酶工程原理与技术
主要参考书目
●孙君社主编. 酶与酶工程及其应用. 北京：化学工业出版社，2006
●郭勇主编．酶工程．第三版．北京：科学出版社，2009
●袁勤生，赵健主编．酶与酶工程．上海：华东理工大学出版社，2005
●魏东芝主编．生物催化剂与酶工程．北京：科学出版社，2008
什么是生物技术？
为什么选择生物技术专业？
生物技术
医药生物技术
农业生物技术
工业生物技术
环境生物技术
材料生物技术
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工业生物技术
●含义：在工业规模的生产过程中使用或部分使用生物技术来实现产品的制造，这种技术是应用微生物和生物催化剂来提供产品和服务。
●核心目标：大规模利用生物体系（如细胞或酶）作为催化剂实现物质转化。
生物催化（Biocatalysis)
●利用酶或有机体（细胞或细胞器等）作为催化剂实现化学转化的过程。
生物催化技术的核心工具
●生物催化剂——酶
●酶：具有生物催化功能的生物大分子。
酶，你在哪儿？
●动物
●植物
●微生物
微生物是酶制剂的基础
●自然界存在的微生物是最常见的酶制剂产品的基础。从花园土壤到极端环境，细菌和真菌●有效的筛选方法。大海捞针，需要一整套的技术来完成，包括微生物筛选、分子筛选、基因文库、蛋白质分离纯化及性质研究、酶的应用实验、生产菌株的研发等。
●现代分子生物学技术。可以使我们改善酶的特性以满足客户的任何要求。
●基因工程菌株。用于酶的工业生产帮助我们生产出成本低、质量好的产品。
工业酶制剂产品的生产
●工业酶制剂是由一般是由深层发酵的工艺生产出来的。
●现在发酵罐的容积最大可达1000立方米(酒精发酵罐3000-6000吨)。
●从发酵液中收获酶的第一步是除去不溶物，主要是细胞。多数酶在发酵液中通过薄膜真空蒸发，膜过滤或结晶等方法得到浓缩。根据产品的最终用途，酶可被进一步加工成液体、粉末、颗粒或固定化酶等一系列制剂。
绿色健康，“酶”力无限
●衣、食、住、行、健康、美容
●医药、洗涤剂、纺织、淀粉制糖、发酵、酒精、食品（包括果蔬汁、啤酒酿造、谷物食品、蛋白水解、和功能食品以及食用油脂）、饲料、皮革、造纸和化工等工业领域。
纺织品整理用酶
●从棉花到面料，在纺织厂要经过纺织退浆、煮练、漂白、印染等一系列工序。淀粉酶用于退浆。碱性果胶酶代替氢氧化钠进行“生物煮练”对织物低损伤和更环保。过氧化氢酶可除去漂白残留液。
●服装工业中风格各异的牛仔服饰、免烫整理的纯棉织品，生物抛光为设计者提供独具特色的面料品质；悬垂飘逸的天然纤维，古朴质感的麻制品无一不需纤维素酶的处理；羊毛的生物丝光防缩，蚕丝的酶法脱胶等。
制革工业用酶
●第一种商品化皮革酶制剂产生于1908年。如今，从皮革/毛皮加工的浸水、脱毛/浸灰、脱脂、软化、浸酸，到蓝湿皮处理及中和等制革工序中，蛋白酶和脂肪酶均大显神通。协同使用效果更加明显。
●酶不仅简化了制革工艺，同时在环保方面发挥了无可比拟的优势。全世界一年因制革产生含铬废物60万吨。用酶处理含铬废物不仅回收了铬，还能通过不同工艺得到动物饲料或工业明胶，解决了人们对废物填埋的燃眉之急。
洗涤剂
●洗涤剂是工业用酶最大的应用领域。在洗衣、洗碗、公共清洗及隐形眼睛等的清洗中，酶无处不在。碱性蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶可除去衣领、袖口处的污渍及血渍、菜渍、油渍等一系列生活污垢；而碱性纤维素的参与则通过对棉组织纤维的修复作用而达到“织物复新”的效果。
焙烤工业用酶
●早在十九世纪，人们就用麦芽做为酶的来源添加在面团中，以降低面团粘度，提高发酵率。目前，工业化的焙烤用酶被制备成可自由流动的与面粉颗粒大小相同的制剂，使用也很安全。它可改善面团的韧性、体积结构，并延长货架期。
●真菌α-淀粉酶和糖化酶
●蛋白酶及木聚糖酶
●脂肪氧合酶
●葡萄糖氧化酶
脂肪氧合酶
●脂肪氧合酶是一种氧化还原酶，在氧气的参与下，将顺、顺-1，4-戊二烯单元的不饱和脂肪酸（如亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸）及酯氧化，反应产生具有氧化能力的H2O2，它能作用于食品中各种不同的组分。
●在面条制作中添加脂肪氧合酶，能将面筋蛋白中的-SH氧化为-S-S-，增强面团的筋力，同时消除面粉中蛋白酶的激活因子-SH，防止面筋蛋白水解。另外，通过偶合反应破坏胡萝卜素的双键结构，从而使面粉增白。
葡萄糖氧化酶
●葡萄糖氧化酶能消耗氧气催化葡萄糖氧化生成葡萄糖酸内酯，并释放出H
O2。可将面筋蛋
2
白中的-SH氧化为-S-S-，有助于面筋蛋白之间形成较好的蛋白质网络结构。另外，它广泛应用于蛋白脱糖、食品除氧及葡萄糖定量分析等，也是迄今为止生物传感器领域最主要的工具酶。在食品工业上有去葡萄糖、脱氧、杀菌和测定葡萄糖含量等用途。
乳品工业用酶
●酶在牛奶加工中的应用已有很长历史。古时代人们用小牛精制凝乳酶促进奶酪生产时牛奶蛋白凝集。今天，DNA重组技术使得小牛凝乳酶的基因克隆到微生物中，生产出价廉物美的粗制凝乳酶，只需对奶酪生产工艺作少许改动。
●婴儿配方奶粉中加入蛋白酶，减少对牛乳的过敏反应。
啤酒生产流程
啤酒复合酶
●啤酒复合酶：包括β-葡聚糖酶、
戊聚糖酶、中性蛋白酶和淀粉分解酶类
α-乙酰乳酸脱羧酶
●作用与功效：
●提高高浓糖化麦汁的过滤性能；
●降低高浓糖化洗糟残糖，提高糖化室高浓糖化收得率；
●对高浓稀释工艺有良好的辅助作用。
功能食品与酶
●化学反应条件苛刻，易产生不良副产物，且反应进程不易控制。酶的应用为食品加工提供了天然的解决方法。用酶水解蛋白质可提高食用蛋白质的功能性和营养性，并使一些食品加工，如去掉鱼卵表皮及肉类软化等工艺更加方便。
●肽和氨基酸是鲜味的来源，它们还可与食品中的其它成分如糖和脂肪相互作用形成特殊的口味。蛋白酶还可应用于乳制品，鱼肉产品、酵母及植物原料如大豆和小麦麸皮等蛋白原料的处理。
功能食品与酶
●酶法生产低聚糖（低聚异麦芽糖、低聚果糖、低聚木糖等）、稀有糖
●酶法生产生物活性肽
A、植物活性肽（玉米肽、大豆肽、大米肽、豌豆肽、花生肽）
B、动物活性肽（胶原肽、蛋清肽、畜血肽、酪蛋白磷酸肽、阿片肽，脑活素）
C、海洋生物活性肽
果汁加工
●果胶酶用于果汁加工已有70多年历史，
用于果汁和果酒的澄清方面效果极佳。
●（果胶酶包括果胶酯酶、聚甲基半乳糖醛酸/半乳糖醛酸水解酶，聚半乳糖醛酸/半乳糖醛酸裂解酶。）
●果胶酶、纤维素酶等可以使皮渣几乎全部溶解，提高果汁产量。果胶酶、阿拉伯聚糖酶可防止浓缩汁的浑浊。
●柚苷酶：用于分解柑桔类果肉和果汁中的柚皮苷，以脱除苦味；
●橙皮苷酶：可使橙皮苷分解，能有效地防止柑桔类罐头制品出现白色浑浊；
葡萄酒酿造
●葡萄果实中的酶活性很弱，不足以分解果胶类物质。酶制剂在果酒和葡萄汁的生产中可起到软化果皮、提取颜色、澄清果汁和帮助过滤等作用。酶还可以防止滤膜阻塞。
●萜烯是酒香的重要组份，β-葡萄糖苷酶可用于水解萜类糖苷从而提高酒的香气。
●含有淀粉葡萄糖酶和葡萄糖氧化酶的牙膏及漱口液可防止牙菌斑的形成，减少口臭。
●添加溶菌酶、蛋白酶(FE 生物酶牙膏，雪豹日化)
●超氧化物歧化酶SOD（蓝天六必治生物酶牙膏）
染发剂
●漆酶是一种多酚氧化酶(p-diphenol oxidase EC 1.10.3.2)，在合适的介质中可完成生物染发的工作。这将使爱美人士不必再担心为美丽而付出受化学品毒害（对苯二胺）的代价。
