酶工程期末复习材料
酶工程复习材料
1。
酶生物合成的模式有哪些？哪一种模式较为适合生产的需要？对于其他的合成模式，应如何调节发酵的条件以使其更为趋近于最佳的模式？酶生物合成的模式·同步合成型·延续合成型·中期合成型·滞后合成型概念:酶的合成与细胞生长同步进行.当细胞进入对数生长期,酶大量产生，细胞生长进入稳定期后，酶的合成随之停止.特点：属于这种类型的酶，其生物合成可以诱导，但不受分解代谢物阻遏和产物阻遏作用。
概念：酶的合成伴随着细胞的生长而开始,但在细胞生长进入平衡之后，酶还可以延续合成较长的一段时间.特点：这种类型的酶可受诱导但不受分解代谢物阻遏和产物阻遏，其对应的mRNA是相当稳定的.概念：酶的合成在细胞生长一段时间以后开始，而在细胞进入平衡期后，酶的合成也随着停止。
特点:酶的合成受到反馈阻遏，而且其所对应的mRNA 是不稳定的.概念：只有当细胞生长进入平衡期后，酶才开始合成并大量积累。
特点:酶的合成受到分解代谢物阻遏作用。
在酶工程生产中为了提高酶的生产率，延长酶的发酵生产周期，酶最理想的生物合成模式应为部分生长偶联型（延续合成型），因为这类酶在发酵过程中没有明显的生长期和产酶区的区别，随细胞生长即有酶的产生，直到细胞生长进入平衡期之后酶还可以合成。
对于其他型的酶，要提高酶产率,可以再细胞选育上,工艺条件等方面加以条件控制。
对于同步合成型的酶，可以采用适当的生产工艺,如降低发酵温度以尽量提高其对应的mRNA的稳定性；对于滞后合成型的酶，在发酵过程中应设法尽量减少甚至借出分解代谢物阻遏，使酶的合成提早开始，控制葡萄糖等易利用碳源，添加一定量的cAMP；对于中期合成型的酶,则要在提高mRNA稳定性和解除阻遏两方面进行.控制末端产物浓度，添加末端产物类似物2。
试以基因调节控制理论说明酶生物合成的分解代谢物阻遏作用、诱导作用及反馈阻遏作用的原理。
-—-操纵子学说是指容易利用的碳源阻遏某些酶（主要是诱导酶）生物合成的现象是指加进某种物质，使酶的生物合成开始或加速进行的过程是指酶催化作用的产物或代谢途径的末端产物使该酶的合成受阻的过程是指在放射免疫测定的基础上发展起来的一种分析方法，它是将酶作为标记物质，使之和抗原（或抗体)结合形成酶与抗原（或抗体）复合物，然后再根据待测抗体（或抗原）与复合物专一且定量的结合关系，通过测定与待测抗体（或抗原)结合的酶的活力，从而计算出待测抗体(或抗原）的量。
酶工程期末复习材料
酶工程期末复习材料work Information Technology Company.2020YEAR酶工程期末复习材料一.名词解释1.绝对专一性：一种酶只能催化一种底物进行一种反应，这种高度专一性称为绝对专一性。
2.相对专一性：一种酶能够催化一类结构相似的底物进行某种相同类型的反应，这种专一性称为相对专一性。
3.酶的转换数：又称摩尔催化活性，是指每个酶分子每分钟催化底物转化的分子数。
4.催化周期：是指酶进行一次催化所需的时间。
5.酶结合效率：又称酶的固定化率，是指酶与载体结合的百分率。
6.酶活力回收率：是指固定化酶的总活力与用于固定化酶的总酶活力的百分率7.沉淀分离：通过改变某些条件或添加某种物质，使酶的溶解度降低，而从溶液中沉淀析出，与其他溶质分离的技术过程。
8.盐溶：一般在低盐浓度下，蛋白质的溶解度随盐的浓度升高而增加，这种现象称为盐溶9.盐析：盐浓度升高到一定浓度后，蛋白质的溶解度又随盐浓度的升高而降低，结果使蛋白质沉淀析出，这种现象称为盐析。
10.差速离心：是采用不同的离心速度和离心时间，使不同沉降速度的颗粒分批分离的方法。
11.密度梯度离心：是样品在密度梯度介质中进行离心，使沉降系数比较接近的物质得以分离的一种区带分离方法。
