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酶工程复习题
酶工程复习题酶工程复习题酶工程是一门研究酶的应用和生产的学科,广泛应用于食品工业、制药工业、环境保护等领域。
下面我们来复习一些与酶工程相关的问题。
1. 什么是酶?酶是一种生物催化剂,能够加速生物体内化学反应的速率,但不参与反应本身。
酶能够降低反应的活化能,从而提高反应速率。
2. 酶的结构特点有哪些?酶通常由蛋白质组成,具有特定的三维结构。
酶的结构特点包括活性中心、底物结合位点、辅助结构等。
活性中心是酶催化反应的关键部位,底物结合位点是酶与底物结合的地方,辅助结构则有助于酶的稳定性和催化效率。
3. 酶的催化机理有哪些?酶的催化机理主要包括酶底物复合物形成、过渡态的形成和解离、产物释放等步骤。
酶底物复合物形成是酶与底物结合的过程,过渡态的形成和解离是酶催化反应的关键步骤,产物释放是酶催化反应结束后产物从酶中释放的过程。
4. 酶的活性受哪些因素影响?酶的活性受到温度、pH值、底物浓度、酶浓度等因素的影响。
温度过高或过低会使酶变性,pH值过高或过低会影响酶的结构和电荷,底物浓度和酶浓度的变化会影响酶底物复合物的形成和反应速率。
5. 酶的应用领域有哪些?酶广泛应用于食品工业、制药工业、环境保护等领域。
在食品工业中,酶可以用于面包、啤酒、乳制品等食品的生产;在制药工业中,酶可以用于药物合成、酶替代治疗等;在环境保护中,酶可以用于废水处理、生物降解等。
6. 酶工程的主要方法有哪些?酶工程的主要方法包括基因工程、蛋白工程和发酵工程。
基因工程可以通过改变酶基因的序列来改变酶的性质;蛋白工程可以通过改变酶的结构来改变酶的活性和稳定性;发酵工程可以通过优化培养条件来提高酶的产量和纯度。
7. 酶工程在制药工业中的应用有哪些?酶工程在制药工业中有多种应用,例如酶替代治疗、药物合成和药物检测等。
酶替代治疗是利用酶来替代人体缺乏的酶,例如胰岛素治疗糖尿病;药物合成是利用酶来合成药物,例如利用酶合成抗生素;药物检测是利用酶来检测药物的含量和纯度。
酶工程课程复习资料整理
绪论一.酶是生物催化剂酶是具有生物催化功能的生物大分子,按其化学组成的不同可以分为两类:蛋白类酶(P-酶)与核酸类酶(R-酶)。
理解:1、酶是由生物细胞产生2、酶发挥催化功能不仅在细胞内,在细胞外亦可二.酶学研究简史1897年,Buchner兄弟发现,用石英砂磨碎的酵母细胞或无细胞滤液能和酵母细胞一样进行酒精发酵。
标志着酶学研究的开始。
说明:酶分子不仅只是在细胞内起作用,而且在细胞外同样具有催化功能。
这一发现开启了现代酶学,乃至现代生物化学的大门。
三.酶工程的现状:目前大规模利用和生产的商品酶还很少。
第一章.酶学概论第一节.酶作为生物催化剂的显著特点一.酶作为生物催化剂的显著特点:高效、专一二.同工酶(概):能催化相同的化学反应,但其酶蛋白本身的分子结构组成不同的一组酶。
三.共价修饰调节1.概念:通过其它的酶对其结构进行共价修饰,从而使其在活性形式和非活性形式之间相互转变。
2.常见修饰类型:磷酸化与去磷酸化;腺苷酸化与脱腺苷酸化;尿苷酸化与脱尿苷酸化;泛素化;类泛素化3.例子:糖原磷酸化酶——磷酸化形式有活性(葡萄糖)n+Pi→(葡萄糖)n-1+1-磷酸葡萄糖4.常见磷酸化部位:丝氨酸/苏氨酸,酪氨酸和组氨酸四.酶活性调节方式要能判断所举酶的例子是什么类型调节1. 别构调节2. 激素调节:如乳糖合酶修饰亚基的水平是由激素控制的。
妊娠时,修饰亚基在乳腺生成。
分娩时,由于激素水平急剧的变化,修饰亚基大量合成,它和催化亚基结合,大量合成乳糖。
3. 共价修饰调节:如糖原磷酸化酶、磷酸化酶b激酶4.限制性蛋白水解作用与酶活性控制。
如酶原激活5.抑制剂和激活剂的调节6.反馈调节7.金属离子和其它小分子化合物的调节8.蛋白质剪接五.反馈调节(概):催化某物质生成的第一步反应的酶的活性,往往被其终端产物所抑制。
这种对自我合成的抑制叫反馈抑制。
A-J :代谢物实线箭头:酶促催化步骤虚线箭头:反馈抑制步骤代谢途径的第一步和共同底物进入分支途径的分支点是反馈抑制的最为重要的位点。
酶工程复习资料一