●利用N－乙酰基半胱氨酸作为还原剂和漆酶作为氧化剂的氧化染色方法（申请专利号：00804102.4）
●用漆酶催化对苯二酚聚合形成的聚合物用来作染发剂是一种不使用过氧化氢的安全的染发方式，效果很好。
溶菌酶除去空调隐患
●空调机的热交换管、过滤材料上往往积存大量的灰尘和水分，成为微生物滋生的温床，而装有中央空调系统的建筑物通常都是密闭不通风的，从而造成室内空气的恶化。
●酶杀菌技术就是将从生物体中提取的溶菌酶固定在空调过滤器的材料上，溶菌酶通过溶解细菌的细胞壁，使之死亡。
●目前日本许多医院、制药厂、食品厂的手术室、无菌室等都采用了这项技术。
造纸和制浆工业用酶
●减少污染半纤维素酶的处理可洗去半纤维素类物质，有效地对木质素进行漂白。木聚糖酶是这种有助于减少氯及无氯的漂白工艺的主要手段。
●分解树脂粘在抄纸机的滚轴上，引起造纸机械方面的问题。轻则形成纸张瑕疵，重则造成停机。如在匀浆机中加入脂肪酶搅动纸浆，则可有效减少此类问题。
●再生纸利用在回收的办公室混合废纸脱墨工艺中使用纤维素酶，可生产出颜色浅亮的高清洁度纸浆，并改善白水循环的操作。
●改善纸质用α-淀粉酶处理所得到的低粘度淀粉可用于纸张涂层，改善纸的光泽、滑度及印刷特性。
改善环境问题
●环境监测——乳酸脱氢酶的同工酶监测重金属污染、利用β-葡聚糖苷酸酶监测大肠杆菌污染●废水处理——淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、酚氧化酶等
●污染物的降解——各种专一性酶
饲料工业用酶
●β-葡聚糖酶、木聚糖酶，能消除饲料中的β-葡聚糖、戊聚糖等抗营养因子，提高饲料的利用率。
●蛋白酶、淀粉酶，用于补充动物内源酶的不足。
●以纤维素酶、果胶酶主要作用是破坏植物细胞壁，使细胞中的营养物质释放出来，增加饲料的营养价值，并能降低胃肠道内容物的黏稠度，促进动物消化吸收。
●以纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶、糖化酶、葡聚糖酶、果胶酶为主的饲用复合酶，它综合以上各酶系的共同作用，具有更强的助消化作用。
●甘露聚糖是豆科植物细胞壁的主要组成成分，也存在于许多种子的胚乳细胞壁中。β-甘露聚糖酶可较有效的提高玉米-豆粕型日粮的饲用价值，促进动物的生长性能。
饲料工业用重要酶种——植酸酶
●猪和家禽饲料中的磷约有50-80%以肌醇六磷酸(植酸)的形式存在。多数单胃动物体内没有可消化植酸的酶，因而会排除有害于环境的含磷粪便。全世界的牲畜每年排除的含磷粪便多达八百万吨，如果在饲料中添加植酸酶，一方面通过释放被结合的磷提高营养价值，另外可使排出的磷减少30%。
●用蛋白酶及碳水化合物酶加工的大豆蛋白、菜籽蛋白或谷类蛋白可制成小猪、小牛的母乳替代品，具有与母乳同样的功能和营养，且价格低廉。
烟草用酶（应用处于萌芽状态）
●蛋白质和氨基酸连同生物碱是烟气中众多氮化合物的前体，烟草中蛋白质含量的减少有助于减少烟气分析物中的某些物质如N杂环化合物(喹啉，N杂环胺)芳香胺和HCN。
●中性蛋白酶对烟草中蛋白质的降解作用最为明显。Babler S在研究了干烟草中的蛋白质水解酶后发现，人工调制的烟草没有蛋白质水解活性，香气差；晾制的烟草具有蛋白质水解活性，香气好。
●半胱氨酸能激活这种蛋白酶，可作为蛋白酶降解烟草中蛋白质的激活剂。
果胶酶和纤维素酶可改善烟草品质
●含有果胶酶的溶液处理玉溪B3F烟叶，烟叶的果胶质含量降低了18.15%，烟气中的杂气和刺激性减轻，吸味品质得到改善。
●用由烤烟叶面分离的微生物菌株进行固体发酵培养，发酵产物中提取出对烤烟烟叶纤维素组织有针对性作用的纤维素酶。用这种酶处理玉溪B3F烟叶，烟叶的还原糖上升了 4.39％—22.38％，香气增加，吸味改善，刺激性降低。
●由烟草蛋白酶、淀粉酶、果胶酶、糖化酶、纤维改性剂、维生素与水制成的膨胀烟草生物添加剂，使膨胀烟丝的品质得到了明显改善，有效降低不利于烟草吸味品质的成分。
●用含纤维素酶、果胶酶、木质酶及蛋白酶的多种酶系的微生物复合酶处理低次烟草，具有明显地提高烟草内在质量的效果。
●将一种酶催化剂和超氧化物歧化酶(SOD)加入滤嘴、烟草中，可消除或降低卷烟烟气自由基(FR)。该混合物中包括—谷胱甘肽、过氧化氢酶和SOD等抗氧化剂酶，该混合物能够消除、中和由燃烧或者加热烟草制品释放出的FR，从而减轻吸烟对人口咽腔、呼吸道以及肺部造成的损伤。
酶与燃料酒精
●由生物原料生产的酒精可用作传统机动车燃料的替代品、提高辛烷值，减少尾气污染。燃料酒精是淀粉类原料(如玉米)经“干磨”的方法磨碎，糊化后在α-淀粉酶的作用下液化。部分降解的淀粉经糖化酶转化为葡萄糖，由酵母利用糖发酵产生乙醇，再经蒸馏脱水后即可得到燃料酒精。其副产品DDGS(玉米干酒糟)是非常好的动物饲料。
燃料酒精用酶
●主要酶制剂：α-淀粉酶、糖化酶、酸性蛋白酶
●新型酶制剂：普鲁兰酶，真菌淀粉酶，纤维素酶，果胶酶，木聚糖酶，β-葡聚糖酶等。
●能够提高酒份0.3—0.5V/V；
●缩短发酵周期；
●抑制挥发酸、促进酵母生长，降低发酵过程中的酵母死亡率；
●消除DDGS饲料中的抗营养因子。
酶在医药方面的应用
●1、用酶进行疾病的诊断
●2、用酶进行疾病的治疗
●3、用酶制造各种药物
●健美生消化酶—帮助肠胃蠕动
【产品规格】90片／瓶
【食用方法】成人每日3片，随主餐服用
【成分(每片含)】
1)消化蛋白质：木瓜蛋白酶50毫克、菠萝蛋白酶30毫克；
2)消化脂肪：脂肪酶30毫克；
3)消化碳水化合物/淀粉：淀粉酶50毫克；
4)消化乳制品：乳糖酶30毫克；
5)消化纤维：纤维素酶15毫克。
另含：能抑制过多胃酸的葡萄糖酸钙，能缓解反胃薄荷叶和茴香
【适用人群】
·消化不良者
·肠胃疾病患者
·大病初愈者
3、酶在药物制造方面的应用
酶在生物技术方面的应用
●除去细胞壁
●大分子切割
●大分子连接
酶制剂应用
概念
●酶工程（Enzyme Engineering）
●从应用目的出发研究酶，在一定的生物反应装置中利用酶的催化性质，将相应原料转化成有用的物质。是酶学和工程学相互渗透结合形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。
●酶工程：酶的生产和应用的技术过程，即酶制剂生产和酶生物转化产品两大类。
酶工程与技术
●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。
●围绕酶与酶工程领域的理论和技术，开展酶的作用机理、酶的分离纯化、酶的性质、酶的作用动力学、酶分析方法、酶与细胞的固定化、酶与固定化酶的应用、酶的生产、酶基因的克隆与表达等方面研究。
●酶工程的内容：酶的生产、酶的提取与分离纯化、酶分子修饰、酶固定化、酶的非水相催化、酶反应器、酶的应用。
第1章组织学绪论 一、选择题 （一）A型题 1．不属于人体基本组织的是 A. 上皮组织 B. 结缔组织 C. 脂肪组织 D. 肌组织 E. 神经组织 2．下列关于组织的构成的叙述哪项是正确的 A. 细胞和无定形基质 B. 细胞和细胞外基质 C. 细胞和组织液 D. 基质和纤维 E. 基质、纤维和组织液 3．组织学中最常用的制片技术是 A. 石蜡切片 B. 火棉胶切片 C. 冰冻切片 D. 涂片 E. 铺片 4．涂片一般适用于 A. 上皮组织 B. 骨组织 C. 肌组织 D. 神经组织 E. 血液 5．冰冻切片 A. 是将组织块冷冻后用普通切片机进行切片的技术 B. 最常用于骨组织 C. 主要应用于血液 D. 能较好地保存酶的活性 E. 能较好地保存微细结构 6．用于光镜观察的石蜡切片厚度一般是 A. 1～2μm B. 5～10μm C. 50～80μm D. 5～10 nm E. 50～80 nm
