第6讲 酶(含答案)

第6讲 酶(含答案)
第6讲 酶(含答案)

第6讲酶

1.淀粉酶能使淀粉在很短的时间内水解成麦芽糖,而对麦芽糖的水解却不起作用。这种现象说明酶具有()

A.高效性和多样性

B.高效性和专一性

C.专一性和多样性

D.稳定性和高效性

2.关于酶的叙述,错误的是()

A.同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中

B.低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构

C.酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度

D.酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物

3.下列有关酶的叙述,正确的是()

A.酶在任何条件下都具有高效性

B.酶的化学本质是蛋白质,均可用双缩脲试剂鉴定

C.酶和激素发挥作用后均被分解

D.过酸、过碱或温度过高都会使酶失活

4.图示为某酶促反应过程,它所反映的酶的某一特性以及字母a、b、c最有可能代表的物质依次是()

A.高效性;蛋白酶、蛋白质、多肽

B.专一性;麦芽糖酶、麦芽糖、葡萄糖

C.专一性;淀粉酶、淀粉、麦芽糖

D.高效性;脂肪酶、油脂、甘油和脂肪酸

5.下图表示在最适条件下麦芽糖酶的催化速率与麦芽糖量的关系,下列有关叙述错误的是()

A.如果温度上升5℃,b点将向左下方移动

B.a点时,部分麦芽糖酶没有参与催化反应

C.如果麦芽糖酶量增加一倍,b点将向右上方移动

D.可用本尼迪特试剂鉴定麦芽糖酶是否完成了对麦芽糖的催化分解

6.如图为适宜温度下,pH对人体内两种酶作用的影响。下列相关叙述错误的是()

A.pH值从2逐步上升到8的过程中,酶Ⅱ活性逐步增强

B.不同酶对pH的耐受范围不相同

C.酶Ⅰ、酶Ⅱ可以对应人体的胃蛋白酶、胰蛋白酶

D.若适当升高温度,图中曲线趋势基本不变

7.下表是关于酶专一性的实验设计,相关叙述正确的是()

A.该实验的自变量是酶的种类,无关变量是底物的用量、反应温度等

B.步骤3可以选用新鲜的淀粉酶或蔗糖酶

C.若步骤3选用新鲜的蔗糖酶,则现象A是产生红黄色沉淀,现象B是无红黄色沉淀

D.该实验还可选用碘-碘化钾溶液作为检测试剂

8.如图所示,曲线b表示在最适温度、最适pH条件下,反应物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析正确的是()

A.酶量是限制曲线AB段反应速率的主要因素

B.酶量减少后,图示反应速率可用曲线a表示

C.升高温度后,图示反应速率可用曲线c表示

D.减小pH,重复该实验,A、B点位置都不变

9.如图是某种酶催化底物发生反应的过程示意图,下列叙述错误的是()

A.图示反应过程还有水的产生

B.该图能体现酶催化作用的专一性

C.底物与酶能否结合与酶的结构有关

D.酶在催化过程中的形状改变是不可逆的

10.如图1表示pH对α-淀粉酶活性的影响,图2表示在最适温度及pH为b时,α-淀粉酶催化淀粉水解产生麦芽糖的积累量随时间的变化。相关预期正确的是()

A.若将pH调整为a,则d点左移、e点下移

B.若将温度升高5℃,则d点右移、e点不移动

C.若将pH先调整为c,再调整回b,则d、e点不移动

D.若增加α-淀粉酶的量,则d点左移、e点上移

11.某学习小组对某种酶催化活性的影响因素进行了实验探究,结果如图所示,分析正确的是()

A.Cl-是该酶发挥催化作用所必需的

B.Cu2+与酶结合形成酶-底物复合物

C.Cu2+和Cl-共同作用对该酶催化活性无影响

D.三组实验的最大反应速率均受酶量限制

12.某学习小组通过实验研究在不同pH时,化合物X对过氧化氢酶活性的影响,结果如图,下列分析错误的是()

A.化合物X未影响过氧化氢酶的最适pH

B.该实验需要在适宜的温度条件下进行

C.化合物X能降低过氧化氢水解反应的活化能

D.α~β区间,增加底物的量不能提高酶活性

13.有机磷农药残留严重危害人类健康。探究温度与植物体有机磷农药(对植物酯酶产生抑制作用)残留量的关系,可用植物酯酶法进行。科研人员用内乡188小麦幼苗的植物酯酶粗提取液进行实验,结果如图(用底物分解后产物吸光值表示植物酯酶的活性大小,酶的活性与吸光值成正比)。下列相关分析错误的是()

A.植物酯酶粗提取液需在低温条件下制备和保存

B.本实验的自变量是温度,不需设置重复实验

C.本实验也可说明离开活细胞后,植物酯酶仍具有活性

D.本实验中,45℃时该植物体中有机磷农药残留量最少

三、非选择题

14.乌龙茶是介于红茶和绿茶之间的绿叶红镶边的半发酵茶。①制作原理:茶树的叶肉细胞内含有一种叫茶多酚的植物碱,可以在茶多酚氧化酶的催化作用下氧化,氧化的茶多酚使茶叶变红。②制作工艺:萎凋→做青→炒青→揉捻→干燥。最关键的便是做青阶段,将萎凋后的茶叶置于摇青机中摇动,叶片互相碰撞,擦伤叶缘细胞,从而促进酶促氧化作用。叶缘细胞被破坏,发生轻度氧化,叶片边缘呈现红色,叶片中央部分叶色由暗绿转变为黄绿,即出现“绿叶红镶边”。请结合你所学生物学知识,回答下列问题:

(1)茶多酚最可能存在于植物细胞的(填细胞结构)中,茶多酚氧化酶存在于细胞溶胶中,细胞擦伤有利于茶多酚与茶多酚氧化酶的充分接触。

(2)在做青时,需将温度控制在30~40℃范围内,其原理是,从而使茶叶边缘部分发生轻度氧化。

(3)在炒青过程中,需迅速将温度提高到70℃左右,目的是,从而保持茶叶中部分茶多酚不被氧化;从乌龙茶制作工艺和效果来推测70℃温度会导致(填“全部”或“部分”)叶绿素的破坏。

(4)某兴趣小组了解到乌龙茶的制作工艺和原理之后,为探究茶多酚氧化酶的最适温度设计了如下实验方案:

①取生长状况良好的新鲜茶叶120片,随机分成6组,每组叶片数目相同;

②预设实验温度依次为30℃、32℃、34℃、36℃、38℃、40℃;

③将各组新鲜茶叶放入预设温度的恒温箱中,保温1小时;

④观察并统计茶叶变成红色的比例。

该实验小组设置的各个实验组之间互为实验。该实验小组在保温1小时后观察发

现,各实验组茶叶颜色均为绿色,并无差异。经讨论分析,其实验失败的原因可能是。

15.为探究不同离子对肠淀粉酶(最适pH为8)活性的影响,某同学开展了相关的实验,其实验步骤和结果见表。请回答:

试管编号

及试剂

实验步骤

(1)分析结果,得出结论:

