酶工程课程复习要点
酶工程重点
酶工程考点一、名词解释1.酶工程：把酶学基本原理与化学工程技术及基因重组技术有机结合而形成的新型应用技术，主要研究酶的生产、纯化、固定化技术，酶分子结构的修饰和改造，以及在工农业、医药卫生和理论研究等方面应用的一门技术。
2.酶的转换数：表示在单位时间内，酶分子中每个活性中心或每个分子酶所能转化的底物分子数，单位为min-，是酶催化效率的一个指标。
3.酶的发酵生产：为了经济有效利用细胞所生产特定酶，通过人工操作控制，利用细胞（包括微生物细胞、植物细胞和动物细胞）的生命活动，大规模发酵生产人们多需要的酶的技术过程。
4.酶的比活力：指在特定条件下，单位质量蛋白质或RNA所拥有的酶活力单位数：酶的比活力=酶的活力单位数（U）/酶蛋白质量（mg）。
5.酶的总活力：6.酶反应动力学：酶反应动力学是研究酶反应速度规律以及各种因素对酶反应速度影响的科学。
7.2-DE(双向电泳)：又称二维电泳，是将等点聚焦和聚丙烯酰胺凝胶电泳技术联合使用的一种分离鉴定技术。
8.HPLC（高效液相色谱）： HPLC 是以液体为流动相，采用高压输液系统，将具有不同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲液等流动相泵入装有固定相的色谱柱，在柱内各成分被分离后，进入检测器进行检测，从而实现对试样的分析。
9.诱导物：诱发诱导酶合成的物质称为诱导物。
10.固定化细胞：利用物理或化学手段将具有一定生理功能的生物细胞（微生物细胞、植物细胞或动物细胞）限制或定位在特定的空间区域，作为可重复使用的生物催化剂而加以利用，这些细胞称为固定化细胞。
11.细胞包埋法：将细胞包埋在多孔载体内部而制成固定化细胞的方法。
12.酶的包埋法：将酶分子截留在具有特定网状结构载体中的一种固定化方法。
13.酶活的国际单位：在标准条件下（25℃、最适pH、最适底物浓度）下，酶每分钟催化1μmol底物转化或催化1μmol底物产生多需要的酶量定义为一个国际单位（U）二、简答题1.目前世界上七大高新技术？答：现代生物技术、航天技术、信息技术、激光技术、自动化技术、新能源技术和新材料技术。
酶工程复习要点
名词解释：酶工程：酶的生产、改性与应用的技术过程称为酶工程。
固定化酶：固定在载体上并在一定的空间范围内进行的催化反应的酶固定化活细胞：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。
固定化细胞能进行正常的生长、繁殖和新陈代谢固定化原生质体：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。
膜分离技术：借助一定孔径的高分子薄膜，将不同大小、形状、性质的颗粒或分子进行分离的技术。
酶促破碎法：通过细胞本身的酶系或外加酶制剂的催化作用，使细胞外层结构受到破坏，而达到细胞破碎的方法。
结晶：是指物质以晶体的状态从蒸汽或溶液中析出的过程。
萃取分离：利用溶质在互不相溶的两相之间分配系数的不同而使溶质得到纯化或浓缩的方法。
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。
大分子结合修饰：采用水溶性大分子与酶的侧链基团共价结合，使酶分子的空间构象发生改变，从而改变酶的催化特性的方法。
肽链有限水解修饰：肽链的水解在限定的肽键上进行，称为肽链有限水解。
利用肽链的有限水解，其分子质量减少，既可以在基本保持酶活力的同时使酶的抗原性降低或消失，又可以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。
氨基酸置换修饰：将酶分子肽链上的某一个氨基酸置换成另一个氨基酸，从而改变酶的催化特性的修饰方法。
原生质体融合育种：就是把两个亲本的细胞分别去掉细胞壁，获得原生质体，将两亲本的原生质体在高渗条件下混合，由聚乙二醇（PEG）作为助融剂，使它们互相凝集，发生细胞质融合，接着两亲本基因组由接触到交换，从而实现遗传重组的方法进行育种基因工程育种：改变细胞调节基因，使菌种由诱导型变为组成型。