酶工程复习资料一酶工程(Enzyme Engineering)是研究和应用酶的性质、结构和功能,以及改造和设计酶的方法和技术的学科。
它是生物工程的重要分支之一,与生物技术、食品工程、医药工程等领域密切相关。
本篇文档将为读者提供关于酶工程的基本概念、酶的结构与功能、酶的改造和设计等内容的复习资料。
一、酶工程的基本概念酶是生物体内的催化剂,能够在相对较低的温度和压力下加速化学反应速率。
酶工程是指利用化学和生物学的原理和方法,对酶进行改造和优化,使其在特定条件下具有更高的催化活性和稳定性。
酶工程的研究内容主要包括酶的筛选与鉴定、酶的改造与优化、酶的应用与产业化等方面。
二、酶的结构与功能酶是由蛋白质组成的,具有特定的空间结构和功能部位。
酶的空间结构由其氨基酸序列决定,而功能部位则与其所催化的反应类型相关。
酶通过与底物结合形成酶底物复合物,从而降低反应的活化能,加速反应的进行。
酶的催化活性受到pH、温度、离子浓度等环境因素的影响,最适条件下表现出最高的催化效率。
三、酶的改造与优化为了使酶具有更好的催化性能和稳定性,科学家们通过酶的改造与优化来实现这一目标。
常用的方法包括基因工程技术、蛋白工程技术、酶体外修饰等。
基因工程技术可以通过改变酶的基因序列来改变其氨基酸组成,进而改变酶的结构和功能。
蛋白工程技术则可以通过局部改变酶的氨基酸序列来提高酶的催化活性和稳定性。
酶体外修饰则是指在酶的外部添加辅助因子或改变环境条件来改善酶的催化效果。
四、酶的应用与产业化酶在生物技术、医药、食品、农业等领域具有广泛的应用前景。
在生物技术领域,酶被广泛应用于基因工程、蛋白质表达、酶联免疫法等技术中。
在医药领域,酶被应用于药物合成、药物代谢等方面。
在食品和农业领域,酶被应用于食品加工、酿酒、饲料添加等。
酶工程期末复习资料
酶⼯程期末复习资料酶⼯程期末复习资料名词解释:1.酶⼯程:⼜称为酶技术,是指酶的⽣产与应⽤的技术过程。
2.酶的⽣产:通过各种⽅法获得⼈们所需的酶的技术过程。
3.酶的改性:是通过各种⽅法改进酶的催化特性的技术过程。
4.酶的应⽤:是在特定的条件下通过酶的催化作⽤,获得⼈们所需的产物、除去不良物质或获得所需信息的技术过程。
5.酶⼯程的主要任务: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。
6.酶活⼒:指在⼀定条件下,酶所催化的反应初速度。
7.酶活⼒单位:在特定条件下(温度可采⽤25℃,pH等条件均采⽤最适条件),每1 min 催化1 µmol 的底物转化为产物的酶量定义为1 个酶活⼒单位。
或在特定条件下,每秒催化1 mol底物转化为产物的酶量定义为1卡特(Kat)。
1 Kat =6×107 IU8.酶的⽐活⼒:是酶纯度的⼀个指标,是指在特定条件下,单位重量(mg)蛋⽩质或RNA所具有的酶活⼒单位数。
9.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。
即是每摩尔酶每分钟催化底物转化为产物的摩尔数。
10.酶的催化周期: 转换数的倒数称为酶的催化周期。
催化周期是指酶进⾏⼀次催化所需的时间。
11.固定化酶: 固定在载体上并在⼀定空间范围内进⾏催化反应的酶。
12.酶的结合效率:⼜称为酶的固定化率,是指酶与载体结合的百分率。
13.酶活⼒回收率:是指固定化酶的总活⼒与⽤于固定化的总游离酶活⼒的百分率。
14.相对酶活⼒:具有相同酶蛋⽩(或酶RNA)量的固定化酶活⼒与游离酶活⼒的⽐值称为相对酶活⼒。
15.酶的定向进化技术:模拟⾃然进化过程(随机突变和⾃然选择)在体外进⾏酶基因的⼈⼯随机突变,建⽴突变基因⽂库,在⼈⼯控制条件的特殊环境下,定向选择得到具有优良催化特性的酶的突变体的技术过程。
16.酶的提取分离法⽣产:是采⽤各种技术从动物、植物、微⽣物细胞或者其它含酶原料中将酶提取出来,再与所含杂质进⾏分离的技术过程。
酶工程考点
酶工程考点2021年酶工程复习要点(老师给)1.酶工程的发展历史;氨基酰化酶、青霉素酰化酶、葡萄糖异构酶、天冬氨酸酶等酶的应用;常见酶如蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶、糖苷酶和果胶酶等的作用机理;酶的三大催化特性;a)氨基酰化酶:催化剂dl-氨基酸生产l-氨基酸。
