酶工程重点复习资料

《酶工程》复习题生物技术林阳曾经洋08and名词解释酶工程又称为酶技术，是指酶的生产与应用的技术过程

1.酶的生产通过各种方法获得人们所需的酶的技术过程

2.酶的改性是通过各种方法改进酶的催化特性的技术过程

3.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、除去不良物质或者获得

4.所需信息的技术过程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

5.分发挥其催化功能酶活力指在一定条件下，酶所催化的反应初速度

6.酶活力单位在特定条件下（温度可采用等条件均采用最适条件），每催化

7.25°C,pH1min1pmol的底物转化为产物的酶量定义为个酶活力单位或者在特定条件下，每秒催化底物转11mol化为产物的酶量定义为卡特（）1Kat1Kat=6X107IU酶的比活力是酶纯度的一个指标，是指在特定条件下，单位分量）蛋白质或者所具有

8.（mg RNA的酶活力单位数酶的转换数又称为摩尔催化活性，是指每一个酶份子每分钟催化底物转化的份子数即是每

9.Kp,摩尔酶每分钟催化底物转化为产物的摩尔数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

10.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

11.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

12.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

13.相对酶活力具有相同酶蛋白（或者酶量的固定化酶活力与游离酶活力的比值称为相对

14.RNA）酶活力酶的定向进化技术摹拟自然进化过程（随机突变和自然选择）在体外进行酶基因的人工随机

15.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

16.取出来，再与所含杂质进行分离的技术过程酶的提取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

17.或者溶液中的过程也称为酶的抽提酶的分离纯化是采用各种生化分离技术使酶与各种杂质分离的技术过程

18.酶的生物合成法生产经过预先设计，通过人工操作，利用微生物、植物及动物细胞的生命活

19.动，获得所需的酶的技术过程酶的发酵法生产经过预先设计，通过人工操作，利用微生物细胞的生命活动合成所需酶的生

20.产方法酶的化学合成法生产是按照酶的化学结构中氨基酸或者核昔酸的罗列顺序，通过化学反应将

21.一个一个的单体连接起来而获得所需酶的技术过程组成酶细胞内有的酶量比较恒定，环境因素对这些酶的合成速率影响不大，这种酶称为组成

22.酶适应酶细胞内有的酶量变化很大，其合成速率明显受环境因素的影响，这种酶称为适应酶或

23.者调节酶1/28酶的生物合成有哪几种模式？哪一种模式最理想？如何将其它模式转换为最佳模式？

21.答酶生物合成模式分为种类型，即同步合成型，延续合成型，中期合成型和滞后合成型4最理想的合成模式应是延续合成型

①对于同步合成型的酶，要尽量提高其对应的的稳定性，为此适当降低发酵温度是可mRNA取的措施；

②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者分解代谢物阻遏作用，使酶的生物合成提早开始；

③而对于中期合成型的酶，则要在提高的稳定性以及解除阻遏两方面下功夫，使其生mRNA物合成的开始时间提前，并尽量延迟其生物合成住手的时间稀释率与细胞生长速度之间有什么关系？

22.答稀释率是指单位时间内，流加的培养液与发酵容器中发酵液体积之比，普通以为h-i单位（稀释率可以在与之间变动，为最大比生长速率，是指限制性机制浓度过0p pmm量时的比生长速率）k僚-（）DX=…X）当二的时候，为分批发酵；a D0）当时，为正值，表明发酵液中细胞浓度不断增加，随着细胞浓度增加，限制性b Dp dX/dt基质的浓度相对降低，使比生长速率减小，在比生长速率降低到与稀释速率相等的时候，重新达到稳态；）当时，为发酵液中细胞浓度保持恒定不变；c D=pdX/dt0,）当时,为负值，发酵液中的细胞浓度不断降低，随着细胞浓度降低，限制性基质d DpdX/dt的浓度相对升高，使比生长速率增大，在比生长速率提升到与稀释率相同时，建立新的平衡，重新达到稳态）当时，细胞浓度趋向于零，无法达到新的稳态e Dpm什么是产酶动力学？细胞产酶模式与产酶动力学公式之间有什么关系？（小题）

23.答产酶动力学主要研究细胞产酶速率以及各种环境因素对产酶速率的影响规律dE为细胞浓度，以每升发酵液所含的干细胞分量表示）

①X（gDC/L为细胞比生长速率）

②p（1/h

③为生长偶联的比产酶系数，以每克干细胞产酶的单位数表示）（U/g DC为非生长偶联的比产酶速率，以每小时每克干细胞产酶的单位数表示）

④B（U/h・g DC为酶浓度，以每升发酵液中所含的酶单位数表示（）

⑤E U/L为时间（）

⑥t h）同步合成型的酶，其产酶与细胞生长偶联在平衡期产酶速率为零，即非生长偶联的比产a前速率0=0）中期合成型的酶，其合成模式是一种特殊的生长偶联型在培养液中有阻遏物存在时，b a=0,无酶产生在细胞生长一段时间后，阻遏物被细胞利用完，阻遏作用解除，酶才开始p=0,合成，在此阶段的产酶动力学方程与同步合成型相同p=0,）滞后合成型的酶为非生长偶联型，生长偶联的比产酶系数二c0）延续合成型的酶，在细胞生长期和平衡期均可以产酶，产酶速率是生长偶联与非生长偶d联产酶速率之和固定化细胞发酵产酶的特点

24.答固定化细胞发酵产酶的特点）提高产酶率（细胞密度大）a10/28）可以反复使用或者连续使用较长期（细胞不易脱落流失）b）发酵稳定性好（载体的保护）c）缩短发酵周期，提高设备利用率（预培养）d）产品容易分离纯化（细胞不溶于水）e）合用于胞外酶等胞外产物的生产（载体的扩散抑制）f固定化细胞发酵产酶的工艺条件控制

25.答）固定化细胞的预培养固定化细胞制备好以后，普通要进行预培养，以利于固定在载体上a的细胞生长繁殖）溶解氧的供给固定化细胞在进行预培养和发酵的过程中，由于受到载体的影响，致使氧b的供给成为主要的限制性因素增加溶解氧的方法主要是加大通气量）温度的控制固定化细胞对温度的适应范围较宽，在分批和半连续发酵过程中不难控制c但是由于稀释率较大，反应器内温度变化较快，所以培养液要预热至适宜的温度）培养基组分的控制固定化细胞发酵培养基，从营养要求的角度来看，与游离细胞发酵培d养基没有明显差别固定化原生质体发酵产酶的优缺点及工艺控制中应注意的问题

26.答固定化原生质体的特点

①提高酶产率（去除细胞壁屏障）；

②可以反复使用或者连续使用；

③稳定性较好（操作、保藏）；

④易于分离纯化；提高产品品质；

⑤变胞内产物为胞外产物（合用于胞内酶的生产）在工艺条件控制方面需要注意下列问题

①渗透压的控制（添加一定量的渗透剂，保持原生质体的稳定性）；

②防止细胞壁再生（添加青霉素）；

③保证原生质体的浓度植物细胞培养的特点（小题）

27.答

①产率高；

②周期短；

③易于管理，减轻劳动强度；

④产品质量高植物细胞培养工艺条件的控制（小题）

28.答）温度的控制室温范围）a（25℃）的控制微酸性范围最好）b PH（5—6,

5.5—

5.8）溶解氧的控制适当的通风和搅拌c）光照的控制根据植物细胞的特性及目的代谢物的种类进行调节d）前体的添加添加处于目的代谢物代谢途径上游的物质可以提高次级代谢物的产量e）刺激素的应用可以促使物质代谢朝某些次级代谢物生成的方向进行，从而强化次级代谢f物的生物合成，提高某些次级代谢物的产率动物细胞培养的特点（小题）

29.答动物细胞培养具有如下显著特点）主要用于各种功能蛋白质的生产；a）周期长、生长缓慢；b）易污染，需要添加抗生素；c）对环境敏感，必须严格控制温度、、渗透压、通风搅拌等条件；d PH）多数适宜采用贴壁培养（锚地依赖性），部份可以采用悬浮培养（来自血液、淋巴组织的e细胞，肿瘤细胞和杂交瘤细胞）动物细胞培养工艺条件的控制（小题）

