酶工程11-课程复习

酶工程EnzymeEngineering,课程复习,酶工程课程复习,考试时间2011年7月1日（星期五）8:3010:30地点考试形式：闭卷考试答疑安排6月30日上午9:3011:30，化工楼B613,酶工程课程复习,考试题型单项选择题：20（102）名词解释题：24（83）每个名词用几句话解释，不能太简单简答题：36（66）虽然是“简答”，但要求适当扩展复习时参考每章后面的思考题综合题：20反应方程式分析题：根据所给出的现象，利用相关理论进行解释,酶工程课程复习,以下章节不列入考试范围第四章酶的提取与分离纯化第八章酶定向进化ppt第八课人工酶其他：ppt中的补充内容补充的反应方程式补充的反应动力学其他参见各章节复习提纲,酶工程课程复习,重点章节第二章微生物发酵产酶第五章酶分子修饰第六章酶、细胞、原生质体固定化第七章酶非水相催化第九章酶反应器第十章酶的应用难点非水相酶催化的相关理论，以及对实验现象的解释,酶工程课程复习,复习提纲第一章1)酶催化反应的特点专一性（绝对/相对）、催化效率、反应条件2)影响催化的因素底物浓度：米氏方程抑制剂：不可逆抑制、三种可逆抑制（图）3)六大类P酶（注意避免混淆）EC类.亚类.小类.序号每一类酶的催化特点和区别4)R酶核酸记几种常见的R酶（自我剪切酶、自我剪接酶、RNA剪切酶等）,酶工程课程复习,复习提纲第一章5)酶活力测定基本方法和过程酶活力单位：定义和表示方法6)酶学和酶工程简史（记几件重大事件）1894年，高峰让吉：淀粉酶用作消化剂1913年，Michaelis-Menten方程1926年，J.Sumner：脲酶的结晶体（首次）1969年，固定化酶的工业应用：氨基酰化酶拆分DL-氨基酸1982年，Cech：R酶的发现1984年，Klibanov：有机介质中酶催化反应成功（Science）,酶工程课程复习,复习提纲第二章（重点）1)酶生物合成的过程与调节（不作考试要求）2)酶生物合成的四大模式（）同步、延续、中期、滞后每一种合成模式的特点（对照示意图，要会认图）3)产酶微生物的特点（掌握总的特点即可）4)发酵工艺条件及其控制（）培养基（主要成分）pH、温度、溶氧调节提高酶产量的措施（诱导物、阻遏物、表面活性剂、促进剂）在理解的基础上进行复习，不要死记硬背,酶工程课程复习,复习提纲第二章（重点）5)酶发酵动力学（，难点）细胞生长动力学（基本方程、带稀释速率的方程）四大合成模式的产酶动力学方程基质消耗动力学方程结合生物反应工程相关内容复习6)固定化微生物细胞/原生质体发酵产酶优缺点工艺条件和控制可结合第六章一起复习,酶工程课程复习,复习提纲第三章1)真核细胞中酶生物合成的调节（不作考试要求）2)植物细胞培养植物细胞的特点（与微生物比较）植物细胞培养基的主要成分工艺过程和控制（结合具体例子复习，如SOD的生产）3)动物细胞培养动物细胞的特点（与微生物比较）动物细胞培养基的主要成分工艺过程和控制（结合具体例子复习，如tPA的生产）本章掌握基本要点即可,酶工程课程复习,复习提纲第五章（重点）各种修饰方法的定义（）常见的修饰反应方程式（）1)金属离子置换修饰（）认识几种常见的金属酶（-淀粉酶、SOD、过氧化氢酶等）修饰过程2)大分子结合修饰采用PEG（MPEG）的修饰：三氯均三嗪反应（）其他大分子结合修饰（简单了解）大分子结合修饰的作用（）,酶工程课程复习,复习提纲第五章（重点）3)侧链基团修饰（反应式参见ppt）（，难点）氨基修饰（）记住：三硝基苯磺酸（TNBS）、二硝基氟苯、丹磺酰氯反应式羧基修饰（）记住：碳二亚胺法反应式巯基修饰（）记住：碘乙酸、N-乙基马来酰亚胺（ppt）反应式其他基团修饰（简单了解）胍基：二羰基化合物分子内交联：同型/异型双功能基团化合物,酶工程课程复习,复习提纲第五章（重点）4)肽链有限水解修饰（）定义、目的5)核苷酸链剪切修饰（定义）6)氨基酸置换修饰定义、方法（化学法、定点突变法）7)核苷酸置换修饰（定义）8)物理修饰定义、特点9)酶分子修饰的应用（）酶学研究、医药、工业生产等,酶工程课程复习,复习提纲第六章（重点）酶、细胞、原生质体固定化的定义（）各种固定化方法的特点与比较（）1)酶固定化方法（）吸附法、包埋法（凝胶、半透膜）、离子结合法共价结合法（反应式不要求掌握）交联法：戊二醛的交联反应式热处理法（简单了解）2)固定化酶的特点（）稳定性变化、最适温度、