酶工程考试复习重点
酶工程-考试重点
第二章微生物发酵产酶名词解释酶生物合成的诱导作用:加入某些物质使酶的生物合成开始或加速进行的现象酶生物合成的反馈阻遏作用:又称产物阻遏作用,是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作用:是指某些物质(主要是指葡萄糖和其他容易利用的碳源等)经过分解代谢产生的物质阻遏某些酶(主要是诱导酶)生物合成的现象判断组成酶or诱导酶受什么阻遏固定化细胞:又称为固定化活细胞或固定化增殖细胞,指采用各种方法固定在载体上,在一定的空间范围进行生长、繁殖和新陈代谢的细胞固定化原生质体:是指固定在载体上,在一定的空间范围内进行新陈代谢的原生质体原生质体:是除去细胞壁后由细胞膜及包内物质组成的微球体。
原生质体由于除去细胞壁这一扩散屏障,有利于胞内物质透过细胞膜分泌到细胞外,可以用于胞内酶等胞内产物的生产。
问答题何为细胞产酶动力学,简述其动力学模型产酶动力学主要研究发酵过程中细胞产酶速率以及各种因素对产酶速率的影响规律,主要为宏观产酶动力学。
根据细胞产酶模式的不同,产酶速率和细胞生长速率的关系也有所不同。
1)同步合成型的酶:其产酶与细胞生长欧联,在平衡期产酶速率为零,即非生长偶联的比产酶速率β=0 方程: dE /dt=αμX2)中期合成型的酶:在培养液中有阻遏物存在,α=0,无酶产生。
在此阶段的产酶动力学方程与同步合成型相同3)滞后合成型:其合成模式为非生长偶联行,生长偶联的比产酶系数α=0 方程: dE/dt=βX4)延续合成型的酶:在细胞生长期和平衡期均可以产酶,产酶速率是生长偶联与非生长偶联产酶速率之和(最理想状态)方程: dE /dt=αμX+βX受mRNA抑制的模型:1)、2)原核生物中酶生物合成的调节主要是转录水平的调节,与酶的生物合成密切相关的基因有4种:调节基因、启动基因、操纵基因和结构基因。
结构基因与操纵基因、启动基因一起组成操纵子。
原核生物中有两种类型操纵子:诱导性,如乳糖操纵子;阻遏型操纵子,如色氨酸操纵子。
酶工程考试复习重点
酶工程考试复习重点复习重点:第六章酶与细胞的固定化选择:1. 固定化酶稳定性升高表现在(ABCD)A.固定化增加了酶的耐热性B.固定化增大了酶对变性剂、抑制剂的抵抗能力C.固定化减轻了蛋白酶的破坏作用D.固定化可以增强贮存稳定性和操作稳定性2. 固定化酶的方法有(ABCD)A. 吸附法B.包埋法C.结合法D.交联法3. 用带负电荷的载体制备固定化酶后,酶的最适pH(A)A.向碱性一侧移动B.向酸性一侧移动C.不改变D.不确定4.用带正电荷的载体制备固定化酶后,酶的最适pH (B)。
A.向碱性一侧移动B.向酸性一侧移动C.不改变D.不确定5. 酶催化反应的产物为碱性物质时,固定化酶的最适pH (B)A.比游离酶的最适pH高一些B.比游离酶的最适pH低一些C.与游离酶的最适pH相同D.随机变化6.氨基酰化酶可以催化(C)A.D,L-氨基酸生成D-氨基酸和L-氨基酸B. D,L-乙酰氨基酸水解生成D,L-氨基酸C. L-乙酰氨基酸水解生成L-氨基酸D. D-乙酰氨基酸水解生成D-氨基酸7.下列几种方法中,不属于固定化细胞的方法有:(A )。
A. 结合法B.吸附法C.包埋法D.直接固定法填空:1.用带负电荷的载体制备的固定化酶,其最适pH比游离酶的最适pH高,用带正电荷的载体制备的固定化酶,其最适pH比游离酶的最适pH低,用不带电荷的载体制备的固定化酶,其最适pH与游离酶的最适pH相同。
2.酶催化反应的产物为酸性时,固定化酶的最适pH比游离酶的最适pH高,产物为碱性时,固定化酶的最适pH比游离酶的最适pH低,产物为中性时,最适pH不变。
3.借助双功能试剂或多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。
名词解释:1.固定化酶:被局限在某一特定区域上的、并且保留了它们的催化活力,可以反复、连续使用的酶。
2.物理吸附法:通过载体表面和酶分子表面之间的氢键、疏水键和π-电子亲和力等物理作用力,将酶固定于不溶性载体的方法,称为物理吸附法,简称吸附法。
酶工程考试重点
第一章:绪论◆酶:由生物体产生的具有生物催化功能的生物大分子,按照分子中起催化作用的主要组分的不同,自然界中天然存在的酶可以分为蛋白类酶(protein enzyme)和核酸类酶◆酶工程:酶的生产、改性与应用的技术过程称为酶工程◆锁与钥匙学说:底物结构必须与酶活性部位的结构非常互补,就像锁与钥匙一样,这样才能紧密结合,形成酶-底物复合物。
这个学说可以解释酶的绝对专一性,但是不能解释酶的相对专一性。
◆诱导契合理论:酶分子活性中心的结构并不与底物分子的结构互补,但活性中心有一定的柔性,当底物分子与酶分子相遇时可以诱导酶蛋白的构象发生相应的变化,使活性中心的各个结合基团与催化基团达到对底物结构正确的空间排布与定向,从而使酶与底物互补结合,产生酶-底物复合物,并使底物发生化学反应◆中间产物学说:酶首先与底物结合成酶-底物复合物,然后转变成酶-过渡态中间物复合物,然后,生成酶-产物复合物,最后从酶分子上释放产物,从而大大降低反应的活化能(分子由基态转变为过渡态即活化态所需的能量)。
◆Km 值是当酶反应速度为最大反应速度一半时的底物浓度◆竞争性抑制:抑制剂竞争性与酶的活性中心结合,从而阻止底物与酶的结合。
这是最常见的一种可逆抑制作用。
随着底物浓度增加,酶的抑制作用减弱。
Vm 不变,Km 增大◆非竞争性抑制:底物和抑制剂可以同时与酶结合,抑制剂结合于活性中心以外的部位,两者没有竞争作用,但影响产物的释放,Vm 降低,Km 不变◆反竞争性抑制Vm 降低,Km 减小◆酶活力:酶催化底物发生化学反应的能力。
测定酶活力,实际上就是测定酶促反应进行的速度。
酶促反应速度越快,酶活力就越大;反之,速度越慢,酶活力就越小。
◆酶的比活力:每毫克酶蛋白(酶制剂)所含的酶活力单位数称为酶的比活力,用U/mg 蛋白表示。