30.答动物细胞培养的种质细胞需要先用胰蛋白酶消化处理）温度的控制体温范围波动范围在之内），会影响的溶解度进而影响a（

36.5C,

0.25C CO2PHo）的控制微碱性范围最好），通常采用和溶液，（改变b PH（

7.0—

7.6,

7.4CO2NaHCO3浓度会对溶解氧产生影响）并加入缓冲系统，常用指示剂为酚红（红色）CO2）溶解氧的控制不同的细胞、不同生长阶段、不同细胞密度要求不同（过低时细胞生长受c抑制，过高时对细胞产生毒害），通过调节混合气体（空气、氧气、氮气和二氧化碳）的量及其比例进行控制，有调节供氧和的双重作用CO2PH）渗透压的控制细胞内外渗透压处于等渗状态）d（700—850kPa动物细胞的培养方式（小题）

31.答动物细胞的培养方式可以分为三大类）悬浮培养对于非锚地依耐性细胞，可以自由地悬浮在培养液中生长、繁殖和新陈代谢，a与微生物细胞的液体深层发酵过程相类似）贴壁培养大多数动物细胞，由于具有锚地依耐性，在培养过程中药贴附在固体表面生长b）固定化细胞培养细胞与固定化载体结合，在一定的空间范围进行生长繁殖的培养方式称c为固定化细胞培养简述细胞破碎的方法及其原理

32.答分类细胞破碎方法细胞破碎原理机械破碎法捣碎法、研磨法、匀浆法通过机械运动产生的剪切力，使组织、细胞破碎物理破碎法温度差破碎法、压力差破碎法、通过各种物理因素的作用，使组织、细超声波破碎法胞的外层结构破坏，而使细胞破碎化学破碎法添加有机溶剂、添加表面活性剂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法自溶法、外加酶制剂法通过细胞本身的酶系或者外加酶制剂的催化作用，使细胞外层结构受到破坏,而达到细胞破碎酶的主要提取方法及提取对象

33.答:提取方法使用的溶剂或者溶液提取对象盐溶液提取的盐用于提取在低浓度盐溶液中溶解度较大的酶

0.02〜

0.5mol/L溶液酸溶液提取的水溶液用于提取在稀酸溶液中溶解度大且稳定性较好的酶碱溶液提取PH2〜6PH的水溶液用于提取在稀碱溶液中溶解度大且稳定性较好的酶有机溶剂提取可与水混溶的8〜12有机溶用于提取那些与脂质结合坚固或者含有较多非极性基剂团的酶影响酶提取的主要因素

34.答主要影响因素是酶在所使用的溶剂中的溶解度以及酶向溶剂相中扩散的速度此外，还受到温度、值、提取液体积等提取条件的影响pH）温度提取时的温度对酶的提取效果有明显影响普通说来，适当提高温度，可以提高酶a的溶解度，也可以增大酶份子的扩散速度）值溶液的值对酶的溶解度和稳定性有显著影响为了提高酶的溶解度，提取时b pH pH值应该避开等电点（份子在其等电点时容易相互吸引，聚合而形成沉淀）pH）提取液的体积增加提取液的用量，可以提高酶的提取率但是过量的提取液，会使酶c的浓度降低，对进一步的分离纯化不利所以提取液的总量普通为原料体积的倍，最好分几次提取3~5沉淀分离的方法及原理

35.答沉淀分离是通过改变某些条件或者添加某种物质，使酶的溶解度降低，而从溶液中沉淀析出，与其它溶质分离的技术过程沉淀分离方法分离原理盐析沉淀法利用不同蛋白质在不同的盐浓度条件下溶解度不同的特性，通过在酶液中添加一定浓度的中性盐，使酶或者杂质从溶液中析出沉淀，等电点沉淀法而使酶与杂质分离（盐析）利用两性电解质在等电点时溶解度最低，以及不同的两性电解质有不同的等电点这一特性，通过调节溶液的值，使酶或者杂质沉淀析出，pH从而使酶与杂质分离有机溶剂沉淀法利用酶与其它杂质在有机溶剂中的溶解度不同，通过添加一定量的某种有机溶剂，使酶或者杂质沉淀析出，从而使酶与杂质分离复合沉淀法在酶液中加入某些物质，使它与酶形成复合物而沉淀下来，从而使酶与杂质分离选择性变性沉淀法选择一定的条件使酶液中存在的某些杂质变性沉淀，而不影响所需的酶，从而使酶与杂质分离离心机有哪几种类型？如何选择合适的离心方法？

36.答通常按照离心机的最大转速的不同可以分为常速离心机、高速离心机和超速离心机对于常速离心机和高速离心机，要求所分离的颗粒大小和密度相差较大，要选择好离心速度和离心时间，才干达到分离效果（普通只分离颗粒与溶液）；如果希翼从样品液中分离出种2以上大小和密度不同的颗粒，需要采用差速离心方法而对于超速离心，则可以根据需要采用差速离心、密度梯度离心或者等密梯度离心等方法后两种方法一次可以分离多种颗粒，且分离效果好，颗粒活性高；但是一次允许处理的样本量少，且成本提高，其中密度梯度离心操作复杂试比较密度梯度离心和等密梯度离心的异同

37.答离心方法密度梯度离心等密梯度离心预配梯度（蔗糖、甘油）离心时自动形成（CsCI）梯度形成方式梯度较浅，密度较低梯度陡峭，密度较高合用样本性密度相近、份子量不同者份子量相近、密度⑸不同者质样本例蛋白质核酸、细胞器官离心情况速度较低，不彻底沉降，要在适当彻底沉降至其样本密度相同的梯度时间住手离心位置，需高速、长期介质密度最大密度小于所有样本密度梯度包括所有样本根据截留颗粒大小不同，常用的过滤方法有哪几种？各自截留的主要物质是什么？答

38.类别截留颗粒大小截留的主要物质过滤介质酵母、霉菌、动物细胞、植物细滤纸、滤布、纤维多孔陶瓷、粗滤2p m胞、固形物等烧结金属等微滤

0.2〜2P m细菌、灰尘等微滤膜、微孔陶瓷超滤病毒、生物大份子等超滤膜20A~

0.2p m反渗透生物小份子、盐、离子反渗透膜（选择性）20A膜分离的主要技术有哪几种？它们各自又包括哪些类型

39.答膜分离可以分为加压膜分离、电场膜分离和扩散膜分离大类3）加压膜分离可分为微滤、超滤和反渗透等种a3）电场膜分离可分为电渗析和离子交换膜电渗析种b2）扩散膜分离，常见的透析就是属于此类c简述层析分离的方法及分离依据

40.答:层析方法分离依据吸附层析利用吸附剂对不同物质的吸附力不同而使混合物中各组分分离分配层析利用各组分在两相中的分配系数不同，而使各组分分离离子交换层析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达到分离目的凝胶层析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份子质量不同而达到物质分离亲和层析利用生物份子与配基之间所具有的专一而又可逆的亲和力，使生物份子分离纯化层析聚焦将酶等两性物质的等电点特性，与离子交换层析的特性结合在一起，实现组分分离吸附层析的洗脱方法有哪几种？洗脱液分别是什么类型的溶液？417答洗脱方法主要有种，分别为溶剂洗脱法、置换洗脱法和前缘洗脱法3）溶剂洗脱法采用单一或者混合的溶剂进行洗脱的方法a）置换洗脱法所用的洗脱剂是置换洗脱液，置换洗脱溶液中含有一种吸附力比被所有吸附b组分更强的物质，即置换剂）前缘洗脱法又称为前缘分析法，是连续向吸附层析柱内加入欲分离的混合溶液，即所用c的洗脱液为含有各组分的混合溶液本身如何选择离子交换剂？

42.答离子交换剂的选择应考虑以下因素离子交换剂和组分离子的物化性质、组分离子的电荷种类、浓度高低、质量大小及与离子交换剂的亲和力大小由于酶份子具有两性性质，所以可用阳离子交换剂，也可用阴离子交换剂进行酶的分离纯化当酶的等电点大于溶液pl pH值时，酶份子带正电荷，则要采用阳离子交换剂进行分离；当酶的等电点小于溶液的值pl pH时，酶份子带负电荷，可用阴离子交换剂进行层析分离哪一种层析方法专一性最好？它又包括哪些类型？

