酶工程各章试题

1 酶工程第一章测试试题卷酶工程第一章测试试题卷 一 填空 每空 1 分 共 20 分 1 1878 年 首次将酵母中酒精发酵的物质称为酶 2 1913 年 Michaelis 和 Menten 根据中间产物学说 推导出酶催化反应的基 本动力学方程 米氏方程 可用公式表示为 3 1982 年 Thomas Cech 等人发现四膜虫的rRNA 可以在没有蛋白质存在的 情况下自身催化切除内含子 完成加工过程 这一具有催化活性的RNA 的 发现改变了传统的酶的化学本质是 的概念 4 对同一种酶可同时采用系统命名和 命名两种方法 5 乳酸脱氢酶可标识为 EC1 1 1 2 其中 EC 代表 6 催化 L 谷氨酸 D 谷氨酸的酶属于 酶 7 核酸类酶的基本组成单位是 8 酶的有机辅助因子在催化过程中起 的作用 9 在酶的二级结构 片状折叠中 式结构更稳定 10 酶的绝对专一性又称为 专一性 11 PH 对酶的影响主要是影响到了氨基酸的 状态 12 在测酶活力时 为了使酶反应速度不受底物浓度底限制 反应系统应使用足 够高的底物浓度 一般要求 13 酶分离纯化整个工作包括三个基本环节 抽取 纯化和 14 工业应用的三大酶制剂是蛋白酶 和脂肪酶 15 核酸类酶催化反应的类型 可以将 R 酶分为三类 剪切酶 剪接酶和 酶 16 具有不同分子形式但却催化相同反应的酶称为 17 每毫克蛋白或 RNA 中所具有的酶活力数称为酶的 用 u mg 表示 18 酶制剂可分为液体酶制剂 固体酶制剂 纯酶制剂和 酶制剂 二 选择题 每题 2 分 共 10 分 1 谷氨酸脱氢酶可有以下四种底物 由 Km 推断它的最适底物是 A 谷氨酸 Km 0 12 B 酮戊二酸 Km 2 0 C NAD 氧化形 Km 0 025 D NAD 还原形 Km 0 018 2 D E A B C F G 图示抑制模式属于 A 累积反馈抑制 无分支途径中酶活性反馈抑制 C 顺序反馈抑制 D 协调反馈抑制 3 有 A B 两种蛋白酶样品 A 样品 32mg 酶活力单位数为 180U B 样品 52mg 酶 活力单位数为 190U 则两样品纯度为 A A B B A 5Km 13 制剂 14 淀粉酶 15 多功能酶 16 同工 酶 17 酶的比活力 18 固定化酶制剂 二 选择题 每题 3 分 共 15 分 1 D 2 D 3 A 4D 5 C 三 名词解释 每题 5 分 共 15 分 1 调节酶 在代谢途径和物质转化体系中起调节作用的关键酶 2 别构效应 一种化合物与酶的活性中心以外的部位结合 引起酶的构象发生变 化的现象 3 固定化酶 在一定空间内呈闭锁状态存在的酶 能连续地进行反应 反应后酶 可以回收重复使用 四 判断题 每题 2 分 共 14 分 1 正确 2 错误 3 正确 4 错误 5 错误 6 正确 7 正确 五 图示说明题 共 12 分 2 图示并说明竞争性抑制和非竞争性抑制的区别 6 分 竞争性抑制剂结构往往与正常底物非常相似 从而与底物竞争酶分子上同一个结 合部位 活性中心 阻止底物和酶的结合 因而酶不能与抑制剂和底物同时结合 ESI 复合物缺乏反应活性基团不能继续分解成产物 形成死端复合物 图 4 分 解释 2 分 3 不论底物分子是否与酶结合 非竞争性抑制剂都能与酶分子结合产生死端复合 物 非竞争性抑制剂与活性中心以外的基团结合 其结构肯与底物分子毫无相关 之处 两者没有竞争作用 但 ESI 不能进一步分解成产物 图 4 分 解释 2 分 七 简答题 共 26 分 1 请比较说明吸附层析 离子交换层析 凝胶层析 亲和层析分离酶的原理 16 分 层析类型原理 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对各 种离子的亲和力不同而达到分离目的 凝胶层析 是以各种多孔凝胶位固定相 利用溶液 中各组分的相对分子质量不同而进行 分离的技术 亲和层析 利用生物分子与培基之间所具有的专 一而又可逆的亲和力使酶等生物大分 子分离纯化 2 固定化酶的制备原则是什么 10 分 1 维持酶的催化活性和专一性 2 应有利于生产自动化 连续化 3 与载体牢固结合 4 载体不与底物 