酶工程(1.3)--绪论作业
酶工程课后题答案.doc
第一章1.简述酶与一般催化剂的共性以及作为生物催化剂的特点共同点：只能催化热力学所允许的的化学反应，缩短达到化学平衡的时间，而不改变平衡点：反应前后酶本身没有质和量的改变：很少量就能发挥较大的催化作用：其作用机理都在于降低了反应的活化能。
酶作为生物催化剂的特点：1.极高的催化率；2.高度专一性；3.酶活的可调节性；酶的不稳定性。
5.酶失活的因素和机理。
酶失活的因素主要包括物理因素，化学因素和生物因素物理因素1热失活：热失活是由于热伸展作用使酶的反应基团和疏水区域暴露，促使蛋白质聚合。
2冷冻和脱水：很多变构酶在温度降低是会产生构象变化。
在冷冻过程中，溶质（酶和盐）随着水分子的结晶而被浓缩，引起酶微环境中的pH和离子强度的剧烈改变，很容易引起蛋白质的酸变性。
3.辐射作用：电离辐射和非电离辐射都会导致多肽链的断裂和酶活性丧失。
4.机械力作用：化学因素1.极端pH：极端pH远离蛋白质的等电点，酶蛋白相同电荷间的静电斥力会导致蛋白肽链伸展，埋藏在酶蛋白内部非电离残基发生电离，启动改变。
交联或破坏氨基酸的化学反应，结果引起不可逆失活。
极端pH也容易导致蛋白质水解。
2.氧化作用：酶分子中所含的带芳香族侧链的氨基酸以及Met, Cys等，与活性氧有极高的反应性，极易受到氧化攻击。
3.聚合作用：加热或高浓度电介质课破坏蛋白质胶体溶液的稳定性，促使蛋白质结构发生改变，分子间聚合并沉淀。
4.表面活性剂和变性剂：表面活性剂主要改变酶分子正常的折叠，暴露酶分子疏水内核的疏水基团，使之变性；变性剂与酶分子结合，改变其稳定性，使之发生变性。
生物因素微生物或蛋白水解酶的作用使酶分子被水解。
6.简述酶活力测定方法的原理直接测定法：有些酶促反应进行一段时间后，酶底物或产物的变量可直接检测。
间接测定法：有些酶促反应的底物或产物不易直接检测，一次必须与特定的化学试剂反应，形成稳定的可检测物。
酶偶联测定法：与间接测定法相类似，只是使用一指示酶，使第一酶的产物在指示酶的作用下转变成可测定的新产物。
酶工程绪论()资料文档
对酶基因进行修饰，产生遗传修饰酶（突变酶)
通过定点诱变技术，能产生被改造的新酶； 可改变酶的催化活性、底物专一性、最适PH;改变含
金属酶的氧化还原能力；改变酶的别构调节功能； 改变酶对辅酶的要求；提高酶的稳定性 例如将枯草杆菌蛋白酶的第99位门冬氨酸及156位谷 氨酸替换为赖氨酸后，使这个酶在pH7时的活力提高 了1倍，在pH6时活力提高了10倍。 例如,将T4溶菌酶的第51位苏氨酸转变成脯氨酸,使 酶活力提高了25倍。
4、 酶与细胞固定化
一般酶催化反应是在水溶液中进行的，而固定化酶是 将水溶性酶用物理或化学方法处理，使之成为不溶于 水的，但仍具有酶活性的状态。
其中固定化酶技术是酶工程的核心。实际上有了酶
的固定化技术，酶在工业生产中的利用价值才真正得 以体现。
酶固定化之后，不仅具有高的催化效率和高度专一 性，而且提高了对酸碱和温度的稳定性，增加了酶 的使用寿命；反应后易于反应产物分离，减少了产 物分离纯化的困难，从而提高产量和质量。因此固 定化酶已成为酶应用的主要形式。
SOD - blood Papain-Papaya Chymotrypsin-Pancrea …… organ/tissue/cell
Amylase from Bacillus Protease from Bacillus Phosphatase from Bacillus Glucoamylase from Aspergillus …… Plant cell culture Animal cell culture
现已鉴定出4000多种酶，数百种酶已得到结晶，而 且每年都有新酶被发现。
《酶工程》 课后习题答案
① 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者服务于其它目的地一门应用技术。
② 比活力：指在特定条件下，单位质量的蛋白质或者 RNA 所拥有的酶活力单位数。
③ 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。
