1.酶工程主要涉及哪些方面的研究和运用。
酶工程主要指天然酶制剂在工业上的大规模应用，由4个部分组成：①酶的产生；②酶的分离纯化；③酶的固定化；④生物反应器。
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）自然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。
2.应用微生物来开发酶有哪些优点。
①微生物种类多、酶种丰富，且菌株易诱变，菌种多样
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可以采用微电脑等新技术，控制酶发酵生产过程，生产可连续化、自动化，经济效益高
⑤可以利用以基因工程为主的近代分子生物学技术，选育菌种、增加酶产率和开发新酶种
3.什么是专一性不可逆抑制，试举例说明。
专一性不可逆抑制：不可逆性抑制作用的抑制剂，通常以共价键方式与酶的必需基团进行不可逆结合而使酶丧失活性。如有机磷杀虫剂抑制昆虫的乙酰胆碱酯酶就是这种方式。有机磷杀虫剂能专一作用于胆碱酯酶活性中心的丝氨酸残基，使其磷酰化而不可逆抑制酶的活性。当胆碱酯酶被有机磷杀虫剂抑制后，乙酰胆碱不能及时分解成乙酸和胆碱，引起乙酰胆碱的积累，使一些以乙酰胆碱为传导介质的神经系统处于过度兴奋状态，引起神经中毒症状。4.联系实验教学举例说明菌种分离的一般过程。
菌种分离的一般过程：土样的采取，预处理，培养，菌落的选择，产品的鉴定。
以枯草芽胞杆菌的分离为例：
②带菌土壤的热处理：称取1g带菌土壤湿润后放入80℃烘箱处理30min。
②配制分离选择培养基，灭菌备用。
③稀释制备菌液：取5支灭菌带帽15ml离心管，各加入无菌水9ml备用；将热处理过的土壤放入无菌50ml烧杯中，加入无菌水50ml，搅拌后静置片刻，上层液体为微生物悬液，按下法稀释微生物悬液：在第一支试管中加入1ml微生物悬液，混合均匀后再取1ml到第二支试管中混合，从第二支试管中再取1ml 到第三支试管中，以此类推。
④配制斜面培养基，灭菌备用。
⑤涂布培养：取10-3、10-4、10-5、10-6稀释菌液各0.2ml，采用涂布和混合法形成8 个平板，倒置后在37℃培养24-48 小时，观察水解圈的形成，在无菌条件下将水解圈最大的菌落(水解圈/菌落最大者)转接种于斜面试管中在37℃培养。
5.酶发酵生产的菌株一般需具备什么条件。
①不是致病菌，在系统发育上最好是与病原体无关
②能够利用廉价原料，发酵周期短，产酶量高
③菌种不易变异退化，不易感染噬菌体
④最好选用产生胞外菌的菌种，有利于酶的分离，回收率高
6.产酶微生物诱变育种步骤的主要方法和步骤
主要方法：物理、化学或生物诱变方法
诱变育种步骤：出发菌株的选择、处理菌悬液的制备、诱变处理、中间培养、分离和筛选7.简要说明微生物产酶（生产）的主要发酵方式
（1）固体发酵法：利用麸皮和米糠为主要原料，添加谷壳，豆饼等，加水拌成半固体状态，供微生物生长和产酶用。分为浅盘法、转桶法、厚层通气法等
（2）液体发酵：以液体为培养基，进行微生物的生产繁殖和产酶。分为液体表层发酵法和
液体深层发酵法
（3）固定化细胞发酵
优点：①固定化细胞的密度大，反应器生产强度大；②发酵稳定性好，可以连续使用较长时间，易于连续化，自动化生产；③可在高稀释率的条件下连续发酵（D＞μm）,提高设备利用率；④发酵液含菌体较少，利于产品分离。
8.哪些因素影响微生物发酵产酶？如何提高微生物产酶量?