12.等密度梯度离心：当欲分离的不同密度范围处于离心介质的密度范围时，在离心力的作用下，不同浮力密度的颗粒或向下沉降，或向上漂浮，只要时间足够，就可以一直移动到与它们各自的浮力密度恰好相等的位置，形成区带，这种方法称为等密度梯度离心。
13.离子交换层析：利用离子交换剂上的可解离基团对各种离子的亲和力不同而达到分离目的的一种层析分离方法14.凝胶层析：又称凝胶过滤，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，利用流动相中所含各种组分的相对分子质量不同达到物质分离的一种层析技术。
15.超临界萃取：又称超临界流体萃取，利用遇分离物质与杂质在超临界流体中的溶解度不同而达到分离的一种萃取技术。
酶工程期末复习
酶工程期末复习一、名词解释1、酶工程：是酶的生产、改性与应用的技术过程。
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的技术学科。
2、酶的化学修饰：通过化学基团的引入或除去，使蛋白质共价结构发生改变。
3、必需水：一般将维持酶分子完整空间构象所必需的最低水含量称为必需水。
4、抗体酶：具有催化活性的抗体，即抗体酶。
5、别构效应：调节物与酶分子的调节中心结合之后，引起酶分子构象发生变化，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或变构效应。
6、别构酶：能发生别构效应的酶称为别构酶。
7、酶活力：又称酶活性，是指酶催化某一化学反应的能力。
8、比活力：也称为比活性，是指每毫克酶蛋白所具有的酶活力单位数，一般用IU/mg 蛋白质表示。
9、生物传感器：由生物识别单元和物理转换器相结合所构成的分析仪器。
10、蛋白质工程：是以创造性能更适用的蛋白质分子为目的，以结构生物学与生物信息学为基础，以基因重组技术为主要手段，对天然蛋白质分子的设计和改造。
11、酶反应器12、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，可以反复、连续使用的酶。
13、水活度：是指在一定温度和压力下，反应体系中水的摩尔系数w χ与水活度系数w γ的乘积：ww w γχα=。
14、生物反应器：指有效利用生物反应机能的系统（场所）。
15、酶反应器：以酶或固定化酶作为催化剂进行酶促反应的装置称为酶反应器。
16、活化能：从初始反应物（初态）转化成活化状态（过渡态）所需的能量，称为活化能。
二、填空题1、酶活力测定的方法有终止法和连续反应法。
常用的方法有比色法、分光光度法、滴定法、量气法、同位素测定法、酶偶联分析。
2、酶固定化的方法有吸附法（物理吸附法、离子交换吸附法）、包埋法（网格包埋法、微囊型包埋法、脂质体包埋法）、共价结合（偶联）法、交联法。
3、酶活力是酶催化反应速率的指标，酶的比活力是酶制剂纯度的指标，酶的转换数是酶催化效率的指标。
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___________。
大学《酶工程》考试复习资料
1.酶生物合成法生产的主要工艺过程包括那几个步骤？(1)用作培养菌种及扩大生产的发酵罐的培养基的配制(2)培养基、发酵罐以及辅助设备的消毒灭菌(3)将已培养好的有活性的纯菌株以一定量转接到发酵罐中(4)接种到发酵罐中的菌株控制在最适条件下生长并形成代谢产物(5)将产物抽提并进行精制(6)回收或处理发酵过程中产生的废物和废水2.如何控制微生物发酵产酶的工艺条件？发酵过程中，为了能对生产过程进行必要的控制，需要对有关工艺参数进行定期取样测定或进行连续测量。
参数中，对发酵过程影响较大的有温度、ＰＨ、溶解氧浓度等。