④ 酶活国际单位 : 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1 μmol 底物或者催化1 μmol 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)。
⑤ 酶反应动力学:指主要研究酶反应速度规律及各种因素对酶反应速度影响的科学。
酶的研究简史如下：(1)不清晰的应用：酿酒、造酱、制饴、治病等。
(2)酶学的产生： 1777 年，意大利物理学家 Spallanzani 的山鹰实验； 1822 年，美国外科医生 Beaumont 研究食物在胃里的消化； 19 世纪 30 年代，德国科学家施旺获得胃蛋白酶。
1684 年，比利时医生Helment 提出 ferment—引起酿酒过程中物质变化的因素(酵素)；1833 年，法国化学家 Payen 和Person 用酒精处理麦芽抽提液，得到淀粉酶； 1878 年，德国科学家 K hne 提出 enzyme—从活生物体中分离得到的酶，意思是“在酵母中”(希腊文)。
(3)酶学的迅速发展(理论研究)： 1926 年,美国康乃尔大学的”独臂学者”萨姆纳博士从刀豆中提取出脲酶结晶，并证明具有蛋白质的性质;1930 年，美国的生物化学家 Northrop 分离得到了胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶结晶，确立了酶的化学本质。
I.酶工程发展如下：①1894 年，日本的高峰让吉用米曲霉制备淀粉酶，酶技术走向商业化：②1908 年，德国的Rohm 用动物胰脏制得胰蛋白酶，皮革软化及洗涤；③1911 年， Wallerstein 从木瓜中获得木瓜蛋白酶，用于啤酒的澄清；④1949 年，用微生物液体深层培养法进行－淀粉酶的发酵生产，揭开了近代酶工业的序幕；⑤1960 年，法国科学家 Jacob 和 Monod 提出的控制子学说，阐明了酶生物合成的调节机制，通过酶的诱导和解除阻遏，可显著提高酶的产量；⑥1971 年各国科学家开始使用“酶工程”这一位词。
酶工程 第一章绪论修改
发现了酶。
(2)1878年德国Kunne首先把这类物质称为Enzyme(来自 希腊文，原意为“在酵母中”。台湾译为酵素）
（3）1896年德国学者Buchner兄弟用石英砂磨碎酵母细 胞，其抽提液能和酵母细胞一样将1分子葡萄糖转化成2 分子乙醇和2分子 CO2 。说明发酵是由溶解于细胞液中 的酶引起的。 此发现促进了酶的分离和对其理化性质的探讨，也促 进了对有关各种生命过程中酶系统的研究。一般认为
2、立体异构专一性：几何异构专一性、旋光异构 专一性 几何异构专一性：
琥珀酸 延胡索酸（反丁烯二酸）
琥珀酸脱氢酶
旋光异构专一性： L－氨基酸氧化酶只能催化L-氨基酸氧化。 人体只利用D－单糖、L－氨基酸。
酶工程技术特别适合生产不对称合成的手性药 物。现在酶法手性合成技术是一个热门领域。
• Cech
Altman(1939- )
三、酶工程发展史
1、第一阶段——初级应用阶段 （1）1894年，日本的高峰让吉首先从米曲霉制得高峰淀 粉酶，用作消化剂，开创了酶技术走向商业应用先例； （2）1908年，罗门等利用胰酶制皮革，用于皮革的软化 及洗涤； （3）1917年，法国人用枯草杆菌产生的淀粉酶作纺织工 业上的退浆剂； （4）1911年，美国的Wallerstein从木瓜中获得木瓜蛋 白酶，用于啤酒的澄清。 特点：从天然材料中提取酶并应用，由于原料的限制和 分离纯化技术的限制，大规模工业化生产受限制。
二、作用条件温和 酶催化的最适条件几乎都为温和的温度和非 极端pH。以固氮酶为例，NH3的合成在植物中通 常是25℃和中性pH下由固氮酶催化完成，反应 需消耗一些ATP分子。但工业上由氮和氢合成 氨时，需在温度700-900K，压力10-90MPa下， 还要有铁及其他微量金属氧化物作催化剂才能 完全反应。
酶工程 课后习题答案
第一章酶工程基础1.名词解释：酶工程、比活力、酶活力、酶活国际单位、酶反应动力学①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。
