酶工程复习纲要
821酶工程复习大纲
821《酶工程》复习大纲一、考试基本要求通过学习本课程，使学生掌握酶工程的基本原理、酶的生产方法、酶的提取与分离纯化、酶的改造方法、非水相酶催化、酶反应器以及酶的应用，根据需要通过人工操作，掌握酶的生产与应用的技术过程。
通过课堂授课教学、结合专题内容评述。
使学生对酶的的生产与应用一定的了解，并为以后的研究应用打下基础。
二、考试方式和考试时间闭卷考试，总分150，考试时间为3小时。
三、参考书目（仅供参考）1．郭勇编著，酶工程（第四版），2016，北京：科学出版社2．袁勤生主编，酶与酶工程（第二版），2012，上海：华东理工大学出版社3．罗贵民主编，酶工程（第3版），2016，北京：化学工业出版社四、试题类型：主要包括选择题、填空题、简答题、论述题等类型，并根据每年的考试要求做相应调整。
五、考试内容及要求第一章绪论1.1 酶的基本概念与发展史1.2 酶催化作用特点1.3 影响酶催化作用的因素1.4 酶的分类与命名1.5 酶活力的测定1.6 酶的生产方法1.7 酶工程发展概况基本要求：掌握酶催化作用的特点、酶活力的测定方法和酶的分类命名方法；重点：酶的生产方法第二章微生物发酵产酶2.1 酶生物合成的基本理论2.2 常用的产酶微生物2.3 发酵工艺条件及其控制2.4 产酶发酵动力学2.5 固定化微生物细胞发酵产酶2.6 固定化原生质体发酵产酶基本要求：掌握酶生物合成的基本理论、微生物和固定化微生物发酵产酶的工艺流程重点：微生物发酵产酶的发酵条件控制和产酶动力学难点：酶生物合成的调节机制第三章动植物细胞培养产酶3.1 植物细胞培养产酶3.2 动物细胞培养产酶基本要求：掌握动植物细胞培养产酶的基本方法和工艺过程重点：动植物细胞的特性及其培养特点第四章酶的提取与分离纯化4.1 酶的特性与分离提取方法的选择4.2 酶分离提取的一般方法4.3 酶分离提取的重点方法概述4.4 典型酶的分离提取工艺流程基本要求：掌握酶分离提取的种类与方法重点：层析和电泳方法在酶分离提取中的应用难点：不同分离提取方法的选择第五章酶分子修饰5.1 金属离子置换修饰5.2 大分子结合修饰5.3 酶分子的侧链基团修饰5.4 肽链有限水解修饰5.5 核苷酸链剪切修饰5.6 氨基酸置换修饰5.7 核苷酸置换修饰5.8 酶分子的物理修饰5.9 酶分子修饰的应用基本要求：掌握酶分子修饰的一般方法和作用重点：大分子结合修饰的特点与应用难点：氨基酸和核苷酸的置换修饰第六章酶、细胞和原生质体的固定化6.1 酶固定化6.2 细胞固定化6.3 原生质体固定化基本要求：掌握酶与细胞固定化的原理和方法重点：酶和微生物细胞的固定化难点：动植物细胞的固定化第七章酶的定向进化7.1 酶定向进化的特点7.2 酶基因的随机突变7.3 酶突变基因的定向选择7.4 酶定向进化的应用基本要求：掌握酶定向进化的基本过程与方法；重点：酶定向进化中突变基因库的构建方法；难点：酶突变基因的筛选；第八章酶的非水相催化8.1 酶非水相催化的研究概况8.2 有机介质中水和有机溶剂对酶催化反应的影响8.3 酶在有机介质中的催化特性8.4 有机介质中酶催化反应的工艺条件控制8.5 有机介质中酶催化反应的应用基本要求：掌握非水相中酶促反应的特点与一般规律；重点：水对有机相中酶促反应的影响；难点：有机相中酶促反应中水的控制；第九章酶反应器9.1 酶反应器的类型9.2 酶反应器的选择9.3 酶反应器的设计9.4 酶反应器的操作基本要求：掌握酶反应器的不同类型及其特点重点：不同酶反应器的特性和适用范围难点：酶反应器型式的选择第十章酶的应用10.1 酶在医药领域的应用10.2 酶在食品领域的应用10.3 酶在轻工和化工领域的应用10.4 酶在环保领域的应用10.5 酶在生物技术领域的应用基本要求：掌握了解酶在各领域中的应用重点：酶在医药、食品和轻化工领域中的应用。
