酶工程-期末试题

酶工程期末考试试题(A)
一名词解释：( 每小题3分共30分)
1 酶催化的专一性：绝对专一性和相对专一性；
2 酶催化的邻近效应、定向效应：底物彼此靠近、活性中心浓度增大、底物与结合部位按有利于催化反应的方向定位；
3 Kcat：催化常数，即在最适条件下，没摩尔酶每分钟所转化的底物摩尔数；
4 酶活力：酶催化活力，用酶催化反应速度表示；
5 酶催化周期：每mole酶蛋白催化每mole底物所需要的时间；
6 Ks盐析和β盐析
Ks盐析：即蛋白质溶液的pH值和温度固定不变，改变溶液的盐浓度（离子强度），以达到沉淀蛋白的作用；此法常用的盐是硫酸铵。

β盐析法：是在一定的离子强度下，改变溶液的pH值和温度，以达到蛋白沉淀的目的。

7 离子交换剂：离子交换剂是借酯化、氧化或醚化等化学反应，在琼脂糖、纤维素或凝胶分子上某些极性基团，通过极性基团的静电吸附作用，对极性大分子进行分离。

按离子交换剂上的活性基团的性质不同，可分为阳离子交换剂和阴离子交换剂两种。

8 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。

本章主要介绍核酶、进化酶、杂合酶和抗体酶的有关基本概念和基本知识。

9 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，模拟自然进化机制（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。

10 核酶：化学本质是核酸的酶，包括核酶和脱氧核酶
二填空题：（每空1分共 20分）
⑴按催化反应类型分，将酶分成6个大类，它们的名称及其代码分别是氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂合酶、异构酶、连接酶；
⑵根据葡聚糖凝胶的交联度不同，软胶包括 G75 、 G100 、 G150 、 G200 ；
⑶酶固定化方法有吸附法、交联法、吸附交联法、共价结合法、微胶囊法；
⑷酶蛋白化学修饰的方法包括金属离子置换、大分子结合、肽链有限水解、
氨基酸置换、侧链基团修饰；
三简答题（每题6分共30分）
1 简述微生物发酵生产酶制剂的发酵方法
固态发酵（①浅盘发酵法：②转桶发酵法：③厚层通气发酵法：）液态发酵（液态深层通气发酵法）
2 简述离子交换层析分离酶蛋白的基本操作程序
离子交换剂预处理、最适洗脱液pH确定、装柱、平衡、上样、洗脱、分部收集、收集与浓缩；
3 简述提高固定化酶的稳定性的途径
⑴用化学修饰增加与载体相反的电荷
⑵固定化酶与底物形成复合物
⑶添加隋性蛋白质
⑷增强载体凝胶多孔性和结构有序性
⑸同时固定化能消除产物抑制的酶
4 简述核酶的主要类型
剪切型核酶：这类核酶主要催化自身或异体RNA的切割，相当于核酸内切酶的作用。

目前发现的剪切型核酶包括三种：①锤头型核酶②发卡型核酶③蛋白质－RNA 复合酶
剪接型核酶：这类核酶主要催化mRNA前体的修饰加工，切除内含子，并完成片段的拼接；主要包括组Ⅰ内含子和组Ⅱ内含子。

5 简述酶分子定向进化的主要方法
易错PCR方法；DNA改组方法；基因家族之间的同源重组方法；
四论述题（每题10分共20分）
1 论述固定化酶反应器的类型及其特点和适用范围
酶反应器的形式很多，根据进料和出料方式，可概括为两种类型：
分批搅拌式反应器(BR)与连续流式反应器(CFR)。

后者又有两种基本形式：填充床反应器(PR) 和流化床反应器（FBR）。

2 畅谈酶制剂的应用领域及其作用
⑴食品工业用酶：
葡萄糖转苷酶……生产异麦芽低聚糖；
β－果糖基果糖转移酶……生产乳果糖；
β－葡萄糖苷酶……
环糊精转移酶……生产环状糊精
⑵饲料工业酶制剂：
目前的研究开发的热点是植酸酶
⑶纺织工业：
原果胶酶……纤维柔软蓬松剂
⑷洗涤剂工业：
重要集中在4种酶
碱性丝氨酸蛋白酶、碱性脂肪酶、碱性纤维素酶和淀粉酶⑸医药领域：
诊断用酶制剂、治疗用酶制剂
酶工程期末考试试题(B)
任课教师：贾英民
一名词解释：( 每小题3分共30分)
1 酶活性中心：酶的活性中心是酶分子上的与底物结合并催化反应的特定基团或特定区域。

