酶工程(绝杀名词解释打印版)

1、酶工程：酶分为蛋白类酶和核酸类酶。没的生产，改性与应用技术过程叫酶工程。酶的生产是指通过各种方法获得人们所需的酶的技术过程，主要包括微生物发酵产酶，动植物培养产酶和酶的提取与分离纯化等。酶的改性是通过各种方法改进酶的催化特性的技术工程，主要包括酶分子修饰，酶固定化，酶非水相催化和酶定向进化等。酶的应用是通过酶的催化作用获得人们所需的物质或者除去不良物质的技术过程，主要包括酶反应器的选择与设计以及酶在各个领域的应用等。酶工程主要包括：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。酶工程的主要任务是经

2、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。抑制剂：能够使酶的催化活性降低或者丧失的物质称为酶的抑制剂。抑制剂有可逆性抑制剂和不可逆抑制剂之分。不可逆抑制剂与酶分子结合后，抑制剂难于除去，酶活性不能恢复。可逆抑制剂与酶结合是可逆的，只要将抑制剂除去，酶活性即可恢复。根据可逆性抑制作用的机制不同，酶的可逆性抑制作用可分为竞争性抑制，非竞争性抑制和反竞争性抑制三种。竞争性抑制：是指抑制剂和底物竞争与酶分子结合而引起的抑制作用。非竞争性抑制：指抑制剂与底物分别与酶分子上的不同位点结合而引起酶活性降低的抑制作用。反竞争性抑制：在底物与酶分子结合生

3、成中间复合物后，抑制剂再与中间复合物结合而引起的抑制作用称为反竞争性抑制。1.标志酶：通常可以将只分布于细胞内某个特定组分的酶称为标志酶，可以将它作为细胞组分鉴别的依据，甚至可以判别组织或器官是否发生病变。2.寡聚酶：由两个或两个以上的亚基组成的酶，分子量一般高于30kDa，具有四级结构。构成寡聚酶的亚基可以相同，也可以不同，亚基之间一般以非共价键排列。3.多酶复合体：多酶复合体由两个或两个以上的酶靠非共价键连接而成4.液体深层发酵：也称浸没式培养，它利用液体培养基，在发酵罐内进行的一种搅拌通气培养方式，发酵过程需要一定的设备和技术条件，动力消耗也较大，但是原料的利用率和酶的产量都较高，培养条

4、件容易控制。5.共价催化：又称亲核或亲电子催化，在催化时，亲核催化剂或亲电子催化剂分别放出电子或吸取电子并作用于底物的缺电子中心或负电子中心，迅速形成不稳定的共价配合物，降低反应的活化能，以达到加速反应的目的。6.固定化酶：指在一定空间内呈闭锁状态存在的酶，能连续地进行反应，反应后的酶可以回收重复使用。固定化酶活力测定方法：1.震荡测定法2.酶柱测定法3.连续测定法4.固定化酶的比活力测定5.酶结合效率与酶活力回收率的测定6.相对酶活力的测定。固定化酶只能用于生成胞外酶等容易分泌到细胞外的产物。7.酶反应器：通常将用于酶进行催化反应的容器及其附属设备称为酶反应器。合适的酶反应器可以使酶得到合理

5、的应用，并能提高产品的质量和降低成本。8.酶分子修饰：通过各种方法可使酶分子结构发生某些改变，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。9.活性酯法：它主要由白蛋白琥珀酰化、活性脂形成和修饰等三个反应组成。10.亲和标记：对酶的活性部位、受体的结合位点进行特异标记的方法。11. 酶分子定向进化：是从一个或多个已经存在的亲本酶出发经过基因的突变和重组，构建一个人工突变酶库，通过筛选最终获得预先期望的具体某些特征的进化酶。12易错PCR：是在采用Taq酶进行PCR扩增目的基因时，通过调整反应条件，改变Taq酶的突变频率，从而向目的基因中以一定的频率随机引入突变，构建突变库，然后选择或筛选

6、需要的突变体。13脱氧核酶：脱氧核酶都是单链DNA分子通过自身卷曲、折叠形成的三维结构，在某些特殊的辅助因子的作用下与底物结合并发挥催化功能。14.抗体酶：具有催化能力的单克隆抗体，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。15.拷贝法：是首先将已知酶作为抗原免疫动物，获得抗酶的抗体，再以该抗酶的抗体免疫动物进行单克隆化，以获得单克隆的抗体，用合适的方法对抗体进行筛选，就可得到具有已知酶活性的抗体酶。16.模拟酶：用人工方法合成的具有活性中心和催化作用的非蛋白质结构的化合物。17.肽酶：就是模拟天然酶活性部位而人工合成的具有催化活性的多肽。18.半合成酶：是以天然蛋白或酶为母体，用化

7、学或生物学方法引进适当的活性部位或催化基团，或改变其结构从而形成一种新的“人工酶”。19.分子印迹酶：通过分子印迹技术可以产生类似于酶的活性中心的空腔，对底物产生有效的结合作用，同时在结合部位的空腔内诱导产生催化基团，并与底物定向排列，制备出人工模拟酶。20.反胶束：当体系中水浓度低于有机溶剂时，形成胶束的表面活性剂的极性端朝向胶束的中部，而非极性端则朝向胶束的外侧，水就被包在了胶束的内部，此时的胶束就叫反胶束。21.pH记忆：将酶分子从水溶液转移到有机溶剂中，酶能保持原有的离子化状态，此时的环境因素也不能改变酶分子的这种状态，或者说酶在缓冲液中所处的pH状态仍被保持在有机溶剂中的这种现象。2

