偶联。在平衡期产酶速率为零，即非生长偶联
的比产酶速率β=0。
b)中期合成型的酶，其合成模式是一种特殊的生长偶联型。在培养液中有阻遏物存在
时，α=0，β=0，无酶产生。在细胞生长一段时间后，阻遏物被细胞利用完，阻遏
作用解除，酶才开始合成，β=0，在此阶段的产酶动力学方程与同步合成型相同。
c)滞后合成型的酶为非生长偶联型，生长偶联的比产酶系数α=0。
d)延续合成型的酶，在细胞生长期和平衡期均可以产酶，产酶速率是生长偶联与非生
长偶联产酶速率之和。
24.固定化细胞发酵产酶的特点。
答：固定化细胞发酵产酶的特点
a)提高产酶率（细胞密度大）
b)可以反复使用或连续使用较长时间（细胞不易脱落流失）
c)发酵稳定性好（载体的保护）
d)缩短发酵周期，提高设备利用率（预培养）
e)产品容易分离纯化（细胞不溶于水）
f)适用于胞外酶等胞外产物的生产（载体的扩散抑制）
25.固定化细胞发酵产酶的工艺条件控制。
答：
a)固定化细胞的预培养：固定化细胞制备好以后，一般要进行预培养，以利于固定在
载体上的细胞生长繁殖。
b)溶解氧的供给：固定化细胞在进行预培养和发酵的过程中，由于受到载体的影响,致
使氧的供给成为主要的限制性因素。增加溶解氧的方法主要是加大通气量。
c)温度的控制：固定化细胞对温度的适应范围较宽，在分批和半连续发酵过程中不难
控制。但是由于稀释率较大，反应器内温度变化较快，所以培养液要预热至适宜的
温度。
d)培养基组分的控制：固定化细胞发酵培养基，从营养要求的角度来看，与游离细胞
发酵培养基没有明显差别。
26.固定化原生质体发酵产酶的优缺点及工艺控制中应注意的问题。
答：固定化原生质体的特点：①提高酶产率（去除细胞壁屏障）；②可以反复使用或连续使用；③稳定性较好（操作、保藏）；④易于分离纯化；提高产品品质；⑤变胞内产物为胞外产物（适用于胞内酶的生产）。
在工艺条件控制方面需要注意下列问题：①渗透压的控制（添加一定量的渗透剂，保持原生质体的稳定性）；②防止细胞壁再生（添加青霉素）；③保证原生质体的浓度。
27.植物细胞培养的特点。（小题）
答：①产率高；②周期短；③易于管理，减轻劳动强度；④产品质量高
28.植物细胞培养工艺条件的控制。（小题）
答：
a)温度的控制：室温范围（25℃）。
b)PH的控制：微酸性范围（5－6，5.5－5.8最好）。
c)溶解氧的控制：适当的通风和搅拌。
d)光照的控制：根据植物细胞的特性及目的代谢物的种类进行调节。
e)前体的添加：添加处于目的代谢物代谢途径上游的物质可以提高次级代谢物的产量。
f)刺激素的应用：可以促使物质代谢朝某些次级代谢物生成的方向进行，从而强化次
级代谢物的生物合成，提高某些次级代谢物的产率。
29.动物细胞培养的特点。（小题）
答：动物细胞培养具有如下显著特点：
a)主要用于各种功能蛋白质的生产；
b)周期长、生长缓慢；
c)易污染，需要添加抗生素；
d)对环境敏感，必须严格控制温度、PH、渗透压、通风搅拌等条件；
e)多数适宜采用贴壁培养（锚地依赖性），部分可以采用悬浮培养（来自血液、淋巴组
织的细胞，肿瘤细胞和杂交瘤细胞）。
30.动物细胞培养工艺条件的控制。（小题）
答：动物细胞培养的种质细胞需要先用胰蛋白酶消化处理。
a)温度的控制：体温范围（36.5℃，波动范围在0.25℃之内），会影响CO2的溶解度进
而影响PH。
b)PH的控制：微碱性范围（7.0－7.6，7.4最好），通常采用CO2和NaHCO3溶液，（改
变CO2浓度会对溶解氧产生影响）并加入缓冲系统，常用指示剂为酚红（红色）。
c)溶解氧的控制：不同的细胞、不同生长阶段、不同细胞密度要求不同（过低时细胞
生长受抑制，过高时对细胞产生毒害），通过调节混合气体（空气、氧气、氮气和二氧化碳）的量及其比例进行控制，CO2有调节供氧和PH的双重作用。
d)渗透压的控制：细胞内外渗透压处于等渗状态（700－850kPa）。
31.动物细胞的培养方式。（小题）
答：动物细胞的培养方式可以分为三大类：
a)悬浮培养：对于非锚地依耐性细胞，可以自由地悬浮在培养液中生长、繁殖和新陈
代谢，与微生物细胞的液体深层发酵过程相类似。
b)贴壁培养：大多数动物细胞，由于具有锚地依耐性，在培养过程中药贴附在固体表
面生长。
c)固定化细胞培养：细胞与固定化载体结合，在一定的空间范围进行生长繁殖的培养
方式称为固定化细胞培养。
32.简述细胞破碎的方法及其原理。
答：
分类细胞破碎方法细胞破碎原理
机械破碎法捣碎法、研磨法、匀浆法通过机械运动产生的剪切力，使组织、
细胞破碎。
物理破碎法温度差破碎法、压力差破碎法、
超声波破碎法通过各种物理因素的作用，使组织、细胞的外层结构破坏，而使细胞破碎。
化学破碎法添加有机溶剂、添加表面活性剂通过各种化学试剂对细胞膜的作用，而
使细胞破碎。
酶促破碎法自溶法、外加酶制剂法通过细胞本身的酶系或外加酶制剂的催
化作用，使细胞外层结构受到破坏，而
达到细胞破碎。
33.酶的主要提取方法及提取对象。
答：
提取方法使用的溶剂或溶液提取对象
盐溶液提取0.02～0.5mol/L的盐
溶液
用于提取在低浓度盐溶液中溶解度较大的酶
酸溶液提取PH 2～6的水溶液用于提取在稀酸溶液中溶解度大且稳定性较好的酶碱溶液提取PH 8～12的水溶液用于提取在稀碱溶液中溶解度大且稳定性较好的酶
有机溶剂提取可与水混溶的有机溶
剂用于提取那些与脂质结合牢固或含有较多非极性基团的酶
34.影响酶提取的主要因素。
答：主要影响因素是酶在所使用的溶剂中的溶解度以及酶向溶剂相中扩散的速度。此外，还受到温度、pH值、提取液体积等提取条件的影响。
a)温度：提取时的温度对酶的提取效果有明显影响。一般说来，适当提高温度，可以
提高酶的溶解度，也可以增大酶分子的扩散速度。
b)pH值：溶液的pH值对酶的溶解度和稳定性有显著影响。为了提高酶的溶解度，提
取时pH值应该避开等电点。（分子在其等电点时容易相互吸引，聚合而形成沉淀）
c)提取液的体积：增加提取液的用量，可以提高酶的提取率。但是过量的提取液，会
使酶的浓度降低，对进一步的分离纯化不利。所以提取液的总量一般为原料体积的
3～5倍，最好分几次提取。
35.沉淀分离的方法及原理。
答：沉淀分离是通过改变某些条件或添加某种物质，使酶的溶解度降低，而从溶液中沉淀析出，与其它溶质分离的技术过程。
沉淀分离方法分离原理
盐析沉淀法利用不同蛋白质在不同的盐浓度条件下溶解度不同的特性，通过在
酶液中添加一定浓度的中性盐，使酶或杂质从溶液中析出沉淀，从
而使酶与杂质分离(盐析）。
等电点沉淀法利用两性电解质在等电点时溶解度最低，以及不同的两性电解质有
不同的等电点这一特性，通过调节溶液的pH值，使酶或杂质沉淀析
出，从而使酶与杂质分离。
有机溶剂沉淀法利用酶与其它杂质在有机溶剂中的溶解度不同，通过添加一定量的
某种有机溶剂，使酶或杂质沉淀析出，从而使酶与杂质分离。
复合沉淀法在酶液中加入某些物质，使它与酶形成复合物而沉淀下来，从而使
酶与杂质分离。
选择性变性沉淀法选择一定的条件使酶液中存在的某些杂质变性沉淀，而不影响所需
的酶，从而使酶与杂质分离。
36.离心机有哪几种类型？如何选择合适的离心方法？
答：通常按照离心机的最大转速的不同可以分为常速离心机、高速离心机和超速离心机。
对于常速离心机和高速离心机，要求所分离的颗粒大小和密度相差较大，要选择好离心速度和离心时间，才能达到分离效果（一般只分离颗粒与溶液）；如果希望从样品液中分离出2种以上大小和密度不同的颗粒，需要采用差速离心方法。而对于超速离心，则可以根据需要采用差速离心、密度梯度离心或等密梯度离心等方法。后两种方法一次可以分离多种颗粒，且分离效果好，颗粒活性高；但是一次允许处理的样本量少，且成本提高，其中密度梯度离心操作复杂。
37.试比较密度梯度离心和等密梯度离心的异同。
答：
离心方法密度梯度离心等密梯度离心
梯度形成方式预配梯度（蔗糖、甘油）离心时自动形成（CsCl）
梯度较浅，密度较低梯度陡峭，密度较高适用样本性质密度相近、分子量不同者分子量相近、密度(s)不同者样本例蛋白质核酸、细胞器官
离心情况速度较低，不完全沉降，要在适当
时间停止离心完全沉降至其样本密度相同的梯度位置，需高速、长时间
介质密度最大密度小于所有样本密度梯度包括所有样本
38.根据截留颗粒大小不同，常用的过滤方法有哪几种？各自截留的主要物质是什么？
答：
类别截留颗粒大小截留的主要物质过滤介质
粗滤> 2μm 酵母、霉菌、动物细胞、植物
细胞、固形物等滤纸、滤布、纤维多孔陶瓷、烧结金属等
微滤0.2~2μm 细菌、灰尘等微滤膜、微孔陶瓷超滤20?~0.2μm 病毒、生物大分子等超滤膜
< 20?