增加结构基因的拷贝数，增加细胞专一性酶的生产.组成酶：细胞固有的酶类。
诱导酶：是细胞为适应外来底物或其结构类似物而临时合成的一类酶。
分解代谢物阻遏：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的有关酶合成的现象反馈阻遏：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反馈抑制：是最终产物抑制作用，在合成过程中，有些微生物合成途径的终点产物对该途径酶的活性调节，所引起的抑制作用。
酶工程课程复习要点
4. 固定化细胞、固定化原生质体发酵产酶的特点；
5. 植物细胞的特点，植物细胞培养酶的具体过程及操作要点 6. 动物细胞的特点，动物细胞培养的一般过程及其特殊性，动 物细胞的器壁依赖性，动物细胞培养的培养基和培养条件特 点； 7. 蛋白类酶的提取过程，适用于酶蛋白分离的各种提取方法之 分离原理等。如何保持分离过程中酶的活性？
8. 酶的改造方法：物理、化学、生物和人工模拟方法 9. 酶分子修饰的主要方法和酶修饰的三种作用； 10. 大分子结合修饰（PEG修饰）、侧链基团修饰、氨基酸置 换修饰等的原理和一般过程； 11. 酶的生物法改造（定点突变和定向进化）：酶定向进化的
基本概念及过程，基因突变方法，筛选的方法
12. 酶的固定化方法及其特点比较，主要是四种基本固定化方 法的特点及其比较；酶固定化的优势与性质变化（活性、稳 定性和连续使用）
13.细胞固定化方法及其应用特点（吸附和包埋法）； 14. 酶的人工模拟概况，抗体酶的概念和基本制备过程 15. 非水相酶促反应的种类（有机相、超临界流体、气相、离 子液体等） 16. 水和溶剂对酶促反应的影响:必须水概念、水含量的控制、
溶剂极性系数、溶剂的选择等；酶在有机溶剂中的催化特性
变化； 17. 酶反应器的类型（按照操作方式、酶的使用形式分类）和 混合方式、特点及选择，酶反应器的选择方法，酶反应器的 设计主要步骤。 18. 酶的应用：结合具体内容进行归纳。
5、植物细胞培养需要无机盐吗？请简述培养基中无机盐的配置方法；
6、植物细胞生长需要光照，请根据不同培养方式给出光照的实现方式； 7、何为动物细胞的锚地依赖性，培养过程中如何克服锚地依赖性的影响；
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 复习资料
第一章绪论1.何谓酶工程，试述其主要内容和任务。
酶的生产、改性与应用的技术过程称为酶工程。
酶工程的主要内容包括：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等。
酶工程的主要任务是经过预先设计，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。
2.酶有哪些显著的催化特性？酶是生物催化剂，与非酶催化剂相比，具有专一性强、催化效率高和作用条件温和等显著特点。
3.简述影响酶催化作用的主要因素。
酶的催化作用受到底物浓度、酶浓度、温度、pH、激活剂浓度、抑制剂浓度等诸多因素的影响。
5.简述酶活力单位的概念和酶活力的测定方法。
酶活力单位：在特定条件下（温度可采用25℃，pH等条件均采用最适条件），每1min催化1μmol的底物转化为产物的酶量定义为1个酶活力单位，这个单位称为国际单位（IU）。
在特定条件下，每秒催化1mol底物转化为产物的酶量定义为1卡特（kat）酶活力的测定方法：振荡测定法，酶柱测定法，连续测定法，固定化酶的比活力测定，酶结合效率与酶活力回收率的测定，相对酶活力的测定。
或者测定方法：化学测定法、光学测定法、气体测定法其它.酶的发展历史：4000多年前的夏禹时代——酿酒技术。