(1)温度:温度对发酵的影响是多方面的，主要表现在对细胞生长、产物形成、发酵液的物理性质和生物合成方面。
例如：枯草杆菌的最适温度为34--37℃，黑曲霉的最适温度为28--32℃(2)pH:发酵过程中pH的变化取决于所用的菌种、培养基的成分和培养条件。
微生物生长和生物合成都有其最适和能够耐受的pH范围，大多数微生物生长的最适pH6.3-7.5，霉菌和酵母生长的最适pH4-6，放线菌生长的最适pH7-8。
(3)溶解氧浓度:对于好氧发酵，溶解氧浓度是最重要的参数之一。
好氧性微生物深层培养时，需要适量的溶解氧以维持其呼吸代谢和某些产物的合成，氧的不足会造成代谢异常，产量降低。
简述凝胶层析、亲和层析、离子交换层析的原理和操作要点？离子交换层析原理：根据待分离物质带电性质不同的分离纯化方法。
操作:a上样：上样体积不十分严格。
b洗脱:增加溶液的离子强度c梯度洗脱法:改变溶液的pHd再生：用0.5mol/LNaOH和0.5mol/L NaCl混合溶液或0.5mol/L HCl处理。
凝胶层析原理：利用某些凝胶对于不同分子大小的组分阻滞作用的不同。
大分子物质不能进入凝胶孔内，在凝胶颗粒之间的空隙向下移动，并最先被洗脱出来；小分子物质可自由出入凝胶孔，流程长而后流出层析柱。
操作：a凝胶的选择和处理,根据相对分子质量范围选择相应型号的凝胶介质。
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。
酶工程期末复习
酶工程期末复习Chapter11.酶的催化特点：·酶具一般催化剂的特征：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；③通过降低活化能加快化学反应速度。
·酶作为生物催化剂的特点：①高效性②专一性高（绝对，相对：键，基团）③反应条件温和④可调节性：（1）调节酶的浓度（酶量）；一种是诱导或抑制酶合成，一种是调节酶的降解速度。
（2）调节酶活力；通过激素（调节物）调节酶活力或反馈抑制调节酶活力，激活剂及抑制剂的调节。
2.酶催化作用的影响因素：①底物浓度②温度③pH ④酶浓度（酶活测定基础:S>>E）⑤抑制剂: 竞争: Km 变大，Vmax不变，酶促反应速度减小非竞争: Km不变，Vmax减小,V减小反竞争：Km 变小，Vmax减小，斜率不变⑥激活剂3.酶的命名：（氧转水裂异合123456）系统名：包括所有底物的名称和反应类型。
推荐名：只取一个较重要的底物名称和反应类型。
氧，转：系统名供体写前面，受体写后面水：底物名（水解作用化学键）（水解）酶裂：裂合酶催化从底物分子中移去一个基团或原子形成双键的反应及其逆反应系统命名：“底物-裂解的基团-裂合酶”推荐名：在裂解底物名称后面加上“脱羧酶”“醛缩酶”“脱水酶”等，在缩合反应方向更为重要时，则用“合酶”合：合成酶，连接酶，能够催化C-C、C-O、C-N 以及C-S 键的形成反应且必须与ATP分解反应相互偶联4.酶活力测定的步骤：(1)根据酶催化的专一性，选择适宜的底物，并配制成溶液。
(2)根据酶的动力学性质，确定酶催化反应的温度、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，反应时间。
(4) 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。
注意：若不能即时测出结果的，则要及时终止反应，然后再测定。
5.名词解释：酶活单位U：在一定条件下，一定时间内将一定量的底物转化为产物所需的酶量。
《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。