答：膜分离可以分为加压膜分离、电场膜分离和扩散膜分离3大类。
a)加压膜分离可分为微滤、超滤和反渗透等3 种。
b)电场膜分离可分为电渗析和离子交换膜电渗析2种。
c)扩散膜分离，常见的透析就是属于此类。
40.简述层析分离的方法及分离依据。
答：
层析方法分离依据
吸附层析利用吸附剂对不同物质的吸附力不同而使混合物中各组分分离。
分配层析利用各组分在两相中的分配系数不同，而使各组分分离。
离子交换层析利用离子交换剂上的可解离基团（活性基团）对各种离子的亲和力不同而达到分离目的。
凝胶层析以各种多孔凝胶为固定相，利用流动相中所含各种组分的相对分子质量不同而达到物质分离。
亲和层析利用生物分子与配基之间所具有的专一而又可逆的亲和力，使生物分子分离纯化。
层析聚焦将酶等两性物质的等电点特性，与离子交换层析的特性结合在一起，实现组分分离。
41.吸附层析的洗脱方法有哪几种？洗脱液分别是什么类型的溶液？
答：洗脱方法主要有3种，分别为溶剂洗脱法、置换洗脱法和前缘洗脱法。
a)溶剂洗脱法：采用单一或者混合的溶剂进行洗脱的方法。
b)置换洗脱法：所用的洗脱剂是置换洗脱液，置换洗脱溶液中含有一种吸附力比被所
有吸附组分更强的物质，即置换剂。
c)前缘洗脱法：又称为前缘分析法，是连续向吸附层析柱内加入欲分离的混合溶液，
即所用的洗脱液为含有各组分的混合溶液本身。
42.如何选择离子交换剂？
答：离子交换剂的选择应考虑以下因素：离子交换剂和组分离子的物化性质、组分离子的电荷种类、浓度高低、质量大小及与离子交换剂的亲和力大小。由于酶分子具有两性性质，所以可用阳离子交换剂，也可用阴离子交换剂进行酶的分离纯化。当酶的等电点pI大于溶液pH值时，酶分子带正电荷，则要采用阳离子交换剂进行分离；当酶的等电点pI小于溶液的pH值时，酶分子带负电荷，可用阴离子交换剂进行层析分离。
43.哪一种层析方法专一性最好？它又包括哪些类型？
答：亲和层析是专一性最好的方法，根据欲分离组分与配基的结合特性，亲和层析可以分为：①共价亲和层析（-SH －S-S）；②疏水层析（疏水配基－疏水区域）；③金属离子亲和层析（金属离子－特殊的氨基酸残基）；④免疫亲和层析（抗体－抗原）；⑤染料亲和层析（辅酶类似物－酶）；⑥凝集素亲和层析（凝集素－糖的残基）⑦分子对亲和层析44.影响泳动速度的主要因素有哪些？（小题）
答：颗粒在电场中的移动速度主要决定于其本身所带的静电荷量，同时受颗粒形状和颗粒大小的影响。此外，还受到电场强度、溶液pH值、离子强度及支持体的特性等外界条件的影响。
①电场强度：电场强度是指每厘米距离的电压降。又称为电位梯度或电势梯度。
②溶液的pH值：溶液的pH值决定了溶液中颗粒分子的解离程度,也就是决定了颗粒
分子所带静电荷的多少。
③溶液的离子强度：溶液的离子强度越高，颗粒的泳动速度越慢。一般电泳溶液的离
子强度为0.02～0.2较为适宜。
④电渗:在电场中，溶液对于固体支持物的相对移动称为电渗。
⑤缓冲液的黏度与温度也对泳动速率有一定的影响。
45.聚丙烯酰胺凝胶电泳的分类、原理及其适应的对象。（小题）
答：聚丙烯酰胺凝胶电泳可以分为连续凝胶电泳、不连续凝胶电泳、浓度梯度凝胶电泳、SDS凝胶电泳。
原理：是以丙烯酰胺（CH2=CH-CONH2）为单体，以N,N’-甲叉（亚甲基）双丙烯酰胺（CH2=CH-CONH-HNCO- CH =CH2）为交联剂，在催化剂的作用下聚合而成的具有网状结构的多孔凝胶。
a)连续凝胶电泳：只用一层凝胶，采用相同的pH和相同的缓冲液进行的电泳。效果差，
适于较少组分分离。
b)不连续凝胶电泳：采用2层或3层性质不同的凝胶重叠起来使用，①样品胶：大孔
径凝胶，含欲分离组分；②浓缩胶：大孔径凝胶，不同组分根据迁移率不同在浓缩
胶与分离胶界面上压缩成层；③分离胶：小孔径凝胶，根据组分的大小筛分静电荷
相同的组分。适用于浓度较低的样品分离。
c)浓度梯度凝胶电泳：浓度逐渐增高，孔径逐渐减小的凝胶进行筛分，主要测定球蛋
白的分子量。
d)SDS凝胶电泳：只根据相对分子量的差异来进行筛分。SDS带负电荷并且可以强烈的
与蛋白质结合从而掩盖蛋白质原有电荷，同时还引起蛋白质构象改变使之都变成长
椭圆形，从而使泳动速度只与分子量有关。主要用于蛋白质相对分子质量的测定。
46.等电聚焦电泳的分离依据及特点。
答：其原理是电泳系统中加入两性电解质载体，当通过直流电时即形成一个由阳极到阴极连续增高的pH梯度，不同的蛋白质移动到与其等电点相当的位置时停止运动，从而实现对不同等电点的蛋白质的分离。
优点：分辨率高，区带窄而清晰，加样部位自由，重现性好，可同时测定等电点。
缺点：不适用于在等电点不溶或发生变性的蛋白质。
47.萃取分离的类型及分离原理。
答：
萃取类型溶剂原理
有机溶剂萃取乙醇、丙酮、丁醇、苯酚等
有机溶剂两相分别为水相和有机溶剂相，利用溶质在水和有机溶剂中的溶解度不同而达到分离
双水相萃取高分子聚合物溶液、盐溶液两相分别为互不相溶的两个水，利用溶质在两
个互不相溶的水相中的溶解度不同而达到分离超临界萃取CO2等超临界流体利用欲分离物质与杂质在超临界流体中的溶解
度不同而达到分离
反胶束萃取水、有机溶剂、表面活性剂表面活性剂在有机溶剂中形成反胶束，亲水性
溶质进入反胶束内部的水相，疏水性溶质在反
胶束外部的有机相而达到分离
48.为什么超临界流体是很好的萃取剂，其分离工艺过程有哪些类型？
答：超临界流体密度接近液体，所以溶解能力强；黏度接近气体，所以扩散能力强，因此萃取容量大、速度快，所以效率高。
根据分离方法的不同，分离工艺过程可以分为3种：等压分离、等温分离、吸附分离。
49.结晶时酶液有什么要求？结晶方法有哪些？其原理又如何？
答：结晶时对酶液有以下要求：
a)酶在结晶之前，酶液必须经过纯化达到一定的纯度。如果酶液纯度太低，不能进行
结晶。通常酶的纯度应当在50%以上，方能进行结晶。
b)酶在结晶时，酶液应达到一定的浓度。结晶时酶液浓度应当控制在介稳区，即酶浓
度处于稍微过饱和的状态。
c)结晶过程中还要控制好温度、pH值、离子强度等结晶条件。
结晶方法与原理：
a)盐析结晶法：在适当的温度和pH值等条件下，于接近饱和的酶液中缓慢增加某种中
性盐的浓度，使酶的溶解度慢慢降低，达到稍微过饱和状态，而析出酶晶体的过程。
b)有机溶剂结晶法：有机溶剂结晶是在接近饱和的酶液中慢慢加入某种有机溶剂，使
酶的溶解度降低，而析出酶晶体的过程。
c)透析平衡结晶法：将酶液装进透析袋，对一定浓度的盐溶液进行透析，使酶液逐步
达到过饱和状态而析出结晶的过程。
d)等电点结晶法：等电点结晶是通过缓慢改变浓酶液的pH值，使之逐渐达到酶的等电
点，而使酶析出结晶的过程。
50.酶活性中心氨基酸残基的分类及各自的作用。（小题）
答：酶活性中心氨基酸残基分为：接触残基、辅助残基、结构/贡献残基、非贡献残基。
a)接触残基：这类残基直接与底物接触、参与底物的化学转变。通常由结合部位和催
化部位组成，结合部位决定酶的专一性，催化部位决定催化反应类型。
b)辅助残基：不与底物直接接触，但会协助催化作用。接触残基和辅助残基组成酶的
活性中心。
c)结构/贡献残基：活性中心外的必需基团，维持酶活性中心特定的空间构象所必需。
d)非贡献残基：对酶活性没有明显作用，但可能参与酶活性的调节、酶的运输转移、
防止酶的降解等作用。
51.酶的一级结构与催化活性的关系。（小题）
答：酶的一级结构决定其空间结构，酶的一级结构的改变将酶的催化特性发生相应的改变酶的一级结构的改变主要是指酶分子主链的断裂。酶分子的主链包括肽链和核苷酸链。
根据酶分子的结构和特性不同，酶分子主链的断裂可能使酶的活力保持不变、显示出来或完全丧失。
1)如果酶分子主链断裂的位置远离酶的活性中心，切去的部分为非贡献残基时，一级
结构的改变对酶活性几乎没有影响。
2)如果酶分子主链断裂的位置离酶的活性中心较近，切去的部分含有接触残基、辅助
残基或贡献残基时，将引起酶活力的丧失。
3)对于酶的前体，通过酶的作用，可使酶分子的主链在特定的位置断裂，从而显示出
酶的催化活性。
4)对于酶蛋白而言，一级结构中二硫键的断裂，特别是肽链之间的二硫键断裂一般会
引起酶活性的丧失。但在某些情况下，二硫键的断开不影响酶的空间构象时，酶活
性仍可保持。
52.酶的改性包括哪些技术？
答：酶的改性包括酶分子修饰、酶分子定向进化、酶固定化、酶非水相催化。
酶分子修饰：通过各种方法直接使酶分子的结构发生某些改变，从而改进酶的催化
特性的技术过程。
酶分子定向进化：模拟自然进化过程（随机突变和自然选择）在体外进行酶基因的
人工随机突变，建立突变基因文库，在人工控制条件的特殊环境下，定向选择得到
具有优良催化特性的酶的突变体的技术过程。
酶固定化：采用各种方法将酶与水不溶性载体结合，制备固定化酶，而使酶的催化
特性发生某些改变的技术过程