②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。
③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。
④酶活国际单位: 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）。
⑤酶反应动力学:指主要研究酶反应速度规律及各种因素对酶反应速度影响的科学。
2.说说酶的研究简史酶的研究简史如下：(1)不清楚的应用：酿酒、造酱、制饴、治病等。
(2)酶学的产生：1777年，意大利物理学家 Spallanzani 的山鹰实验；1822年，美国外科医生 Beaumont 研究食物在胃里的消化；19世纪30年代，德国科学家施旺获得胃蛋白酶。
1684年，比利时医生Helment提出ferment—引起酿酒过程中物质变化的因素（酵素）；1833年，法国化学家Payen和Person用酒精处理麦芽抽提液，得到淀粉酶；1878年，德国科学家Kűhne提出enzyme—从活生物体中分离得到的酶，意思是“在酵母中”（希腊文）。
(3)酶学的迅速发展（理论研究）：1926年,美国康乃尔大学的”独臂学者”萨姆纳博士从刀豆中提取出脲酶结晶，并证明具有蛋白质的性质;1930年，美国的生物化学家Northrop分离得到了胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶结晶，确立了酶的化学本质。
3.说说酶工程的发展概况I.酶工程发展如下：①1894年，日本的高峰让吉用米曲霉制备淀粉酶，酶技术走向商业化：②1908年，德国的Rohm用动物胰脏制得胰蛋白酶，皮革软化及洗涤；③1911年，Wallerstein从木瓜中获得木瓜蛋白酶，用于啤酒的澄清；④1949年，用微生物液体深层培养法进行a－淀粉酶的发酵生产，揭开了近代酶工业的序幕；⑤1960年，法国科学家Jacob和Monod提出的操纵子学说，阐明了酶生物合成的调节机制，通过酶的诱导和解除阻遏，可显著提高酶的产量；⑥1971年各国科学家开始使用“酶工程”这一名词。
酶工程第一章绪论
2018/8/4
酶工程 第1章 绪论
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4.2 酶工程的发展趋势
从新生物资源中，特别是极端环境中 或宏基因组挖掘新酶 通过定向进化、理性设计、分子重排 等手段对已有酶进行改性，提高酶的 催化活性、稳定性等，或改变酶的催 化作用
酶工程 第1章 绪论
2018/8/4
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酵素
酵素是否真有那么多神奇的功效！？ 视频链接： /us/267246343/825 47919.shtml
酶基因的异源表达
酶的改造及分子修饰 核酶、抗体酶、模拟酶及分子印迹酶的开发和应用 手性化合物的不对称合成及酶法拆分 非水相催化
2018/8/4 酶工程 第1章 绪论 25
2.4 现代酶工程
a.酶的开发
• 开发工程酶 • 利用极端微生物发掘新酶 • 拓展酶反应的新介质
b. 酶和细胞的固定化
高效性：酶促反应速率比非酶促反应高 108~1020倍，比化学催化剂高106~1013倍。
高度专一性：酶对底物有严格选择性
酶易失活，需要温和的反应条件
酶的活性可以被调节和控制
酶催化常需要辅助因子
2018/8/4 酶工程 第1章 绪论 15
1.3 酶催化作用的特点
二、酶的特性
酶的分布广泛，存在于所有的细胞和组织中， 相对隔离，各自发挥作用。
2018/8/4
酶工程 第1章 绪论
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1.3 酶催化作用的特点
一、酶与化学催化剂的共性
能降低反应活化能 只催化本来就能进行的反应，即热力学允许的 反应 能缩短反应时间，但不改变反应平衡
反应前后本身质量不变
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酶工程 第1章 绪论