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——精选推荐
酶⼯程酶⼯程复习提纲第⼀章绪论⼀、酶⼯程：酶制剂⼤批量⽣产和应⽤的技术⼆、酶⼯程的研究内容（⼀）化学酶⼯程：筛选、制备、修饰、固定化（⼆）⽣物酶⼯程：酶学、基因重组；①克隆酶②突变酶③新酶（三）其他：⾮⽔相催化、反应器第三章酶的筛选来源：动植物、微⽣物优点：(1)种类多、可筛选(2)繁殖快、产量⾼(3)适应强、可诱变⼆、酶的寻找和发现1.反应过程的设计：底物、途径、性质、酶、参数、类似物2.新酶的筛选，获得新酶的⽅法：⑴筛酶⑵⽼酶新⽤⑶反应条件⑷改造⑸⼈⼯ *酶或产酶微⽣物的筛选（1）商品酶库：过程简单、酶源少（2）已知菌种、菌种保藏中⼼筛选（3）⾃然界新筛（4）基因库筛选：同源基因，避免假阴性。
3.有效的筛选分析⽅法：初筛——快速简单；复筛——慢、精确。
琼脂板涂布法(1)透明圈（2）⾊原性底物（3）产物的衍⽣化或络合（4）指⽰菌株 *第四章固定化酶与固定化细胞1．固定化酶：⼀定空间内呈闭锁状态存在的酶，连续反应，重复使⽤。
2．优点：①酶与底物分离；多酶反应；反复连续反应；简化提纯；增加收率，提⾼质量②稳定性提⾼；易控制；效率⾼，成本低3．缺点：①酶活⼒损失；初始投资⼤②⼤分⼦底物、辅助因⼦、胞内酶不适⼀、酶的固定化⽅法：1．物理吸附法2．离⼦结合法3．共价结合法4．交联法5.包埋法⼆、固定化酶的性质：(⼀)减活 (⼆)增稳（三）最适T+(四)最适pH δ(五)⽶⽒常数(Km)+三、影响固定化酶性能的因素1．构象改变：中⼼构象改变⽴体屏蔽：空间位阻微扰：亲疏⽔性、介电常数2．分配效应：微宏观体系不等分配扩散限制效应：迁移、运转受限外扩散限制：穿过液膜层到表⾯受限内扩散限制：表⾯到颗粒内部位点受限第三节细胞的固定化1.固定化细胞受到重视的主要原因是：①降低成本，省酶分离，减少活性损失；单⼀酶兼复合酶系；稳定性好，反复连续使⽤②密度⼤、可增殖，缩短周期；利于分离纯化，提⾼产品质量2.局限性：仅胞内酶；副产物；扩散限制3.固定化⽅法：①直接固定化法②吸附法③包埋法④共价与交联*第四节评价固定化酶(细胞)的指标⼀、固定化酶(细胞)的活⼒：⼲重µmol ·min -1·mg -1。
酶工程复习资料一
酶工程复习资料一酶工程（Enzyme Engineering）是研究和应用酶的性质、结构和功能，以及改造和设计酶的方法和技术的学科。
它是生物工程的重要分支之一，与生物技术、食品工程、医药工程等领域密切相关。
本篇文档将为读者提供关于酶工程的基本概念、酶的结构与功能、酶的改造和设计等内容的复习资料。
一、酶工程的基本概念酶是生物体内的催化剂，能够在相对较低的温度和压力下加速化学反应速率。
酶工程是指利用化学和生物学的原理和方法，对酶进行改造和优化，使其在特定条件下具有更高的催化活性和稳定性。