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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
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酶工程原理与技术1，根据催化作用的部分的不同，酶可以分为蛋白类酶和核酸类酶蛋白酶：分子中起催化作用的主要组分为蛋白质的酶核酸酶：分子中起催化作用的主要组分为核糖酸的酶2，蛋白类酶的分类：氧化还原酶------谷氨酸脱氢酶、硝酸还原酶、胆固醇氧化酶转移酶------L—天冬氨酸、2—酮戊二酸氨基转移酶、水解酶------5’—核苷酸磷酸水解酶裂合酶----草酸脱羧酶、苏氨酸醛缩酶、丙二醇脱水酶、乙酰乳酸合酶异构酶----葡萄糖异构酶、丙氨酸消旋酶、醛糖-1-差向异构酶连接酶或合成酶------谷氨酰胺合成酶、天冬酰胺合成酶（氨连接酶）3，酶活力单位：在特定条件下，每分钟催化1umol的底物转化为产物的酶量定义为1个酶活力单位，单位是IU在特定条件下，每秒催化1mol底物转化为产物的酶量定义为1Kat1Kat=1mol/s=60mol/min=60umol/min=6×107IU比活力：比较酶制剂的纯度和活力的高低。
是指在特定条件下，单位质量（mg）蛋白质或RNA所具有的酶活力单位数4，终止酶反应的方法：a，反应时间一到，立即取出适量反应液，置于沸水浴中，加热使酶失活b，加入适宜的酶变性剂，使酶变性失活c，加入酸或碱溶液，使反应液的pH远离催化反应的最适pH，而使反应终止d，将取出的反应液立即置于低温冰箱、冰粒堆或冰盐溶液中，使反应液温度迅速降低至10℃以下，而终止反应5，酶的生产方法：提取分离法、生物合成法、化学合成法6，用于酶的生产的细胞必须具备的条件：a，酶的产量高b，容易培养和管理c，产酶稳定性高d，利于酶的分离纯化e，安全可靠、无毒性7，产酶微生物的种类：细菌、放线菌、霉菌、酵母等常用的产酶微生物：大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、链霉菌、黑曲霉、米曲霉、青霉、木霉、根霉、毛酶、红曲霉、酿酒酵母8，提高酶产量的措施：a，菌种选育：诱变育种、基因工程育种b，条件控制：1，添加诱导物2，控制阻遏物的溶度3，添加表面活性剂4，增加产酶活性剂9，酶生物合成的模式：a，同步合成型：又称生长偶联型，是酶的生物合成与细胞生长同步进行的一种生物合成模式特点：属于该合成型的酶，其生物合成伴随着细胞的生长而开始；在细胞进入旺盛生长期时，酶大量生成；当细胞生长进入平衡期后，酶的合成随着停止b，延续合成型：又称部分生长偶联型，是酶的生物合成在细胞的生长阶段开始，在细胞进入平衡期后，酶还可以延续合成的一种生物合成模式特点：属于该类型的酶可以是组成酶或者是诱导酶，这些酶所对应的mRNA相当稳定，在平衡期后相当长的一段时间内仍然可以通过翻译而合成其对应的酶c，中期合成型：是酶的生物合成在细胞生长一段时间以后才开始，而在细胞进入平衡期后，酶的生物合成也随着停止的一种合成模式特点：酶的生物合成受到产物的反馈作用或分解代谢物阻遏作用，而酶所对应的mRNA稳定性差d，滞后合成型：又称非生长偶联型，是酶的生物合成在细胞生长进入平衡期后才开始并大量积累的一种合成模式特点：酶所对应的mRNA的稳定性以及培养基中阻遏物的存在是影响酶生物合成模式的主要因素10，植物细胞培养生产酶的优点：a，提高产率b，缩短周期c，易于管理，减轻劳动强度d，提高产品质量11，细胞破碎的方法：a，机械破碎法：捣碎法、研磨法、匀浆法b，物理破碎法：温度差破碎法、压力差破碎