酶工程第一章绪论
第一节 酶的基本概念与发展历史
酶的存在及作用的认识： 1833年：发现淀粉酶 19世纪中叶：糖发酵产酒与活酵母有关 1878年：给酶一个统一的名词，叫Enzyme，这个
字来自希腊文，其意思是“在酵母中”。 1897年，德国巴克纳Buchner兄弟发现不含细胞的
酵母提取液也能使糖发酵，说明发酵与细胞的活 动无关，从而说明了发酵是酶作用的化学本质， 为此Buchner获得了1907年诺贝尔化学奖。
体异构专一性。如：蔗糖酶、麦芽糖酶。 立体异构专一性： 当作用的底物含有不对称碳原子时，酶只能作用
于异构体的一种。如：乳酸脱氢酶。 核酸类酶也具有绝对专一性。
酶工程第一章绪论
1、绝对专一性
酶工程第一章绪论
2、相对专一性
相对专一性概念： 一种酶能够催化一类结构相似物质进行某种相同
类型的反应。 （1）基团专一性 要求底物含有某一相同的基团。
命名。 两类酶的命名差别： 蛋白类酶只能催化其他分子进行反应，而核酸类
酶既可以催化酶分子本身也可以催化其他分子进 行反应。
酶工程第一章绪论
第四节 酶的分类与命名 注意：顺序
蛋白类酶的种类：
不要搞错！
氧化还原酶类 Oxidoreductases
转移酶类
Transgerases
水解酶类
Hydrolases
五、抑制剂的影响 可逆抑制剂 不可逆抑制剂
竞争性抑制剂 非竞争性抑制剂 反竞争性抑制剂
六、激活剂的影响 激活剂：金属离子、无机负离子、蛋白酶等。
酶工程第一章绪论
第四节 酶的分类与命名
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）。
命名总原则： 根据酶作用的底物和催化反应的类型进行分类和
《酶工程》 学习任务单
《酶工程》学习任务单一、学习目标通过对酶工程这门课程的学习，掌握酶的基本概念、酶的结构与功能、酶的催化机制、酶的生产与分离纯化技术、酶的固定化技术、酶的应用等方面的知识和技能，为今后从事相关领域的研究、开发和应用工作打下坚实的基础。
二、学习内容1、酶的基本概念（1）酶的定义和分类（2）酶的命名和编号（3）酶的化学本质和组成2、酶的结构与功能（1）酶的活性中心和催化部位（2）酶的空间结构和构象变化（3）酶的结构与功能的关系3、酶的催化机制（1）酶催化反应的特点和机制（2）影响酶催化效率的因素（3）酶催化反应的动力学4、酶的生产与分离纯化技术（1）微生物发酵产酶的基本原理和工艺流程（2）植物和动物细胞培养产酶的方法和特点（3）酶的提取、分离和纯化的基本方法和技术5、酶的固定化技术（1）酶固定化的概念和意义（2）酶固定化的方法和载体选择（3）固定化酶的性质和应用6、酶的应用（1）酶在食品工业中的应用（2）酶在医药工业中的应用（3）酶在环境保护中的应用（4）酶在生物技术中的应用三、学习资料1、教材《酶工程》（第三版），郭勇主编，科学出版社2、参考书籍（1）《酶工程原理与技术》，罗贵民主编，化学工业出版社（2）《酶工程》，陈守文主编，高等教育出版社3、在线课程（1）中国大学 MOOC 平台上的相关课程（2）学堂在线平台上的相关课程4、学术期刊《生物工程学报》、《生物技术通报》、《食品与生物技术学报》等四、学习方法1、课堂学习认真听讲，积极参与课堂讨论和互动，做好笔记，及时提问和解决疑惑。
2、自主学习（1）阅读教材和参考书籍，深入理解和掌握知识点。
（2）观看在线课程，拓宽知识面，加深对课程内容的理解。
（3）查阅学术期刊，了解酶工程领域的最新研究进展和应用成果。
3、实验学习积极参加实验课程，认真完成实验任务，掌握酶的生产、分离纯化和固定化等实验技术，提高实践操作能力和创新思维能力。
4、小组学习组成学习小组，共同讨论学习中的问题和难点，互相交流学习心得和经验，提高学习效果。
酶工程第一章-绪论
1. 化学酶工程（初级酶工程）
2. 酶化学与化学工程技术相结合的产物。 3. 主要研究内容：酶的制备、酶的分离纯化、
酶与细胞的固定化技术、酶分子修饰、酶反应器 和酶的应用。
4. 2. 生物酶工程（高级酶工程）
5. 在化学酶工程基础上发展起来的、酶学与现 代分子生物学技术相结合的产物。
6.