b)青霉素酰化酶:青霉素酰化酶,又称为青霉素酰胺酶或青霉素氨基水解酶。
该酶已大规模应用于工业生产β-内酰胺类抗生素的关键中间体和半制备β-内酰胺类抗生素。
c)葡萄糖异构酶:用于淀粉酶生产,进行葡萄糖异构化反应。
生产果葡糖浆,以代替蔗糖。
d)天冬氨酸酶:催化富马酸和氨生成天冬氨酸。
e)蛋白酶:将蛋白质多肽链从中间阻断或从两端逐一水解,分解成氨基酸。
f)脂肪酶:水解酶类,能逐步的将甘油三酯水解成甘油和脂肪酸。
g)纤维素酶:复合酶,水解纤维素分解成葡萄糖的一组酶的总称。
h)糖苷酶:又称糖苷水解酶,就是所有可以水解糖苷键的酶类的总称。
i)果胶酶:就是指水解植物主要成分―果胶质的酶类。
j)酶的三大催化特性:专一性强、催化效率高、作用条件温和。
2.酶生物合成的调节机理(主要就是原核生物):mRNA水平调节,操纵子概念;分解代谢(葡萄糖效应原理)、诱导Dozul(诱导物的种类)、新陈代谢产物Dozul;a)原核生物中酶合成的调节主要是转录水平的调节,主要有三种模式,即分解代谢物Dozul促进作用,酶制备的诱导促进作用和酶制备的意见反馈Dozul促进作用。
b)操纵子(operon)是一组功能上相关,受同一调控区控制的基因组成的一个遗传单位。
c)分解代谢物阻遏作用(葡萄糖效应):当葡萄糖作碳源时,葡萄糖的降解物对腺苷酸环化酶存有抑制作用,camp的浓度减少,引致cap-camp复合物增加,启动基因的适当位点没足够多的cap-camp复合物融合,rna聚合酶无法融合启动基因的适当位点,mRNA无法展开,酶的生物合成受制约。
d)酶合成的诱导作用是加入某些物质使酶的生物合成开始或加速的现象。
酶工程复习纲要
酶工程复习纲要题型及分值:1、名词解释15分,5个名词2、判断题15分,10小题3、填空题20-24分,每空1分或0.5分4、问答题31-35分,4小题5、计算题15分,2小题复习要点:第一章1、酶工程的概念及酶工程研究的内容。
2、酶学的发展史及标志酶的概念第二章1、简述酶的活性中心的特点、组成及酶的作用机理(重点共价催化与酸碱催化)。
2、简述酶的特性,并举例详述酶的专一性。
3、某酶的初提取液经过一次纯化后,经测定得到下列数据,试计算比活力,回收率及纯化倍数。
初提取液:体积120ml ,活力单位200 u/ml ,蛋白氮2.5mg/ml ;硫酸铵沉淀后:体积5ml ,活力单位810 u/ml ,蛋白氮1.5mg/ml4、酶的系统分类、酶的生产方法和分离纯化、酶活力的概念,比活力的概念5、盐析法,凝胶过滤法及离子交换法分离酶的原理6、米氏方程的意义7、酶的可逆抑制作用的类型及特点第三章1、什么是固定化技术?酶为什么要固定化?固定化酶与游离酶相比有什么优缺点?举例(2个)说明酶被固定后,产生的效果。
2、氨基酰化酶20mL固定化,反应后滤液及洗涤液共50mL。
若原酶活力1000u/mL,洗涤液活力20u/mL。
0.5g固定化酶活力为100u(共得50g固定化酶)。
问固定化酶的相对活力是多少?回收率及结合率是多少?3、酶的固定化法有哪些,各有什么优缺点?第五章1、什么是酶分子的修饰?为什么要进行酶分子的修饰?酶分子修饰后,酶的性质有有什么变化?2、解释酶的大分子修饰、酶的化学交联修饰,酶的亲和修饰的概念。
第六章:核酶1、核酶的定义2、核酶的种类第七章:抗体酶、模拟酶、印迹酶1、概念:抗体酶、模拟酶2、抗体酶的设计思路及制备方法(两种方法)。
4、模拟酶的定义及其分类。
5、什么是环糊精,简要说明是怎样用环糊精来模拟胰凝乳蛋白酶的?6、印迹技术、模板分子、印迹聚合物、印迹酶。
7、简述印迹聚合物的制备过程。
第八章:非水介质中酶催化反应1、何谓酶的非水相催化,非水相酶促反应的优势是什么?2、常见的有机介质反应体系的种类。
酶学与酶工程学习重点知识整理
2012年10月酶学与酶工程复习重点酶的定义与化学本质定义:酶---活细胞产生的,能在细胞内外起作用的(催化)生理活性物质。
酶的化学本质: 酶是生物体内一类具有催化活性和特殊空间构象的生物大分子物质,包括蛋白质和核酸等酶催化作用的特点1.催化效率极高反应速度比无催化剂时高108~1020倍,比其他催化剂高107~1013倍。
常用分子比来表示,即每摩尔的酶催化底物的摩尔数。