7．在还原剂存在时被硝酸银染成黑色的结构具有 A. 嗜银性 B. 亲银性 C. 嗜酸性 D. 嗜碱性 E. 中性 8．普通光镜所能分辨的两点之间的最小距离是 A. mm B. μm C. nm D. μm E. nm 9．光镜观察时，低倍镜下结构清楚，但高倍镜下看不见或看不清楚，其原因常是 A. 虹彩未打开 B. 对光不好 C. 载玻片太厚 D. 盖玻片太厚 E. 切片放反，盖玻片朝下 10．观察活细胞的形态和生长时应该用 A. 荧光显微镜 B. 普通光学显微镜 C. 暗视野显微镜 D. 倒置相差显微镜 E. 电子显微镜 11．荧光显微镜技术中常使用的光源为 A. 紫外线 B. 红外线 C. 荧光 D. 激光 E. 电子束 12．透射电镜的最大分辨率约为 A. mm B. μm C. nm D. μm E. nm 13．透射电镜术中常用的染色剂是 A. 苏木精和伊红 B. 甲基绿和派若宁 C. 柠檬酸铅和醋酸铀
酶工程
第一节 第一节概概述述 酶工程是在发酵工程（微生物工程）基 础上发展起来，它与发酵工程的联系极为 密切。酶工程是生物工程的重要组成部分，与基因工程、细胞工程、发酵工程相互依 存、相互促进。
一、酶的定义与性质 酶(enzyme)：是由生物体内活细胞产生的一 种生物催化剂(biocatalyst) 。 按化学组成分成蛋白质类酶和核酸类酶。
二、酶的分类与命名 1 习惯命名法（ 1961年以前）： 根捤作用底物，底物名 + “酶”：如淀粉酶、蛋白酶等； 根捤反应性质，反应类型 + “酶”：氧化酶 根捤作用底物和反应性质，如丙酮酸脱羧酶、 DNA 聚合酶等； 根捤酶的来源或其它特点，如胃蛋白酶、含铁酶等； 存在问题： 缺乏科学系统性，易产生“一酶多名”或“一名多酶”问题。 如分解淀粉的酶，若按这种命名法则有三种名称，如淀粉酶、 淀粉水解酶和细菌淀粉酶。
2系统命名法与分类 1.系统命名法 根捤国际生化协会酶命名委员会的觃定，每一个酶都用四个 打点隔开的数字编号，编号前冠以EC（酶学委员会缩 写），四个数字依次表示: 第一个数为大类，按酶促反应性质分的六大类。第二 个数为亚类，按底物中被作用基团或键的性质分。第 三个数为亚亚类，迚一步精确底物的性质。第四个数 为亚亚类中的顺序号
乙醇脱氢酶的编码是：EC1.1.1.1 第一个“1”——第1大类，即氧化还原酶类；第二个“1”——第1亚类，供氢体为CHOH；第三个“1”——第1亚亚类，受氢体为NAD+；第四个“1”——在亚亚类中的顺序号。
酶的定义：酶是具有生物催化功能的生物大分子，按分子中起催化作用的主要任务不同，自然界中天然存在的酶可以分为蛋白类酶和核酸类酶。 模拟酶：又称人工酶，酶模型，是在分子水平上模拟酶活性部分的形状、大小及微环境等特征以及酶的作用机理和立体化学等特征的一门科学。 生物印迹：一种通过酶与配体间的相互作用、诱导，从而改变酶的构象的方法。 酶：活细胞产生的、能在细胞内外起作用（催化）的生理活性物质。 酶工程：酶的生产性与与应用的技术过程。 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要的酶，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的功能。 酶的活性中心：酶分子中能同底物结合并催化反应的空间部位。 提起分离法：采用微生物细胞、植物细胞或动物细胞的生命活动而获得人们所需酶的技术过程同步合成型：酶的生物合成在细胞的生长阶段开始，而在细胞生长进入平衡期后，酶的生物合成也随之停止。 滞后合成型：酶在细胞生长一段时间或者进入平衡期以后才开始其生物合成并大量积累，又称为非生长偶联型。 固定化酶：固定在一定水不溶性载体上并在一定的空间范围内进行催化反应的酶。 固定化细胞：固定在载体上并在一定的空间范围内进行生命活动（生长、繁殖、新陈代谢）的细胞、也称为固定化活细胞或固定化增殖细胞。 定向进化：是模拟自然进化的过程、进行人工随机突变，并子啊特定的环境条件下进行选择，使进化朝着人们所以需方向发展的技术过程。 酶反应器：用于酶进行催化反应的容器机器附属设备。 共价调节酶：由于其他酶对其结构进行了共价修饰，使其能在非活性与活性形式之间相互转变的酶，也是调节酶的一种类型。 分子印迹：合成对其某种特异选择性结合的高分子聚合物技术。 酶原的激活：酶原在一定条件下经过适当的切割肽键，可以转变为有活性的酶。 酶活力：又称为酶活性，是指酶催化某一化学反应的能力，可在一定条件下，酶催化某一化学反应的反应速率表示。 酶反应动力学;是研究反应速度及各种因素对酶反应速度影响的学科。 诱导型操纵子：在无诱导物的情况下，其基因的表达水平很低或不表达，只有在诱导物存在的条件下，才能转录生成mRNA，进而合成酶。 阻遏型操纵子：在无阻遏的情况下，其基因正常表达，当有阻遏物存在时，转录受到阻遏二次生长现象（葡萄糖效应）：细菌在含有葡萄糖和乳糖的培养基上生长，优先利用葡萄糖，待葡萄糖耗尽后才开始利用乳糖，产生了两个对数生长期中间隔开一个生长延滞期。酶原：有些酶在细胞内合成时是无活性的，这种无活性的酶是有活性的前体，叫做酶原 别构酶：又称变构酶，是调节物酶的一种类型，这种酶分子上除有与底物结合的活性中心以外还有一个与调节物结合的别构中心。 同工酶：催化同一种化学反应而酶蛋白本身的分子结构和组成都有所不同的一组酶。 诱导酶：细胞中一般情况下不存在或含量很小，而在加入特定诱导物产生的酶。 抗体酶：它是抗体的高度选择性和酶的高效催化能力巧妙结合的产物，本质上是一类具有催化活性的免疫球蛋白，在其可变区赋予了没的属性。 酶生物合成的反馈阻遏作用：指在酶催化反应的产物或代谢途径的末端产物使酶的生物合成受 到阻遏的现象。 酶生物合成的诱导作用：加入某些物质使酶的生物合成开始或加速进行的现象，检测诱导作用。酶活力单位：在特定条件下，每1min催化1umol的底物转化为产物的酶量国际单位是IU 另一个酶活力单位：卡特（kat）。
第1章组织学绪论一、选择题 （一）A型题 1．不属于人体基本组织的是 A. 上皮组织 B. 结缔组织 C. 脂肪组织 D. 肌组织 E. 神经组织 2．下列关于组织的构成的叙述哪项是正确的 A. 细胞和无定形基质 B. 细胞和细胞外基质 C. 细胞和组织液 D. 基质和纤维 E. 基质、纤维和组织液 3．组织学中最常用的制片技术是 A. 石蜡切片 B. 火棉胶切片 C. 冰冻切片 D. 涂片 E. 铺片 4．涂片一般适用于 A. 上皮组织 B. 骨组织
C. 肌组织 D. 神经组织 E. 血液 5．冰冻切片 A. 是将组织块冷冻后用普通切片机进行切片的技术 B. 最常用于骨组织 C. 主要应用于血液 D. 能较好地保存酶的活性 E. 能较好地保存微细结构 6．用于光镜观察的石蜡切片厚度一般是 A. 1～2μm B. 5～10μm C. 50～80μm D. 5～10 nm E. 50～80 nm 7．在还原剂存在时被硝酸银染成黑色的结构具有 A. 嗜银性 B. 亲银性 C. 嗜酸性 D. 嗜碱性 E. 中性 8．普通光镜所能分辨的两点之间的最小距离是 A. mm B. μm