比较3号与4号试管的实验结果,可得出的结论是。

比较2号与3号试管的实验结果,可得出的结论是。

比较1号与3号试管的实验结果,可得出的结论是。

(2)本实验的自变量是。

(3)四组实验中属于空白对照的是号试管的实验。

(4)实验中加入缓冲液的作用是。

(5)步骤⑤和步骤⑥能否对调(即先做步骤⑥,再做步骤⑤)?请作出判断并简述理由:

1-13BBDCD ABBDB DCB

14答案(1)液泡

(2)茶多酚氧化酶在此温度范围内活性最高,催化茶多酚充分氧化

(3)通过高温使茶多酚氧化酶变性失活部分

(4)④对比(或对照) 反应时间太短;新鲜叶片未擦伤

15答案(1)Na+和SO2-4对肠淀粉酶的催化活性没有影响Cu2+对肠淀粉酶的催化活性有抑制作用Cl-对肠淀粉酶的催化活性有促进作用(2)不同的离子

(3)4 (4)维持反应液中pH的稳定(答案合理即可) (5)不能,因为本尼迪特试剂中有Cu2+,可参与反应,若步骤⑤和⑥对调,其设计不符合单因子(单一变量)原则的要求(补充答案:本尼迪特试剂中含有的Na+、Cu2+或SO2-4,会对实验造成干扰)

酶固定化技术及其应用

酶固定化技术及其应用 摘要: 酶因其优良的催化性能而被广泛应用,但游离酶应用过程中有许多缺点,固定 化酶技术因此而产生,并且迅速发展。本文主要介绍传统的固定化酶技术、新 型固定化酶技术、新型载体材料及固定化酶技术的应用。 关键词:酶固定化;载体;应用 The enzyme is widely applied because of its fine catalyzed performance, but in the dissociation enzyme application process has many shortcomings, the fossilization enzyme technology therefore produces, and develops rapidly. This article main introduction traditional fossilization enzyme technology, new fossilization enzyme technology, new carrier material and fossilization enzyme technology application. 一、前言 酶的本质是一类具有催化功能的蛋白质,与化学催化剂相比具有反应速度快、反应条件温和、底物专一性强,可在水溶液和中性pH 下操作等优点。但其 高级结构对环境十分敏感,物理因素、化学因素和生物因素均可使没丧失活力。 而且,随着反应过程的进行,反应速率会下降。此外,游离酶在反应液中和产 物在一起,反应后酶不能回收重复利用,也使得产物的分离纯化更为复杂。以 上的这些因素使得酶在工业中的应用受到了极大的限制,找到解决这些问题得 方法十分迫切。 可喜的是,经过专家学者的不断努力,发现将酶用特殊的载体固定,酶仍能与底物有效的进行反应。这中酶的出现,使得酶与产物在反应液中相互分离,具有可回收、重复利用等优点,从而使生产工艺可以实现连续化、自动化。 酶的固定化是指将酶限制或固定在某一局部空间或特定的固体载体上进行其特有的催化反应,并可回收及重复利用的技术,在催化反应中以固相状态作 用于底物。近年来,固定化酶的研究得到了人们极大的关注,并取得了许多重 要成果。下面以酶的固定化方法为核心,介绍一些有关酶固定化技术的应用及研 究新进展。 二、传统酶固定化技术

第六章酶和辅酶

第六章酶化学(一)名词解释 1.米氏常数; 2 .寡聚酶; 6.酶活力 7. 不可逆抑制作用; 3.活性中心; 4. 竞争性抑制作用; 8. 可逆抑制作用。 5. 非竞争抑制作用; (二)填充题 3.对于符合米氏方程的酶,v-[S] 曲线的双倒数作图(Lineweaver-Burk作图法)得到的 直线,在横轴的截距为___________,纵轴上的截距为 ____________。 4.若同一种酶有n 个底物就有 ________个 K m值,其中 K m值最 ________的底物,一般为 该酶的最适底物。 6.当底物浓度等于0.25K m时,反应初速度与最大反应速度的比值是_________。 7.酶催化反应的实质在于降低反应的______,使底物分子在较低的能量状态下达到______态,从而使反应速度______。 8.___________ 抑制剂不改变酶促反应V max, ___________抑制剂不改变酶促反应K m。 9. 含有腺苷酸的辅酶主要有、、和。 11. 维生素 A 缺乏可引起症;儿童缺乏维生素D引起;成人缺乏维生素 D 引起;维生素 C 缺乏引起;维生素 PP 缺乏引起;脚气病是由于缺乏———引起的;口角炎是由于缺乏引起的;维生素 B 缺乏引起;叶酸缺乏引 12 起。 12.维生素 B1在体内的活性形式是,维生素 B2在体内的活性形式是和。维生素PP 可形成和两种辅酶。维生素 B 是以和 6 ———形式作为转氨酶的辅酶,以形式作为氨基酸脱羧酶的辅酶。叶酸是的辅酶,叶酸在体内的活性形式是。生物素在体内的作用是。泛酸在体内的活性形式有和。 (三)选择题(在备选答案中选出 1 个或多个正确答案) 1.酶催化作用对能量的影响在于 A .增加产物能量水平 B .降低活化能C.降低反应物能量水平 D.降低反应的自由能E.增加活化能 2.下列哪些项是K m值的意义? A. K m值是酶的特征性物理常数,可用于鉴定不同的酶 B. K m值可以表示酶与底物之间的亲和力,K m值越小,亲和力越大 C.K m值可以预见系列反应中哪一步是限速反应 D.用 K m值可以选择酶的最适底物 E.比较 K m值可以估计不同酶促反应速度 7.酶的比活力是指 A. 以某种酶的活力作为 1 来表示其他酶的相对活力 B. 每毫克蛋白的酶活力单位数 C. 任何纯酶的活力与其粗酶的活力比 D. 每毫升反应混合液的活力单位 E.一种酶与另一种酶的活力比 (四)判断题 1.测定酶活力时,底物浓度不必大于酶浓度。 2.当 [S]>>K m时, v 趋向于 V max,此时只有通过增加[E] 来增加 v。 3.酶的最适温度与酶的作用时间有关,作用时间愈长,则最适温度愈高。 7.在酶的催化反应中,组氨酸残基的咪唑基既可以起碱化作用,也可以起酸化作用。 8.维生素对人体有益,所以摄入的越多越好。