43.答亲和层析是专一性最好的方法，根据欲分离组分与配基的结合特性，亲和层析可以分为

①共价亲和层析

②疏水层析（疏水配基一疏水区域）；

③金属离子亲和层析（金属（-SH-S-S）；离子一特殊的氨基酸残基）；

④免疫亲和层析（抗体一抗原）；

⑤染料亲和层析（辅酶类似物一酶）；

⑥凝集素亲和层析（凝集素一糖的残基）

⑦份子对亲和层析影响泳动速度的主要因素有

44.哪些？（小题）答颗粒在电场中的挪移速度主要决定于其本身所带的静电荷量，同时受颗粒形状和颗粒大小的影响此外，还受到电场强度、溶液值、离子强度及支持体的特性等外界条件的影响pH

①电场强度电场强度是指每厘米距离的电压降又称为电位梯度或者电势梯度

②溶液的值溶液的值决定了溶液中颗粒份子的解离程度，也就是决定了颗粒份子pH pH所带静电荷的多少

③溶液的离子强度溶液的离子强度越高，颗粒的泳动速度越慢普通电泳溶液的离子强度为较为适宜

0.02~

0.2

④电渗:在电场中，溶液对于固体支持物的相对挪移称为电渗

⑤缓冲液的黏度与温度也对泳动速率有一定的影响聚丙烯酰胺凝胶电泳的分类、原理及其适应的对象（小题）

45.答聚丙烯酰胺凝胶电泳可以分为连续凝胶电泳、不连续凝胶电泳、浓度梯度凝胶电泳、SDS凝胶电泳原理是以丙烯酰胺

（二）为单体，以甲叉（亚甲基）双丙烯酰胺（CH2CH-CONH N,N，.CH）为交联剂，在催化剂的作用下聚合而成的具有网状结构=CH-CONH-HNCO-CH=CH22的多孔凝胶）连续凝胶电泳只用一层凝胶，采用相同的和相同的缓冲液进行的电泳效果差，适于a pH较少组分分离）不连续凝胶电泳采用层或者层性质不同的凝胶重叠起来使用，

①样品胶大孔径凝b23胶，含欲分离组分；

②浓缩胶大孔径凝胶，不同组分根据迁移率不同在浓缩胶与分离胶界面上压缩成层；

③分离胶小孔径凝胶，根据组分的大小筛分静电荷相同的组分合用于浓度较低的样品分离）浓度梯度凝胶电泳浓度逐渐增高，孔径逐渐减小的凝胶进行筛分，主要测定球蛋白的份c子量）凝胶电泳只根据相对份子量的差异来进行筛分带负电荷并且可以强烈的与蛋白d SDSSDS质结合从而掩盖蛋白质原有电荷，同时还引起蛋白质构象改变使之都变成长椭圆形，从而使泳动速度只与份子量有关主要用于蛋白质相对份子质量的测定等电聚焦电泳的分离依据及特点

46.答其原理是电泳系统中加入两性电解质载体，当通过直流电时即形成一个由阳极到阴极连续增高的梯度，不同的蛋白质挪移到与其等电点相当的位置时住手运动，从而实现对不同等pH电点的蛋白质的分离优点分辨率高，区带窄而清晰，加样部位自由，重现性好，可同时测定等电点缺点不合用于在等电点不溶或者发生变性的蛋白质萃取分离的类型及分离原理

47.答萃取类型______________溶剂原理有机溶剂萃取乙醇、丙酮、丁醇、苯酚等两相分别为水相和有机溶剂相，利用溶质在水有机溶剂和有机溶剂中的溶解度不同而达到分离双水相萃取高份子聚合物溶液、盐溶液两相分别为互不相溶的两个水，利用溶质在两个互不相溶的水相中的溶解度不同而达到分离超临界萃取等超临界流体利用欲分离物质与杂质在超临界流体中的溶解co2度不同而达到分离反胶束萃取水、有机溶剂、表面活性剂表面活性剂在有机溶剂中形成反胶束，亲水性溶质进入反胶束内部的水相，疏水性溶质在反胶束外部的有机相而达到分离为什么超临界流体是很好的萃取剂，其分离工艺过程有哪些类型？

48.答超临界流体密度接近液体，所以溶解能力强；黏度接近气体，所以扩散能力强，因此萃取容量大、速度快，所以效率高根据分离方法的不同，分离工艺过程可以分为种等压分离、等温分离、吸附分离3结晶时酶液有什么要求？结晶方法有哪些？其原理又如何？

49.答结晶时对酶液有以下要求）酶在结晶之前，酶液必须经过纯化达到一定的纯度如果酶液纯度太低，不能进行a结晶通常酶的纯度应当在以上，方能进行结晶50%）酶在结晶时，酶液应达到一定的浓度结晶时酶液浓度应当控制在介稳区，即酶浓度处于b稍微过饱和的状态）结晶过程中还要控制好温度、值、离子强度等结晶条件c pH结晶方法与原理）盐析结晶法在适当的温度和值等条件下，于接近饱和的酶液中缓慢增加某种中性盐的a pH浓度，使酶的溶解度慢慢降低，达到稍微过饱和状态，而析出酶晶体的过程）有机溶剂结晶法有机溶剂结晶是在接近饱和的酶液中慢慢加入某种有机溶剂，使酶的溶b解度降低，而析出酶晶体的过程）透析平衡结晶法将酶液装进透析袋，对一定浓度的盐溶液进行透析，使酶液逐步达到过饱c和状态而析出结晶的过程）等电点结晶法等电点结晶是通过缓慢改变浓酶液的值，使之逐渐达到酶的等电点，而d pH使酶析出结晶的过程酶活性中心氨基酸残基的分类及各自的作用（小题）

50.答酶活性中心氨基酸残基分为接触残基、辅助残基、结构/贡献残基、非贡献残基）接触残基这种残基直接与底物接触、参预底物的化学转变通常由结合部位和催化部位a组成，结合部位决定酶的专一性，催化部位决定催化反应类型）辅助残基不与底物直接接触，但会协助催化作用接触残基和辅助残基组成酶的活性中b心）结构/贡献残基活性中心外的必需基团，维持酶活性中心特定的空间构象所必需c）非贡献残基对酶活性没有明显作用，但可能参预酶活性的调节、酶的运输转移、防止酶d的降解等作用.酶的一级结构与催化活性的关系（小题）51答酶的一级结构决定其空间结构，酶的一级结构的改变将酶的催化特性发生相应的改变酶的一级结构的改变主要是指酶份子主链的断裂酶份子的主链包括肽链和核甘酸链根据酶份子的结构和特性不同，酶份子主链的断裂可能使酶的活力保持不变、显示出来或者彻底丧失）如果酶份子主链断裂的位置远离酶的活性中心，切去的部份为非贡献残基时，一级结构的1改变对酶活性几乎没有影响）如果酶份子主链断裂的位置离酶的活性中心较近，切去的部份含有接触残基、辅助残基或2者贡献残基时，将引起酶活力的丧失）对于酶的前体，通过酶的作用，可使酶份子的主链在特定的位置断裂，从而显示出酶的催3化活性）对于酶蛋白而言，一级结构中二硫键的断裂，特殊是肽链之间的二硫键断裂普通会引起酶4活性的丧失但在某些情况下，二硫键的断开不影响酶的空间构象时，酶活性仍可保持酶的改性包括哪些技术？

52.答酶的改性包括酶份子修饰、酶份子定向进化、酶固定化、酶非水相催化酶份子修饰通过各种方法直接使酶份子的结构发生某些改变，从而改进酶的催化特性的技S术过程,酶份子定向进化摹拟自然进化过程（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」酶固定化采用各种方法将酶与水不溶性载体结合，制备固定化酶，而使酶的催化特性发生某些改变的技术过程酶非水相催化酶在非水相介质中进行的催化作用a.酶的二级结构主要有哪些构像？与酶的催化活性有什么关系？（小题）53答酶的二级结构螺旋、折叠、氏转角、无规卷曲二级结构与酶的催化活性的关系a-（3-二级结构的主要稳定因素是氢键，当氢键断裂，酶活性丧失.何谓酶的三级结构？有何特征？与酶的催化活性有什么关系？（小题）54答酶的三级结构是指整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置即肽链中所有原子在三维空间的排布位置特征）三级结构是具有二级结构的肽链盘绕折叠而形成的三维球状结构1）份子中的非极性基因集中在份子内部，形成酶份子的骨架，称为疏水核；而极性基团相2对集中于酶份子表面，形成亲水区）酶份子表面往往有一个内陷的凹槽，又称为裂隙，酶份子的活性中心就在其中三级结3构与酶的催化活性的关系三级结构的稳定因素是疏水键、离子键、氢键和范德华力，键的断裂将导致酶活性的丧失恢复以上化学键，酶的活性可以恢复.具有四级结构的酶有哪几类？酶的四级结构与酶的催化特性有何关系？（小题）55答具有四级结构的酶有