D. μm E. nm 9．光镜观察时，低倍镜下结构清楚，但高倍镜下看不见或看不清楚，其原因常是 A. 虹彩未打开 B. 对光不好 C. 载玻片太厚 D. 盖玻片太厚 E. 切片放反，盖玻片朝下 10．观察活细胞的形态和生长时应该用 A. 荧光显微镜 B. 普通光学显微镜 C. 暗视野显微镜 D. 倒置相差显微镜 E. 电子显微镜 11．荧光显微镜技术中常使用的光源为 A. 紫外线 B. 红外线 C. 荧光 D. 激光 E. 电子束 12．透射电镜的最大分辨率约为 A. mm B. μm
一、选择题： 1、组成染色质的是 A．组蛋白和DNA B．组蛋白和RNA C．RNA和DNA D．组蛋白和多糖 E．RNA 正确答案：A 2、光镜下传统把细胞分为 A．细胞膜、细胞器、细胞核 B．细胞膜、细胞质、染色质 C．细胞膜、基质、染色质 D．细胞膜、细胞质、细胞核 E．基质、细胞器、内含物 正确答案：D 3、组织切片最常用的染色方法是 A．Mallory染色 B．铁苏木精染色 C．银染 D．甲苯胺蓝染色 E．HE染色 正确答案：E 4、下列各项中哪项错误 A．嗜银性是指被AgNO3处理呈棕黑色 B．苏木素将细胞核染成紫蓝色 C．伊红将细胞质染成粉红色 D．PAS反应显示细胞中含有脂质 E．冰冻切片常用于快速病理诊断 正确答案：D 5、最常用的制片技术是 A．冰冻切片 B．石蜡切片 C．磨片 D．铺片 E．涂片 正确答案：B 6、生物膜的组成包括 A．类脂、蛋白质、糖类 B．类脂、基质、糖类 C．磷脂、基质、糖类 D．类脂、组织液、多糖 E．磷脂、组织液、多糖 正确答案：A 7、扫描电镜可以用于 A．观察细胞内部的超微结构
B．观察细胞表面的超微结构 C．研究细胞组织内化学物质的分布 D．研究细胞组织内化学物质的数量 E．研究活细胞的形态和功能变化 正确答案：B 8、关于生物膜结构下列哪项错误 A．磷脂头部是亲水端，尾部是疏水端 B．表在蛋白质主要附于膜内侧表面 C．正常生理条件下处于液态 D．表在蛋白质上有受体 E．糖衣又称细胞衣 正确答案：D 9、异染性是指 A．被某些碱性染料染成紫蓝色 B．被某些碱性染料染成紫红色 C．被某些酸性染料染成紫红色 D．被某些酸性染料染成棕黑色 E．被某些碱性染料染成橘黄色 正确答案：B 10、目前电镜的分辨率达 A．0.2μm B．2.0μm C．0.2nm D．2.0nm E．0.1nm 正确答案：C 11、光镜的最大分辨率约 A．10μm B．1.0μm C．0.2μm D．0.2nm E．1mm 正确答案：C 二、判断题： 1、电镜下观察生物膜均呈两明夹一暗的三层结构。 A、正确 B、错误 正确答案：B 2、生物膜分子结构目前较公认的是类脂-球状蛋白质镶嵌模型。 A、正确 B、错误 正确答案：A 3、膜蛋白质分为表在蛋白质和嵌入蛋白质，表在蛋白质附于膜外表面。 A、正确 B、错误 正确答案：B
第二部分考核内容与考核目标 第一章酶工程基础 一、学习目的与要求 要求学生识记酶工程的定义、研究内容及学科的发展历程。了解酶工程的发展方向和趋势。 二、考核知识点与考核目标 1、重点 酶工程的定义（识记） 酶工程:酶的生产.改性与应用技术过程 酶工程（Enzyme Engineering）即利用酶的催化作用，在一定的生物反应器中，将相应的原料转化成所需的产品 酶工程的应用范围1对生物宝库中存在天然酶的开发和生产2酶的分离纯化及鉴定技术3酶的固定化技术(酶和细胞固定化)4酶反应器的研制和应用5与其他生物技术领域的交叉和渗透.其中固定化酶技术是酶工程的核心.实际上有了酶的固定化技术,酶在工业生产中的利用价值才真正得以体现 酶工程的研究内容（识记）。酶工程是现代酶学理论与化工技术的交叉技术，它的 应用主要集中于食品工业、轻工业和医药工业等领域。 对生物宝库中存在天然酶的开发和生产； 自然酶的分离纯化及鉴定技术； 酶的固定化技术（酶和细胞固定化）； 酶反应器的研制和应用； 与其他生物技术领域的交叉和渗透； 2、次重点 酶工程的发展方向和趋势（理解） 酶在生物技术领域的用途:用酶除去细胞壁,如用溶菌酶除去细菌细胞壁;酶在大分子切割方面应用,如限制性内切核酸酶.DNA外切核酸酶;酶在分子拼接方面的应用，如DNA连接酶、
DNA聚合酶 第二章酶的发酵工程 一、学习的目的与要求 要求学生掌握酶生物合成的诱导作用、酶生物合成的反馈阻遏作用。掌握酶发酵工艺条件及其控制，理解酶发酵动力学。 酶的发酵生产:经过预先设计,通过人工操作,利用微生物的生命活动获得所需的酶的技术过程,称为酶的发酵生产 液体深层发酵:采用液体培养基,置于生物反应器中,经过灭菌,冷却后,接种产酶细胞,在一定的条件下,进行发酵,生产得到所需的酶,液体深层发酵不仅适合于微生物细胞的发酵生产,也可用于植物细胞和动物细胞的培养,液体深层发酵的机械化程度高,技术管理较严格,酶的产率较高,质量较稳定,产品回收率高,是目前酶发酵生产的主要方式 酶的发酵生产根据微生物的培养方式可分为:固体培养发酵.液体深层发酵.固定化微生 物细胞发酵和固定化微生物原生质体发酵 提高酶产量的措施有哪些首先要选育或选择使用优良的产酶细胞,打破酶合成调节限制的方法:1通过条件控制提高酶产量:添加诱导物.降低阻遏物浓度2通过基因突变提高酶产量:使诱 导型变为组成型,使阻遏型变为去阻遏型3其它提高酶产量的方法:添加表面活性剂.添加产酶促进剂 二、考核知识点与考核目标 共阻遏物:酶催化作用的产物或代谢物途径的末端产物使该酶的生物合成受阻.引起反馈阻遏的物质,称为共阻遏物1、重点 （1）分解代谢物的阻遏作用（应用）是由分解代谢物（葡萄糖和其他容易利用的碳源等物质经过分解代谢而产生的物质）引起的阻遏作用。或当微生物细胞所处的环境中，同时存在可供利用的两种底物时，一种先被利用或利用较快的底物会阻遏与另一种底物有关酶的合成称为分解代谢产物阻 （2）酶生物合成的诱导作用（应用）诱导是酶促分解底物或产物诱使微生物细胞合 成分解代谢途径中有关酶的过程。诱导的结果通常会使细胞产生相应的诱导酶 影响酶生物合成模式的因素主要是什么mRNA的稳定性和培养基中存在的阻遏物:mRNA稳定性高的,可以在细胞停止生长后继续合成相应的酶;mRNA稳定性差的,随着细胞生长停止而终止酶的合成;不受阻遏物阻遏的,可随着细胞生长而开始酶的合成;受阻遏物阻遏的,要在细胞生长一段时间或进入稳定期后解除阻遏,才能开始酶的合成
第1章组织学绪论 一、单项选择题 1.C 2.E 3.B 4.B 5.B 6.A 7.E 8.A 9.A 10.D 11.E 12.C 13.B 14.D 15. 16.C 17.A 18.B 19.D 20. 21.C 22.E 23.B 24.E 25.B 26.D 27.D 28.B １、以下表述中，下列哪项是错误的？C Ａ．组织学的研究内容包括组织、细胞、亚细胞和分子水平 Ｂ．细胞是机体的基本结构和功能单位 Ｃ．细胞外基质是非细胞的产物，它构成了细胞生活的微环境 Ｄ．细胞群和细胞外基质（细胞间质）构成组织 Ｅ．多种组织构成器官 ２、以下对组织学染色的表述中，哪一项是正确的？E Ａ．有的生物样品是无色透明，难以在镜下观察，故要对组织切片染色 Ｂ．最常用的是酸性苏木精和碱性伊红染色法，简称ＨＥ染色 Ｃ．酸性苏木精可将细胞核染为蓝色，碱性伊红可将细胞质染成粉红色 Ｄ．碱性苏木精可将细胞质染为红色，酸性伊红可将细胞核染为蓝色 Ｅ．碱性苏木精可将细胞核染为蓝色，酸性伊红可将细胞质染成粉红色 ３、以下表述中，哪一项是错误的？B Ａ．组织细胞成分若被碱性染料所染，称为嗜碱性 Ｂ．组织细胞成分若被碱性染料所染，称为嗜酸性 Ｃ．组织细胞成分若对两种染料均缺乏亲和力，则为嗜中性 Ｄ．组织细胞成分若被酸性染料所染，称为嗜酸性 Ｅ．组织细胞成分伊红所染呈红色 ４、对透射电镜样品制备的表述中，哪一项是错误的？B Ａ．透射电镜样品制备经过取材、固定、包埋、切片、电子染色等 Ｂ．取材要新鲜，一般是经戊二醛、四氧化锇双重固定，石蜡包埋