8、2.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，一般将维持酶分子完整空间构象所必须的最低水含量称为必需水。23.水活度：是指在反应体系中水的逸度与纯水逸度之间的比值。24.糖化酶：即葡萄糖淀粉酶，系统名为-1，4-葡聚糖葡萄糖水解酶，大量用作淀粉糖化剂。25.青霉素酰化酶；又称青霉素酰胺酶或青霉素氨基水解酶，由一个分子质量为2023kDa、含有侧链结合位点的亚基和一个分子质量为6569kDa、含有催化位点的亚基组成，是半合成抗生素生产过程中有重要作用的一种酶。26.手性化合物：是指那些化学组成相同，但是立体结构不同而成为恰如人的左右手一样互成对映体的化合物，也称为光学活性

9、化合物。27.酶传感器：是间接型传感器，它不是直接测定待测物质的浓度，而是利用酶的催化作用，在常温常压下将糖类、醇类、有机酸、氨基酸等生物分子氧化或分解，然后通过测定与反应有关的物质浓度，进而推出相应的生物物质浓度。28：酶标免疫分析：是以待测抗原（或抗体）和酶标抗体（或抗原）的专一结合反应为基础，通过酶活力测定来确定抗原(或抗体)含量的一类分析方法，可以分为酶联免疫分析和酶多型免疫分析。29.靶酶：在生物体内新陈代谢过程中进行的多种化学反应几乎都是在酶的催化下，以一定的速度、按确定的方向进行的。其中的每一种酶都有一些特定的抑制剂，通常将这种酶称为该抑制剂的靶酶。30.酶标药物：根据药物在生物

10、体内可能的作用目标，如酶或受体，来设计药物，通常将由此获得的药物称为酶标药物。酶活力测定的方法和步骤？酶活力测定的方法多种多样，如化学测定法，光学测定法，气体测定法，对酶活力测定的要求是快速，简便，准确。1.根据酶催化的专一性，选择适宜的底物，并配置一定浓度的底物溶液。所使用的底物必须均匀一致，达到酶催化法应所要求的纯度。2.根据酶的动力学性质，确定酶催化反应的温度，PH，底物浓度，激活剂浓度等反应条件。室温25，体温35。3.在一定条件下，将一定量的酶液和底物混合均匀，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。终止酶

11、反应的方法？1.反应时间一到，立即取出适量反应液，置于沸水浴中，加热使酶失活；2.加入适量的酶变性剂，如三氯乙酸等使酶变性失活；3.加入酸或碱溶液，使反应液的PH迅速远离催化反应的最适PH，从而使反应终止；4.将取出的反应液立即置于低温冰箱，冰粒堆或冰盐溶液中，使反应液的温度迅速降低至10以下而终止反应。在实际使用中，要根据酶的特性，反应底物和产物的性质以及酶活力测定的方法等加以选择。测定反应液中底物的减少量或产物的生成量，可采用化学检测，光学检测，气体检测等生化检测技术。例如，用化学滴定法测定糖化酶水解淀粉生成的葡萄糖的量；用分光光度法测定碱性磷酸酶水解硝基酚磷酸(NNP)生成的对硝基酚的量

12、；用华勃氏呼吸仪测定谷氨酸脱氢酶裂解谷氨酸生成的二氧化碳的量等。一种酶可以有多种测定方法，要根据实际情况选用。1. 什么是酶的活性中心？其构成有什么特点？通常将氨基酸集中的、与酶活性相关的区域称为酶的活性中心。构成酶的活性中心的氨基酸残基主要是接触残基和辅助残基，构成酶的活性中心的各基团在空间构象上的相对位置对酶活性是至关重要的，维持酶的活性中心构象主要依赖于酶分子空间结构的完整性。2. 利用微生物生产酶制剂有哪些突出优点？ 1.微生物种类繁多，制备出的酶品种齐全，几乎所有酶都能从微生物中得到； 2.微生物繁殖快、生长周期短、培养简便，并可以通过控制培养条件来提到酶的产量；3.微生物具有较强的

13、适应性和应变能力，可以通过诱导、诱变以及基因工程的等方法培育出新的高产酶的菌株。3. 一个优良的产酶菌种应具备哪些条件？1.繁殖快，产酶量高，酶的性质应符合使用要求，而且最好能产生分泌到细胞外的酶，产生的酶容易分离纯化；2.菌种不易变异退化，产酶性能稳定，不易受噬菌体感染侵袭；3.易于培养，能够利用廉价的原料进行酶的生产，并且发酵周期短；4.菌种不是致病菌，在系统发育上与病原体无关，也不产生有毒物质或其它生理活性物质，确保酶生产和使用的安全；5.除了目标产物是蛋白酶外，生产其他酶的微生物应不产或尽量少产蛋白酶，以免所产生的目标酶蛋白受到蛋白酶的攻击而水解。4. 实际应用中，对酶的分离纯化技术具

14、有哪些要求？ 1.条件温和，特别是对具有生物活性的物质，在后期处理过程中必须保持其生物活性； 2.分离纯化技术的选择性好、专一性强，能从复杂的混合物中有效地将目的产物分离出来；3.目的产物的量和活性具有较高的收率；4.在提高单个分离技术的效率的同时，注意各操作间的有效组合和整体协调，以减少工艺过程的步骤； 5.快速，以提高生产能力。5. 培养液的预处理一般包括那些步骤？1.菌体细胞的分离；2.固体悬浮物的去除；3.杂蛋白质的去除；4.重金属离子的去除；5.色素、热源质、毒性物质等有机物质的去除；6.改善培养液的处理性能；7.调节适宜的pH和温度。6. 固定化酶有哪些优点？1.极易将固定化酶与底

15、物、产物分开；2.可以在较长时间内进行反复分批反应和装柱连续反应；3.在大多数情况下，能够提高酶的稳定性；4.酶反应过程能够加以严格控制；5.产物溶液中没有酶的残留，简化了提纯工艺；6.较游离酶更适合于多酶反应；7.可以增加产物收率，提高产物质量8.酶的使用效率提高，成本降低。7. 辅酶的固定化选择载体时要注意些什么？P75-76没有特异性吸附；具有多孔性；有适合引入配基的官能团；化学稳定性；具有适当的机械强度等。8. 为什么固定化后酶的稳定性得以提高？1.固定化后酶分子与载体多点连接，增加了酶活性构象的牢固程度，可防止酶分子伸展变形；2.阻挡了不利因素对酶的侵袭；3.将酶与固态载体结合后，限

