(完整版)酶工程习题及答案
酶工程课程习题库和参考答案
3、锤头型核酸类酶含有11 个保守核苷酸残基和3 个螺旋结构域。 4、非水介质主要包括有机介质,气相介质,超临界流体介质,离子液介质 。 5、填充床式反应器是通过底物溶液 的流动,实现物质的传递和混合。
三、选择题 1、RNA 剪切酶是(B )。 A、催化其他 RNA 分子进行反应的酶 B、催化其他 RNA 分子进行剪切反应的 R 酶 C、催化本身 RNA 分子进行剪切反应的 R 酶 D、催化本身 RNA 分子进行剪接反应的 R 酶 2、抗体酶是( B ) A、具有催化活性的抗体分子 B、具有催化活性的 RNA 分子 C、催化抗体水解的酶 D、催化抗体生成的酶 3、氨基酸置换修饰通常采用( A )技术进行 A、定点突变
延。 4、何谓膜分离技术?在酶的生产中有何应用?
答:借助于一定孔径的高分子薄膜,将不同大小、不同形状和不同特性的物质颗粒 或分子进行分离的技术称为膜分离技术。
在酶的生产中,可以利用微滤技术除去粗酶液中的微生物细胞,利用超滤技术除去相 对分子质量不同的蛋白质等杂质,进行酶的分离纯化,同时还达到酶液浓缩的目的,特 别适用于液体酶制剂的生产。 5、 何谓大分子结合修饰?有何作用?
(4)提高产品质量:植物细胞培养的主要产物的产率较高,杂质较少,在严格控制 条件的生物反应器中生产,可以减少环境中的有害物质的污染和微生物、昆虫等的侵蚀 , 产物易于分离纯化,从而使产品质量提高。
(5)植物细胞对剪切力敏感 。 (6)植物细胞培养需要一定的光照。 3、何谓金属离子置换修饰?简述其主要修饰过程和作用。
答:属于滞后合成型的酶,之所以要在细胞生长一段时间甚至进入平衡期后才开始 合成,主要有两个原因:一是由于酶的生物合成受到培养基中阻遏作用,只有随着细胞 的生长,阻遏物几乎被细胞用完而解除阻遏以后,酶才开始大量合成;二是由于该类型 酶对所对应的 mRNA 稳定性好,可以在细胞生长进入平衡期后的相当长的一段时间内, 继续进行酶的生物合成。 3、什么是端粒酶?简述其催化过程。
酶工程课后题答案.doc
第一章1.简述酶与一般催化剂的共性以及作为生物催化剂的特点共同点:只能催化热力学所允许的的化学反应,缩短达到化学平衡的时间,而不改变平衡点:反应前后酶本身没有质和量的改变:很少量就能发挥较大的催化作用:其作用机理都在于降低了反应的活化能。
酶作为生物催化剂的特点:1.极高的催化率;2.高度专一性;3.酶活的可调节性;酶的不稳定性。
5.酶失活的因素和机理。
酶失活的因素主要包括物理因素,化学因素和生物因素物理因素1热失活:热失活是由于热伸展作用使酶的反应基团和疏水区域暴露,促使蛋白质聚合。
2冷冻和脱水:很多变构酶在温度降低是会产生构象变化。
在冷冻过程中,溶质(酶和盐)随着水分子的结晶而被浓缩,引起酶微环境中的pH和离子强度的剧烈改变,很容易引起蛋白质的酸变性。
3.辐射作用:电离辐射和非电离辐射都会导致多肽链的断裂和酶活性丧失。
4.机械力作用:化学因素1.极端pH:极端pH远离蛋白质的等电点,酶蛋白相同电荷间的静电斥力会导致蛋白肽链伸展,埋藏在酶蛋白内部非电离残基发生电离,启动改变。
交联或破坏氨基酸的化学反应,结果引起不可逆失活。
极端pH也容易导致蛋白质水解。
2.氧化作用:酶分子中所含的带芳香族侧链的氨基酸以及Met, Cys等,与活性氧有极高的反应性,极易受到氧化攻击。
3.聚合作用:加热或高浓度电介质课破坏蛋白质胶体溶液的稳定性,促使蛋白质结构发生改变,分子间聚合并沉淀。
4.表面活性剂和变性剂:表面活性剂主要改变酶分子正常的折叠,暴露酶分子疏水内核的疏水基团,使之变性;变性剂与酶分子结合,改变其稳定性,使之发生变性。
生物因素微生物或蛋白水解酶的作用使酶分子被水解。
6.简述酶活力测定方法的原理直接测定法:有些酶促反应进行一段时间后,酶底物或产物的变量可直接检测。
间接测定法:有些酶促反应的底物或产物不易直接检测,一次必须与特定的化学试剂反应,形成稳定的可检测物。
酶偶联测定法:与间接测定法相类似,只是使用一指示酶,使第一酶的产物在指示酶的作用下转变成可测定的新产物。
《酶工程》试题一参考答案
《酶工程》试题一参考答案:一、是非题(每题1分,共10分)1、酶是具有生物催化特性的特殊蛋白质。
(╳)2、酶的分类与命名的基础是酶的专一性。
(√ )3、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。
(√)4、液体深层发酵是目前酶发酵生产的主要方式。
(√)5、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。
(╳)6、膜分离过程中,膜的作用是选择性地让小于其孔径的物质颗粒成分或分子通过,而把大于其孔径的颗粒截留。
(√)7、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。
(√)8、角叉菜胶也是一种凝胶,在酶工程中常用于凝胶层析分离纯化酶。
(╳)9、α-淀粉酶在一定条件下可使淀粉液化,但不称为糊精化酶。
(╳)10、酶法产生饴糖使用α-淀粉酶和葡萄糖异构酶协同作用。
(╳)二、填空题(每空1分,共28分)1、日本称为“酵素”的东西,中文称为酶,英文则为Enzyme,是库尼(Kuhne)于1878年首先使用的。
其实它存在于生物体的细胞内与细胞外。