培养基营养物质：碳源、氮源、无机盐、生长因子、产酶促进剂、微量元素以及发酵条件：pH值、温度、溶解氧、泡沫、湿度均影响微生物发酵产酶。提高微生物产酶量的方法主要有：通过条件控制提高产酶量，如添加诱导物、降低阻遏物浓度；通过基因突变提高产酶量，如使诱导型转变为组成型、使阻遏型转变为去阻遏型；其他方法，如添加表面活性剂、使用其他产酶促进剂
9.什么是组成型突变，什么是抗分解代谢物阻遏突变？
组成型突变：与酶的合成有关的调节基因的一种突变。即原来酶的合成量受调节基因调节的诱导酶或阻遏酶，由于调节基因发生变异，酶的合成变为组成型（不管生长条件如何，酶的合成量总是恒定的）的一种现象。
分解代谢物效应（阻遏）指细胞内同时有两种分解底物存在时，利用快的那种底物会阻遏利用慢的底物的有关酶合成的现象。抗分解代谢物阻遏突变是指产生的突变解除了分解代谢物阻遏。
10.酶生物合成的模式有哪些？阐述理想的酶合成模式。
酶生物合成的模式分为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。同步合成型：霉合成与细胞合成生长同步。当细胞进入对数生长期，酶大量产生；细胞进入平衡期后酶合成停止。其生物合成可被诱导，不受分解代谢产物和尾产物阻遏，对应的mRNA 不稳定。延续合成型：酶合成伴随着细胞生长开始，但在细胞进入平衡期后，酶还可延续合成较长的一段时间。可诱导，不受尾产物阻遏和降解代谢产物阻遏，其对应mRNA相对稳定。中期合成型：酶的合成在细胞生长一段时间后才开始，而进入细胞平衡期之后合成终止。受尾产物阻遏，其对应的mRNA不稳定。滞后合成型：只有当细胞生长进入平衡期之后酶才开始回成并大量积累。可能受分解代谢产物阻遏，阻遏解除后，酶合成开始。其对应的mRNA稳定性高。其中最理想的合成模式是延续合成型。属于该类型的酶可以是组成酶，也可以是诱导酶。因为属于延续合成型的酶，在发酵过程中没有生长期和产酶期的明显差别。细胞一开始生长就有酶产生，直至细胞生长进入平衡期以后，酶还可以继续合成一段较长的时间。对于其他合成模式的酶，可以通过基因工程\细胞工程等先进技术，选育得到优良的菌株，并通过工艺条件的优化控制，使他们的生物合成模式更加接近于延续合成型。11.什么是固定化酶，它们用于生产有哪些优点
固定化酶：水溶性酶通过物理和化学的方法，使之与不溶性载体结合形成的一种不再溶解的酶。
优点：①极易将固定化酶与底物、产物分开，产物溶液中没有酶的残留，简化了提纯工艺；
②可以再较长时间内反复使用，有利于工艺的连续化、管道化；
③酶反应过程可以严格控制，有利于工艺自动化和微电脑化；
④在绝大多数情况下提高了酶的稳定性；
⑤较能适应于多酶反应；
⑥酶的使用效率提高，产物得率提高，产品品质有保障，成本低
12.酶的固定化方法主要有哪些？作简单阐述
将酶用物理或化学的方法固定在不溶于水的载体上，形成一种可以重复使用的酶，叫固定化酶。制备固定化酶的方法很多，有包埋法，吸附法，共价键结合法，以及交联法等
1.包埋法：将聚合物的单体与酶溶液混合，再借助于聚合助进剂作用进行聚合，酶被包埋在聚合物中以达到固定化。操作简单，可制得较高活力的固定化酶。
2.吸附法：利用各种固体吸附剂将酶或含酶菌体吸附在其表面而使酶固定化的方法。常用的吸附剂有活性炭，氧化铝，硅藻土，多孔陶瓷，多孔玻璃，硅胶，羧基磷灰石等.操作简便，条件温和，不会引起酶的变性失活，载体价廉易得，可反复使用。但酶与载体结合不太牢固易脱落
3.共价键结合法：酶蛋白侧链基团和载体表面上的功能基团之间形成共价键而固定的方法。酶与载体牢固，制得的固定化酶稳定性好。但制备过程中反应条件较为强烈，难以控制，易使酶变性失活，且制作手续繁琐。
4.交联法：利用双功能或多功能试剂在酶分子间或酶与载体间、或酶与惰性蛋白间进行交联反应以制得固定化酶的方法。常用的试剂有戊二醛，己二胺，顺丁烯二酸酐，双偶氮苯等。其中应用最广泛的是戊二醛。制备的固定化酶结合牢固，可长时使用.但由于交联反应较激烈，酶分子的多个基团被交联，酶活力损失较大
13.结合实验阐述一种固定化菌体的方法和步骤。
以酵母细胞的固定化为例，本实验固定化的方法是把细胞悬浮在海藻酸钠溶液中，滴进氯化钙溶液中，形成海藻酸钙凝胶小球。细胞包埋在凝胶的小孔中，制成固定化细胞。通过包埋法，对酵母活细胞进行固定。并对麦芽汁进行发酵实验。
操作步骤①调取活化培养24h的酵母斜面菌种一环，接种于10ml麦芽汁试管中，25℃摇瓶培养48h。
②取酵母菌体悬浮液10mL，悬浮在10mL4%海藻酸钠溶液（冷却到约50度不太烫手）中混合均匀。
③用灭过菌的注射器吸取上述悬浮液，逐滴滴入到50mL氯化钙溶液中，浸泡30~120min 使之形成凝胶珠。
④待凝胶珠在溶液中泡30min 后，滤出凝胶珠得到固定化细胞。转到200ml 三角瓶中，用无菌水洗涤3次，胶珠转入用75%乙醇消毒过的可乐瓶中注入约2/3 体积的无菌麦芽汁，密闭在25℃下发酵7-9 天，注意适当放气勿使其爆炸。
14.什么是酶的分子修饰，修饰的目的有哪些？
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。即：在体外将酶分子通过人工的方法与一些化学基团（物质），特别是具有生物相容性的物质，进行共价连接，从而改变酶的结构和性质。
意义：①提高酶的活力②增强酶的稳定性③降低或消除酶的抗原性④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的影响
15. 什么是酶的体外定向进化，什么是DNA改组（DNA shuffling）
所谓酶的体外定向进化，又称实验分子进化，属于蛋白质的非合理设计，它不需事先了解酶的空间结构和催化机制，通过人为地创造特殊的条件，模拟自然进化机制(随机突变、重组和自然选择)，在体外改造酶基因，并定向选择出所需性质的突变酶。
DNA 改组（DNA shuffling）又称有性PCR DNA或DNA重排，是运用随机突变技术，对某种感兴趣的蛋门质或核酸进行快速的改造，并定向选择所需性质的生物分子的方法。16.酶分子存在进化潜力的原因是什么？（5分）
天然酶通常缺乏有商业价值的催化功能及其他性质。天然酶在自然条件下已经进化了千百万年，但是酶分子仍然存在着巨大的进化潜力，这是酶体外定向进化的基本前提条件。其主要原因如下：
①天然酶在生物体内存在的环境与商业用酶的实际应用环境不同。
②人们需要某些酶的进化性质与生物体内的生化反应无关，而只是与人们的商业需求有关，
这种性质只能通过体外进化来实现。例如对蛋白药物改造消除其副作用，这部分性质的改善有着很大的进化潜力。
③实际应用中，总是期待酶活性和稳定性越高越好，这样可以加快反应速度、提高酶的利用率、降低反应成本。但在生物体内更重要的是各种生物分子之间的协同作用，作为一个整体来适应环境。生物对环境适应的进化主要不是表现为某种酶分子的活性和稳定性不断提高，而是在于整体的适应能力、调控能力的增强。在自然选择压力下，更主要的是这个系统的瓶颈部分的进化。对于某种处于非瓶颈部位的酶分子来说，其活性和稳定性已经超过了满足整个体系在环境中生存的需要时，它们的提高就显得没有必要了，也就是失去了进化的筛选压力，因此进化的机会很有限，这就为体外定向进化留下了很大的进化空间。
17.酶的非水相催化有何优点，它们的主要类型有哪些？
优点：①提高脂溶性底物的溶解度，有利于高浓度底物连续生物转化
②水解酶能催化合成反应，如脂的合成和肽的合成.