酶工程的研究内容主要包括酶的筛选与鉴定、酶的改造与优化、酶的应用与产业化等方面。
二、酶的结构与功能酶是由蛋白质组成的，具有特定的空间结构和功能部位。
酶的空间结构由其氨基酸序列决定，而功能部位则与其所催化的反应类型相关。
酶通过与底物结合形成酶底物复合物，从而降低反应的活化能，加速反应的进行。
酶的催化活性受到pH、温度、离子浓度等环境因素的影响，最适条件下表现出最高的催化效率。
三、酶的改造与优化为了使酶具有更好的催化性能和稳定性，科学家们通过酶的改造与优化来实现这一目标。
常用的方法包括基因工程技术、蛋白工程技术、酶体外修饰等。
基因工程技术可以通过改变酶的基因序列来改变其氨基酸组成，进而改变酶的结构和功能。
蛋白工程技术则可以通过局部改变酶的氨基酸序列来提高酶的催化活性和稳定性。
酶体外修饰则是指在酶的外部添加辅助因子或改变环境条件来改善酶的催化效果。
四、酶的应用与产业化酶在生物技术、医药、食品、农业等领域具有广泛的应用前景。
在生物技术领域，酶被广泛应用于基因工程、蛋白质表达、酶联免疫法等技术中。
在医药领域，酶被应用于药物合成、药物代谢等方面。
在食品和农业领域，酶被应用于食品加工、酿酒、饲料添加等。
酶工程复习提纲
复习提纲第一章绪论一、酶工程：酶工程是酶制剂的大批量生产和应用的技术，是将酶学理论与化工技术结合,从应用的目的出发研究酶，并利用酶的催化作用进行物质转化，生产人们所需产品的一项高新技术。
二、酶工程的研究内容（一）化学酶工程：指酶的筛选、制备、化学修饰酶、固定化酶及化学人工酶的研究和应用（二）生物酶工程：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3个方面：①用基因工程技术大量生产酶（克隆酶）；②修怖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；（三）其他1．酶的非水相催化；2．酶反应器：第三章酶的筛选一、酶的来源少数来自于动植物，多数（80%以上）来源于微生物；微生物作为酶源的优点：(1)种类繁多，凡是动植物体内有的酶几乎都能从微生物中找到．并可根据应用特点和要求，筛选出最佳的产酶菌株；(2)繁殖快，发酵周期短，培养简便，能通过控制培养条件大幅度提高酶的产量；(3)微生物具有较强的适应能力，可采用各种遗传变异手段，培育出新的、更理想菌株。
二、酶的寻找和发现1.反应过程的设计选择合适的反映底物或原料、合成的反应途径以及目标化合物的性质底物：价廉、易合成酶,活性、稳定性、是否易得。
工艺参数的考虑，反应温度、pH值、盐浓度。
反应介质。
资料查阅，是否有已确定的能转化该反应的或与该相似反应的酶2新酶的筛选获得新酶的方法⑴筛选新酶：在不同的自然环境中筛选酶⑵发现现有酶的非自然新活力⑶利用新的反应条件，如改变反应介质，或新的影响因素（如金属离子）；⑷酶的改造，主要指利用基因工程技术，突变酶⑸人工酶,化学与非催化剂的组合以获得新的催化剂酶或产酶微生物的筛选（1）从商品酶库中筛选直接使用大量足够供应的市售酶，过程简单。
但只能提供少数的酶源。
（2）从已知菌种来源和菌种保藏中心筛选（3）从自然界发现和筛选产酶微生物（4）从基因库筛选分子筛选，基于序列的筛选。
基于基因的同源性，从已知酶蛋白出发，搜索数据库，PCR及southern杂交，无需酶活。