2、 1926年,萨姆纳(Sumner)首先制得脲酶结晶,并指出酶的本质是蛋白质。
他因这一杰出贡献,获1947年度诺贝尔化学奖。
3、目前我国广泛使用的高产糖比酶优良菌株菌号为As3.4309,高产液化酶优良菌株菌号为BF7.658。
在微生物分类上,前者属于霉菌,后者属于细菌。
4、 1960年,查柯柏(Jacob)和莫洛德(Monod)提出了操纵子学说,认为DNA分子中,与酶生物合成有关的基因有四种,即操纵基因、调节基因、启动基因和结构基因。
5、 1961年,国际酶委会规定的酶活力单位为:在特定的条件下(25oC,PH及底物浓度为最适宜)每1分钟内,催化1μmol的底物转化为产物的酶量为一个国际单位,即1IU。
6、酶分子修饰的主要目的是改进酶的性能,即提高酶的活力、减少抗原性,增加稳定性。
酶工程习题(含参考答案)
酶工程习题(含参考答案)一、单选题(共47题,每题1分,共47分)1.酶的提取是()的技术过程。
A、从含酶物料中分离获得所需酶B、使胞内酶从含酶物料中充分溶解到溶剂或者溶液中C、从含酶溶液中分离获得所需酶D、使酶从含酶物料中充分溶解到溶剂或者溶液中正确答案:D2.有些酶在细胞进入平衡期以后还可以继续合成较长的一段时间,这是由于()。
A、该酶所对应的mRNA稳定性好B、该酶所对应的DNA稳定性好C、细胞自溶后使酶分泌出来D、培养基中还有充足的营养成分正确答案:A3.对酶的空间结构和催化机理有充分了解的基础上,对酶的结构进行精确的调控,从而获得具有所需催化活性的新酶的方法称为()。
A、酶的人工改造B、酶的理性设计C、酶的定向进化D、酶的理性进化正确答案:B4.DNA重排操作中,由亲本基因通过DNase I剪切获得的随机片段()。
A、具有同样长度、无序列倾向性B、具有同样长度、有序列倾向性C、具有不同长度、无序列倾向性D、具有不同长度、有序列倾向性正确答案:D5.天苯肽是由()缩合而成。
A、L-天冬氨酸的a-羧基与D-苯丙氨酸甲酯的a-羧基B、L-天冬氨酸的a-羧基与L-苯丙氨酸甲酯的氨基C、L-天冬氨酸的a-羧基与L-苯丙氨酸的氨基D、L-天冬氨酸的a-羧基与L-苯丙氨酸甲酯的a-羧基正确答案:B6.以下以代号表示的试剂中哪种能用于组氨酸咪唑基的化学修饰的()。
A、DNFBB、DNSC、DPCD、DTNB正确答案:C7.搅拌罐反应器中进行某酶催化反应,反应液体积为5立方米,反应液温度从20℃升至40℃,热利用率为80%,反应过程中实际所需热量为()kcal。
A、125000B、125C、80D、80000正确答案:A8.以下不是用于酶分子修饰的大分子修饰剂的是()。
A、戊二醛B、右旋糖苷C、肼D、聚乙二醇E、肝素正确答案:A9.动物细胞的营养要求较复杂,必须供给各种氨基酸、维生素、激素和生长因子等,一般加入()就可以满足要求。
酶工程习题及答案
酶工程试题(A)一名词解释(每题3分,共计30分)1. 酶工程:又叫酶技术,是酶制剂的大规模生产和应用的技术。
2.自杀性底物:底物经过酶的催化后其潜在的反应基团暴露,再作用于酶而成为酶的不可逆抑制剂,这种底物叫自杀性底物。
3.别构酶;调节物与酶分子的调节中心结合后,引起酶分子的构象发生变化,从而改变催化中心对底物的亲和力,这种影响被称为别构效应,具有别构效应的酶叫别构酶4.诱导酶:有些酶在通常的情况下不合成或很少合成,当加入诱导物后就会大量合成,这样的酶叫诱导酶5.Mol催化活性:表示在单位时间内,酶分子中每个活性中心转换的分子数目6.离子交换层析:利用离子交换剂作为载体这些载体在一定条件下带有一定的电荷,当带相反电荷的分子通过时,由于静电引力就会被载体吸附,这种分离方法叫离子交换层析。
7.固定化酶:通过物理的或化学的方法,将酶束缚于水不溶的载体上,或将酶束缚于一定的空间内,限制酶分子的自由流动,但能使酶发挥催化作用的酶8.修饰酶:在体外用一定的化学方法将酶和一些试剂进行共价连接后而形成的酶9.非水酶学:通常酶发挥催化作用都是在水相中进行的,研究酶在有机相中的催化机理的学科即为非水酶学10模拟酶:利用有机化学合成的方法合成的比酶结构简单的具有催化作用的非蛋白质分子叫模拟酶。
二填空题(每空1分,共计30分)1.决定酶催化活性的因素有两个方面,一是酶分子结构,二是反应条件。
2.求Km最常用的方法是双倒数作图法。
3.多底物酶促反应的动力学机制可分为两大类,一类是序列机制,另一类是乒乓机制。
4.可逆抑制作用可分为竞争性,反竞争性,非竞争性,混合性;5.对生产酶的菌种来说,我们必须要考虑的条件有,一是看它是不是致病菌,二是能够利用廉价原料,发酵周期短,产酶量高,三是菌种不易退化,四是最好选用能产生胞外酶的菌种,有利于酶的分离纯化,回收率高。
6.酶活力的测定方法可用终止反应法和连续反应法。
7.酶制剂有四种类型即液体酶制剂,固体酶制剂,纯酶制剂和固定化酶制剂。
酶工程期末试题及答案