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生物酶工程主要研究内容
（1） 用基因工程技术大量生产酶（克隆酶） 如：尿激酶原和尿激酶是治疗血栓病的有效药物。用 DNA重组技术将人尿激酶原的结构基因转移到大肠杆菌 中，可使大肠杆菌细胞生产人尿激酶原，从而取代从大 量的人尿中提取尿激酶。 （2）用蛋白质工程技术定点改变酶结构基因（突变酶） 如：酪氨酰－tRNA合成酶，用Ala5（第5位的丙氨酸） 取代Thr51（第51位的丝氨酸），使该酶对底物ATP的 亲和力提高了100倍。 （3）设计新的酶结构基因，生产自然界从未有过的性能 稳定、活性更高的新酶。
切赫T.R.Cech（1947－） 奥尔特曼S.Altman(1939-)
1986年Schultz与Lerner等人研制成功抗体 酶(abzyme),这一研究成果对酶学研究具 有重要的理论意义和广泛的应用前景。
它集生物学、免疫学、化学于一身，采用 单克隆、多克隆、基因工程、蛋白质工 程等高新技术，开创了催化剂研究和生 产的崭新领域。
（2）酶工程的研究简史
1894年，日本首次从米曲霉中提炼出淀粉酶，治疗 消化不良，开创人类有目的地生产和应用酶制剂 的先例。
1908年，德国的罗门等用动物胰脏制得胰蛋白酶， 用于皮革的软化及洗涤。
1917年，法国用枯草杆菌产生的细菌淀粉酶作纺织 工业上的褪浆剂。
1949年，日本采用深层培养法发酵生产α-淀粉酶获 得成功，使酶制剂生产应用进入工业化阶段。
酶工程作业
1酶工程的概念？其主要研究内容和任务有哪些？概念：酶的生产与应用的技术过程称为酶工程。
内容：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、酶分子的修饰、酶，细胞和原生质体固定化、酶的非水相催化、酶反应器和酶的应用。
任务：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充分发挥其催化功能2.什么是核酸酶类？其发现有何重要意义？定义：主要由核糖核酸组成——核酸类酶（R酶）意义：它的发现，改变了有关酶的概念，被认为是最近20年来生物科学领域最令人鼓舞的发现之一。
影响酶的催化作用的因素简述酶活力单位的概念和酶活力的测定方法？概念：在最适条件（温度25℃）下，每分钟内催化1微摩尔（μmol）底物转化为产物所需的酶量为1个酶活力单位，即IU=1μmol /min。
测定方法：化学测定法、光学测定法、气体测定法试述酶工程的发展概况与前景？发展概况：1894年，日本的高峰让吉用米曲霉制备得到淀粉酶，开创了酶技术走向商业化的先例。
1908年，德国的Rohm用动物胰脏制得胰蛋白酶，用于皮革的软化及洗涤。
1908年，法国的Boidin制备得到细菌淀粉酶，用于纺织品的褪浆。
1911年，Warlerstein从木瓜中获得木瓜蛋白酶，用于啤酒的澄清。
1949年，用微生物液体深层培养法进行 －淀粉酶的发酵生产，揭开了近代酶工业的序幕。
1960年，法国科学家Jacob和Monod提出的操纵子学说，阐明了酶生物合成的调节机制，通过酶的诱导和解除阻遏，可显著提高酶的产量。
20世纪80年代迅速发展起来的动、植物细胞培养技术，继微生物发酵生产酶之后，已成为酶生产的又一种途径。
前景：经过100多年的发展，酶工程已经成为生物工程的主要内容，在世界科技和经济的发展中起着重要作用。
今后将以更快的速度向纵深发展，显出广阔而诱人的前景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。
酶工程习题集LLQ