3000多年前的周朝——制造饴糖、食酱等食品。
1833年——佩恩和帕索兹从麦芽的水抽提物中得到淀粉酶。
19世纪中叶——巴斯德对酵母的乙醇发酵进行研究。
1913年——米彻利斯和曼吞根据中间产物学说，推导出米氏方程。
1926年——萨姆纳得到脲酶结晶，并证明它具有蛋白质的性质。
1960年——雅各和莫诺德提出操纵子学说。
1982年——切克发现核酸类酶。
1983年——阿尔特曼发现核糖核酸酶P的RNA 部分M1RNA具有核糖核酸酶P的催化活性。
酶的专一性分为绝对专一性和相对专一性。
相对专一性又可分为键专一性和基团专一性米氏方程：酶的可逆性抑制作用可以分为竞争性抑制、非竞争性抑制和反竞争性抑制。
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。
酶工程复习资料（整理）
酶工程复习资料（整理）第一章：（一）酶工程的概念是将酶、细胞或细胞器等置于特定的生物反应装置中，利用酶所具有的生物催化功能，借助工程手段将相应原料转化成有用物质并应用于社会生活的一门科学技术一、酶的分类1.氧化还原酶：2.转移酶：3.水解酶：4.裂合酶：5.异构酶6.连接酶，7. 核酶（一）酶的组成形式1.单体酶( monomeric enzyme) ：由一条或多条肽链组成，肽链间以共价键结合的酶。
2 .寡聚酶(oligomeric enzyme) ：由若干相同或不相同的亚基以非共价键结合而组成，亚基一般没有活性，必须相互结合后才有活性。
3.多酶复合体(multienzyme system) ：由2个或2个以上功能相关的酶通过非共价键连接而成的、能进行连续反应的体系就是多酶复合体。
（二）酶的结构特点(holoenzyme) （apoenzyme） (cofactor)全酶 = 酶蛋白 + 辅因子（金属离子、辅酶、辅基）金属离子无机离子金属离子有机化合物辅酶、辅基辅酶(coenzyme) ：指与酶蛋白结合比较松弛的小分子有机物质，通过透析方法可以除去。
例如硫胺素、焦磷酸。
辅基(prosthetic group) ：是以共价键和酶蛋白结合，结合的较紧密，不能通过透析法除去，需要经过一定的化学处理才能与酶蛋白分开。
四、酶的作用机制（一）酶的结构组成及活性中心调控基团中心外必需基团酶的结构必需基团活性中心结合部位中心内必需基团催化部位活性中心以外的必需基团其它部分1、酶的活性中心(active center) ：是指结合底物和将底物转化为产物的区域，通常是相隔很远的氨基酸残基形成的三维实体。
2、结合部位：酶分子中与底物结合，使底物与酶的一定构象形成复合物的基团。
酶的结合基团决定酶反应的专一性。
3、催化部位：酶分子中催化底物发生化学反应并将其转变为产物的基团。
4、4、调控基团：酶分子中一些可与其他分子发生某种程度的结合并引起酶分子空间构象的变化，对酶起激活或抑制作用的基团催化基团决定酶所催化反应的性质，同时也是决定反应的高效性。
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。
酶工程重点
第三章1、酶的生物合成的模式。
答：1）同步合成型：酶的生物合成与细胞生长同步进行的一种酶生物合成模式(生长偶联型) 。
特点：(1)酶的合成可以诱导，但不受分解代谢物阻遏和反应产物阻遏。
(2)当去除诱导物、细胞进入平衡期后，酶的合成立即停止，表明这类酶所对应的mRNA很不稳定。
2）延续合成型：酶的生物合成在细胞的生长阶段开始，在细胞生长进入平衡期后，酶还可以延续合成一段较长时间。
属于该类型的酶可以是组成酶，也可以是诱导酶。
特点：1）该类酶可受诱导，一般不受分解代谢产物阻遏和终产物阻遏。
（2）该酶对应的mRNA是相当稳定的。
3）中期合成型：是酶的生物合成在细胞生长一段时间以后才开始，而在细胞生长进入平衡期以后，酶的生物合成也随着停止的一种合成模式。
特点：（1）酶的合成受产物的反馈阻遏或分解代谢物阻遏。