产物和反应物发生化学反应 5 成本要低 利于工业使用 第二 第二 三章三章 酶的生物合成法生产酶的生物合成法生产 测试题测试题 填空题 1 SOD 是 酶 具有 的功效 2 依据在体外培养时对生长基质依赖性差异 动物细胞可分为两类 3 动物细胞培养的 PH 应控制在 温度控制在 允许 波动 判断题 谷草芽孢杆菌是应用最广泛的产酶微生物 大多数产酶微生物采用淀粉或其水解产物为碳源 植物细胞一般以蔗糖为碳源 植物细胞培养要求的氮源一般为有机氮源 动物细胞培养主要用于各种功能蛋白质的生产 动物细胞传代培养时可以用胃蛋白酶分散细胞 简答题 1 固定化原生质体产酶有何特点 2 植物细胞培养产酶的工艺流程 3 酶的生物合成有哪几种模式 各有何特点 P36 38 4 影响酶生物合成的主要因素有哪些 结合酶的生物合成模式 分析说明怎样 4 提高产酶效率 P39 答案 填空题 1 抗辐射 抗氧化 抗衰老 2 贴壁依赖型细胞 非贴壁依赖型细胞 3 7 0 7 4 微碱性 36 5 允许波动范围在 0 25 简答题 1 1 变胞内产物为胞外产物 固定化黑曲霉原生质体生产葡萄糖氧化 酶 使细胞内葡萄糖氧化酶的 90 以上分泌到细胞外 2 提高产酶率 固定化枯草芽孢杆菌原生质体生产碱性磷酸酶 使原 来存在于细胞间质中的碱性磷酸酶全部分泌到发酵液中 产酶率提高 36 3 稳定性好 4 易于分离纯化 2 外植体 诱导愈伤组织 细胞培养 分离纯化 酶 第四章 酶的提取与分离纯化 测试题 填空题 1 酶在结晶之前 酶液必须经过纯化达到一定的纯度 通常酶的纯度应当在 以上 方能进行结晶 2 酶结晶的主要方法有 3 酶 的剂型有 和固定化酶制剂 通常用作分析试剂或用 作医疗药物的酶制剂要求是 4 注射用的医用酶应设法除去 判断题 1 一般采用稀盐溶液进行酶的提取 盐的浓度一般控制在 0 02 0 5 mol L 2 常用硫酸铵盐析沉淀酶蛋白 3 盐析沉淀酶蛋白时 溶液的 pH 值应调节到远离酶的等电点 4 等电点结晶是通过缓慢改变浓酶液的 pH 值 使之逐渐远离酶的等电点 而 使酶析出结晶的过程 名词解释 1 选择性变性沉淀法 2 酶的提取 3 亲和层析 简答题 1 酶的分离纯化工作的基本原则 2 举例说明细胞破碎的几种方法及原理 3 稳定酶的方法有哪些 答案 填空题 1 50 2 盐析结晶法 有机溶剂结晶法 透析平衡结晶法 等 电点结晶法 3 固体酶制剂 液体酶制剂 纯酶制剂 固定化酶制剂 纯酶制 剂 4 热源物质 名词解释 1 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 5 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 2 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 也称为酶的抽提 3 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 使酶 等生物分子分离纯化的技术 简答题 1 1 防止酶变性失效 凡用于预防蛋白质变性失效的方法与措施都应考虑 用于酶的分离纯化 A 除少数例外外 所有操作都必须在低温条件下进行 特 别是在有机溶剂存在的情况下更应小心 B 大多数酶在 PH10 的情况 下稳定 应控制整个系统不要过酸 过碱 同时要避免在调整 PH 时局部过酸或 过碱 C 重金属能使酶失效 有机溶剂能使酶变性 微生物污染以及蛋白酶的 存在都能使酶分解破坏 所有这些都应周全考虑 可以加入蛋白酶抑止剂 杀 菌剂 稳定蛋白质构象和酶活性的还原剂 2 酶活性测定贯串纯化过程的始终 也就是说 从原理开始 整个过程的每一步都要进行比活力与总活力的检 测与比较 以便知道每一步骤中可采用什么方法与什么条件 分别使酶的纯度 提高了多少 回收了多少酶 从而决定其取舍 3 选择有效的纯化方法 凡用于蛋白质纯化的一切方法同样适用于酶 应根据目的酶的物理 化学 性质选取 4 原料来源要方便 成本要低 2 举例说明细胞破碎的几种方法及原理 方法举例原理 酶降解溶菌酶处理细菌消化细胞壁 化学破碎甲苯抽提酵母化学溶解细胞壁 细胞溶解红细胞渗透破碎细胞膜 