Kcat:每秒每个酶分子能催化多少个微摩尔的底物发生转化。
2.高度的专一性酶对反应物(底物)具有严格的选择性。
一种酶只能催化某一种或某一类特定的底物发生反应。
绝对专一性:有些酶只作用于一种底物,催化一个反应,而不作用于任何其它物质。
相对专一性:这类酶对结构相近的一类底物都有作用。
包括键专一性和簇(基团)专一性。
立体异构专一性:这类酶能辨别底物不同的立体异构体,只对其中的某一种构型起作用,而不催化其他异构体。
包括旋光异构专一性和几何异构专一性。
3.反应条件温和酶在强酸、强碱、高温、高压等条件下会变性失活,故催化反应一般在常温、常压、接近中性的溶液中进行。
4.酶的催化活性是受调节控制的易受各种因素的影响,在活细胞内受到精密严格的调节控制,这是酶与非生物催化剂的本质区别。
酶的国际系统分类法及编号1.氧化还原酶2.转移酶3.水解酶4.裂合酶5.异构酶6.合成酶酶活力、酶单位、比活力酶活力(也称酶活性):指酶专一催化一定化学反应的能力。
酶单位(u): 在酶作用最适底物、最适pH、最适缓冲液的离子强度及25 ℃下,每分钟内催化1.0微摩尔底物转化为产物底酶量为一个国际酶活力的单位(IU)。
比活力(specific activity):每mg蛋白质所具有的酶活力单位数,用(U/mg蛋白)来表示。
酶活力测定方法单体酶,寡聚酶(oligomeric enzyme ),多酶体系(multienzyme system) ,多酶复合体单体酶:它是一个具有完整生物功能、独立三级结构的单酶蛋白部分只有一条多肽链的酶称为单体酶。
酶工程复习资料
由活细胞产生的生物催化剂,具有特殊作用的蛋白质,能在生命体内(包括动物、植物和微生物)催化一切化学反应,维持生命特征。
是酶学基本原理与化学工程相结合而形成的一门新兴的技术科学, 以应用目的为出发点来研究酶, 利用酶的催化特性并通过工程化将相应原料转化为目的物质的技术。
水溶性酶经物理或者化学方法处理后成为不溶于水的但仍 具有酶活性的一种酶的衍生物,在催化反应中以固相状态作用于底物。
表示酶活力大小的尺度;一个国际单位(IU)是指在特定条件下(25℃),每分钟内转化 1mol 底物或者催化形成 1mol 产物所需的酶量。
一个 Kat(卡塔尔,酶活性国 际单位)是指每秒钟内转化 1mol 底物所需的酶量, 1 Kat = 6107 IU 。
(酶活力:指酶催化一定化学反应的能力;用在一定条件下, 所催化的反应初速度来表示; 是研究酶的特性,酶制剂生产应用以及分离纯化时的一项必不可少的指标。
) 是酶纯度的量度,是指单位分量酶蛋白所具有的酶活力,单位为 IU/mg 。
比活力越大,酶纯度越高。
比活力=活力单位数/每毫克酶蛋白。
可产生一种组成型调节蛋白(regulatory protein) (一种变构蛋白),通过与效应物(effector) (包括诱导物和辅阻遏物)的特异结合而发生变构作用,从而改变它与控制基因的结合力。
调节基因常位于调控区的上游。
位于启动基因和结构基因之间的一段碱基顺序,能特异性地与调节基因产生的变构蛋白结合,控制酶合成的时机与速度。
决定某一多肽的 DNA 模板,与酶有各自的对应关系,其中的遗传信息可转录为mRNA ,再翻译为蛋白质。
是指在一定的条件下,用适当的溶剂或者溶液处理含酶原料,使酶充分溶解到 溶剂或者溶液中的过程。
是指在份子水平上不同粒径份子的混合物在通过半透膜时,实现选择分离的技术,半透膜又称为分离膜,膜壁弥漫小孔,根据孔径大小可以分为:微滤膜( )、超滤膜(uF)、纳滤膜(NF)、反渗透膜(RO)等,分离都采用错流过滤方式。
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。
酶工程复习资料(整理)
酶工程复习资料(整理)第一章:(一)酶工程的概念是将酶、细胞或细胞器等置于特定的生物反应装置中,利用酶所具有的生物催化功能,借助工程手段将相应原料转化成有用物质并应用于社会生活的一门科学技术一、酶的分类1.氧化还原酶:2.转移酶:3.水解酶:4.裂合酶:5.异构酶6.连接酶,7. 核酶(一)酶的组成形式1.单体酶( monomeric enzyme) :由一条或多条肽链组成,肽链间以共价键结合的酶。