酶非水相催化：酶在非水相介质中进行的催化作用。
53.酶的二级结构主要有哪些构像？与酶的催化活性有什么关系？（小题）
答：酶的二级结构：α-螺旋、β-折叠、β-转角、无规卷曲。二级结构与酶的催化活性的关系：二级结构的主要稳定因素是氢键，当氢键断裂，酶活性丧失。
54.何谓酶的三级结构？有何特征？与酶的催化活性有什么关系？（小题）
答：酶的三级结构是指整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置。即肽链中所有原子在三维空间的排布位置。
特征：
1)三级结构是具有二级结构的肽链盘绕折叠而形成的三维球状结构
2)分子中的非极性基因集中在分子内部，形成酶分子的骨架，称为疏水核；而极性基
团相对集中于酶分子表面，形成亲水区。
3)酶分子表面往往有一个内陷的凹槽，又称为裂隙，酶分子的活性中心就在其中。
三级结构与酶的催化活性的关系：三级结构的稳定因素是疏水键、离子键、氢键和范德华力，键的断裂将导致酶活性的丧失。恢复以上化学键，酶的活性可以恢复。
55.具有四级结构的酶有哪几类？酶的四级结构与酶的催化特性有何关系？（小题）
答：具有四级结构的酶有：①仅具有催化作用的四级结构的酶，如多催化部位寡聚酶和多酶复合体；②具有催化部位和调节部位的四级结构的酶，具有催化和调节两种作用，主要是别构酶。
四级结构与酶的催化特性的关系：
a)多催化部位寡聚酶：由若干相同亚基组成，每个亚基上都有一个催化中心。亚基分
离时一般酶活性丧失。
b)多酶复合体：由几个功能相关的酶嵌合而成的复合体。四级结构破坏时酶活性减弱
或者消失。
c)别构酶的四级结构破坏时，有些催化亚基仍然可以保持酶的催化活性，但是失去其
调节功能。
56.酶分子修饰有什么意义？修饰方法包括哪几大类？
答：酶分子修饰的意义：①提高酶的催化效率（活力）；②增强酶的稳定性；③降低或消除酶的抗原性；④改变酶的动力学特征；⑤产生新的催化能力；⑥研究和了解酶分子中主链、侧链、组成单位、金属离子和各种物理因素对酶分子空间构象（活性中心）的影响。
酶分子的修饰方法：①主链修饰（肽链有限水解修饰）；②侧链基团修饰；③组成单位（氨基酸、核苷酸）置换修饰；④金属离子置换修饰；⑤物理修饰。
57.酶分子主链修饰包括哪些类型？修饰后可能出现什么情况？
答：酶分子主链修饰包括
①主链切断修饰——酶蛋白的肽链被水解后，可能出现以下三种情况中的一种：
1、引起酶活性中心的破坏，酶失去催化功能。
2、仍维持活性中心的完整构象，保持酶活力。
3、有利于活性中心与底物结合并形成准确的催化部位，酶活力提高。
后两种情况，肽链的水解在限定的肽键上进行，称肽链有限水解。
②主链连接修饰——两种或两种以上的酶通过主链连接在一起，形成一个分子具有两种
或多种催化活性的修饰方法，形成多酶融合体。
58.对酶蛋白侧链基团修饰的常用化学方法有哪些？哪一种专一性最好？为什么？
答：对酶蛋白侧链基团修饰的常用化学方法有氨基修饰、羧基修饰、巯基修饰、胍基修饰、酚基修饰、咪唑基修饰、吲哚基修饰、分子内交联修饰、大分子结合修饰、亲和修饰。
其中亲和修饰的专一性最好，因为修饰剂只专一地与酶分子某一个位点上的某一个基团发生反应，与此位点以外的同一种或不同种基团都不发生作用。
59.如何对RNA酶进行侧链基团修饰？
答：主要是对其氨基和羟基（酮基）的修饰，如将核酸类酶修饰为脱氧核酸类酶可提高酶的稳定性（尿嘧啶替换为胸腺嘧啶；核糖2’-OH脱去）。或将核苷酸残基上连接氨基酸等有机化合物就可以扩展酶的催化功能，提高酶的催化能力。
60.定点突变技术在酶分子修饰中有何应用？简述其主要的技术过程。
答：定点突变技术在酶分子修饰中的应用：定点突变技术是指在DNA序列中的某一特定位点上进行碱基的改变从而获得突变基因的操作技术。是蛋白质工程（Protein Engineering）和酶分子组成单位置换修饰中常用的技术。定点突变技术，为氨基酸或核苷酸的置换修饰提供了先进、可靠、行之有效的手段。
酶分子定点突变的过程：①新的酶分子结构的设计；②突变基因碱基序列的确定；③突变基因的获得；④新酶的获得。
61.酶分子组成单位修饰的作用。
答: 酶分子组成单位修饰的作用：①提高酶的催化效率；②增强酶的稳定性；③改变酶的专一性；④获得各种核酸类酶。
62.金属离子置换修饰的主要过程及修饰后酶的催化特性会如何变化？
答:金属离子置换修饰的主要过程：
a)酶的分离纯化：首先将欲进行修饰的酶经过分离纯化，除去杂质，获得具有一定纯
度的酶液。
b)除去原有的金属离子：在经过纯化的酶液中加入一定量的金属螯合剂，如乙二胺四
乙酸（EDTA）等，使酶分子中的金属离子与EDTA等形成螯合物。通过透析、超滤、
分子筛层析等方法，将EDTA-金属螯合物从酶液中除去。此时，酶往往成为无活性状
态。
c)加入置换离子：于去离子的酶液中加入一定量的另一种金属离子，酶蛋白与新加入
的金属离子结合，除去多余的置换离子，就可以得到经过金属离子置换后的酶修饰后酶的催化特性的变化：①提高酶的催化效率；②增强酶的稳定性；③改变酶的动力学特征。
63.酶分子的物理修饰一般在什么样的条件下进行？物理修饰有什么特点？
答：物理修饰的条件是一般是在极端条件下，如高温、高压、高盐、极端pH值、有毒环境等。
物理修饰的特点：在于不改变酶的组成单位及其基团，酶分子中的共价键不发生改变，只是在物理因素的作用下，副键发生某些变化和重排，使酶的空间构象发生改变。
64.酶基因体外随机突变的常用方法及其特点。
答:如下表：
体外随机突变方法特点
易错PCR技术从单一基因出发，通过改变PCR反应条件，在基因扩增过程中使碱基
配对出现错误而引起基因突变。
基因重排技术从两条以上的正突变基因出发，经过酶切，不加引物的PCR扩增，使
碱基序列重新排布而引起基因突变。
基因家族重排技术从基因家族的若干同源基因出发，经过酶切和不加引物的PCR扩增，
使碱基序列重新排布而引起基因突变。
65.DNA重排技术的主要过程有哪些步骤？它与基因家族重排技术有何异同？
答：DNA重排技术的主要过程：从两种或多种同源正突变基因通过脱氧核糖核酸酶Ⅰ
（DNaseⅠ）等酶的作用，随机切割成若干DNA片段，然后将这些随机片段在不加引物的条件下经过多次PCR循环，使这些DNA随机片段互为模板和引物进行扩增、延伸、获得全长的基因。这些基因全长基因由于是在不加引物的条件下由DNA随机片段互为模板和引物扩增而成，其碱基序列经过重新排布而形成众多的突变基因。分离全长基因以后，可加入引物进行常规PCR反应，使这些全长突变基因进行扩增，以便进行定向选择。
a)相同点：两者原理相同，反应过程也相同。
b)不同点：DNA重排从通过易错PCR等技术获得两个以上正突变基因出发进行重排；
基因家族重排从基因家族中若干同源基因出发进行重排。
66.构建突变基因文库的主要过程。
答：突变基因文库的主要过程：
1)选择合适的载体（质粒、噬菌体、黏粒、噬菌粒）；
2)基因重组（DNA连接酶连接突变基因和载体DNA）；
3)组装突变基因文库（转入受体细胞或包装成有感染活性的重组噬菌体）。
67.简述突变基因定向选择的过程。
答：突变基因定向选择的过程：
1)突变基因与适宜的载体进行重组；
2)组装形成突变基因文库（细胞或噬菌体）；
3)通过高通量筛选技术获得目的基因；
4)目的基因表达获得所需进化酶。
68.固定化酶有什么特点？
答：固定化酶特点：
a)不溶于水：反应完成后，经过滤或离心等简单分离，就可以回收，以重复使用，降
低酶制剂成本。
b)具有一定的机械强度：可将其装成酶柱，当底物溶液缓缓流经酶柱时，就能发生酶
促反应，流出液中，即含有酶促反应产物，其产物不易带杂质，收率高，易精制。
c)稳定性提高：酶柱往往可以连续使用数十次，而酶活力并无明显下降。
69.常用的固定化方法有哪些？各自的优缺点如何？
答：其固定方法有吸附法、包埋法、结合法、交联法、热处理法。
1、吸附法：通过载体表面和酶分子表面之间的氢键、疏水键和电子亲和力等物理作用力，
将酶固定于不溶性载体的方法，称为物理吸附法，简称吸附法。
优点：条件温和，操作简便，酶活力损失少。
缺点：结合力弱，易解吸附。
2、包埋法：将酶或含酶细胞包埋于各种多孔载体中，使酶固定化的方法，称为包埋法。
优点：不与酶蛋白氨基酸残基反应，很少改变酶的高级结构，酶活回收率高。
缺点：只适合作用于小分子底物和产物的酶。
3、结合法：选择适宜的载体，使之通过共价键或离子键，与酶结合在一起的固定化方法。
（1）离子键结合法特点：活力损失小，但由于离子键结合，结合力弱，酶与载体之间结合不牢固，在pH、离子强度等条件改变时，酶易脱离。
（2）共价键结合法(共价偶联法)特点：结合很牢固，酶不会脱落，可以连续使用较长时间。但载体活化的操作复杂，同时由于共价结合时可能影响酶的空间构象而影响酶的催化活性。