酶的比活力是酶制剂的一个纯度指标。
对同一种酶来说,比活力愈高,表明酶纯度愈高。
◆酶的生产方法:.提取分离法;生物合成法;化学合成法第二章:微生物发酵产酶结构基因、操纵基因与启动基因一起组成操纵子,分为诱导型与阻遏型。
酶工程复习要点
1、酶的催化作用特点:具有专一性,催化效率高和反应条件温和等显著特点。
2、酶研究的两个方向:理论研究方向和应用研究方向。
理论研究方向:酶的理化性质、催化性质、催化机制等。
应用研究:促进了酶工程的形成。
3、酶工程的定义:利用酶或者微生物细胞,动植物细胞,细胞器,借助于酶的催化作用,通过工程学手段生产产品或提供社会服务的科学体系。
4、酶工程的应用范围:①对生物资源中天然酶的开发和生产②自然酶的分离纯化与鉴定技术③酶的固定化技术④酶反应器的研制与应用⑤与其它生物技术领域的交叉与渗透。
5、酶工程的组成:①酶的发酵生产②酶的分离纯化③酶分子修饰④酶和细胞固定化⑤酶反应器和酶的应用等方面。
6、酶工程的主要任务:通过预先设计,经过人工操作控制而获得大量所需的酶,并通过各种方法使酶发挥其最大的催化功能。
8、酶的分类:第1类,氧化还原酶;第2类,转移酶;第3类,水解酶;第4类,裂合酶;第5类,异构酶;第6类,合成酶;第7类,核酸类酶。
9、酶的作用机制:酶的催化机理可能与几种因素有关:酶与底物结合时,两者构象的改变使它们互相契合,底物分子适当地向酶分子活性中心靠近,并且趋向于酶的催化部位,使活性中心这一局部地区额底物浓度大大增高,并使底物分子发生扭曲,易于断裂。
在另一些情况中,可能还有一些其他的因素使酶反应速度稍有一些提高,如酶与底物形成有一定稳定度的过渡态中间物——共价的ES中间物,这种ES中间物又可迅速地分解成产物,又如酶活性中心的质子供体和质子受体对底物分子进行了广义的酸碱催化等。
10、酶的催化能力:酶仅能改变化学反应的速度,并不不能改变化学反应的平衡点。
酶本身在反应前后也不发生变化例如肽键遇水自发地进行水解的反应极为缓慢,当有蛋白酶存在时,这个反应则进行得十分迅速,可降低反应的活化能。
在一个化学反应体系中,反应开始时,反应物(S)分子的平均能量水平较低为“初态”,在反应的任何一瞬间反应物中都有一部分分子具有了比初态更高一些的能量,高出的这一部分能量称为活化能,使这些分子进入“过渡态”,这时就能形成或打破一些化学键,形成新的物质——产物(P)。
酶工程复习
酶工程复习一、名词解释1、诱导与阻遏:诱导是加进某种物质,使酶的生物合成开始或加速进行的过程。
阻遏是容易利用的碳源的分解代谢的产物阻遏某些酶(主要是诱导酶)生物合成的现象。
2、最适生长温度与最适生产温度:最适生长温度是在该温度下,微生物细胞的生长速率最大。
最适产酶温度低于最适生长温度,在较低温度下,提高酶的稳定性,延长细胞产酶时间。
3、生长因子:细胞生长繁殖不可缺少的微量有机化合物,如aa, 嘌呤,嘧啶,激素4、等电点沉淀利用两性电解质在等电点时溶解度最低,以及不同的两性电解质有不同的等电点这一特性,通过调节溶液的pH值,使酶或杂质沉淀析出,从而使酶与杂质分离的方法称为等电点沉淀。
5、盐析沉淀是利用不同蛋白质在不同的盐浓度条件下溶解度不同的特点,通过在酶液中添加一定浓度的中性盐,使酶或杂质从溶液中析出沉淀,从而使酶与杂质分离的过程。
6、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。
7、分子内交联修饰:含有双功能基团的化合物(双功能试剂)如戊二醛、己二胺、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称为分子内交联修饰。
8、酶的有限水解修饰:在肽链的限定位点进行水解,使酶的空间结构发生某些精细的改变,从而改变酶的特性和功能的方法,称为肽链有限水解修饰。
9、酶的定点突变技术:定点突变技术是指在DNA序列中的某一特定位点上进行碱基的改变从而获得突变基因的的操作技术。
10、侧链基团修饰:采用一定的方法(一般为化学法)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称为侧链基团修饰。
11、抗体酶(Catalytic antibody) ,又称催化抗体,是指通过一系列化学与生物技术方法制备出的具有催化活性的抗体,它除了具有相应免疫学性质,还类似于酶,能催化某种活性反应,是一种新型人工酶制剂,是一种具有催化功能的抗体分子。
酶工程考试重点
第一章绪论1.酶工程:酶的生产与应用的技术过程叫酶工程。
2.酶:酶是具有生物催化功能的生物大分子。
3.酶的分类:①蛋白类酶(P酶)【氧化还原酶,转移酶、水解酶、裂合酶,异构酶,合成酶】;②核酸类酶(R酶):a 分子内催化R酶(自我剪切酶,自我剪接酶);b 分子间催化R酶(DNA剪切酶,RNA剪切酶,多肽剪切酶···)4.酶的命名:底物名称+催化反应的类型+酶。
如葡萄糖氧化酶。
5.酶活力单位:在特定条件下,每1min催化1umol(微摩尔)的底物转化为产物的酶量定义为1个酶活力单位。
国际单位IU。
6.酶比活力:酶的比活力是酶纯度的一个指标,是指在特定条件下,单位质量(mg)蛋白质或RNA所具有的酶活力单位数。
酶比活力=酶活力(单位)/mg(蛋白质或RNA)7.酶工程发展概况:1894年日本的高峰让吉从米曲霉中制备得到高峰淀粉酶,开创了近代酶的生产和应用的先例。
1949年微生物液体深层培养技术成功地应用于细菌α-淀粉酶的发酵生产,揭开了现代酶制剂工业的序幕。
1960年,法国的雅各和莫诺德提出操纵子学说,为酶的生物合成提供了理论根据。
20世纪80年代的动植物细胞培养技术,为酶的生产提供了新途径。
随着酶生产技术的发展,酶在医药、食品、工业、农业、能源、环保和科研等领域得到广泛应用。
此后产生酶固定化和分子修饰技术。
第二章酶生物合成的基本理论1.酶的生物合成:指细胞内RNA和蛋白质的合成过程。