①仅具有催化作用的四级结构的酶，如多催化部位寡聚酶和多酶复合体；

②具有催化部位和调节部位的四级结构的酶，具有催化和调节两种作用，主要是别构酶四级结构与酶的催化特性的关系）多催化部位寡聚酶由若干相同亚基组成，每一个亚基上都有一个催化中心亚基分离时a普通酶活性丧失）多酶复合体由几个功能相关的酶嵌合而成的复合体四级结构破坏时酶活性减弱或者b消失）别构酶的四级结构破坏时，有些催化亚基仍然可以保持酶的催化活性，但是失去其调节功c能酶份子修饰有什么意义？修饰方法包括哪几大类？

56.答酶份子修饰的意义

①提高酶的催化效率（活力）；

②增强酶的稳定性；

③降低或者消除酶的抗原性；

④改变酶的动力学特征；

⑤产生新的催化能力；

⑥研究和了解酶份子中主链、侧链、组成单位、金属离子和各种物理因素对酸份子空间构象（活性中心）的影响酶份子的修饰方法

①主链修饰（肽链有限水解修饰）；

②侧链基团修饰；

③组成单位（氨基酸、核甘酸）置换修饰；

④金属离子置换修饰；

⑤物理修饰酶份子主链修饰包括哪些类型？修饰后可能浮现什么情况？

57.答酶份子主链修饰包括

①主链切断修饰一一酶蛋白的肽链被水解后，可能浮现以下三种情况中的一种、引起酶活性中心的破坏，酶失去催化功能

1、仍维持活性中心的完整构象，保持酶活力

2、有利于活性中心与底物结合并形成准确的催化部位，酶活力提高3后两种情况，肽链的水解在限定的肽键上进行，称肽链有限水解

②主链连接修饰一一两种或者两种以上的酶通过主链连接在一起，形成一个份子具有两种或者多种催化活性的修饰方法，形成多酶融合体.对酶蛋白侧链基团修饰的常用化学方法有哪些？哪一种专一性最好？为什么？58答对酶蛋白侧链基团修饰的常用化学方法有氨基修饰、竣基修饰、筑基修饰、胭基修饰、酚基修饰、咪理基修饰、写睬基修饰、份子内交联修饰、大份子结合修饰、亲和修饰I17/28其中亲和修饰的专一性最好，因为修饰剂只专一地与酶份子某一个位点上的某一个基团发生反应，与此位点以外的同一种或者不同种基团都不发生作用.如何对酶进行侧链基团修饰？59RNA答主要是对其氨基和羟基（酮基）的修饰，如将核酸类酶修饰为脱氧核酸类酶可提高酶的稳定性（尿喀咤替换为胸腺喀咤；核糖脱去）或者将核昔酸残基上连接氨基酸等有机化合物2，.0H就可以扩展酶的催化功能，提高酶的催化能力定点突变技术在酶份子修饰中有何应用？简述其主要的技术过程

60.答定点突变技术在酶份子修饰中的应用定点突变技术是指在序列中的某一特定位点上DNA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（）和酶份子组成Protein Engineering单位置换修饰中常用的技术定点突变技术，为氨基酸或者核甘酸的置换修饰提供了先进、可靠、行之有效的手段酶份子定点突变的过程

①新的酶份子结构的设计；

②突变基因碱基序列的确定；

③突变基因的获得；

④新酶的获得酶份子组成单位修饰的作用

61.答酶份子组成单位修饰的作用

①提高酶的催化效率；

②增强酶的稳定性；

③改变酶的专一性；

④获得各种核酸类酶金属离子置换修饰的主要过程及修饰后酶的催化特性会如何变化？

62.答金属离子置换修饰的主要过程）酶的分离纯化首先将欲进行修饰的酶经过分离纯化，除去杂质，获得具有一定纯度的酶液a）除去原有的金属离子在经过纯化的酶液中加入一定量的金属螯合剂，如乙二胺四乙酸b（EDTA）等，使酶份子中的金属离子与等形成螯合物通过透析、超滤、份子筛层析等方法，EDTA将金属螯合物从酶液中除去此时，酶往往成为无活性状EDTA-o）加入置换离子于去离子的酶液中加入一定量的另一种金属离子，酶蛋白与新加入的金属离子c结合，除去多余的置换离子，就可以得到经过金属离子置换后的酶修饰后酶的催化特性的变化

①提高酶的催化效率；

②增强酶的稳定性；

③改变酶的动力学特征酶份子的物理修饰普通在什么样的条件下进行？物理修饰有什么特点？

63.答物理修饰的条件是普通是在极端条件下，如高温、高压、高盐、极端值、有毒环境寺pH物理修饰的特点在于不改变酶的组成单位及其基团，酶份子中的共价键不发生改变，只是在物理因素的作用下，副键发生某些变化和重排，使酶的空间构象发生改变酶基因体外随机突变的常用方法及其特点

64.答:如下表体外随机突变方法易错技术从单一基因出发，通过改变反应条件，在基因扩增过程中使碱基PCR PCR配对浮现错误而引起基因突变基因重排技术从两条以上的正突变基因出发，经过酶切，不加引物的扩增，使PCR碱基序列重新排布而引起基因突变基因家族重排技术从基因家族的若干同源基因出发，经过酶切和不加引物的扩增，PCR使碱基序列重新排布而引起基因突变重排技术的主要过程有哪些步骤？它与基因家族重排技术有何异同？

65.DNA答重排技术的主要过程从两种或者多种同源正突变基因通过脱氧核糖核酸酶DNA I结构基因结构基因与多肽链有各自的对应关系结构基因上的遗传信息可以转录成为上的

24.mRNA遗传密码，再经翻译成为酶蛋白的多肽链，每一个结构基因对应一条多肽链启动基因由两个位点组成，一个是聚合酶的结合位点，另一个是环腺甘酸（）与

25.RNA cyclicAMP组成的复合物（）的结合位点CAP cAMP-CAP控制基因与调节基因产生的阻遏蛋白中的一种结构结合（阻遏蛋白是一种变构蛋白），在空间

26.上排击聚合酶与启动基因结合，从而控制酶生物合成的时机和合成速度RNA调节基因能够产生一种阻遏蛋白阻遏蛋白是一种由多个亚基组成的变构蛋白，它可以通过与

27.某些小份子效应物（诱导物或者阻遏物）的特异结合而改变其结构，从而改变它与控制基因的结合力控制子是基因表达和控制的一个完整单元，其中包括结构基因、控制基因和启动基因是一组

28.功能上相关，受同一调节基因控制的基因组成的一个遗传单位分解代谢物阻遏作用是指某些物质（主要是指葡萄糖和其它容易利用的碳源等）经过分解代谢

29.产生的物质阻遏某些酶（主要是诱导酶）生物合成的现象（也称为葡萄糖效应）诱导作用某些代谢物可以诱导某些酶的合成，是通过促进为该酶编码的基因的表达而进行的

30.反馈阻遏作用又称产物阻遏作用是指酶催化反应的产物或者代谢途径的终产物使酶的生物合

31.成受到阻遏的现象酶的生物合成酶在细胞内合成的过程

32.细胞活化保藏的菌种在用于发酵生产之前，必须接种于新鲜的固体培养基上，在一定的条件下

33.进行培养，使细胞的生命活性得以恢复的过程固定化细胞又称为固定化活细胞或者固定化增殖细胞，是指采用各种方法固定在载体上,在一定

34.的空间范围进行生长、繁殖和新陈代谢的细胞固定化原生质体是指固定在载体上，在一定的空间范围内进行生命活动的原生质体

35.沉淀分离（种）包括盐析沉淀法、等电点沉淀法、有机溶剂沉淀法、复合沉淀法、选择性变性

36.5沉淀法）盐析沉淀法简称盐析法，是利用不同蛋白质在不同的盐浓度条件下溶解度不同的特性，通过a在酶液中添加一定浓度的中性盐，使酶或者杂质从溶液中析出沉淀，从而使酶与杂质分离的过程）等电点沉淀法利用两性电解质在等电点时溶解度最低，以及不同的两性电解质有不同的等电b点这一特性，通过调节溶液的值，使酶或者杂质沉淀析出，从而使酶与杂质分离的方法pH）有机溶剂沉淀法利用酶与其它杂质在有机溶剂中的溶解度不同，通过添加一定量的某种有机c溶剂，使酶或者杂质沉淀析出，从而使酶与杂质分离的方法称为有机溶剂沉淀法）复合沉淀法在酶液中加入某些物质，使它与酶形成复合物而沉淀下来，从而使酶与杂质分离d的方法称为复合沉淀法）选择性变性沉淀法选择一定的条件使酶液中存在的某些杂蛋白等杂质变性沉淀，而不影响所e需的酶，这种分离方法称为选择性变性沉淀法离心分离（种）包括差速离心、密度梯度离心、等密梯度离心