4. 交联法：利用双功能试剂或多功能试剂在酶分子间、酶分子与惰性蛋白间或酶分子与
载体间进行交联反应，以共价键制备固定化酶的方法。
优点：结合牢固，可长时间使用
缺点：(1)反应条件激烈，酶分子的多个基团被交联，酶活力损失大。
(2)制备的固定化酶颗粒较小，给使用带来不便。
5. 热处理法：将含酶细胞在一定温度下加热处理一段时间，使酶固定在细胞内，而制备
得到固定化细胞。
特点：只适用于那些热稳定性较好的酶的固定化，在加热处理时，要严格控制好加
热温度和时间，以免引起酶的变性失活。
结合程度弱强中等强强活力回收高高高低中等再生可能不能可能不能不能费用低低低高中等底物专一性不变不变不变可变可变70.包埋法包括哪两种？它们有什么异同？
答：包埋法主要包括凝胶包埋法、半透膜包埋法。
a)相同点：都是利用膜的性质固定，不与酶蛋白氨基酸残基反应，很少改变酶的高级
结构，酶活回收率高。适合作用于小分子底物和产物的酶。
b)不同点：凝胶包埋法所用的凝胶膜可以根据酶的大小来控制适宜的孔的大小。而半
透膜的孔径是固定的。
71.结合法包括哪两种？它们之间有什么异同？
答：包括离子键结合法和共价键包埋法。
a)相同点：都是通过稳定的化学键将酶或细胞固定在载体上的方法。
b)不同点：①离子键结合法所用载体一般是某些不溶于水的离子交换剂。而共价键结
合法一般多用亲水载体，且载体必须先活化；②离子键结合法酶与载体的结合较弱，
而共价键结合法结合力很强。
72.微生物细胞、动物细胞、植物细胞、原生质体最常用的固定化方法分别是什么？
答：
a)微生物细胞固定化方法：吸附法、包埋法、直接固定法；
b)植物细胞固定化方法：主要为吸附法与包埋法；
c)动物细胞固定化方法：主要为吸附法与包埋法；
d)原生质体固定化方法：主要采用凝胶包埋法。
73.固定化细胞有什么特点？（大题）固定化微生物细胞、植物细胞、动物细胞和原生质体又
分别有什么特点？（小题）
答：固定化细胞的特点：①优越性——降低成本，省去酶的分离纯化工作；既可作为单一酶，也可作为复合酶系完成部分代谢过程。②局限性——细胞内多种酶的存在，会形成不需要的副产物；细胞膜、细胞壁和载体都存在着扩散限制作用。
1、固定化植物细胞特点：
a)植物细胞经固定化后，由于有载体的保护作用，可减轻剪切力和其他外界因素对植
物细胞的影响．提高植物细胞的存活率和稳定性。
b)细胞经固定化后，被束缚在一定的空间范围内进行生命活动，不容易聚集成团。
c)固定化植物细胞发酵可以简便地在不同的培养阶段更换不同的培养液，即首先在生
长培养基中生长增殖，在达到一定的细胞密度后，改换成发酵培养基，以利于生产
各种所需的次级代谢物。
d)固定化植物细胞可反复使用或连续使用较长的一段时间，大大缩短生产周期，提高
产率。
什么是人因工程？ 基于对人和机器，技术的深入研究，发现并利用人的行为方式，工作能力作业限制等特点，通过对工具、机器、系统、任务和环境等进行合理设计，以提高生产率和安全性，舒适性和有效性的一门工程技术。 人因工程学不同于其他学科的特点？ 1.产品服务于客户，客户始终处于设计的首位 2.考虑个体在能力和限制上的差异及其对设计造成的影响 3.强调设计过程中，经验数据和评价的重要性 4.用系统的观点考虑问题、事物、过程、环境和人都不是独立存在的 5.人因工程学不是基于表格数据、指标进行设计，不是设计产品模型，不同于常识 什么是微气候？ 微气候环境是指工作或生活场所所处的局部气候环境，主要包括空气气温、空气湿度、气流速度、以及热辐射条件等四个参数。空气气温是指空气的冷热程度。空气湿度是指空气的干湿程度。气流速度是指空气的流动速度。热辐射是指物体在绝对温度大于Ok时的辐射时的能量。 视觉特性（概念、应用等理解）？ 1明暗视觉和色彩视觉 2明适应和暗适应：人从明亮环境进入黑暗环境时，视觉逐步适应黑暗环境的过程叫做暗适应，刚开始人眼不能辨别物体要经过，几十秒时间才能看清物体，这种适应叫做明适应。急剧和平繁的适应会增加眼睛的疲劳，使视力迅速下降，故室内照明要均匀而稳定。 3调节：调节是视觉的适应观察距离的能力，视觉工作距离不应小于3分之2调节近点 4视野：视野是指头部和眼部不动时，眼睛观看正前方所能看到的空间范围中心视角60°最为适宜视野视觉信息的感知是视野范围的限制 5视度：物体具有一定的亮度，在视网膜上成像所引起视觉感应的清晰程度称为视度 工作场所照明设计的要素及原则？ 要素：一、照明方式；二、光源选择；三、眩光及其防控措施；四、照度分布；五、亮度分布 原则：1、最大限度的利用自然光，根据工作性质与工作点分布疏密，选用不同的照明方式:一般照明、局部照明、综合照明、特殊照明 2、考虑最大限度地利用自然光，无自然光最优选择显色指数高的人工照明 3、限制光源亮度，合理分布光源，光线转为散射，避免反射眩光，适当提高环境亮度，减少亮度对比 4、场内最大最小照度分别与平均照度之差小于或等于平均照度的三分之一 5、要求视野内有合适的亮度分布，提高照明质量还应该考虑照度稳定 色彩的特性（色彩的三要素）？ 三个基本要素：色调，明度，纯度 色调：每种颜色区别于其他颜色的特征，区别色彩种类的名称 明度：与物体表面色彩的反差率，同一色调有不同的明度 纯度：色彩的纯净程度，取决于表面的反射光波波长范围的大小 色彩的表示方法（蒙赛尔原则）？ 1 体系的中央轴坐标对应于明度，以符号V表示，反射率为零的颜色明度最低，设定明度轴坐标底端值为零，明度轴坐标顶端值为10，按视觉的等明度差均分为10段，构成等距坐标 2径向坐标（垂直于中心轴）对应于纯度，以符号C表示，中心轴的灰色系列纯度为0，离
第一章 1.酶工程：是生物工程的重要组成部分，是随着酶学研究迅速发展，特别是酶的推广应用，使酶学和工程学相互渗透、结合、发展而成的一门新的技术科学，是酶学、微生物学的基本原理与化学工程有机结合而产生的边缘科学技术。 2.化学酶工程：指自然酶、化学修饰酶、固定化酶及化学人工酶的研究和应用 3.生物酶工程：是酶学和以基因重组技术为主的现代分子生物学技术结合的产物，亦称高级酶工程。 4.酶工程的组成部分？ 答：酶工程主要指自然酶和工程酶（经化学修饰、基因工程、蛋白质工程改造的酶）在国民经济各个领域中的应用。内容包括：酶的产生；酶的分离纯化；酶的改造；生物反应器。5.酶的结构特点？ 答：虽然少数有催化活性的RNA分子已经鉴定，但几乎所有的酶都是蛋白质，因而酶必然具有蛋白质四级结构形式。其中一级结构是指具有一定氨基酸顺序的多肽链的共价骨架；二级结构为在一级结构中相近的氨基酸残基间由氢键的相互作用而形成的带有螺旋、折叠、转角、卷曲等细微结构；三级结构系在二级结构基础上进一步进行分子盘区以形成包括主侧链的专一性三维排列；四级结构是指低聚蛋白中各折叠多肽链在空间的专一性三维排列。具有低聚蛋白结构的酶（寡聚酶）必须具有正确的四级结构才有活性。具有活性的酶都是球蛋白，即被广泛折叠、结构紧密的多肽链，其氨基酸亲水基团在外表，而疏水基团向内。 6.酶活性中心：是酶结合底物和将底物转化为产物的区域，通常是整个酶分子中相当小的一部分，它是由在线性多肽链中可能相隔很远的氨基酸残基形成的三维实体。 7.酶作用机制有哪几种学说？ 答：锁和钥匙模型、诱导契合模型 8.酶催化活力的影响因素？ 答：底物浓度、酶浓度、温度、pH等。 9.酶的分离纯化的初步分离纯化的步骤？ 答：（一）材料的选择和细胞抽提液的制备 1.材料的选择：目的蛋白含量要高，而且容易获得 2.细胞破碎方法及细胞抽提液的制备。为了确保可溶性细胞成分全部抽提出来，应当使用类似于生理条件下的缓冲液。动物组织和器官要尽可能除去结缔组织和脂肪、切碎后放人捣碎机中。完全破碎酵母和细菌细胞。 3.膜蛋白的释放:膜蛋白存在于细胞膜或有关细胞器的膜上。按其所在位置大体可分为外周 蛋白和固有蛋白两种类型 4.胞外酶的分离:胞外酶是在微生物发酵时分泌到发酵液中的。发酵后可通过离心或过滤将菌体从发酵液中分离弃去，所得发酵清液通常要适当浓缩，然后再作进一步纯化。目前常用的浓缩方法是超滤法。 （二）蛋白质的浓缩和脱盐 浓缩方法主要有：沉淀法、吸附法、干胶吸附法、渗透浓缩法、超滤浓缩法