第一章绪论【内容提要】1.重点介绍酶和酶工程的研究简史和发展概况；2.简要回顾酶催化特点、影响酶活性的因素、测定酶活力方法以及酶反应动力学。
【习题】一、名词解释酶工程；转换数；催化周期；比活力；酶活力；酶活国际单位；酶反应动力学异构酶变构酶核酶抗体酶竞争性抑制反竞争性抑制非竞争性抑制酶结合效率酶活力回收率固定化酶的相对酶活力二、填空1．酶是具有功能的生物大分子。
2．酶催化作用的专一性包括和。
3．影响酶催化作用的因素有、、、、、。
4．按照酶分子中起催化作用的主要组分不同可分为和。
5．分子内催化的R酶可分为和。
6．分子间催化的R酶可分为、、、、、。
7．固定化酶的活力测定方法主要有、和。
8．固定化酶的比活力一般用所具有的酶活力单位数来表示。
9．酶的生产方法主要有、和。
三、判断1．核酸类酶的作用底物均为核酸2．核酸类酶仅能作用于其他分子3．核酸类酶可以以DNA为底物4．酶的化学本质是蛋白质五、简答题1. 简述酶的研究简史。
2. 简述酶工程的发展概况。
3. 简要回答酶的催化特点。
4. 简要回答影响酶催化作用的因素。
5. 简要回答米氏方程的意义。
6. 简述酶工程的研究内容及主要任务。
答案：酶的生产与应用的技术过程称为酶工程，其主要内容包括酶的生产、分离纯化、酶的固定化、酶及固定化的反应器、酶和固定化酶的应用。
7. 举例说明酶活力的测定在酶的研究、生产和应用过程中的重要性。
酶活力是指在一定条件下，酶催化某一反应的反应速度（一般测初速度）。
酶促反应速度是指单位时间、单位体积中底物的减少量或产物的增加量。
单位：浓度/单位时间（2分）酶的活力单位（U）国际单位（IU单位）：在最适反应条件下，每分钟催化1umol底物转化为产物所需的酶量，称一个国际单位（IU），1 IU = 1umol /min国际单位（Katal, Kat单位）：在在最适反应条件下，每秒钟催化1mol底物转化为产物所需的酶量，称Kat单位。
1 Kat=60 X 106 IU酶活力的测定方法：分光光度法；荧光法；同位素法；电化学法。
酶工程
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。
2、酶反应器的类型：
①搅拌罐型：分批反应器和连续流搅拌罐反应器；②固定床型；③流化床型；④膜式反应器；⑤鼓泡塔型；⑥连续搅拌罐式超滤型；⑦循环床型；⑧其他酶反应器。喷射式反应器
3、酶反应器的选择：（底物或产物的理化性质）
①酶催化反应产物的相对分子质量较大时，由于产物难于透过超滤膜的膜孔，不能达到反应与分离同时进行的目的，所以一般不用膜反应器；
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。
第四章 酶的分离和纯化
1、细胞破碎方法：
①机械法：机械捣碎法、研磨破碎法、匀浆破碎法、改进高压法（X-press法）、超声波破碎法；
①网格型包埋法：
②微囊型包埋法：
③脂质体包埋法：
4、酶的各种固定化方法的比较：
固定化方法 载体结合法 交联法 包埋法
物理吸附法 离子结合法 共价结合法
制备难易 易 易 难 较难 较难
结合程度 弱 中等 强 强 强
酶活回收率 高，但酶易流失 高 低 中等 高
对底物专一性 不变 不变 可变 可变 不变
⑵交联法：利用双功能或多功能试剂在酶分子间，酶分子与惰性蛋白间或酶分子与载体间进行交联反应，以共价键制备固定化酶的方法。优点：操作简便；缺点：交联反应的过程往往比较激烈，许多酶易在固定化过程中失效，酶回收率不高。
酶工程 第一章绪论 第一节酶的基本概念与发展史
第一节 酶的基本概念与发展史
（1）催化代谢反应，建立各种各样代谢途径和代谢体系；
（2）执行具体的生理机能，如乙酰胆碱酯酶能水解乙酰胆 碱，参与神经传导；