16、制了酶分子间的相互作用，使酶失去了相互作用的机会，从而抑制了降解。9. 常见的酶反应器有哪些类型？1.搅拌罐式反应器；2.填充床式反应器；3.流化床式反应器；4.鼓泡式反应器；5.膜反应器；6.喷射式反应器。10. 酶分子有哪些侧链基团，可以发生哪几种修饰反应？基团：氨基、羧基、巯基、咪唑基、酚基、吲哚基、胍基、甲硫基等。修饰反应：酰化反应、烷基化反应、氧化和还原反应、芳香环取代反应等。11. 采用大分子物质进行酶修饰有哪些常见方法？常用的大分子物质有哪些？常见方法：溴化氰法、高碘酸氧化法、戊二醛法、叠氮法、琥珀酸法和三氯均嗪法等。常用大分子：聚乙二醇、右旋糖酐、糖肽、肝素、血清白蛋白等。12

17、. 什么是杂合酶技术？杂合酶的主要应用是什么？杂合酶技术是将DNA水平上的突变筛选与蛋白质水平上的酶学研究相结合的一门综合技术。杂合酶主要应用在：改变酶的非催化特性；创造具有新活性的酶；研究酶的结构与功能之间的关系。13. 根据催化反应的不同，核酶可分为哪几类？1.剪切型核酶：这类核酶催化的是自身或者异体RNA的切割，相当于核酸内切酶，锤头型核酶，发夹型核酶，丁型肝炎病毒(HDV)核酶，以及有蛋白质参与协助完成催化的RNaseP；2.剪接型核酶：这类酶主要包括组I内含子和组II内含子，实现mRNA前体自我拼接，具有核酸内切酶和连接酶两种活性。14. 工程抗体催化主要有哪几种方法？ 1.通过定点

18、突变引入催化活性2.通过定点突变改善抗体酶的活性3.随机突变与体外筛选方法相结合产生抗体酶4.细胞内抗体酶15. 有哪些主要方法可用于抗体酶的筛选？1.利用可产生荧光产物的底物进行筛选2.利用化学发光底物进行筛选3.利用竞争性免疫分析进行筛选4.通过共价诱捕方法进行筛选5.通过选择性感染噬菌体进行筛选16. 制备抗体酶的方法有哪些？1.拷贝法；2.引入法；3.诱导法；4.抗体与半抗体互补法；5.熵阱法；6.多底物类似物法；7.抗体库法17. 抗体库法有哪些优点？1.省去了细胞融合步骤，省时省力，也可避免因杂交瘤不稳定而要反复亚克隆的繁琐程序；2.扩大了筛选容量，用杂交瘤技术一般筛选能里在上千个

19、克隆以内，而抗体库可筛选106以上个克隆；3.用此技术可直接克隆到抗体的基因，既克服了杂交瘤分泌抗体不稳定而丢失的弱点，又便于进一步构建各种基因工程抗体；4.用此法得到的抗体可以在原核系统表达，降低了准备的成本；5.构建抗体库时，轻链和重链可变区基因在体外随即组合，可产生体内不存在的轻重链配对，有可能得到新的特异性抗体。18. 根据属性，模拟酶可分为哪几种类型？1.主客体酶模型；2.胶束酶模型；3.肽酶；4.抗体酶；5.分子印迹酶模型；6.半合成酶等。19. 分子印迹酶有什么优点？目前所选择的印迹分子有哪些？优点：通过分子印迹技术可以产生类似于酶的活性中心的空腔，对底物产生有效的结合作用，同时

20、在结合部位的空腔内诱导产生催化基团，并与底物定向排列印迹分子：底物、底物类似物、酶抑制剂、过渡态类似物以及产物等。20. 目前用环糊精做为酶的模型，可模拟哪些酶？-胰凝乳蛋白酶、核糖核酸酶、转氨酶及氧化还原酶21. 用于酶催化的非水介质主要有哪几种？1.含微量水的有机溶剂2.与水混溶的有机溶剂和水形成的均一体系3.水与有机溶剂形成的两相或多相体系4.胶束和反胶束体系5.超临界流体6.气相22. 简述酶蛋白分子的水化过程。1. 酶蛋白分子的离子化基团水化过程，在此过程中，水与酶蛋白分子的表面的的带电基团结合；2. 酶蛋白分子中的极性部分水簇的生长过程，即水与酶蛋白分子表面极性基团结合；3. 水吸

21、附到酶蛋白分子表面相互作用较弱的部位；4. 酶蛋白分子表面完全水化，被单层水分子所覆盖。23. 为什么认为水能起到酶分子的润滑剂作用？1. 水能够与酶蛋白分子中的功能团形成氢键，使酶蛋白分子功能团相互连接，进而释放其封闭结构。2. 酶需要少量的水以保持其活性的三维构象状态，水会影响酶蛋白结构的完整性、活性位点的极性和稳定性；3. 酶分子周围水的存在，能降低酶分子的极性氨基酸的相互作用，防止产生不正确的构象结构；4. 酶分子周围的水化层可以作为酶分子表面和反应介质之间的缓冲剂，是酶微环境的主要成分。24. 非水介质中酶催化反应可制备哪些光学活性化合物？含硫、磷、氮及金属的光学活性化合物25. 简