人因工程学期末考试简答题复习题目及答案 1. 造成人为失误的原因可分成哪大类？而降低人为失误的方法有那三大项？ 2. 如何从管理控制上减少工作时骨骼肌肉之伤害？ 3. 什么是反应时间？如何控制刺激信号以缩短反应时间？ 4. 生活中常见的水表显示装置的形式如下图所示。试分析其是否符合显示装置 设计的人机工程学原则。 5. 某小型零件装配在线坐姿工作的工作台为一类似于办公桌的矩形工作台，工 作台的一侧为输送待装件的输送带。工作台上有多种零件及工具沿工作台长度方 向一字摆开。试分析此工作场地布置的不足之处并提出改进措施。 6. 人在操作计算机时易产生眼睛干涩、身体疲劳等现象，导致工作效率降低。为 了舒适而高效的工作，请从人机工程学的角度分析其原因并提出你的一些建议。 7. 人因工程学主要研究的是人、机、环境三者之间的关系，简述这三者的含义。 8. 人因工程学研究的目标有哪些？ 9. 一般情况下，人耳对多少Hz频率范围内的声音较敏感？ 10. 如何进行工作房间的色彩调节？ 11. 眩光的危害及控制措施？12. 作业位置与视距的关系？ 13. 建立人机系统评价的目的与原则？ 14. 开环人机系统的特征是什么？15. 什么叫系统评价？16. 人机系统设计的步骤？ 17. 简述工作场所通风的重要性及换气的方法？ 18. 描述你所熟悉的一个车间或办公场所的色彩环境，说明其特点和不足之处。 19. 请提出如何才能克服体力劳动中单调感的方法，并举出具体的应用例子。 20. 试比较感觉与知觉。 21. 简述感觉与知觉的区别与联系。 22. 确定作业姿势的因素有哪些? 23. 哪些情况下适合采用立位操作? 24. 立位工作有哪些缺点? 25. 哪些情况下适合采用坐姿操作? 26. 坐姿操作有哪些缺点? 27. 简述噪声的控制方法。 28. 照明条件与作业效率有何关系?是否照度值越高﹐作业效率越高? 29. 照度与事故有何关系? 30. 简述系统的功能。 31. 功能分配的一般原则是什么? 32. 信号显示有何特点? 33. 信号装置有什么作用? 34. 使用荧光屏显示信息有何优点? 35. 简述目标的视见度与呈现时间之间的关系。 36. 控制器为何要进行编码?常见的控制器编码方式有哪些? 37. 何谓控制–显示相合性? 38. 简述事故的特性。 39. 事故控制的主要方法和基本对策是什么? 40. 何谓系统安全分析? 41. 简述系统安全分析的基本内容。 42．对人体有影响的振动因素有哪些？ 43．请简述噪声控制方法 44．简述控制与显示系统的设计原则。 45．简述提高机器设备可靠性的方法。 46简述适应域与百分位的关系 47依据右图简答人机系统的运行过程 48照度和亮度的关系
共三套 《酶工程》试题一： 一、是非题（每题1分，共10分） 1、酶是具有生物催化特性的特殊蛋白质。（） 2、酶的分类与命名的基础是酶的专一性。（） 3、酶活力是指在一定条件下酶所催化的反应速度，反应速度越大，意味着酶活力越高。（） 4、液体深层发酵是目前酶发酵生产的主要方式。（） 5、培养基中的碳源，其唯一作用是能够向细胞提供碳素化合物的营养物质。（） 6、膜分离过程中，膜的作用是选择性地让小于其孔径的物质颗粒成分或分子通过，而把大于其孔径的颗粒截留。（） 7、在酶与底物、酶与竞争性抑制剂、酶与辅酶之间都是互配的分子对，在酶的亲和层析分离中，可把分子对中的任何一方作为固定相。（） 8、角叉菜胶也是一种凝胶，在酶工程中常用于凝胶层析分离纯化酶。（） 9、α－淀粉酶在一定条件下可使淀粉液化，但不称为糊精化酶。（） 10、酶法产生饴糖使用α－淀粉酶和葡萄糖异构酶协同作用。（） 二、填空题（每空1分，共28分） 1、日本称为“酵素”的东西，中文称为__________,英文则为__________,是库尼（Kuhne）于1878年首先使用的。其实它存在于生物体的__________与__________。 2、1926年，萨姆纳（Sumner）首先制得__________酶结晶，并指出__________是蛋白质。他因这一杰出贡献，获1947年度诺贝尔化学奖。
3、目前我国广泛使用的高产糖比酶优良菌株菌号为__________,高产液化酶优良菌株菌号为___________。在微生物分类上，前者属于__________菌，后者属于__________菌。 4、1960年，查柯柏（Jacob）和莫洛德（Monod）提出了操纵子学说，认为DNA分子中，与酶生物合成有关的基因有四种，即操纵基因、调节基因、__________基因和__________基因。 5、1961年，国际酶委会规定的酶活力单位为：在特定的条件下（25oC，PH及底物浓度为最适宜）__________,催化__________的底物转化为产物的__________为一个国际单位，即1IU。 6、酶分子修饰的主要目的是改进酶的性能，即提高酶的__________、减少__________，增加__________。 7、酶的生产方法有___________，___________和____________。 8、借助__________使__________发生交联作用，制成网状结构的固定化酶的方法称为交联法。 9、酶的分离纯化方法中，根据目的酶与杂质分子大小差别有__________法，__________法和__________法三种。 10、由于各种分子形成结晶条件的不同，也由于变性的蛋白质和酶不能形成结晶，因此酶结晶既是__________，也是__________。 三、名词术语的解释与区别（每组6分，共30分） 1、酶生物合成中的转录与翻译 2、诱导与阻遏 3、酶回收率与酶纯化比（纯度提高比） 4、酶的变性与酶的失活
、单项选择题 1．人机工程学的研究对象是 ( B ) 。 A. 人和机器设备 C.人、机器和环境 2．不属于能量消耗测定方法的是 ( C ) A. 直接法 B.间接 法 B. 人、机器和环境的相互作用关系 D.人与广义环境的相互作用关系 C. 观察法 D.相关 估算法 ( A ) 。 A.生理需要 B.自我实现的需要 4.人机工程学的研究范围之一为 ( C ) 。 A.探讨人机系统的标准 B C.探讨人和机器的合理分工及其适应 D C.安全需要 D.归属的需要 .探讨人机系统的负荷 .探讨人和环境的特点 5.英国是世界上开展人机工程学研究最早的国家，但本学科的奠基性工作实际上是在 ( B) 完成的。 A.中国 B .美国 6.西欧国家的人机工程学命名多采用 (A ) 。 A.人类工程学 B.人机学 C.法国 D.德国 C.人体工程学 D.工效学 7. 美国的人机工程学命名多采用 ( A ) A.人的因素工程学 C.人因工程学 8. 人机工程学的主要研究任务是 ( A ) B .工效学 D.人类工效学 使人获得良好作业环境 从而达到提高工效 B.改善作业环境 9. 20 世纪初， ( B ) C .改善人与机器的关系 进行了动作研究和工作疲劳研究。 D .改善人机功能分配关系 A.泰勒 B.吉尔布雷斯 C.马斯洛 D.赫兹伯格 10.人机工程学的研究目的是 ( D ) 。 A. 使作业者获得良好的作业条件 B. 使人和机器及环境达到合理的结合 C. 使设计的机器和环境系统适合人的生理、心理等特点 D. 使作业者如何达到安全、健康、舒适和工作效率的最优化 11. 下面不属于人机工程学主要研究方法的是 ( B ) 。 A.观测法 B.运动分析 C.心理测量法 12. 下面方法中，不属于人机工程学主要研究方法的是 (D ) 。 D.图示模型法 D.工作分析 13. 人体活动的直接能源直接来源于细胞中 A.三磷酸腺苷(ATP) C.乳酸能系统 14. 人的感觉印象最多的来自 ( B ) A .耳朵 B.眼睛 15. 味觉有 ( D ) 四种类型，称为四原味。 A.甜、酸、苦、辣 B .甜、咸、酸、麻 16. 属于一个人个性中最重要、最显著的心理特征是 A .能力 B.性格 17. 外部世界 ( D) 以上的信息是通过人的视觉获得。 ( A ) 。 B.磷酸原(ATP-CP )系统 D.有氧氧化系统 C.嗅觉 D.其他感官 C.甜、辣、苦、咸 D.甜、苦、咸、酸 (B) 。 C.情绪 D.意志 A . 10% B . 50% C . 70% 18.人体活动的主要能源是由 (D)供应。 A.三磷酸腺苷(ATP) B .磷酸原系统 C.乳酸能系统 19.人的典型 (C ) 状态可分为心境、激情和应激三种。 A.能力 B.性格 C.情绪 D . 80% D.有氧氧化系统 D.意志 20.下列有关感觉系统的说法， ( D ) 不正确的。 A. 感觉系统可分为视、听、触、动、味、嗅等系统。 B. 皮肤感觉系统的外周感受器存在于皮肤表层。