生物制药工艺学题库

第一章生物药物概述 1、生物药物(biopharmaceuticals) 指运用生物学、医学、生物化学等的研究成果,从生物体、生物组织、细胞、体液或其代谢产物,综合利用化学、生物技术、分离纯化工程和药学等学科的原理和方法加工、制成的一类用于预防、治疗和诊断疾病的物质。 2、抗生素(antibiotics): 抗生素是生物,包括微生物,植物和动物在内,在其生命活动过程中所产生的(或由其它方法获得的),能在低微浓度下有选择地抑制或影响它种生物机能的化学物质”。 3、生化药品 从生物体分离纯化得到的一类结构上十分接近人体内的正常生理活性物质,具有调节人体生理功能,达到预防和治疗疾病的物质 4、生物制品(biological products) 是指用微生物(包括细菌、噬菌体、立克次体、病毒等)、微生物代谢产物、动物毒素、人或动物的血液或组织等直接加工制成,或用现代生物技术方法制成,作为预防、治疗、诊断特定传染病或其他有关疾病的免疫制剂。 5、基因工程药物 采用新的生物技术方法,利用细菌、酵母或哺乳动物细胞作为活性宿主,进行生产的作为治疗、诊断等用途的多肽和蛋白质类药物 6、生物药物分类 按生理功能和用途分类 (1)治疗药物:对疑难杂症如肿瘤、爱滋病、免疫性疾病、内分泌障碍等具有特殊的作用;(2)预防药物:对传染病的预防; (3)诊断药物:免疫诊断试剂、单克隆抗体诊断试剂、酶诊断试剂、放射性诊断药物和基因诊断药物等;某些生物活性物质亦是检测疾病的指标,如谷草转氨酶等; (4)其它生物医药用品:生物药物在其他方面应用也很广泛:如生化试剂、保健品、化妆品、食品、医用材料等。 按原料的来源分类 (1)人体组织来源的生物药物:主要有人血液制品类、人胎盘制品类、人尿制品类;(2)动物组织来源的生物药物:动物的脏器、其他小动物制得的药物如蛇毒、蜂毒等。(3)植物组织来源的生物药物:中草药、有效成分; (4)微生物来源的药物:抗生素、酶、氨基酸、维生素等; (5)海洋生物来源的药物; 7、生物药物的特性 (1)药理学特性 (2)在生产、制备中的特殊性 (3)检验上的特殊性 (4)剂型要求的特殊性 (5)保藏及运输的特殊性 第二章生物药物的质量管理与控制 1、生物药物质量检验的程序与方法 基本程序:取样、鉴别、检查、含量测定、写出检验报告 2、药物的ADME A: absorption,药物在生物体内的吸收; D: distribution, 药物在生物体内的分布; M: metabolism,药物在体内的代谢转化; E: excretion,药物及其代谢产物自体内的排除。 3、药物的三级质量标准 1. 国家药典:凡例、正文、附录三大部分; 2. 部颁药品标准:性质与药典相同,具有法律的约束力。收载《中国药典》未收载的,但常用的药品及制剂。 3. 地方药品标准:对药典以外的某地区常用的药品、制剂的规格和标准,常制定地区性的

酶的固定化技术及其应用

酶工程课程论文 题目:酶的固定化技术及其应用 学院:食品学院 专业:食品科学与工程 班级:食品101(35) 2012-11-21

酶的固定化技术及其应用 摘要:酶的固定化技术是酶工程研究领域的一项重点和热点技术之一,酶的固定化技术可以显著提高酶的利用率,降低酶生产的成本。本文主要研究酶的固定化技术,酶固定化的优缺点,以及在食品,医药,环境中的应用。并对其研究的前景进行了简洁的预测。 关键字:酶固定化技术应用 酶作为一种生物催化剂,因其催化作用具有高度专一性、催化条件温和、无污染等特点,广泛应用于食品加工、医药和精细化工等行业。但在使用过程中,人们也注意到酶的一些不足之处,如酶稳定性差、不能重复使用,并且反应后混入产品,纯化困难,使其难以在工业中更为广泛的应用。因此为适应工业化生产的需要,人们模仿人体酶的作用方式,通过固定化技术对酶加以固定改造,来克服游离酶在使用过程中的一些缺陷。 固定化酶,是指在一定的空间范围内起催化作用,并能反复和连续使用的酶。与传统的酶相比,固定化酶具有游离酶所不可比拟的优点.同一批固定化酶能在工艺流程中重复多次地使用;固定化后,和反应物分开,有利于控制生产过程,同时也省去了热处理使酶失活的步骤;稳定性显著提高;可长期使用,并可预测衰变的速度;提供了研究酶动力学的良好模型等一系列的优点。 用于固定化的酶,起初都是采用经提取和分离纯化后的酶,随着固定化技术的发展,也可采用含酶细胞或 细胞碎片进行固定化,直接应用细胞或细胞碎片中的酶或酶系进行催化反应.由于微生物细胞可直接作为酶源,所以逐渐产生了固定化细胞技术. 固定化细胞的优点是: (1)省去了酶分离纯化的时间和费用; (2)可进行多酶反应; (3)保持了酶的原始状态,从而增加了酶的稳定性. 但固定化细胞与固定化酶相比,也存在一些不足 之处: (1)因为产生副反应和所需生化产物的进一步代 谢,使固定化完整细胞生产的产物纯度可能比固定化酶低; (2)细胞使用相当长的时间后,常常会发生自溶,尤 其是在细胞有可能进行增殖时,细胞的漏出就特别 明显: (3)单位体积反应器内固定化细胞的活性总是比相 应的固定化酶活性低.

固定化酶技术与应用

固定化酶技术与应用 姓名:高强 专业:生物科学 学号:2004083011 日期:2013年5月

固定化酶技术及应用 摘要:近年来由于固定化酶技术的发展,对固定化酶载体的研究非常活跃。本文对固定化酶载体,固定化酶的应用生产,酶传感器,固定化细胞技术进行简单介绍。 关键词:固定化酶载体应用固定化细胞 引言 固定化技术的应用可追溯到20世纪50年代,最初是将水溶性酶与不溶性载体结合起来,成为不溶于水的酶的衍生物。1971年第一届国际酶工程会议上正式建议采用“固定化酶”的名称。所谓固定化酶,即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。固定化酶属于修饰酶,其具有以下优点:1极易将固定化酶与底物,产物分开;2可以在较长时间内进行反复分批反应和装柱连续反应;3在大多数情况下,能够提高酶的稳定性;4反应过程能够加以严格控制;5产物溶液中没有酶的残留,简化了提纯工艺;6较游离酶更适合于多酶反应;7可以增加产物的收率,提高产物的质量;8酶的使用效率提高,成本降低。鉴于固定化酶的优点,本文从固定化酶载体的研究进展,固定化酶的应用,固定化酶的生产,在食品加工中的使用,固定化细胞技术等方面进行介绍。 固定化酶载体研究进展 载体材料的选择是决定酶能否成功固定化以及固定化酶活力高低的重要因素。酶蛋白的活性中心是酶催化活性所必需的,酶蛋白的空间结构也与酶活力密切相关,因而.在固定化的过程中,必须注意酶活性中心的氨基酸残基不受到载体的影响.而且要避免酶蛋白高级结构的破坏[1]。 甲壳素及壳聚糖作为载体的固定化方法报道较多的有吸附法、通过双功能试剂交联的共价结合法。目前,使用较多的是用戊二醛作交联剂的共价结合法。载体的形态有片状、球状、膜状、无定形等。1982年.John Wiley 利用甲壳素、壳聚糖的吸附作用固定化胰蛋白酶,把甲壳素、壳聚糖固态混合研磨40h,加入粉末状胰蛋白酶混合研磨进行固定化,另一对照样加入酶液进行固定化。结果表明胰蛋白酶以粉末状进行固定化时效果更好,且研磨时间越长,固定化效果越好。得出结论:甲壳素、壳聚糖表面积的增加有利于胰蛋白酶的固定化溶液酶在数天内几乎失去全部活力,而固定化酶在室温或高于室温的条件下仍保持其活力。 纳米粒子作为酶固定化的载体,当其具有磁性时,制备的固定化酶易从反应体系中分离和回收,操作简便;并且利用外部磁场可以控制磁性材料固定化酶的运动方式和方向,替代传统的机械搅拌方式,提高固定化酶的催化效率。在众多纳米材料中,氧化铁因其在磁性、催化等多方面的良好特性而备受瞩目[2]。 微胶囊是一种采用高分子聚合物或其他成膜材料将物质的微粒或微滴包覆所形成的微小容器,其粒径一般在微米至毫米级范围,通常为5~400μm。将酶用微胶囊包覆后形成的微胶囊固定化酶,由于被催化物质和产物可自由通过囊壁,因而能起到酶催化剂的作用[3]。酶经过微胶囊固化后,还使酶具有如下的优点:①提高了酶的稳定性,使其可以在恶劣的条件下存活。微胶囊囊壁可将对酶活性和稳定性有影响的抑制因子、有害因子等排除在外,同时还可与一定量的稳定剂、整合剂等一起包埋,进一步增加其耐极端条件的能力;②通过选择合适的胶囊,可控制酶的释放时间。这对于多阶段加工过程中酶的活力要在后一阶段发挥的情况