22、述四种主要淀粉酶的作用方式。1. -淀粉酶是以糖原和淀粉为底物，从分子内部切开-1，4-糖苷键而使淀粉水解；2. -淀粉酶是从底物淀粉的非还原性末端顺次水解每相隔一个的-1，4-糖苷键而使淀粉水解成麦芽糖3. 葡萄糖淀粉酶是从底物淀粉的非还原性末端顺次水解-1，4-糖苷键和分枝点-1，6-糖苷键而生成葡萄糖；4. 解枝酶或异淀粉酶只能水解糖原或支淀粉分枝点-1，6-糖苷键，并切下这个侧枝。26. 请指出常见的四种蛋白酶水解蛋白质时的作用位点。1. 胰蛋白酶的作用位点是羧基侧为碱性氨基酸的肽键2. 胃蛋白酶的作用位点为两侧有芳香族氨基酸的肽键；3. 枯草杆菌碱性蛋白酶的作用位点是羧基侧为疏水性芳

23、香族氨基酸的肽键；4. 大多数霉菌的酸性蛋白酶对其水解的肽键羧基侧的赖氨酸残基有专一性。27. 生物传感器可分为哪几类？简述生物传感器的作用原理。大致可分为酶传感器、微生物传感器、免疫传感器和场效应晶体管生物传感器。作用原理是待测物质经扩散作用进入生物活性材料，经分子识别，发生生物学反应，产生的信息继而被相应的物理或化学换能器转变成可定量和可处理的电信号，再经二次仪表放大并输出，便可知道待测物浓度。28. 在线生物传感器分析有哪些应用？ 1. 葡萄糖酶电极在酶法生产葡萄糖工业中的应用2. 用葡萄糖酶电极法测定葡萄糖淀粉酶活性的研究3. 胆碱氧化酶电极生物传感器在测定胆碱中的应用4. 胆碱酯酶电

24、极生物传感器在疾病诊断中的应用29. 对标记用酶有哪些主要要求？1. 高稳定性，标记后的抗原或抗体仍具有活性，应有较长的半衰期；2. 高的转化率，很少量的酶就可检测出；3. 检测方法简便，可以采用光吸收法或荧光法测定；4. 酶应该来源方便且较为廉价；5. 待测液中应该没有干扰酶活性测定的因素。30. 举2-3例说明如何根据酶活力变化进行相关疾病的诊断。P231 1. 胃蛋白酶 胃癌使酶活力升高；十二指肠溃疡使酶活力下降2. 脂肪酶 急性胰腺炎使酶活力显著增高；胰腺癌、胆管炎使酶活力升高3. 醛缩酶 癌症、肝病、心肌梗死等疾病可使酶活力升高1. 如何选择酶的固定化方法？a、必须注意维持酶的催化活

25、性及专一生，保持酶原有的专一性、高效催化能力和在常温常压下能起催化反应的特点。b、固定化应该有利于生产自动化、连续化。c、固定化酶应有最小的空间位阻，尽可能不妨碍酶与底物的接近，应不会引起酶的失活，以提高产品的产量。d、酶与载体必须结合牢固，从而使固定化酶能回收贮藏，利于反复使用。e、固定化酶应有最大稳定性，在制备固定化酶时，所选载体不与废物、产物或反应液发生化学反应。f、固定化酶应易与产物分离，即能通过简单的过滤或离心就可回收和重复使用。g、固定化酶成本要低，须综合考虑固定化酶在总成本中的比例，应为廉价的、有利于推广的产品，以便于工业使用。h、充分考虑到固定化酶制备过程和应用中的安全因素2.

26、 如何根据酶的不同应用形式选择合适的反应器？ a、游离酶催化反应最常用的反应器是搅拌罐式反应器，可以采用分批式操作，也可以采用流加分批式操作，对于具有高浓度底物抑制作用的酶，采用流加式分批反应可以隆低或者消除高浓度底物对酶的抑制作用。b、对于有气体参与的酶催化反应，通常采用鼓泡式反应器。c、对于某些价格较高的酶，由于游离酶与反应产物混在一起，为了使酶能够回收而循环使用，可以采有游离酶膜反应器。d、对于一些耐高温的酶，如高温淀粉酶等，可以采用喷射式反应器，进行连续式的高温短时反应。在选择固定化酶反应器时，应根据固定化酶的形状、颗粒大小和稳定性的不同而进行。3. 在进行酶的化学修饰时，如何对修饰反

27、应的专一性进行控制？a、修饰剂的选择修饰剂的选择在很大程度上要依据修饰目的而定，不同的修饰目的对修饰剂也有不同的要求。用于修饰酶活性部位的氨基酸残基的试剂应具备以下一些特征：选择性地与一个氨基酸残基反应；反应在酶蛋白不变性的条件下进行；标记的残基在肽中稳定，很易通过降解分离出来，进行鉴定；反应的程度能用简单的技术测定。b、反应条件的选择 酶与修饰剂作用所要求的反应条件，除允许修饰能顺利进行外，还必须满足如下要求：一是不造成蛋白质的不可逆变性；二是有利于专一性修饰酶蛋白。c、反应的专一性在酶的化学修饰研究中，反应的专一性非常重要。若修饰剂专一性较差，除控制反应条件外，还可利用酶分子中某些基团的特

28、殊性、选择不同的反应pH、某些产物的不稳定性、亲和标记、差别标记、蛋白质状态的差异等途径来实现修饰的专一性。4. 比较组内含子与组内含子两种核酶催化机制的异同。图5. 非水介质中的酶催化反应有哪些特点？a可进行水不溶或水溶性差化合物的催化转化，大大拓展了酶催化作用的底物和生成产物的范围；b改变了催化反应的平衡点，使在水溶液中催化水解反应的酶在非水介质中可有效催化合成反应的进行；c使酶对包括区域专一性和对映体专一性在内的底物专一性大为提高，使对酶催化作用的选择性的调控有可能实现；d大大提高了一些酶的执稳定性；e、由于酶不溶于大多数的有机溶剂，使催化后酶易于回收和重复利用；f可有效减少或防止由水引