酶工程期末试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 酶工程中常用的酶固定化方法不包括以下哪种?A. 吸附法B. 共价结合法C. 包埋法D. 离心法答案:D2. 下列哪项不是酶的催化特性?A. 高效性B. 专一性C. 可逆性D. 需要高温答案:D3. 酶工程中,酶的来源不包括以下哪种?A. 植物B. 动物C. 微生物D. 无机物答案:D4. 酶的活性中心通常包含哪些元素?A. 金属离子B. 氨基酸残基C. 核酸D. 糖类答案:B5. 下列关于酶工程的描述,错误的是?A. 酶工程是生物技术的一部分B. 酶工程可以提高酶的稳定性C. 酶工程可以提高酶的催化效率D. 酶工程不能改变酶的催化特性答案:D6. 酶工程中,酶的固定化技术主要用于什么目的?A. 提高酶的稳定性B. 增加酶的催化效率C. 便于酶的回收和重复使用D. 以上都是答案:D7. 下列哪种酶在工业生产中应用最广泛?A. 淀粉酶B. 蛋白酶C. 纤维素酶D. 脂肪酶答案:A8. 酶的催化效率通常比无机催化剂高多少倍?A. 10倍B. 100倍C. 1000倍D. 10000倍答案:D9. 酶的专一性是由什么决定的?A. 酶的活性中心B. 酶的氨基酸序列C. 酶的三维结构D. 酶的浓度答案:A10. 酶工程中,酶的催化反应通常在什么条件下进行?A. 高温B. 高压C. 常温常压D. 真空答案:C二、填空题(每题2分,共20分)1. 酶工程是通过___________和___________技术,对酶进行改造和应用的一门学科。
答案:基因工程、蛋白质工程2. 酶的活性中心通常由___________和___________组成。
答案:氨基酸残基、金属离子3. 酶的催化作用是通过___________和___________来实现的。
答案:降低反应活化能、提供反应途径4. 酶工程中,酶的固定化方法主要有吸附法、___________和___________。
(完整word版)酶工程考试复习题及答案
酶工程考试复习题及答案一、名词解释题1.酶活力: 是指酶催化一定化学反应的能力。
酶活力的大小可用在一定条件下,酶催化某一化学反应的速度来表示,酶催化反应速度愈大,酶活力愈高,反之活力愈低。
2.酶的专一性: 是指一种酶只能对一种底物或一类底物起催化作用,对其他底物无催化作用的性质,一般又可分为绝对专一性和相对专一性。
3.酶的转换数:是指每个酶分子每分钟催化底物转化的分子数,即是每摩尔酶每分钟催化底物转变为产物的摩尔数,是酶的一个指标。
4.酶的发酵生产:是指通过对某些特定微生物进行发酵培养后,利用微生物生长发酵过程中特定的代谢反应生成生产所需要的酶,最后通过提取纯化过程得到酶制剂的过程称为酶的发酵生产。
5.酶的反馈阻遏:6.细胞破碎:是指利用机械、物理、化学、酶解等方法,使目标细胞的细胞膜或细胞壁得以破坏,细胞中的目标产物得以选择性或全部释放便于后续收集和分离的过程称为细胞破碎。
7.酶的提取: 是指在一定的条件下,用适当的溶剂处理含酶原料,使酶充分溶解到溶剂中的过程,也称作酶的抽提,是酶分离纯化过程常用的手段之一。
8.沉淀分离:是通过改变某些条件,使溶液中某种溶质的溶解度降低,从溶液中沉淀析出,而与其他溶质分离的方法,常用语酶的初步提取与分离。
9.层析分离: 亦称色谱分离,是一种利用混合物中各组分的物理化学性质的差别,使各组分以不同程度分布在两个相中,其中一个相为固定的(称为固定相),另一个相则流过此固定相(称为流动相)并使各组分由于与固定相和流动相作用力的不同以不同速度移动,从而达到分离的物理分离方法。
10.凝胶层析: 又称为凝胶过滤,分子排阻层析,分子筛层析等。
是指以各种多孔凝胶为固定相,在流动相冲洗过程中混合物中所含各种组分的相对分子质量和分子大小不同,在固定相凝胶微孔中移动的距离不同,从而依次从层析柱中分离出来,达到物质分离的一种层析技术。
11.亲和层析: 是利用生物分子与配基之间所具有的专一而又可逆的亲和力,将混合物装入层析柱中利用流动相的冲洗作用和目标分子与固定相配基亲和作用力不同而使生物分子分离纯化的技术。
《酶工程》 课后习题答案
① 酶工程:由酶学与化学工程技术、基因工程技术、微生物学技术相结合而产生的一门新技术,是工业上有目的地设计一定的反应器和反应条件,利用酶的催化功能,在常温常压下催化化学反应,生产人类所需产品或者服务于其它目的地一门应用技术。
② 比活力:指在特定条件下,单位质量的蛋白质或者 RNA 所拥有的酶活力单位数。
③ 酶活力:也称为酶活性,是指酶催化某一化学反应的能力。
其大小可用在一定条件下,酶催化某一化学反应的速度来表示,酶催化反应速度愈大,酶活力愈高。
④ 酶活国际单位 : 1961 年国际酶学会议规定:在特定条件(25℃,其它为最适条件 )下,每分钟内能转化1 μmol 底物或者催化1 μmol 产物形成所需要的酶量为 1 个酶活力单位,即为国际单位(IU)。
⑤ 酶反应动力学:指主要研究酶反应速度规律及各种因素对酶反应速度影响的科学。
酶的研究简史如下:(1)不清晰的应用:酿酒、造酱、制饴、治病等。
(2)酶学的产生: 1777 年,意大利物理学家 Spallanzani 的山鹰实验; 1822 年,美国外科医生 Beaumont 研究食物在胃里的消化; 19 世纪 30 年代,德国科学家施旺获得胃蛋白酶。
1684 年,比利时医生Helment 提出 ferment—引起酿酒过程中物质变化的因素(酵素);1833 年,法国化学家 Payen 和Person 用酒精处理麦芽抽提液,得到淀粉酶; 1878 年,德国科学家 K hne 提出 enzyme—从活生物体中分离得到的酶,意思是“在酵母中”(希腊文)。
(3)酶学的迅速发展(理论研究): 1926 年,美国康乃尔大学的”独臂学者”萨姆纳博士从刀豆中提取出脲酶结晶,并证明具有蛋白质的性质;1930 年,美国的生物化学家 Northrop 分离得到了胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶结晶,确立了酶的化学本质。