法、超声波破碎法c，化学破碎法：添加有机溶剂、添加表面活性剂d，酶促法：自溶法、外加酶制剂12，酶促破碎法：革兰氏阳性菌------溶菌酶---作用于B-1,4-糖苷键酵母细胞------B-葡聚糖酶---作用于B-1,3-葡聚糖霉菌------几丁质酶各种植物的细胞壁------纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶的混合使用13，酶的提取：是指在一定的条件下，用适当的溶剂（或溶液）处理含酶原料，使酶充分溶解到溶剂（或溶液）中的过程盐溶现象：蛋白质溶于水，而且在低浓度的盐存在的条件下，酶的在水中的溶解度随盐浓度的升高而增加的现象盐析现象：蛋白质溶于水，在盐浓度达到某一界限后，酶的溶解度随盐浓度的升高而降低,，结果使蛋白质沉淀析出的现象14，离心的方法及其原理：a，差速离心法：指采用不同的离心速率和离心时间，使不同沉降速率的颗粒分批分离的方法b，密度梯度离心法：是样品在密度梯度介质中进行离心分离，使沉降系数比较接近的物质互相分离的一种区带离心方法c，等密梯度离心：当欲分离的不同颗粒的密度范围处于离心介质的密度范围内时，在离心力的作用下，不同浮力密度的颗粒或向下沉降，或向上漂浮，只要时间足够长，就可以一直移动到与它们各自的浮力密度恰好相等的位置（等密度点），形成区带的方法15，微滤：微滤是以微滤膜（也可以用非膜材料）作为过滤介质的膜分离技术超滤：又称超过滤，是借助于超滤膜将不同大小的物质颗粒或分子分离的技术反渗透：16，层析分离方法：吸附层析、分配层析、离子交换层析、凝胶层析、亲和层析、层析聚焦离子交换层析：是利用离子交换剂上的可解离基团（活性基团）对各种离子的亲和力不同而使组分分离的一种层析方法平衡常数：在一定条件下，某种组分离子在离子交换剂上的浓度与在同业中的浓度达到平衡点时，两者浓度的比值。
酶工程((复习资料)
第一章绪论一.1 酶的变性与失活失活作用：凡可使酶蛋白变性而引起酶活力丧失的作用称为酶的失活作用。
2 酶的回收率与纯化比3 酶的结合效率及酶活力回收率酶的结合效率又称酶的固定化率，是指酶与载体结合的百分率酶的结合效率=（加入的总酶活力-未结合的酶活力）/加入的总酶活力*100%酶活力回收率是指固定化酶的总活力与用于固定化的总酶活力的百分率酶活力回收率=固定化酶总活力/用于固定化的总酶活力*100%4 底物抑制及其产生的三个原因（1）、竟争性抑制某些抑制剂的化学结构与底物相似，因而能与底物竟争与酶活性中心结合。
当抑制剂与活性中心结合后，底物被排斥在反应中心之外，其结果是酶促反应被抑制了（2）、非竟争性抑制酶可以同时与底物及抑制剂结合，但是，中间产物ESI不能进一步分解为产物，因此，酶的活性降低。
（3）、反竞争性抑制作用酶只有在与底物结合后，才能与抑制剂结合，引起酶活性下降。
二.1 什么是酶工程?酶工程(Enzyme Engineering))又称为酶技术，是指酶的生产与应用的技术过程。
是将酶学理论与化工技术、微生物技术结合起来利用酶的催化作用进行物质转化的技术它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。
就酶工程本身的发展来说，包括下列主要内容：酶的产生、酶的制备、酶和细胞固定化、酶分子改造、有机介质中的酶反应、酶传感器、酶反应器、抗体酶、人工酶和模拟酶2 什么是酶的最适PH及其影响酶的反应机理在一定的pH 下, 酶具有最大的催化活性,通常称此pH 为最适pH(optimum pH)。
a.过酸或过碱影响酶蛋白的构象，使酶变性失活。