29、起的副反应的产生；g可避免杂水溶液中的进行长期反应时微生物引起的污染；h可方便地利用对水分敏感的底物进行相关的反应；i当使用挥发性溶剂作为介质时，可使反应后的分离过程能耗降低。6.为什么近年来手性药物的研发呈高速发展的趋势？举例说明手性药物的酶法合成。传统上，许多药物是以消旋体的形式使用，便很多手性药物的外消旋体形式都存在或小或大的副作用。因此，世界上诸如美国等许多国家都出台了相应的政策和法规，明确要求一个含手性因素的化学药物，必须说明其两个对映体在体内的不同生理活性、药理作用和药代研究和生产的高速发展。例子：L-多巴的酶法合成、L-麻黄碱和D-假黄麻碱的酶法合成、利巴韦林的酶法合成、D-苯甘

30、氨基酸和D-对羟基甘氨基酸的合成、紫杉醇的酶法合成、卡托普利的酶法合成、（R）-巴氯芬的酶法合成。1.液体深层发酵答：液体深层发酵是在液体培养基中接种微生物，在一定的条件下，进行发酵，生产得到所需酶的发酵方法。液体培养基，在发酵容器中，经灭菌、冷却接入产酶细胞，在一定条件下发酵，是目前酶生产的主要方法。优点：适用范围广（微生物细胞、植物、动物cell均可）机械化程度较高，技术管理较严，酶产率较高，质量较好的产品回收率较高2.酶生物合成模式 答：同步合成型，其酶生物合成可诱导但不受分解代谢物阻遏和反应产物阻遏，酶所对应的mRNA很不稳定；延续合成型，其酶合成可受诱导但不受分解代谢物阻遏和反应产物

31、阻遏，酶所对应的mRNA很稳定；中期合成型，其酶合成受阻遏，酶所对应的mRNA不稳定；滞后合成型，对数生长期不合成，当阻遏解除了才合成，对应的mRNA稳定性高3.链霉菌的作用答：链霉菌主要生产葡萄糖异构酶，还可以用于生产青霉素酰化酶、纤维素酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶、几丁质酶等，此外，链霉菌还含有丰富的16-a-羟化酶，可用于甾（zai）体转化。P374.在酶发酵生产中，培养基中添加那些生长因素？（工业生产中）答：酵母膏，玉米浆，麦芽汁、麸皮水解液等。P405.葡萄糖效应答：所有迅速代谢能源都能阻抑较慢代谢的能源所需酶的合成。酶的生成被易分解碳源所阻遏。此称葡萄糖效应。葡萄糖效应并不是由葡萄糖

32、直接造成，而是葡萄糖某种分解代谢物引起，cAMP（环腺苷酸）是关键控制因子。 其与分解代谢物活化蛋白（CAP）结合，促使RNA多聚酶与启动基因结合而开始转录。 cAMP浓度低时，影响结合，不能转录。 葡萄糖的某种代谢产物降低了cAMP水平，即使有诱导剂存在，也不能合成分解其它糖的酶，只有葡萄糖消耗完， cAMP水平上升，才能开始转录、合成。6.细胞生长速率与什么有关 答：1、细胞生长速率与细胞浓度成正比，与产酶模式有关7.诱导物能使诱导酶大量合成的机理8.提高酶产量的措施答：1、添加诱导物：分为三类（酶的作用底物、酶的催化反应产物、作用底物的类似物）2、控制阻遏物浓度：（产物阻遏添加产物类似物

33、、分解代谢阻遏分批流加少量碳源，添加一定量的环化cAMP）3、添加表面活性剂： （离子型和非离子型增加细胞通透性）4、添加产酶促进剂： （可以促进产酶的物质）9.简述酶生物合成的模式及其生物学特性答：酶生物合成模式：根据酶的合成与细胞生长的关系，可以把酶生物合成模式分为4种类型：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 ：又称生长偶联型,是指酶合成与细胞生长同步进行，当细胞生长进入对数期时，酶也大量合成；当细胞进入稳定期时,酶的合成也停止。延续合成型：酶的合成伴随着细胞生长而开始，但在细胞生长进入稳定期后,酶的合成仍将延续较长一段时间。中期合成型：酶的合成在细胞生长一段时间后

34、才开始，而在细胞生长进入稳定期后,酶的合成也终止。滞后合成型：只有当细胞生长进入稳定期后才开始酶的合成并大量积累1.反胶束萃取的概念、原理答：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技术。原理：首先在酶蛋白相转移最佳的条件下，将酶从水相中萃取到反胶束中，然后在最佳条件下，将酶从反胶束中转移到第二种水相中即将酶从有机相中提取出来。2.SC、FE的概念、原理答：SCFE: 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技术。原理：在超临界流体中，不同点物质有不同的溶解度，溶解度大的物质溶解在超临界流体中，与不溶解或溶解度小的物质分开。然后

35、，通过升高温度或降低压力，使超临界流体变为气态，而得到所需的物质。3.沉降时间答：沉降时间是指颗粒从样品液面完全沉降到离心管底所需的时间，它取决于颗粒的沉降速度和沉降距离。4.如何评价离心机的效果答：5.反胶束萃取静电屏蔽效应答：（1）降低了带电蛋白质分子和反胶束带电界面之间的静电相互作用。（2）降低了表面活性剂头部基团之间的静电排斥力，导致在高离子强度下反胶束颗粒变小。6.超速离心分离的类型和比较（区别、联系）答：（1）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离心的方法。（2）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分离

36、方法。（3）等密度梯度离心：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），形成区带。这种方法称为等密度梯度离心或称为平衡等密度离心。区别：差速离心主要用于分离大小和密度相差较大的颗粒，而密度梯度离心和等密度梯度离心分离的颗粒相差较小差速离心的分离物沉降在管底，密度梯度离心的在某一区带，而等密度梯度离心是形成多个区带差速离心操作简单、方便但分离效果较差，密度梯度离心和等密度梯度离心相对较复杂，但分离效果好联系：都是用离心的方法进行分离都跟分离颗粒的