2.转录:以DNA为模板,以核苷三磷酸为底物,在依赖DNA的RNA聚合酶的作用下,生成RNA的过程。
转录分以下四步:㈠转录的起始:RNA的生物合成的起始位点是在DNA的启动基因(启动子)上。
识别启动基因的任务由σ因子完成。
σ因子的作用是转录的起始所必需,故又称为转录因子。
起始阶段的重要问题是RNA聚合酶与DNA的启动基因的相互作用。
㈡RNA链的延伸:核心酶沿着模板DNA移动,DNA的双链逐渐解旋,按照模板上的碱基序列,逐个加入与其互补的核苷三磷酸,聚合生成多聚核苷酸链。
酶工程考点
酶工程考点2021年酶工程复习要点(老师给)1.酶工程的发展历史;氨基酰化酶、青霉素酰化酶、葡萄糖异构酶、天冬氨酸酶等酶的应用;常见酶如蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶、糖苷酶和果胶酶等的作用机理;酶的三大催化特性;a)氨基酰化酶:催化剂dl-氨基酸生产l-氨基酸。
b)青霉素酰化酶:青霉素酰化酶,又称为青霉素酰胺酶或青霉素氨基水解酶。
该酶已大规模应用于工业生产β-内酰胺类抗生素的关键中间体和半制备β-内酰胺类抗生素。
c)葡萄糖异构酶:用于淀粉酶生产,进行葡萄糖异构化反应。
生产果葡糖浆,以代替蔗糖。
d)天冬氨酸酶:催化富马酸和氨生成天冬氨酸。
e)蛋白酶:将蛋白质多肽链从中间阻断或从两端逐一水解,分解成氨基酸。
f)脂肪酶:水解酶类,能逐步的将甘油三酯水解成甘油和脂肪酸。
g)纤维素酶:复合酶,水解纤维素分解成葡萄糖的一组酶的总称。
h)糖苷酶:又称糖苷水解酶,就是所有可以水解糖苷键的酶类的总称。
i)果胶酶:就是指水解植物主要成分―果胶质的酶类。
j)酶的三大催化特性:专一性强、催化效率高、作用条件温和。
2.酶生物合成的调节机理(主要就是原核生物):mRNA水平调节,操纵子概念;分解代谢(葡萄糖效应原理)、诱导Dozul(诱导物的种类)、新陈代谢产物Dozul;a)原核生物中酶合成的调节主要是转录水平的调节,主要有三种模式,即分解代谢物Dozul促进作用,酶制备的诱导促进作用和酶制备的意见反馈Dozul促进作用。
b)操纵子(operon)是一组功能上相关,受同一调控区控制的基因组成的一个遗传单位。
c)分解代谢物阻遏作用(葡萄糖效应):当葡萄糖作碳源时,葡萄糖的降解物对腺苷酸环化酶存有抑制作用,camp的浓度减少,引致cap-camp复合物增加,启动基因的适当位点没足够多的cap-camp复合物融合,rna聚合酶无法融合启动基因的适当位点,mRNA无法展开,酶的生物合成受制约。
d)酶合成的诱导作用是加入某些物质使酶的生物合成开始或加速的现象。
酶工程复习资料
由活细胞产生的生物催化剂,具有特殊作用的蛋白质,能在生命体内(包括动物、植物和微生物)催化一切化学反应,维持生命特征。
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, 以应用目的为出发点来研究酶, 利用酶的催化特性并通过工程化将相应原料转化为目的物质的技术。
水溶性酶经物理或者化学方法处理后成为不溶于水的但仍 具有酶活性的一种酶的衍生物,在催化反应中以固相状态作用于底物。
表示酶活力大小的尺度;一个国际单位(IU)是指在特定条件下(25℃),每分钟内转化 1mol 底物或者催化形成 1mol 产物所需的酶量。
一个 Kat(卡塔尔,酶活性国 际单位)是指每秒钟内转化 1mol 底物所需的酶量, 1 Kat = 6107 IU 。
(酶活力:指酶催化一定化学反应的能力;用在一定条件下, 所催化的反应初速度来表示; 是研究酶的特性,酶制剂生产应用以及分离纯化时的一项必不可少的指标。
) 是酶纯度的量度,是指单位分量酶蛋白所具有的酶活力,单位为 IU/mg 。
比活力越大,酶纯度越高。
比活力=活力单位数/每毫克酶蛋白。
可产生一种组成型调节蛋白(regulatory protein) (一种变构蛋白),通过与效应物(effector) (包括诱导物和辅阻遏物)的特异结合而发生变构作用,从而改变它与控制基因的结合力。
调节基因常位于调控区的上游。
位于启动基因和结构基因之间的一段碱基顺序,能特异性地与调节基因产生的变构蛋白结合,控制酶合成的时机与速度。
决定某一多肽的 DNA 模板,与酶有各自的对应关系,其中的遗传信息可转录为mRNA ,再翻译为蛋白质。
是指在一定的条件下,用适当的溶剂或者溶液处理含酶原料,使酶充分溶解到 溶剂或者溶液中的过程。
是指在份子水平上不同粒径份子的混合物在通过半透膜时,实现选择分离的技术,半透膜又称为分离膜,膜壁弥漫小孔,根据孔径大小可以分为:微滤膜( )、超滤膜(uF)、纳滤膜(NF)、反渗透膜(RO)等,分离都采用错流过滤方式。
酶工程复习重点考点
1.酶生物合成法生产的主要工艺过程包括那几个步骤?(1)用作培养菌种及扩大生产的发酵罐的培养基的配制(2)培养基、发酵罐以及辅助设备的消毒灭菌(3)将已培养好的有活性的纯菌株以一定量转接到发酵罐中(4)接种到发酵罐中的菌株控制在最适条件下生长并形成代谢产物(5)将产物抽提并进行精制(6)回收或处理发酵过程中产生的废物和废水如何控制微生物发酵产酶的工艺条件?发酵过程中,为了能对生产过程进行必要的控制,需要对有关工艺参数进行定期取样测定或进行连续测量。
参数中,对发酵过程影响较大的有温度、PH、溶解氧浓度等。
(1)温度:温度对发酵的影响是多方面的,主要表现在对细胞生长、产物形成、发酵液的物理性质和生物合成方面。
例如:枯草杆菌的最适温度为34--37℃,黑曲霉的最适温度为28--32℃(2)pH:发酵过程中pH的变化取决于所用的菌种、培养基的成分和培养条件。
微生物生长和生物合成都有其最适和能够耐受的pH范围,大多数微生物生长的最适pH6.3-7.5,霉菌和酵母生长的最适pH4-6,放线菌生长的最适pH7-8。
(3)溶解氧浓度:对于好氧发酵,溶解氧浓度是最重要的参数之一。