I.酶工程发展如下:①1894 年,日本的高峰让吉用米曲霉制备淀粉酶,酶技术走向商业化:②1908 年,德国的Rohm 用动物胰脏制得胰蛋白酶,皮革软化及洗涤;③1911 年, Wallerstein 从木瓜中获得木瓜蛋白酶,用于啤酒的澄清;④1949 年,用微生物液体深层培养法进行-淀粉酶的发酵生产,揭开了近代酶工业的序幕;⑤1960 年,法国科学家 Jacob 和 Monod 提出的控制子学说,阐明了酶生物合成的调节机制,通过酶的诱导和解除阻遏,可显著提高酶的产量;⑥1971 年各国科学家开始使用“酶工程”这一位词。
大学酶工程考试题及答案
大学酶工程考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 酶的催化作用机制主要依赖于酶分子的哪个部分?A. 蛋白质B. 氨基酸C. 活性中心D. 辅酶答案:C2. 下列哪种酶在生物体内不参与代谢过程?A. 氧化还原酶B. 转移酶C. 水解酶D. 核酸酶答案:D3. 酶工程中常用的固定化酶技术包括哪些?A. 吸附法B. 包埋法C. 交联法D. 所有以上答案:D4. 酶的热稳定性通常与以下哪个因素有关?A. 酶的来源B. 酶的结构C. 酶的活性中心D. 所有以上答案:D5. 下列哪种方法可以提高酶的稳定性?A. 改变pH值B. 添加金属离子C. 添加稳定剂D. 所有以上答案:D6. 酶的催化效率通常比非生物催化剂高多少倍?A. 10倍B. 100倍C. 1000倍D. 10000倍答案:C7. 酶的活性中心通常含有哪种类型的氨基酸残基?A. 酸性氨基酸B. 碱性氨基酸C. 疏水性氨基酸D. 所有以上答案:D8. 酶的Km值代表什么?A. 酶的最大活性B. 酶的半饱和浓度C. 酶的饱和浓度D. 酶的抑制浓度答案:B9. 酶的协同性是指什么?A. 酶的活性随底物浓度增加而增加B. 酶的活性随底物浓度减少而减少C. 酶的活性随底物浓度变化而变化D. 酶的活性随底物浓度达到一定值后不再变化答案:A10. 酶的抑制作用可以分为哪两类?A. 竞争性抑制B. 非竞争性抑制C. 反竞争性抑制D. 所有以上答案:D二、填空题(每空1分,共20分)1. 酶的催化作用是通过降低反应的______来实现的。
答案:活化能2. 酶的专一性是指酶只能催化特定的______或______。
答案:底物;反应类型3. 酶的活性可以通过改变______、______或______来调节。
答案:底物浓度;pH值;温度4. 酶的固定化技术可以提高酶的______和______。
答案:稳定性;重复使用性5. 酶的Km值是酶促反应中底物浓度与______的比值。
大学酶工程考试题及答案
大学酶工程考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 酶工程中,酶的固定化方法不包括以下哪一项?A. 吸附法B. 包埋法C. 共价结合法D. 离心法答案:D2. 下列哪种酶在食品工业中应用最为广泛?A. 蛋白酶B. 淀粉酶C. 脂肪酶D. 纤维素酶答案:B3. 酶的催化作用具有高度的专一性,这种特性称为:A. 底物专一性B. 区域专一性C. 立体专一性D. 反应专一性答案:A4. 酶的活性中心通常包含以下哪种金属离子?A. 钠离子B. 钾离子C. 镁离子D. 铁离子答案:C5. 酶促反应的速率受温度影响,通常在什么温度范围内酶的活性最高?A. 0-20°CB. 20-40°CC. 40-60°CD. 60-80°C答案:C6. 酶工程中,哪种方法可以提高酶的稳定性?A. 基因突变B. 蛋白质工程C. 酶的固定化D. 酶的纯化答案:C7. 下列哪种物质不是酶的辅因子?A. 金属离子B. 辅酶C. 底物D. 辅基答案:C8. 酶的动力学研究中,Michaelis-Menten方程描述的是:A. 酶的合成过程B. 酶的降解过程C. 酶促反应的速率D. 酶的纯化过程答案:C9. 酶的活性测定中,通常使用哪种单位来表示酶的活性?A. 摩尔每分钟B. 千克每分钟C. 国际单位D. 克每分钟答案:C10. 酶工程中,哪种技术可以用于生产手性药物?A. 基因编辑B. 蛋白质工程C. 酶的固定化D. 酶的定向进化答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 酶工程中,酶的纯化过程通常包括_______、_______和_______三个步骤。
答案:沉淀、层析、电泳2. 酶的催化机制中,_______是酶活性中心的重要组成部分,它能够结合底物并促进反应的进行。
答案:活性位点3. 在酶的固定化技术中,_______法是一种通过物理吸附将酶固定在载体上的方法。
答案:吸附4. 酶的_______是指酶在一定条件下催化反应的能力,通常用单位时间内底物的转化率来表示。
酶工程习题参考答案
第五章酶工程习题答案一、填空题1.决定酶催化活性的因素有两个方面,一是酶分子结构,二是反应条件。
2. Km是米氏常数。
它与酶的种类和反应条件有关。
3..对生产酶的菌种来说,我们必须要考虑的条件有,一是看它是不是致病菌,二是能够利用廉价原料,发酵周期短,产酶量高,三是菌种不易退化,四是最好选用能产生胞外酶的菌种,有利于酶的分离纯化,回收率高。
