酶工程考试复习重点

1、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 Kcat）：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

2、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

3、：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

4、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

5、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后，酶的合成也终止。D、滞后和合成型：只有当细胞大量合成以后酶才开始合成并大量积累。4、为什么延续合成型是最理想的产酶方法？因为细胞开始生长时就有酶的产生，细胞生长进入平衡期以后，酶还可以延续生成一段时间。mRNA的稳定性以及培养基中阻遏物的存在，是影响酶生物合成模式的主要因素。其中：mRNA稳定性高的，可以在细胞停止生长后继续合成其对应的酶；mRNA稳定性差的，随着细胞停止生长而终止

6、酶的合成；不受培养基中阻遏物阻遏的， 可随着细胞生长而开始酶的合成；受阻遏的酶，要在细胞生长一段时间或者平衡期后，解除阻遏，酶才开始合成。5、酶的固定化方法及其优缺点？吸附法吸附法制备固定化酶操作简单，可充分选择不同电荷、不同形状的载体，吸附过 程可以同时纯化酶，固定化酶在使用过程失活后可重新活化，同时，载体可以回 收再利用；同时，此法固定化酶酶易脱落，影响产物纯度和酶操作的稳定性。包埋法包埋法操作简单，可以制的较高活力的固定化酶，对大多数酶、粗酶制剂甚至完 整的微生物细胞都是使用的。但是，只有小分子底物和底物可以通过凝胶网络， 而对大分子不适宜，同时导致酶的活力降低。共价键 结合法酶与载体结

7、合牢固，酶不易脱落，但反应条件较激烈，酶易失活，同时，制作手 续亦较繁琐。交联法操作简单，酶的固定化程度好；但是交联反应过于激烈，许多酶固定化过程中失 效，回收率不咼。6、固定化酶的性质?（1） 与其溶液酶相比，大多数 固定化酶活性下降。原因：酶与不溶性载体相结合引起 结构发生变化；有时还会发生酶与载体多点结合， 酶活性中心的重要氨基酸残基与载体相结 合；固定化酶的空间位阻，妨碍了底物进入酶的活性点。（2）固定化酶的稳定都较其溶液酶有了较大的提高，延长了有效寿命。由于：固定化 增加了酶构象的牢固程度；固定化挡住了不利因素对酶的侵袭；限制了酶分子间的相互作用。 稳定性表现在： 热稳定性，pH 酶

8、活力关系，对蛋白酶的抵抗力提高，对变性剂、抑制剂 的抵抗力提高，操作稳定性，储藏稳定性。7、简述聚乙二醇广泛用于生物修饰的原因？聚乙二醇是线性分子，具有良好的生物相容性和水溶性，在体内无毒性、无残留、无 免疫原性，可消除酶的抗原性， 使其末端活化后可以与酶产生交联，因而被广泛用于酶的修饰。8、简述修饰酶的性质？修饰酶的热稳定性；修饰酶的抗原性；修饰酶对各类失活因子的抵抗力；修饰酶在体 内的半衰期；最适 pH ； Km的变化。9、蛋白酶活力测定的原理？蛋白酶在一定温度和 pH条件下，水解酪蛋白底物，产生不被三氯乙酸沉淀的含有酚基的氨基酸，在碱性条件下，将福林试剂还原，生成钼蓝与钨蓝，该蓝色化合物

9、，在680nm处有吸收，其吸收值与酪氨酸含量成长比，通过测定一定条件下产物酪氨酸含量的变化，即可测定蛋白酶的活力。（Folin-酚试剂）10、淀粉糖化的步骤及 DE值测定的原理？淀粉的水解分两步，第一步是利用a -淀粉酶将淀粉液化转为糊精及低聚糖，使淀粉的可溶性增加，这个过程称为液化；第二步是利用糖化酶将糊精或低聚糖进一步水解，转变为葡萄糖、麦芽糖、低聚糖混合物，这一过程即为糖化。DE值测定的原理：采用 3, 5二硝基水杨酸法测定还原糖的含量。还原糖在碱性条件下加热呗氧化成糖蒜以及其他产物，3, 5二硝基水杨酸则被还原为棕红色的3-氨基-5-硝基水杨酸。在一定范围内， 还原糖的量与棕红色物质颜

10、色的深浅成正比，利用分光光度计，在540nm波长下测定光密度只，查对标准曲线并计算，便可求出样品中还原糖的含量。11、酵母细胞固定化原理及步骤？酵母细胞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。步骤：调取活化培养 24h的酵母鞋面菌种一环，接种于10ml麦芽汁试管中，25 C摇瓶培养48h;取酵母菌体悬浮液 10ml，悬浮在10ml4%海藻酸钠溶液中混合均匀；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30120min使之形成凝胶珠； 待凝胶珠在溶液中