最适pH、底物特异性载体性质对固定化酶最适pH的影响（难点）,酶工程课程复习,复习提纲第六章（重点）3)固定化酶的应用工业生产应用（完成反应式）酶传感器定义、基本结构和原理葡萄糖氧化酶电极、青霉素酶电极4)细胞固定化（）注意比较与酶固定化不同的固定化方法（）不同类型细胞的固定化及其特点（了解）微生物、植物、动物5)原生质体固定化（）方法（注意与酶、细胞的固定化方法比较）特点（注意与固定化酶、细胞的比较）,酶工程课程复习,复习提纲第七章（重点，难点）有机介质中酶催化的基本理论（，难点）抓住“酶分子表面的水”、“有机溶剂极性”两条主线学会利用有机相中酶催化基本理论解释实验现象1)水的影响（，难点）几个重要概念必须掌握：必需水、最适水含量、水活度记住：酶需要一层水化层以维持构象最适含水量、水活度与酶促反应速度的关系“水的影响”讨论出发点：(1)酶的构象；(2)反应速度,酶工程课程复习,复习提纲第七章（重点，难点）2)有机溶剂的影响（，难点）重要概念必须掌握：极性参数lgP值（定义、大小）有机溶剂影响：对酶结构、活性的影响：夺取必需水溶剂极性判据、lgP对底物、产物分配的影响：底物必须穿过酶表面的必需水层！容易混淆的概念极性亲水性非极性疏水性有机溶剂的选择极性参数、lgP值判据对底物、产物分配的影响：必需水层是否容易穿过,酶工程课程复习,复习提纲第七章（重点，难点）3)有机介质中酶的催化特性（，难点）底物专一性随溶剂而改变（，难点）书上的解释：底物与溶剂的极性、亲疏水性比较（关键在于底物能否穿过必需水层）对映体选择性记住变化趋势：水中选择性较强、疏水性有机相中较差区域选择性、键选择性不同溶剂中的区域选择性、键选择性不同热稳定性（）书上的解释（注意与水有关！）pH特性（）pH记忆（印迹）、有机相缓冲液,酶工程课程复习,复习提纲第七章（重点，难点）4)有机相中的反应类型（掌握几个重要的反应）水解的逆反应（改变平衡移动的方向）合成反应酯交换反应例如生物柴油的生产醇解、氨解反应（水相中难以进行，因为水的原因）5)有机介质中酶催化反应条件和控制（）酶的选择、底物的选择（注意极性问题！）有机溶剂选择（注意极性问题！）水含量/活度控制（水活度一般控制在0.50.6范围内）温度控制pH控制（有机相缓冲液调节）,酶工程课程复习,复习提纲第七章（重点，难点）6)有机介质中酶催化的应用（简单掌握）要求：能完成反应方程式（写出产物）手性药物（两种对映体药效差异，5种类型）食品添加剂生产甘油酯水解、阿斯巴甜（天苯肽）合成生物柴油生产（酯交换）7)其他介质中的酶催化反应（不作考试要求）两个定义要记住：离子液体、超临界流体,酶工程课程复习,复习提纲第九章（重点）1)六种酶反应器的定义、特点、比较、适用性（）表9-1（书p224225）搅拌罐式反应器（STR）分批式、流加式、连续式特点：结构简单、混合均匀、对各种底物均适用、剪切力大填充床式反应器（PBR）特点：催化剂负载量高、连续式操作、固定化酶适用、颗粒强度要求高流化床式反应器（FBR）特点：混合较均匀、床层压降小、流速要求（上下限）鼓泡式反应器（BCR）三相流化床，与流化床类似,酶工程课程复习,复习提纲第九章（重点）1)六种酶反应器定义、特点、比较、适用性（续，）膜反应器（MR）特点：酶/细胞与产物分离容易、膜易受污染中空纤维膜反应器、超滤酶膜反应器喷射式反应器（PR）特点：适用于耐高温游离酶的连续催化反应2)反应器选择及其依据参照表9-1复习（比较法）3)反应器设计（不作考试要求）4)反应器操作（不作考试要求）,酶工程课程复习,复习提纲第十章（重点，内容较琐碎）内容较多，较琐碎，以小题目为主注意：(1)反应方程式；(2)起催化作用的酶（）记住：一些酶的实际应用（在理解的基础上记忆）1)医药方面的应用疾病诊断记住几种与疾病诊断相关的酶肝病相关的酶癌症相关的酶糖尿病检测相关的酶,酶工程课程复习,复习提纲第十章（重点，内容较琐碎）1)医药方面的应用疾病治疗记住几种酶在疾病治疗中的作用蛋白酶天冬酰胺酶药物制造两种酶的应用青霉素酰化酶半合成抗生素-酪氨酸酶神经递质“多巴”的生产,酶工程课程复习,复习提纲第十章（重点，内容较琐碎）2)食品方面的应用食品保鲜除氧葡萄糖氧化酶除菌溶菌酶食品生产淀粉酶制糖、果葡糖浆果胶酶果汁生产食品添加剂蛋白酶甜味剂（阿斯巴甜）脂肪酶食品乳化剂（甘油单酯）,酶工程课程复习,复习提纲第十章（重点，内容较琐碎