37.3）差速离心是指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（主a要用于分离大小和密度相差较大的颗粒））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分离的一种区b带离心方法）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c用下，不同浮力密度的颗粒或者向下沉降，或者向上飘浮，只要时间足够长，（）等酶的作用，随机切割成若干片段，然后将这些随机片段在不加引物的条件下经DNase IDNA过多次循环，使这些随机片段互为模板和引物进行扩增、延伸、获得全长的基因这些PCR DNA基因全长基因由于是在不加引物的条件下由随机片段互为模板和引物扩增而成，其碱基序列DNA经过重新排布而形成众多的突变基因分离全长基因以后，可加入引物进行常规反应，使这PCR些全长突变基因进行扩增，以便进行定向选择）相同点两者原理相同，反应过程也相同a）不同点重排从通过易错等技术获得两个以上正突变基因出发进行重排；基因家族b DNAPCR重排从基因家族中若干同源基因出发进行重排构建突变基因文库的主要过程

66.答突变基因文库的主要过程）选择合适的载体（质粒、噬菌体、黏粒、噬菌粒）；1）基因重组连接酶连接突变基因和载体）2（DNA DNA；）组装突变基因文库（转入受体细胞或者包装成有感染活性的重组噬菌体）3o简述突变基因定向选择的过程

67.答突变基因定向选择的过程）突变基因与适宜的载体进行重组；1）组装形成突变基因文库（细胞或者噬菌体）;2）通过高通量筛选技术获得目的基因；3）目的基因表达获得所需进化酶4固定化酶有什么特点？

68.答固定化酶特点）不溶于水反应完成后，经过滤或者离心等简单分离，就可以回收，以重复使用，降低酶制剂a成本）具有一定的机械强度可将其装成酶柱，当底物溶液徐徐流经酶柱时，就能发生酶促反应，流b出液中，即含有酶促反应产物，其产物不易带杂质，收率高，易精制）稳定性提高酶柱往往可以连续使用数十次，而酶活力并无明显下降c常用的固定化方法有哪些？各自的优缺点如何？

69.答其固定方法有吸附法、包埋法、结合法、交联法、热处理法、吸附法通过载体表面和酶份子表面之间的氢键、疏水键和电子亲和力等物理作用力，将酶固1定于不溶性载体的方法，称为物理吸附法，简称吸附法■优点条件温和，操作简便，酶活力损失少缺点结合力弱，易解吸附・、包埋法将酶或者含酶细胞包埋于各种多孔载体中，使酶固定化的方法，称为包埋法2▲优点不与酶蛋白氨基酸残基反应，很少改变酶的高级结构，酶活回收率高缺点只适合作用于小份子底物和产物的酶i、结合法选择适宜的载体，使之通过共价键或者离子键，与酶结合在一起的固定化方法（）31离子键结合法特点活力损失小，但由于离子键结合，结合力弱，酶与载体之间结合不坚固，在、离子强度等条件改变时，酶易脱离pH共价键结合法（共价偶联法）特点结合很坚固，酶不会脱落，可以连续使用较长时间但

（2）载体活化的操作复杂，同时由于共价结合时可能影响酶的空间构象而影响酶的催化活性交联法利用双功能试剂或者多功能试剂在酶份子间、酶份子与惰性蛋白偶尔酶份子与载体

4.间进行交联反应，以共价键制备固定化酶的方法，优点结合坚固，可长期使用▲缺点）反应条件激烈，酶份子的多个基团被交联，酶活力损失大（119/28（）制备的固定化酶颗粒较小，给使用带来不便2热处理法将含酶细胞在一定温度下加热处理一段时间，使酶固定在细胞内，而制备得到固定

5.化细胞特点只合用于那些热稳定性较好的酶的固定化，在加热处理时，要严格控制好加X热温度和时间，以免引起酶的变性失活固定化方法吸附法包埋法离子键结合法共价键结合法交联法制备难易易较难易难较难结合程度弱强中等强强活力回收高高高低中等再生可能不能可能不能不能费用低低低高中等底物专一性不变不变不变可变可变包埋法包括哪两种？它们有什么异同？

70.答包埋法主要包括凝胶包埋法、半透膜包埋法）相同点都是利用膜的性质固定，不与酶蛋白氨基酸残基反应，很少改变酶的高级结构，酶活a回收率高适合作用于小份子底物和产物的酶）不同点凝胶包埋法所用的凝胶膜可以根据酶的大小来控制适宜的孔的大小而半透膜的孔径b是固定的.结合法包括哪两种？它们之间有什么异同？71答包括离子键结合法和共价键包埋法）相同点都是通过稳定的化学键将酶或者细胞固定在载体上的方法a）不同点

①离子键结合法所用载体普通是某些不溶于水的离子交换剂而共价键结合法普通多b用亲水载体，且载体必须先活化；

②离子键结合法酶与载体的结合较弱，而共价键结合法结合力很强,微生物细胞、动物细胞、植物细胞、原生质体最常用的固定化方法分别是什么？72答）微生物细胞固定化方法吸附法、包埋法、直接固定法；a）植物细胞固定化方法主要为吸附法与包埋法；b）动物细胞固定化方法主要为吸附法与包埋法；c）原生质体固定化方法主要采用凝胶包埋法d固定化细胞有什么特点？（大题）固定化微生物细胞、植物细胞、动物细胞和原生质体又分别有

73.什么特点？（小题）答固定化细胞的特点

①优越性一一降低成本，省去酶的分离纯化工作；既可作为单一酶，也可作为复合酶系完成部份代谢过程

②局限性一一细胞内多种酶的存在，会形成不需要的副产物；细胞膜、细胞壁和载体都存在着扩散限制作用、固定化植物细胞特点1）植物细胞经固定化后，由于有载体的保护作用，可减轻剪切力和其他外界因素对植物细胞的影a响.提高植物细胞的存活率和稳定性）细胞经固定化后，被束缚在一定的空间范围内进行生命活动，不容易会萃成团b）固定化植物细胞发酹可以简便地在不同的培养阶段更换不同的培养液，即首先在生长培养基中c生长增殖，在达到一定的细胞密度后，改换成发酵培养基，以利于生产各种所需的次级代谢物）固定化植物细胞可反复使用或者连续使用较长的一段时间，大大缩短生产周期，提高产率d）固定化植物细胞易于与培养液分离，利于产品的分离纯化，提高产品质量e、固定化动物细胞特点2）提高细胞存活率动物细胞经固定化后，由于有载体的保护作用，可以减轻或者免受剪切力a的影响，同时动物细胞可附着在载体表面生长，从而可显著提高动物细胞的存活率）提高产率动物细胞固定化后，可先在生长培养基中繁殖，使细胞在载体上形成最佳分布并达b到一定的细胞密度然后可简便地改换成发酵培养基，控制发酵条件，使细胞从生长期转变到生产期以利于提高产率）可反复使用固定化动物细胞可反复使用或者连续使用较长的时间，利于连续化自动化生产c）易于与产物分开固定化细胞易于与产物分开，利于产物分离纯化，提高产品质量d、固定化原生质体的特点3）固定化原生质体由于解除了细胞壁这一扩散屏障可增加细胞膜的通透性有利于氧气和营养物a质的传递和吸收，也有利于胞内物质的分泌，可显著提高产率）固定化原生质体由于有载体的保护作用，具有较好的操作稳定性和保存稳定性，可反复使用或b者连续使用较长的时间，利于连续化生产在冰箱保存较长期后仍能保持其生产能力）固定化原生质体易于和发酵产物分开，有利于产物的分离纯化，提高产品质量c）固定化原生质体发酵的培养基中需要添加渗透压稳定剂，以保持原生质体的稳定性d这些渗透压稳定剂在发酵结束后，可用层析或者膜分离技术等方法与产物分离）防止细胞壁的再生，可添加一些抗生素和酶e、固定化微生物细胞的特点4）固定化微生物细胞保持了细胞的完整结构和天然状态，稳定性好a）固定化微生物细胞保持了细胞内原有的酶系、辅酶体系和代谢调控体系，可以按照原来的代谢b途径进行新城代谢，并进行有效的代谢调节控制）发酵稳定性好，可以反复使用或者连续使用较长的一段时间c）固定化微生物细胞密度提高，可以提高产率d）提高固定化工程菌的质粒稳定性e固定化原生质体的制备过程中有什么注意事项？