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。
酶工程复习纲要
酶工程复习纲要题型及分值：1、名词解释15分，5个名词2、判断题15分，10小题3、填空题20－24分，每空1分或0.5分4、问答题31－35分，4小题5、计算题15分，2小题复习要点：第一章1、酶工程的概念及酶工程研究的内容。
2、酶学的发展史及标志酶的概念第二章1、简述酶的活性中心的特点、组成及酶的作用机理（重点共价催化与酸碱催化）。
2、简述酶的特性，并举例详述酶的专一性。
3、某酶的初提取液经过一次纯化后，经测定得到下列数据，试计算比活力，回收率及纯化倍数。
初提取液：体积120ml ，活力单位200 u/ml ，蛋白氮2.5mg/ml ；硫酸铵沉淀后：体积5ml ，活力单位810 u/ml ，蛋白氮1.5mg/ml4、酶的系统分类、酶的生产方法和分离纯化、酶活力的概念，比活力的概念5、盐析法，凝胶过滤法及离子交换法分离酶的原理6、米氏方程的意义7、酶的可逆抑制作用的类型及特点第三章1、什么是固定化技术？酶为什么要固定化？固定化酶与游离酶相比有什么优缺点？举例（2个）说明酶被固定后，产生的效果。
2、氨基酰化酶20mL固定化，反应后滤液及洗涤液共50mL。
若原酶活力1000u/mL，洗涤液活力20u/mL。
0.5g固定化酶活力为100u（共得50g固定化酶）。
问固定化酶的相对活力是多少？回收率及结合率是多少？3、酶的固定化法有哪些，各有什么优缺点？第五章1、什么是酶分子的修饰？为什么要进行酶分子的修饰？酶分子修饰后，酶的性质有有什么变化？2、解释酶的大分子修饰、酶的化学交联修饰，酶的亲和修饰的概念。
第六章：核酶1、核酶的定义2、核酶的种类第七章：抗体酶、模拟酶、印迹酶1、概念：抗体酶、模拟酶2、抗体酶的设计思路及制备方法（两种方法）。
4、模拟酶的定义及其分类。
5、什么是环糊精，简要说明是怎样用环糊精来模拟胰凝乳蛋白酶的？6、印迹技术、模板分子、印迹聚合物、印迹酶。
7、简述印迹聚合物的制备过程。
第八章：非水介质中酶催化反应1、何谓酶的非水相催化，非水相酶促反应的优势是什么？2、常见的有机介质反应体系的种类。
08级酶工程复习大纲
各章重点第一章绪论1. 酶工程的概念、分类及其研究内容。
2. 酶的分类与命名第二章酶的生物合成与发酵生产1.用操纵子模型解释酶的诱导与阻遏机制（末端产物、分解代谢产物）2.根据酶生物合成的调节类型及机制说明如何提高酶的产量。
3.酶生物合成的模式及影响因素。
4.比较动物植物和微生物在细胞结构、培养基和培养方式上的不同。
5.一些概念的区别：操纵子与操纵基因、诱导酶与组成酶、胞内酶与胞外酶、外植体与愈伤组织第三章酶的提取与分离纯化1.细胞破碎的目的、方法及原理。
2.酶抽提的目标及方法。
3.常用沉淀法的种类及原理。
4.常用沉淀法的种类及原理。
盐析法分离蛋白质的原理、种类及盐析常数的含义。
5.双水相萃取、超临界流体萃取、反胶团萃取的原理。
6.膜分离的种类、原理及应用。
7.比较吸附层析、疏水层析、离子交换层析、凝胶过滤、亲和层析等方法在原理、层析介质、操作及应用方面的异同点。
8.比活力、提纯倍数、回收率的含义及用途。