③可以控制由水引起的副反应
④酶不溶于有机介质，易于回收再利用
⑤酶的固定化简单，可以只沉积在载体表面
⑥从低沸点的溶剂中分离纯化产物比水中容易
⑦酶的热稳定比水高，而且没有微生物污染
类型：
⑴有机介质中的酶催化：有机介质中的酶催化是指酶在含有一定量水的有机溶剂中进行的催化反应。适用于底物、产物两者或其中之一为疏水性物质的酶催化作用。
⑵气相介质中的酶催化：酶在气相介质中进行的催化反应。适用于底物是气体或者能够转化为气体的物质的酶催化反应。
⑶超临界介质中的酶催化：酶在超临界流体中进行的催化反应。超临界流体是指温度和压力超过某物质超临界点的流体。
⑷离子液介质中的酶催化：酶在离子液中进行的催化作用。离子液是由有机阳离子与有机（无机）阴离子构成的在室温条件下呈液态的低熔点盐类，挥发性低、稳定性好。酶在离子液中的催化作用具有良好的稳定性和区域选择性、立体选择性、键选择性等显著特点。18.水在酶的非水相催化中有什么作用？
水的作用：⑴必需水与低水系统。严格的说，酶在绝对无水的条件下，是不可能具有催化活力的。酶的催化功能与它的空间结构紧密相关，破坏其空间构象，酶便失去其催化功能。维持酶蛋白空间构象的主要作用力是氢键，疏水作用和范德华力。在水溶液中，水分子直接或间接地通过这些化学键来维持酶分子催化活力所必需的构象，而且水在酶的稳定性及动力学性态的决定上起着重要的作用。含水量与酶的稳定性有关。酶在脱水条件下异常稳定。⑵必需水对酶活性影响，不是所有水溶液中的水分子都与酶催化活性有关。实际上只有必需水才重要。在水合过程中酶蛋白结构没有明显的变化。必须水量也决定于有机溶剂。
19.按结构区分常见的酶反应器类型有哪些？简述它们的特点。
用于酶进行催化反应的容器及其附属设备称为酶反应器。按结构区分：
⑴拌罐式反应器：反应比较完全，反应条件容易调节控制。
⑵鼓泡式反应器：鼓泡式反应器的结构简单，操作容易，剪切力小，混合效果好，传质、传热效率高，适合于有气体参与的反应。
⑶填充床式反应器：密度大，可以提高酶催化反应的速度。在工业生产中普遍使用。
⑷流化床式反应器：流化床反应器具有混合均匀，传质和传热效果好，温度和pH值的调节控比较容易，不易堵塞，对粘度较大反应液也可进行催化反应。
⑸膜反应器：清洗比较困难
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
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
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。
酶工程试卷(A) 1.决定酶催化活性的因素有两个方面，一是酶分子结构，二是反应条件。 2.求KM最常用的方法是 双倒数作图法。 3.多底物酶促反应的动力学机制可分为两大类，一类是序列机制，另一类是乒乓机制， 4.可逆抑制作用可分为竞争性，反竞争性，非竞争性，混合性； 5.对生产酶的菌种来说，我们必须要考虑的条件有：一是看它是不是致病菌，二是能够利用廉价原料，发酵周期短，产酶量高；三是菌种不易退化；四是最好选用能生产胞外酶的菌种，有利于酶的分离纯化，回收率高。 6.酶活力的测定方法可用 终止反应法和连续反应法。 7.酶制剂有四种类型即液体酶制剂，固体酶制剂，纯酶制剂和固定化酶制剂。 8。通常酶的固定化方法有吸附法，包埋法，交联法，共价键法。 9.酶分子的体外改造包括酶的表面修饰和内部修饰。 10.模拟酶的两种类型是半合成酶和全合成酶。 11.抗体酶的制备方法有拷贝法和引入法。 1.为什么酶制剂的生产主要以微生物为材料？ 解:1.微生物种类丰富，酶种丰富，且菌株易诱变，菌种多样。 2.微生物生长繁殖快，酶种提取，特别是胞外酶 3.来源广泛，价值便宜。 1）微生物易得，生长周期短 2）可以利用微电脑技术控制酶的发酵生产，可进行连续化，自动化，经济效益高。 3）可以利用以基因工程为主的分子生物学技术，选育和改造菌种，增加产酶率和开发新酶种。 酶工程试题（B） 1.Km值增加，其抑制剂属于竞争性抑制剂，Km不变，其抑制剂属于非竞争性抑制剂，Km调小，其抑制剂属于反竞争性抑制剂。 2.菌种培养一般采用的方法有固体培养法和液体培养法。 3.菌种的优劣是影响产酶的主要因素，除此之外发酵条件对菌种产酶也有很大的影响，发酵条件一般包括温度、PH、氧气、搅拌、湿度和泡沫等。 4.打破酶合成调节机制限制的方法有控制条件，遗传控制，其他方法。 5.酶生物合成的模式分别是同步合成型，延续合成型，中期合成型，滞后合成型。 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热变性法，酸碱变性法和表面变性法。 7.通常酶的固定方法有：交联法、包埋法、吸附法、共价结合法。
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？
酶工程试题(A) 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.