b.影响酶分子中某些基团的解离状态（活性中心的基团或维持构象的一些基团）c.影响底物分子的解离状态故酶反应一般在一定的缓冲液体系中进行3 简述酶活力的测定方法（要求：快速，两个阶段，四个步骤）要求：快速、简便、准确两个阶段：酶在一定条件下与底物反应一段时间然后再测定反应物中底物或产物的浓度变化量。
（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。
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酶工程期末复习材料一.名词解释1.绝对专一性:一种酶只能催化一种底物进行一种反应,这种高度专一性称为绝对专一性。
2.相对专一性:一种酶能够催化一类结构相似的底物进行某种相同类型的反应,这种专一性称为相对专一性。
3.酶的转换数:又称摩尔催化活性,就是指每个酶分子每分钟催化底物转化的分子数。
4.催化周期:就是指酶进行一次催化所需的时间。
5.酶结合效率:又称酶的固定化率,就是指酶与载体结合的百分率。
6.酶活力回收率:就是指固定化酶的总活力与用于固定化酶的总酶活力的百分率7.沉淀分离:通过改变某些条件或添加某种物质,使酶的溶解度降低,而从溶液中沉淀析出,与其她溶质分离的技术过程。
8.盐溶:一般在低盐浓度下,蛋白质的溶解度随盐的浓度升高而增加,这种现象称为盐溶9.盐析:盐浓度升高到一定浓度后,蛋白质的溶解度又随盐浓度的升高而降低,结果使蛋白质沉淀析出,这种现象称为盐析。
10.差速离心:就是采用不同的离心速度与离心时间,使不同沉降速度的颗粒分批分离的方法。
11.密度梯度离心:就是样品在密度梯度介质中进行离心,使沉降系数比较接近的物质得以分离的一种区带分离方法。
12.等密度梯度离心:当欲分离的不同密度范围处于离心介质的密度范围时,在离心力的作用下,不同浮力密度的颗粒或向下沉降,或向上漂浮,只要时间足够,就可以一直移动到与它们各自的浮力密度恰好相等的位置,形成区带,这种方法称为等密度梯度离心。
13.离子交换层析:利用离子交换剂上的可解离基团对各种离子的亲与力不同而达到分离目的的一种层析分离方法14.凝胶层析:又称凝胶过滤,分子排阻层析,分子筛层析等,就是指以各种多孔凝胶为固定相,利用流动相中所含各种组分的相对分子质量不同达到物质分离的一种层析技术。
15.超临界萃取:又称超临界流体萃取,利用遇分离物质与杂质在超临界流体中的溶解度不同而达到分离的一种萃取技术。
16.超临界流体:当温度与压力超过其超临界点时,两相变为一相,这种状态下的流体称为超临界流体。
17.表面活性剂:就是由极性基团与非极性基团组成两性分子,有阳离子,阴离子与非离子型表面活性剂。
18.酶分子修饰:通过各种方法使酶分子的结构发生某些改变,从而改变酶的催化特性的技术过程称为酶分子修饰。
19.酶的固定化:采用各种方法,将酶固定在水不溶性的载体上,制备固定化酶的过程称为酶的固定化。
20.固定化酶:固定在载体上并在一定的空间范围内进行催化反应的酶称为固定化酶。
21.Ks分段盐析:在一定的温度与pH条件下,通过改变离子强度就是不同的酶或蛋白质分离的方法22.β分段盐析:在一定盐与离子强度的条件下,通过改变温度与pH,使不同的酶与蛋白质分离的方法。
23.酶的非水相催化:酶在非水介质中的催化作用称为酶的非水相催化。
24.离子液:由有机阳离子与有机阴离子构成的室温条件下呈液态的低熔点盐类,挥发性低,稳定性好。
25.微水介质体系:就是由有机溶剂与微量水组成的反应体系,就是在有机介质酶催化中广泛应用的一种反应体系26.正交束体系:胶束又称为正胶束或正胶团,就是在大量水溶液中含有少量与水不相容的有机溶剂,加入表面活性剂后形成水包油的微小液滴。
27.反胶束体系:又称反胶团,就是指在大量与水不相混溶的有机溶剂中,含有少量的水溶液。