（2）所对应的mRNA是不稳定的。
4）滞后合成型：滞后合成型又称非生长偶联型，是酶的生物合成在细胞生长进入平衡期以后才开始并大量积累的一种合成模式。
许多水解酶的生物合成都属于这一类型。
特点：（1）该类酶受分解代谢物阻遏作用的影响，阻遏解除后，酶才大量合成。
（2）该酶对应的mRNA稳定性高。
2、发酵动力学：是研究发酵过程中细胞生成速率、产物生长速率、基质消耗速率及环境因素的影响规律等的学科。
第四章1、盐析沉淀法：简称盐析法，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性，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。
2、盐溶：低浓度的中性盐增加蛋白质的溶解度3、盐析：高浓度的中性盐降低蛋白质的溶解度。
4、分段盐析包括：Ks 分段盐析和β分段盐析5、过滤：是借助于过滤介质将不同大小、不同形状的物质分离的技术过程。
6、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。
7、离子交换层析的原理。
答：根据待分离物质带电性质不同的分离。
酶工程复习要点
名词解释：酶工程：酶的生产、改性与应用的技术过程称为酶工程。
固定化酶：固定在载体上并在一定的空间范围内进行的催化反应的酶固定化活细胞：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。
固定化细胞能进行正常的生长、繁殖和新陈代谢固定化原生质体：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。
膜分离技术：借助一定孔径的高分子薄膜，将不同大小、形状、性质的颗粒或分子进行分离的技术。
酶促破碎法：通过细胞本身的酶系或外加酶制剂的催化作用，使细胞外层结构受到破坏，而达到细胞破碎的方法。
结晶：是指物质以晶体的状态从蒸汽或溶液中析出的过程。
萃取分离：利用溶质在互不相溶的两相之间分配系数的不同而使溶质得到纯化或浓缩的方法。
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。
大分子结合修饰：采用水溶性大分子与酶的侧链基团共价结合，使酶分子的空间构象发生改变，从而改变酶的催化特性的方法。
肽链有限水解修饰：肽链的水解在限定的肽键上进行，称为肽链有限水解。
利用肽链的有限水解，其分子质量减少，既可以在基本保持酶活力的同时使酶的抗原性降低或消失，又可以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。
氨基酸置换修饰：将酶分子肽链上的某一个氨基酸置换成另一个氨基酸，从而改变酶的催化特性的修饰方法。
原生质体融合育种：就是把两个亲本的细胞分别去掉细胞壁，获得原生质体，将两亲本的原生质体在高渗条件下混合，由聚乙二醇（PEG）作为助融剂，使它们互相凝集，发生细胞质融合，接着两亲本基因组由接触到交换，从而实现遗传重组的方法进行育种基因工程育种：改变细胞调节基因，使菌种由诱导型变为组成型。
增加结构基因的拷贝数，增加细胞专一性酶的生产.组成酶：细胞固有的酶类。
诱导酶：是细胞为适应外来底物或其结构类似物而临时合成的一类酶。
分解代谢物阻遏：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的有关酶合成的现象反馈阻遏：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反馈抑制：是最终产物抑制作用，在合成过程中，有些微生物合成途径的终点产物对该途径酶的活性调节，所引起的抑制作用。
酶工程重点
第一章绪论1.酶是生物合成的具有催化功能我那个的生物大分子。
按照其化学组成，可以分为蛋白类酶（P酶）和核酸类酶（R酶）。
