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。

5、α－淀粉酶与β－淀粉酶

二者的区别在于α－淀粉酶是一种内酶，可以跨越淀粉分子的α－1，6键到分子内部进行随机切割，所得的产物为α型的麦芽糖和环糊精，它使碘色消失的速度较快，但还原糖较慢；β－淀粉酶则是一种外酶，不能跨越α－1，6键，只能从淀粉的非还原末端2个2个地进行切割，所得的产物为β型的麦芽糖和界限糊精，它使碘色消失较慢，但还原糖较快，二者的共同点在于都能水解α－1，4键和都不能水解α－1，6键。

四、问答题

1、举出四例，说明酶在医学上有广阔的用途。

（1）医药用酶：a.消化用酶：α、β－淀粉酶、胰酶、胰蛋白酶

b.消炎用酶：木瓜蛋白酶、菠萝酶

c.溶纤维酶：尿酸酶、链激酶、溶栓酶

d.肿瘤用酶：L－天冬酰胺酶、谷氨酰胺酶

（2）诊断用酶：a.尿酸酶：用于检测血液和尿液中的尿酸含量

b.甘油激酶：由于检测血液中甘油三酯的含量

（3）检测用酶：a.脱羧酶：由于检测L－赖氨酸和L－谷氨酸

b.虫荧光素酶：用于检测ATP

2、

3、试述采用双酶法生产固体麦芽糊精的工艺过程及主要工艺条件。

应用双酶法生产固体麦芽糊精的工艺流程及主要工艺条件如下：

淀粉调浆（淀粉与水）配料罐除渣剂喷射液化器

90o C液化维持罐30－40min 气液混合灭酶（加入蒸汽）灭酶维持罐

气液分离罐板式冷却器糖化罐气液混合灭酶器

中和脱色罐板框过滤机滤清糖液贮罐采用凝胶层析除杂

进一步精制，干燥的固体麦芽糊精

4、今欲生产糖化酶结晶产品，试拟出合理的工艺步骤，并说明下游工程的主要工艺条件。

生产糖化酶的结晶产品，可采用盐析结晶法。得到糖化酶粗酶液后，须进行分离纯化，使其达到一定的浓度和纯度（﹥50％），向浓酶液中缓慢加入饱和中性盐溶液（（NH4）2SO4），至出现稍浑浊，于低温下（0－4o C）静置，待溶液中有晶体析出，可向溶液中补充少量饱和盐溶液。（操作过程中保证PH≈4.5），也可采用有机溶剂法结晶。向浓酶液中缓慢加入有机溶剂，混合均匀，于低温下静置一段时间，离心去除沉淀物，取上清液静置于低温下，可析出晶体。

发酵生产糖化酶工艺流程：

斜面菌种小米三角瓶孢子悬浮液种子罐发酵罐

糖化酶粗酶液

一、填空题 (每空1分，共20分)

1 制备固定化酶最早采用的方法是1953年德国的 Grubhofer和Schleith采用聚氨基苯乙烯树脂为载体与羧肽酶、淀粉酶、胃蛋白酶、核糖核酸酶等结合，制成固定化酶。

2 酶的常见发酵生产方式有两种，一种是液体深层发酵产酶另一种是固体培养发酵产酶

3 乙醇能用于酶的分离是由于有机溶剂的存在会使溶液的介电常数降低，使酶分子表面的水膜破坏，也使其溶解度降低而沉淀析出的结果。

4 国际酶学委员会根据酶的反应类型而将酶分为六大类，例如常见的谷氨酸脱羧酶是裂解酶，限制性核酸内切酶是水解酶，而丙氨酸消旋酶是异构酶。

6 酶的生物合成模式多样，其中同步合成型，也常称为生长偶联型，其特点是属于该合成型的酶，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。而滞后合成型，也常称为非生长偶联型，其特点是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以后才开始合成。

7 酶的非水相催化中，必需水是指维持酶分子完整的空间构象所必需的最低水量。

8 The property of enzyme usually changes after immobilization, like:Km increase 、Vmax decrease etc。

二、名词解释 (每题4分，共20分)

1交联型固定化酶

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。常用的双功能试剂有戊二醛、己二胺、顺丁烯二酸酐、双偶氮苯等。其中应用最广泛的是戊二醛。交联法制备的固定化酶或固定化菌体结合牢固，可以长时间使用。但由于交联反应条件较激烈，酶分子的多个基团被交联，致使酶活力损失较大，而且制备成的固定化酶或固定化菌体的颗粒较小，给使用带来不便。为此，可将交联法与吸附法或包埋法联合使用，以取长补短。

2 超滤

借助超滤膜将不同大小的物质颗粒或分子分离的技术。超滤膜截留的颗粒直径为20-2000埃，主要用于分离病毒和各种生物大分子。

3 氨基酸置换修饰

将蛋白质中某个氨基酸替换为另一种氨基酸的修饰方法。现在常用的氨基酸置换修饰的方法是定点突变技术。定点突变（site directed mutagenesis）是20世纪80年代发展起来的一种基因操作技术。是指在DNA 序列中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。是蛋白质工程（Protein Engineering）和酶分子组成单位置换修饰中常用的技术。定点突变技术，为氨基酸或核苷酸的置换修饰提