加入表面活性剂后形成油包水的微小液滴。
28.必需水:维持酶分子完整的空间构象所必需的最低水量称为必需水29.最适水含量:在催化反应速度达到最大时的水含量称为最适水含量。
30.水活度:就是指体系中水的逸度与纯水逸度之比。
31.酶分子的定向进化:就是模拟自然进化过程,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。
32.易错PCR:就是从酶的单一基因出发,在改变反应条件的情况下进行聚合酶链反应,就是扩增得到的基因出现碱基配对错误,从而引起基因突变的技术过程。
33.DNA重排技术:又称DNA改组技术,就是从正突变基因文库中分离得到的同源DNA,用酶切割成随机片段,经过不加引物的多次PCR循环,使DNA的碱基序列重新排布而引起基因突变的过程。
34.基因家族重排:又称基因家族改组技术,就是从基因家族的若干同源基因出发,用酶切割成随机片段,经过不加引物的多次PCR循环,使DNA的碱基序列发生重新排布而引起基因突变的技术流程。
35.盒式诱变:就是一种定点突变技术,将靶基因的一段DNA删掉,并用人工化学合成所具有的突变核苷酸的双链寡核苷酸片段取代。
36.酶反应器:用于酶进行催化反应的容器及其附属设备称为酶反应器。
二.简答题1.影响酶催化作用的因素①底物浓度的影响—附P6图1-2;②酶浓度的影响--附P6图1-3;③温度的影响--附P6图1-4;④pH的影响--附P7图1-5;⑤抑制剂的影响—附P8竞争性/非竞争性/反竞争性抑制剂的定义;⑥激活剂的影响—氯离子就是α-淀粉酶的激活剂,钴离子与镁离子就是葡萄糖异构酶的激活剂2、固定化酶活力测定①振荡测定法——称取一定质量的固定化酶,放进一定形状一定大小的容器中,加入一定量的底物溶液,在特定的条件下,一边振荡或搅拌,一边进行催化反应。
经过一定时间取出一定量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恒温装置的反应中,在适宜的条件下让底物溶液以一定的流速经过酶柱,收集反应液,测定底物的消耗量或产物的生成量③连续测定法——利用连续分光光度计对固定化酶反应液进行连续测定。
④固定化酶的比活力测定;⑤酶结合效率与酶活力回收率的测定;⑥相对酶活力的测定3、酶的生物合成的阻遏与诱导作用(P33-P35)4、酶生物合成的模式①同步合成型--属于该合成型的酶,其生物合成伴随着细胞的生长而开始,在细胞进入旺盛生长期时,酶大量合成,当细胞生长进入平衡期后,酶的合成随着停止,生长偶联型。
②延续合成型--属于该合成型的酶,其生物合成可以受诱导物的诱导,在细胞生长达到平衡期以后,仍然可以延续合成,说明这些酶所对应的mRNA相当稳定,在平衡期后相当长的一段时间内,仍然可以通过翻译而合成所对应的酶。
③中期合成型--酶的生物合成收到产物的反阻遏作用或分解代谢物阻遏作用,而酶所对应的mRNA稳定性较差。
④滞后合成型--属于该合成型的酶,要在细胞生长进入平衡期以后才开始合成,该类酶所对应的mRNA稳定性很好,可以在细胞生长进入平衡期后相当长一段时间内,继续进行酶的生物合成,非生长偶联型。
5、微生物产酶发酵工艺条件的控制①培养基的选择与控制,生产中碳源、氮源对微生物酶生产的诱导或抑制作用就是最重要的考虑因素;培养基中碳源与氮源的比例就是随生产的酶类、生产菌株的性质与培养阶段的不同而改变的;培养基中无机盐、生长因子与产酶促进剂也就是要考虑与控制的。
②温度控制,酶生产的培养温度随菌种而不同;有的为了利于菌体生长与酶的合成,也有进行变温生产的。
③酶生产的合适pH通常与酶反应的最适pH接近;当然也有例外,pH也可能影响微生物分泌的酶系。
④溶解氧的调节控制。