好氧性微生物深层培养时,需要适量的溶解氧以维持其呼吸代谢和某些产物的合成,氧的不足会造成代谢异常,产量降低。
简述凝胶层析、亲和层析、离子交换层析的原理和操作要点?离子交换层析原理:根据待分离物质带电性质不同的分离纯化方法。
操作:a上样:上样体积不十分严格。
b洗脱:增加溶液的离子强度c梯度洗脱法:改变溶液的pHd再生:用0.5mol/LNaOH和0.5mol/L NaCl混合溶液或0.5mol/L HCl处理。
凝胶层析原理:利用某些凝胶对于不同分子大小的组分阻滞作用的不同。
大分子物质不能进入凝胶孔内,在凝胶颗粒之间的空隙向下移动,并最先被洗脱出来;小分子物质可自由出入凝胶孔,流程长而后流出层析柱。
操作:a凝胶的选择和处理,根据相对分子质量范围选择相应型号的凝胶介质。
酶工程 考试重点
第二章微生物发酵产酶名词解释酶生物合成的诱导作用:加入某些物质使酶的生物合成开始或加速进行的现象酶生物合成的反馈阻遏作用:又称产物阻遏作用,是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作用:是指某些物质(主要是指葡萄糖和其他容易利用的碳源等)经过分解代谢产生的物质阻遏某些酶(主要是诱导酶)生物合成的现象判断组成酶or诱导酶受什么阻遏固定化细胞:又称为固定化活细胞或固定化增殖细胞,指采用各种方法固定在载体上,在一定的空间范围进行生长、繁殖和新陈代谢的细胞固定化原生质体:是指固定在载体上,在一定的空间范围内进行新陈代谢的原生质体原生质体:是除去细胞壁后由细胞膜及包内物质组成的微球体。
原生质体由于除去细胞壁这一扩散屏障,有利于胞内物质透过细胞膜分泌到细胞外,可以用于胞内酶等胞内产物的生产。
问答题何为细胞产酶动力学,简述其动力学模型产酶动力学主要研究发酵过程中细胞产酶速率以及各种因素对产酶速率的影响规律,主要为宏观产酶动力学。
根据细胞产酶模式的不同,产酶速率和细胞生长速率的关系也有所不同。
1)同步合成型的酶:其产酶与细胞生长欧联,在平衡期产酶速率为零,即非生长偶联的比产酶速率β=0 方程: dE /dt=αμX2)中期合成型的酶:在培养液中有阻遏物存在,α=0,无酶产生。
在此阶段的产酶动力学方程与同步合成型相同3)滞后合成型:其合成模式为非生长偶联行,生长偶联的比产酶系数α=0 方程: dE/dt=βX4)延续合成型的酶:在细胞生长期和平衡期均可以产酶,产酶速率是生长偶联与非生长偶联产酶速率之和(最理想状态)方程: dE /dt=αμX+βX受mRNA抑制的模型:1)、2)原核生物中酶生物合成的调节主要是转录水平的调节,与酶的生物合成密切相关的基因有4种:调节基因、启动基因、操纵基因和结构基因。
结构基因与操纵基因、启动基因一起组成操纵子。
原核生物中有两种类型操纵子:诱导性,如乳糖操纵子;阻遏型操纵子,如色氨酸操纵子。
酶工程重点
一1、酶是生物体内进行新陈代谢不可缺少的受多种因素调节控制的具有催化能力的生物催化剂。
2、酶具有一般催化剂的特征:1.只能进行热力学上允许进行的反应;2.可以缩短化学反应到达平衡的时间,而不改变反应的平衡点;3.通过降低活化能加快化学反应速度通常要高出非生物催化剂催化活性的106~1013倍3、酶的命名有两种方法:系统名、惯用名。
(1)氧化-还原酶:氧化-还原酶催化氧化-还原反应。
主要包括脱氢酶(dehydrogenase)和氧化酶(Oxidase)。
另有过氧化物酶,氧合酶,细胞色素氧化酶等(2)转移酶:转移酶催化基团转移反应,即将一个底物分子的基团或原子转移到另一个底物的分子上。
(3)水解酶:水解酶催化底物的加水分解反应。
主要包括淀粉酶、蛋白酶、核酸酶及脂酶等。
(4)裂合酶:它能催化一个分子分成两个或多个分子,当然也可将两个或多个分子变成一个分子。
裂合酶催化从底物分子中移去一个基团或原子形成双键的反应及其逆反应。
主要包括醛缩酶、水化酶及脱氨酶等。
(5)异构酶:异构酶催化各种同分异构体的相互转化,即底物分子内基团或原子的重排过程。
与转移酶不同,异构酶催化的是分子内部的基团转移( 注意!!!)(6)合成酶:又称为连接酶,能够催化C-C、C-O、C-N 以及C-S 键的形成反应。
这类反应必须与ATP 分解反应相互偶联。
特点是需要三磷酸腺苷等高能磷酸酯作为结合能源,有的还需要金属离子辅助因子4、酶的种类:氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂合酶、异构酶、合成酶1.单体酶(monomeric enzyme):仅有一条具有活性部位的肽链,全部参与水解反应。
2.寡聚酶(oligomeric enzyme):由几个或多个亚基组成,亚基牢固地联在一起,单个亚基没有催化活性。
亚基之间以非共价键结合。
3.多酶复合物(multienzyme system):几个酶镶嵌而成的复合物。
这些酶催化将底物转化为产物的一系列顺序反5、酶的催化作用受到底物浓度、酶浓度、温度、pH值、激活剂浓度、抑制剂浓度等诸多因素的影响。
酶工程重点考试
1.酶作用专一性机理专一性:一种酶只能作用于一种或一类底物。
表现为锁钥模型认为整个酶分子的天然构象是具有刚性结构的,酶活性部位的形状与所需作用的底物形状相吻合,它们可以象钥匙与锁一样互相匹配。
此学说可以较好的解释酶的立体异构专一性;但不能解释酶的多底物现象、酶对正反方向的催化等诱导契合模型该学说认为酶的活性部位并不是和底物的形状正好互补的,而是在酶和底物结合的过程中,由于酶与底物相互诱导,使底物分子或酶分子,有时是两者的构象同时发生了一定的变化后才互补的,这个动态的辨认过程称为诱导契合。
2.抑制作用:通过与酶分子上的某些必需基团结合,使这些基团的结构和性质发生改变,从而引起酶活力下降或丧失,这种作用称为抑制作用。
3.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。