Ｃ．取材要新鲜，一般是经戊二醛、四氧化锇双重固定，树脂包埋 Ｄ．用超薄切片机切成超薄切片，用重金属盐醋酸铀、枸橼酸铅进行电子染色Ｅ．电子染色与光镜染色不同，它不产生颜色差别，只产生明暗反差 5、被苏木素染色的细胞器是：B A．线粒体 B．粗面内质网 C．滑面内质网 D．高尔基复合体 E．微体 6、关于组织的构成，下列叙述哪项正确？A A．细胞和细胞外基质（细胞间质） B．纤维和基质 C．细胞和纤维 D．细胞外基质（细胞间质）和体液 E．细胞和组织液 7、酶组织化学的显色原理主要是：E A．酶直接显色 B．酶底物直接显色 C．酶与底物结合而显色 D．酶与捕获剂结合后显色 E．酶底物的分解产物与捕获剂结合而显色 8、显示组织及细胞内多肽和蛋白质的最佳方法是：A A．免疫细胞化学术 B．同位素示踪术 C．PAS反应 D．Feulgen反应
酶工程学习通课后习题 第一次作业 一、填空题 1、日本称为“酵素”的东西，中文称为（），英文则为（），是 库尼（）于1878年首先使用的。其实它存在于生物体的细胞内与细胞外。 2、1926年，萨姆纳（）首先制得脲酶结晶，并指出酶的本质是（）。 他因这一杰出贡献，获1947年度诺贝尔化学奖。 二、判断题 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。（） 三、简答题 1酶工程主要涉及哪些方面的研究和运用。 2、酶有哪些催化特性？ 第二次作业 一、单选题 1、酶促反应降低反应的活化能的能量来源是（）。 A、酶与底物结合能
B、底物形变能 C、酶分子构象变化释放的能量 D、底物化学键断裂释放的化学能 2、在米氏方程的双倒数作图中，酶对底物的米氏常数是双倒数直线的（）。 A、纵轴截距的倒数 B、斜率 C、横轴截距绝对值的倒数 D、横轴截距的绝对值 二、填空题 1、1961年，国际酶委会规定的酶活力单位为：在特定的条件下（） 每（）内，催化（）的底物转化为产物的酶量为一个国际单位，即1IU。 2、求Km最常用的方法是（）。 3、可逆抑制作用可分为（）、（）、（）和混合性抑 制。 4、Km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。 三、判断题 1、酶活力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。（）
2、酶反应速度随底物浓度的提高而逐渐增大。（） 3、酶活性部位的氨基酸残基在一级结构上可能相距很远，甚至在不同的肽链上，通过肽链的折叠、盘绕而在空间结构上相互靠近。（） 四、简答题 1、酶的变性与酶的失活 2、简述核酶的主要类型。 3、影响酶催化的主要因素。 五.名词解释 1、K cat 2、Km 六、计算题 1、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（双倒数作图法）。
第一章绪论 1.何谓酶工程，试述其主要内容和任务。 酶的生产、改性与应用的技术过程称为酶工程。 酶工程的主要内容包括：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.酶有哪些显著的催化特性？ 酶是生物催化剂，与非酶催化剂相比，具有专一性强、催化效率高和作用条件温和等显著特点。 3.简述影响酶催化作用的主要因素。 酶的催化作用受到底物浓度、酶浓度、温度、pH、激活剂浓度、抑制剂浓度等诸多因素的影响。 5.简述酶活力单位的概念和酶活力的测定方法。 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1min催化1μmol的底物转化为产物的酶量定义为1个酶活力单位，这个单位称为国际单位（IU）。在特定条件下，每秒催化1mol底物转化为产物的酶量定义为1卡特（kat） 酶活力的测定方法：振荡测定法，酶柱测定法，连续测定法，固定化酶的比活力测定，酶结合效率与酶活力回收率的测定，相对酶活力的测定。或者测定方法：化学测定法、光学测定法、气体测定法其它.
酶的发展历史：4000多年前的夏禹时代——酿酒技术。3000多年前的周朝——制造饴糖、食酱等食品。1833年——佩恩和帕索兹从麦芽的水抽提物中得到淀粉酶。19世纪中叶——巴斯德对酵母的乙醇发酵进行研究。1913年——米彻利斯和曼吞根据中间产物学说，推导出米氏方程。1926年——萨姆纳得到脲酶结晶，并证明它具有蛋白质的性质。1960年——雅各和莫诺德提出操纵子学说。1982年——切克发现核酸类酶。1983年——阿尔特曼发现核糖核酸酶P的RNA 部分M1RNA具有核糖核酸酶P的催化活性。 酶的专一性分为绝对专一性和相对专一性。相对专一性又可分为键专一性和基团专一性米氏方程： 酶的可逆性抑制作用可以分为竞争性抑制、非竞争性抑制和反竞争性抑制。 Km 增大不变减小 Vm 不变减小减小酶的生产方法：提取分离法，生物合成法，化学合成法 第二章 经过预先设计，通过人工操作，利用微生物的生命活动获得所需要的酶的技术过程，称为酶的发酵生产。酶的发酵生产是当今产酶的主要方法，因为微生物具有种类多、繁殖快、易培养、代谢能力强等特点。 1. 试述酶生物合成的基本过程。 a． RNA的生物合成——转录：转录的起始、RNA链的延伸、转录的终止、RNA前体加工成为成熟的 RNA分子。
第一章绪论 1 工程塑料的定义与分类 定义：能承受一定的外力作用，有良好的机械性能和尺寸稳定性，在高、低温下能保持其优异性能，可作为工程结构制件使用的塑料，包括通用工程塑料和特种工程塑料（高性能工程塑料或超级工程塑料）。 2 工程塑料的主要性能特点是什么？ ⑴相对密度小⑵比强度高⑶耐热性好⑷化学稳定性好⑸电绝缘性能优良⑹机械性能优良⑺耗能少⑻尺寸稳定性好 3 工程塑料的发展方向是什么？ ⑴应用创新技术改造传统工艺；⑵工程塑料的合金化和复合化是开发高性能合成材料的重要途径。⑶?零垃圾?、?零排放?、?高的资源再生率?以及?环境友好产品的生产?是21世纪规范企业环保行为的共同要求。 4 ⑴高分子材料又称聚合物材料，是以聚合物为基体组分的材料，主要包括塑料、橡胶、纤维、聚合物基复合材料、粘合剂、涂料和功能高分子等。 ⑵塑料以树脂（或在加工过程中用单体直接聚合）为主要成分，以增塑剂、填充剂、润滑剂、着色剂等添加剂为辅助成分，在加工过程中能流动成型的材料。 ⑶合成树脂是人们采用化学方法，人工合成出来的一种与天然树脂类似的有机高分子材料。 ⑷通用塑料一般指产量大、用途广、成型性好、价格便宜、力学性能一般，主要作为非结构材料使用的塑料 ⑸特种塑料一般指具有特种功能，可用于航空航天等特殊应用领域的塑料 ⑹通用工程塑料⑺特种工程塑料 ⑻热塑性塑料在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料 ⑼热固性塑料在受热或其它条件下能固化或具有不溶不熔特性的塑料 5 主要的工程塑料助剂有哪些？并了解其特点。 主要工程塑料助剂包括阻燃剂、抗氧剂、光稳定剂、抗静电剂、化学发泡剂、润滑剂、偶联剂、抗电弧剂和抗电弧径迹剂、相容剂（增容剂）、成核剂。 6 谈谈你对工程塑料的合金化和复合化是开发高性能合成材料的重要途径的认识。 第二章聚酰胺 1 聚酰胺的定义、分类和命名 定义：大分子主链中含有重复结构单元酰胺基团的聚合物的统称。 分类：脂肪族聚酰胺半芳香族聚酰胺全芳香族聚酰胺含杂环芳香族聚酰胺脂环族聚酰胺 命名：⑴由内酰胺开环聚合的尼龙⑵由二元胺和二元酸缩聚得到的聚合物⑶用重复的二胺或二酸的简称表示⑷共聚尼龙是用上述方法命名的尼龙名称组合的，主要成分的尼龙名称放在前面 2 不同品种聚酰胺的各自突出性能特点分别是什么？ 《1》尼龙⑴优良的力学性能⑵自润滑性、耐摩擦性好⑶优良的耐热性⑷优异的电绝缘性能⑸优良的耐候性⑹吸水性大 3 叙述缩聚型与加成型脂肪族聚酰胺分子结构的特点。两者各用什么方法制备？不同类型聚酰胺的共性所在。 4 解释透明聚酰胺具有透明性的原因。 5 说明Nomex的结构特点，解释它何以具有高强度、高耐热性。 6 说明全对位聚芳酰胺有哪两种制备路线？写出两种路线所得产物的结构，进而说明全对位聚芳酰胺结构特点和性能特点。 7 聚酰胺的化学结构与性能间关系涉及哪些方面内容？并加以分析。 8 为什么PA6和PA66具有较高的熔点？ PA6和PA66都是线形大分子，化学结构规整性比较高，分子主链上没有支链，因此可以结晶；酰氨基极
