酶工程重点

酶活力:指在一定条件下,酶所催化的反应初速度,在外界条件相同的情况下,反应速度越大,意味的酶活力越大。

酶工程:酶的生产与运用的技术过程,其主要任务就是通过人工操作,获得人们所需要的酶,并通过各种方法使酶发挥其催化功能。

酶的生物合成:主要指细胞内RNA与蛋白质的合成过程。

分解代谢物阻遏作用:指某些物质(主要就是葡萄糖与其她容易利用的碳源)经过分解代谢产生的物质阻遏某些酶(主要就是诱导酶)生物合成的现象。

发酵动力学:就是研究发酵过程中细胞生长速率,产物生成速率,基质消耗速率以及环境因素对这些速率的影响规律的科学。

溶氧速率:指单位体积的发酵液在单位时间内溶解的氧的量。

耗氧速率:指单位体积培养液中的细胞在单位时间内的耗氧量。

动植物细胞培养产酶:指通过特定技术获得优良的动物与植物细胞,然后在人工控制条件的反应器中进行细胞培养,以获得所需酶的技术过程。

酶的提取与分离纯化:指将酶从细胞或其她含酶原料中提取出来,再与杂质分开,而获得所要求的酶制品的技术过程。

沉淀分离:通过改变某些条件或添加某种物质,使酶的溶解度降低,而从溶液中沉淀析出,与其她溶质分离的技术过程。

离心分离:借助于离心机旋转所产生的离心力,使大小不同,不同密度的物质分离的技术过程。层析分离:利用混合液中各组分的性质(分子的大小与形状,分子极性,吸附力,分子亲与力,分配系数等)的不同,使各组分以不同比例分布在两相中。

点泳:带电粒子在电场中向着与其本身所带电荷相反的电极移动的过程。

酶分子修饰:通过各种方法使酶分子的结构发生某些改变,从而改变酶的催化特性的技术过程。

分子内交联修饰:采用双功能基团化合物(又称双功能试剂)与在酶分子中相距较近的两个侧链基团之间形成共价交联,从而提高酶的稳定性的修饰方法。

固定化酶:固定在载体上并在一定的空间范围内进行催化反应的酶。

交联法:指借助双功能试剂使酶分子之间发生交联作用,制成网状结构的固定化酶的方法。

固定化细胞:固定在载体上并在一定空间范围内进行生命活动(生长繁殖,新陈代谢)的细胞。固定化原生质体:固定在载体上并在一定空间范围内进行新陈代谢的原生质体。

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。

酶工程的主要任务:通过人工操作获得人们所需要的酶,并通过各种方法使酶发挥其催化功能。

酶活力的测定步骤:①根据酶催化的专一性,选择适宜的底物并配制成一定浓度底物溶液。②根据酶的动力学性质,确定酶催化反应的温度,pH,底物浓度,激活剂浓度等反应条件。③在一定的条件下,将一定量的酶液与底物溶液混合均匀,适时记下反应开始的时间。④反应到一定的时间,取出适量的反应液,运用各种生化反应技术,测定产物的生成量或底物的减少量。

简述用于酶的生产的细胞应具备的条件。①酶的产量高②产酶稳定性好③容易培养与管理④利于酶的分离纯化⑤安全可靠无毒性。

在酶的发酵生产中,为什么应尽量控制溶氧速度等于或稍高于耗氧速度？①若溶氧速率低于耗氧速率,则细胞所需的氧气量不足,必然影响其生长,繁殖与新陈代谢,使酶产量降低。②过高的溶氧速率对酶的发酵生产也会产生不利的影响,a、造成浪费。b、高溶氧速率也会抑制某些酶的生物合成。c、为了获得高溶氧速率而采用的大量通气或搅拌也会使某些细胞收到损伤。

在酶的发酵生产中,如何提高酶产量？①添加诱导物:对于诱导酶的发酵生产,在发酵过程中

某个适宜的时机添加适宜的诱导物可以提高酶产量。②控制阻遏物浓度:有些酶的生物合成受到某些阻遏物的阻遏作用,结果导致该酶的合成受阻或产酶量低,为了提高酶产量,必须设法解除阻遏物引起的阻遏作用。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添加产酶促进剂。

