酶工程试题及答案

一、名词解释（本题共8个小题，每小题2分，共16分）。

1、固定化酶：

2、原生质体：

3、超滤：

4、酶的催化特性：

5、生物酶工程：

6、酶的必需基团和活性中心：

7、诱导与阻遏：

8、酶反应器：

二、填空题（本题共5个小题，每空2分，共24分）.

1、酶的分类（）（）（）。（三种即可）

2、酶活力是（）的量度指标，酶的比活力是（）的量度指标，酶转换数是（）的量度指标。

3、微生物产酶模式可以分为同步合成型，（）中期合成型，（）四种。

4、酶的生产方法有（），生物合成法和化学合成法。

5、优良的产酶微生物所具备的条件：（1）（）（2）（）（3）（）（写出三种即可）。

三、判断题（本题共10个小题，每空1.5分，共15分）。

1、酶是具有生物催化特性的特殊蛋白质。

2、酶活力是指在一定条件下酶所催化的反应速度，反应速度越大，意味着酶活力越高。

3、液体深层发酵是目前酶发酵生产的主要方式。

4、培养基中的碳源，其唯一作用是能够向细胞提供碳素化合物的营养物质。

5、在酶与底物、酶与竞争性抑制剂、酶与辅酶之间都是互配的分子对，在酶的亲和层析分离中，可把分子对中的任何一方作为固定相。

6、补料是指在发酵过程中补充添加一定量的营养物质，补料的时间一般以发酵前期为好。

7、酶固定化过程中，固定化的载体应是疏水的。

8、在酶的抽提过程，抽提液的 pH 应接近酶蛋白的等电点。

9、青霉素酰化酶不但能催化青霉素侧链的水解作用，而且也能催化逆反应。

10、亲和试剂又称活性部位指示试剂,这类修饰剂的结构类似于底物结构。

四、问答题（本题共5个小题，共45分）。

1、试述提高酶发酵产量的措施。（8 分，答出四点即可）

2、酶失活的因素？（8分）

3、酶的提取方法有哪些？（8分）

4、酶分子修饰的意义有哪些？（6分）

5、试简述酶分子的定向进化。（5分）

6、固定化酶和游离酶相比，有何优缺点？（10分，优缺点答五点即可）

答案

一、1、固定化酶：通过物理的或化学的方法，将酶固定在载体上，能使酶发挥催化作用的酶；2、原生质体：脱去细胞壁的植物、真菌或细菌细胞；3、超滤：超滤是采用中空纤维过滤新技术，配合三级预处理过滤清除自来水中杂质；4、酶的催化特性：①极高的催化效率②高度的专一性③酶活性的可调节性④酶的不稳定性5、生物酶工程：是指在基因水平上，对酶蛋白分子进行修饰、改造，改进酶蛋白的催化特性或酶蛋白的蛋白质特性等；6、酶的必需基团：指酶分子中与酶的活性密切相关的基团；活性中心：是与底物结合并催化反应的场所；7、酶合成的诱导是指加入某种物质使酶的合成开始或加速进行的过程；酶合成

的阻遏作用则是指加入某种物质使酶的合成中止或减缓进行的过程。这些物质分别称为诱导物及阻遏物；8、用于酶进行催化作用及其附属设备称为酶反应器。

二、1、氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂合酶、异构酶、合成酶；2、酶催化速度、酶纯度、酶催化效率；3、延续合成型、滞后合成型；4、提取分离法；5、酶的产量高，发酵周期短；产酶稳定性高；容易培养和管理，不易变异退化。

三、1、（×）2、（√）3、（√）4、（×）5、（√）6、（×）7、（×）8、（×）9、（√）10、（√）

四、1、（1）添加诱导物对于诱导酶的发酵生产，在发酵培养基中添加适量诱导物，可使酶产量显著提高.加入的效应物与阻遏蛋白结合，阻止其与操纵基因结合，使结构基因得以表达.在实际工作中，关键是选择一个适当的诱导物、确定诱导浓度及诱导时间。（2）控制阻遏物的浓度阻遏作用根据其作用的机理不同可以分为产物阻遏和分离代谢阻遏两种。通过减少或者分解代谢物的阻遏作用，可以显著提高酶的产量。（3）添加表面活性剂表面活性剂可以与细胞膜相互作用，增加细胞的透过性，有利于胞外酶的分泌，从而提高酶的产量（4）增加产酶促进剂可以增加产酶，但是作用机理还未阐明清楚（5）另外还有补料和遗传调控，例如诱变育种、体内基因重组、基因工程等

2、⑴物理因素：①热失活②冷冻和脱水③辐射作用④机械力作用

⑵化学因素：①极端 PH 值②氧化作用③聚合作用④表面活性剂和变性剂⑶生物因素：微生物或者外源蛋白水解酶的作用，使酶分子的一级结构肽键断裂，引起酶的水解。

3 （1）盐溶液提取。大多数蛋白酶都溶于水，而且在低浓度盐存在的条件下有盐溶现象，高浓度盐存在的条件下有盐析现象，所以一般采用稀盐溶液进行酶的提取，盐的浓度一般控制在 0.02-0.5mol/l。（2）酸溶液提取。有些酶在酸性条件下溶解度较大，且稳定性好，宜采用酸溶液提取。（3）碱溶液提取。在碱性条件下溶解度较大且稳定性较好的酶，应采用碱溶液提取。（4）有机溶剂提取。与脂质结合牢固或含有较多非极性基团的酶，可以采用能与水混溶的乙醇、丙酮、丁醇等有机溶剂提取。

4、①高酶的活力②增强酶的稳定性③降低或消除酶的抗原性。

5、酶分子的定向进化是指在分子水平上，人为地创造特殊的进化条件，模拟自然进化机（随机突变、基因重组和自然选择），对酶基因进行改造，并进行定向选择，筛选出所需性质的酶蛋白。

6、优点（1）易将固定化酶和底物，产物分开产物溶液中没有酶的残留简化了提纯工艺（2）可以在较长的时间内连续使用（3）反应过程可以严格控制，有利于工艺自动化（4）提高了酶的稳定性（5）较能适于多酶反应（6）酶的使用效率高、产率高、成本低

缺点（1）固定化时酶的活力有损失（2）比较适应于水溶性底物（3）与完整的细胞相比，不适于多酶反应。