37、密度大小有关1.分子内交联修饰答：含有双功能基团的化合物（又称为双功能试剂），如戊二醛，己二胺和葡聚糖二乙醛等，可以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成为分子内交联修饰。2.右旋糖苷的活化答：右旋糖酐经过高碘酸（HIO4 ）活化后，与酶上氨基共价结合形成修饰酶。HIO4通过氧化邻双羟基结构而将G 打开，形成高活性醛基与H2N-酶反应，共价结合，通过调节加入HIO4的量来控制右旋糖酐的氧化程度，当它为20-25%时，与酶具有较高的结合率。3.碳二亚胺的作用答：碳二亚胺是酶分子羧基修饰 普遍采用的修饰剂。用此修饰方法可以定量测定酶分子中羧基的数目。4

38、.为了提高酶在有机介质中的催化效率可采用什么方法？答:1、酶的选择：催化反应速度，稳定性，底物专一性，对映体选择性，区域选择性，键选择性。2.底物的选择和浓度控制：要根据酶在所使用的有机介质中的专一性选择适宜的底物，酶在有机介质中进行催化，要考虑底物在有机溶剂和必需水层中的分配情况，另外，有些底物在高浓度时，会对反应产生不利影响。3.有机溶剂的选择：1)溶剂对酶反应的影响(包括对底物的溶解能力,，对反应平衡点、动力学及酶专一性的影响);(2)溶剂的毒性(对食品工业和药物生产特别重要);(3)对酶稳定性的影响。可供试验选用的有:辛烷、甲苯、异丙基醚、甲基异丁酮、乙酸乙酯、正丁醇、乙醇、四氢呋喃和

39、乙腈等。有机溶剂的极性要选择适当。通常选择2lgP5的溶剂作为催化反应的介质。在与水混溶的有机介质反应体系中，有机溶剂的含量对酶的催化作用也有显著影响。4.含水量的控制：反应体系的水活度在0.50.6范围内。5.温度控制:随着温度的升高，反应速度加快，但过高的温度会引起酶的变性失活。另一方面，温度升高，立体选择性降低。6.pH值的控制:可以通过调节缓冲液pH值和离子强度的方法对有机介质中酶催化的pH值和离子强度进行调节控制,为了使酶分子在有机介质中具有最佳的解离状态，应在酶液冻干之前或在 催化过程中采取某些保护措施。5.写出PEG修饰酶的反应过程（反应式或语言描述）答：在大分子修饰剂中，PEG

40、应用最为广泛，可以通过甲氧基化将其中一个羟基屏蔽起来，成为只有一个可被活化羟基的单甲氧基聚乙二醇（MPEG），MPEG可以采用多种不同的试剂进行活化，制成可以在不同条件下对酶分子上不同基团进行修饰的聚乙二醇衍生物。用于酶分子修饰的主要聚乙二醇衍生物有：1.MPEG与均三嗪在不同的反应条件下反应，制的活化的聚乙二醇均三嗪衍生物MPEG1和MPEG2.通过这些衍生物分子上的活泼的氯原子，可以对天冬酰胺酶等酶分子上的氨基进行修饰。2.MPEG与琥珀酰亚胺类物质反应，生成MPEG琥珀酰亚胺琥珀酸酯（SS-MPEG），MPEG琥珀酰亚胺琥珀酸胺（SSA-MPEG），MPEG琥珀酰亚胺碳酸酯（SC-MPE

41、G）等衍生物。这些衍生物可以在Ph710的条件下对酶分子的氨基进行修饰。3.PEG与马来酸酐反应生成具有蜂巢结构的聚乙二醇马来酸酐共聚物（PM）。共聚物中的马来酸酐可以通过酰胺键对酶分子上的氨基进行修饰。4.MPEG上的羟基与胺类化合物反应，生成聚乙二醇胺类衍生物，可以对酶分子上的羰基进行修饰。6.酶分子修饰工作体现在哪几个方面？答：酶分子修饰主要分为酶分子主链修饰和酶分子侧链基团修饰。主链修饰包括主链的切断和连接。采用一定方法使酶分子的侧链基团发生改变，从而改变酶分子的特性和功能的修饰方法成为侧链基团修饰。通过侧链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

42、于研究酶的活性中心中的必需基团。还可以测定某一种基团在酶分子中的数量，提高酶的活力，增加酶的稳定性，降低酶的抗原性，并且可能引起酶催化特性和催化功能的改变，以提高酶的使用价值。侧链基团修饰包括1.氨基修饰2.羧基修饰3.巯基修饰4.胍基修饰5.酚基修饰6.咪唑基修饰7.吲哚基修饰8.核糖基修饰9.分子内交联修饰10.大分子结合修饰11.亲和修饰。酶的修饰还有置换修饰，包括：氨基酸/核苷酸置换修饰（即组成单位置换修饰）可以提高酶活力，增加酶的稳定性或改变酶的催化专一性。还有金属离子置换修饰，可以提高酶活力，增强酶的稳定性，改变酶的动力学特性。最后还有通过各种物理方法使酶分子的空间构陷该发生某些改

43、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。1.1973年日本首次在工业上应用了什么酶？（固定化大肠杆菌菌体内）答：利用固定化大肠杆菌菌体中的天冬氨酸酶，由反丁烯二酸连续生产L-天冬氨酸。2.物理吸附法的特点答：利用各种固体吸附剂将酶或含酶菌体吸附在其表面上而使酶固定化的方法称为物理吸附法。优点：酶活性中心不易被破坏和酶高级结构变化少等优点。若能找到合适的载体，这是很好的方法。缺点：有酶与载体相互作用力弱，酶易脱落等缺点，所以使用受到限制。3.包埋法只适用于什么范围答：将酶或含酶菌体包埋在各种多孔载体中使酶固定化的方法称为包埋法。包埋法根据载体材料和方法的不同可分为：凝胶包埋法和