4.酶制剂有四种类型即液体酶制剂固体酶制剂纯酶制剂固定化酶制剂5.通常酶的固定化方法有吸附法,共价键结合法,交联法,包埋法。
6. 酶分子的体外化学修饰又可分为酶的表面修饰和内部修饰。
经化学修饰的酶热稳定性有较大提高,这是因为修饰剂的多个功能基团与酶分子上的的多个基团(如氨基、羧基、咪唑基等)相互交联,增加了酶分子构象的稳定性。
7. 生物酶工程主要包括三个方面:基因工程方法大量生产酶(克隆酶);对酶基因修饰产生遗传修饰酶(突变酶);设计新的酶基因,合成新的酶。
二、问答题1.解释下列名词:核酶:具有催化功能的RNA,包括剪切型核酶和剪接型核酶两类。
克隆酶:通过基因工程手段,克隆各种天然的蛋白质或酶基因,并将其与适当的调节信号连接,再通过一定的载体(质粒)导入能够大量繁殖的微生物体内,使之高效表达。
突变酶:利用有控制地对天然酶基因进行剪切、修饰或突变,从而改变这些酶的催化特性、底物专一性或辅酶专一性,使之更加符合人们的需要。
进化酶:创造特殊的进化条件,模拟自然进化机制(随即突变、基因重组和自然选择),在体外改造酶基因,并定向选择(或筛选)出所需性质的突变酶。
人工酶:又称模拟酶或酶模型,指利用有机化学、生物化学等方法设计和合成一些较天然酶简单的非蛋白质分子或蛋白质分子,以这些分子作为模型来模拟酶对其作用底物的结合和催化过程。
固定化酶:指在一定空间内呈闭锁状态存在的酶,能连续地进行反应,反应后的酶可以回收重复使用。
细胞固定化技术:将细胞限制或定位于特定空间位置的技术称为细胞固定化技术。
酶工程考试复习题及答案
酶工程考试复习题及答案一、选择题1. 酶工程是指对酶进行改造和利用的科学,其主要目的不包括以下哪一项?A. 提高酶的稳定性B. 增强酶的催化效率C. 改变酶的底物专一性D. 降低酶的生产成本答案:D2. 在酶工程中,下列哪一项技术不属于酶的改造方法?A. 基因工程B. 蛋白质工程C. 酶的固定化D. 酶的纯化答案:D3. 固定化酶技术的优点不包括以下哪一项?A. 可重复使用B. 提高酶的稳定性C. 便于酶的分离和纯化D. 增加酶的底物专一性答案:D二、填空题4. 酶工程中常用的酶固定化方法包括_______、_______和_______。
答案:吸附法、包埋法、共价结合法5. 酶的催化效率通常用_______来表示,它是酶催化反应速率与_______的比值。
答案:kcat、底物浓度三、简答题6. 简述酶工程在工业生产中的应用。
答案:酶工程在工业生产中的应用主要包括食品加工、制药、生物燃料生产、环境保护等领域。
通过酶的改造和固定化技术,可以提高生产效率,降低成本,实现绿色生产。
7. 描述酶的改造方法之一——蛋白质工程的基本过程。
答案:蛋白质工程的基本过程包括:(1) 确定目标酶的氨基酸序列;(2) 设计预期的氨基酸序列变化;(3) 通过基因突变或基因合成技术实现氨基酸序列的改变;(4) 表达改造后的酶蛋白;(5) 评估改造酶的性能,如稳定性、催化效率等。
四、论述题8. 论述固定化酶在生物反应器中的应用及其优势。
答案:固定化酶在生物反应器中的应用主要包括连续流反应器和批式反应器。
固定化酶的优势包括:(1) 酶的稳定性提高,延长使用寿命;(2) 易于从反应体系中分离,便于回收和再利用;(3) 可以提高底物转化率,减少副反应;(4) 有助于实现工业化大规模生产。
五、案例分析题9. 某制药公司希望通过酶工程提高一种药物前体的合成效率。
请分析可能采取的策略,并讨论这些策略的潜在优势和局限性。
答案:可能采取的策略包括:(1) 利用基因工程技术改造酶的基因,提高酶的催化效率;(2) 通过蛋白质工程技术改变酶的结构,提高其稳定性和底物专一性;(3) 采用固定化技术,使酶在反应过程中易于分离和重复使用。
酶工程课程习题库和参考答案
C、化学诱变 D、物理诱变
四、判断题 ( F )1、相同的酶在不同的 pH 条件下进行测定时,酶活力不同。
(×)2、固定化细胞在一定的空间范围内生长繁殖,由于细胞密度增大,使生化反应 加速,所以能够提高酶活力。 (×)3、只有以金属离子为激活剂的酶,才可以进行金属离子置换修饰。 (√)4、包埋法可以用于酶、细胞和原生质体的固定化。 (√)5、有机溶剂的极性系数是指某种溶剂在正辛烷与水两相中的分配系数 五、简答题 1、何谓酶工程,其主要内容有哪些?
物相容性的物质,进行共价连接,从而改变酶的结构和性质。 10、酶的金属离子置换修饰:把酶分子中的金属离子换成另一种金属离子,使酶的特性 和功能发生改变。 二、填空题 1、根据分子中起催化作用的主要组分的不同,酶可以分为_蛋白类酶_和 __核酸 类酶__两大类。 2、转录是以DNA 为模板,以核苷三磷酸 为底物,在依赖 DNA 的 RNA 聚合酶 的作用下生成RNA 的过程。 3、植物细胞培养主要用于生产色素、香精、药物 、酶 、等次级代谢产物。 4、细胞破碎的主要方法有机械破碎,物理破碎,化学破碎法 ,酶促破碎法 。 5、定点突变是在 DNA 序列的某一特定位点上 进行碱基的改变,从而获得突变基因 的操作技术。
延。 4、何谓膜分离技术?在酶的生产中有何应用?
答:借助于一定孔径的高分子薄膜,将不同大小、不同形状和不同特性的物质颗粒 或分子进行分离的技术称为膜分离技术。
在酶的生产中,可以利用微滤技术除去粗酶液中的微生物细胞,利用超滤技术除去相 对分子质量不同的蛋白质等杂质,进行酶的分离纯化,同时还达到酶液浓缩的目的,特 别适用于液体酶制剂的生产。 5、 何谓大分子结合修饰?有何作用?