按照催化作用的类型，将蛋白类酶分为6大类：氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂合酶、异构酶、合成酶。
将核酸类酶分为剪切酶、剪接酶、多功能酶三类。
2.酶工程:酶的生产与应用的技术过程3.酶工程的组成：1、酶的生产；2.酶的分离纯化；3、酶的固定化；4.酶的生物反应器；5.酶的应用。
4.酶催化反应的基本动力学方程米氏方程：V=Vm[S]/(Km+[S])5.酶还可分为单纯酶（只有蛋白质成分）和结合酶（蛋白质成分和非蛋白质部分的辅酶和辅基）。
6. 酶催化作用特点：1、酶催化作用的专一性强：绝对专一性（锁钥学说）；相对专一性（诱导契合学说）。
基团专一性键专一性2、酶催化作用的效率高（由于酶催化反应可以使反应所需的活化能显著降低）；3、酶催化作用的条件温和。
7.影响酶催化作用的因素⑴．底物浓度的影响米氏方程：v=VmS/(Km+S)式中：v——反应速度S——底物浓度Vm——最大反应速度Km——米氏常数，为酶催化反应速度等于最大反应速度的一半时底物的浓度。
物理意义：与底物的亲和力。
Km在实际应用中的重要意义：1.鉴定酶；2.判断酶的最佳底物；3.计算一定速度下的底物浓度；4.了解酶的底物在体内具有的浓度水平；⑵．酶浓度的影响：V=K[E]⑶. 温度的影响最适温度：在某一特定的温度的条件下，酶催化反应速度达到最大，这就是最适温度。
添加酶的作用底物或者某些稳定剂可以适当提高酶的热稳定性。
、⑷．pH的影响原因：主要在不同的ph值条件下，酶分子和底物分子中的基团的解离状态发生改变，从而影响酶分子的构象以及酶与底物的结合能力和催化能力。
在极端的ph条件下，酶分子的空间结构发生改变，从而引起酶的变性失活。
⑸．抑制剂的影响抑制剂：能够使酶的催化活性降低或者丧失的物质。
不可逆性抑制剂：与酶分子结合后，抑制剂难于除去，酶活性不能恢复。
酶工程知识要点
绪论1.酶工程；2.天然酶的分类；3.酶的生产；4.酶的改性；5.酶的应用；6.酶工程的主要任务；7.酶活力；8.酶活力单位；9.酶的比活力；10.酶的转换数11.酶的催化周期；12.固定化酶；13.酶的结合效率；14.酶的生产方法；15.酶的提取方法；16.酶的生物合成方法；17.酶的改性技术；18.复习题P25第二章微生物发酵产酶1.优良产酶微生物的条件；P262.固定化细胞发酵的特点；P263.固定化微生物原生质体发酵的特点；P264.微生物细胞中酶合成的基本过程、调节；P27-355.微生物细胞中酶合成的模式；P366.产酶微生物的特点；P397.微生物发酵产酶的工艺流程；P43 8.提高微生物酶产量的措施；P509.固定化细胞发酵产酶的特点；P57 10.复习题。
P63第三章动植物细胞培养产酶1.动、植物细胞培养的概念、方式及目的；P642.获取植物细胞的方法及原理；P71-723.动物细胞培养方式及原理；P78-794.复习题。
P84第四章酶的提取与分离纯化1.细胞破碎的方法及原理；P84-882.酶提取的主要方法；P88-893.酶的沉淀分离主要方法及原理；P91-944.复习题。
P135第五章酶分子修饰1.酶分子修饰的概念；P1362.金属离子置换修饰及其方法；P1373.大分子结合修饰；P1384.抗体酶及产生方法；P1555.复习题。
P157第六章酶、细胞、原生质体固定化1.固定化酶及其优点；P1582.酶的固定化方法；P159-1643.细胞固定化及方法；P169-1704.固定化微生物细胞的特点；P1725.原生质体固定化及其特点；P179-1806.复习题。
P181第七章酶非水相催化1.酶的非水相催化及主要内容；P182-1832.必需水及其作用；P1853.有机溶剂对有机介质中酶催化的作用；P186-1884.手性药物的类型；P1985.复习题。