9.亲和层析的原理是什么？如何根据目的产物的性质选择洗脱方式？10.电泳的基本原理是什么？电泳的种类有哪些？11.SDS-PAGE和等电聚焦电泳的原理和操作的不同之处是什么？12.影响凝胶过滤分辨率的因素有哪些？分配系数的含义及作用。
第四章酶分子的化学修饰1.酶活性中心的特点及主要化学基团。
2.研究酶活性中心的方法及差别标记与亲和标记的区别与特点。
3.酶化学修饰的目的是什么？常用的大分子修饰剂有哪些，修饰后的用途及原理。
4.那些蛋白质侧链基团可以被修饰？主要的修饰剂及修饰反应类型。
5.酶的蛋白质工程、酶分子化学修饰、酶的固定化在目的方法上的异同点。
6.分析说明修饰酶的性质。
7.维持酶分子空间结构稳定的主要作用力是什么？8.酶的蛋白质工程的含义是什么？为什么要进行酶的蛋白质工程？什么是蛋白质的定向进化？第五章酶与细胞的固定化1. 固定化酶、细胞、原生质体产生的背景。
2. 固定化方法有哪几种？各自的优缺点及适用范围。
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。
08级酶工程复习大纲
各章重点第一章绪论1. 酶工程的概念、分类及其研究内容。
2. 酶的分类与命名第二章酶的生物合成与发酵生产1.用操纵子模型解释酶的诱导与阻遏机制（末端产物、分解代谢产物）2.根据酶生物合成的调节类型及机制说明如何提高酶的产量。
3.酶生物合成的模式及影响因素。
4.比较动物植物和微生物在细胞结构、培养基和培养方式上的不同。
5.一些概念的区别：操纵子与操纵基因、诱导酶与组成酶、胞内酶与胞外酶、外植体与愈伤组织第三章酶的提取与分离纯化1.细胞破碎的目的、方法及原理。
2.酶抽提的目标及方法。
3.常用沉淀法的种类及原理。
4.常用沉淀法的种类及原理。
盐析法分离蛋白质的原理、种类及盐析常数的含义。
5.双水相萃取、超临界流体萃取、反胶团萃取的原理。
6.膜分离的种类、原理及应用。
7.比较吸附层析、疏水层析、离子交换层析、凝胶过滤、亲和层析等方法在原理、层析介质、操作及应用方面的异同点。
8.比活力、提纯倍数、回收率的含义及用途。
9.亲和层析的原理是什么？如何根据目的产物的性质选择洗脱方式？10.电泳的基本原理是什么？电泳的种类有哪些？11.SDS-PAGE和等电聚焦电泳的原理和操作的不同之处是什么？12.影响凝胶过滤分辨率的因素有哪些？分配系数的含义及作用。
第四章酶分子的化学修饰1.酶活性中心的特点及主要化学基团。
2.研究酶活性中心的方法及差别标记与亲和标记的区别与特点。
3.酶化学修饰的目的是什么？常用的大分子修饰剂有哪些，修饰后的用途及原理。
4.那些蛋白质侧链基团可以被修饰？主要的修饰剂及修饰反应类型。
5.酶的蛋白质工程、酶分子化学修饰、酶的固定化在目的方法上的异同点。
6.分析说明修饰酶的性质。
7.维持酶分子空间结构稳定的主要作用力是什么？8.酶的蛋白质工程的含义是什么？为什么要进行酶的蛋白质工程？什么是蛋白质的定向进化？第五章酶与细胞的固定化1. 固定化酶、细胞、原生质体产生的背景。
2. 固定化方法有哪几种？各自的优缺点及适用范围。
《酶工程》复习大纲答案详解
《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。
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。
蛋白质与酶工程复习资料概要.