固定化酶的研究进展

固定化酶的研究进展 固定化酶是20世纪60年代发展起来的一项新技术。最初主要是将水溶性酶与不溶性体结合起来,成为不溶于水的酶衍生物,所以曾叫过“水不溶酶”和“固相酶”。但是,后来发现,也可以将酶包埋在凝胶内或置于超滤装置中,高分子底物与酶在超滤膜一边,而反应产物可以透过膜逸出。在这种情况下,酶本身仍是可溶的,只不过被固定在一个有限的空间内不能再自由流动。因此,用水不溶酶或固相酶的名称就不再恰当。在1971年第一届国际酶工程会议上,正式建议采用“固定化酶”的名称[1]。 一固定化酶的发展历程[1] 酶参与体内各种代谢反应,而且反应后其数量和性质不发生变换。作为一种生物催化剂,酶可以在常温常压等温和条件下高效地催化反应,一些难以进行的化学反应在酶的催化作用下也可顺利地进行反应,而且反应底物专一性强、副反应少等优点大大促进了人们对酶的应用和酶技术的研究。近年来,酶被人们广泛应用于食品生产与检测、生物传感器、医药工程、环保技术、生物技术等领域。 1916年美国科学家NELSON和GRIFFIN最先发现了酶的固定化现象;直到20世纪50年代,酶固定化技术的研究才真正有效地开展;1953年,德国科学家GRUB-HOFER 和SCHLEITH首先将聚氨基苯乙烯树脂重氮化,然后将淀粉酶、胃蛋白酶、羧肽酶和核糖核酸酶等与上述载体结合制备固定化酶;到20世纪60年代,固定化技术迅速发展;1969年日本千畑一郎利用固定化氨基酰胺酶从DL-氨基酸生产L-氨基酸,是世界上固定化酶大规模应用的首例;在1971年的第一届国际酶工程会议上,正式建议使用固定化酶(mimobilizedenzyme)这个名称。我国的固定化酶研究开始于1970年,首先是中国科学院微生物所和上海生化所的酶学工作者同时开始了固定化酶的研究工作 二固定化酶的特点[2] [3] 固定化酶具有许多优点:极易将固定化酶与底物、产物分开;可以在较长时间内进行分批反应和装柱连续反应;在大多数情况下,可以提高酶的稳定性;酶反应过程能够加以严格控制;产物溶液中没有酶的残留,简化了提取工艺;较水溶性酶更适合于多酶反应;可以增加产物的收率,提高产物的质量;酶的使用效率提高,成本降低。但是,固定化酶也有其不足之处,如固定化时,酶活力有损失;增加了固定化的成本,工厂开始投资大;只能用于水溶性底物,而且较适用于小分子。 三固定化酶固定化方法[3] [4] 由于所固定的酶或细胞的不同,或者固定的目的及固定用的载体的不同,使固定化方法大相径庭。根据固定的一般机理,可将之分为如下几种方法。酶的固定化方法有:

2019-2020学年度北师大版高中选修一生物第2章 酶技术第4节 固定化酶的制备和应用课后辅导练习第八十八篇

2019-2020学年度北师大版高中选修一生物第2章酶技术第4节固定化酶的制 备和应用课后辅导练习第八十八篇 第1题【单选题】 下列说法不正确的是( ) A、固定化酶和固定化细胞在应用上的主要区别是后者需要一定的营养 B、固定化酶技术一次只能固定一种酶 C、固定化酶和固定化细胞的共同点之一是酶都是在细胞外起作用 D、固定化酶和固定化细胞都能反复使用 【答案】: 【解析】: 第2题【单选题】 下图是应用固定化酵母进行葡萄糖发酵的装置,下列说法中不正确的是 A、为使固定化酵母可以反复使用,实验要在无菌条件下进行 B、加入反应液后应保持活塞1始终打开,活塞2则必须关闭

C、装置的长导管主要是为了释放CO2并防止杂菌进入反应柱 D、加入反应液的浓度不能过高以免酵母细胞失水过多而死亡 【答案】: 【解析】: 第3题【单选题】 下列有关固定化酶和固定化细胞的说法正确的是 A、某种固定化酶的优势在于能催化一系列生化反应 B、固定化细胞技术一次只能固定一种酶 C、固定化酶和固定化细胞的共同点是所固定的酶都可在细胞外起作用 D、固定化酶和固定化细胞都能反复使用,但酶的活性迅速下降 【答案】: 【解析】: 第4题【单选题】 同工酶具有以下哪个特性?( ) A、具有相同的蛋白质分子结构 B、理化性质相同 C、催化相同的化学反应 D、免疫性能相同 【答案】: 【解析】:

第5题【单选题】 固定化酶和固定化细胞常用的方法不包括( ) A、射线刺激法 B、包埋法 C、化学结合法 D、物理吸附法 【答案】: 【解析】: 第6题【单选题】 加酶洗衣粉既能提高洗涤效果又能缩短洗涤时间而得到普及,洗衣粉中不包括的酶制剂是( ) A、蛋白酶 B、纤维素酶 C、淀粉酶 D、脂肪酶 【答案】: 【解析】: 第7题【单选题】 在以如图所示酶的固定方法模式图中,属于载体结合法的是( )