1、答:端粒酶(Telomerase)是催化端粒合成和延长的酶。端粒酶的催化过程主要包
(完整word版)酶工程_试题及答案
《酶工程》试题一参考答案:一、填空题(每空1分,共28分)1、日本称为“酵素”的东西,中文称为酶,英文则为Enzyme,是库尼(Kuhne)于1878年首先使用的。
其实它存在于生物体的细胞内与细胞外。
2、1926年,萨姆纳(Sumner)首先制得脲酶结晶,并指出酶的本质是蛋白质。
他因这一杰出贡献,获1947年度诺贝尔化学奖.3、目前我国广泛使用的高产糖比酶优良菌株菌号为As3.4309,高产液化酶优良菌株菌号为BF7。
658。
在微生物分类上,前者属于霉菌,后者属于细菌。
4、1960年,查柯柏(Jacob)和莫洛德(Monod)提出了操纵子学说,认为DNA分子中,与酶生物合成有关的基因有四种,即操纵基因、调节基因、启动基因和结构基因。
5、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称为交联法.6、酶的分离纯化方法中,根据目的酶与杂质分子大小差别有凝胶过滤法,超滤法和超离心法三种。
7、由于各种分子形成结晶条件的不同,也由于变性的蛋白质和酶不能形成结晶,因此酶结晶既是纯化手段,也是纯化标志。
名词术语的解释与区别(每组6分,共30分)1、酶生物合成中的转录与翻译酶合成中的转录是指以核苷三磷酸为底物,以DNA链为模板,在RNA聚合酶的作用下合成RNA分子。
酶合成中的翻译是指以氨基酸为底物,以mRNA为模板,在酶和辅助因子的共同作用下合成蛋白质的多肽链。
2、诱导与阻遏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。
3、酶回收率与酶纯化比(纯度提高比)酶的回收率是指某纯化步骤后酶的总活力与该步骤前的总活力之比。
酶的纯化比是之某纯化步骤后的酶的比活力与该步骤前的比活力之比.4、酶的变性与酶的失活酶的变性是指酶分子结构中的氢键、二硫键及范德华力被破坏,酶的空间结构也受到破坏,原来有序、完整的结构变成了无序,松散的结构,失去了原有的生理功能.酶的失活则是指酶的自身活性受损(包括辅酶、金属离子受损),失去了与底物结合的能力。
酶工程练习及答案
1、酶制剂的稳定性及其常用的衡量指标有那些?a.酶制剂的稳定性是指酶活力(活性)的稳定性。
是酶(蛋白质)抵抗各种因素的影响,而保持其催化活力(生物活性)的能力。
b.其常用的衡量指标半衰期(T1/2)。
半衰期是指一定环境条件(温度、pH值和酶制剂的存在方式)下,酶制剂丧失50%活力所需的时间。
2、酶分子化学修饰的定义及其作用。
a. 酶分子化学修饰是指在体外将酶分子通过人工的方法,与一些化学集团(物质)进行共价连接,从而改变酶的结构和性质的技术。
b.作用:1.改善酶制剂的性能:主要是稳定性和免疫原性等,亦可赋予酶新的功能。
2.酶学意义:阐明酶的结构。
3、酶分子化学修饰的方法有那些?a.酶分子的表面修饰:1.化学固定化;2.酶的小分子修饰,包括分子内交联;3.可溶性大分子的共价修饰(分子间交联)。
b.酶分子的内部修饰:1.酶蛋白的主链修饰;2.肽链伸展后的修饰;3.金属酶的金属取代。
4、酶分子化学修饰常涉及的蛋白质侧链基团及主要反应类型。
a.-SH;-NH2;-COOH;-OH;酚基;胍基;吲哚基;硫醚基及二硫键等。
b.酰化反应;烷基反应;氧化还原反应;芳香环取代反应。
5、如何评价修饰酶的特性?a.特性评价:1.稳定性:包括热、酸碱稳定性、抗蛋白酶等稳定性2.免疫原性3.作为药物酶的体内半衰期T1/24.酶动力学参数,如Km、Vm等的变化5.对组织的分布能力b.方法评价:1.活力回收及修饰酶活力2.性能的改善6、酶分子非共价修饰的方法有那些?a.反相胶束b.脂质体包裹c.添加物d.蛋白质间的非共价相连7、酶分子的遗传改造技术有那些?8、何谓人工模拟酶,其有那几种形式?a.吸收酶中那些起主导作用的因素,利用有机化学、生物化学等方法设计和合成一些较天然酶简单的非蛋白质分子或蛋白质分子,以其来模拟酶对底物的结合和催化过程,这些人造的分子就称为模拟酶。
b.①化学人工酶:1.全合成的人工酶(胶束模拟酶,肽模拟酶);2.半合成酶②抗体酶③印迹酶9、酶制剂在医疗保健上有那些应用?a.治疗——药物酶b.诊断——酶法诊断以样品的酶活性作为诊断指标;酶作为分析工具c.酶制剂在药物生产上的应用d.作为药物靶位点在药物上设计上的应用10、酶制剂在动物饲料上有那些应用?a.补充内源酶的不足b.摧毁植物细胞壁,使营养物质更好地被利用c.水解非淀粉多糖,降低消化道食糜黏度,利于消化吸收d.消除抗营养因子及毒素11、酶制剂在食品上有那些应用?a.淀粉的加工b.淀粉的酶法转化c.在蔗糖工业上的应用12、酶制剂在轻化工业上有那些应用?a.在洗涤剂上的应用b.在纺织和印染工业上的应用c.在化妆品及牙膏中的应用d.在皮革和裘皮制造中的应用e.在造纸工业上的应用f.在有机酸等生产中的应用13、何谓酶反应器,如何衡量反应器的性能?a.以游离酶、固定化酶或固定化细胞作为生物催化剂,进行酶促反应的装置,称为酶反应器。
酶工程习题(答案全)
酶工程习题(答案全)第一章绪论一、名词解释1、酶:是具有生物催化功能的生物大分子2、酶工程:酶的生产与应用的技术过程称为酶工程。
它是利用酶的催化作用进行物质转化的技术,是将酶学理论与化工技术、微生物技术结合而形成的新技术,是借助工程学手段利用酶或细胞、细胞器的特定功能提供产品的一门科学3、核酸类酶:为一类具有生物催化功能的核糖核酸分子。
它可以催化本身RNA 剪切或剪接作用,还可以催化其他RNA,DNA多糖,酯类等分子进行反应4、蛋白类酶:为一类具有生物催化功能的蛋白质分子,它只能催化其他分子进行反应。
5、酶的生产:是指通过人工操作获得所需酶的技术过程。