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) 1.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。 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。 （A）答案及评分细则 一 1. 酶工程：又叫酶技术，是酶制剂的大规模生产和应用的技术。
酶工程复习题 一、选择题： 1.下面关于酶的描述，哪一项不正确( ) （A）（答案）所有的蛋白质都是酶 （B）酶是在细胞内合成的，但也可以在细胞外发挥催化功能 （C）酶具有专一性 （D）酶是生物催化剂 2.下列哪一项不是辅酶的功能( ) （A）转移基团 （B）传递氢 （C）传递电子 （D）（答案）决定酶的专一性 3.下列对酶活力的测定的描述哪项是错误的( ) （A）酶的反应速度可通过测定产物的生成量或测定底物的减少量来完成 （B）需在最适pH条件下进行 （C）（答案）按国际酶学会统一标准温度都采用25℃ （D）要求[S]远远小于[E] 4.下列关于酶活性部位的描述，哪一项是错误的 （A）活性部位是酶分子中直接与底物结合，并发挥催化功能的部位 （B）活性部位的基因按功能可分为两大类：一类是结合基团，一类是催化基团（C）酶活性部位的集团可以是同一条肽链但在一级结构上相距很远的集团（D）（答案）不同肽链上的有关基团不能构成该酶的活性部位 5.酶的高效率在于 （A）增加活化能 （B）降低反应物的能量水平 （C）增加反应物的能量水平 （D）（答案）降低活化能
6.作为催化剂的酶分子，具有下列哪一种能量效应 （A）增高反应活化能 （B）（答案）降低反应活化能 （C）增高产物能量水平 （D）降低产物能量水平 二、填空题 1.酶和菌体固定化的方法很多。主要可分为吸附法、结合法、交联法和热处理法 2.系统命名法根据酶所催化的反应类型，将酶分为6大类。即1、氧化还原酶；2、转移酶； 3、水解酶； 4、裂合酶； 5、异构酶； 6、合成酶（或称连接酶）。 3.酶分子修饰中，经过修饰的酶的特性会改变，即可提高酶活力，增加稳定性或降低抗原性。 4.决定酶催化活性的因素有两个方面，一是酶分子结构，二是反应条件。 5.酶的特点酶是生物催化剂；其反应条件温和、催化效率高；酶具有高的作用专一性；其化学本质具有蛋白质性质。 6.常用产酶菌有细菌（大肠杆菌）；霉菌（黑曲酶；青酶；木酶；根酶）；放线菌（链酶菌）；酵母等。 7.通常酶的固定化方法有吸附法共价键结合法交联法包埋法 8.对生产酶的菌种来说，我们必须要考虑的条件有，一是看它是不是致病菌，二是能够利用廉价原料，发酵周期短，产酶量高，三是菌种不易退化，四是最好选用能产生胞外酶的菌种，有利于酶的分离纯化，回收率高。 9. 酶的生产方法有提取法，发酵法和化学合成法。 10. 借助双功能试剂使酶分子之间发生交联作用，制成网状结构的固定化酶的方法称为交联法。 11. 酶的分离纯化方法中，根据目的酶与杂质分子大小差别有凝胶过滤法，超滤法和超离心法三种。 12.酶的特点酶是生物催化剂；其反应条件温和、催化效率高；酶具有高的作用专一性；其化学本质具有蛋白质性质。 13.在酶的发酵生产中，培养基要从营养的角度考虑碳源、氮源、无机盐、生长因素的调
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。
一、名词解释（本题共8个小题，每小题2分，共16分）。 1、固定化酶： 2、原生质体： 3、超滤： 4、酶的催化特性： 5、生物酶工程： 6、酶的必需基团和活性中心： 7、诱导与阻遏： 8、酶反应器： 二、填空题（本题共5个小题，每空2分，共24分）. 1、酶的分类（）（）（）。（三种即可） 2、酶活力是（）的量度指标，酶的比活力是（）的量度指标，酶转换数是（）的量度指标。 3、微生物产酶模式可以分为同步合成型，（）中期合成型，（）四种。 4、酶的生产方法有（），生物合成法和化学合成法。 5、优良的产酶微生物所具备的条件：（1）（）（2）（）（3）（）（写出三种即可）。 三、判断题（本题共10个小题，每空1.5分，共15分）。 1、酶是具有生物催化特性的特殊蛋白质。 2、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。 3、液体深层发酵是目前酶发酵生产的主要方式。 4、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。 5、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。 6、补料是指在发酵过程中补充添加一定量的营养物质，补料的时间一般以发酵前期为好。 7、酶固定化过程中，固定化的载体应是疏水的。 8、在酶的抽提过程，抽提液的 pH 应接近酶蛋白的等电点。 9、青霉素酰化酶不但能催化青霉素侧链的水解作用，而且也能催化逆反应。 10、亲和试剂又称活性部位指示试剂,这类修饰剂的结构类似于底物结构。 四、问答题（本题共5个小题，共45分）。 