手动匀浆器肝组织迫使细胞通过窄缝撕开细胞膜 超声波细胞悬浮液破坏细胞膜 3 稳定酶的某些方法 1 添加底物 抑止剂和辅酶 2 添加 SH 保护剂 如谷胱甘肽 二巯基乙醇 3 低温 0 4 4 添加某些低分子无机离子 Ca2 保护淀粉酶 Mn2 能稳定溶菌酶 CL 能稳定透明质酸酶等 5 固体酶制剂稳定性高 可保存数月或几年以上 热敏性酶多用冷冻 干燥法 例如注射用酶等 6 固定化酶也是提高酶的稳定性的好方法 第四章第四章 酶的提取与分离纯化酶的提取与分离纯化 测试题测试题 填空题 1 酶在结晶之前 酶液必须经过纯化达到一定的纯度 通常酶的纯度应当在 以上 方能进行结晶 2 酶结晶的主要方法有 3 酶 6 的剂型有 和固定化酶制剂 通常用作分析试剂或用 作医疗药物的酶制剂要求是 4 注射用的医用酶应设法除去 判断题 1 一般采用稀盐溶液进行酶的提取 盐的浓度一般控制在 0 02 0 5 mol L 2 常用硫酸铵盐析沉淀酶蛋白 3 盐析沉淀酶蛋白时 溶液的 pH 值应调节到远离酶的等电点 4 等电点结晶是通过缓慢改变浓酶液的 pH 值 使之逐渐远离酶的等电点 而 使酶析出结晶的过程 名词解释 1 选择性变性沉淀法 2 酶的提取 3 亲和层析 简答题 1 酶的分离纯化工作的基本原则 2 举例说明细胞破碎的几种方法及原理 3 稳定酶的方法有哪些 答案 填空题 1 50 2 盐析结晶法 有机溶剂结晶法 透析平衡结晶法 等 电点结晶法 3 固体酶制剂 液体酶制剂 纯酶制剂 固定化酶制剂 纯酶制 剂 4 热源物质 名词解释 1 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 2 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 也称为酶的抽提 3 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 使酶 等生物分子分离纯化的技术 简答题 1 1 防止酶变性失效 凡用于预防蛋白质变性失效的方法与措施都应考虑 用于酶的分离纯化 A 除少数例外外 所有操作都必须在低温条件下进行 特 别是在有机溶剂存在的情况下更应小心 B 大多数酶在 PH10 的情况 下稳定 应控制整个系统不要过酸 过碱 同时要避免在调整 PH 时局部过酸或 过碱 C 重金属能使酶失效 有机溶剂能使酶变性 微生物污染以及蛋白酶的 存在都能使酶分解破坏 所有这些都应周全考虑 可以加入蛋白酶抑止剂 杀 菌剂 稳定蛋白质构象和酶活性的还原剂 2 酶活性测定贯串纯化过程的始终 也就是说 从原理开始 整个过程的每一步都要进行比活力与总活力的检 7 测与比较 以便知道每一步骤中可采用什么方法与什么条件 分别使酶的纯度 提高了多少 回收了多少酶 从而决定其取舍 3 选择有效的纯化方法 凡用于蛋白质纯化的一切方法同样适用于酶 应根据目的酶的物理 化学 性质选取 4 原料来源要方便 成本要低 2 举例说明细胞破碎的几种方法及原理 方法举例原理 酶降解溶菌酶处理细菌消化细胞壁 化学破碎甲苯抽提酵母化学溶解细胞壁 细胞溶解红细胞渗透破碎细胞膜 手动匀浆器肝组织迫使细胞通过窄缝撕开细胞膜 超声波细胞悬浮液破坏细胞膜 3 稳定酶的某些方法 1 添加底物 抑止剂和辅酶 2 添加 SH 保护剂 如谷胱甘肽 二巯基乙醇 3 低温 0 4 4 添加某些低分子无机离子 Ca2 保护淀粉酶 Mn2 能稳定溶菌酶 CL 能稳定透明质酸酶等 5 固体酶制剂稳定性高 可保存数月或几年以上 热敏性酶多用冷冻 干燥法 例如注射用酶等 6 固定化酶也是提高酶的稳定性的好方法 第五章第五章 酶分子的修饰与应用酶分子的修饰与应用 测试题测试题 填空题 1 酶分子修饰的意义是 名词解释 1 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 过程称为酶分子修饰 2 金属离子置换修饰 3 酶分子的物理修饰 简答题 1 什么是酶分子的侧链修饰 酶分子侧链修饰有何意义 2 请举例说明酶分子修饰的应用 答案 填空题 1 提高酶的活力 增强酶的稳定性 降低或消除酶的抗原性 名词解释 1 