44、半透膜包埋法。1凝胶包埋法（网格型）：将酶或含酶菌体包埋在各种凝胶内部的微孔中，或凝胶细微网格中，可按需要制成一定形状的固定化酶。2、半透明包埋法（微囊型）：将酶包埋在由各种高分子聚合物制成的小球内制成固定化酶。制成的固定化酶小球直径只有几m至几百m称为微囊型。以上的两种包埋法由于酶分子的直径一般只有几十埃，这要求凝胶微孔和半透膜的孔径小于酶分子直径。这样对大分子底物和产物的进入和扩散都是不利的。因此，两种包埋法适用于底物和产物都是小分子物质的酶的固定化，如脲酶、尿酸酶、天门冬酰胺酶、过氧化氢酶等，其中凝胶包埋法是固定化微生物中用得最多、最有效的方法。4.用戊二醛交联时采用的PH值有什么特点答

45、：pH值一般与被交联的酶或蛋白质的等电点相同5.最基本的交联法叫什么？以后改进的方法有那些？答：基本的交联法：单独与酶作用（交联酶法）辅助蛋白质与酶共存时，多功能团试剂交联 （酶辅助蛋白交联）改进方法：酶吸附在载体表面上，再经受交联（吸附交联法），多功能团试剂与载体反应制得有功能团的载体，再连接酶（载体交联法）6.一般用带负电荷作载体制备的固定化酶，其最适PH值如何？产物酸碱性变化？答：带负电载体制备的固定化酶其最适pH比游离酶的最适用pH为高，因负电载体会吸引氢离子到其附近，致使其周围环境偏酸，就必须把反应液的pH值提高些才能抵消。产物为酸性时，最适pH高些；产物碱性，最适pH低些；产物中性

46、，不变。7.酶固定化的方法和特点答：酶的固定化的方法有1.吸附法。特点：该法包括物理吸附和离子交换吸附，。该法条件温和，酶的构想变化较小，但酶和载体之间结合力弱，在不适pH，高盐浓度，高温等条件下，酶易从载体脱落并污染催化反应产物等。2包埋法：1）包埋法一般不需要与酶蛋白的氨基酸残基进行结合反应，很少改变酶的高级结构，酶活回收率较高，因此，可以应用于许多酶，微生物和细胞器的固定化，但是在发生化学聚合反应时包埋酶容易失活，必须巧妙设计反应条件。（2）包埋法只适合作用于小分子底物和产物的酶，对于那些作用于大分子底物的产物的酶是不适合的。因此只有小分子可以通过高分子凝胶的网格扩散，并且这种扩散阻力还

47、会导致固定化酶动力学行为的改变，降低酶活力。3结合法：用共价键结合法制备的固定化酶，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，比较麻烦，同时由于共价结合时可能影响酶的空间构象。4.交联法：交联法制备的固定化酶或固定化菌体结合牢固，可以长时间使用。但由于交联反应条件较剧烈，酶分子的多个基团被交联，致使酶活力损失较大，而且制备成的固定化酶或固定化菌体的颗粒较小，给使用带来不便。5.热处理法：热处理法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。8.载体的活化方法有哪些？答：使载体活化的方法很多，主要的有重氮法，叠氮法

48、，溴化氰法和烷化法。P1601.水活度，最适水含量，必需水的相关问题答：水活度：指有机介质体系中水的逸度与纯水逸度之比。（用体系水蒸汽压与同条件下纯水蒸汽压之比表示）。水对酶催化反应速度的影响：在催化反应速度达到最大时的水含量称为最适水含量。水对酶分子空间构象的影响：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。2.酶在有机介质中的催化条件答:1、酶的选择：催化反应速度，稳定性，底物专一性，对映体选择性，区域选择性，键选择性。2.底物的选择和浓度控制：要根据酶在所使用的有机介质中的专一性选择适宜的底物，酶在有机介质中进行催化，要考虑底物在有机

49、溶剂和必需水层中的分配情况，另外，有些底物在高浓度时，会对反应产生不利影响。3.有机溶剂的选择：1)溶剂对酶反应的影响(包括对底物的溶解能力,，对反应平衡点、动力学及酶专一性的影响);(2)溶剂的毒性(对食品工业和药物生产特别重要);(3)对酶稳定性的影响。可供试验选用的有:辛烷、甲苯、异丙基醚、甲基异丁酮、乙酸乙酯、正丁醇、乙醇、四氢呋喃和乙腈等。有机溶剂的极性要选择适当。通常选择2lgP5的溶剂作为催化反应的介质。在与水混溶的有机介质反应体系中，有机溶剂的含量对酶的催化作用也有显著影响。4.含水量的控制：反应体系的水活度在0.50.6范围内。5.温度控制:随着温度的升高，反应速度加快，但过

50、高的温度会引起酶的变性失活。另一方面，温度升高，立体选择性降低。6.pH值的控制:可以通过调节缓冲液pH值和离子强度的方法对有机介质中酶催化的pH值和离子强度进行调节控制,为了使酶分子在有机介质中具有最佳的解离状态，应在酶液冻干之前或在 催化过程中采取某些保护措施。3.有机溶剂极性与底物极性的关系答：有机溶剂能改变酶分子必需水层中底物和产物的浓度。若有机溶剂极性小，则疏水性底物在其中溶解度大，浓度高，但难于从有机溶剂中进入必需水层，与酶分子活性中心结合的底物浓度因此较低，酶的催化速度低。反之，则疏水水性底物溶解度低，也会使催化速度减慢。4.酶在有机介质中的热稳定性答：1热稳定性提高2. 储存稳