1、试述提高酶发酵产量的措施。（8 分，答出四点即可） 2、酶失活的因素？（8分） 3、酶的提取方法有哪些？（8分） 4、酶分子修饰的意义有哪些？（6分） 5、试简述酶分子的定向进化。（5分） 6、固定化酶和游离酶相比，有何优缺点？（10分，优缺点答五点即可） 答案 一、1、固定化酶：通过物理的或化学的方法，将酶固定在载体上，能使酶发挥催化作用的酶；2、原生质体：脱去细胞壁的植物、真菌或细菌细胞；3、超滤：超滤是采用中空纤维过滤新技术，配合三级预处理过滤清除自来水中杂质；4、酶的催化特性：①极高的催化效率②高度的专一性③酶活性的可调节性④酶的不稳定性5、生物酶工程：是指在基因水平上，对酶蛋白分子进行修饰、改造，改进酶蛋白的催化特性或酶蛋白的蛋白质特性等；6、酶的必需基团：指酶分子中与酶的活性密切相关的基团；活性中心：是与底物结合并催化反应的场所；7、酶合成的诱导是指加入某种物质使酶的合成开始或加速进行的过程；酶合成
遗传学复习题 一、名词解释 1、前导链与后随链：DNA复制的两条新链中，有一条链是沿5′→ 3′方向连续合成的，合成的速度相对较快，故称为前导链；另一条则是沿5′→ 3′方向先合成一些比较短的片段，然后再由连接酶将它们连接起来，其合成是不连续的，合成的速度相对较慢，故称为后随链。 2、转录的模板链：DNA转录中作为转录模板的DNA一条链称为模板链，另外一条则称为非模板链。 3、密码子与反密码子：mRNA上的每3个相邻碱基组成一个密码子，也称为三联体密码，一个密码子决定一种氨基酸。翻译过程中负责转运氨基酸的tRNA 的分子结构中具有三个与密码子相配对的碱基组成的反密码子。 4、简并：一种氨基酸可由一个以上密码子决定的现象称为简并。 5、基因家族：真核生物的有些来源相同、DNA序列相似、所编码的蛋白质具有互相关联的功能的基因，这样的一组基因称为“基因家族”。 6、重叠基因：有的噬菌体存在不同基因共用一部分DNA序列的现象，具有这种共用序列的基因称为重叠基因。 7、单交换与双交换：两对基因之间距离较小，这个区段只能发生一个交换，即为单交换。当基因间距离比较大时，同一个性母细胞可能在这个区段发生两个交换，即称为发生双交换。 8、干扰与符合系数：一个单交换的发生影响了另一个单交换的发生，这种现象称为干扰。干扰程度的大小通常用符合系数或并发系数表示。 9、超亲遗传：是指在数量性状的遗传中，F2及以后的分离世代群体中，出现超越双亲性状的新表型值的现象。
10、狭义遗传率：是加性方差在表现型方差中的百分数。 11、亲缘系数：两个个体都带有同一祖先某一特定等位基因的概率。 12、纯系：纯系是指一个群体中只存在一种基因型，并且这种基因型是纯合的。自花授粉的一个植株的自交后代可得到纯系。 13、细胞质遗传：真核细胞中的线粒体、叶绿体中也存在DNA，它所组成的基因也能决定生物某些性状的表现和遗传。这类遗传现象，称为细胞质遗传。 14、细胞质基因组：分布于细胞质的全部DNA序列。 15、表观遗传变异：是指DNA序列不发生变化但基因表达却发生了可遗传的变化，最终导致表型的改变，即基因型未发生变化而表型发生了可遗传的变化。 16、质核互作雄性不育：由细胞质基因和核基因相互作用控制的雄性不育类型，简称质核型雄性不育，又称为胞质不育型。 17、孢子体不育：雄性不育的花粉育性受母体的基因型（孢子体基因型）控制，与花粉（配子体）本身的基因无关。花粉败育发生在孢子体阶段。 18、配子体不育：是指花粉育性直接由雄配子体(花粉)本身的基因决定，花粉败育发生在雄配子阶段。 19、基因频率：一个群体里，A基因在A、a基因总数中的比率，称为A的基因频率。一个群体里，a基因在A、a基因总数中的比率，称为a的基因频率。 20、基因型频率：就是指具有特定基因型的个体数，占群体全部基因型个体总数的比率，也是特定基因型在群体中出现的概率。 21、随机交配：是指在一个有性繁殖的生物群体中，任何一个雌性或雄性个体与任何一个相反性别的个体交配的概率都相同。 22、基因突变：也称点突变，是DNA分子结构上微小的改变，它是由于碱
酶工程试题 一、名词解释 1.固定化酶 采用各种方法，将酶固定在水不溶性的载体上，制备成固定化酶的过程称为酶的固定化。固定在载体上，并在一定的范围内进行催化反应的酶称为固定化酶。 2.酶反应器 用于酶进行催化反应的容器及其附属设备称为酶反应器。 3.模拟酶 利用有机化学合成的方法合成的比酶结构简单，但具有催化作用的非蛋白质分子叫做模拟酶 4.抗体酶 又叫做催化抗体，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，是一类具有催化活力的免疫球蛋白，其可变区赋予了酶的属性 5.印迹酶 以一种分子充当模板，其周围用聚合物交联，当模板分子除去后，聚合物就留下了与此分子相匹配的空穴，若构建合适，这种聚合物就像锁一样，对钥匙具有选择性识别作用。这种技术称为分子印迹，该技术的酶产物称为印迹酶。 6.融合酶 将两个或者多个酶分子组合在一起形成的融合蛋白 7.定点突变 只在基因的特定位点引入突变，通过取代、插入或者删除已知DNA序列中特定的核苷酸序列来改变酶蛋白结构中某个或某些特定的氨基酸，以此来提高酶对底物的亲和力，增强酶的专一性等。