2 .寡聚酶(oligomeric enzyme) :由若干相同或不相同的亚基以非共价键结合而组成,亚基一般没有活性,必须相互结合后才有活性。
3.多酶复合体(multienzyme system) :由2个或2个以上功能相关的酶通过非共价键连接而成的、能进行连续反应的体系就是多酶复合体。
(二)酶的结构特点(holoenzyme) (apoenzyme) (cofactor)全酶 = 酶蛋白 + 辅因子(金属离子、辅酶、辅基)金属离子无机离子金属离子有机化合物辅酶、辅基辅酶(coenzyme) :指与酶蛋白结合比较松弛的小分子有机物质,通过透析方法可以除去。
例如硫胺素、焦磷酸。
辅基(prosthetic group) :是以共价键和酶蛋白结合,结合的较紧密,不能通过透析法除去,需要经过一定的化学处理才能与酶蛋白分开。
四、酶的作用机制(一)酶的结构组成及活性中心调控基团中心外必需基团酶的结构必需基团活性中心结合部位中心内必需基团催化部位活性中心以外的必需基团其它部分1、酶的活性中心(active center) :是指结合底物和将底物转化为产物的区域,通常是相隔很远的氨基酸残基形成的三维实体。
2、结合部位:酶分子中与底物结合,使底物与酶的一定构象形成复合物的基团。
酶的结合基团决定酶反应的专一性。
3、催化部位:酶分子中催化底物发生化学反应并将其转变为产物的基团。
4、4、调控基团:酶分子中一些可与其他分子发生某种程度的结合并引起酶分子空间构象的变化,对酶起激活或抑制作用的基团催化基团决定酶所催化反应的性质,同时也是决定反应的高效性。
《酶工程复习资料》word版
第一章绪论1.酶:是具有生物催化功能的生物大分子,分为蛋白类酶和核酸类酶两大类别。
酶的生产:是指通过各种方法获得人们所需的酶的技术过程,主要包括微生物发酵产酶、动植物培养产酶和酶的提取与分离纯化等。
酶的改性:是通过各种方法改进酶的催化特性的技术过程,主要包括酶分子修饰、酶的固定化、酶非水相催化和定向进化。
酶的应用:是通过酶的催化作用获得人们所需的物质或者除去不良物质的技术过程,主要包括酶反应器的选择与设计以及酶在各个领域的应用等2.酶催化的作用特点:专一性强、催化效率高和作用条件温和等。
酶的催化作用受到底物浓度、酶浓度、温度、pH值、激活剂浓度、抑制剂浓度等诸多因素的影响。
在酶的应用过程中,必须控制好各种环境条件,以充分发挥酶的催化功能。
3.米氏方程:V=VmS/Km+S,Km为米氏常数,是酶催化反应速度等于最大反应速度一半时的底物浓度。
抑制剂的影响:有可逆抑制剂和不可逆抑制剂之分。
不可逆抑制剂与酶分子结合后,抑制剂难于除去,酶活性不能恢复。
可逆抑制剂与酶的结合是可逆的,只要将抑制剂除去,酶酶活力即可恢复。
可逆性抑制作用可以分为竞争性抑制、非竞争性抑制和反竞争性抑制三种。
①竞争性抑制:是指抑制剂和底物竞争与酶分子结合而引起的抑制作用。
抑制的效果强弱与竞争性抑制剂的浓度、底物浓度以及抑制剂和底物与酶的亲和力大小有关,随着底物浓度增加,酶的抑制作用减弱。
特点:酶催化反应的最大反应速率Vm不变,米氏常数Km 增大。
②非竞争性抑制:是指抑制剂与底物分别于酶分子上的不同位点结合而引起酶活性降低的抑制作用。
特点:最大反应速度Vm减少,米氏常数Km不变。
③反竞争性抑制:在底物与酶分子结合生成中间复合物后,抑制剂再与中间复合物结合而引起的抑制作用称为反竞争性抑制。
特点:最大反应速度Vm和米氏常数Km同时减少。
4.酶的活力测定酶活力:是指在一定条件下,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,意味着酶活力越高。
酶工程复习资料
四、酶的活力测定 1)酶活力:是指在一定条件下,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,意味着酶活力越高。 2)酶活力单位 酶活力的高低是以酶活力的单位数来表示的。 1961 年国际生物化学与分子生物学联合会规定:在特定条件下(温度可采用 25℃,pH
等条件均采用最适条件),每 1 分钟催化 1μmol 的底物转化为产物的酶量定义为 1 个酶活 力单位(IU)。
和 PH,使不同的酶和蛋白质分离的方法称为β分段盐析。