简述植物细胞培养的特点。①提高产率:使用优良的植物细胞进行培养生产天然产物,可以明显提高天然产物的产率。②缩短周期③易于管理,减轻劳动强度:植物细胞培养在人工控制条件的生物反应器中进行生产,不受环境条件地理条件等的影响,易于操作管理,大大减轻劳动强度,改善劳动条件。④提高产品质量:植物细胞培养的主要产物的产率高,杂质少,在严格控制条件的生物反应器中生产,可以减少环境中有害物质的污染与微生物,昆虫等的入侵,产物易于分离纯化,从而提高产生质量。⑤其她:与微生物比较,植物细胞培养还具有对剪切力敏感,生长周期长等缺点,此外,许多植物的生长与代谢还需要一定的光照。

在碳源的选择与使用上,如何提高酶生物合成的调节作用？主要包括酶生物合成的诱导作用,以及分解代谢物的阻遏作用,例如淀粉对α-淀粉酶的生物合成有诱导作用,而果糖对该酶的生物合成有分解代谢物阻遏作用,因此在α-淀粉酶的发酵生产中,应当选择淀粉为碳源,而不采用果糖为碳源。

简述动物细胞的特性:①动物细胞与微生物细胞植物细胞最大的区别在于没有细胞壁,细胞适应环境的能力差,显得十分脆弱。②动物细胞的体积比微生物细胞大几千倍,稍小于植物细胞的体积。③大部分动物细胞在机体内相互粘连以集群形式存在,在细胞培养中,大部分细胞具有群体效应,锚地依赖性,接触抑制性以及功能全能性。④动物细胞的营养要求较复杂,必须供给各种氨基酸,维生素,激素,与生长因子等,动物细胞培养基中一般需加进5%-10%的血清。简述影响酶提取的主要因素:酶的提取过程收到温度,pH,提取液体积等各种外界条件的影响,这些条件的改变将影响酶在所用的溶剂中的溶解度以及酶向溶剂相中扩散的速率,从而影响酶的提取速率与提取效果。

简述影响离心分离的主要因素:①离心机的种类②离心方法③离心介质及其密度梯度④离心条件。

在电泳分离中,颗粒的泳动速度收到哪些因素的影响？①颗粒性质②电场强度:电场强度越高,带电颗粒的泳动速度越快。③溶液性质:a、溶液pH:溶液pH决定了溶液中颗粒分子的解离程度,也就决定了颗粒分子所带净电荷的多少b溶液的离子强度,溶液的离子强度越高,颗粒的泳动速度越慢c溶液粘度,粘度越大,泳动速度越慢。④电渗

简述固定化微生物细胞,植物细胞的特点。微生物细胞①固定化微生物细胞保持了细胞的完整结构与天然状态,可以进行正常的生长繁殖。②固定化微生物细胞保持了细胞内原有的酶系,辅酶体系与代谢调控体系,可以按照原来的代谢途径进行新陈代谢并进行有效的代谢调节控制。③发酵稳定性好,可以反复使用或者连续使用较长的一段时间④固定化微生物细胞密度的提高可以提高产率⑤由于有载体的保护作用可以提高基因工程菌的质粒稳定性。植物细胞:①植物细胞经固定化后,由于有载体的保护作用,可减轻剪切力与其她外界因素对植物细胞的影响,提高植物细胞的存活力与稳定性。②细胞经固定化后,被束缚在一定的空间范围内进行生命活动,不容易聚集成团。③固定化植物细胞发酵可以在不同的培养阶段简便的更换不同的培养液,即首先在生长培养基中生长增殖,在达到一定的细胞密度后可改换成发酵培养基,以利于生产各种所需的次级代谢物。④固定化植物细胞可以反复使用或连续使用较长的一段时间,大大缩短生长周期,提高产率。⑤固定化植物细胞易于与培养液分离,利于产品的分离纯化,提高产品质量。

选择制备固定化酶方法的选择就是什么？①必须维持酶的催化活性及专一性。②有利于实现连续化与自动化③固定化酶应有最小的空间位阻,尽可能不妨碍酶与底物的接近,以便提高产品质量。④酶与载体必须结合牢固,便于回收贮存反复利用。⑤固定化酶应有最大的稳定