酶工程复习提纲第一章绪论1.酶及酶工程的概念。
酶：是生物体内一类具有催化活性和特殊空间构象的生物大分子物质。
酶工程：利用酶的催化作用，在一定的生物反应器中，将相应的原料转化成所需产品的一门工程技术。
(名词解释) 2.了解酶学的发展历史，尤其是一些关键事件。
1833年，Payen和Persoz发现了淀粉酶。
1878年，Kuhne首次将酵母中进行乙醇发酵的物质称为酶。
给酶一个统一的名词，叫Enzyme，这个词来自希腊文，其意思“在酵母中”。
1902年，Henri提出中间产物学说。
1913年，Michaelis and Menton推导出酶催化反应的基本动力学方程，米氏方程：V=VmS/（Km+S）。
1926年，Summer分离纯化得到脲酶结晶。
人们开始接受“酶是具有生物催化功能的蛋白质”。
Cech and Altman于1982和1983年发现具有催化活性的RNA即核酸类酶，1989年获诺贝尔化学奖。
现已鉴定出5000多种酶，上千种酶已得到结晶，而且每年都有新酶被发现。
3.了解酶在医药、食品、轻工业方面的应用。
医药：（1）用酶进行疾病的诊断：通过酶活力变化进行疾病诊断，谷丙转氨酶/谷草转氨酶用于诊断肝病、心肌梗塞等，酶活力升高；葡萄糖氧化酶用于测定血糖含量，诊断糖尿病。
（2）用酶进行疾病的治疗：来源于蛋清、细菌的溶菌酶用于治疗各种细菌性和病毒性疾病；来源于动物、蛇、细菌、酵母等的凝血酶用于治疗各种出血病；来源于蚯蚓、尿液、微生物的纤溶酶用于溶血栓。
（3）用酶制造各种药物：来源于微生物的青霉素酰化酶用于制造半合成青霉素和头孢菌素；来源于动物、植物、微生物的蛋白酶用于生产L-氨基酸。
食品：生产低聚果糖，原料为蔗糖，所需酶为果糖基转移酶、蔗糖酶α（黑曲霉、担子菌）；生产低聚异麦芽糖，原料为淀粉，所需酶为α-淀粉酶、β-淀粉酶、真菌α-淀粉酶（米曲霉）、α-葡萄糖苷酶（黑曲霉）、普鲁兰酶、糖化型α-淀粉酶（枯草杆菌）。
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。
（整理）酶工程复习提纲
（整理）酶⼯程复习提纲酶⼯程复习提纲第⼆章酶的定义、组成、特征及分类⼀、从化化学本质上讲酶到底是⼀种什么物质？⼆、⼀般催化剂的特性：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。
4.它本⾝的数量和化学性质在化学反应后不发⽣改变。
三、酶作为催化剂的显著特点：⾼效、专⼀、温和、可调节四、酶的分类(⼀)、酶的组成分类单纯酶:它们的组成为单⼀的蛋⽩质。
结合酶（全酶）:蛋⽩质（酶蛋⽩）+辅因⼦酶蛋⽩决定反应的特异性，辅因⼦决定反应的类型与性质。
辅因⼦：辅酶：与酶蛋⽩结合疏松，可⽤透析或超滤的⽅法除去的辅因⼦。
辅基：与酶蛋⽩结合紧密，不能可⽤透析或超滤的⽅法除去的辅因⼦。
(⼆)、酶的结构分类(1)、单体酶(monomeric enzyme) :仅具有三级结构的酶，即只由⼀条肽链组成的酶。
(2)、寡聚酶(oligomeric enzyme)：两个或两个以上的相同或不同亚基以共价键⽅式连接⽽形成的酶。
(3)、多酶复合体(多酶体系，multienzyme system):由⼏种功能不同的酶聚合在⼀起，分⼯合作。
共同催化⼀个⽣化反应过程。
(4)、多功能酶(multifunctional enzyme)：⼀些多酶体系在进化的过程中由于基因融合，致使多种不同催化功能存在于⼀条多肽链上，这种⼀条肽链具有多种催化功能的酶叫多功能酶。
（三）、酶的功能组成—酶的活性中⼼酶的活性中⼼：与底物结合并进⾏催化反应的特殊的必需基团。
结合基团：决定酶的专⼀性活性中⼼内的必需基团必需基团：催化基团：决定酶的催化性质活性中⼼外的必需基团：维持酶的空间结构和催化功能所必需的基团五、酶的专⼀性;第三章酶的作⽤机理⼀、酶作⽤专⼀性的机制(⼀)“三点结合”的催化理论三点结合”的催化理论认为酶与底物的结合处⾄少有三个点，只有当三点完全结合的情况下。
催化作⽤才能实现，酶促反应才能进⾏。
