《酶工程》复习大纲答案详解

《酶工程》复习大纲

试题题型：名词解释，判断题，选择题，简答题，论述题，实验设计题。

第一章酶工程基础

一、名词解释：

酶：指生物体产生的具有催化活性的生物大分子。

酶工程：由酶学与化学工程技术、基因工程技术、微生物学技术相结合而产生的一门新技术，是工业上有目的地设计一定的反应器和反应条件，利用酶的催化功能，在常温常压下催化化学反应，生产人类所需产品或服务于其它目的地一门应用技术。

转换数：酶使底物每分钟变化的分子数。

催化周期：单位时间内每个酶分子将底物分子转换成产物的最大值，即每摩尔酶单位时间催化底物转化为产物的摩尔数。

酶活力：也称为酶活性，是指酶催化某一化学反应的能力。其大小可用在一定条件下，酶催化某一化学反应的速度来表示，酶催化反应速度愈大，酶活力愈高。

比活力：指在特定条件下，单位质量的蛋白质或RNA所拥有的酶活力单位数。

酶活国际单位IU: 1961年国际酶学会议规定：在特定条件(25℃，其它为最适条件)下，每分钟内能转化1μmol底物或催化1μmol产物形成所需要的酶量为1个酶活力单位，即为国际单位（IU）。

催量kat：每秒钟转化 1 摩尔底物（被反应物）所需的酶活力为1个katal ,简称 kat

二、问答题

1、酶催化的特点有哪些？

➢高效性：酶的催化效率比无机催化剂更高,使得反应速率更快；

➢专一性：一种酶只能催化一种或一类底物,如蛋白酶只能催化蛋白质水解成多肽、二肽酶可催化各种氨基酸脱水缩合形成的二肽；

➢温和性：是指酶所催化的化学反应一般是在较温和的条件下进行的.

➢活性可调节性：包括抑制剂和激活剂调节、反馈抑制调节、共价修饰调节和变构调节等. ➢有些酶的催化性与辅因子有关.

➢易变性：由于大多数酶是蛋白质,因而会被高温、强酸、强碱等破坏

2、影响酶催化作用的因素有哪些？

◇1温度：酶促反应在一定温度范围内反应速度随温度的升高而加快；但当温度升高到一定限度时，酶促反应速度不仅不再加快反而随着温度的升高而下降。在一定条件下，每一种酶在某一定温度时活力最大，这个温度称为这种酶的最适温度。

◇2酸碱度：每一种酶只能在一定限度的pH范围内才表现活性，超过这个范围酶就会失去活性。

◇3酶浓度：在底物足够，其它条件固定的条件下，反应系统中不含有抑制酶活性的物质及其它不利于酶发挥作用的因素时，酶促反应的速度与酶浓度成正比。

◇4底物浓度：在底物浓度较低时，反应速度随底物浓度增加而加快，反应速度与底物浓度近乎：成正比，在底物浓度较高时，底物浓度增加，反应速度也随之加快，但不显著；

当底物浓度很大且达到一定限度时，反应速度就达到一个最大值，此时即使再增加底物浓度，反应也几乎不再改变。

◇5抑制剂：能特异性的抑制酶活性,从而抑制酶促反应的物质称为抑制剂。

◇6激活剂：能使酶从无活性到有活性或使酶活性提高的物质称为酶的激活剂。

3、试述米氏方程和米氏常数Km的意义。

米氏方程就是表示在酶促反应中底物浓度与反应速率的关系式V=(Vmax*[S])/(Km+[S])；其中V是反应速率 Km即米氏常数 Vmax是酶反应最大速率[S]是底物浓度；

米氏方程表示一个酶促反应的起始速度（v）与底物浓度（S）关系的速度方程。

其意义为：①方程反映了反应性质、反应条件、反应速度之间的关系；

②反映了反映速度与底物浓度之间的关系，当[S]远大于Km时,反应速度与底物浓度无关;

③反映了酶反应速度与酶浓度的关系,当[S]远大于Km时,v=k2[E0]为线性关系，酶活正比

于酶浓度。

4、测定酶活力时终止酶活力的方法有哪些？

终止法是在恒温系统中进行酶促反应，间隔一段时间后，终止酶反应，然后测定反应物的消耗量或产物的生成量，从而计算出酶的活性。可以加热变性、强酸、强碱、三氯乙酸、SDS、乙醇等使酶失活或终止反应。催化反应的底物或产物可用化学法、放射性化学法、酶偶联法等方法进行测定。

5、如何绘制双倒数曲线（L-B作图法）？

一个酶促反应速度的倒数（1/v）对底物浓度的倒数（1/[s]）的作图。X和Y轴上的截距分别代表米氏常数（Km）和最大反应速度（Vmax）的倒数

第二章酶的发酵工程

一、名词解释

组成酶：根据酶的合成方式和存在时间, 微生物细胞内的酶可分为组成酶和诱导酶, 组成酶是细胞内一直存在的酶, 它的合成仅受遗传物质控制即受内因控制。

诱导酶：根据酶合成的方式，微生物细胞内的酶可以分为诱导酶和组成酶两类。诱导酶是在环境中有诱导物(通常是酶的底物)存在的情况下，由诱导物诱导而生成的酶。

协同诱导：加入一种诱导剂后微生物能同时或几乎同时合成几种酶，它主要存在于较短的代谢途径中，合成这些酶的基因由同一个操纵子控制。

顺序诱导：指第一种酶的底物会诱导第一种酶的合成，而第一种酶的产物又可诱导第二种酶的合成，依此类推合成一系列的酶。先后诱导合成分解底物的酶和分解其后各中间代谢产物的酶.

终产物阻遏：催化某一特异产物合成的酶，在培养基中有该产物存在的情况下常常是不合成的，即受阻遏的。

分解代谢物阻遏: 大肠杆菌在含有能分解的两种底物（如葡萄糖和乳糖）的培养基中生长时，首先分解利用其中的一种底物（葡萄糖），而不分解另一种底物(乳糖)，这是因为葡萄糖的分解代谢产物阻遏了分解利用乳糖的有关酶合成的结果，此作用即为分解代谢产物阻遏。

葡萄糖效应: 由于葡萄糖常对分解利用其他底物的有关酶的合成有阻遏作用，故分解代谢产物阻遏又称为葡萄糖效应。

二、问答题

1、常见的产酶微生物有哪些？（P22）

➢细菌、放线菌、酵母菌和霉菌

2、对产酶菌种有哪些要求？

（1）酶的产量高

（2）容易培养和管理，产酶细胞容易生长繁殖，适应性较强，便于管理