4.酶活力:也称酶活性,指酶催化一定化学反应的能力。
其大小可用在一定条件下,它所催化的某一化学反应的反应速率来表示,两者呈线性关系。
所以测定酶的活力就是测定酶的反应速率酶反应速率:用单位时间内、单位体积中底物的减少量或产物的增加量来表示。
单位:浓度/单位时间5.酶的比活力:代表酶的纯度,用每mg蛋白质所含的酶活力单位数表示,对同一酶来说,比活力愈大,表示酶的纯度愈高。
6.细胞的破碎的方法:机械破碎法、物理破碎法、化学破碎法、酶促破碎法7.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8.交联法:用双功能或多功能试剂使酶分子之间、酶分子与惰性蛋白之间,酶分子与载体之间进行交联反应,形成网络结构的固定化方法。
9.酶化学修饰的方法酶分子内部化学修饰1、肽链有限水解修饰2、氨基酸置换修饰3、金属离子置换修饰酶分子表面化学修饰4、酶分子侧链基团的修饰5、大分子结合修饰6、化学固定修饰10.同工酶指具有同一底物专一性,并能催化同一种化学反应,但分子结构与理化性质不完全相同的一组酶判断题1、酶是具有生物催化特性的特殊蛋白质。
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1.酶:是由活细胞产生的,具有高效、专一催化功能的生物大分子。
分为蛋白类酶(P酶)和核酸类酶(R酶)2.酶工程:是生物技术的重要分支,它是酶学和微生物学的基本原理与化学工程有机结合而产生的交叉科学技术,他是从应用的目的出发,研究酶的生产与应用的一门技术性科学。
3.可分为化学酶工程和生物酶工程。
化学酶工程主要指天然酶、化学修饰酶、固定化酶及化学人工酶的研究与应用;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相结合的产物,主要包括①用基因工程技术大量生产酶(克隆酶)②修改酶基因产生遗传修饰酶(突变酶)③设计新的酶基因,合成自然界不曾有的新酶。
4.酶工程的主要任务是经过预先设计,通过人为操作,获得人们所需要的酶,并通过各种方法使酶充分发挥其催化功能。
5.食品酶工程是将酶工程的理论与技术应用于食品工业领域,将酶学基本原理与食品工程相结合,为新型食品及食品原料的发展提供技术支持。
6.锁钥学说:当底物契合到酶蛋白的活性中心时,很像一把钥匙插入到一把锁中,因而使底物发生催化反应。
中间产物学说:第五必须首先与酶形成中间复合物,然后再转变为产物,并重新释放出游离的酶。
诱导契合学说:酶分子的构象与底物原来并非恰当吻合,只有当底物分子与酶分子相碰撞时,可诱导酶蛋白的构象变得能与底物配合,才结合形成中间络合物,进而引起第五份子发生相应的化学变化。
7.核酸类酶:具有催化活性的RNA8.酶催化作用的特点:①酶的温和性②专一性③高效性④可调性机理:降低反应活化能。
9.酶活性的调节:《1》酶的可逆共价调节:指酶蛋白分子上的某些残基在另一种酶的催化下进行可逆的共价修饰,从而使酶在活性形式与非活性形式之间相互转变的过程;《2》酶的别构调节:指某些化合物(成为配给或效应物)与酶的活性中心以外的位点结合后,引起酶蛋白构象的变化,从而改变酶活性的方式,能发生别构效应的酶称为别构酶。
别构酶有多亚基,两中心(活性中心(负责对底物的结合与催化)、别构中心(可结合效应物,负责调解酶促反应的速率))10.协同效应:指蛋白质和一个配体(包括底物和效应物)结合之后,可以影响蛋白质和另一个配体之间的结合能力。
酶工程考试重点
酶工程考试重点第一章绪论1、什么是酶工程:是一项利用酶、含酶细胞器或细胞(微生物、动物植物)作为生物催化剂来完成重要的化学反应,并将相应底物转化成有用物资的应用型生物高新技术。
2、酶对日常生活生产的影响:①作为一种新的工业催化剂;②用于食品加工;③用作医药;④用作分析试剂;⑤用于筛选新的生理活性物质;⑥用作开发新能源;⑦用于污水处理。
3、固定化酶的优点:①稳定性高;②酶可反复利用;③产物纯度高,副产物少,从而有利于提纯;④生产可连续化,自动化;⑤设备小型化,节约能源等。
第二章和第三章1、酶的生产方法:①提取分离法;②生物合成法(发酵法);③化学合成法。
2、产酶的微生物:①细菌:无芽孢杆菌、芽孢杆菌、球菌;②放线菌:链霉菌(主要产胞外酶和抗生素);③酵母菌:酿酒酵母(真核生物);④霉菌:根霉、毛霉和犁头霉;⑤曲霉:青霉、木霉。
3、酶生物合成的模式:①生长偶联型:酶的合成与细胞生长同步进行,所以又称同步合成型。
当细胞进入生长期,酶即开始大量合成;当细胞生长进入平衡期后,酶的合成随即停止。
(根瘤生产脂肪酶和树状黄杆菌生产葡萄糖异构酶)②非生长偶联型:只有当细胞生长进入平衡期以后,酶才开始合成并大量积累,所以又称滞后合成型。
(黑曲霉产生的酸性蛋白酶)③部分生长偶然联型:又称连续合成型,酶的合成与细胞生长同步开始在细胞生长进入平衡期后,酶还可以继续合成。
(黑曲霉中聚乳糖醛酸酶)4、提高酶产量的策略:⑴条件控制:①添加诱导物:酶的作用底物、酶作用底物的前体、酶的反应产物、酶的底物类似物或底物修饰物等。
②降低阻遏物浓度:设法从培养基中除去其终产物,以消除反馈阻遏;向培养基中加入代谢途径的某个抑制因子,切断代谢途径通路,可限制细胞内末端产物的积累,便可达到缓解其反馈阻遏的目的;③促进分泌;④添加产酶促进剂。
⑵遗传控制:①改良菌种:使诱导型变为组成型;使阻遏型变成去阻遏型;②基因工程育种。
5、用于产酶细胞需具备哪些条件:①酶的产量高;②容易培养和管理;③产酶性能稳定;④利于酶产品的分离纯化;⑤安全可靠。
酶工程考试复习重点
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K cat):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: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。
