酶工程课后问答题

第一章绪论1.什么叫酶工程？酶工程的主要任务是什么？答：（1）酶的生产与应用技术过程称为酶工程。

（2）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充分发挥其催化功能。

2.常用酶的活力单位及其定义是什么？答：常用酶的活力单位：IU和卡特（kat）IU：表示每分钟催化1umol的底物转化为产物的酶量为一个酶活力单位。

卡特（kat）:表示每1s催化1mol底物转化为产物的酶量定义为 1卡特3.液体酶的酶活力测定一般要经历哪些步骤？举例说明。

答：㈠液体酶的酶活力测定一般哟啊经过四个步骤：①根据酶催化的专一性，选择适宜的底物，并配制成一定浓度的底物溶液。

②根据酶的动力学性质，确定催化反应的温度、PH值、底物浓度、激活剂浓度等反应条件。

③在一定的条件下，将一定量的酶液和底物溶液混合均匀，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，运用各种生化检测技术，测定产物的生成量或底物的减少量。

㈡举例说明：如测定蛋白酶的活力时，选择蛋白作为底物，并配制成一定浓度的溶液；根据蛋白酶的动力学性质，确定溶液的温度为28℃，PH值为8.5；将底物蛋白液蛋白酶混合均匀，取出适量的反应液，测出产物的生成量或底物的减少量。

4、酶的生产方法有几种？各有何优缺点？答：酶的生产方法有三种。

㈠提取分离法：采用各种提取、分离、纯化技术从动物和植物的组织、器官、细胞或微生物中将酶提取出来，再进行分离纯化的技术过程。

优点：设备较简单，操作方便。

缺点：受生物资源、地理环境、气候条件影响，或者使工艺路线变得繁杂。

㈡生物合成法：利用微生物细胞、植物细胞或动物细胞的生命活动而获得人们所需酶的技术过程。

优点：生产周期短，酶产率较高，不受生物资源、地理环境和气候条件影响。

缺点：对发酵设备和工艺条件要求高㈢化学合成法：采用化学技术合成人们所需酶的技术。

优点：对认识和阐明生物体的行为和规律、设计和合成高效率具有重要理论意义。

缺点：要求单位达到很高的纯度，成本高。

5.写出本章的40个英文专业术语。

淀粉酶 amylase 酶 enzyme 竞争性抑制 competitive inhibition非竞争性抑制 noncompetitive inhibition反竞争性抑制 uncompetitive inhibition氧化还原酶 oxidoreductase 转移酶 transferase 水解酶 hydrolase裂合酶 lyase异构酶 isomerase连接酶 igase 合成酶 synthetase自我剪切酶 self-deavage ribozyme 自我剪接酶self-splicing ribozyme 分子内催化 incis 分子间催化 intrans 消旋酶 racemase变位酶 mutase 脱羧酶 decarboxylase 醛缩酶 aldolase脱水酶 dehydrase 摩尔催化活性 molar catalytic activity内含子 intron 外显子 exon 间隔序列 intervening sequence核酸类酶 Ribozymes 聚合酶链反应 polymerase chain reaction琥珀酸脱氢酶 succinic dehydrogenase琥珀酸半醛脱氢succinic semialdehyde dehydrogenase黄酶 yellow enzyme 间酶 zwischen-ferment葡萄糖氧化酶 glucose-oxidase 系统名称 systematic name醇脱氢酶 alcohol dehydrogenase 延胡索酸还原酶 fumaric reductase表异构酶 epimerase 顺反异构酶 cis-trans isomerase分子印记 molecular imprinting 超氧化物歧化酶 SOD第二章微生物发酵产酶1.比较原核生物酶合成调节机制中的分解代谢物阻遏作用和反馈阻遏作用。

答：（1）分解代谢物阻遏作用是指某些物质（葡萄糖）分解代谢的产物阻遏某些（诱导酶）生物合成的现象；而反馈阻遏作用是指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收到阻遏的现象。

（2）分解代谢物阻遏作用之所以产生，是由于某些物质经过分解代谢放出能量，有一部分能量储存在ATP中，则ATP浓度增高，AMP浓度降低。

则CAMP浓度降低，导致CAMP-CAP复合物浓度降低。

结果启动基因的相应位点上没有足够的CAMP-CAP复合物结合，PNA聚合酶也就无法结合到其在启动基因的相应位点上，砖汞无法进行，酶的生物合成受到阻遏。

⑶反馈阻遏作用产生原理：当酶催化反应的产物不过量时，调节基因产生的阻遏蛋白没有活性，不能作用操作基因，RNA酶能与启动基因相应位点结合，转录正常进行；当产物过量时，阻遏蛋白与产物结合，使其构象发生变化，从而使阻遏蛋白与操纵基因结合力增强，RNA聚合酶与启动基因结合受阻，转录无法进行，酶的生物合成受阻。

2.提高微生物酶产量的措施有哪些？答：有4种措施：添加诱导物控制阻遏物的浓度添加表面活性剂添加产酶促进剂⒊酶的生物合成模式有几种？导致这些差异的本质是什么？答：（1）酶的合成模式有4种，分别是：同步合成型；延续合成型；中期合成型；滞后合成型。