主要包括微生物发酵产酶,动植物培养产酶,酶提取和分离纯化等6、酶的改性是通过各种方法改进酶的催化特性的技术过程,主要包括酶分子的修饰,酶固定化,酶非水相催化等7、酶的应用:是通过酶的催化作用获得人们所需要的物质或者不良物质的技术过程,主要包括酶反应器的选择和设计以及酶在各领域的应用等。
8、酶的专一性:又称为特异性,是指酶在催化生化反应时对底物的选择性,即在一定条件下,一种酶只能催化一种或一类结构相似的底物进行某种类型反应的特性。
亦即酶只能催化某一类或某一种化学反应。
9、酶的转换数:酶的转换数Kp。
又称为摩尔催化活性,是指每个酶分子每分钟催化底物转化的分子数二、填空题1、根据分子中起催化作用的主要组分的不同,酶可以分为_________和____________两大类。
2、核酸类酶分子中起催化作用的主要组分是__________,蛋白类酶分子中起催化作用的主要组分是________________。
3、进行分子内催化作用的核酸类酶可以分为________________,_________________。
4、酶活力是_______________的量度指标,酶的比活力是_______________的量度指标,酶的转换数的主要组分是________________的度量指标。
酶工程期末考试题及答案
酶工程期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 酶工程是指:A. 酶的提取和纯化B. 酶的催化机理研究C. 酶的工业化应用D. 利用酶进行生物转化的技术答案:D2. 下列哪个不是酶工程中常用的酶固定化方法?A. 吸附法B. 交联法C. 包埋法D. 蒸馏法答案:D3. 酶的催化效率比无机催化剂高约:A. 10倍B. 100倍C. 1000倍D. 10^7 至 10^13倍答案:D4. 酶的特异性主要体现在:A. 反应条件B. 反应速率C. 底物选择性D. 反应产物答案:C5. 下列哪个不是酶工程的应用领域?A. 食品工业B. 制药工业C. 环境工程D. 核能工程答案:D二、填空题(每空2分,共20分)6. 酶的催化作用具有________、________和________的特点。
答案:高效性、专一性、温和性7. 酶的活性中心是指酶分子中直接参与________的区域。
答案:催化反应8. 酶的分类按照国际酶分类法分为六大类,分别是________、________、________、________、________和________。
答案:氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂合酶、异构酶、连接酶9. 酶的固定化技术可以提高酶的________和________。
答案:稳定性、重复使用性10. 酶工程在制药工业中的应用包括________、________和________等。
答案:药物合成、药物改造、药物筛选三、简答题(每题10分,共30分)11. 简述酶工程在食品工业中的应用。
答案:酶工程在食品工业中的应用包括:1) 乳制品中的乳糖酶用于乳糖分解,减少乳糖不耐受;2) 酿酒工业中的酵母酶用于酒精发酵;3) 肉类加工中的蛋白酶用于肉品嫩化;4) 面包制作中的淀粉酶用于改善面包质地。
12. 阐述酶固定化技术的优点。
答案:酶固定化技术的优点包括:1) 酶的稳定性提高,使用寿命延长;2) 反应条件易于控制,操作简便;3) 酶可以重复使用,降低成本;4) 易于实现酶与反应体系的分离,提高产品纯度。
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酶工程试题(A)
一名词解释(每题3分,共计30分)
1. 酶工程:又叫酶技术,是酶制剂的大规模生产和应用的技术。
2.自杀性底物:底物经过酶的催化后其潜在的反应基团暴露,再作用于酶而成为酶的不可逆抑制剂,这种底物叫自杀性底物。
3.别构酶;调节物与酶分子的调节中心结合后,引起酶分子的构象发生变化,从而改变催化中心对底物的亲和力,这种影响被称为别构效应,具有别构效应的酶叫别构酶
4.诱导酶:有些酶在通常的情况下不合成或很少合成,当加入诱导物后就会大量合成,这样的酶叫诱导酶
5.Mol催化活性:表示在单位时间内,酶分子中每个活性中心转换的分子数目
6.离子交换层析:利用离子交换剂作为载体这些载体在一定条件下带有一定的电荷,当带相反电荷的分子通过时,由于静电引力就会被载体吸附,这种分离方法叫离子交换层析。
7.固定化酶:通过物理的或化学的方法,将酶束缚于水不溶的载体上,或将酶束缚于一定的空间内,限制酶分子的自由流动,但能使酶发挥催化作用的酶
8.修饰酶:在体外用一定的化学方法将酶和一些试剂进行共价连接后而形成的酶
9.非水酶学:通常酶发挥催化作用都是在水相中进行的,研究酶在有机相中的催化机理的学科即为非水酶学
10模拟酶:利用有机化学合成的方法合成的比酶结构简单的具有催化作用的非蛋白质分子叫模拟酶。
二填空题(每空1分,共计30分)
1.决定酶催化活性的因素有两个方面,一是酶分子结构,二是反应条件。
2.求Km最常用的方法是双倒数作图法。
3.多底物酶促反应的动力学机制可分为两大类,一类是序列机制,另一类是乒乓机制。
4.可逆抑制作用可分为竞争性,反竞争性,非竞争性,混合性;
5.对生产酶的菌种来说,我们必须要考虑的条件有,一是看它是不是致病菌,二是能够利用廉价原料,发酵周期短,产酶量高,三是菌种不易退化,四是最好选用能产生胞外酶的菌种,有利于酶的分离纯化,回收率高。
6.酶活力的测定方法可用终止反应法和连续反应法。
7.酶制剂有四种类型即液体酶制剂,固体酶制剂,纯酶制剂和固定化酶制剂。
8.通常酶的固定化方法有吸附法,包埋法,交联法,
共价键结合法。
9.酶分子的体外改造包括酶的表面修饰和内部修饰。
10.模拟酶的两种类型是半合成酶和全合成酶。
11.抗体酶的制备方法有拷贝法和引入法。
三问答题(每题10分,共计40分)
1.固定化酶和游离酶相比,有何优缺点?