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 些特性和功能的过程称为酶分子修饰 2 把酶分子中的金属离子换成另一种金属离子 使酶的功能和特性发生改变的 8 修饰方法称为金属离子置换修饰 3 通过各种物理方法使酶分子的空间构象发生某些改变 从而改变酶的某些特 性和功能的方法称为酶分子的物理修饰 简答题 1 采用一定的方法 一般为化学法 使酶的侧链基团发生改变 从而酶分 子的特性和功能的修饰方法称为侧链基团修饰 意义 1 通过酶分子侧链基团修饰 可以研究各种基团在酶分子中的 作用及其对酶的结构 特性和功能的影响 并可以用于研究酶的活性中心的必 须基团 如果某基团修饰后不引起酶活力的显著变化 则可以认为此基团属于 非必须基团 2 通过酶分子侧链基团修饰 可以测定某一种基团在酶分子中 的数量 例如 采用三硝基苯磺酸测定氨基的数量 用对汞苯甲酸测定巯基的 数量 用碳二亚胺测定羧基的数量 用四唑重氮盐测定咪唑基的数量等 3 酶分子侧链基团修饰 在酶工程方面可以提高酶的活力 增加酶的稳定性 降 低酶的抗原性 并且可以引起酶催化特性和催化功能的改变 以提高酶的使用 价值 4 酶分子侧链基团修饰 还可以获得自然界原来不存在的新酶种 例 如 某些抗体酶和人工改造的核酸类酶 第六章第六章酶 细胞 原生质体固定化与应用测试题酶 细胞 原生质体固定化与应用测试题 填空题 1 固定化酶的制备方法主要有 2 交联法常用的双功能试剂是 判断题 1 酶经固定化后 其作用的最适 pH 值往往会发生一些变化 2 固定化酶的最适作用温度与游离酶相比没有变化 3 一般来说 用带负电荷的载体制备的固定化酶 其最适 pH 值比游离酶的最 适 pH 值为高 即向碱性一侧移动 用带正电荷载体制备的固定化酶的最适 pH 值比游离酶的最适 PH 为低 即向酸性一侧移动 4 一般说来 催化反应的产物为酸性时 固定化酶的最适 pH 值要比游高酶的 最适 PH 低一些 产物为碱性时 固定化酶的最适 pH 值要比游离酶的最适 pH 值 高一些 5 固定化酶的底物特异性变化与底物分子量的大小有一定关系 名词解释 1 交联法 2 载体活化 3 固定化细胞 简答题 1 什么是固定化酶 有何显著优点 2 请举例说明固定化 酶 细胞 原生质体 技术的应用 答案 填空题 1 吸附法 包埋法 结合法 交联法和热处理法等 名词解释 1 交联法 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 9 2 载体活化 要使载体与酶形成共价键对酶进行固定化 必须首先使载体活化 即借助于某种方法 在载体上引进一活泼基团 然后此活泼基团再与酶分子上 的某一基团反应 形成共价键 3 固定在载体上并在一定的空间范围内进行生命活动的细胞称为固定化细胞 简答题 1 什么是固定化酶 有何显著优点 固定化酶是指固定在一定载体上并在一定的空间范围内进行催化反应的酶 固 定化酶既保持了酶的催化特性 又克服了游离酶的不足之处 具有增加稳定性 可反复或连续使用以及易于和反应产物分开等显著优点 2 略 第七章第七章 酶非水相催化酶非水相催化 测试题测试题 判断题 1 有机溶剂往往会使酶变性失活 因此只有在水溶液中酶才有催化活性 2 在有机介质中 由于酶分子活性中心的结合部位与底物之间的结合状 态发生某些变化 致使酶的底物特异性发生改变 3 许多酶在有机介质中的热稳定性比在水溶液中的热稳定性更好 4 目前世界上化学合成药物中的 40 左右属于手性药物 在这些手性药 物中 大多数仍然以外消旋体形式使用 5 常用的消炎解热镇痛药萘普生 Neproxen 的两种对映体中 S 萘 普生的疗效是 R 萘普生疗效的 28 倍 6 镇静剂反应停的 S 构型有镇静作用 R 构型也有镇静作用 但疗效甚 微 7 一些消旋体药物可以在有机介质体系中用酶法进行拆分 获得单一对 映体 名词解释 1 酶的对映体选择性 2 手性化合物 第八章第八章 酶定向进化酶定向进化 复习题复习题 一 填空题 酶基因随机突变的方法有 二 名词解释 酶定向进化 易错 PCR 技术 三 简答题 1 酶定向进化的特点 2 酶随机突变的三种方法是什么 