8.必需水 在有机介质中，酶分子需要一层水化层以维持其完整的空间构象，将对于维持酶活性所必需的最低水量为必需水，由于其与酶分子的结合十分紧密，又称结合水。 9.酶传感器 以酶作为分子识别元件上的敏感材料，同各种不同的转换器结合所构成的一类生物传感器。 10.酶的必需基团和活性中心 酶的必需基团是指酶分子中与酶的活性密切相关的基团，酶的活性中心是指与底物结合并催化反应的场所。 二、填空题 1.酶根据主要组分的不同可以分为：蛋白类酶和核酸类酶两大类，根据酶的作用的底 物和催化反应的类型进行分类可以分为：氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂合酶、异构酶、合成酶（连接酶）。（写出4种即可） 2.酶的活力是酶催化速度的度量指标，酶的比活力是酶纯度的度量指标，酶转换数是 酶催化效率的度量指标。 3.酶的生产方法有：提取分离法生产，发酵法生产，化学合成法生产，生物合成 法生产。 4.酶反应器类型有：搅拌罐式反应器，填充床式反应器，流化床反应器，鼓泡式 反应器，膜反应器，喷射式反应器。（写出3种即可） 5.可逆抑制作用可分为＿竞争性抑制作用、＿非竞争性抑制作用＿和＿反竞争性抑制作 用。 6.非竞争性抑制的特点是最大反应速度Vm降低，米氏常数Km不变。 7.细胞破碎的主要方法有：机械破碎，物理破碎，＿化学破碎＿和＿酶促破碎＿。
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.
酶工程期末复习材料https://www.doczj.com/doc/f1941063.html,work Information Technology Company.2020YEAR
酶工程期末复习材料 一.名词解释 1.绝对专一性：一种酶只能催化一种底物进行一种反应，这种高度专一性称 为绝对专一性。 2.相对专一性：一种酶能够催化一类结构相似的底物进行某种相同类型的反 应，这种专一性称为相对专一性。 3.酶的转换数：又称摩尔催化活性，是指每个酶分子每分钟催化底物转化的 分子数。 4.催化周期：是指酶进行一次催化所需的时间。 5.酶结合效率：又称酶的固定化率，是指酶与载体结合的百分率。 6.酶活力回收率：是指固定化酶的总活力与用于固定化酶的总酶活力的百分 率 7.沉淀分离：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，与其他溶质分离的技术过程。 8.盐溶：一般在低盐浓度下，蛋白质的溶解度随盐的浓度升高而增加，这种 现象称为盐溶 9.盐析：盐浓度升高到一定浓度后，蛋白质的溶解度又随盐浓度的升高而降 低，结果使蛋白质沉淀析出，这种现象称为盐析。 10.差速离心：是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。 11.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 的物质得以分离的一种区带分离方法。 12.等密度梯度离心：当欲分离的不同密度范围处于离心介质的密度范围时， 在离心力的作用下，不同浮力密度的颗粒或向下沉降，或向上漂浮，只要时间足够，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，形成区带，这种方法称为等密度梯度离心。
13.离子交换层析：利用离子交换剂上的可解离基团对各种离子的亲和力不同 而达到分离目的的一种层析分离方法 14.凝胶层析：又称凝胶过滤，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，利用流动相中所含各种组分的相对分子质量不同达到物质分离的一种层析技术。 15.超临界萃取：又称超临界流体萃取，利用遇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。 16.超临界流体：当温度和压力超过其超临界点时，两相变为一相，这种状态 下的流体称为超临界流体。 17.表面活性剂：是由极性基团和非极性基团组成两性分子，有阳离子，阴离 子和非离子型表面活性剂。 18.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 催化特性的技术过程称为酶分子修饰。 19.酶的固定化：采用各种方法，将酶固定在水不溶性的载体上，制备固定化 酶的过程称为酶的固定化。 20.固定化酶：固定在载体上并在一定的空间范围内进行催化反应的酶称为固 定化酶。 21.Ks分段盐析：在一定的温度和pH条件下，通过改变离子强度是不同的酶或 蛋白质分离的方法 22.β分段盐析：在一定盐和离子强度的条件下，通过改变温度和pH，使不同 的酶和蛋白质分离的方法。 23.酶的非水相催化：酶在非水介质中的催化作用称为酶的非水相催化。 24.离子液：由有机阳离子与有机阴离子构成的室温条件下呈液态的低熔点盐 类，挥发性低，稳定性好。 25.微水介质体系：是由有机溶剂和微量水组成的反应体系，是在有机介质酶 催化中广泛应用的一种反应体系