解: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。
2.写出三种分离纯化酶蛋白的方法,并简述其原理。
解:.方法:透析与超虑离心分离凝胶过滤盐析等电点沉淀共沉淀吸附层析电泳亲和层析热变性酸碱变性表面变性等(原理略)
3.为什么酶制剂的生产主要以微生物为材料?
解:(1)微生物种类多,酶种丰富,且菌株易诱变,菌种多样
(2)微生物生长繁殖快,酶易提取,特别是胞外酶
(3)来源广泛,价格便宜
(4)微生物易得,生长周期短
(5)可以利用微电脑技术控制酶的发酵生产,可进行连续化,自动化,经济效益高
(6)可以利用以基因工程为主的分子生物学技术,选育和改造菌种,增加产酶率和开发新酶种
4
解:最大反应速度140 ,Km: 1.0⨯10-5
酶工程试题(B)
一名词解释
1抗体酶:是一种具有催化作用的免疫球蛋白,属于化学人工酶
2酶反应器:是利用生物化学原理使酶完成催化作用的装置,他为酶促反应提供合适的场所和最佳的反应条件,使底物最大限度的转化为物。
3模拟酶:利用有机化学合成的方法合成的比酶结构简单的具有催化作用的非蛋白质分子叫模拟酶。
4底物抑制:在酶促反应中,高底物浓度使反应速度降低的现象。
5稳定pH:酶在一定的pH范围之内是稳定的,超过这个限度易变性失活,这样的pH范围为此酶的稳定pH
6产酶动力学:主要研究细胞产酶速率及各种因素对产酶速率的影响,包括宏观产酶动力学和微观产酶动力学。
7凝胶过滤:又叫分子排阻层析,分子筛层析,在层析柱中填充分子筛,加入待纯化样品再用适当缓冲液淋洗,样品中的分子经过一定距离的层析柱后,按分子大小先后顺序流出的,彼此分开的层析方法。
8固定化酶:通过物理的或化学的方法,将酶束缚于水不溶的载体上,或将酶束缚于一定的空间内,限制酶分子的自由流动,但能使酶发挥催化作用的酶
9非水酶学:通常酶发挥催化作用都是在水相中进行的,研究酶在有机相中的催化机理的学科即为非水酶学
10液体发酵法:以液体培养基为原料进行微生物的繁殖和产酶的方法,根据通风方法不同又分为液体表层发酵法和液体深层发酵法。
二填空题(每空1分,共计30分)
1.Km值增加,其抑制剂属于竞争性抑制剂,Km不变,其抑制剂属于非竞争性抑制剂,Km减小,其抑制剂属于反竞争性抑制剂。
2.菌种培养一般采用的方法有固体培养法和液体培养法。
3.菌种的优劣是影响产酶发酵的主要因素,除此之外发酵条件对菌种产酶也有很大的影响,发酵条件一般包括温度,PH ,氧气,搅拌,湿度和泡沫等。
4.打破酶合成调节机制限制的方有控制条件,遗传控制,其它方法。
5.酶生物合成的模式分是同步合成型,延续合成型,中期合成型,滞后合成型。
6.根据酶和蛋白质在稳定性上的差异而建立的纯化方法有热变性法,酸碱变性法和表面变性法
7. 通常酶的固定化方法有交联法、包埋法,吸附法、共价结合法
8. 酶分子的体外改造包括酶的表面修饰和内部修饰。
9.酶与抗体的重要区别在于酶能够结合并稳定化学反应的过滤态,从而降低了底物分子的能障,而抗体结合的抗原只是一个基态分子,所以没有催化能力
三问答题(每题10分,共计40分)
1.在生产实践中,对产酶菌有何要求?
一般必须符合下列条件:
a)不应当是致病菌,在系统发育上最好是与病原菌无关
b)能够利用廉价原料,发酵周期短,产酶量高
c)菌种不易变异退化,不易感染噬菌体
d)最好选用产胞外酶的菌种,有利于酶的分离纯化,回收率高
在食品和医药工业上应用,安全问题更显得重要
2.对酶进行化学修饰时,应考虑哪些因素?
解:(1)被修饰酶的性质,包括酶的稳定性,酶活性中心的状况,侧链基团的性质及反应性
(2)修饰反应的条件,包括PH与离子强度,修饰反应时间和温度,反应体系中酶与修饰剂的比例等
3.列出用共价结合法对酶进行固定化时酶蛋白上可和载体结合的功能团
解:(1)酶蛋白N端的α氨基或赖氨酸的∑氨基
(2)酶蛋白C端的羧基及天冬氨酸的β羧基或谷氨酸的γ羧基
(3)半胱氨酸的巯基1分
(7)丝氨酸骆氨酸苏氨酸上的羟基
(8)苯丙氨酸和骆氨酸上的苯环
(9)组氨酸上的咪唑基
色氨酸上的吲哚基
解:(1)起始总活力:200⨯120=24000(单位)
(2)起始比活力:200÷2.5=80(单位/毫克蛋白氮)
(3)纯化后总活力810⨯5=4050(单位)2
(4)纯化后比活力810÷1.5=540(单位/毫克蛋白氮)
(5)产率(百分产量):4050÷24000=17%
(6)纯化倍数:540÷80=6.75。