请解释并比较分析 3 举例说明酶定向进化技术的应用 10 第九章第九章 酶反应器酶反应器 复习题复习题 各种酶反应器及其特点 反应器类型适用的操作方式适用的酶特点 搅拌罐式反应器 分批式 流加分批式 连续式 游离酶 固定化酶 反应比较完全 反应条 件容易调节控制 填充床式反应器 连续式固定化酶密度大 可以提高酶催 化反应的速度 在工业 生产中普遍使用 流化床反应器分批式 流加分批式 连续式 固定化酶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 节控制比较容易 不易 堵塞 对粘度较大反应 液也可进行催化反应 鼓泡式反应器分批式 流加分批式 连续式 游离酶 固定化酶 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 膜反应器连续式游离酶 固定化酶 清洗比较困难 喷射式反应器连续式游离酶通入高压喷射蒸汽 实 现酶与底物的混合 进 行高温短时催化反应 适用于某些耐高温酶的 反应 简答题 P240 复习题 1 2 5 第十章第十章 1 1 酶在医药方面的应用酶在医药方面的应用 测试题测试题 一 填空题 1 指示肝功能异常的常用酶有 2 酶可以检测癌细胞 3 治疗消化不良 食欲不振的酶有 4 具有抗癌作用的酶有 11 5 酶可以治疗各种出血 6 酶可以治疗龋齿 7 酶可以溶血栓 8 酶可以治疗白血病 9 酶用于制造抗肿瘤人参皂苷 10 酶可用于制造人胰岛素 二 判断题 1 乳酸脱氢酶广泛存在于各种组织以及红细胞中 在正常情况下 血清中乳酸 脱氢酶的含量很低 但是在肝癌 急性肝炎 心肌梗塞等疾病的患者血清中 该酶活力显著升高 2 蛋白酶可用于治疗多种疾病 是在临床上使用最早 用途最广的药用酶之一 它可作为消化剂 消炎剂并可用于治疗高血压 三 请写出以下药品的酶法生产反应式 6 氨基青霉烷酸 6 APA 多巴 四 分析说明题 1 请分析说明尿糖试纸检测尿糖的原理 2 绘图并说明血液透析装置及装置中酶法除去尿素的原理 3 举两例分析说明酶在药物制造方面的应用价值 4 请分析说明溶菌酶的应用价值 5 请分析说明 SOD 的应用价值 答案 填空题 1 谷丙转氨酶 谷草转氨酶 胆碱酯酶 2 端粒酶 3 淀粉酶 蛋白酶 脂肪酶 4 L 精氨酸酶 L 组氨酸酶 L 蛋氨酸酶 谷氨酰胺酶 5 凝血酶 6 右旋糖酐酶 7 溶纤酶 8 L 天冬酰胺酶 9 D 葡萄糖苷酶 10 无色杆菌蛋白酶 请写出以下药品的酶法生产反应式 1 6 氨基青霉烷酸 6 APA 青霉素 青霉素酰化酶 6 氨基青霉烷酸 6 APA 2 多巴 酪氨酸 酪氨酸酶 多巴 邻苯二酚 丙酮酸 氨 酪氨酸酶 多巴 分析说明题 4 溶菌酶主要从蛋清 植物和微生物中分离得到 作用机理 溶菌酶作用于细菌的细胞壁 可使病原菌 腐败性细菌等溶解 消灭 对抗生素有耐药性的细菌同样起溶菌作用 具有显著疗效而对人体的副 作用很小 是一种较为理想的药用酶 应用价值 临床上主要用于治疗各种炎症 溶菌酶与抗生素联合使用 可 显著提高抗生素的疗效 常用于难治的感染病症的治疗 还可用于食品保鲜 在护肤品中添加可以消除皮肤表面黏附的细菌 起到杀菌消炎的作用 12 5 SOD 即超氧化物歧化酶 具有抗氧化 抗衰老 抗辐射的功效 添加到 护肤品中可以有效防治紫外线对人体的伤害 消除自由基的影响 减少色素沉 着 在医疗领域 用于预防辐射损伤 治疗红斑狼疮 皮肌炎 结肠炎 氧中 毒 第十章第十章2 2 酶在食品方面的应用测试题酶在食品方面的应用测试题 填空题 1 酶和 酶可用于食品保鲜 2 酶可将蔗糖原料中的棉子糖分解成蔗糖与半乳糖 提高蔗糖 的收得率 3 果胶酶 pectinase 是催化果胶质分解的一类酶的总称 主要包括 和 4 酶可用于呈味核苷酸的酶法生产 判断题 1 糊精是淀粉低程度水解的产物 广泛应用于食品增稠剂 填充剂和吸收剂 2 写出以下产品酶法生产的反应式 1 L 氨基酸的生产 2 低乳糖奶的生产 3 L 苹果酸的生产 4 天苯肽的酶法生产 写出以下工艺过程酶法处理的反应式 1 柑橘制品脱苦处理 2 果蔬制品的脱色 简答题 1 请分析说明果葡糖浆生产的工艺流程及条件控制 2 