74.答固定化原生质体的制备过程的注意事项）加入适当的渗透压稳定剂，防止原生质体破裂a）应选择对数生长期的细胞制备原生质体，以获得较高的原生质体形成率并保证原生质体的浓度b）加入胞壁溶解酶的种类、浓度、酶作用温度、值及作用时间需经过预试以确定最佳作用条c pH件）添加青霉素和酶以防止细胞壁再生d常用的非水介质体系包括哪几种？其中有机溶剂系统又包括哪几种？

75.答常用的非水介质体系包括

①有机溶剂系统（包括水不互溶有机溶剂单相体系、水互溶有机溶剂单相体系、水.有机溶剂两相体系、反相胶束体系）；

②超临界流体体系；

③离子液体系；

④气相体系；

⑤低共熔混合体系试述水在非水介质体系中的作用

76.答酶都溶于水，惟独在一定量的水存在的条件下，酶份子才干进行催化反应所以酶在有机介质中进行催化反应时，水是不可缺少的成份之

一一、水对酶份子空间构象的影响）酶份子惟独在空间构象完整的状态下，才具有催化功能在无水的条件下，酶的空间a21/28构象被破坏，酶将变性失活）酶份子需要一层水化层，以维持其完整的空间构象维持酶份子完整的空间构象所必需的最b低水量称为必需水，属于结合水必需水与酶份子的结构和性质有密切关系不同的酶，所要求的必需水的量有差别C）

二、水对酶催化反应速度的影响）有机介质中水的含量对酶催化反应速度有显著影响a）在催化反应速度达到最大时的水含量称为最适水含量b）最适水含量受有机溶剂和载体性质的影响，在实际应用时应当根据实际情况，通过实验确定最c适水含量

三、水对酶活性和选择性的调节一一水活度）普通用水活度来描述酶活性和水之间的关系a）水活度是指体系中水的逸度与纯水逸度之比通常可以用体系中水的蒸汽压与相同b条件下纯水的蒸汽压之比表示即（在一定条件下体系中的蒸汽压；A=Y P/P Pww0在相同条件下纯水的蒸汽压；气相中水的摩尔分数）P Y0w）最佳水活度即酶活力最高时的水活度，与体系中水的含量和溶剂的极性大小无关、，c（

0.55）也不受固定化载体的影响所以采用水活度作为参数来研究有机介质中水对酶催化作用的影响更为切当为什么用水活度描述有机溶剂中酶活性与水含量之间的关系？

77.答其原因有以下几点）水活度可以直接反映出体系中水分情况，与反应体系中水含量的和有机溶剂的极性无关1微水相是由固相（酶和载体）、液相（溶齐温和相（溶剂上的空间）组成的多相系统，平2）D衡状态时各相的水活度相同水活度不受固定化载体的影响水活度容易测定，用反应体系平衡后的气相相对湿度来表示3）酶在非水介质体系中具有最大催化活性时的水活度为什么都在摆布？

78.

0.55答因为酶在非水相介质中的最大催化活性与体系中水的含量和溶剂的极性大小无关，也不受固定化载体的影响所以采用水活度作为参数来研究有机介质中水对酶催化作用的影响更为切当，且都在摆布0・55试述有机溶剂在非水介质体系中的作用

79.答有机溶剂在非水介质体系中的作用有以下几点）有机溶剂对酶结构与功能的影响1）在水溶液中，酶份子均一地溶解于水溶液中，可以较好地保持其完整的空间结构在有机溶剂a中，酶份子（经过修饰后可溶于有机溶剂者除外）不能直接溶解，而是悬浮在溶剂中进行催化反应）根据酶份子的特性和有机溶剂的特性的不同，保持其空间结构完整性的情况也有所差别b）有些酶在有机溶剂的作用下，其空间结构会受到某些破坏，从而使酶的催化活性受到影响甚至c引起酶的变性失活有机溶剂对水的影响2）有机介质的极性越强，与水份子的相互作用越强，进而夺取酶份子表面的必需水，所以水含量必需增大才干维持酶活性有机溶剂对酶活性中心结合位点的影响3））当酶悬浮于有机溶剂中，有一部份溶剂能渗入到酶份子的活性中心，与底物竞争活性中心的结a合位点，降低底物结合能力，从而影响酶的催化活性）有机溶剂份子进入酶的活性中心，会影响活性中心的极性，可能降低酶与底物的结b22/28合能力有机溶剂对酶活性的影响4））极性较强的有机溶剂，如甲醇、乙醇等，会夺取酶份子的结合水，影响酶份子微环境的水化a层，从而降低酶的催化活性，甚至引起酶的变性失活因此应选择好所使用的溶剂，控制好介质中的含水量，如使用能与酶份子形成氢键的溶剂仿水溶剂甲酰胺、乙二醇等或者经过酶份子修饰提高酶份子的亲水性，避免酶在有机介质中因脱水而影响其催化活性）有机溶剂极性的强弱可以用极性系数表示是指有机溶剂在正辛烷与水两相中的分配b IgPP系数极性与极性系数呈反比，即极性系数越大，表明其极性越小；反之极性系数越小，则极性越强）有机溶剂的极性越强，越容易夺取前份子结合水，对酶活力的影响就越大极性系数c lgP2的极性溶剂普通不适宜作为有机介质酶催化的溶剂使用有机溶剂对底物和产物分配的影响5））有机溶剂与水之间的极性不同，在反应过程中会影响底物和产物的分配，从而影响酶的催化a反应）有机溶剂能改变酶份子必需水层中底物和产物的浓度疏水性太强，不利于疏水底物b lgP5,扩散到酶份子周围，酶活力下降；而亲水性底物的反应速率加快）普通选用的有机溶剂作为有机介质为宜c2VlgPW5）常用的有机溶剂有辛烷，正己烷，苯，毗噬，季丁醇，丙醇，乙月青，已酯，二氯甲泾笺d M3寸o为什么在非水介质体系中有机溶剂的极性系数要在之间？

80.2-5答其主要原因有以下两点）有机溶剂的极性选择要适当，极性过强的溶剂，会夺取较多的酶份子表面结合水，a（IgP2）影响酶份子的结构，并使疏水性底物的溶解度降低，从而降低酶反应速度，在普通情况下不选用；）极性过弱的溶剂，虽然对酶份子必需水的夺取较少，疏水性底物在有机溶剂中的b（IgP25）溶解度也较高，但是底物难于进入酶份子的必需水层，催化反应速度也不高综上所述，在非水介质体系中有机溶剂的极性系数要在之间2—

5.有机溶剂的介电常数与非水介质体系中酶的立体选择性有什么关系？81答酶在介电常数小的有机介质中立体选择性较强，而在介电常数大的有机介质中立体选择性较差因为介电常数小的介质中静电作用增强，进而酶份子结构的“刚性”增加在非水介质体系中生物催化反应有什么特点？