五、离心分离 1)离心分离:是借助于离心机旋转所产生的离心力,使不同大小和不同密度的物质分开
的技术。是最常用的一种方法。 在离心分离时,要根据预分离物质以及杂质的颗粒大小、密度及特性的不同,选择合适
的离心机、离心方法和离心条件。 2)离心条件的确定 离心力与转速的换算:
mS m
(注意虚线)
5)产物生成动力学(产酶动力学) 产酶速率与细胞比生长速率、细胞浓度以及细胞产酶模式有关。
RE
X——细胞生长速率
dE dt
X
α——与生长偶联的产酶比系数(IU/g)
β——非生长偶联的比产酶速率(IU/g•h)
E——发酵液中酶浓度(IU/L)。
判断产酶类型:
八、固定化微生物细胞发酵产酶 1)固定化细胞:又称为固定化活细胞或固定化增殖细胞,指采用各种方法固定在载体上,
通过各种化学试剂对细胞膜的作用,而使细胞破碎
酶促破碎
通过细胞本身的酶系或外加酶制剂的催化作用,使细 胞外层结构受到破坏,而达到细胞破碎
方法 捣碎法 研磨法 匀浆法 温度差破碎法 压力差破碎法 超声波破碎法 有机溶剂: 甲苯、丙酮 丁醇、氯仿 表面活性剂: Triton、Tween 自溶法 外加酶制剂法
(整理)酶工程复习提纲
(整理)酶⼯程复习提纲酶⼯程复习提纲第⼆章酶的定义、组成、特征及分类⼀、从化化学本质上讲酶到底是⼀种什么物质?⼆、⼀般催化剂的特性:1.只能进⾏热⼒学上允许进⾏的反应;2.可以缩短化学反应到达平衡的时间,⽽不改变反应的平衡点;3.通过降低活化能加快化学反应速度。
4.它本⾝的数量和化学性质在化学反应后不发⽣改变。
三、酶作为催化剂的显著特点:⾼效、专⼀、温和、可调节四、酶的分类(⼀)、酶的组成分类单纯酶:它们的组成为单⼀的蛋⽩质。
结合酶(全酶):蛋⽩质(酶蛋⽩)+辅因⼦酶蛋⽩决定反应的特异性,辅因⼦决定反应的类型与性质。
辅因⼦:辅酶:与酶蛋⽩结合疏松,可⽤透析或超滤的⽅法除去的辅因⼦。
辅基:与酶蛋⽩结合紧密,不能可⽤透析或超滤的⽅法除去的辅因⼦。
(⼆)、酶的结构分类(1)、单体酶(monomeric enzyme) :仅具有三级结构的酶,即只由⼀条肽链组成的酶。
(2)、寡聚酶(oligomeric enzyme):两个或两个以上的相同或不同亚基以共价键⽅式连接⽽形成的酶。
(3)、多酶复合体(多酶体系,multienzyme system):由⼏种功能不同的酶聚合在⼀起,分⼯合作。
共同催化⼀个⽣化反应过程。
(4)、多功能酶(multifunctional enzyme):⼀些多酶体系在进化的过程中由于基因融合,致使多种不同催化功能存在于⼀条多肽链上,这种⼀条肽链具有多种催化功能的酶叫多功能酶。
(三)、酶的功能组成—酶的活性中⼼酶的活性中⼼:与底物结合并进⾏催化反应的特殊的必需基团。
结合基团:决定酶的专⼀性活性中⼼内的必需基团必需基团:催化基团:决定酶的催化性质活性中⼼外的必需基团:维持酶的空间结构和催化功能所必需的基团五、酶的专⼀性;第三章酶的作⽤机理⼀、酶作⽤专⼀性的机制(⼀)“三点结合”的催化理论三点结合”的催化理论认为酶与底物的结合处⾄少有三个点,只有当三点完全结合的情况下。
催化作⽤才能实现,酶促反应才能进⾏。
酶工程复习资料最终版
微生物动植物细胞培养产酶3.质体固定化6.8.振荡测定法在特定的条件下,一边振荡发货搅拌,一边进行催化反应。
经过一定时间,取出一定量的反应液进行酶活力测定。
2,酶柱测定法将一定量的固定化酶装进具有很稳装置的反应柱中,在适宜的条件下让底物溶液以一定的流速流过酶柱,收集流出的反应液。
测定反应液中底物的消耗量或产物的生成量3,连续测定法利用连续分光光度法等测定方法可以对固定化酶反应液进行连续测定,从而测定固定化酶的酶活力4,比活力测定比活力=酶活力单位/cm2.5,酶结合效率(固定化率)=(加入的总酶活力-未结合的酶活力)/加入的总酶活力x100%.酶活力回收率=固定化酶总活力/用于固定化的总酶活力具有相同酶蛋白(或酶RNA提取分离法2.生物合成法3.分成的作用2.酶生物合成的诱导作用,加入某些物质能使酶的生物合成开始或加速进行的现象3.酶的生物合成与细胞生长同步进行。
延续合成型,在细胞进入平衡期后酶还可以继续合成一段时间。