请分析说明右旋糖酐酶的应用价值 3 请分析说明酶在啤酒发酵生产中的应用 答案 填空题 1 葡萄糖氧化酶 溶菌酶 2 蜜二糖酶 半乳糖苷酶 3 果胶酯酶 PE 聚半乳糖醛酸酶 PG 4 5 磷酸二酯酶 写出以下产品酶法生产的反应式 1 L 氨基酸的生产 N 酰基 DL 氨基酸 氨基酰化酶 L 氨基酸 蛋白质 蛋白酶 L 氨基酸 延胡索酸 氨 天冬氨酸酶 L 天冬氨酸 酮戊二酸 NH3 NAD P H 谷氨酸脱氢酶 L 谷氨酸 H2O NAD P a 酮戊二酸 L 氨基酸 转氨酶 L 谷氨酸 酮酸 13 2 低乳糖奶的生产 乳糖 乳糖酶 半乳糖苷酶 半乳糖 葡萄糖 3 L 苹果酸 的生产 延胡索酸 水 延胡索酸酶 L 苹果酸 4 天苯肽的酶法生产 L Asp L Phe Ome 嗜热菌蛋白酶 L Asp L Phe Ome L 天冬氨酸 L 苯丙氨酸甲酯 天苯肽 写出以下工艺过程酶法处理的反应式 1 柑橘制品脱苦处理 柚苷 柚配质 7 芸香糖苷 柚苷酶 鼠李糖苷酶 鼠李糖 无苦味的普 鲁宁 柚配质一 7 一葡萄糖苷 2 果蔬制品的脱色 花青素 花青素酶 葡萄糖和它的配基 简答题 1 请分析说明果葡糖浆生产的工艺流程及条件控制 工艺流程 淀粉浆 a 淀粉酶 Ca2 80 90 液化液 糖化酶 葡萄糖 DE 96 层析 去 Ca2 pH 值为 6 5 7 0 加入 0 01 mol L 的硫酸镁 在 60 70 的 温度条件下 葡萄糖异构酶 果葡糖浆 控制条件 1 钙离子对 a 淀粉酶有保护作用 在淀粉液化时需要添加 但它对葡 萄糖异构酶却有抑制作用 所以葡萄糖溶液需用层析等方法精制 2 控制 PH 葡萄糖异构酶 glucose isomerase EC 5 3 1 5 的最适 pH 值 根据其来 源不同而有所差别 一般放线菌产生的葡萄糖异构酶 其最适 PH 值在 6 5 8 5 的范围内 但在碱性范围内 葡萄糖容易分解而使糖浆的色泽加深 为此 生产时 pH 值一般控制在 6 5 7 0 3 控制温度 葡萄糖转化为果糖的异构化反应是吸热反应 随着反应温度的升高 反应平衡 向有利于生成糖的方向变化 异构化反应的温度越高 平衡时混合糖液中果糖 的含量也越高 但当温度超过 70 时 葡萄糖异构酶容易变性失活 所以异构 化反应的温度以 60 70 为宜 2 请分析说明右旋糖酐酶的应用价值 制糖设备中存在大分子黏性葡聚糖 堵塞管道 妨碍设备清洗及蔗糖的结 晶 用右旋糖酐酶 内切 1 6 葡聚糖酶 处理 可使右旋糖酐分解为异 麦芽糖与异麦芽三糖 黏度迅速下降 右旋糖酐酶还可用于防龋 3 请分析说明酶在啤酒发酵生产中的应用 在啤酒酿造过程中 制浆和调理两个阶段是要使用酶制剂的 1 浸泡麦芽浆时 温度约 65 有利于蛋白酶 葡聚糖酶 淀 粉酶 发挥作用 使麦芽中的多糖及蛋百类物质降解为酵母可利用的合适的营 14 养物质 2 加啤酒花前 煮沸麦芽汁使上述酶失活 在发酵完毕后 啤酒需要加一 些酶处理 以使其口味和外观更易于为消费者接受 蛋白酶降解使啤酒混浊的蛋白质成分 防止啤酒的冷混浊 延长啤酒的储 存期 糖化酶能够降解啤酒中的残留糊精 一方面保证了啤酒中最高的乙醇含量 另一方面不必添加浓糖液来增加啤酒的糖度 这种低糖度的啤酒糖尿病患者也 可以饮用 第十章第十章 3 3 酶在其他领域的应用测试题酶在其他领域的应用测试题 填空题 1 造纸业的主要用酶有 和 2 酶可以水解 RNA 生产四种 5 核苷酸 3 生丝脱胶和羊毛除垢可以用 酶 4 利用 酶检测有机磷农药污染 5 利用 酶的同工酶监测重金属污染 6 通过 监测大肠杆菌污染 名词解释 酶标记免疫反应检测 请分析说明蛋白酶在轻工 化工业中的应用 加酶洗涤剂应该满足什么条件 加酶洗涤剂有何优势 酶法检测必须具备什么条件 答案 填空题 1 木质素酶 木聚糖酶 2 5 磷酸二酯酶 3 蛋白酶 4 胆碱酯酶 5 乳酸 脱氢酶 6 葡聚糖苷酸酶 名词解释 酶标记免疫反应检测是将酶的检测技术与免疫检测技术相结合 用于测定样品 液中抗体或抗原含量的技术 简称为酶标免疫检测 请分析说明蛋白酶在轻工 化工业中的应用 生丝的脱胶处理 天然蚕丝的主要成分是不溶于水的有光泽的丝蛋白 丝蛋白的表面有一层 丝胶包裹着 