82.答其特点有）从反应的热力学平衡来看，可以将加水分解反应转为其逆反应，如酯的合成、肽的合成或者1酯交换反应；酶的热稳定性比水中要高，这对酶促反应的应用十分重要；2）在非水系统内酶不溶于有机相，很容易回收和反复使用；3）改变酶对底物的专一性，同一种酶在不同的有机溶剂中可以表现出不同的立体选择性；4）在非水系统内绝大多数有机化合物溶解度很高，特别是能提高非极性底物的溶解度；5）从低沸点的溶剂中可以容易地分离纯化产物；6）能抑制依赖于水的某些不利反应和副产物的产生；7）没有微生物的污染；8）固定化酶方法简单，在非水系统中酶不易脱离吸附的表面9）为什么酶在非水相中还可以保持稳定性和催化活性？

83.23/28答因为酶在非水相中酶蛋白份子上还存在着必需水，维持酶份子的天然构象和功能为什么有机相中酶活性低于水相？

84.答原因说明减少或者消除的措施充分搅动酶反应体系，或者使扩散性限制大多如此认为用小颗粒酶活性中心的封闭只造成几倍的酶活力的降低严重时采用晶体酶，而不用非晶体酶酶蛋白构象变化使用保护剂，或者在有机相中使在酶的冻干和其它脱水过程中产用两亲份子（亲水、亲油）制备生，溶剂通常不会引起这种变化酶的复合体底物脱离溶剂束缚能力差对于疏水性溶剂该情况严重，会造选择合适溶剂，产生适合的溶剂成酶活力至少倍的降低与底物的作用100过渡态不稳定过渡态部份暴露于溶剂时发生选择能够产生与过渡态相适应的溶剂降低构象的活动性由于夺取了结合水在无水和亲水选择最佳水活度、溶剂的脱水、溶剂中情况严重，导致酶活力降低选用疏水性溶剂、使用仿水溶剂至少倍和变性共溶添加剂100亚最适条件造成酶活力至少降低倍pH100在水相最适条件下脱去水pH分，或者使用有机相缓冲溶液.酶催化作用有什么特点？（小题）85答酶催化作用的特点有

①专一性强（绝对专一性和相对专一性）；

②酶催化作用的效率高；

③酶催化作用的条件温和.影响酶催化活性的因素有哪些？（小题）86答影响因素、温度、抑制剂、激活剂pH.什么是酶动力学？它在酶的应用过程中有何作用？（小题）87答酶反应动力学是研究酶催化反应速度及其影响因素的科学，是酶学研究的重要内容,也是酶应用的重要根据酶反应动力学的研究具有重要意义）动力学和其它技术一起，可以提供关于酶作用机制方面有价值的信息a）有助于了解酶在胞内条件下的作用，以及酶在代谢物浓度发生变化时的反应b）有助于说明如何控制酶的活性，从而为我们理解在生理条件下酶的调控机理提供有价值的指c导稳态学说与快速平衡学说有何异同？它们推导出来的米氏方程有何差异？

88.答快速平衡学说是年和在前人工作的基础上，根据酶反应的中间复1913Michaelis Menten合物学说，建立了快速平衡学说，推导出底物浓度与酶反应速率之间的定量关系E+S ES*!米氏方程为（）（）v=V[S]/K[S]max+稳态学说对米氏方程作了修正，认为酶促反应分为两步进行（）酶与底物作用形成酶■底物复合物（）1ES；（）E+S ES8-7（）复合物分解形成产物，释放出游离酶2ES上=（）ES E+P8-8%米氏方程为⑶）/（%」⑸）.米氏方程的意义、各有什么含义？（小题）89Km Vm答米氏方程的意义）米氏方程是对酶底物专一性的叙述；1）的比值可用于检验稳态机制或者平衡机制的合用性；2kcat/Km）酶在代谢中的作用，可以通过将值和主要底物的浓度联系起来进行判断3Km的含义等于酶促反应速度为最大反应速度一半时的底物浓度，单位是Km mol/L的含义是酶彻底被底物饱和时的反应速度Vm三种可逆抑制剂的作用特点及其对酶促反应动力学参数的影响

90.答可逆性抑制作用抑制剂以非共价键与酶或者酶-底物复合物可逆性结合，使酶的活性降低或者丧失；抑制剂可用透析、超滤等方法除去）竞争性抑制作用抑制剂与底物的结构相似，能与底物竞争酶的活性中心，从而妨碍酶底物复1合物的形成，使酶的活性降低特点）与结构类似，竞争酶的活性中心；a IS）抑制程度取决于抑制剂与酶的相对亲和力及⑸和［］；b I）动力学特点不变，表观个c VKma xm）非竞争性抑制抑制剂与酶活性中心外的必需基团结合，底物与酶的活性中心结合，两者互不2干扰抑制剂与底物之间无竞争关系，但会影响其活性特点）与结构不相似；抑制剂与酶活性中心外的必需基团结合；底物与活性中心结合；b iS）抑制程度取决于［］b I；）动力学特点表观不变c V1,Kmax m）反竞争性抑制抑制剂仅与酶和底物形成的中间产物结合，使的量下降，从而使酶失去催3ES化活性特点）抑制剂只与结合；a ES）抑制程度取决与［］及［］c IS；）动力学特点表观不变c V/K3Km/Vmax双底物反应体系包括哪些类型？

91.答双底物反应体系包括）三元复合物体系（序列反应

①有序反应；

②随机反应）1）不含三元复合物的体系（乒乓反应）2酶反应器根据结构不同可分为哪些类型？酶反应器根据操作方式不同又可分为哪些类型？

92.答酶反应器根据结构不同可分为搅拌罐式反应器（）、鼓泡式反应器（）、填充床式反STR BCR应器（）、流化床式反应器（）、膜反应器（）、喷射式反应器）酶反应器根据PCR FBRMR（PR操作方式不同可分分批式反应、连续式反应、流加（半）分批式反应各种酶反应器合用的酶和各自的特点

93.答反应器类型合用的操作方式合用的酶特点反应比较彻底，反应条件容易调节控制搅拌罐式反应器游离酶分批式流加分批固定化酶式连续式填充床式反应器连续式固定化酶密度大，可以提高酶催化反应的速度在工业生产中普遍使用流化床反应器分批式流加分批固定化酶流化床反应器具有混合均匀，传质和传热效式连续式果好，温度和值的调节控制比较容易，不pH易阻塞，对粘度较大反应液也可进行催化反应鼓泡式反应器游离酶鼓泡式反应器的结构简单，操作容易，剪切分批式流加分批力小，混合效果好，传质、传热效率高，适固定化酶式连续式合于有气体参预的反应游离酶膜反应器连续式清洗比较艰难固定化酶喷射式反应器连续式游离酶通入高压喷射蒸汽，实现酶与底物的混合，进行高温短时催化反应，合用于某些耐高温酶的反应如何根据酶的应用形式选择反应器？

94.答在体外进行酶催化反应时，酶的应用形式主要有游离酶和固定化酶（）游离酶反应器的选择1）游离酶催化反应最常用的反应器是搅拌罐式反应器搅拌罐式具有设备简单，操作简便，酶a与底物的混合较好，物质与热量的传递均匀，反应条件容易控制等优点，但是反应后酶与反应产物混合在一起，酶难于回收利用）对于有气体参预的酶催化反应，通常采用鼓泡式反应器鼓泡式反应器结构简单，操作容易，b混合均匀，物质与热量的传递效率高，是有气体参预的酶催化反应中常用的一种反应器）对于某些价格较高的酶，由于游离酶与反应产物混在一起，为了使酶能够回收，可以采用游c离酶膜反应器）对于某些耐高温的酶，如高温淀粉酶等，可以采用喷射式反应器，进行连续式的高温短时反d应喷射式反应器混合效果好，催化效率高，只合用于耐高温的酶固定化酶反应器的选择

（2））颗粒状的固定化酶可以采用搅拌罐式反应器、填充床式反应器、流化床式反应器、鼓泡式反a应器等进行催化反应）通常颗粒状、片状、膜状或者纤维状固定化酶均可采用填充床反应器（而颗粒状、粉b PCR）,末状及片状固定化酶均可使用于连续式搅拌罐膜状固定化酶要用膜式反应器（CSTR）,如何根据酶的反应动力学性质选择反应器？

95.答（）必须保证酶份子与底物份子能够有效碰撞，为此，必须使酶与底物在反应系统中混合均匀1搅拌罐式反应器、流化床式反应器均具有较好的混合效果填充床式反应器的混合效果较差在使用膜反应器时，也可以采用辅助搅拌或者其他方法，以提高混合效果，防止浓差极化有些酶催化反应，其反应产物对酶有反馈抑制作用

