酶工程

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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?

答;同步合成型延续合成型中期合成型滞后合成型

延续合成型理想:这种类型的酶在发酵过程中没有生产期和产酶期的明显差别,细胞开始就有酶产生,直至细胞生长进入平衡期后,酶还可以继续合成一段较长时间

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。(107)

3. 何为酶电极、酶标免疫测定?

4.试以米氏方程说明酶法分析、酶活测定的原理(29)。

5. 简述非水相酶促反应的特点及意义.(332)

6.何为酶工程、抗体酶、半抗原、酶的专一性,酶的分类.

7.简述酶蛋白的结构特征、酶高效催化作用的原理或机制。

8.过滤、脱盐及浓缩的主要方法.

9.层析的主要方法,简述疏水作用层析、离子交换层析等各种层析方法分离酶蛋白的原理。

膜分离,根据生物膜对物质选择性通透的原理所设计的一种对包含不同组分的混合样品进行分离

凝胶过滤层析,使用有一定大小孔隙的凝胶作层析介质,利用凝胶颗粒对分子量和

形状不同的物质进行分离的层析技术。由于各种分子的大小、形状不同,扩散到凝胶孔隙内的速度不同,因而通过层析柱的快慢不同而分离

离子交换层析;固定相是离子交换剂的层析分离技术。样品中待分离的溶质离子,与固定相上所结合的离子交换,不同的溶质离子与离子交换剂上离子化的基团的亲和力和结合条件不同,洗脱液流过时,样品中的离子按结合力的弱强先后洗脱。在生物化学和分子生物学领域此法常用于分离蛋白质、核酸等生物大分子。

疏水层析;固定相由非极性物质组成的层析。非极性分子间或分子的非极性基团间具有吸引力,不同分子的非极性基团与固定相非极性物质结合的强弱不同,从而达到分离。

多用于蛋白质分析和分离。

吸附层析;

亲和层析;利用共价连接有特异配体的层析介质分离蛋白质混合物中能特异结合配体的目的蛋白或其他分子的一种层析法

反向层析;

10.纯化表的计算及纯化工艺优劣的评价。

11.酶的固定化:概念、方法及固定化工艺优劣的评价。

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,便于与反应物分离,并能可重复使用。提高生成物的质量。

与自然酶相比,固定化酶和固定化细胞具有明显的优点(也就是为什么要进行酶的固定化):一、可以做成各种形状如颗粒状、管状、膜状,装在反应槽中便于取出,便于连续、反复使用。

二、稳定性提高,不易失去活性,使用寿命延长。

三、便于自动化操作,实现用电脑控制的连续生产。

方法:物理方法包括物理吸附法、包埋法等。化学法包括结合法、交联法。

各种方法优缺点

1·吸附法:利用各种吸附剂将酶或含酶菌体吸附在其表面上而使酶固定的方法。常用吸附剂有活性炭、氧化铝、硅藻土、多孔陶瓷、多孔玻璃等。采用吸附法固定酶,其操作简便、条件温和,不会引起酶边形或失活,且载体廉价易得,可反复使用。

2·包埋法酶被裹在凝胶的细格子中或被半透性的聚合物膜包围而成为格子型和微胶囊型两种。优点酶包埋在聚合物中不易漏出;操作条件温和、对外界环境的缓冲作用大,可防止酶体的机械损伤,易于再生,产物分离提取容易。3·共价结合法(属化学法中的结合法)即酶蛋白的非必需基团通过共价键和载体形成不可逆的连接。共价结合法酶与载体之间结合紧密,不易脱落,稳定性好,但反应条件激烈,操作复杂,控制条件苛刻,活力损失较大

4·交联法依靠双功能团试剂使酶分子之间发生交联凝集成网状结构,使之不溶于水从而形成固定化酶,此法制备的细胞与载体结合紧密,但制备麻烦,活力损失较大

12盐析沉淀;向蛋白质和酶的水溶液中加入中性盐,当盐浓度升高到一定浓度时,蛋白质和酶的溶解度又随着盐浓度的升高而不同程度的下降并前后沉淀析出。13酶的分子修饰;酶分子修饰通过对蛋白酶主链的剪接切割和侧链的化学修饰对酶分子进行改造,改造的目的在于改变酶的一些性质,创造出天然酶不具备的某些优良性状,扩大酶的应用已达到较高的经济效益

14等电聚焦电泳;。利用特殊的一种缓冲液(两性电解质)在凝胶(常用聚丙烯酰胺凝胶)内制造一个pH梯度,电泳时每种蛋白质就将迁移到等于其等电点(pI)的pH处(此时此蛋白质不再带有净的正或负电荷),形成一个很窄的区带。

15.对于未知蛋白的分离,如何选择恰当的离子交换层析的介质?

16.酶的分子修饰的方法有哪些?如何运用蛋白质工程的方法来改造天然的酶分子?

化学修饰法和生物酶工程法《生物酶工程主要包括基因工程技术生产酶和蛋白质工程技术改造酶两方面内容》

蛋白质工程改造酶是改变或去掉酶蛋白质一级结构中的某些氨基酸残基,从而改变酶相关的功能,使酶在不影响其他功能的前提下表现出某种新的特性。目前酶蛋白质工程主要是用于工业用酶的改造,例如,洗衣粉中添加的枯草芽孢杆菌蛋白酶以加强去污能力,但这种酶在漂白剂的作用下易失去活性。现在利用蛋白质工程技术将酶蛋白分子中的氨基酸进行替代,使酶的抗氧化能力大大提高,因而可与漂白剂同时使用。

17何为酶反应器?酶反应器的种类及适用范围,如何保持酶反应器稳定的生产能力。

以酶或者固定化酶作为催化剂进行酶促反应的装置称为酶反应器

搅拌罐型;适用于受底物抑制的反应,传质阻力较低,能处理胶体状底物,不溶性底物和固定化酶易更换等优点。为了达到有效的混合,也可以吧多个搅拌器串联起来组成串联反应组。固定床型;

硫化床型

膜式反应器

鼓泡塔形

连续搅拌罐式超滤型循环床型

其他酶反应器

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