在高级丝绸的制作过程中 必须进行脱胶处理 即将表面的丝胶 除去 以提高丝的质量 采用胰蛋白酶 木瓜蛋白酶或微生物蛋白酶处理 可在比较温和的条件下 催化丝胶蛋白水解 进行生丝脱胶 从而使生丝的质量显著提高 羊毛的除垢处理 羊毛在染色之前需经预处理 以除去羊毛表面的鳞垢 才能使羊毛着色 羊毛表面的鳞垢是由一些蛋白质堆积而成的聚和体 利用枯草杆菌蛋白酶或其 他适宜的蛋白酶处理 通过蛋白酶的催化作用 可以去除羊毛表面上存在的鳞 垢 提高羊毛的着色率 并保持羊毛的特点 显著提高羊毛制品的质量 皮革的脱毛处理 皮革是由牛 羊 猪等动物的皮 经过脱毛处理后鞣制而成 传统的脱毛 方法是采用石灰和硫酸钠溶液浸渍 不仅时间长 劳动强度大 而且对环境造 15 成严重污染 现在普遍采用酶法脱毛处理 即采用细菌 霉菌 放线菌等微生 物产生的碱性或中性蛋白酶 将毛与真皮连接的毛囊中的蛋白质水解除去 从 而使毛脱落 原料皮软化 脱毛处理后得到的原料皮 还要加进适量的蛋白酶和脂肪酶 进行处理 以除去原料皮上黏附的油脂和污垢 使皮革松软 光滑 从而提高 皮革制品的质量 添加到牙膏中 分解牙齿中的残余食物 添加到洗涤剂中提高洗涤效果 加到 护肤品中的弹性蛋白酶 可以水解皮肤表面老化 死亡细胞的蛋白顶 达到皮 肤表面光洁 有弹性的效果 加酶洗涤剂应该满足的条件 1 碱性条件下 PH9 10 能够有效洗涤 2 表面活性剂存在下 很少失活 LAS 十二烷基苯磺酸钠 AOS 烯基磺酸钠 alpha olefin sulfonate 3 在荧光染料 漂白剂 香料等洗涤剂辅助成分存在下不失活 4 在洗涤温度下能有效发挥作用 优势 衣物上的有机污垢 15 40 以蛋白质与纤维素结合的方式存在 如 果将酶加入洗涤剂中可以大大缩短洗涤时间 提高洗涤效果 防止衣物发黄 加酶洗涤剂已成为低磷化技术中提高去污力的一个公认方向 这是因为碱性蛋 白酶和表面活性剂之间有协同作用 酶能强化表面活性剂的溶解 分散 乳化 等性能 从而弥补由于低磷化导致去污力的降低 酶法检测以酶的专一性为基础 以酶作用后物质的变化为依据来进行 必须具 备两个条件 1 高度专一性的酶 2 对酶作用后的物质变化要有可靠的检 测方法 16 第一 二章知识点第一 二章知识点 习题习题 1 固定化细胞就是被限制自由移动的细胞 既细胞受到物理化学等因素约束或 限制在一定的空间界限内 但细胞仍保留催化活性并具备能被反复或连续使用 的活力 是在酶固定化基础上发展起来的一项技术 2 与游离细胞相比固定化细胞的优点 1 固定化细胞可以将微生物发酵改 为连续酶反应 2 可以获得更高的细胞浓度 3 细胞可以重复使用 4 在高稀释率时 不会产生洗脱现象 5 单位容积的产率高 6 提高遗传 稳定性 7 细胞不会受到剪切效应的影响 8 发酵液中菌体含量少 有利 与产品的分离纯化 3 与固定化酶相比 固定化细胞具有以下优点 1 免去了破碎细胞提取酶 的手续 2 酶在细胞内的稳定性较高 完整细胞固定化后酶活性损失少 3 固定化细胞制备的成本比固定化酶低 4 无需辅酶再生 4 虽然固定化细胞具有上述许多优点 但也有不足之处 具体表现在 1 仅 能利用胞内酶 2 细胞膜 细胞壁和载体都存在着扩散限制作用 3 载体形 成的孔隙大小影响高分子底物的通透性 4 可能有副反应 5 按固定的细胞类型不同分为三类 1 微生物 2 动物 3 植物 6 按细胞的生理状态不同分为两大类 1 死细胞 包括完整细胞 细胞碎 片 细胞器 适用于一种酶催化的反应 2 活细胞 包括增殖细胞 静止细 胞 饥饿细胞 适用于多酶反应 特别是需要辅酶的反应 7 细胞固定化方法有 Adsorption 吸附 covalent bonding 共价结合 Cross linking 交联 Entrapment 包埋 Encapsulation 微胶囊 8 吸附法的原理 利用载体和细胞表面所带电荷的静电引力 van der Walls forces 使细胞吸附于载体上 吸附法可分为物理吸附和离 子吸附两种 该法操作简单 固定化过程对细胞活性影响小 9 采用吸附法固定细胞 所用的载体主要有 硅藻土 木屑 多孔玻璃 活性 炭 10 多孔陶瓷 离子交换树脂和等 塑料 11 影响吸附固定化的因素 