酶工程试题(A) 一名词解释（每题3分，共计30分） 1. 酶工程：又叫酶技术，是酶制剂的大规模生产和应用的技术。 2.自杀性底物：底物经过酶的催化后其潜在的反应基团暴露，再作用于酶而成为酶的不可逆抑制剂，这种底物叫自杀性底物。 3.别构酶；调节物与酶分子的调节中心结合后，引起酶分子的构象发生变化，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，具有别构效应的酶叫别构酶 4.诱导酶：有些酶在通常的情况下不合成或很少合成，当加入诱导物后就会大量合成，这样的酶叫诱导酶 5.Mol催化活性：表示在单位时间内，酶分子中每个活性中心转换的分子数目 6.离子交换层析：利用离子交换剂作为载体这些载体在一定条件下带有一定的电荷，当带相反电荷的分子通过时，由于静电引力就会被载体吸附，这种分离方法叫离子交换层析。 7.固定化酶：通过物理的或化学的方法，将酶束缚于水不溶的载体上，或将酶束缚于一定的空间内，限制酶分子的自由流动，但能使酶发挥催化作用的酶 8.修饰酶：在体外用一定的化学方法将酶和一些试剂进行共价连接后而形成的酶 9.非水酶学：通常酶发挥催化作用都是在水相中进行的，研究酶在有机相中的催化机理的学科即为非水酶学 10模拟酶：利用有机化学合成的方法合成的比酶结构简单的具有催化作用的非蛋白质分子叫模拟酶。 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，一是酶分子结构，二是反应条件。 2.求Km最常用的方法是双倒数作图法。 3.多底物酶促反应的动力学机制可分为两大类，一类是序列机制，另一类是乒乓机制。 4.可逆抑制作用可分为竞争性，反竞争性，非竞争性，混合性； 5.对生产酶的菌种来说，我们必须要考虑的条件有，一是看它是不是致病菌，二是能够利用廉价原料，发酵周期短，产酶量高，三是菌种不易退化，四是最好选用能产生胞外酶的菌种，有利于酶的分离纯化，回收率高。 6.酶活力的测定方法可用终止反应法和连续反应法。 7.酶制剂有四种类型即液体酶制剂，固体酶制剂，纯酶制剂和固定化酶制剂。 8.通常酶的固定化方法有吸附法，包埋法，交联法， 共价键结合法。 9.酶分子的体外改造包括酶的表面修饰和内部修饰。 10.模拟酶的两种类型是半合成酶和全合成酶。 11.抗体酶的制备方法有拷贝法和引入法。 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？ 解：优点（1）易将固定化酶和底物，产物分开产物溶液中没有酶的残留简化了提纯工艺 （2）可以在较长的时间内连续使用（3）反应过程可以严格控制，有利于工艺自动化（4）提高了酶的稳定性 （5）较能适于多酶反应 （6）酶的使用效率高产率高成本低 缺点 （1）固定化时酶的活力有损失 （2）比较适应于水溶性底物 （3）与完整的细胞相比，不适于多酶反应。 2.写出三种分离纯化酶蛋白的方法，并简述其原理。 解：.方法:透析与超虑离心分离凝胶过滤盐析等电点沉淀共沉淀吸附层析电泳亲和层析热变性酸碱变性表面变性等（原理略） 3.为什么酶制剂的生产主要以微生物为材料？ 解：（1）微生物种类多，酶种丰富，且菌株易诱变，菌种多样 （2）微生物生长繁殖快，酶易提取，特别是胞外酶 （3）来源广泛，价格便宜 （4）微生物易得，生长周期短 （5）可以利用微电脑技术控制酶的发酵生产，可进行连续化，自动化，经济效益高 （6）可以利用以基因工程为主的分子生物学技术，选育和改造菌种，增加产酶率和开发新酶种 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 [S](mol/L) V0(umol/min) 0.5?10-628 4.0?10-640 1.0?10-570 2.0?10-595 4.0?10-5112 1.0?10-4128 2.0?10-4139 1.0?10-2140 解：最大反应速度140 ，Km: 1.0?10-5 酶工程试题（B） 一名词解释 1抗体酶：是一种具有催化作用的免疫球蛋白，属于化学人工酶 2酶反应器：是利用生物化学原理使酶完成催化作用的装置，他为酶促反应提供合适的场所和最佳的反应条件，使底物最大限度的转化为物。 3模拟酶：利用有机化学合成的方法合成的比酶结构简单的具有催化作用的非蛋白质分子叫模拟酶。 4底物抑制：在酶促反应中，高底物浓度使反应速度降低的现象。 5稳定pH：酶在一定的pH范围之内是稳定的，超过这个限度易变性失活，这样的pH范围为此酶的稳定pH 6产酶动力学：主要研究细胞产酶速率及各种因素对产酶速率的影响，包括宏观产酶动力学和微观产酶动力学。 7凝胶过滤：又叫分子排阻层析，分子筛层析，在层析柱中填充分子筛，加入待纯化样品再用适当缓冲液淋洗，样品中的分子经过一定距离的层析柱后，按分子大小先后顺序流出的，彼此分开的层析方法。 