第一章绪论 问题：试述木瓜蛋白酶的生产方法？ 答：木瓜蛋白酶可以采用提取分离法、基因工程菌发酵法、植物细胞培养法等多种方法进行生产。 (1)提取分离法：从木瓜的果皮中获得木瓜乳汁，通过各种分离纯化技术获得木瓜蛋白酶。 (2)发酵法：通过DNA重组技术将木瓜蛋白酶的基因克隆到大肠杆菌等微生物中，获得基因工程菌，在通过基因工程菌发酵获得木瓜蛋白酶。 (3)植物细胞培养法：通过愈伤组织诱导获得木瓜细胞，在通过植物细胞培养获得木瓜蛋白酶。 第二章微生物发酵产酶 1、解释酶的发酵生产、酶的诱导、酶的反馈阻遏(产物阻遏)、分解代谢物阻遏。诱导物的种类？ 答：酶的发酵生产：利用微生物的生命活动获得所需的酶的技术过程； 酶的诱导：加进某些物质，使酶的生物合成开始或加速的现象，称为诱导作用； 产物阻遏（反馈阻遏）：指酶催化反应的产物或代谢途径的末端产物使该酶的生物合成受到阻遏的现象。 分解代谢物阻遏（营养源阻遏）：是指某些物质经过分解代谢产生的物质阻遏其他酶合成的现象。 诱导物的种类：诱导物一般是酶催化作用的底物或其底物类似物，有的也是反应产物。2、微生物产酶模式几种？特点？最理想的合成模式是什么？ 答：（1）同步合成型特点： a.发酵开始，细胞生长，酶也开始合成，说明不受分解代谢物和终产物阻遏。 b.生长至平衡期后，酶浓度不再增长，说明mRNA很不稳定。 （2）延续合成型特点： a.该类酶一般不受分解代谢产物阻遏和终产物阻遏。 b.该酶对应的mRNA是相当稳定的。 （3）中期合成型特点： a.该类酶的合成受分解代谢物阻遏和终产物阻遏。 b.该酶对应的mRNA不稳定。 （4）滞后合成型特点： a.该类酶受分解代谢物阻遏和终产物阻遏作用的影响，阻遏解除后，酶才大量合成。 b.该酶对应的mRNA稳定性高。 选择：在酶的工业生产中，为了提高酶产率和缩短发酵周期，最理想的合成模式是延续合成型。 3、可以添加什么解除分解代谢物阻遏？表面活性剂的作用？ 答：（1）一些酶的发酵生产时要控制容易降解物质的量或添加一定量的cAMP，均可减少或解除分解代谢物阻遏作用。 （2）表面活性剂的作用：增溶、乳化作用、润湿作用、助悬作用、起泡和消泡作用、消毒和杀菌剂。 4、根据微生物培养方式不同，酶的发酵生产有几种类型？哪种是目前酶发酵生产的主要方式？按酶生物合成的速度把细胞中的酶分几类？酶的生物合成在转录水平的调节主要有哪三种模式？微生物细胞生长过程一般分为几个阶段？
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酶工程考试复习题及答案 一、名词解释题 1.酶活力: 是指酶催化一定化学反应的能力。酶活力的大小可用在一定条件下，酶催化 某一化学反应的速度来表示，酶催化反应速度愈大，酶活力愈高，反之活力愈低。2.酶的专一性:是指一种酶只能对一种底物或一类底物起催化作用，对其他底物无催化 作用的性质，一般又可分为绝对专一性和相对专一性。 3.酶的转换数:是指每个酶分子每分钟催化底物转化的分子数，即是每摩尔酶每分钟催化 底物转变为产物的摩尔数，是酶的一个指标。 4.酶的发酵生产:是指通过对某些特定微生物进行发酵培养后，利用微生物生长发酵过程 中特定的代谢反应生成生产所需要的酶，最后通过提取纯化过程得到酶制剂的过程称为酶的发酵生产。 5.酶的反馈阻遏: 6.细胞破碎:是指利用机械、物理、化学、酶解等方法，使目标细胞的细胞膜或细胞壁得 以破坏，细胞中的目标产物得以选择性或全部释放便于后续收集和分离的过程称为细胞破碎。 7.酶的提取: 是指在一定的条件下，用适当的溶剂处理含酶原料，使酶充分溶解到溶剂 中的过程，也称作酶的抽提，是酶分离纯化过程常用的手段之一。 8.沉淀分离:是通过改变某些条件，使溶液中某种溶质的溶解度降低，从溶液中沉淀析 出，而与其他溶质分离的方法，常用语酶的初步提取与分离。
9.层析分离: 亦称色谱分离，是一种利用混合物中各组分的物理化学性质的差别，使各 组分以不同程度分布在两个相中，其中一个相为固定的(称为固定相)，另一个相则流过此固定相(称为流动相)并使各组分由于与固定相和流动相作用力的不同以不同速度移动，从而达到分离的物理分离方法。 10.凝胶层析: 又称为凝胶过滤，分子排阻层析，分子筛层析等。是指以各种多孔凝胶为 固定相，在流动相冲洗过程中混合物中所含各种组分的相对分子质量和分子大小不同，在固定相凝胶微孔中移动的距离不同，从而依次从层析柱中分离出来，达到物质分离的一种层析技术。 11.亲和层析: 是利用生物分子与配基之间所具有的专一而又可逆的亲和力，将混合物装 入层析柱中利用流动相的冲洗作用和目标分子与固定相配基亲和作用力不同而使生物分子分离纯化的技术。 12.离心分离: 借助于离心机旋转所产生的离心力，使不同大小、不同密度的物质分离的 技术过程。 13.电泳:带电粒子在电场中向着与其本身所带电荷相反的电极移动的过程称为电泳。利 用不同的物质其带电性质及其颗粒大小和形状不同，在一定的电场中它们的移动方向和移动速度也不同，故此可使它们分离，电泳技术是常用的分离技术之一。 14.萃取:是利用物质在两相中的溶解度不同而使其分离的技术。 15.双水相萃取:双水相是指某些高聚物之间或者高聚物与无机盐之间在水中以一定的浓度 混合而形各种不相溶的两水溶液相。由于溶质在这两相的分配系数的差异进行萃取的方法称为双水相萃取。
1、酶工程的定义，研究的主要内容 酶的生产、改性与应用的技术过程称为酶工程 研究的主要内容包括：微生物细胞发酵产酶，动植物细胞培养产酶，酶的提取与分离纯化，酶分子修饰，酶、细胞、原生质体固定化，酶非水相催化，酶定向进化，酶反应器和酶的应用等 酶工程的主要任务是经过预先设计，通过人工操作获得人们所需的酶，并通过各种方法使酶的催化特性得以改进，充分发挥其催化功能。 2、酶的基本特征，酶命名的方法有哪些，蛋白类酶的分类方法 基本特征：专一性强，催化效率高，作用条件温和等 每一种具体的酶都有其具体的推荐名和系统命名。推荐名是在惯用名称的基础上，加以选择和修改而成的。酶的推荐名由两部分组成，第一部分为底物名称，第二部分为催化反应的类型，后面加一个酶字，不管酶的催化是正反应还是逆反应，都用同一个名，如葡萄糖氧化酶，表明该酶的作用底物是葡萄糖催化反应类型是氧化反应。 酶的系统命名更加详细更准确地反映出该酶所催化的反应。系统命名包括了酶的作用底物酶作用的基团及催化反应的类型，如上述葡萄糖氧化酶的系统命名“β－D－葡萄糖：氧1-氧化还原酶”，表明该酶所催化的反应以β－D－葡萄糖为脱氢的供体，氧为氢受体，催化作用在第一个碳原子基团上进行，所催化反应属于氧化还原反应。 蛋白酶类的分类 1、按照酶催化作用的类型，将蛋白酶类分为六大类，氧化还原酶，转移酶，水 解酶裂合酶，异构酶，合成酶 2、每个大类中，按照酶作用的底物、化学键或者基团的不同，分为若干亚类 3、每一亚类再分为若干小类 4、每一小类包含若干个具体的酶、 3、酶的生产方法有哪些 酶的生产是指通过人工操作而获得所需的酶的技术过程 酶的生产方法分为提取分离法、生物合成法、化学合成法3种，其中提取分离法是最早采用并沿用至今的方法，生物合成法是20世纪50年代以来酶生产的主要方法，而化学合成法至今仍停留在实验室阶段 4、酶的生产合成调节理论，包括操纵子，诱导作用，阻遏作用 1、操纵子在原核基因组中,由几个功能相关的结构基因及其调控区组成的一个基因表达的协同单位. ①结构基因是决定某一多肽的DNA 模板，可根据其上的碱基顺序转录出相应的mRNA，然后再可通过核糖体转译出相应的酶 ②启动子：能被依赖于DNA的RNA聚合酶所识别的碱基顺序，是RNA聚合酶的结合部位和转录起点 ③操纵基因：位于启动基因和结构基因之间的一段碱基顺序，是阻遏蛋白的结合位点，能通过与阻遏物相结合来决定结构基因的转录是否能进行 ④调节基因：用于编码组成型调节蛋白的基因，一般远离操纵子,但在原核生物中,可以位于操纵子旁边,编码调节蛋白。 2、酶合成调节的类型：诱导和阻遏
酶工程期末复习 一、名词解释 1、酶工程：是酶的生产、改性与应用的技术过程。由酶学与化学工程技术、基因工程技术、微生物学技术相结合而产生的一门新的技术学科。 2、酶的化学修饰：通过化学基团的引入或除去，使蛋白质共价结构发生改变。 3、必需水：一般将维持酶分子完整空间构象所必需的最低水含量称为必需水。 4、抗体酶：具有催化活性的抗体，即抗体酶。 5、别构效应：调节物与酶分子的调节中心结合之后，引起酶分子构象发生变化，从而改变催化中心对底物的亲和力。这种影响被称为别构效应或变构效应。 6、别构酶：能发生别构效应的酶称为别构酶。 7、酶活力：又称酶活性，是指酶催化某一化学反应的能力。 8、比活力：也称为比活性，是指每毫克酶蛋白所具有的酶活力单位数，一般用IU/mg 蛋白质表示。 9、生物传感器：由生物识别单元和物理转换器相结合所构成的分析仪器。 10、蛋白质工程：是以创造性能更适用的蛋白质分子为目的，以结构生物学与生物信息学为基础，以基因重组技术为主要手段，对天然蛋白质分子的设计和改造。 11、酶反应器 12、固定化酶：固定在载体上并在一定空间范围内进行催化反应，可以反复、连续使用的酶。 13、水活度：是指在一定温度和压力下，反应体系中水的摩尔系数w χ与水活度系数w γ的乘积：w w w γχα=。 14、生物反应器：指有效利用生物反应机能的系统（场所）。 15、酶反应器：以酶或固定化酶作为催化剂进行酶促反应的装置称为酶反应器。 16、活化能：从初始反应物（初态）转化成活化状态（过渡态）所需的能量，称为活化能。 二、填空题 1、酶活力测定的方法有终止法和连续反应法。常用的方法有比色法、分光光度法、滴定法、量气法、同位素测定法、酶偶联分析。 2、酶固定化的方法有吸附法（物理吸附法、离子交换吸附法）、包埋法（网格包埋法、微囊型包埋法、脂质体包埋法）、共价结合（偶联）法、交联法。 3、酶活力是酶催化反应速率的指标，酶的比活力是酶制剂纯度的指标，酶的转换数是酶催化效率的指标。 4、细胞破碎的主要方法有机械法（珠磨法、高压匀浆法、超声波破碎法）、非机械法（物理法、化学法、酶法）。 5、有机溶剂的极性系数lgP 越小，表明其极性越强，对酶活性的影响越大。 6、lgP 越大，溶剂的疏水性越强；lgP 越小，溶剂的亲水性越强。 7、酶反应器的类型根据所使用的酶，分为溶液酶反应器、固定化酶反应器。