酶工程期末复习T
一、名词解释(10*2’)1.酶(Enzyme):具有生物催化功能的生物大分子,按照其化学组成,可以分为蛋白类酶(P酶)和核酸类酶(R酶)两大类别。
蛋白类酶主要由蛋白质组成,核酸类酶主要由核糖核酸(RNA)组成。
2.酶工程(Enzyme Engineering):从应用目的出发研究酶,在一定的生物反应装置中利用酶的催化性质,将相应原料转化成有用的物质的过程,是生物技术的重要组成部分。
3.单体酶:以一个独立的三级结构为完整生物功能分子的最高结构形式的酶。
4.寡聚酶:以一个独立的四级结构为完整生物功能分子的最高结构形式的酶。
5.多酶复合体:由多种酶彼此镶嵌成一个功能完整的具有特定结构的复合体,它们相互配合依次进行,催化连续的一系列相关反应。
6. 酶活力(enzyme activity):酶催化底物发生化学反应的能力。
测定酶活力,实际上就是测定酶促反应进行的速度。
7. 酶单位:在一定条件下,一定时间内将一定量的底物转化为产物所需的酶量。
酶含量用每克酶制剂或与每毫升酶制剂含多少酶单位来表示(U/g或U/m1)。
8. 酶的比活力:每毫克酶蛋白(酶制剂)所含的酶活力单位数称为酶的比活力(specific activity),用U/mg蛋白表示。
9.蛋白质分子设计:通过蛋白质模型和结构预测来构建具有新功能的蛋白质的技术。
10.蛋白质工程:是指基于蛋白质结构功能的研究结果,通过基因工程技术,改造现有蛋白质和设计制造新蛋白质,因而也称为第二代基因工程。
11.操作基因:可以与调节基因产生的变构蛋白(阻遏蛋白)中的一种结构结合,从而操纵酶生物合成的时机和合成速度。
12.调节基因:可产生一种阻遏蛋白,是一种有多亚基组成的变构蛋白,它可以通过与某些小分子效应物(诱导物或阻遏物)的特异结合而改变其结构,从而改变它与操纵基因的结合力。
13.蛋白质化学修饰:凡是通过活性基团的引入或去除,而使蛋白质一级结构发生改变的过程称为蛋白质的化学修饰。
酶工程考试重点整理
第一章绪论:酶学(Enzymology)是研究酶的性质、酶的作用规律、酶的结构和功能、酶的生物学功能及酶的应用的科学。
酶工程(Enzyme engineering) 又称酶技术,是酶制剂的大批量生产和应用的技术。
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交叉科学技术。
生物催化剂(改变生化反应的速率,不改变反应的平衡点和性质以及反应方向,本身在反应前后也不发生变化的生物活性分子,外在因素),酶:酶是一种高效、高度专一、和生命活动密切相关的、蛋白质性质的生物催化剂(更高的催化效率,更高的反应专一性,温和的反应条件,具有调节能力,本质是蛋白质;)酶的本质(具有生物活性的蛋白质或RNA),第二章酶的分类和命名酶的分类(根据催化作用分为六大类:氧化还原酶类,转移酶类,水解酶类,裂合酶类,异构酶类,合成酶类)酶分子结构与功能:①酶的蛋白质本质为酶的催化活性提供了多种功能性残基。
②酶的一级结构一方面为酶准备了功能片段,另一方面又为酶形成特定的活性构象奠定基础。
③酶通过高级结构将相应的功能基团组织在酶分子的特定区域(如凹穴),形成活性中心;活性中心指直接参与和底物结合并参与催化底物转化的各有关氨基酸按特定构象分布组成的活性结构。
④活性中心的这种活性结构也要求活性中心以外的其他氨基酸残基共同维系;这些残基被修饰、改变,或相互间连接被破坏,活性中心就会瓦解,酶失活。
活性中心(与催化作用直接相关的少数氨基酸残基组成的催化区域,具有严格保守性,构象依赖于酶分子空间结构的完整性,活性中心各基团的相对位置得以维持,就可以保证全酶的活力)结合部位(binding site)和催化部位(catalytic site)。
催化过程:酶和底物的结合;催化底物进行转化。
酶分子是在一级结构基础上,通过二、三级的折叠盘绕,形成了具有催化功能的特定活性构象结构域;酶分子是以这个活性构象结构域参与和底物结合,参与对底物进行催化,这个结构域就是“活性中心”第三章酶促反应动力学:比活力specific activity(每毫克蛋白里面所含有的酶活力单位数U/mg),活力(又叫酶活力单位,一个标准单位:在特定条件下,如25摄氏度,pH和底物浓度等其他条件都是最适条件时,一分钟能转化一微摩尔底物所需的酶量),Km,米氏常数,在特定的反应条件下,是个特征常数,描述酶反应性质,反应条件对酶反应速度的影响。
酶工程((复习资料)
第一章绪论一.1 酶的变性与失活失活作用:凡可使酶蛋白变性而引起酶活力丧失的作用称为酶的失活作用。
2 酶的回收率与纯化比3 酶的结合效率及酶活力回收率酶的结合效率又称酶的固定化率,是指酶与载体结合的百分率酶的结合效率=(加入的总酶活力-未结合的酶活力)/加入的总酶活力*100%酶活力回收率是指固定化酶的总活力与用于固定化的总酶活力的百分率酶活力回收率=固定化酶总活力/用于固定化的总酶活力*100%4 底物抑制及其产生的三个原因(1)、竟争性抑制某些抑制剂的化学结构与底物相似,因而能与底物竟争与酶活性中心结合。
当抑制剂与活性中心结合后,底物被排斥在反应中心之外,其结果是酶促反应被抑制了(2)、非竟争性抑制酶可以同时与底物及抑制剂结合,但是,中间产物ESI不能进一步分解为产物,因此,酶的活性降低。
(3)、反竞争性抑制作用酶只有在与底物结合后,才能与抑制剂结合,引起酶活性下降。
二.1 什么是酶工程?酶工程(Enzyme Engineering))又称为酶技术,是指酶的生产与应用的技术过程。
是将酶学理论与化工技术、微生物技术结合起来利用酶的催化作用进行物质转化的技术它是借助工程学手段利用酶或细胞、细胞器的特定功能提供产品的一门科学。