第1章组织学绪论 一、单项选择题 １、以下表述中，下列哪项是错误的？ Ａ．组织学的研究内容包括组织、细胞、亚细胞和分子水平 Ｂ．细胞是机体的基本结构和功能单位 Ｃ．细胞外基质是非细胞的产物，它构成了细胞生活的微环境 Ｄ．细胞群和细胞外基质（细胞间质）构成组织 Ｅ．多种组织构成器官 ２、以下对组织学染色的表述中，哪一项是正确的？ Ａ．有的生物样品是无色透明，难以在镜下观察，故要对组织切片染色Ｂ．最常用的是酸性苏木精和碱性伊红染色法，简称ＨＥ染色 Ｃ．酸性苏木精可将细胞核染为蓝色，碱性伊红可将细胞质染成粉红色Ｄ．碱性苏木精可将细胞质染为红色，酸性伊红可将细胞核染为蓝色 Ｅ．碱性苏木精可将细胞核染为蓝色，酸性伊红可将细胞质染成粉红色 ３、以下表述中，哪一项是错误的？ Ａ．组织细胞成分若被碱性染料所染，称为嗜碱性 Ｂ．组织细胞成分若被碱性染料所染，称为嗜酸性 Ｃ．组织细胞成分若对两种染料均缺乏亲和力，则为嗜中性 Ｄ．组织细胞成分若被酸性染料所染，称为嗜酸性 Ｅ．组织细胞成分伊红所染呈红色 ４、对透射电镜样品制备的表述中，哪一项是错误的？ Ａ．透射电镜样品制备经过取材、固定、包埋、切片、电子染色等 Ｂ．取材要新鲜，一般是经戊二醛、四氧化锇双重固定，石蜡包埋 Ｃ．取材要新鲜，一般是经戊二醛、四氧化锇双重固定，树脂包埋 Ｄ．用超薄切片机切成超薄切片，用重金属盐醋酸铀、枸橼酸铅进行电子染色Ｅ．电子染色与光镜染色不同，它不产生颜色差别，只产生明暗反差
5、被苏木素染色的细胞器是： A．线粒体 B．粗面内质网 C．滑面内质网 D．高尔基复合体 E．微体 6、关于组织的构成，下列叙述哪项正确？ A．细胞和细胞外基质（细胞间质） B．纤维和基质 C．细胞和纤维 D．细胞外基质（细胞间质）和体液 E．细胞和组织液 7、酶组织化学的显色原理主要是： A．酶直接显色 B．酶底物直接显色 C．酶与底物结合而显色 D．酶与捕获剂结合后显色 E．酶底物的分解产物与捕获剂结合而显色 8、显示组织及细胞内多肽和蛋白质的最佳方法是：A．免疫细胞化学术 B．同位素示踪术 C．PAS反应 D．Feulgen反应 E．HE染色法 9、光镜分辨率约为： A．0.2μm
细胞发酵产酶研究进展 摘要：通过人工操作，利用微生物的生命活动活得所需的酶的技术过程，称为酶的发酵生产。由于微生物具有种类多、繁殖款、易培养、代谢能力强能特点，所以酶的发酵生产已成为当今生产酶的主要方法。除利用微生物细胞发酵产酶外，利用动、植物细胞发酵产酶也将成为酶制剂工业的一种重要手段。 现在已知的酶的酶有几千种，但是还远远不能满足人们对酶日益增长的需要。随着科技的发展，人们正在发现更多、更好的酶。自20世纪80年代以来，世界上许多国家和地区竞相开展利用动、植物细胞发酵生产各种天然产物的研究，已取得不少进展，呈现出广阔的前景。与微生物细胞相比，动物细胞和植物细胞具有各自不同的特性，因此在发酵生产过程中，需采用各自不同的培养工艺。 内容动物细胞植物细胞微生物细胞 细胞大小(μm) 10~100 20~150 营养要求复杂简单简单 倍增时间(h) 15~100 20~120 0.5~5 生长形式悬浮、贴壁悬浮悬浮 细胞分化有有限分化无 对剪切力敏感非常敏感敏感大多数不敏感 细胞壁无有有 产物浓度低低高 供氧需求(KLa) 1~25 20~30 100~1000 一、微生物细胞发酵 微生物发酵是现代生产酶最主要的方法，因为微生物具有种类多、繁殖款、易培养、代谢能力强能特点。 1.1微生物发酵的优点 1、微生物种类多，酶种丰富； 2、微生物生长繁殖快，易提取酶，特别是胞外酶；
3、微生物培养基来源广泛，价格便宜； 4、可采用微电脑等新技术，控制酶发酵生产过程； 5、可利用以基因工程为主的近代分子生物学技术选育菌种，增加酶的产率和开发新酶种。 1.2微生物发酵的类型 根据微生物的培养方式不同，可分为： 1、液体深层发酵： 液体培养基，经灭菌、冷却后，接入产酶细胞，在一定条件下发酵。 2、固体培养发酵 培养基以麸皮、米糠等为主要原料，经灭菌后，接入产酶菌株，在一定条件下发酵。 3、固定化细胞发酵（70年代后期发展） 将细胞固定在载体上后，进行发酵生产。 4、固定化原生质体发酵（80年代中期发展） 原生质体是指除去了细胞壁的微生物细胞或植物细胞。 1.3常用的产酶微生物 1、细菌 大肠杆菌：谷氨酸脱羧酶、天冬氨酸酶、青霉素酰化酶、天冬酰胺酶、β-半乳糖苷酶、限制性核酸内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、核酸外切酶等。 枯草杆菌：α-淀粉酶、蛋白酶、β-葡聚糖酶、5‘-核苷酸酶、碱性磷酸酶。 2、放线菌 链霉菌：葡萄糖异构酶、青霉素酰化酶、纤维素酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶、几丁质酶等。 3、霉菌 黑曲霉：糖化酶、α-淀粉酶、酸性蛋白酶、果胶酶、葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶、核糖核酸酶、橙皮苷酶等。 米曲霉：氨基酰化酶、磷酸二酯酶、果胶酶等。 红曲霉：α-淀粉酶、糖化酶、麦芽糖酶、蛋白酶等。 青霉：葡萄糖氧化酶、苯氧甲基青霉素酰化酶、纤维素酶等。 木霉：纤维素酶。 根霉：糖化酶、蔗糖酶、碱性蛋白酶，脂肪酶、果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶等。 毛霉：蛋白酶、糖化酶、α-淀粉酶、脂肪酶、果胶酶、 凝乳酶等。 4、酵母 啤酒酵母：丙酮酸脱羧酶、醇脱氢酶等。 假丝酵母：脂肪酶、尿酸酶、尿囊酸酶、转化酶、醇脱氢酶等。 1.4影响发酵的因素 1、温度 不同的微生物有不同的最适生长温度，有些微生物生长最适温度与发酵产酶的最适温度