6、溶解氧的调节控制①调节通气量—增大通气量可以提高溶氧速率,减少通气量使溶氧速率降低。
②调节氧的分压—提高氧的分压可以增加氧的溶解度,从而提高溶氧速率。
③调节气液接触时间—气液两相的接触时间延长,可以使氧气更多的时间溶解在培养基中。
④调节气液接触面积—增加气液两相的接触面积有利于提高氧气溶解到培养液中的溶解速率。
⑤改变培养液的性质—培养液的性质对溶氧速率有明显的影响。
7、试述酶发酵动力学的主要内容(材料的试题精选2的简答题)8、细胞破碎方法及其原理(P85表格4-1)9、简述SDS-PAGE操作步骤,分离效果,适用研究范围,加入SDS的作用操作步骤:①制备凝胶—样品胶,浓缩胶,分离胶;②选择电极缓冲溶液—根据欲分离组分而定。
一般蛋白质与核酸的分离选择阴离子电泳系统;碱性蛋白质选择阳离子电泳系统。
③进行电泳,电泳结束后,将凝胶从玻璃板上取出,进行染色,脱色处理后进行分离检测分离效果:该电泳方法广泛应用于各种蛋白质相对分子质量的测定,误差不超过±10%适用研究范围:主要用于酶分子质量的测定,酶蛋白与酶RNA的顺序测定以及酶的分离检测。
加SDS的作用:SDS本身带负电荷,与蛋白质形成复合物,掩盖蛋白质本身电荷的影响。
10、萃取剂的超临界流体具备的条件①具有良好的化学稳定性,对设备没有腐蚀性;②临界温度不能太高或太低,最好在室温附近或操作温度附近;③操作温度应低于被萃取溶质的分解温度或变质温度;④临界压力不能太高,可节约压缩动力费;⑤选择性要好,容易制得高纯度的制品;⑥溶解度要高,可以减少溶剂的循环量;⑦萃取剂要容易获得,价格便宜。
11、酶分子修饰的方法①金属离子置换修饰--只适用于那些在分子结构中本来含有金属离子的酶。
用于金属离子置换修饰的金属离子,一般都就是二价金属离子。
②大分子结合修饰--使用一些能与酶非共价地相互作用而又能有效地保护酶的一些添加物,如聚乙二醇;既能通过氢键固定在酶分子表面,也能通过氢键有效地与外部水相连,从而保护酶的活力。
③侧链基团修饰—氨基修饰,羧基修饰,巯基修饰④肽链有限水解修饰—通常使用某些专一性较高的蛋白酶或肽酶作为修饰剂⑤核苷酸链剪切修饰—主要就是对核酸类酶进行修饰。
⑥氨基酸置换修饰—酶蛋白基本有氨基酸组成,将肽链的某一个氨基酸置换成另一个氨基酸,从而改变酶的特性。
⑦核苷酸置换修饰—针对核酸类酶的结构上核苷酸进行置换。
⑧物理修饰—通过物理方法使酶分子的空间构象发生某些改变,从而改变酶的催化特性。
12、酶固定化方法①吸附法—常用的固体吸附剂有活性炭,硅藻土,硅胶②包埋法—就是将酶包埋在各种多孔载体中,常用的多孔载体有琼脂,海藻酸钠③结合法—选择适宜的载体,使之通过共价键或离子键与酶结合在一起的固定化方法。
④交联法—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13、固定化酶的表征手段及其应用表征手段:①扫描电镜法;②红外光谱法;③圆二色谱法;④NMR核磁共振;⑤AFM 原子力显微镜应用:①在工业生产中的应用—氨基酰化酶世界上第一种工业化生产的固定化酶,用于连续生产L-氨基酸;②在酶传感器方面的应用—固定化酶与能量转换器结合而成的传感装置,广泛用于临床诊断,工业发酵过程控制与环境监测等领域。
14、高通量筛选技术(P217表8-2)15、酶反应器的类型—要知道各种反应器的缩写,适用的酶,以及简图P225-P229表9-1)三、综合分析题1、酶活力测定的基本步骤(举一个酶为例)--材料试题精选1的简答题第2题2、以一种酶为例,说明如何提高酶产量—材料试题精选2的综合分析题第1题3、酶生物合成的阻遏与诱导机制—材料试题精选2的综合分析题第2题4、酶反应器的设计--材料试题精选9的综合分析题。