（3）协同激素等生理活性物质在体内发挥信号转换、传递 和放大作用，调节生理过程和生命活动，如腺苷酸环化酶对糖 类代谢的调节；
（4）清除有害物质，起着保卫作用，如超氧歧化酶能破坏 超氧负离子，从而防止脂质超氧化。Biblioteka 酶工程第一章 绪论
第一节 酶的基本概念与发展史
一、酶是一种生物催化剂
酶是一种由活细胞产生的具有生物催化功能的生物大分 子。现在，已知的酶都是由生物体合成的，除少数具有催化 能力的RNA外，其化学本质都是蛋白质。它们大部分存在于 细胞体内，少部分分泌到体外。
一切生命活动都是由新陈代谢的正常运转来维持的，新 陈代谢是生命活动的最重要的特征之一。而酶则是促进生物 体内一切代谢活动的物质，没有酶的作用代谢反应就无法进 行，生命也即停止。酶在生物体内发生的作用主要有以下几 种类型：
酶工程习题（答案全）
酶工程习题（答案全）第一章绪论一、名词解释1、酶：是具有生物催化功能的生物大分子2、酶工程：酶的生产与应用的技术过程称为酶工程。
它是利用酶的催化作用进行物质转化的技术，是将酶学理论与化工技术、微生物技术结合而形成的新技术，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3、核酸类酶：为一类具有生物催化功能的核糖核酸分子。
它可以催化本身RNA 剪切或剪接作用，还可以催化其他RNA，DNA多糖，酯类等分子进行反应4、蛋白类酶：为一类具有生物催化功能的蛋白质分子，它只能催化其他分子进行反应。
5、酶的生产：是指通过人工操作获得所需酶的技术过程。
主要包括微生物发酵产酶，动植物培养产酶，酶提取和分离纯化等6、酶的改性是通过各种方法改进酶的催化特性的技术过程，主要包括酶分子的修饰，酶固定化，酶非水相催化等7、酶的应用：是通过酶的催化作用获得人们所需要的物质或者不良物质的技术过程，主要包括酶反应器的选择和设计以及酶在各领域的应用等。
8、酶的专一性：又称为特异性，是指酶在催化生化反应时对底物的选择性，即在一定条件下，一种酶只能催化一种或一类结构相似的底物进行某种类型反应的特性。
亦即酶只能催化某一类或某一种化学反应。
9、酶的转换数：酶的转换数Kp。
又称为摩尔催化活性，是指每个酶分子每分钟催化底物转化的分子数二、填空题1、根据分子中起催化作用的主要组分的不同，酶可以分为_________和____________两大类。
2、核酸类酶分子中起催化作用的主要组分是__________，蛋白类酶分子中起催化作用的主要组分是________________。
3、进行分子内催化作用的核酸类酶可以分为________________，_________________。
4、酶活力是_______________的量度指标，酶的比活力是_______________的量度指标，酶的转换数的主要组分是________________的度量指标。
酶工程 第一章绪论 第三节酶的组成、分类与命名
裂合酶可脱去底物上某一基团而形成一个双键，或可 相反地在双键处加入某一基团，重要的有醛缩酶、水化酶、 脱氨酶等。
第三节 酶的组成、分类与命名
5.异构酶（isomerases）
异构酶催化各种同分异构体的相互转化，其催化反应的通 式为
第三节 酶的组成、分类与命名
氧化还原酶在体内参与产能、解毒和某些生理活性物质 的合成。重要的主要有各种脱氢酶、氧化酶、过氧化物酶、 氧合酶等。
第三节 酶的组成、分类与命名
2.转移酶（transferases） 转移酶催化功能基团的转移反应，其催化反应的通式为
AB+C-→A+BC 这类酶的系统命名是“供体：受体某基团转移酶”，如丙 氨酸：酮戊二酸氨基转移酶（习惯名为谷丙转氨酶）
第三节 酶的组成、分类与命名