就酶工程本身的发展来说,包括下列主要内容:酶的产生、酶的制备、酶和细胞固定化、酶分子改造、有机介质中的酶反应、酶传感器、酶反应器、抗体酶、人工酶和模拟酶2 什么是酶的最适PH及其影响酶的反应机理在一定的pH 下, 酶具有最大的催化活性,通常称此pH 为最适pH(optimum pH)。
a.过酸或过碱影响酶蛋白的构象,使酶变性失活。
b.影响酶分子中某些基团的解离状态(活性中心的基团或维持构象的一些基团)c.影响底物分子的解离状态故酶反应一般在一定的缓冲液体系中进行3 简述酶活力的测定方法(要求:快速,两个阶段,四个步骤)要求:快速、简便、准确两个阶段:酶在一定条件下与底物反应一段时间然后再测定反应物中底物或产物的浓度变化量。
酶工程复习要点
酶工程复习要点名词解释:1、酶活性中心:只有少数特异的氨基酸残基与底物结合及催化作用。
这些特异的氨基酸残基比较集中的区域,即与酶活力直接相关的区域称为没得活性中心或活性部位。
2、酶别构调节的定义:某些小分子物质与酶的非催化部位或别位特异地结合,引起酶蛋白构象的变化,从而改变酶活性的方式。
能发生别构效应的酶称为别构酶。
3、效应物:与别构酶的别构中心结合,能调节酶的反应速率和代谢过程的物质。
4、同促效应和异促效应:当一个效应物分子和酶结合后,影响另一个相同的效应物分子与酶的另一部位结合称为同促效应;如果一分子效应物和酶结合后,影响另一不同的效应物分子与酶的另一部位结合则称为异促效应。
一个效应物分子与别构酶的别构中心结合后对第二个效应物分子结合的影响称为协同效应。
当一个效应物分子与酶蛋白的一个部位结合后,可使另一部位对效应物亲和力增高的效应称为正协同效应,反之称为负协同效应。
5、酶的专一性:酶对催化的反应和反应物有严格的选择性。
1、结构专一性:分为绝对专一性和相对专一性2、立体异构专一性:分为光学专一性和几何专一性6、酶原的激活:分子内肽键的一处或多处断裂,进而使分子构象发生某种改变,形成酶的活性中心。
7、酶原:有些酶在细胞内合成及初分泌时是没有活性的酶的前体,称为酶原。
8、酶活力:又称为酶活性,是指酶催化某一化学反应的能力。
9、抑制剂:能降低酶的活性,使酶促反应速率减慢的物质10、分解代谢物阻遏:是指细胞内同时有两种分解底物(碳源或氮源)存在时,利用快的那种分解底物会阻遏利用慢的底物有关酶合成的现象。
11、反馈阻遏作用:是指酶催化作用的产物或代谢途径的末端产物使该酶的生物合成受阻的过程。
12、操纵子:原核基因组中,由几个功能相关的结构基因及其调控区组成一个基因表达的协同单位,这种单位称为操纵子。
操纵子分:诱导型操纵子、阻遏型操纵子13、效应物:效应物是一类低相对分子质量的信号物质(如糖类及其衍生物、氨基酸和核苷酸等),包括诱导物和辅阻遏物两种。
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盐析结晶 有机溶剂结晶 透析平衡结晶 等电点结晶
17. 酶干燥的主要方法?
在固体酶制剂的生产过程中,为了提高酶的稳定性,便于保存、运输和使用,一般都必须进行干燥。常用的干燥方法有:真空干燥、冷冻干燥、喷雾干燥、气流干燥、吸附干燥
18. 试述酶分子修饰的方法和意义。
酶固定化:借助各种物理或化学方法,将酶或细胞固定于水不溶性载体上的过程,称为酶与细胞固定化
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的酶称为固定化酶
固定化菌体: 固定于载体上的菌体或菌体碎片, 称为固定化菌体,它是固定化酶的一种形式
包埋法:将酶或含酶菌体包埋于各种多孔载体中,使酶固定化的方法,称为包埋法。
酶活力:即酶活性,是指酶催化一定化学反应的能力。通常以测出的酶促反应速度表示
酶活力单位:在标准条件下(25 ℃ ,最适pH和最适底物浓度)一分钟内催化1微摩尔底物转化为产物所需的酶量。1 IU= 1 mol / min
比活力:表示酶的纯度和活力高低,是酶纯度的一个指标。指在特定条件下,单位质量(mg)酶蛋白或RNA所含的酶活力单位数。
12 酶提取的主要方法?
酶的提取是指在一定的条件下,用适当的溶剂或溶液处理含酶原料,使酶充分溶解到溶剂或溶液中的过程。也称为酶的抽提。盐溶液提取 用于提取在低浓度盐溶液中溶解度较大的酶.酸溶液提取 用于提取在稀酸溶液中溶解度大且稳定性好的酶碱溶液提取 用于提取那些与脂质结合牢固或含有较多非极性基团的酶
一、基本概念
酶:具有生物催化功能的生物大分子。蛋白质:催化体内99%以上的反应;核酸:ribozyme,小于1%
酶工程:是生物工程的主要内容之一,是随着酶学研究的迅速发展,特别是酶的应用推广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交叉科学技术。
1 金属离子置换修饰,2 大分子结合修饰(共价/非共价)3 侧链基团修饰4 肽链有限水解修饰5 氨基酸置换修饰6 酶分子的物理修饰。意义:1)热稳定性:一般来说,热稳定性有较大的提高。
2)抗原性:比较公认的是PEG和人血清白蛋白在消除酶的抗原性上效果比较明显。
3)各类失活因子的抵抗力:修饰酶对蛋白酶、抑制剂均有一定的抵抗能力,从而提高其稳定性。
(一) 蛋白酶的命名 1. 推荐名是在惯用名的基础上进行选择和修改而成,常根据两个原则:a.根据酶所催化的底物b.根据酶所催化的反应类型. 2.系统命名 包括酶的作用底物、基团及催化反应的类型。
一种酶可同时采用系统命名和习惯命名。两者都有两部分组成: 某某底物+某某反应类型+酶。不同点是系统命名中要求更严格、详细。(二)蛋白类酶的分类 1、按照酶催化作用的类型,分为六大类:1.氧化还原酶类(脱氢、加氢的方式2.转移酶类(功能基团的转移)3.水解酶类(水参加的分子分解)4.裂和酶类(非水介性、非氧化性分解)5.异构酶类(底物异构化)6.合成酶类(分子连接) 2、每大类中,按照酶作用的底物、化学键或基团的不同,分为若干亚类 3、每一亚类中再分为若干小类 4、每一小类包含若干个具体酶
15. 层析分离方法的种类及特点?