生物技术制药期末

第四章抗体制药 1.Ig分子是由二硫键连接起来的4条(两对)条多肽链构成的。 2.单克隆抗体制备时对动物的免疫方法分为体内免疫和体外免疫。 3.一般来说PEG的相对分子质量和浓度越大,细胞的融合率越高。 1.Ig分子的抗原结合部位是由(V L和V H的CDR区)共同构成。 2.制备单克隆抗体时一般采用与(骨髓瘤细胞)供体同一品系的动物进行免疫。 3.生物药物检验要求(理化指标和生物活性指标缺一不可)。 4.下列不属于基因产品液态保存的方法是(低浓度保存) 5.前预防乙型肝炎使用的生物制品属于(疫苗)。 单克隆抗体:由单一的B淋巴细胞克隆产生的,这种抗体是针对一种抗原决定簇的抗体,称为单克隆抗体。 双功能抗体:就是双特异性单链抗体,将抗A抗原抗体的轻链可变区基因与抗B抗原抗体的重链可变区通过短肽链接子连接构建成双链抗体的表达质粒,表达后形成双特异性抗体。多克隆抗体:病原微生物含有多种抗原决定簇的抗原物质,因此这些抗体制剂也是多种抗体的混合物,故称多克隆抗体。 抗体:是指能与相应抗原特异性结合具有免疫功能的球蛋白。 克隆化:指单个细胞通过无性繁殖而获得细胞集团的整个培养过程。 免疫球蛋白:将具有抗体活性及化学结构与抗体相似的球蛋白统称为免疫球蛋白。 类型基本结构 人-鼠嵌和抗体人IgC-小鼠IgV 改型抗体小鼠CDR替换人CDR Fab 完整L链和Fd Fv V H和V L 单链抗体(scFv) V H-或-V L 单域抗体 V H或 V L 最小识别单位(MRU)一个CDR 人-鼠嵌和抗体:由于抗体同抗原结合的功能决定于抗体分子的可变区(V),同种性免疫原决定于抗体分子的稳定区(C),如果在基因水平上把鼠源性单克隆抗体的重链(H)和轻链(L)可变区分离出来,分别与人Ig的重链的稳定区(C)基因连接成人-鼠嵌合体的H 和L链基因,再共转染骨髓瘤细胞,就能表达出完整的人-鼠嵌合抗体。 Fab抗体:用胃蛋白可将IgG的重链在铰链区的C端处裂解,获得两个完全相同的抗原结合片段,在Fab片段之间仍保留有铰链区与二硫键,为Fab双体,具有完整的双价抗体活性,但相对分子质量减少了1/3,为10000,在人体内产生的抗鼠蛋白的排斥反应也相应降低30%,由于仍保持抗体分子的立体构型,因此在人体任然很稳定,成为小分子抗体的锥形。 单链抗体:是由一段弹性链接肽把抗体可变区重链(VH)与轻链(vl)相连而成,是具有亲代抗体全部抗原结合特异性的最小功能单位。 单域抗体:抗体的V H-或-V L是具有结合抗原特异性的小抗体片段。 改形抗体:Ig 分子中参与构成抗原结合部位的区域是H和L链V区中的互补决定区(CDR 区),而不是整个可变区。 H和L链各有三个CDR,其它部分称框架区。用鼠源单抗的CDR 序列替换人Ig 分子中CDR序列,则可使人的Ig 分子具有鼠源单抗的抗原结合特异性。可消除免疫源性。又称CDR移植抗体。 (单克隆抗体)免疫导向疗法障碍有:1,单克隆抗体均是鼠源性抗体,应用于人体内可产生人抗鼠抗体,加速了排斥反应,难以维持有效药物作用靶组织时间;2,完整的抗体分子,

酶的固定化技术、现状及发展趋势

酶的固定化技术、现状及发展趋势 酶的固定化 固定化酶是20世纪60年代开始发展起来的一项新技术最初主要是将水溶性酶与不溶性载体结合起来,成为不溶于水的酶的衍生物, 所以曾称为“水不溶酶”和“固相酶”但后来发现也可以将酶包埋在凝胶内或置于超滤装置中, 高分子底物与酶在超滤膜一边, 而反应产物可以透过膜逸出, 在这种情况下, 酶本身仍是可溶的因此, 用水不溶酶和固相酶的名称就不恰当了在年第一届国际酶工程会议上, 正式建议采用“固定化酶”的名称。所谓的固定化酶,是指在一定的空间范围内起催化作用的,并能反复和连续使用的酶。固化酶的出现,解决了酶在工程化应用中存在的问题。极大地提高了酶的应用价值。 酶的本质是蛋白质,酶的固定化实质是具有催化活性的蛋白质的固定。没的催化活性主要依靠他的特殊的高级结构——活性中心。当高级结构或活性中心发生变化时,酶的催化活性便下降,底物的特异性也可能发生变化,因此制备固定化酶时必须严格操作条件,尽可能避免酶的高级结构受到损害。 酶的固定化方法很多,主要分 为四类:即吸附法、包埋法、共价 结合法、交联法等。吸附法和共价 结合法又可称为载体结合法。 1、包埋法: 包埋固定化法是把酶定位于聚合物材料的格子结构或微胶囊结构中这样可以防止酶蛋白释放, 但是底物仍能渗人格子内与酶相接触此法较为简便, 酶分子仅仅是被包埋起来, 生物活性破坏少, 但此法对大分子底物不适用 (1)凝胶包埋。凝胶包埋法是将酶包埋在交联的水不溶性凝胶的空隙中的方法交联聚丙烯酞胺凝胶包埋法是首先被采用的包埋技术。用此法固定了胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、β一淀粉酶用此方法后来又固定了过氧化氢酶、胰凝乳蛋白酶、β一葡萄糖苷酶,近年又有人使用天然材料如藻酸盐和卡拉胶进行包埋。 (2)微胶囊包埋将酶包埋于半透性聚合体膜内, 形成直径为1~100μm的微囊这种固定化酶是以物理方法包埋在膜内的, 只要底物和产物分子大小能够通过半透膜, 底物和产物分子就能 够以自由扩散的方式通过膜。 2、吸附法: 吸附法吸附固定是最简单的方法, 酶与载体之间的亲和力是范德华力、离子键和氢键此方法又可分为物理吸附法和离子吸附法 (1)物理吸附法,使用对蛋白质具有高度吸附能力的非水溶性载体, 如活性碳、几丁质、多孔玻璃等作为吸附剂, 将酶吸附到表面上使酶固定化这种方法操作简单, 反应条件温和, 载体 可反复使用, 但结合不牢固, 酶易脱落。

