酶工程试题

酶工程试题&答案

一、名词解释（6*3）

1.酶工程；

酶工程是酶的生产、改性与应用的技术过程。从应用的目的出发，将酶学理论与化学工程相结合来研究酶，并在一定的反应装置中利用酶的催化特性将原料转化为产物的一门新技术。

2.固定化酶；

固定化酶是指固定在不溶于水的载体上，并在一定空间范围内进行催化反应的酶。

3.酶分子修饰；

酶分子修饰是指通过各种方法使酶分子的结构发生某些变化，从而改变酶的催化特性的过程。

4.pH印记；

在有机介质反应中，酶所处的pH环境与酶在冻干或吸附在载体上之前所使用的缓冲液pH相同。这种现象称为pH印记，也称pH记忆。

5.定向进化；

定向进化是指模拟自然进化的过程，进行人工随机突变，并在特定的环境下进行选择，使进化朝着人们所需方向发展的技术过程。

6.酶反应器；

用于酶进行催化反应的容器及其附属设备称为酶反应器。按结构不同可分为搅拌罐式反应器（STR），鼓泡式反应器（BCR)，填充床式反应器(PCR)，流化床式反应器(FBR)，膜反应器(MR)等。

二、填空题（22*1）

1.与非酶催化作用相比，酶催化作用具有、、

等显著特点。（专一性强，催化效率高，作用条件温和）

2.酶的可逆性抑制作用可以分为、、

三种。（竞争性抑制，非竞争性抑制，反竞争性抑制）

3.按催化作用的类型，可将P酶分为：、转移

酶、、、异构酶、。（氧化还原酶，水解酶，裂合酶，合成酶）

4.酶生物合成的基本过程：、。（转录，翻译）

5.根据基因调节理论，在DNA分子中，与酶的生物合成有密切关系的基因有

、 、 、 。（调节基因，启动基因，操纵基因，结构基因）

6.微生物细胞生长过程一般经历 、 、 、 。（调整期，生长期，平衡期，衰退期）

7.细胞破碎方法可以分为机械破碎法、 、化学破碎法和 。（物理破碎法，酶促破碎法）

三、选择题（5*2）

1.酶生物合成的调节主要在（ ）上。B

A.复制水平

B.转录水平

C.翻译水平

D.蛋白质加工水平

2.目前最常用的酶分子修饰方法是（ ）。C

A.金属离子置换修饰

B.氨基酸置换修饰

C.大分子结合修饰

D.核苷酸有限水解修饰

3.下列不属于植物细胞培养基的是（ ）。C

A.需要大量的无机盐

B.需要多种维生素

C.需要多种适量抗生素，以防止污染

D.氮源一般为无机氮，碳源一般为蔗糖

4.反竞争性抑制剂的特点是（ ）。A

A.m K 和m V 同时减小

B.m K 和m V 同时增加

C.m K 增加，m V 不变

D.m K 不变，m V 减小

5.影响提取的主要因素有（ ）。D

A.温度，pH,密度

B.温度，密度，黏度

C.pH,黏度，提取液体积

D.温度，pH,提取液体积

四、解答题(50)

1.简述酶生物合成的模式，以及各种模式的特点(20)

答：酶生物合成的模式分为1.同步合成型，2.延续合成型，3.中期合成型，

4.滞后合成型。

1.同步合成型，也称为生长偶联型，是酶的生物合成与细胞生长同步进行的一种酶生物合成模式。当细胞生长旺盛时，酶大量生成；进入平衡期后，酶合成也随着停止。该类型酶的特点是所对应的mRNA 很不稳定，它的生物合成可以由其诱导物诱导生成，但不受分解代谢物的阻碍作用和产物的反馈阻碍作用。

2.延续合成型，酶的生物合成从细胞的生长阶段开始，在细胞生长进入平衡期后还可以延续合成一段相当长的时间。该类型酶的特点是其所对应的mRNA 很稳定，生物合成受其诱导物诱导生成，但不受分解代谢物的阻碍作用和产物的反馈阻碍作用。

3.中期合成型，细胞生长一段时间后才开始酶的生物合成，生长进入平衡期后，合成随即停止。该类型酶的特点是：酶的生物合成受产物的反馈阻碍作用或分解代谢物的阻碍作用，而酶所对应的mRNA 稳定性较差。

4.滞后合成型，细胞生长一段时间或进入平衡期后才开始其生物合成并大

量积累。该类型酶的特点是mRNA的稳定性较好。合成的主要原因是受到培

养基中存在的阻碍物的阻碍作用。

2.简述酶沉淀分离的原理和方法（10）

沉淀分离是通过改变某些条件或添加某种物质（如加中性盐，调节pH等），使酶的溶解度降低，而从溶液中沉淀析出，与其它溶质分离。

主要方法有盐析沉淀法，等电点沉淀法，有机溶剂沉淀法，复合沉淀法，和选择性变性沉淀法。

3.简述大分子结合修饰的方法及其作用（10）

修饰方法如下：

①修饰剂的选择：大分子结合修饰采用的修饰剂是水溶性大分子。要根据酶分子的结构和修饰剂的特性选择适宜的水溶性大分子。

②修饰剂的活化：作为修饰剂中含有的基团往往不能直接与酶分子的基团进行反应而结合在一起。在使用之前一般需要经过活化，然后才可以与酶分子的某侧链基团进行反应。常用的活化方法有CNBr法、戊二醛法、叠氮法等。

③修饰：将带有活化基团的大分子修饰剂与经过分离纯化的酶液，以一定的比例混合，在一定的温度、pH值等条件下反应一段时间，使修饰剂的活化基团与酶分子的某侧链基团以共价键结合，对酶分子进行修饰。

④分离：需要通过凝胶层析等方法进行分离，将具有不同修饰度的酶分子分开，从中获得具有较好修饰效果的修饰酶。

大分子结合修饰的作用有：提高酶的催化效率；增强酶的稳定性；降低或消除酶蛋白的抗原性。

4.简述水对有机介质中酶催化的影响(10)

1.水对酶分子空间构象的影响

酶分子只有在空间构象完整的状态下，才具有催化功能。在无水的条件下，酶的空间构象被破坏，酶将变性失活。故此，酶分子需要一层水化层，以维持其完整的空间构象。维持酶分子完整的空间构象所必需的最低水量称为必需水酶分子一旦失去必需水，就必将破坏其空间构象失去催化功能。

2.水对酶催化反应速度的影响

有机介质中水的含量对酶催化反应速度有显著影响，存在最适水含量（在催化反应速度达到最大时的水含量）。即使采用相同的酶，反应体系的最适水含量也会随着有机溶剂的种类、固定化载体的特性、修饰剂的种类等的变化而有所差别。