第一章绪论 1.1 高分子材料科学的历史回顾 高分子的概念始于20世纪20年代，但应用更早。 ?1839年，美国人Goodyear发明硫化橡胶。 ?1855年，英国人Parks实现硝化纤维产业化 ?1870年海厄特用硝化纤维素与樟脑混合制得赛璐珞celluloid。 ?1884年法国人De Chardonnet（查唐纳脱）把硝化纤维素放在酒精和乙醚中得到溶液，得到人造丝。 ?1907年贝克兰发明酚醛树脂-Bakelite 第一个真正意义上人工合成的树脂是酚醛树脂，由此，打开了合成高分子的新时代。 ?1920年，德国人Staudinger发表了“论聚合”的论文，提出了高分子的概念，并预测了聚氯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯等聚合物的结构。 ?1935年，Carothes发明尼龙66，1938年工业化。 ?30年代，一系列烯烃类加聚物被合成出来并工业化，PVC（1927～1937），PV Ac（1936），PMMA（1927～1931），PS（1934～1937），LDPE（1939）。自由基聚合发展。 ?高分子溶液理论在30年代建立，并成功测定了聚合物的分子量。Flory为此获得诺贝尔奖。 ?40年代，二次大战促进了高分子材料的发展，一大批重要的橡胶和塑料被合成出来。丁苯橡胶（1937），丁腈橡胶（1937），丁基橡胶（1940），有机氟材料（1943），ABS（1947），涤纶树脂（1940～1950）。 ?50年代，Ziegler和Natta发明配位聚合催化剂，制得高密度PE和有规PP，低级烯烃得到利用。 ?1956年，美国人Szwarc发明活性阴离子聚合，开创了高分子结构设计的先河。 ?50年后期至60年代，大量高分子工程材料问世。聚甲醛（1956），聚碳酸酯（1957），聚砜（1965），聚苯醚（1964），聚酰亚胺（1962） ?60年代以后，特种高分子和功能高分子得到发展。 特种高分子：高强度、耐高温、耐辐射、高频绝缘、半导体等。 功能高分子：分离材料（离子交换树脂、分离膜 等）、导电高分子、感光高分子、高分子催化剂、高吸水性树脂、医用高分子、药用高分子、高分子液晶等。 ?80年代以后，新的聚合方法和新结构的聚合物不断出现和发展。 ?新的聚合方法：阳离子活性聚合、基团转移聚合、活性自由基聚合、等离子聚合等等； ?新结构的聚合物：新型嵌段共聚物、新型接枝共聚物、星状聚合物、树枝状聚合物、超支化聚合物、含C60聚合物等等。 1.2 合成高分子材料的特点 a. 原材丰富、易加工、成本低、效益高； 一座年产万吨的合成纤维厂相当于30万亩棉田或250万头绵羊的棉毛产量。 10000吨天然橡胶: 需要热带70万亩土地，载3000万株橡胶树，需5万劳力，6~8年时间； 10000吨合成橡胶: 工厂：150人。 b. 材料性能多样且优异 1.耐烧蚀； 2.吸水性； 3.疏水性； 4.阻尼性能； 5.生物性能； 6.轻质高强； 7.透明性； 8.加工性；9. 耐蚀、绝缘性
第 1 章组织学 绪论 、选择题（一） A 型题 1．不属于人体基本组织的是 A. 上皮组织 B. 结缔组织 C. 脂肪组织 D. 肌组织 E. 神经组织 2．下列关于组织的构成的叙述哪项是正确的？ A. 细胞和无定形基质 B. 细胞和细胞外基质 C. 细胞和组织液 D. 基质和纤维 E. 基质、纤维和组织液 3．组织学中最常用的制片技术是 A. 石蜡切片 B. 火棉胶切片 C. 冰冻切片 D. 涂片 E. 铺片
4．涂片一般适用于 A. 上皮组织 B. 骨组织 C. 肌组织 D. 神经组织 E. 血液 5．冰冻切片 A. 是将组织块冷冻后用普通切片机进行切片的技术 B. 最常用于骨组织 C. 主要应用于血液 D. 能较好地保存酶的活性 E. 能较好地保存微细结构 6．用于光镜观察的石蜡切片厚度一般是 A. 1 ~2 am B. 5~ 10 am C. 50~ 80am D. 5~ 10 nm E. 50~ 80 nm 7．在还原剂存在时被硝酸银染成黑色的结构具有 A. 嗜银性 B. 亲银性
C. 嗜酸性 D. 嗜碱性 E. 中性 8．普通光镜所能分辨的两点之间的最小距离是 A. 0.2 mm B. 0.2 ^m C. 0.2 nm D. 2.0 am E. 2.0 nm 9．光镜观察时，低倍镜下结构清楚，但高倍镜下看不见或看不清楚，其原因常是 A. 虹彩未打开 B. 对光不好 C. 载玻片太厚 D. 盖玻片太厚 E. 切片放反，盖玻片朝下 10．观察活细胞的形态和生长时应该用 A. 荧光显微镜 B. 普通光学显微镜 C. 暗视野显微镜 D. 倒置相差显微镜 E. 电子显微镜
名词解释 1、酶：指活细胞产生具有催化活性和高度专一性的特殊生物大分子，包括蛋白质和核酸。 2、酶转换率（催化效率常数K cat）：酶被底物完全饱和时，每单位时间内每个酶分子所能转 化的底物分子数。 3、酶比活力：指每毫克蛋白质所含有酶的活力单位数，一般用IU/mg表示，一般来说，酶 活力比越高，酶越纯。 4、酶活力：也称酶活性，是指酶催化一定化学反应的能力，是用在一定条件下，他所催化 某一反应的反应初速度来表示。 5、固定化酶：是通过物理的或化学的手段，将酶束缚于水不溶的载体上，或将酶束缚在一 定的空间内，限制酶分子的自由流动，但能使酶充分发挥催化作用。 6、酶分子的化学修饰：就是在分子水平上对酶进行改造，以达到改造和改性的目的。即是 在体外将酶分子通过人工的方法与一些化学基团，也别是具有生物相容性的物质，进行供价连接，从而改变酶的结构和性质。 7、生物反应器：在生物反应过程中，利用生物催化剂进行生化反应，将原料转化为产物的 核心装置。根据使对象不同，氛围酶反应器和细胞反应器。 8、生物传感器：是一种分析测试装置，具有转移、灵敏、快速、简便、准确的有点，用于 测定混合物溶液中某种物质的浓度。 9、酶传感器：是以固定化酶作为感受器，以基础电极作为换能器的乘务传感器，是应用最 早和最广的生物传感器。 10、半合成抗生素：指用化学法或酶法改造已知抗生素的化学结构，所产生的抗生素衍生物。 11、酶反应器：指以游离酶或固定化酶、固定化细胞作为生物催化剂，进行酶促反应的装置。 12、细胞反应器：指利用增殖细胞内的酶系将培养基中的成分转化成产品的装置。 13、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。 14、组成酶：指机体中一直存在的，其合成仅受遗传物质控制，与外界环境无关的酶类。 15、诱导酶：指在通常情况下不合成或者合成很少，当加入诱导物后就大量合成的一类酶。 16、尾产物阻遏：指当有些酶的作用产物积累到一定浓度，并能满足机体需要后，酶的合成 就受阻的一种现象。 17、分解代谢阻遏（葡萄糖效应）：指当细胞在容易利用的碳源（葡萄糖）上生长时，有些 酶，特别是参与分解代谢的酶类，其合成受阻的现象。这种阻遏与cAMP（腺苷酸环化酶）有关，加入腺苷酸环化酶可以减轻或者解除这种阻遏。 问答题 1产酶菌种的要求？ 对生产酶的菌种来说，一般必须符合一下条件：一是不是致病菌；二是生产周期较短，产酶量高；三是菌种不易变异退化，不易感染噬菌体；四是最好选用产生胞外酶的菌种，有利于酶分离；最后，如果是医药或食用酶，还应考虑起安全性问题。 2操纵子的构成及其功能？ 操纵子是有结构基因、启动基因、操纵基因等组成的染色体上控制蛋白质合成的功能单位。结构基因载有有关酶的密码，决定酶的结构和性质；操纵基因在操纵子中起着开关的作用；操纵基因的开关又受调节基因的调节。 3、酶生物合成的模式及其特点？ A、同步合成型：指酶合成与细胞生长同步。 B、延续合成型：指酶的合成伴随着细胞的生长而开始，但在细胞进入平衡期后，酶还可以延续合成较长一段时间。 C、中期合成型：指酶的合成在细胞生长一段时间以后才开始，而在进入细胞平衡期以