生物化学第六章酶化学

生物化学第六章酶化学 第一节概述 一、酶的概念 1、酶的概念---酶是生物催化剂 (1)所有酶均由生物体产生 几乎所有的生物都能合成酶,甚至病毒也能合成或含有某些酶。 (2)酶和生命活动密切相关 几乎所有的生命活动或过程都有酶参加 A 执行具体的生理机制,如乙酰胆碱酯酶和神经冲动有关。 B 参与消除药物毒物转化的过程,如限制性核酸内切酶能特异性地水解外源DNA,防止异种生物遗传物质的侵入。 C 协同激素等物质起信号转化、传递与放大作用,如细胞膜上的腺苷酸环化酶。 D 催化代谢反应,在生物体内建立各种代谢途径,形成相应的代谢体系。 ◆酶的组成和分布是生物进化与组织功能分化的基础。 不同生物,有各自相应的酶系和辅酶;即使同类生物,酶的组成与分布也有明显的种属差异,例如精氨酸酶只在排尿素动物的肝脏内,在排尿酸的动物中没有;例如,肝脏是氨基酸代谢与尿素形成的主要场所,因此,精氨酸酶几乎全部集中在肝脏内。 ◆在生物的长期进化过程中,为适应各种生理机能的需要,为适应外界条件的千变万化,还形成了从酶的合成到酶的结构和活性各种水平的调节机制。 2、酶的化学本质---大多数酶都是蛋白质 (1)酶的相对分子质量很大,如胃蛋白酶的相对分子质量为36000. (2)酶由氨基酸组成,将酶制剂水解后可得到氨基酸。 (3)酶具有两性性质 (4)酶的变性失活与水解一切可以使蛋白质失活变性的因素同样可以使酶变性。酶都是蛋白质?核酶不是 二、酶的催化特性 1、高效率酶的催化效率比一般化学剂高106—1013倍 2、专一性 一种酶只能作用于一类或某一种物质的性质称为酶作用的专一性或特异性。 蔗糖酶只能催化蔗糖等。 三、酶的组成及分类 1、酶的组成—根据组成分为单纯酶和结合酶 单纯酶:由简单蛋白质构成,如水解酶(淀粉酶、蛋白酶等) 结合酶:结构中含有蛋白质和非蛋白成分,结合酶分为酶蛋白或脱辅基酶蛋白,非蛋白成分称为辅因子,辅因子又分为辅酶(与酶蛋白结合疏松,可用透析法除去)和辅基(不能用透析法去除)两类。 辅酶及辅基从化学本质来看分为两类:一类为无机金属元素(铜/锌/镁/锰等),另一类为小分子有机物,如维生素。 酶蛋白决定酶的专一性。 2、酶的命名 3、酶的分类—酶按其催化的反应分类

固定化酶的生产

酶的固定化技术 摘要:固定化酶(Immobilized Enzyme)是20世纪60年代发展起来的一项新技术。它是通过物理的或化学的手段,将酶束缚于水不溶的载体,或将酶束缚在一定的空间内,限制酶分子的自由流动,但能使酶充分发挥催化作用。这么好的酶是如何生产的以及它的应用前景是怎样的,本篇文章就对这些问题进行一些论述。 关键字:固定化、束缚、生物技术、固定化细胞 Abstract:Immobilized Enzyme was a new technology of developing from sixty years of twenty century.It depends on physical or chemical means to bound enzymes on carriers which are not dissolved into water or in a certain space. It can limit the free flow of enzymes molecule, but the catalysis can be come into play fully. So, this passage will discuss how to produce such a good enzyme and what is the applied in future. Keywords:Immobilized, bounded, biotechnology, Immoilized cell 前言:固定化酶是指经过一定改造后被限制在一定的空间内,能模拟体内酶的作用方式,并可反复连续地进行有效催化反应的酶。固定化酶又称固相酶。在理论研究上,固定化酶可以作为探讨酶在体内作用的模型;在实际使用中,可使生产工艺自动化和连续化,提高酶的使用效率。

实验六十二固定化酶制备及酶活力测定

实验六十二固定化酶制备及酶活力测定 实验项目性质:综合性 所涉及的知识点:酶固定化、酶活测定 计划学时:6学时 一、实验目的 1.掌握包埋法固定化酶的操作技术。 2.掌握测定碱性蛋白酶活力的原理和酶活力的计算方法。 3.学习测定酶促反应速度的方法和基本操作。 二、实验原理 酶活力是指酶催化某些化学反应的能力。酶活力的大小可以用在一定条件下它所催化的某一化学反应的速度来表示。测定酶活力实际就是测定被酶所催化的化学反应的速度。 酶促反应的速度可以用单位时间内反应底物的减少量或产物的增加量来表示,为了灵敏起见,通常是测定单位时间内产物的生成量。由于酶促反应速度可随时间的推移而逐渐降低其增加值,所以,为了正确测得酶活力,就必须测定酶促反应的初速度。 碱性蛋白酶在碱性条件下,可以催化酪蛋白水解生成酪氨酸。酪氨酸为含有酚羟基的氨基酸,可与福林试剂(磷钨酸与磷钼酸的混合物)发生福林酚反应。(福林酚反应:福林试剂在碱性条件下极其不稳定,容易定量地被酚类化合物还原,生成钨蓝和钼蓝的混合物,而呈现出不同深浅的蓝色。)利用比色法即可测定酪氨酸的生成量,用碱性蛋白酶在单位时间内水解酪蛋白产生的酪氨酸的量来表示酶活力。 所谓固定化酶,就是用物理或化学方法处理水溶性的酶使之变成不溶于水或固定于固相载体的但仍具有酶活性的酶衍生物。在催化反应中,它以固相状态作用于底物,反应完成后,容易与水溶性反应物分离,可反复使用。固定化酶不但仍具有酶的高度专一性和高催化效率的特点,且比水溶性酶稳定,可较长期使用,具有较高的经济效益。将酶制成固定化酶,作为生物体内的酶的模拟,可有助于了解微环境对酶功能的影响。 酶的固定化方法大致可分为载体结合法、交联法和包埋法(图1-1-1)等。 载体结合法:将酶结合到非水溶性的载体上。一般来讲,载体的亲水性基团越多,表面积越大,单位载体结合的酶量也越大。最常用的是共价结合法,此外还有离子结合法、物理吸附法。 交联法:利用双官能团或多官能团试剂与酶之间发生分子交联来把酶固定化的方法。常用的试剂有戊二醛、亚乙基二异氰酸酯、双重氮联苯胺和乙烯- 马来酸酐共聚物等。参与此反应的酶蛋白中的官能团有N末端的α-氨基、赖氨酸的ε-氨基、酪氨酸的酚基和半胱氨酸的巯基等。交联法反应比较激烈,固定化酶的活力,在多数情况下都较脆弱。 包埋法:将酶包裹于凝胶网格或聚合物的半透膜微中,使酶固定化。所用的凝胶有琼脂、海藻酸盐以及聚丙烯酰胺凝胶等;用于制备微囊的材料有聚酰胺、聚脲、聚酯等。将酶包埋在聚合物内是一种反应条件温和,很少改变酶蛋白结构的固定化方法,此法对大多数酶、粗酶制剂、甚至完整的微生物细胞都适用。但此法较适合于小分子底物和产物的反应,因为在凝胶网格和微囊中存在有分子扩散效应。加大凝胶网格,有利于分子扩散,但使凝胶的机械强度降低。