2 酶催化的邻近效应、定向效应：：底物彼此靠近、活性中心浓度增大、底物与结合部位按有利于催化反应的方向定位；
3 Km：米氏常数，指最大反应速度一半时的底物浓度
4 酶比活力：单位质量的酶催化活力
5 酶催化常数：即在最适条件下，没摩尔酶每分钟所转化的底物摩尔数；
6 盐析：即利用中性盐与蛋白质争夺水相原理沉淀蛋白质的方法，包括Ks盐析和β盐析
7 超滤：即超过滤，本技术过滤截留的颗粒直径在20—2000A（0.2μm)相当于分子量1000—5×105Da,并且有多种规格供选用。

8 离子交换剂：离子交换剂是借酯化、氧化或醚化等化学反应，在琼脂糖、纤维素或凝胶分子上某些极性基团，通过极性基团的静电吸附作用，对极性大分子进行分离。

按离子交换剂上的活性基团的性质不同，可分为阳离子交换剂和阴离子交换剂两种。

9 固定化酶活收率：固定化酶制剂的催化活力与固定化处理所用游离酶活力之比
10 酶分子的定向进化：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，模拟自然进化机制（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。

二填空题：（每空1分共 20分）
⑴酶蛋白经聚丙烯酰胺凝胶电泳后常用的染色剂有氨基黑、考马斯亮兰G250 、考马斯亮兰250 ；
⑵核酶的类型包括剪切型核酶、剪接型核酶、其中前者包括：
锤头型核酶、发卡型核酶、蛋白质－RNA 复合酶，后者主要是组Ⅰ内含子和组Ⅱ内含子；
⑶酶蛋白化学修饰的方法包金属离子置换、大分子结合、肽链有限水解、氨基酸置换、侧链基团修饰；
⑷酶蛋白基因定向进化的方法有：易错PCR方法；DNA改组方法；基因家族之间的同源重组方法；
⑸酶制剂生产的固态发酵方法有：浅盘发酵法、转桶发酵法、厚层通气发酵法；
三简答题（每题6分共30分）
1 简述酶活力测定的基本原则
①提供最适底物：由于酶的底物专一性，测定酶活力时，提供的底物必须是最适底物，当同时有几种底物时，以Km值最小的为最适底物。

②测定时酶量适当。

③确定反应时间适宜。

④反应条件应是最适反应条件，主要包括反应温度、pH值和基质的离子环境。

2 简述细胞破碎的方法
①机械破碎法；②物理破碎法；③化学方法。

3 简述分子筛层析分离酶蛋白的基本原理
凝胶过滤法是以不同蛋白质的分子量大小差异来将不同蛋白质分开的方法。

最常用的凝胶是葡聚糖凝胶（Sephadex),是由葡聚糖和3-1,2环氧化丙烷（交联剂）相互交联而成的中央带有微孔的球状凝胶颗粒，根据凝胶分子的交联程度的不同，共有SephadexG10、G15、G25、G50、G75、G100、G150、G200等8种型号，G50以下的为硬胶，G75以上的为软胶。

G10的交联度最高，分子内的网孔最小；G200的交联度最低，分子内网孔最大。

根据蛋白质分子大小不同，在通过层析柱时，走的路程不同，从而分开。

4 简述固定化酶反应器的主要类型
分批搅拌式反应器(BR)与连续流式反应器(CFR)。

后者又有两种基本形式：填充床反应器(PR) 和流化床反应器（FBR）。

5 简述酶分子定向进化的主要方法
①易错PCR方法；②DNA改组方法；③基因家族之间的同源重组方法；
四论述题（每题10分共20分）
1 结合酶制剂的应用论述酶分子定向进化的酶工程意义
⑴提高酶分子的催化活力；
⑵改善酶蛋白的稳定性；
⑶改善酶蛋白的底物专一性；
⑷通过酶蛋白分子对应用环境的适应能力。

2 与游离酶比较论述固定化酶在应用上的优越性
①增加酶稳定性。

②改善酶制剂的应用工艺。

③使酶蛋白得到重复使用。

④便于使酶蛋白与催化产物分离。