《酶工程》总复习整理
《酶工程》总复习整理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。
酶工程原理和基本过程菌种→扩大培养→发酵→发酵酶液→酶的提取→酶成品↓原料→前处理→杀菌→酶反应器←酶的固定化↓反应液→产品提取→产品●世界三大酶制剂公司Novo Nordisk （丹麦）Genencor International(美国杰能科国际公司）Cuitor(芬兰）●三大公司销售额占世界总额的70%2、米氏常数的意义Km：米氏常数，物理意义为反应速率为最大速率Vmax一半时底物的浓度，单位与底物浓度同（1）Km 是酶的一个特性常数，Km大小只与酶性质有关，而与酶浓度无关。
当底物确定，反应温度，pH及离子强度一定时，Km值为常数，可用来鉴别酶。
Km一般在1×10-6~10-1mol/L之间不同的酶Km 值不同，测定Km要在相同测定条件（pH、温度、离子强度）下进行。
（2）Km 值可用于判断酶的专一性和天然产物，若一个酶有几种底物就有几个Km值，其中Km值最小的底物称为该酶的最适底物，又称天然底物。
（3）可近似表示酶与底物亲和力的大小。
真正表示酶与底物亲和力为Ks =k2/k1(注 Km = k2+k3/ k1)（4）已知Km可由[S]计算v，或由v计算[S]。
酶活力是指一定条件下，酶所催化的反应初速度;酶催化反应速度用单位时间内底物的减少量或产物的增加量来表示。
V=-dS/dt=dP/dt二、酶的活力单位：表示酶活力大小所用的两个国际单位1IU：在最适反应条件下，每分钟催化1μmol底物转化为产物所需的酶量，称一个IU。
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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题型及分值：
1、名词解释15分，5个名词
2、判断题15分，10小题
3、填空题20－24分，每空1分或0.5分
4、问答题31－35分，4小题
5、计算题15分，2小题
复习要点：
第一章
1、酶工程的概念及酶工程研究的内容。
2、酶学的发展史及标志酶的概念
第二章
1、简述酶的活性中心的特点、组成及酶的作用机理（重点共价催化与酸碱催化）。
2、简述酶的特性，并举例详述酶的专一性。
3、某酶的初提取液经过一次纯化后，经测定得到下列数据，试计算比活力，回收率及纯化倍数。
初提取液：体积120ml ，活力单位200 u/ml ，蛋白氮2.5mg/ml ；硫酸铵沉淀后：体积5ml ，活力单位810 u/ml ，蛋白氮1.5mg/ml
4、酶的系统分类、酶的生产方法和分离纯化、酶活力的概念，比活力的概念
5、盐析法，凝胶过滤法及离子交换法分离酶的原理
6、米氏方程的意义
7、酶的可逆抑制作用的类型及特点
第三章
1、什么是固定化技术？酶为什么要固定化？固定化酶与游离酶相比有什么优缺点？举例（2个）说明酶被固定后，产生的效果。
2、氨基酰化酶20mL固定化，反应后滤液及洗涤液共50mL。
若原酶活力1000u/mL，洗涤液活力20u/mL。
0.5g固定化酶活力为100u（共得50g固定化酶）。
问固定化酶的相对活力是多少？回收率及结合率是多少？
3、酶的固定化法有哪些，各有什么优缺点？
第五章
1、什么是酶分子的修饰？为什么要进行酶分子的修饰？酶分子修饰后，酶的性质有有什么变化？
2、解释酶的大分子修饰、酶的化学交联修饰，酶的亲和修饰的概念。
第六章：核酶
1、核酶的定义
2、核酶的种类
第七章：抗体酶、模拟酶、印迹酶
1、概念：抗体酶、模拟酶
2、抗体酶的设计思路及制备方法（两种方法）。
4、模拟酶的定义及其分类。
5、什么是环糊精，简要说明是怎样用环糊精来模拟胰凝乳蛋白酶的？
6、印迹技术、模板分子、印迹聚合物、印迹酶。
7、简述印迹聚合物的制备过程。
第八章：非水介质中酶催化反应
1、何谓酶的非水相催化，非水相酶促反应的优势是什么？
2、常见的有机介质反应体系的种类。
3、酶在非水介质中的性质。