酶的溶胶凝胶固定化技术

2002年12月天津大学学生学报第六卷第2期Dec.2002 S tudent’s Journal Of Tianjin University Vol.6 No.2 酶的溶胶凝胶固定化技术 陈岩 摘要酶的溶胶——凝胶固定化技术以其温和的反应条件,较好的酶活收率而受到日益广泛的关注。本文概括介绍了这种酶固定化技术的过程,条件及优点。 关键词溶胶——凝胶固定化酶 Eneyme is Imnmbilized by Sol-Gel Chen Yan Abstract Eneyme is imnmbilized by sol-gel is kind for the facik neaction condition moneoner.The activity Heneymes is aways rerernecl.The process thectian condition and adventepes of sol-qel technique and neproted in this paper. Keywords sol-gel,immobilizatien,enzyme 酶作为一种天然高活性,高选择性的催化剂,使许多难以进行的有机化学反应在酶的催化下能顺利进行,而且避免或减少副反应的发生。更重要的,无污染物质产生,属于绿色催化剂,酶以其如此之多的优点,近年来倍受化学工作者的青睐。但是目前认为酶是一种蛋白质,稳性较差。在过热,强酸,强碱,有机溶剂等条件下,都能发生蛋白质的变性,使酶失去催化效能。即使在最佳酶反应条件下,也往往会很快失活,且酶在反应后,也不能回收,造成重大浪费(难以回收)。目前常用的固定方法分为三类[4]:(1)吸附法,它是最简单的方法,适用于各种试剂,但由于试剂与基质之间的作用力较弱,被吸附的试剂容易洗脱,此点也就限制了催化剂的寿命应用性;(2)共价键合法,此法固定的试剂一般比吸附法寿命长,但用此法固定试剂较复杂和费时,有时由于被固定的试剂与基质形成的共价键使试剂的自由度减少而导致试剂的响应降低;(3)包埋法,试剂被物理的包裹在多孔的机制中,方法简单且适合各种试剂,只要控制适当的包埋步骤,此法固定的试剂不会洗脱或洗脱很慢。 于是酶的固定化技术便成为人们关注的焦点。也是本实验的重点。根据实验要求,酶固定化之后必须满足以下条件[1]: 1.固定化之后的酶仍能维持良好的生物活性和反应专一性;

固定化酶

1.2 脂肪酶的研究与应用 1.2.1 脂肪酶的研究概况 脂肪酶可以根据其来源分类,分为微生物脂肪酶、动物脂肪酶和植物脂肪酶。脂肪酶可以很容易地从微生物真菌(如南极洲假丝酵母)或细菌(如荧光假单胞菌)中通过发酵过程高产量地生产出来,其过程缺乏基本的净化步骤。一些脂肪酶表现出对底物的位置专一性,而另一些则不然。对不同来源的游离脂肪酶类型的比较研究表明,荧光P.脂肪酶具有最高的酶活性。通常,来自真菌来源的脂肪酶比来自细菌来源的脂肪酶表现出更好的甘油三酯酯交换活性。 作为一种多功能生物催化剂,脂肪酶具有其他酶蛋白无法比拟的优点[15]:1、在有机溶剂中具有良好的稳定性;2、催化过程不需要辅助因子,一般不发生副反应;3、可以催化水解,酯化,酯交换等众多反应[16];4、具有独特的化学选择性、区域选择性及立体选择性;5、底物谱广,可催化非天然底物进行反应。与动植物脂肪酶相比,微生物脂肪酶生产周期短,分离纯化相对简单,并可利用基因工程和蛋白质工程等技术实现酶的改造并构建生产工程菌[17],适合工业化生产与应用。1994年,丹麦Novozymes公司首次应用基因工程菌生产来源于Thermomyces lanuginosus的脂肪酶Lipolase,此后许多来源于微生物的脂肪酶也实现了商业化生产[18]。脂肪酶的应用领域日益扩大,被广泛运用于生物柴油、食品加工、面粉改良、造纸造酒、有机合成等化工领域[19]。 1.2.2 脂肪酶的结构及催化机制 脂肪酶是一类重要的水解酶,催化三酰甘油酯中酯键的裂解,具有广泛的生物技术应用价值。脂肪酶是在人体内正确分配和利用油脂所必需的酶。脂蛋白脂肪酶(LPL)在毛细血管中很活跃,它通过水解包装脂蛋白中的甘油三酯,在防止血脂异常方面起着至关重要的作用。30年前,有人提出了一种不活泼的LPL低聚物的存在。M., Tushar Ranjan (2020)指出天然油中高浓度的omega - 3脂肪酸(?-3 FAs)对于维持身体健康非常重要。脂肪酶是一种很有前途的富集催化剂,但脂肪酶的脂肪酸特异性较差。 在脂肪酶催化酯键水解的过程中,活性酶的构象和四面体跃迁态的稳定都是至关重要的。利用蛋白酶定点突变实验的x射线结构数据和结果已被用作预测可

酶固定化技术研究进展

酶固定化技术研究进展 选题说明 酶作为一种生物催化剂,具有高催化效率,高选择性,催化反应条件温和,清洁无污染等特点,其卓越的催化效能,令普通无机催化剂难以望其项背,因此酶的工业化使用一直是广受社会关注的课题,但天然酶稳定性差、易失活、不能重复使用,并且反应后混入产品,纯化困难,使其难以在工业中更为广泛的应用。此外,分离和提纯酶以及其一次性使用也大大增加了其作为催化剂的成本,严重限制了酶的工业推广。在此条件下,固定化酶的概念和技术得以提出和发展,并成为近些年酶工程研究的重点。酶的固定化,是用固体材料将酶束缚或限制于一定区域内,仍能进行其特有的催化反应,并可回收及重复使用的一类技术。通过固定化,可以解决天然酶的局限性,实现酶的广泛运用。 基于对于酶的工业化使用和固定化酶的兴趣,我通过互联网和数据库信息检索的方式对酶的固定化技术发展状况进行了初步探索,并对目前的研究成果进行了简要的概括。希望能使大家对这一领域有所认识。 检索过程说明 1,检索工具和数据库 1.1,百度搜索引擎 1.2,Google搜索引擎 1.3,中国期刊全文数据库 1.4,万方数据系统 1.5,重庆维普中文科技期刊数据库 2,检索过程简述

首先,我选择了使用百度和Google搜索引擎进行关键词检索,都得到了浩繁的搜索结果,所的信息主要是百科简介和企业广告信息,介绍较为浅显陈旧,可利用性较差,但可以用于简单的信息了解,在搜素过程中,尝试使用了布尔检索规则如“固定化酶and应用”、高级检索和结果中检索的检索方式,以减小数据量。也尝试了Google学术搜索,得到了很多有用信息。运用维普中文科技期刊数据库搜素“题名或关键词”为“固定化酶”的相关资料得到655条,搜素“题名或关键词”为“固定化酶应用”的相关资料得到72条,检索关键词搜素“题名或关键词”为“固定化酶研究”的相关资料得到4条. 万方数据系统搜索主题词"固定化酶",得到相关资料1024条,搜索“固定化酶技术应用”得到相关资料23条.。中国期刊全文数据库中检索“固定化酶技术”得到相关资料2604条,搜索“固定化酶技术应用”得到相关资料742条 关键词 酶固定化载体制备研究应用 酶固定化技术研究进展 提要: 固定化酶有许多优点,尤其是稳定性和可重复使用性使其在许多领域得到广泛应用。固定化酶技术是一门交叉学科技术。目前已得到长足的发展。本文重点介绍了固定化酶制备的传统方法和近些年出现的一些新方法,同时对酶在一些性能优良的栽体上的固定进行了综述。 正文: 一,传统的酶固定化方法