绪论+答案 一、名词解释 1．兴奋性 2．稳态 3．反射 4．负反馈 5．内环境 二、填空题 6．反射弧是、、和五个部分组成。7．机体的内环境指位于细胞间的。 8．刺激引起某组织兴奋时，如果阈值较低，表明该组织的较高。 9．可兴奋组织受刺激后产生兴奋的标志是。 10．在维持内环境稳态中，机体进行的调节过程一般属于反馈过程。 三、单项选择题 11．维持内环境稳态的重要调节方式是（） A．体液性调节 B．自身调节 C．正反馈调节 D．负反馈调节 12．生物体内环境稳态是指（） A．细胞内外液理化因素保持不变 B．细胞内液和细胞外液理化性质在一定范围内波动 C．细胞外液理化性质在一定范围内波动 D．细胞内液理化性质在一定范围内波动 13．衡量组织兴奋性高低的指标是（） A．动作电位 B．静息电位 C．刺激与反应 D．阈值 14．神经调节的基本方式是（） A．反射 B．反应 C．负反馈调节 D．正反馈调节 15．下列生理过程中，属于负反馈调节的是（） A．排尿反射 B．减压反射 C．分娩 D．血液凝固 16．下列生理过程中，属于正反馈调节的是（） A．减压反射 B．排尿反射
C．体温调节 D．血糖浓度的调节 17．可兴奋细胞兴奋时，共有的特征是产生（） A．收缩反应 B．分泌 C．神经冲动 D．电位变化 18．可兴奋细胞包括（） A．神经细胞、肌细胞 B．神经细胞、腺细胞 C．神经细胞、肌细胞、腺细胞 D．神经细胞、肌细胞、骨细胞、脂肪细胞 19．体液调节的特点错误的是（） A．必须通过血液起作用 B．作用范围广、时间持久 C．反应速度慢 D．反应准确 四、问答题 20．何谓神经调节？简述神经调节的结构基础。 参考答案 1．兴奋性：是指细胞或生物体具有对刺激发生反应的能力或特性。 2．稳态：内环境理化性质维持相对恒定的状态 3．反射：指生物体在中枢神经系统参与下对刺激产生的规律性反应，是神经调节的基本方式。 4．负反馈：反馈信息与控制信息的作用性质相反的反馈。 5．内环境：细胞生存的环境，即细胞外液。 6．感受器，传入神经，中枢，传出神经，效应器 7．细胞外液 8，兴奋性 9．动作电位 10．负 11．D 12．C 13．D 14．A 15．B 16．B 17．D
酶工程是一门由酶学、微生物学基本原理与工程学相互交叉渗透而发展形成的新型技术学科，是生物工程领域的重要组成部分，在工业、农业、保健、医药、环保等领域发挥着重要作用[1-2]。现代生物技术是21世纪科学技术的核心，而生物转化技术是酶工程技术的拓展和延伸[3]。作为医学院校生物技术专业的一门主要专业课，如何使酶工程的教学模式、教学内容适应时代发展需要，增强教学效果，让学生在掌握学科前沿知识的同时提高实际运用能力，是酶工程教学工作所面临的根本任务。作者在酶工程的教学工作中，对教学内容、教学方法和手段等方面进行了一些初步探索，具体报道如下。 1正确把握理论课教学的内容、方式 酶工程的教学内容包括酶的发酵生产、酶的分离纯化、酶和细胞固定化及酶的运用等，每一部分都有其各自的理论基础和技术路线。为了使教学内容与科研实践相结合，作者在安排教师授课时，根据教师擅长的科研领域进行相应分配。因此，教师们在讲解不同内容时所采用的方法各异。 分离纯化是酶工程的一个重点章节。分离纯化蛋白质的方法、手段都可以用于酶的分离纯化，但酶又不完全等同于一般的蛋白质。酶是生物催化剂，是由活细胞产生的具有催化功能、活性可调节的蛋白质，易受温度、金属离子、pH值等因素的影响而变性失活。所以在酶的纯化过程中，防止酶变性失活是至关重要的。作者把这些要点讲清楚了，学生就可以根据这一特性，选择相应的技术手段和方法。这样不仅教会学生一些学习方法，同时又培养学生独立思考和解决问题的能力。 最后一章“酶的应用”部分，作者主要以安排主题讨论的形式教学。课前随机将学生分成几个小组，各小组分别从医药、化工、轻工、环保和生物工程等几大方面对酶的应用进行资料查阅，组内讨论，再推选一名学生课堂上通过幻灯片展示讲解，最后由教师点评和总结。根据各小组的表现给予一些小奖品鼓励。实践证明，采用这种以学生为主体的主动式教学手段，既充分调动了学生的积极性、主动性，又取得了良好的课堂效果。 2理论联系实际，加强实验教学 2.1原有实验课存在的问题实验教学是实现理论与实践相联系的重要教学手段，可以促使学生巩固和加深对理论知识的理解、掌握，拓展学生思维，同时培养其创新意识及实践能力。酶工程是一门应用性很强的学科，提高学生的动手能力是实验的主要思想路线[4]。一般的实验课程，多采用“教师演示、学生重复、验证理论”，学生思考的时间和空间较狭窄，大多是机械性的完成实验过程。在实验内容上，大多是以酶学数据的测定为主，每个实验相对独立，这虽然对全面培养学生的动手能力有一定的帮助，但由于内容多且繁琐，整个实验难以形成连贯性、完整性和系统性[5]。 2.2优化实验课教学内容根据本校酶工程实验课的课程设置，结合医学院校的特点，在教学内容和方式安排上，尽量符合和发挥医学院校的优势。不仅要从生物学的角度，更要从医药学的角度展开。在实验内容的选择上，尽量少用验证性实验，如同工酶的分离等。而采用一些实用性或创造性的实验，如酶的提纯、酶活测定、酶的固定等。作者根据学校实验室现有条件，针对目前市场上超氧化物歧化酶（SOD）在医药、保健、美容及科研等方面的广泛作用及其经济发展前景看好的背景，开展了一个系列实验。实验课前，学生以课题组的形式自由组合，以小组为单位查阅文献资料，根据教师给的实验目的设计实验步骤，经全班讨论后选取最佳实验方案进行实验操作。在有限的学时课程中，尽量少讲多做，组内学生分工协作，允许部分学生在条件允许的范围内采用新方法。这样，各组之间就可以互相比较，判断各种方法的优劣。也可以让学生从中思考、比较和分析，提高他们动手动脑能力，培养其科研意识和创新意识。 2.3调整实验课时间安排理论上，实验进度的安排应尽量与理论教学同步，但由于设计型实验，从酶的初分离提取、逐级纯化到活性检测、电泳验证，是一个完整的大实验，要连续一段时间才能完成[6]。例如仅凝胶过滤层析分离过程，就需要连续的8h。因此，作者在实验时间的安排上，主要是在期末学生大部分课程停课后完成。学生在学习结束后实验，也有利于他们把大多数的知识点串联起来，对这门课有更深的认识。 2.4注重参观和生产实习根据课程实际情况，组织教学参观。通过理论与生产实践结合的教学方式，使学生了解真正的生产过程，在参观中把所学知识和工业化体系联系到一起，增强学生的学习兴趣[7]。作者曾组织学生到贵州大学生命科学院的中试基地进行参观学习，取得了很好的教学效果。但由于受条件限制，本校的生产实践环节仍然很薄弱，今后需要在这一环节上努力，加强与工厂企业的联系，争取让学生有更多实践的机会。 另外，为了使学生更有兴趣地学习，作者还鼓励学生在课余时间积极参与教师的科研课题，让学生真正认识到将来会学有所用，所学能用，从而真正喜欢《酶工程》这门课程。 3问题与设想 酶工程课程在本校开设几年来，经过不断的改革和建设，取得了一定的教学效果，但由于起步较晚，基础较为薄弱，仍然存在很多困难和问题：教师梯队建设仍需要进一步加强，年轻教师需要进修深造；学生实验经费、实验条件有待于进一步改善；生产实践环节有待加强。 酶工程教学模式改革的探索 国果，吴家红，牟荣（贵阳医学院基础医学院，贵州贵阳550004） 【提要】酶工程是生物技术专业的主干课程，其主要内容是研究酶的生产和应用，该文从优化教学内容、改进教学方法、加强实验和实践教学等方面，介绍了该门课程教学与建设的体会及其思考，以期提高教学效果和人才培养素质。 【关键词】酶类；蛋白质工程；生物技术；教学方法；教育改革 文章编号：1009-5519（2012）18-2847-02中图法分类号：G620.0；Q55文献标识码：B 基金项目：贵阳医学院教改基金资助项目（2011-48）。