P204第八章酶定向进化1.酶定向进化及特点; P205-2062.易错PCR技术；P2083.DNA重排技术；P2104.基因家族重排技术；P2115.酶突变基因的定向选择；P2126.突变基因的高通量筛选技术；P2177.酶定向进化技术的主要用途；P221 8.复习题。
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((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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4. 固定化细胞、固定化原生质体发酵产酶的特点；
5. 植物细胞的特点，植物细胞培养的一般过程及特征要求，如
培养基特点及光照要求等；
植物细胞培养产酶的具体过程及操作要点 6. 动物细胞的特点，动物细胞培养的一般过程及其特殊性，动 物细胞的器壁依赖性，动物细胞培养的培养基和培养条件特 点； 7. 蛋白类酶的提取过程，适用于酶蛋白分离的各种提取方法之 分离原理等。如何保持分离过程中酶的活性？
10、试以聚乙二醇修饰为酶为例论述酶分子修饰对酶功能改进的作
11、哪几类酶反应器适合使用固定化酶，固定化酶强度如何影响反应器选择? 12、对于底物/产物抑制严重的酶反应，如何选择合适的酶反应器
期中考试题目
1.试分析农产品加工副产物作为微生物发酵碳源和氮源之缺点？
2. 如何判断微生物发酵产酶的合成模式？对于滞后合成型产酶模
式，如何提高产酶量和活性？试给出实验方案； 3. 试比较动物细胞培养产酶与微生物发酵产酶的异同点； 4. 某学者采用海藻胶固定化细胞发酵产α-淀粉酶，发现酶产量没 有提高且细胞破碎严重，试分析原因及解决措施；
课程要点
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；
2. 酶生物合成的调节机理（主要是原核生物）：转录水平调节
，操纵子概念；分解代谢（葡萄糖效应原理）、诱导阻遏（
诱导物的种类）、代谢产物阻遏；
5. 某学者构建了产纳豆激酶的基因工程菌，但发现该酶在水溶液
中10-12分钟就分解，请提出你的稳定性改造方案；
6. 一种新的氧化酶，结构信息不详且活性不高，但碘乙酸能强烈
抑制其活性，若对该酶进行侧链基团修饰，试给出方案；
思考题汇总
1、举例说明纤维素酶的三种活力测定方法 2、举例说明三种糖苷键水解酶的应用实例 3、试分析淀粉对－淀粉酶的诱导作用机制； 4、对于中期合成型动力学特征的产酶过程，如何提高产酶水平？
5、植物细胞培养需要无机盐吗？请简述培养基中无机盐的配置方法；
6、植物细胞生长需要光照，请根据不同培养方式给出光照的实现方式； 7、何为动物细胞的锚地依赖性，培养过程中如何克服锚地依赖性的影响；
8、请结合动物细胞的特点分析动物细胞反应器设计与放大的策略和注意点；
9、如何确定某一个酶结构中含有组氨酸或酪氨酸，若欲对该酶通过分子修饰 进行改造，简述你的实验思路;
13.细胞固定化方法及其应用特点（吸附和包埋法）； 14. 酶的人工模拟概况，抗体酶的概念和基本制备过程 15. 非水相酶促反应的种类（有机相、超临界流体、气相、离 子液体等） 16. 水和溶剂对酶促反应的影响:必须水概念、水含量的控制、
溶剂极性系数、溶剂的选择等；酶在有机溶剂中的催化特性
变化； 17. 酶反应器的类型（按照操作方式、酶的使用形式分类）和 混合方式、特点及选择，酶反应器的选择方法，酶反应器的 设计主要步骤。 18. 酶的应用：结合具体内容进行归纳。
8. 酶的改造方法：物理、化学、生物和人工模拟方法 9. 酶分子修饰的主要方法和酶修饰的三种作用； 10. 大分子结合修饰（PEG修饰）、侧链基团修饰、氨基酸置 换修饰等的原理和一般过程； 11. 酶的生物法改造（定点突变和定向进化）：酶定向进化的
基本概念及过程，基因突变方法，筛选的方法
12. 酶的固定化方法及其特点比较，主要是四种基本固定化方 法的特点及其比较；酶固定化的优势与性质变化（活性、稳 定性和连续使用）