8固定化酶：通过物理的或化学的方法，将酶束缚于水不溶的载体上，或将酶束缚于一定的空间内，限制酶分子的自由流动，但能使酶发挥催化作用的酶 9非水酶学：通常酶发挥催化作用都是在水相中进行的，研究酶在有机相中的催化机理的学科即为非水酶学 10液体发酵法：以液体培养基为原料进行微生物的繁殖和产酶的方法，根据通风方法不同又分为液体表层发酵法和液体深层发酵法。 二填空题(每空1分,共计30分) 1.Km值增加，其抑制剂属于竞争性抑制剂，Km不变，其抑制剂属于非竞争性抑制剂，Km减小，其抑制剂属于反竞争性抑制剂。 2.菌种培养一般采用的方法有固体培养法和液体培养法。 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，发酵条件一般包括温度，PH ，氧气，搅拌，湿度和泡沫等。 4.打破酶合成调节机制限制的方有控制条件，遗传控制，其它方法。 5.酶生物合成的模式分是同步合成型，延续合成型，中期合成型，滞后合成型。 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热变性法，酸碱变性法和表面变性法 7. 通常酶的固定化方法有交联法、包埋法，吸附法、共价结合法 8. 酶分子的体外改造包括酶的表面修饰和内部修饰。 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过滤态，从而降低了底物分子的能障，而抗体结合的抗原只是一个基态分子，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？ 一般必须符合下列条件： a)不应当是致病菌，在系统发育上最好是与病原菌无关 b)能够利用廉价原料，发酵周期短，产酶量高 c)菌种不易变异退化，不易感染噬菌体 d)最好选用产胞外酶的菌种，有利于酶的分离纯化，回收率高 在食品和医药工业上应用，安全问题更显得重要 2.对酶进行化学修饰时，应考虑哪些因素？ 解：（1）被修饰酶的性质，包括酶的稳定性，酶活性中心的状况，侧链基团的性质及反应性 （2）修饰反应的条件，包括PH与离子强度，修饰反应时间和温度，反应体系中酶与修饰剂的比例等 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 解：（1）酶蛋白N端的α氨基或赖氨酸的∑氨基 （2）酶蛋白C端的羧基及天冬氨酸的β羧基或谷氨酸的γ羧基 （3）半胱氨酸的巯基1分 （7）丝氨酸骆氨酸苏氨酸上的羟基 （8）苯丙氨酸和骆氨酸上的苯环 （9）组氨酸上的咪唑基 色氨酸上的吲哚基 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。 体积（ml）活力单位（u/ml）蛋白氮（mg/ml） 初提取液120 200 2.5 硫酸铵沉淀 5 810 1.5 解：（1）起始总活力：200?120＝24000（单位） （2）起始比活力：200÷2.5＝80（单位/毫克蛋白氮） （3）纯化后总活力810?5＝4050（单位）2 （4）纯化后比活力810÷1.5＝540（单位/毫克蛋白氮） （5）产率（百分产量）：4050÷24000＝17％ （6）纯化倍数：540÷80=6.75
酶工程期末考试试题(A) 一名词解释：( 每小题3分共30分) 1 酶催化的专一性：绝对专一性和相对专一性； 2 酶催化的邻近效应、定向效应：底物彼此靠近、活性中心浓度增大、底物与结合部位按有利于催化反应的方向定位； 3 Kcat：催化常数，即在最适条件下，没摩尔酶每分钟所转化的底物摩尔数； 4 酶活力：酶催化活力，用酶催化反应速度表示； 5 酶催化周期：每mole酶蛋白催化每mole底物所需要的时间； 6 Ks盐析和β盐析 Ks盐析：即蛋白质溶液的pH值和温度固定不变，改变溶液的盐浓度（离子强度），以达到沉淀蛋白的作用；此法常用的盐是硫酸铵。 β盐析法：是在一定的离子强度下，改变溶液的pH值和温度，以达到蛋白沉淀的目的。 7 离子交换剂：离子交换剂是借酯化、氧化或醚化等化学反应，在琼脂糖、纤维素或凝胶分子上某些极性基团，通过极性基团的静电吸附作用，对极性大分子进行分离。按离子交换剂上的活性基团的性质不同，可分为阳离子交换剂和阴离子交换剂两种。 8 生物酶工程：是指在基因水平上，对酶蛋白分子进行修饰、改造，改进酶蛋白的催化特性或酶蛋白的蛋白质特性等。 本章主要介绍核酶、进化酶、杂合酶和抗体酶的有关基本概念和基本知识。 9 酶分子的定向进化： 是指在分子水平上，人为地创造特殊的进化条件，模拟自然进化机制（随机突变、基因重组和自然选择），对酶基因进行改造，并进行定向选择，筛选出所需性质的酶蛋白。10 核酶：化学本质是核酸的酶，包括核酶和脱氧核酶 二填空题：（每空1分共 20分） ⑴按催化反应类型分，将酶分成6个大类，它们的名称及其代码分别是氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂合酶、异构酶、连接酶； ⑵根据葡聚糖凝胶的交联度不同，软胶包括 G75 、 G100 、 G150 、 G200 ； ⑶酶固定化方法有吸附法、交联法、吸附交联法、共价结合法、微胶囊法； ⑷酶蛋白化学修饰的方法包括金属离子置换、大分子结合、肽链有限水解、 氨基酸置换、侧链基团修饰；