中期合成型,容易培养和管理3..放线菌.霉菌. 1.调4.添加诱导物(分三类:酶的作用底物、酶的催化反应产物、作用底物类3.添加表面活性剂(离子型、非离子型)4.μ为比生长提高产酶率2.7.1.固定化细胞的预培养2.溶解氧的供给3.是指固定在载体上,在一定的空间范围内进行新陈2.提高酶产率3.稳定性较好4.疫苗2.激素3.多肽生长因子4.酶5.单克隆抗体6. 2.锚地依耐性、接触抑制性、功能全能性4.主要生产功能蛋白和多肽2.生长较慢,倍增时间较长3. 4.因为体积大、无细胞壁保护对剪切力敏感,所以在培养过程中必须严格控制温度、PH、渗透压、通风等条件 5.大部分适于贴壁培养、少部分适于悬浮培养6.7.原代细胞培养50:1.悬浮培养2.贴壁培养3.3.温度的控制4.PH的控制5.渗透压的控制6.机械破碎法(捣碎法、研磨法、匀浆法) 2.3.化学破碎法(化学试剂)4.盐溶液提取2.酸溶液提取3.碱溶液提取4.提取液的体积使酶的溶解降低,而从溶液析出,与其他溶盐析沉淀法2.等电点沉淀法3.有机溶剂沉淀法4.复合沉淀pH4.底物2.包埋法了细胞的完整结构和天然状态,有的酶系、辅助酶系和代谢调控体系,可以按照原来的代谢途径进行新陈代谢,并并进行有效的代谢调控3.发酵稳定性好,可以反复使用或使用较长时间4.5.利用固定化微生物细胞生产各类产物如(a2.提高细胞4.吸附法2.包埋法(a凝胶包埋发b酶等酶类,抗菌肽等多肽类药物,搅拌罐式反5.膜反应器(连续式)6.2.pH的确定及其调控3.调控6. 2.防止酶的变性失活3. 2.用酶进行疾病的预防和治疗3.生产方面的应用。
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酶学与酶工程复习资料
上一届考试试题
一、名字解释
1、酶的活性中性:酶分子中直接与底物结合,并和酶催化作用直接有关的区域叫酶的活性中心,参与构成酶的活性中心和维持酶的特定构象所必需的基团为酶的必需基团。
2、米式方程及各字母的意义:米氏方程表示一个酶促反应的起始速度v与底物浓度S关系的速度方程,v=V max·S/(K m+S)。
其中 K m值称为米氏常数,V max是酶被底物饱和时的反应速度,[S]为底物浓度。
由此可见K m值的物理意义为反应速度(v)达到1/2V max时的底物浓度(即K m=[S]),单位一般为mol/L,只由酶的性质决定,而与酶的浓度无关。
3、别构效应:一个蛋白质与其配体(或其他蛋白质)结合后,蛋白质的空间结构发生改变,使它适用于功能的需要,这一类变化称为别构效应或变构效应。
4、遗传密码:遗传密码决定蛋白质中氨基酸顺序的核苷酸顺序,由3个连续的核苷酸组成的密码子所构成。
5、盐析:增加中性盐浓度使蛋白质、气体、未带电分子溶解度降低的现象。
是蛋白质分离纯化中经常使用的方法,最常用的中性盐有硫酸铵、硫酸钠和氯化钠等。
6、内囊性包埋法:系利用天然的或合成的高分子材料(统称为囊材)作为囊膜壁壳,将固态或液态药物包裹成为的药库型微型胶囊。
7、固定化酶:水溶性酶经物理或化学方法处理后,成为不溶于水的但仍具有酶活性的一种酶的衍生物。
在催化反应中以固相状态作用于底物。
8、必需水:维持酶分子完整的空间构象所必需的最低水量。
二、问答题
1、温度对酶促反应的影响及原因。
答:温度对酶促反应的影响包括两方面:一方面是当温度升高时,反应速度也加快,这与一般化学反应相同。
另一方面,随温度升高而使酶逐步变性,即通过减少有活性的酶而降低酶的反应速度。
在低于最适温度时,前一种效应为主,在高于最适温度时,则后一种效应为主,因而酶活性丧失,反应速度下降。
2、操纵子的定义及组成。
答:操纵子:指启动基因、操纵基因和一系列紧密连锁的结构基因的总称,基因表达的协同单位,转录的功能单位。
很多功能上相关的基因前后相连成串,由一个共同的控制区进行转录的控制,包括结构基因以及调节基因的整个DNA 序列。
操纵子通常由2个以上的编码序列与启动序列、操纵序列以及其他调节序列在基因组中成簇串联组成。
3、蛋白质合成过程当中的主要物质。
答:主要为mRNA、tRNA、氨基酸、核糖核蛋白体以及有关的酶和辅助因子。
蛋白质合成是以mRNA为模板,以氨基酸为底物,在核糖体上通过各种tRNA、酶和辅助因子的作用,合成多肽链的过程。
4、酶生物合成模式有哪几种及其特点?简述其接近理想模式的方法?