11、浸泡 30min后，滤除凝胶珠得到固定化细胞。12、醋酸杆菌分离原理？分离醋酸杆菌采用溴酚蓝作为指示剂，在坚定培养基上根据有无变色圈（黄色）来判 断是否产酸，若有黄色变色圈则说明产酸，可能为醋酸杆菌，再根据进一步定性实验，直到分离出醋酸菌。13、简述以酰化-DL-氨基酸制备酰化-L-氨基酸的步骤？首先用氨基酸酰化酶不对称地水解酰化-DL-氨基酸，则产生L-氨基酸和酰化-D-氨基酸；然后余下的酰化-D0氨基酸可以用消旋酶消旋，继续光学拆分，直到全部转换为L-氨基酸。14、将青霉素G或V改造成半合成青霉素的步骤？首先将青霉素 G和V裂解成6-氨基酸霉烷酸（6-APA），然后以6-APA为中间体，再

12、起 NH2上接上不同的侧链，如苯甘氨酸等，产生一系列半合成青霉素。综合1、 产蛋白酶菌株的分离是根据“水解透明圈”的有无来判断是否获取。2、 高产蛋白酶菌株的诱变方法：物理诱变一一紫外线；化学诱变剂一一亚硝酸。3、 微生物细胞固定化方法：吸附法、包埋法、不用载体法。4、 微生物细胞在固定化后安生长状态分类：固定化死细胞、活细胞、固定化增殖细胞。5、 酵母细胞固定化最后形成的是海藻酸钙凝胶小球。6、 酶工程的核心是：细胞固定化 和 酶固定化。7、培养基营养成分： 碳源、氮源、无机盐、生长因子、微量元素、产酶促进剂。8、 发酵条件对产酶的影响：温度、湿度、pH、通气量、搅拌、泡沫。9、 发酵方法：

13、固定发酵法和液体发酵法（液体深层发酵法为主）。10、 酶的分离提纯的环节：抽提、纯化、制剂。11、 酶的分离纯化过程中应注意的问题：注意防止酶的变性失活；不破坏酶的条件下尽可能 去除杂质；保证酶的催化活性；。12、 酶活力测定过程中注意的问题：测定的酶的反应速度必须是初速度；底物浓度、辅助 因子浓度必须大于酶浓度；反应必须在酶的最适条件下进行。13、 酶蛋白在细胞内外的分布情况：胞内酶 溶酶，游离在细胞内的酶；结酶，牢固与膜或者细胞颗粒结合在一起的酶。胞外酶释放到细胞外的酶。14、结晶即是一种酶是否纯化的标志，也是一种酶杂合蛋白的分离方法。15、根据分子大小轻重设计的方法：离心分离法、筛膜分离

14、法、凝胶过滤法；根据溶解度大小分离的方法：盐析法、有机溶剂沉淀法沉淀法、共沉淀法、选择性沉淀法、等电点；按分子所带正负电荷多少分离方法：离子交换分离法、电泳分离法、聚焦层析法；按稳定性差异的分离方法：选择性热变性法，选择性酸碱变化法、选择性表面变性法；按亲和力作用的分离方法：亲和层析法、亲和电泳法。16、离心分离：差数离心；密度离心一一速度离心和等密度离心17、 凝胶的选择：葡聚糖凝胶一 Sephadex G,符号G-X，x表示每克干胶吸水量的 10倍； 聚丙烯酰胺凝胶：Bio-Gel P,P后的数字乘以1000表示其分离的最大分子量；琼脂糖凝胶：Sepharose有2B,4B,6B的规格。1

15、8、用盐析法调整溶解度最常用的 硫酸铵作为调节剂。19、 带阳电荷离子交换基的交换剂在离子交换过程中吸附阴离子，称为阴离子交换剂；带阴电荷交换基的交换剂可吸附阳离子，叫阳离子交换剂。20、区带电泳中的 凝胶电泳，兼有分子筛效应，浓缩效应，电荷效应等电聚焦电泳测定的是等电点；SDS-PAGE测定的是蛋白质的分子量。21、 亲和层析的核心是 亲和吸附剂；亲和分离的步骤： 亲和吸附；洗涤洗脱；再生 。22、 辅酶的固定方法：载体结合法和 包埋法。23、 动植物细胞的固定化方法：吸附法 和 包埋法。24、 酶分子的体外改造可分为：酶分子的表面修饰和 酶分子的内部修饰。常用的修饰剂有：聚乙二醇、右旋糖酐

16、、肝素、蔗糖聚合物等。其中聚乙二醇 应用最广。25、酶化学修饰的目的：主要是提高没的稳定性和消除作为外援物质在体内的抗原性。26、 氨基的化学修饰：乙酸酐修饰、2，4，6-三硝基苯磺酸修饰、2，4-二硝基氟苯修饰、氨基的烷基化、丹磺酰氯（DNS）修饰、苯丙硫氰酸酯（PITC）修饰（即Edman反应）。 羧基的化学修饰：水溶性羰二亚胺或氨化反应； 硼氟化三甲锌盐反应； 甲醇一HCI酯化 反应。27、酶蛋白修饰反应的主要类型：氨基化反应；烷基化反应；氧化还原反应；芳香环取代反 应；28、固定化酶反应器：填充床反应器（固定床反应器）适合于各种形状的固定化酶和不含 固体颗粒、粘度不大的底物溶液，以及有产物抑制的转化反应；流化床反应器（FBR）可用于处理黏度较大和含有固体颗粒的底物溶液。29、酶反应器生产能力下降的原因：