酶工程的知识点总结 课题3 探讨加酶洗衣粉的洗剂效果 一、实验原理 1．加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉，目前常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶，其中，应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。b5E2RGbCAP 2．碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽， 使污迹从衣物上脱落。脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶也能分别将大分子的脂肪、淀粉和纤维素水解为小分子物质，使洗衣粉具有更好的去污能力。p1EanqFDPw 3．在本课题中，我们主要探究有关加酶洗衣粉的三个问题：一是普通洗衣粉和加酶洗衣粉 对衣物污渍的洗涤效果有什么不同；二是在什么温度下使用加酶洗衣粉效果最好，三是添加不同种类的酶的的洗衣粉，其洗剂效果有哪些区别。DXDiTa9E3d 二、实验步骤 1探究用加酶洗衣粉与普通洗衣粉洗涤的效果的不同 ①在2个编号的烧杯里，分别注入500mL清水。②取2块大小相等的白棉布，用滴管在每 块白布上分别滴上等量的墨水，分别放入烧杯里，用玻璃棒搅拌。③将2个烧杯分别放入同等温度的温水中，保温5分钟。④称取5克加酶洗衣粉和5克普通洗衣粉2份，分别放入2个烧杯中，用玻璃棒均匀搅拌。保温10分钟。⑤观察并记录2个烧杯中的洗涤效果RTCrpUDGiT 2探究用加酶洗衣粉洗涤的最佳温度条件 ①在3个编号的烧杯里，分别注入500mL清水。②取3块大小相等的白棉布，用滴管在每 块白布上分别滴上一滴食用油、鸡血、牛奶，分别放入烧杯里，用玻璃棒搅拌。③将3个烧杯分别放入50摄氏度的热水、沸水和冰块中，保温5分钟。④称取5克加酶洗衣粉3份，分别放入3个烧杯中，用玻璃棒均匀搅拌。保温10分钟。⑤观察并记录3个烧杯中的洗涤效果。3探究不同种类的加酶洗衣粉洗涤的效果5PCzVD7HxA 污染物蛋白酶洗衣粉脂肪酶洗衣粉复合酶洗衣粉普通洗衣粉 油渍 汗渍 血渍 观察并记录四种洗衣粉分别洗涤三种污染的洗涤效果。三、注意事项 1．变量的分析和控制 影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素有水温、水量、水质、洗衣粉的用量，衣物的质料、大 小及浸泡时间和洗涤的时间等。在这些因素中，水温是我们要研究的对象，而其他因素应在实验中保持不变。选择什么样的水温进行实验需要实验者根据当地一年中的实际气温变化来 确定水温，通常情况下，冬季、春季、秋季和夏季可分别选取 5 ℃、15 ℃、25 ℃和35 ℃的水温，因为这4个水温是比较符合实际情况的，对现实也有指导意义。jLBHrnAILg 2．洗涤方式和材料的选择。 在洗涤方式中有机洗和手洗两种方式，应考虑其中哪一种比较科学？哪一种更有利于控 制变量？再有，洗衣机又可以分为半自动和全自动两种，相比之下，采用全自动洗衣机比较好，并且应该尽量使用同一型号小容量的洗衣机，其机械搅拌作用相同。关于洗涤材料的选择也有一些讲究。用衣物作实验材料并不理想，这是因为作为实验材料的衣物，其大小、颜 色、洁净程度等应该完全一致，而这并不容易做到；此外，人为地在衣物上增加污物，如血 渍、油渍等，也令人难以接受。因此，选用布料作为实验材料比较可行。在作对照实验时，
第一章人因工程学概述 1.了解人因工程学的命名、起源与发展。 2.掌握人因工程学的定义。要求能认知和表述《中国企业管理百科全书》中的人因工程学定义。 3. 了解人因工程学的研究任务,测试方法的效度与信度。 4.了解人因工程学与其它相关学科的联系。 本章主要是基本概念,考核将以单项选择题和名词概念解释为主。 第二章人的因素 1.了解感觉系统的主要结构与功能特点。 2.了解人体供能系统能量系统功能特点的不同,人体活动的直接来源, 人体活动的供能系统, 能量消耗的测定方法 3.了解人的心理因素的构成：性格、能力、动机、情绪和意志，以及它们的定义和影响因素。 第三章微气候环境 1. 理解微气候要素及其相互关系。在了解傲气候、气温、湿度、气流速度和热辐射概念的基础上，理解它们对人体的影响和相互关系及其补偿，即必须综合评价的原因。 2．了解微气候对人的影响。包括高温作业环境和低温作业环境对人的影响。 3．理解改善微气候条件的措施。要理解改善微气候条件的基本措施和作用原理。 第四章环境照明 本章的主要内容是照度与视觉疲劳、作业效率和事故的关系，以及改善环境照明的措施。重点是：照度和眩光的概念，以及照度值与视觉疲劳、作业效率和事故的关系。 1.光的基本物理量。 2.了解照度值与视觉疲劳、作业效率和事故的关系。能了解明视觉、暗视觉、运动物体视 觉。 3.理解环境照明选择时应注意的问题。能理解一般照明、局部照明和综合照明方式的概念， 及其区别和特点、使用条件，能表述眩光和眩光效应的概念，以及防止眩光的措施，能表述照度均匀度的概念及其评价标准；能概述亮度分布对作业者的生理心理影响。 4.了解照明环境得的设计、改善。 第五章色彩环境 本章主要内容是有关色彩调节的基本知识，包括色彩和色彩视觉的基本概念、色彩对人的生理和心理诸方面的影响，以及色彩调节在作业环境中的应用。 1. 色彩的基本概念。色调、饱和度〈彩度〉和明度的性质，三种不能由色调混合而得且相互独立之色称为三基色或三原色。色光的三基色是红、绿、蓝；颜料的三基色是黄、青、紫（品红）。 2. 色彩对人的生理和心理影响。认识色彩对人的生理和心理的影响是色彩调节的主要依据。能概述色彩对人的生理影响及主要表现，并结合色彩的基本特性概述色彩选择时的原则。概述色彩对人心理的主要影响及其联想的各种效果。
酶:是由活细胞产生的，在细胞内、外一定条件下都能起催化作用的具有高效率和高度专一性的一类特殊蛋白质或核酸，酶能在机体内十分温和的条件下高效率地起催化作用，使得生物体内的各种物质处于不断的新陈代谢中。 酶工程:酶的生产与应用的技术过程,是酶学基本原理与化学工程相结合而形成的一门新兴的技术科学.研究酶制剂大规模生产及应用所涉及的理论与技术方法. 酶的应用:通过酶的催化作用获得人们所需的物质或除去不良物质,或许所需信息的技术过程. 酶的提取:又称酶的抽提,指在一定的条件下用适当的溶剂或溶液处理含酶物料,使酶充分溶解到溶剂或溶液中的技术过程. 膜分离:又称膜过滤.采用各种高分子膜为过滤介质,将不同大小,不同形状的物质分离的技术过程. 凝胶层析:又称凝胶过滤,分子筛层析等.指以各种多孔凝胶为固定相,利用流动相中所含各种组分的相对分子质量的不同而达到物质分离的一种层析技术. 超临界萃取:又称超临界流体萃取,是利用预分离物质与杂志在超临界流体中的溶解度不同而达到的分离的一种萃取技术. 酶固定化:采用各种方法,将酶与水不溶性的载体结合,制备固定化酶的过程. 固定化酶:用物理,化学等方法将水溶性的酶固定到特定的载体上使之成为水不溶性的酶. 非水相催化:酶在非水介质中的催化作用称为酶的非水相催化. 水活度:用体系中水的蒸汽压和相同条件下纯水的蒸汽压之比表示.水活度与溶剂的极性大小关系不大，所以采用水活度作为参数来研究有机介质中水对酶催化作用的影响更为准确. 必需水:紧紧吸附在酶分子表面维持酶活化性所必需的最少水量. 反胶束体系:反胶束是在大量水不相混溶的有机溶剂中,含有少量的水溶液,加入表面活性剂后形成油包水的微小液滴. 胶束体系:胶束是在大量水溶液中含有少量与水相不相混溶的有机溶剂,加入便面活性剂后形成水包油的微小液滴. 酶分子修饰:通过各种方法使酶分子的结构发生某些改变,从而改变酶的某些特性和功能的技术过程称为酶分子修饰. 酶反应器:酶作为催化剂进行反应所需的装置称为酶反应器. 喷射式反应器：利用高压蒸汽的喷射作用实现酶与底物的混合是进行高温短时催化反应的一种反应器. 酶活力单位:是表示酶活力大小的尺度;1个酶活力单位是指在特定条件(25℃,其它为最适条件)下,在1分钟内能转化1微摩尔底物的酶量.
