酶工程复习题

酶工程复习题

《酶工程》复习题

名词解释：

Enzyme production酶的生产（enzyme production）：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、动植物发酵产酶和酶的提取与分离纯化等。

Enzyme improving酶的改性(enzyme improving)：通过各种方法改进酶的催化特性的技术过程，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。

Enzyme application酶的应用(enzyme application)：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，主要包括偶酶反应器的选择与设计以及酶在各个领域的应用等

cellular activation细胞活化保藏的菌种在用于发酵生产之前，必须接种于新鲜的固体培养基上，在一定的条件下进行培养，使细胞的生命活性得以恢复的过程。

immobilized cell固定化细胞固定化细胞又称为固定化活细胞或固定化增殖细胞，是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。

immobilized enzyme固定化酶（immobilized enzyme）：固定在载体上并在一定的空间范围内进行催化反应的酶

site directed mutagenesis定点突变技术（site directed mutagenesis）：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操作技术。

enzyme directed evolution酶的定向化进化：是模拟自然进化的过程，进行人工随即突变，并在特定的环境条件下进行选择，使进化朝着人们所需方向发展的技术过程。

error-prone PCR易错PCR技术从酶的单一基因出发，在特定的反应条件下进行PCR扩增，使碱基配对出现错误而引起基因突变

DNA shuffling基因重排技术从两条以上的正突变基因出发，经过酶切，不加引物的PCR扩增，使碱基序列重新排布而引起基因突变

gen family shuffling基因家族重排技术从基因家族的若干同源基因出发，经过酶切和不加入引物的PCR扩增，使碱基序列重新排布而引起基因突变

microaqueous media微水介质体系

肽链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。

填空：

1960年，Jacob和Monod提出操纵子学说，阐明了酶生物合成的基本调节机制。

1926年，Sumner首次从刀豆提取液中分离纯化得到脲酶结晶，并证明它具有蛋白质的性质，后来一系列酶的研究都证实酶的化学本质是蛋白质。

1982年，Thomas R.Cech等发现四膜虫细胞的25S rRNA前体具有自我剪切功能，认为RNA具有催化活性，并将其称为核酸类酶。

1969 年日本千佃一郎首次应用固定化氨基酰化酶从混合氨基酸中大规模生产L-氨基酸，开辟了固定化酶工

业化应用的新纪元。

国际酶学委员会按照酶催化作用的类型将酶分为：氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂合酶、异构酶、连接酶（合成酶）等六大类。

酶生物合成的模式分是同步合成型，延续合成型，中期合成型和滞后合成型。影响酶生物合成模式的主要因素是酶所对应的mRNA的稳定性和培养基中阻遏物的存在与否。在酶的发酵生产中，为了提高产酶率和缩短发酵周期，最理想的合成模式应是延续合成型。

在细胞生长和发酵产酶过程中，温度的调节一般采用热水升温、冷水降温的方法。

微生物发酵产酶过程中，提高酶产量的有效措施主要有添加诱导物、控制阻遏物浓度、添加表面活性剂、添加产酶促进剂等。

可逆抑制作用可分为竞争性，反竞争性，非竞争性，混合性；

对生产酶的菌种来说，我们必须要考虑的条件有，一是看它是不是致病菌，二是能够利用廉价原料，发酵周期短，产酶量高，三是菌种不易退化，四是最好选用能产生胞外酶的菌种，有利于酶的分离纯化，回收率高。

发酵过程中，被消耗的基质主要用于细胞生长、产物生成和维持细胞的正常新陈代谢三个方面。YX/S为细胞生长得率系数，YP/S为产物生成得率系数。

一般产酶动力学方程可表达为：，对同步合成型的酶，其产酶与细胞生长偶联，可表示为；延续合成型的酶为部分生长偶联，可表示为；滞后合成型的酶其合成模式为非生长偶联型，可表示为。

酶反应器的种类很多，按照操作方式可分为分批反应(batch)、连续反应(continuous)和流加分批反应(feeding batch)三种。游离酶催化反应最常用的反应器是搅拌罐式反应器，对于有气体参与的游离酶催化反应，通常采用的反应器是鼓泡式反应器；应用固定化酶进行反应，为了提高酶的催化效率，通常采用连续反应的操作方式。

植物细胞培养方式有固体培养、液体浅层培养、液体悬浮培养等，在次级代谢物的生产过程中通常采用液体悬浮培养。

植物细胞培养的一般工艺过程为：外植体--> 细胞的获取--> 细胞培养--> 分离纯化--> 产物。

大多数动物细胞具有锚地依赖性，适宜用贴壁培养；部分细胞如肿瘤细胞和杂交瘤细胞等可用悬浮培养。

酶提取受到温度、pH、提取液体积等外界条件的影响，这些条件的改变将影响酶在所使用的溶剂中的溶解度以及酶向溶剂相中扩散的速度，从而影响酶的提取速度和提取效果。提取液的总量一般为原料体积的3～5倍，最好分几次提取。

在蛋白质的盐析沉淀中，通常采用的中性盐以硫酸铵最为常用，这是由于它在水中的溶解度大而且温度系数小，不影响酶的活性，

分离效果好，而且价廉易得，然而用它进行盐析时，缓冲能力较差，而且铵离子的存在会干扰蛋白质的测定，所以有时也用其它中性盐进行盐析。

根据过滤介质截留的物质颗粒大小不同，过滤可以分为粗虑、微滤、超滤、反渗透等四大类。

吸附层析的洗脱方法有溶剂洗脱法，置换洗脱法和前缘洗脱法等三种。溶剂洗脱法在洗脱出来的两个组分之间通常有一段“空白”，这是不含溶质组分的纯溶剂，故各组分能很好分离。

酶的分离纯化中，通常采用离子交换柱进行酶的连续离子交换，包括装柱、上柱、洗脱、收集和交换剂再生等步骤。

按活性基团的性质不同，离子交换剂可以分为阳离子交换剂和阴离子交换剂。在溶液pH值大于酶等电点时，酶分子带负电荷，可用阴离子交换剂进行层析分离。

层析聚焦的操作过程为：多缓冲离子交换剂和多缓冲溶液选择-->形成pH梯度-->上柱聚焦-->洗脱-->再生。

凝胶电泳是以各种具有网状结构的多孔凝胶作为载体的电泳技术，它与别的电泳技术的主要区别在于同时具有电泳和分子筛的双重作用，有很高的分辨力，其载体主要有聚丙