转移酶在体内将某基团从一个化合物转移到另一个化合物， 参与核酸、蛋白质、糖类以及脂肪的代谢与合成。重要的主要 有酰基转移酶、糖苷基转移酶、酮醛基转移酶、磷酸基转移酶、 含氮基转移酶、含硫基团转移酶等。
3.水解酶（hydrolases）
水解酶催化水解反应，其催化反应的通式为
第三节 酶的组成、分类与命名
2.寡聚酶 这类酶由若干相同或者不同的亚基组成，这些亚基一般没 有活性，必须相互结合后才有活性，其分子量从35000至几百 万，如3-磷酸甘油醛脱氢酶等。 3.多酶复合体 多酶复合体是指由多种酶彼此嵌合形成复合体进行连续反 应的体系。这种多酶复合体有利于一系列反应的进行，其分子
酶工程
第一章 绪论
第三节 酶的组成、分类与命名
一、酶的组成
除少数已经鉴定的具有催化活性的RNA分子外，几乎所有 的酶都是蛋白质，所以和其他蛋白质一样，酶也具有四级空间 结构形式。根据酶的组成成分可以将酶分为三类：
酶工程复习题
酶工程复习题第一章绪论填空：1.日本称为“酵素”的东西，中文称为酶，英文则为Enzyme，是德国科学家Kűhne于1878年首先使用的。
2.1926年，萨姆纳（Sumner）首先制得脲酶结晶，并指出酶的本质是蛋白质。
他因这一杰出贡献，获1947年度诺贝尔化学奖。
3. 1982年，Thomas R.Cech等人发现四膜虫细胞的26S rRNA前体具有自我剪接功能，将这种具有催化活性的天然RNA称为核酶—Ribozyme。
4. 1894年，高峰让吉（Takamin）用麸皮培养米曲霉制造淀粉酶作消化剂，开创了有目的的进行酶生产和应用的先例。
5. 1969年，日本的千畑一郎首次在工业上应用固定化氨基酰化酶从DL-氨基酸分离L-氨基酸。
6.1971年，第一届国际酶工程会议把酶的生产与应用确认为酶工程的核心内容。
7.根据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和核酸类酶。
名词解释：酶：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。
选择：1.酶工程是（C ）的技术过程A.利用酶的催化作用将底物转化为产物B.通过发酵生产和分离纯化获得所需酶C.酶的生产与应用D.酶在工业上大规模应用2.核酸类酶是（D ）A.催化RNA进行水解反应的一类酶B.催化RNA进行剪接反应的一类酶C.由RNA组成的一类酶D.分子中起催化作用的主要组分为RNA的一类酶第二章酶学基础填空：1.1961年国际酶学委员会（International Commission of Enzymes）根据酶所催化的反应类型和机理，把酶分成6大类：氧化还原酶Oxidoreductase；转移酶Transferase；水解酶hydrolase；裂合酶Lyase；异构酶Isomerase；合成酶Synthetase。
2.酶催化作用的特点：温和性、专一性、高效性、可调性.3.根据抑制剂与酶的作用方式及抑制作用是否可逆，可把抑制作用分为两大类：不可逆的抑制作用和可逆的抑制作用。
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绪论习题：
1.何为酶工程？为什么要发展酶工程及其重要性？
2.工业生物技术的应用方向有哪些？
3.酶工程的研究存在些什么问题？
答1：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。
由于要面对不久的未来化石资源枯竭的危机，所以需要充分利用生物质资源从而达到国家长期可持续发展的目的。
答2：工业发酵罐中的发酵；通过细胞或酶作为生物催化剂在生物反应器中实现某些物质的生物转化。
答3：自主知识产权；生产成本；酶的性能与生产工艺的配套。