1 Z 电位 2 细胞的性质和细胞壁的组成 3 载体的性质 4 pH 12 共价结合法 利用细胞表面的反应基团 如氨基 羧基 羟基 巯基 咪 唑基 与活化的无机或有机载体反应 形成共价键将细胞固定 用该法制备的 固定化细胞一般为死细胞 13 交联法利用双功能或多功能试剂与细胞表面的反应基团 如氨基 羧基 羟基 巯基 咪唑基 反应 从而使细胞固定 常用的交联剂包括 戊二醛 甲苯二异氰酸酯 双重氮联苯胺 14 由于交联试剂的毒性 这一方法具有一定的局限性 15 包埋法是细胞固定化最常用的方法 包埋法可以分为 1 微胶囊法 利用 半透性聚合物薄膜将细胞包裹起来 形成微型胶囊 2 凝胶包埋法 是在无菌 条件下 将生物细胞和胶溶液混合在一起 然后再经过相应的造粒处理 形成 直径为 1 4mm 的胶粒 17 16 常用的包埋剂为 聚丙烯酰胺 琼脂 海藻酸 卡拉胶 二醋酸纤维 三 醋酸纤维 明胶等 17 固定化方法的比较 吸附法 条件温和 方法简便 载体可再生 但操作 稳定性差 共价法 操作稳定性高 但由于试剂的毒性 易引起细胞的破坏 交联法 可得到高细胞浓度 但机械强度低 无法再生 不适于实际应用 包 埋法 细胞和载体间没有束缚 固定化后 细胞仍保持较高活力 但这类方法 只适用于小分子底物 18 固定化细胞由于其用途和制备方法不同 可以是颗粒状 块状 条状 薄 膜状或不规则状等 但目前大多数制备成颗粒状珠体 19 细胞经固定化后 其最适 pH 因固定化方法不同而有一些调整 如 用聚丙 烯酰胺包埋的大肠杆菌中的天门冬氨酸酶和产氨短杆菌中的延胡索酸酶的最适 pH 向酸性范围偏移 但用同一方法包埋的大肠杆菌中的青霉素酰胺酶的最适 pH 则没有变动 20 类似与 pH 细胞固定化方法不同 也有可能导致最适温度产生不同的变化 21 稳定性 一般而言 细胞经固定化后 其稳定性会有所提高 22 酶工程 应用酶的特异性催化功能并通过为人类生产有用产品及提供有益 服务的技术为酶工程 23 酶 生物体内具有特殊催化功能的蛋白质陈为酶 24 固定化酶 限制或定位于特定空间位置的酶称为固定化酶 25 固定化细胞 被限制或定位于特定空间位置的细胞称为固定化细胞 26 载体结合法 将细胞悬浮液直接与水不容性载体相结合的固定化方法 27 包埋法 将细胞定位于凝胶网格内的家伙称为包埋法 28 偶联效率 偶联固定化反应过程中载体结合蛋白质的能力称为偶联效率 29 酶活力 酶类催化特定化学反应的能力称为酶活力 30 酶比活 指每毫克酶蛋白所表现的活力 31 固定化反应的酶活力回收率 固定酶所显示的活力与加入偶联液中酶总活 力的比值称为固定化反应的酶活力回收率 32 酶试剂盒 将酶 反应试剂 激活剂 填充剂 及缓冲剂等配成检测用的 混合制剂称酶试剂盒 33 酶工程主要是研究酶在工业 医药等各个领域中的应用 34 酶是生物体内具有特殊催化功能的蛋白质 35 酶工程的主要内容 酶的发酵生产 酶的分离纯化 酶的分子修饰 酶和 细胞的固定化 酶反应器 36 酶在一定条件下仅能影响化学反应速度 而不改变化学反应平衡点 37 酶工程的核心内容是酶和细胞的固定化技术 38 判断酶固定化方法优劣的指标是偶联效率及固定化酶活力 39 固定化酶偶联效率的测定方法有残留法和水解法 40 1972 年 国际酶学委员会提出新的酶活单位 称为 Katal 单位 41 固定化酶活力的测定方法有分批测定法和连续测定法 42 管状固定化酶称为酶管 43 固定化酶操作稳定性的表示方法为半衰期 44 当酶固定化后 对于高分子底物的活性明显下降 45 固定化酶体外应主要是床式反应器 18 46 编号 E C 3 2 3 1 的酶是水解酶 47 利用固定化黄色短杆菌可以生产 L 苹果酸 48 包埋法固定酶可利用的载体是硅胶等 49 胶联法可用于制备固定化酶 戊醛不能做为交联剂 50 制备固定化酶的交联法中 常用的交联剂 己二酰亚胺二甲酯 15 二氟 14 二硝基苯 双重氮联苯胺 2 2 二磺酸 51 在制备固定化酶的过程中 加入比活 1500 Uml 的酶液 50ml 反应一段时 间后 用缓冲液洗脱 得到比活力为 50U ml 的酶缓冲液 400ml 则偶联效率为 7303 52 1961 年