一 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中各组分分离。二 分配层析:利用各组分在两相中的分配系数不同,而使各组分分离。三 离子交换层析:利用离子交换剂上的可解离基团(活性基
团)对各种离子的亲和力不同而达到分离目的。四 凝胶层析: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而达到物质分离。五 亲和层析: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,而使生物分子分离纯化。六 层析聚焦:将酶等两性物质的等电点特性与离子交换层析的特性结合在一起,实现组分分离
4)半衰期:一般在体内的半衰期得到有效延长。由于酶分子经修饰后,增强对热、蛋白酶、抑制剂等的稳定性,从而延长了在体内的半衰期。
11. 细胞破碎的方法主要有哪些?
机械破碎法:捣碎法、研磨法、匀浆法;物理破碎法:温度差破碎法、压力差破碎法、超声波破碎法;化学破
碎法:添加有机溶剂、添加表面活性剂;酶促破碎法:自溶法、外加酶制剂法
激活:增加酶活性或使酶的催化活性显示出来的过程
阻遏作用:是阻碍代谢过程中包括关键酶在内的一系列酶的合成的现象,从而更彻底地控制和减少末端产物的合成。
抑制作用:使酶的催化活性降低或者丧失的过程
产物阻遏:由于终产物的过量积累而导致生物合成途径中酶合成的阻遏的现象,常常发生在氨基酸、嘌呤和嘧啶等这些重要结构元件生物合成的时候。
2 电场膜分离1)电渗析 在半透膜的两侧分别装上正、负电极。在电场的作用下,小分子的带电物质或离子向着与其本身所带电荷相反的电极移动,透过半透膜,达到分离的目的。主要用于酶溶液脱盐。2)离子交换膜电渗析 用离子交换膜代替一般的半透膜。离子交换膜带有某种基团,只让戴一种电荷的颗粒通过。选择透过性强。 3 扩散膜分离 透析
分解代谢物阻遏:微生物在含有两种能够分解底物的培养基中生长时,利用快的那种分解底物会阻遏利用慢的底物的有关酶的合成的现象。
组成酶:不依赖底物或底物结构类似物的存在而合成的酶。
诱导酶:依赖于底物或底物结构类似物的存在而合成的酶。
盐析:当盐浓度继续升高到一定浓度时,蛋白质的溶解度随盐浓度的升高而降低,结果使蛋白沉淀析出,这种现象称为盐析
13. 酶沉淀分离方法的原理与特点?
一 盐析沉淀法:利用不同蛋白质在不同的盐浓度条件下溶解度不同的特点,通过在酶液中添加一定粘度的中性盐,使酶或杂质从溶液中析出沉淀,从而使酶与杂质分离。二 等电点沉淀法:利用两性电解质在等电点时溶解度最低,以及不同的两性电解质有不同的等电点这一特性,通过调节溶液的pH, 使酶或杂质沉淀析出, 从而使酶与杂质分离。三 有机溶剂沉淀法:利用酶与其它杂质在有机溶液中的溶解度不同,通过添加一定量的某种有机溶剂,使酶或杂质沉淀析出, 从而使酶与杂质分离。四 复合沉淀法:在酶液中加入某些物质,使他与酶形成复合物而沉淀下来,从而使酶与杂质分离。五 选择性变性沉淀法:选择一定条件使溶液中存在的某些杂质变性沉淀而不影响所需的酶,从而使酶与杂质分离
14 膜分离技术的种类及特点?
借助于一定孔径的高分子薄膜,将不同大小、不同形状和不同特性的物质颗粒或分子进行分离颗粒或分子通过,而把大于其孔径的颗粒截留。膜的孔径有多种规格可供使用时选择。1 加压膜分离1)微滤2)反渗透 主要用于分离各种离子和小分子物质,用于无离子水制备、海水淡化等。3)超滤。超滤优点:不需加热,更适用于热敏物浓缩;无相变化、设备简单、操作方便;能在广泛的pH条件下操作等。
超滤:超过滤是在加压的条件下,将酶溶液通过一层只允许小分子物质选择透过微孔半透膜.而酶等大分子物质被截留,从而达到浓缩的目的。
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中各组分分离的方法。吸附层析是各种层析技术中应用最早的技术。
分配层析:利用各组分在两相中的分配系数不同,而使各组分分离的方法。
必需水: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。
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
二、简答题
1. 什么是酶工程及酶工程的研究内容有哪些?
酶工程主要指天然酶制剂在工业上的大规模应用,有四个部分组成:酶的产生;酶的分离纯化;酶的固定化;生物反应器。酶工程的应
8. 酶发酵生产常用的微生物有哪些?
1 细菌:大肠杆菌、枯草芽孢杆菌2 放线菌:链霉菌3 霉菌:黑曲霉、米曲霉、红曲霉、青霉、木霉、根霉、毛霉4 酵母菌:啤酒酵母、假丝酵母
10. 酶生物合成的模式有哪些?
根据酶的合成与细胞生长之间的关系,可将酶的生物合成分为3种模式,即:生长偶联型 :同步合成型和中期合成型. 部分生长偶联型:延续合成型. 非生长偶联型 : 滞后合成型
用,主要集中于食品工业,轻工业以及医药工业中。
2. 简述酶的分类和命名规则。
按照分子中起催化作用的主要组分的不同,酶可以分为蛋白类酶(P酶)和核酸类酶(R酶)两大类。
每一种具体的酶都有其推荐名和系统命名
转换数:是酶催化效率的指标。是指每个酶分子每分钟催化底物转化的分子数。即每摩尔酶每分钟催化底物转化为产物的摩尔数。通常用每微摩尔酶的酶活力单位数表示,单位为/min。
诱导:是酶促分解底物或产物诱使微生物细胞合成分解代谢途径中有关酶的过程。微生物通过诱导作用而产生的酶称为诱导酶(为适应外来底物或其结构类似物而临时合成的酶类)
盐溶:球蛋白在低浓度盐溶液中,其溶解度随盐离子强度(Ionic Strength)升高而加大的现象。这主要是由于蛋白质分子吸附某种盐离子后,带电表层使蛋白质分子彼此排斥,而与水之间相互作用加强,因而溶解度提高。
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。常用的梯度介质有蔗糖和甘油。特点:区带内的液相介质密度小于样品物质颗粒的密度;适宜分离密度相近而大小不同的固相物质。
离子交换层析:是利用离子交换剂上的可解离基团(活性基团)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。
凝胶层析:又称为凝胶过滤,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而达到物质分离的一种层析技术。
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。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。
6. 酶发酵生产的方式有哪些?
酶的发酵生产,根据微生物的培养方式不同,可分为: ① 液体深层发酵。② 固体培养发酵。③ 固定化微生物细胞发酵。④ 固定化微生物原生质体发酵。