酶的固定化技术及其应用综述

酶的固定化技术及其应用 曾鸿雁 (西南科技大学,四川,绵阳) 摘要:随着工业生物技术和酶工程的不断发展,酶在各个领域的广泛应用,对酶的要求也越来越严格。本文针对目前酶工程技术之一酶的固定化,对酶的固定化技术及其展望做一综述。 关键词:酶,固定化,技术 Immobilization of Enzyme And its Applications Abstract:with the continuous development of biotechnology industrial and enzyme engineering , enzyme are widely used in various fields and the requirements to enzymes also become more and more stringent . This article is to review the enzyme immobilization, which is one of the current enzyme engineering technologies Key words: enzyme, immobilization, technology 一、引言 酶是一类具有生物催化性质的高分子物质,其催化性具有专一性强、催化效率高和作用脚尖温和等特点。但是在实际工业生产中,由于实际环境因素,应用酶的过程出现了一些不足之处:①酶的催化效率不高。人们在使用酶的过程中,往往要求酶的催化效率要足够高,以加快反应速度,提高劳动生产率,然而实际上很多酶的催化效率不够高而难于满足人们的使用要求。 ②酶的稳定性较差。大多数酶稳定性较差,在高温、强酸、强碱和重金属离子等外界因素的影响下,都容易变形失活。③酶的一次性使用。酶一般是在溶液中与底物反应,这样酶在反应系统中,与底物和产物混合在一起,反应结束后,即使酶仍有很高的活力,也难于回收利用。这种一次性使用酶的方式,不仅使生产成本提高,而且也难于连续生产。④产物的分离纯化比较困难。酶反应后成为杂志与产物混在一起,无疑给产物的进一步分离纯化带来一定的困难。为此,人们开始针对酶的这些不足寻求改善方法,方法之一就是酶的固定化。 固定化酶是20世纪60年代开始发展起来的一项新技术。最初主要是将水溶性酶与不溶性载体结合起来,成为不溶于水的酶的衍生物,所以曾称为“水不溶酶”和“固相酶”。但后来发现也可以将酶包埋在凝胶内或置于超滤装置中,高分子底物与酶在超滤膜一边,而反应产物可以透过膜逸出,在这种情况下,酶本身仍是可溶的。因此,用水不溶酶和固相酶的名称就不恰当了。在1971年第一届国际酶工程会议上,正式建议采用“固定化酶”(immobilized enzyme)的名称。所谓固定化酶是指固定在一定载体上并有一定的空间范围内进行催化反应的酶。 固定化酶既保持了酶的催化特性,又克服了游离酶的不足之处,具有提高酶的催化效率、增加稳定性、可反复或连续使用以及易于和反应物分开的显著优点。 二、酶的固定化技术 采用各种方法,将酶固定在水不溶性的载体上,制备成固定化酶的过程成为酶的固定化

生物制药 (完整版)

第一章绪论 1、生物技术药物:一般来说,采用DNA重组技术或其他生物技术研制的蛋白质或核酸类 药物。 2、生物药物按其功能用途可以分为三类:(1)治疗药物;(2)预防药物;(3)诊断药物。 3、生物技术药物的特性:(1)分子结构复杂;(2)具有种属特异性;(3)治疗针对性强, 疗效高;(4)稳定性差;(5)基因稳定性;(6)免疫原性;(7)体内的半衰期短;(8)受体效应;(9)多效性和网络效应;(10)检的特异性 4、生物技术制药的特性:高技术;高投入;长周期;高风险;高收益。 第二章基因工程制药 1、基因工程制药的药物都是用传统方法很难生产的珍贵稀有的药品,主要是医用活性蛋白 和多肽类,包括:(1)免疫性蛋白,各种抗原和单克隆抗体。(2)细胞因子,如各种干扰素,白细胞介素,集落刺激生长因子,表皮生长因子及凝血因子。(3)激素,如胰岛素,生长激素,心钠素。(4)酶类,如尿激酶,链激酶,葡激酶,组织型纤维蛋白溶酶原激活剂及超氧化物歧化酶等。 2、我国科学家经过8年刻苦攻关,成功地研制出世界上第一个采用中国健康人白细胞中克 隆的A1B型干扰素基因,组建杂交质粒,传染大肠杆菌使之高效表达的人A1B干扰素。 3、基因工程技术是将所要重组对象的目的基因插入载体,拼接,转入新的宿主细胞,构建 成工程菌,实现遗传物质的重新组合,并使目的基因在工程菌内进行复制和表达的技术。 4、基因工程药物制造的主要步骤:获得目的基因—组建重组质粒—构建基因工程菌—培养 工程菌—产物分离纯化—除菌过滤—半成品检定—成品检定—包装。 5、简单叙事反转录法克隆基因的主要步骤:mRNA的纯化;CDNA第一链的合成;CDNA 第二链的合成;CDNA克隆;将重组体导入宿主细胞;CDNA文库的鉴定;目的CDNA 的分离和鉴定。 6、目前克隆真核基因常用的方法:化学合成和反转录法。 7、基因表达的微生物宿主细胞分为两类:原核生物,目前常用的有大肠杆菌,枯草芽孢杆 菌,链霉菌。真核生物,常用的有酵母,丝状真菌。 8、目前使用最广泛的宿主菌是大肠杆菌和酿酒酵母。 9、影响目的基因在大肠杆菌中表达的因素:(1)外源基因的剂量;(2)外源基因的表达效 率:启动子的强弱;核糖体结合位点的有效性;SD序列和起始密码的间距;密码子组成。(3)表达产物的稳定性;(4)细胞的代谢负荷;(5)工程菌的培养条件。 10、融合蛋白:融合蛋白的氨基端是原核序列,羧基端是真核序列,这样的蛋白质是由 一条短的原核多肽和真核蛋白结合在一起的。 11、非融合蛋白:是指在大肠杆菌中表达的蛋白以真核的mRNA的AUG为起始,在 其氨基端不含任何细菌多肽序列。 12、质粒的不稳定分为分裂不稳定和结构不稳定。 13、质粒的分裂不稳定:是指工程菌分裂时出现一定比例不含质粒的子代菌的现象,它 主要与两个因素有关,一是含质粒菌产生不含质粒子代菌的频率,质粒丢失率与宿主菌,质粒特性和培养条件有关;二是这两种菌比生长速率差异的大小。 14、提高质粒稳定性的方法:选择合适的宿主菌;选择合适的载体;选择压力;分阶段 控制培养;控制培养条件;固定化。 15、接种量:是指移入的种子液体积和培养液的体积的比例。 16、基因工程药物的分裂纯化特点:(1)目的产物在初始物料中含量低;(2)含目的产 物的初始物料组成复杂;(3)目的产物的稳定性差;(4)种类繁多;(5)应用面广。17、分离纯化的基本过程的5个步骤:包括细胞破碎,固液分离,浓缩与初步纯化,高

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