答:1、同步合成型: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。
该类型酶的
生物合成速度与细胞生长速度紧密联系,又称为生长偶联型。
2、延续合成型:酶的生物合成在细胞的生长阶段开始,在细胞生长进入平衡期后,酶还可以延续合成一段较长时间。
3、中期合成型:酶在细胞生长一段时间以后才开始,而在细胞生长进入平衡期以后,酶的生物合成也随着停止。
4、滞后合成型:酶是在细胞生长一段时间或者进入平衡期以后才开始其生物合成并大量积累,又称为非生长偶联型,许多水解酶的生物合成都属于这一类型。
在酶的发酵生产中,为了提高产酶率和缩短发酵周期,最理想的合成模式应是延续合成型。
属于延续合成型的酶,在发酵过程中没有生长期和产酶期的明显差别。
细胞一开始生长就有酶产生,直至细胞生长进入平衡期以后,酶还可以继续合成一段较长的时间。
对于其他合成模式的酶,可以通过基因工程\细胞工程等先进技术,选育得到优良的菌株, 并通过工艺条件的优化控制, 使他们的生物合成模式更加接近于延续合成型。
其中对于同步合成型的酶,要尽量提高其对应的mRNA的稳定性,为此适当降低发酵温度是可取的措施;对于滞后合成型的酶,要设法降低培养基中阻遏物的浓度,尽量减少甚至解除产物阻遏或分解代谢物阻遏作用,使酶的生物合成提早开始;而对于中期合成型的酶,则要在提高mRNA的稳定性以及解除阻遏两方面考虑,使其生物合成的开始时间提前,并尽量延迟其生物合成停止的时间。
5、举例说明生物酶制剂生产工艺流程。
答:一、植物细胞培养的工艺流程:外植体→细胞的获取→细胞培养→分离纯化→产物。
植物细胞培养产酶的工艺过程——大蒜细胞培养生产超氧化物歧化酶(SOD):1、大蒜愈伤组织的诱导:打破休眠的大蒜蒜瓣,去除外皮消毒在无菌条件下,将蒜瓣切成0.5cm3左右的小块,植入培养基中,25℃、600lux、12h/d光照的条件下培养18d,诱导得到愈伤组织。
2、大蒜细胞悬浮培养:愈伤组织在无菌条件下转入培养基中,加入灭菌玻璃珠,25℃、600lux、12h/d的光照条件下震荡培养10~12d,使愈伤组织分散成为小细胞团或单细胞筛网将小细胞团或单细胞转入新培养基中,光照培养。
3、超氧化物歧化酶的分离纯化:收集细胞,经过细胞破碎,用pH7.8 的磷酸缓冲液提取、有机溶剂沉淀等,分离得到超氧化物歧化酶。
二、动物细胞培养产酶的工艺过程——人黑色素瘤细胞培养生产组织纤溶酶原活化剂:1、人黑色素瘤细胞培养基。
2、人黑色素瘤细胞培养:(1)细胞的种子细胞用胰蛋白酶消化处理:细胞分散、洗涤、记数、稀释成细胞悬浮液。
(2)接种浓度为(1~3 )×103个细胞/mL,于37 ℃的CO2培养箱中,通入含5%CO2的无菌空气,培养至长成单层致密细胞。
(3)倾去培养液,用pH7.4 的磷酸缓冲液洗涤细胞2~3次。
(4)换入一定量的无血清Eagle培养液,继续培养。
(5)每隔3~4d,取出培养液进行tPA 的分离纯化。
(6)再向反应器中加入新鲜的无血清Eagle培养液,继续培养,以获得大量tPA 。
3、组织纤溶酶原活化剂的分离纯化:在获得培养液中加入一定量的蛋白酶抑制剂和表面活性剂,过滤去沉淀,适当稀释后,采用亲和层析技术进行分离(以tPA抗体为配基,以溴化氰活化的琼脂糖凝胶为母体制成亲和层析剂,上柱、洗涤后用3mol/L KSCN溶液洗脱,分部收集),得到tPA溶液。
经过浓缩、葡聚糖G-150凝胶层析、冷冻干燥,得到精制tPA干粉。
6、简述各种层析方法及其原理。
答:
100以内的加减法口算练习题
姓名:_______ 日期:_____月____日用时: 分
80 + 10= 35 + 32= 44 - 30= 61 + 19=
57 + 33= 48 + 13= 46 - 43= 16 - 6=
43 - 27= 75 - 20= 57 + 17= 67 + 30=
37 + 35= 47 + 34= 40 - 20= 45 + 17= 74 - 10= 72 + 15= 41 - 3= 48 - 30= 42 + 16= 80 - 4= 26 + 19= 82 + 8= 69 + 18= 35 - 10= 44 + 24= 62 - 24= 20 - 10= 34 - 25= 52 - 32= 44 + 4=。