酶工程的发展状况及其应用前景 摘要：酶在现代生物生产中扮演着重要角色，酶作为一种生物催化剂，因其催化作用具有高度专一性、催化条件温和、无污染等特点，以及酶工程不断的技术性突破，使得酶在工业、农业、医药卫生、能源开发及环境工程等方面的应用越来越广泛。 关键词：酶工程生物催化剂酶的固定 正文： 随着酶生产的不断发展，酶的应用越来越广泛。现在，酶工程已在医药、食品工业、农业、饲料、环保、能源、科研等领域广泛应用。成为基因工程、细胞工程、蛋白质工程等新技术领域的科学研究和技术开发中不可取代的工具。 一、酶工程的发展及应用现状 （一）国内外酶制剂的发展现状 BCC最新研究报告显示，未来4年全球工业酶制剂市场价值将以％的复合年增长率继续增长，由2011年的39亿美元增加至2016年的约61亿美元。该报告将工业酶市场细分成3个部分：生物酶、食品和饮料酶以及其他酶制剂。2011年生物酶的市场价值达12亿美元，预计还将以％的复合年增长率继续增长，2016年达17亿美元。2011年食品和饮料活性酶的市场价值接近13亿美元，未来4年还将以％的年均复合增长率增长，预计2016年达21亿美元。2011年其他酶制剂的市场价值为15亿美元，预计还将以％的复合年增长率增长，到2016年市场价值将达到22亿美元①。 我国酶制剂工业面经过近几十年的发展，初步具有一定的规模，取得了很大的进步。但是，国外酶制剂公司仍然处于绝对的领先地位，特别是一些比较出色的公司，例如，诺和诺德公司（Novo Nordisk）、丹尼斯克公司（Danisco）等②。 （二）酶工程的应用现状 一、酶工程技术在医药工业中的应用 1、酶的固定化技术 酶的固定化(enzyme immobilization)是指采用有机或无机固体材料作为载体(carrierorsupport)，将酶包埋起来或束缚、限制于载体的表面和微孔中，使其仍具有催化活性，并可回收及重复使用的酶化学方法与技术。不使用固体材料作为载体，通过酶分子之间的相互交联形成聚集体，也可将酶固定化，称为无载体酶固定化。由于酶的蛋白质属性，进人人体后产生免疫反应，因稀释效应，而无法集中于靶器官组织，常不能保持最适合的治疗浓度，而固定化酶则很好的克服了游离酶的这些缺点，应用于治疗镁缺乏症、代谢异常症及制造人工内脏方面，如固定化L-天冬酰胺酶用于治疗白血病。葡萄糖氧化酶被固定化在纳米微带金电极上可用于活体检测的微生物传感器③。 固定化酶技术可用于治疗一些代谢障碍疾病。已知人类关于新陈代谢的疾病已过120余种，很多病因归结为人体缺乏某种酶的活性，一种可能的治疗方法就是通过某种方式给病人提供他所缺乏的酶。其提供的方式主要有：①将固定化酶用于体内作为治疗药物；②将固定化酶组装成体外生物反应器，通过体外循环作为临床治疗剂。将固定化酶用于临床诊断的例子很多，如各种酶测试盒层出不穷，采用固定化酶柱反应器的FIA(流动注射法)可用于临床诊断检测尿酸、葡萄糖、氨、尿素、胆甾醇、谷氨酸、乳酸、无机磷等。 2、酶催化技术 主要介绍非水相介质中的酶催化，传统的酶催化反应主要在水相中进行，但自1987年Kilibanov等。用脂肪酶粉或固定化酶在几乎无水的有机溶剂中成功地催化合成了肽以及手性的醇、脂和酰胺以来，对酶在非水相介质的催化反应技术的开发及研究报道迅速增加，特别在手性药物的不对称合成及手性药物拆分的生物技术开发中得到了很多应用。目前非水相中的酶催化技术已衍生出以下几类体系：①水与有机溶剂的互溶均相体系；②水与有机溶剂形
第一章 研究人；机；环境目的：是在生产中提高效率，安全，健康舒适。 研究内容：人得生理与心理特性；人及系统总体设计；人机界面设计；工作场所设计和改善；工作环境及其改善；作业方法及其改善；系统的安全性和可靠性；组织与管理的效率。 环境研究步骤：确定目的，明确研究环境的重点因素；通过实验和理论研究分析环境因素对人的影响；提出多种方案，确定方案；对环境设计改进和评价。 第二章 人体有三个功能系统：磷酸原；乳酸能；有氧化系统。 性格：指一个人在生活过程中所形成的对现实比较稳定的态度和与之相适应的习惯行为方式。 能力：指那些直接影响活动效率，使活动顺利完成的个性心理特征。 一般能力和特殊能力；模仿能力和创造能力；认知能力；操作能力和社交能力。 能力的影响因素：素质，知识，教育，环境，实践活动，主观努力程度。 动机：由目标或对象引导，激发和维持个体活动的一种内在心理过程。具有激发，维持，调节和停止的行为功能。 情绪：是人对客观事物的态度体验及相应的行为反应，它是以个体的愿望和需要为中介的一种心理活动。 情绪可分为：心境，激情和应激。 心境：是一种持久的，微弱的影响整个人精神活动的情绪状态。 激情：是一种短暂的，强烈的爆发式的情绪状态。 应激：指人对某种意外的环境刺激所作出的适应性反应。 第三章 气候：指工作/生活场所所处的局部气候条件，主要包括空气气温；空气湿度；气流速度；热辐射条件。 气候指标重要组合：空气温度和周围表面温度；空气温度周围表面温度和气流速度；空气温度周围表面温度气流速度和相对湿度；空气温度和相对湿度。 高温作业环境：热散源大于84KJ。三种类型：高温强热辐射作业；高温高湿作业；夏季露天作业。 对人的影响：对消化系统具有抑制作用；对中枢神经系统具有抑制作用；人的水分和盐分大量丧失；高温及噪声联合作用损伤人的听力 改善 生产工艺和技术措施：合理设计成产工艺过程；屏蔽热源；降低温度；增加气流速度。 保健措施：合理供给饮料和补充营养；合理使用劳保用品；进行职工适应性检查。 生产组织措施：作业速度或增加休息次数，以减少人体产热量；合理安排休息场所；职业适应。 低温作业环境对人的影响：不仅取决于温度还取决于湿度，气流速度，影响人体四肢的灵活性。 改善：做好采暖和保暖工作；提高作业负荷；个体保护；采用热辐射取暖。 第四章 照明方式：一般照明；局部照明（精加工）；综合照明（体育场）；特殊照明。 光源选择：首选自然光。 眩光：当视野内出现过高的亮度过过大的亮度对比时，人们就会感到刺眼，影响视度，这种刺眼的光线。 危害：主要是使暗适应破坏，产生视觉后像，使工作的视觉效率降低，产生视觉不舒适感和
年级2001 专业生物技术 一名词解释（每题3分，共计30分） 1.酶工程 2.自杀性底物 3.别构酶 4.诱导酶 5.Mol催化活性 6.离子交换层析 7.固定化酶 8.修饰酶 9.非水酶学 10.模拟酶 二填空题(每空1分,共计30分) 1.决定酶催化活性的因素有两个方面，一是，二是 。 2.求Km最常用的方法是。 3.多底物酶促反应的动力学机制可分为两大类，一类是，另一类是 。 4.可逆抑制作用可分为，，， 。 5.对生产酶的菌种来说，我们必须要考虑的条件有，一是看它是不是，二是能够利用廉价原料，发酵周期，产酶量，三是菌种不易，四是最好选用能产生酶的菌种，有利于酶的分离纯化，回收率高。 6.酶活力的测定方法可用反应法和反应法。 7.酶制剂有四种类型即酶制剂，酶制剂，酶制剂和 酶制剂。 8.通常酶的固定化方法有法，法，法， 法。 9.酶分子的体外改造包括酶的修饰和修饰。 10.模拟酶的两种类型是酶和酶。 11.抗体酶的制备方法有法和法。 三问答题(每题10分,共计40分) 1.固定化酶和游离酶相比，有何优缺点 2.写出三种分离纯化酶蛋白的方法，并简述其原理。 3.为什么酶制剂的生产主要以微生物为材料 4.下面是某人对酶测定的一些数据，据此求出该酶的最大反应速度和米氏常数。
10-6 10-6 10-5 10-5 10-5 10-4 10-4 10-2 酶工程试题（B） 一名词解释 1.抗体酶 2.酶反应器 3.模拟酶 4.产物抑制 5.稳定pH 6.产酶动力学 7.凝胶过滤 8.固定化酶 9.非水酶学 10.液体发酵法 二填空题(每空1分,共计30分) 值增加，其抑制剂属于抑制剂，Km不变，其抑制剂属于抑制剂，Km 减小，其抑制剂属于抑制剂。 2.菌种培养一般采用的方法有培养法和培养法。 3.菌种的优劣是影响产酶发酵的主要因素，除此之外发酵条件对菌种产酶也有很大的影响，发酵条件一般包括，，，， 和等。 4.打破酶合成调节机制限制的方有，，。 5.酶生物合成的模式分是，，， 。 6.根据酶和蛋白质在稳定性上的差异而建立的纯化方法有法，法和 法 7. 通常酶的固定化方法有法，法，法， 法。 8. 酶分子的体外改造包括酶的修饰和修饰。 9.酶与抗体的重要区别在于酶能够结合并稳定化学反应的，从而降低了底物分子的，而抗体结合的抗原只是一个态分子，所以没有催化能力 三问答题(每题10分,共计40分) 1.在生产实践中，对产酶菌有何要求 2.对酶进行化学修饰时，应考虑哪些因素 3.列出用共价结合法对酶进行固定化时酶蛋白上可和载体结合的功能团 4.某酶的初提取液经过一次纯化后，经测定得到下列数据，试计算比活力，回收率及纯化 倍数。
《人因工程》复习题 一、填空题 1．人因工程学有两个主要目标：第一是为了提高活动和工作效率；第二是为了满足生活水平和生命价值。 2．人因工程学的研究方法有测量法、个体测试法、询问法、实验法三类。 3．人的神经组织主要是由和组成。 4．人对20 Hz～20000 Hz频率范围内的声音较为敏感。频率越高，音调越低。 5．人耳由外耳、中耳和内耳三部分组成。 6．皮肤有三种感觉系统：一是触觉感受器；二是温度感受器；三是痛觉感受器。 7．平衡感觉器位于内耳的前庭器官——和中。 8．人体的运动系统是由、和三部分组成。 9．坐眼高是指到的距离。 10．高温对人的生理影响主要有体温调节、水盐代谢和循环系统。 11．人的身体与环境间热交换的方式有、、和4种。 12．能量代谢分为基础代谢量、安静代谢量和能量代谢量三种。 13．常规有效温度（ET）表示人在不同的、和的作用下产生的主观冷暖感受指标。 14．控制器按操纵的身体部位不同，可分为手控制器、脚控制器和膝控制器三类。 15．人机系统中，人的基本界限包括、、 和。 16．视觉显示器的设计必须保证3项基本要求：①、② 、③。 17．作业空间根据其大小及特点的不同，可分为、 和三类。 18．控制器和显示器的布置应遵循的原则有、、和。 19．人体测量的基本姿势可分为：_立姿__、_坐姿__。 20．通过铅垂轴和纵轴的平面及与其平行的所有平面都称为__矢状面_。 21．在矢状面中，把通过人体正中线的矢状面称为正中__正中矢状面_。 22．通过铅垂轴和横轴的平面及与其平行的所有平面都称为___冠状面_。 23．与矢状面及冠状面同时垂直的所有平面都称为_水平面__。 24．通过左、右耳屏点及右眼眶下点的水平面称为_眼耳平面_或_法兰克福。 25. 空气的_冷热程度__叫做气温。 26. 空气的_干湿程度__叫做湿度。 27. 我国法定温标采用摄氏温标__。 28. 生产环境的湿度常用__________表示。 29．高气湿是指_相对湿度高于70％___。 30.低气温是指_相对湿度在低于30％__。 31.周围物体表面温度超过人体表面温度形成的热辐射称为__正辐射_。 32. 周围物体表面温度低于人体表面温度形成的热辐射称为_负辐射_。