51、定性提高。在无水状态下酶构象的刚性增加，稳定性提高；水的缺少使得酶分子中肽键水解、二硫键破坏、氨基酸异构化等无法进行。5.有机溶剂与底物和产物浓度的关系6.PH记忆的作用答：pH记忆：有机溶剂中的酶能够保持它冷冻干燥前或吸附到载体上之前所在缓冲液中的pH时的状态，酶在有机介质中能“记住”它最后存在过的水溶液的pH值，因该pH值决定了酶分子上有关基团的解离状态，这种状态在冻干过程和分散到有机介质中之后仍得到保持。应用：控制有机相中酶催化的最适pH7.有机相缓冲液的作用答:调节缓冲液pH值和离子强度的方法对有机介质中酶催化的pH值和离子强度进行调节控制。使酶达到最佳解离状态8.选择合适底物浓度的依

52、据答：底物浓度过小，则使酶的活性中心没能得到完全利用，从而使催化反应速度降低，随着底物浓度的增大，活性中心趋向于饱和，反应速度将不在上升，另外，有些底物在高浓度时，会对反应产生不利影响。还要考虑底物在有机溶剂和必需水层中的分配情况。9.生物柴油答：动植物或微生物油脂与小分子醇类经酯交换反应得到的脂肪酸酯类物质。10有机溶剂对催化的影响答：（1）对酶结构与功能的影响。酶分子悬浮在有机溶剂中进行催化反应，保持其空间结构情况有差别：有些会受破坏；有些活性中心基本上保持完整；对表面结构有影响（如结合水分子数变化）；也对酶活性中心结合位点有影响（如溶剂的渗入与底物竞争或降低中心极性降低底物结合能力）。（

53、2）对酶活性的影响。极性强的有机溶剂会夺取酶分子的结合水，影响酶微环境水化层，从而降低酶活，极性系数lgP2的极性溶剂不适作酶催化介质。（3）对底物和产物分配影响，从而影响酶催化。有机溶剂改变酶分子必须水层中的底物和产物浓度；溶剂极性小，疏水性强，疏水性底物在溶剂中溶解度大，难于进入必需水层与酶活性中心结合；极性大，亲水性强，疏水性底物难溶于溶剂中，浓度降低，使酶催化速度降低。1.哪些反应器是游离酶（固定化酶）的酶反应器答：（一）游离酶反应器的选择1、搅拌罐式反应器最常用2、有气体参与的酶催化反应，通常采用鼓泡式反应器3、价格较高的酶，为了能够回收，可采用游离酶膜反应器4、耐高温的酶，可采用喷

54、射式反应器。（二）固定化酶反应器的选择：根据固定化酶的形状、颗粒大小和稳定性进行选择。为了提高催化效率，通常采用连续反应器。搅拌罐式反应器不适用于机械强度较差的固定化酶。采用填充床反应器时应注意控制好反应器的高度。采用流化床反应器时，固定化酶的颗粒不能太大，密度要与反应液的密度相当，而且要有较高的强度。有气体参与的酶催化反应，通常采用鼓泡式反应器。平板状、直管状、螺旋管状固定化酶一般采用膜答：1.根据酶的应用形式选择反应器2.根据酶反应动力学性质选择反应器3.根据底物或产物的理化性质选择反应器3.酶反应器收得率怎么衡量答：收得率（R）：分离得到的产物量与反应生成的产物量的比值。收得率主要取决于

55、分离纯化技术及其工艺条件。4.酶反应器中底物浓度的确定答：通常底物浓度在5-10Km5.流化床型酶反应器的操作控制答：适用于固定化酶进行连续催化。但固定化酶颗粒不应过大，同时应具有较高的强度。在操作时需注意控制好底物溶液和反应液的流动速度。目前，流化床反应器主要被用来处理一些粘度高的液体和颗粒细小的底物，如用于水解牛乳中的蛋白质。 6.比较常见酶反应器的主要性能和适用范围答：一、搅拌罐式反应器：由反应罐、搅拌器和保温装置组成。1、分批搅拌罐式反应器优点：设备简单，操作容易，酶与底物混合均匀， 传质阻力小，反应较完全，反应条件易于调节控制 ：用于游离酶，酶难以回收。用于固定化酶，反应器利用率较低

56、，而且可能对固定化酶的结构造成破坏。2、连续搅拌罐式反应器：只适用于固定化酶的催化反应。优点：设备简单，操作方便，反应条件易于调节控制，底物与固定化酶接触较好，传质阻力低，反应器利用率较高。 需注意控制好搅拌速度。二、填充床式反应器：这是一种使用得最广泛的固定化酶反应器，它具有单位体积的催化剂负荷量高、结构简单、容易放大、剪切力小、催化效率高等优点，特别适合于存在底物抑制的催化反应。三、流化床反应器：适用于固定化酶进行连续催化。但固定化酶颗粒不应过大，同时应具有较高的强度。在操作时需注意控制好底物溶液和反应液的流动速度。优点：混合均匀，传质和传热效果好，温度和pH值易于调节控制，不易堵塞，对黏

57、度较大的反应液也可进行催化，能处理粉状底物、压强较小，也适合于需要排气供气的反应，缺点：需要较高的流速才能维持粒子的充分流态化，而且固定化酶颗粒易于被破坏，流体动力学变化较大，参数复杂，放大较为困难。四、鼓泡式反应器：可用于游离酶也可用于固定化酶的催化反应，可以用于连续反应，也可用于分批反应。结构简单、操作方便，剪切力小，物质与热量的传递效率高，是有气体参与的酶催化反应中常用的一种反应器。五、膜反应器：将酶的催化反应与半透膜的分离作用组合在一起的反应器。可用于游离酶也可用于固定化酶的催化反应。优：集反应与分离于一体，利于连续化生产。缺：经过长时间使用，酶或其他杂质会被吸附在膜上，造成膜透过性降

58、低，而且清洗困难。六、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，进行高温短时催化反应。适用于耐高温游离酶的连续催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.淀粉酶在一定条件下可使淀粉液化，但不称为糊精化酶。 （）10.酶法产生饴糖使用淀粉酶和葡萄糖异构酶协同作