（2）差异的本质：①同步合成型是指酶的合成与细胞生长同步进行，即开始点与结束点一致。

②延续合成型：指酶的合成与细胞生长开始点相同，但细胞不生长了，酶还可以延续合成一段较长时间，即终止点不同。

③中期合成型：指细胞生长一段时间后，酶合成才开始，即开始点不同，细胞生长停止后，酶生物合成也随之停止，即终止点相同。

①指细胞生长一段时间后或进行平衡期以后才开始酶的合成，细胞停止生长后，酶的合成还未停止，即开始点与终止点都不同。

⒋列出本章出现的英文专业术语腺苷酸AMP 鸟苷酸 GMP 胞苷酸 CMP 尿苷酸 UMP第 1 页共4 页胸腺苷酸 TMP 起始因子 Initiative factor延伸因子 elongation factor 释放因子 release factor肽基转移酶 peptidyl-transferase 组成型酶 constitutive enzyme 适应型酶 adaptive enzyme 调节型酶 regulated enzyme操纵子学说 operon theory 调节基因 regulator gene启动基因 promoter gene 操纵基因 operator gene结构基因 structural genes 操纵子 operon诱导型操纵子 inducible operon 乳糖操纵子Lac operon阻遏型操纵子 repressible poeron 共阻遏物 corepressor端粒 telomere 端粒酶 telomerase基因扩增 gene amplification 增强子 modulator抗体酶 abzyme 抗体 antibody抗原 antigen 大肠杆菌 Escherichia coli枯草杆菌 Bacillus subtilis 放线菌 actinomycete链霉菌 Streptomyces 黑曲霉 Aspergillus niger米曲霉 AspergiUus oryzae 红曲霉Monascus青霉 Penicillium 木霉 Trichoderma根霉 Rhizopus 毛霉 Mucor啤酒酵母 Saccharomyces cerevisiae 假丝酵母 Candida mycoderma第三章动、植物细胞培养产酶⒉、植物细胞产酶主要有哪些途径？在培养中应采用哪些措施才能获得高产量的酶？答：⑴植物细胞产酶的主要途径：外植体的选择与处理植物细胞的获取：直接分离法、瘀伤组织诱导法、原生质体再生法细胞悬浮培养分离纯化⑵在培养中应采取以下措施获得高产量的酶控制好温度范围。

温度高些，对植物细胞生长有利，温度低些，对次级代谢物积累有利。

控制PH值，植物细胞的PH值一般控制在酸性范围，即PH5.0~6.0控制好溶氧量控制好光照添加适量的前体，可以提高植物细胞培养生产次级代谢产物应用刺激剂，促进某些次级代谢物生成。

⒊动物细胞产酶主要有哪些途径？其培养方式有哪几种？答：㈠动物细胞产酶的主要途径有：①获取动物细胞：将种质稀薄啊用胰蛋白酶消化处理，分散成悬浮细胞②动物细胞培养：将悬浮细胞接入适宜培养液中，在人工控制条件下的反应器中进行细胞悬浮培养或贴壁培养。

③分离纯化；培养完成后，收集培养液，分离纯化得到所需产物㈡培养方法有：悬浮培养，贴壁培养，固定化培养⒋列出本章英语专业术语原生质体 protoplast 刺激剂 elecitor 两性霉素 Fungizone 制霉菌素 Mycostatin 缓冲系统 HEPES组织纤溶酶原活化剂 tissue plasminogen activiator尿激酶纤溶酶原激活剂 urokinase plasminogen activator , uPA第四章酶的提取与分离纯化⒈常用于分离酶的技术有哪些？其分离原理？答：⑴有离子交换层析法：其分离原理是根据所带电荷多少，即指利用离子交换剂上的可解离基因（活性基因）对各种离子的亲和力不同而达到分离的目的。

⑵聚丙烯胺凝胶层析分离原理：以聚丙烯胺凝胶为固定相，利用流动相中所含各种组分的相对分子量不同而达到分离目的。

即由于大分子物质直径较大，不能进入凝胶微孔，洗脱路程较短，先被洗脱出来，较小的分子能进入凝胶的微孔内，洗脱路程长，后被洗脱出来。

⑶凝胶电泳分离原理：不同的物质由于带电荷数、颗粒大小、性状不同，在一定的电场中移动方向和速度不同，故可以使它们分离。

凝胶电泳同时具有电泳和分子筛选双重作用。

⒉、比较离子交换层析法与凝胶过滤层析法操作过程异同。

答：⑴相同：它们都利用混合液中个组分的化学、物理性质的不同，使各组分以不同比例分布在两相中，当流动相流经固定相时，各组分以不同的速度移动，从而使不同的组分分离纯化。

⑵不同：操作过程都有装柱、平衡、上样、洗脱和收集，但离子交换层析还有再生最后一步，使离子交换剂恢复原状，以便重复利用，但凝胶层析没有“再生”步骤。

⒊叙述超临界萃取的分离原理及选择策略答：⑴分离原理：利用分离物质与杂质在在超临界流体中溶解度不同而达到分离的一种萃取技术。

即溶解度大的物质溶解在超临界流体中，与不溶解或溶解度小的物质分开，然后通过升高温度或降低压力；使超临界流体变为气态，而得到第 2 页共4 页所需的物质。

⑵选择策略：萃取剂具有良好化学稳定剂，对设备没有腐蚀性；温度最好控制在室温，临界压力不能太高，可节约压缩动力费用；选择性要好，容易制的、得高纯度的制品；溶解度要高，萃取剂要易获得，价格要便宜。