（2）对于具有产物反馈抑制作用的固定化酶，可以采用填充床式反应器；对于具有产物反馈抑制作用的游离酶，可以采用膜反应器底物浓度的高低对酶反应速度有显著影响

（3））有高浓度底物抑制作用的酶，如果采用分批搅拌罐式反应器，可以采取流加分a批反应的方式进行反应）对于具有小份子高浓度底物抑制作用的游离酶，可以采用游离酶膜反应器进行b催化反应；）对于具有高浓度底物抑制作用的固定化酶，可以采用连续搅拌罐式反应器、填c充床式反应器某些酶可以耐受工以上的高温，最好选用喷射式反应器

（4）00℃对于有气体参预的酶促反应，可选择鼓泡式反应器25）如何根据底物或者产物的理化性质选择反应器？

96.答（）反应底物或者产物的份子质量较大时，由于底物或者产物难于透过超滤膜的膜孔，所以一般1不采用膜反应器（）反应底物或者产物的溶解度较低、粘度较高时，应当选择搅拌罐式反应器或者流化床式反应2器，而不采用填充床式反应器和膜反应器，以免造成阻塞现象（）反应底物为气体时，通常选择鼓泡式反应器3（）可溶性底物合用于所有的反应器难溶底物或者底物溶液呈胶体状者，易阻塞填充床,可选4用颗粒状底物溶液可合用于当反应过程需要控制温度、调节时，选用更为FBRo CSTRopH CSTR方便（）有些需要小份子物质作为辅酶（辅酶可以看做是一种底物）的酶催化反应，通常不采用膜反5应器，以免辅酶的流失而影响催化反应的进行酶反应器的设计目的是什么？设计过程主要包括哪些内容？

97.答酶反应器的设计目的是希翼设计出生产成本最低、产品的质量和产量达到最高的酶反应器，并在实际应用中充分发挥酶的催化功能设计过程的主要内容、确定酶反应器的类型；、确认反应器的创造材料；、进行热量衡算；a bc、进行物料衡算d如何控制酶反应器的操作条件？（小题）

98.答酶反应器的操作条件主要包括温度、值、底物浓度、酶浓度、反应液的混合与流动等pH酶反应器应用过程中有哪些主意事项？

99.答需要注意以下四个问题

①保持酶反应器的操作稳定性；

②保持酶反应器中流体的流动方式和状态；

③防止酶的变性失活；

④防止微生物污染举例说明酶在医药领域的应用

100.答主要有三个方面）用酶进行疾病的诊断

1、根据体内原有酶活力的变化来诊断某些疾病；a、利用酶来测定体内某些物质的含量变化诊断疾病b）用酶进行疾病预防和治疗；2）用酶创造各种药物327/28举例说明酶在食品领域的应用

101.答主要有六个方面

①用酶进行食品保鲜；

②用酶进行淀粉类食品的生产；

③用酶进行蛋白类食品的生产；

④用酶进行果蔬类食品的生产；

⑤用酶进行食品添加剂的生产；

⑥用酶改善食品的品质和风味举例说明酶在工业领域的应用

102.答主要有三个方面

①用酶进行原料处理；

②用酶生产工业产品；

③加酶增强产品的使用效果举例说明酶在农业领域的应用

103.答主要有四个方面

①用酶进行农产品的保鲜；

②用酶进行农产品的加工；

③用酶进行农产品的质量检测；

④用酶进行各种饲料的生产.举例说明酶在环保、能源领域的应用104答主要有五个方面

①用酶进行环境监测；

②用酶进行废水处理；

③用酶生产可生物降解材料；

④用酶生产生物柴油；

⑤用酶生产氢气举例说明酶在生物技术领域的应用

105.答主要有三个方面

①用酶除去细胞壁；

②用酶进行大份子切割；

③用酶进行份子拼接PS亲爱的童鞋这次《酶工程》的复习资料题量非常大，但是答案中的不少细节说明都是为了方便大家理解才加之去的，也就是说考试时答题不用写这么多啦，只用答上小标题就可以了！还有哦，问答题后面加之了（小题）字样的题目是不会考大题的，大家看看就行啦！最后，希翼大家能继续保持上次份子考试的考风，不要带缩印进考场，遵守自己的承诺曾经洋就可以向来挪移到与它们各自的浮力密度恰好相等的位置（等密度点），住手运动形成区带这种方法称为等密梯度离心，或者称为平衡密度梯度离心膜过滤借助于一定孔径的高份子薄膜，将不同大小、不同形状和不同特性的物质颗粒或者份

38.子进行分离的技术称为膜分离技术过滤是借助于过滤介质将不同大小、不同形状的物质分离的技术过程

39.层析分离（种）包括吸附层析、分配层析、离子交换层析、凝胶层析、亲和层析、层析聚

40.6焦）吸附层析利用吸附剂对不同物质的吸附力不同而使混合物中各组分分离的层析方法a）分配层析利用各组分在两相中的分配系数不同，而使各组分分离的层析方法b）离子交换层析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c达到分离目的的层析方法）凝胶层析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份子质量不同而d达到物质分离的层析方法）亲和层析利用生物份子与配基之间所具有的专一而又可逆的亲和力，使生物份子分离纯e化的层析方法）层析聚焦将酶等两性物质的等电点特性，与离子交换层析的特性结合在一起，实现组分f分离的层析方法电泳分离（种）包括纸电泳、薄层电泳、薄膜电泳、凝胶电泳、等电聚焦电泳5）纸电泳是以滤纸为支持体的电泳技术a）薄层电泳是将支持体与缓冲液调制成适当厚度的薄层而进行电泳的技术b）薄膜电泳是以醋酸纤维等高份子物质制成的薄膜为支持体的电泳技术c）凝胶电泳是以各种具有网状结构的多孔凝胶作为支持体的电泳技术d）等电聚焦电泳是利用各组分等电点的不同而进行分离的电泳技术e萃取分离（种）包括有机溶剂萃取、双水相萃取、超临界萃取、反胶束萃取

41.4）有机溶剂萃取是利用溶质在水和有机溶剂中的溶解度不同而达到分离的萃取技术a）双水相萃取是利用溶质在两个互不相溶的水相中的溶解度不同而达到分离的萃取技术b）超临界萃取又称为超临界流体萃取，是利用欲分离物质与杂质在超临界流体中的溶解度c不同而达到分离的一种萃取技术）反胶束萃取是利用反胶束将酶或者其他蛋白质从混合液中萃取出来的一种分离纯化技术d结晶（种）盐析结晶法、有机溶剂结晶、透析平衡结晶、等电点结晶

42.4）盐析结晶是指在适当的温度和值等条件下，于接近饱和的酶液中缓慢增加某种中性a pH盐的浓度，使酶的溶解度慢慢降低，达到稍微过饱和状态，而析出酶晶体的过程）有机溶剂结晶是在接近饱和的酶液中慢慢加入某种有机溶剂，使酶的溶解度降低，而析b出酶晶体的过程）透析平衡结晶是将酶液装进透析袋，对一定浓度的盐溶液进行透析，使酶液逐步达到过c饱和状态而析出结晶的过程）等电点结晶是通过缓慢改变浓酶液的值，使之逐渐达到酶的等电点，而使酶析出结d pH晶的过程干燥是将固体、半固体或者浓缩液中的水分或者其它溶剂除去一部份，以获得含水分较少的

43.固体物质的过程酶份子修饰通过各种方法直接使酶份子的结构发生某些改变，从而改进酶的催化特性

44.3/28的技术过程浓缩是从低浓度酶液中除去部份水或者其它溶剂而成为高浓度酶液的过程

45.酶固定化采用各种方法将酶与水不溶性载体结合，制备固定化酶，而使酶的催化特性发生某

46.些改变的技术过程酶的非水相催化酶在非水介质中进行的催化作用称为酶的非水相催化

47.酶的活性中心酶份子中直接与底物结合并具有催化活性的特殊部位

48.酶份子的主链修饰利用酶份子主链的切断和连接，使酶份子的化学结构及其空间结构发生某

49.些改变，从而改变酶的特性和功能的方法侧链基团修饰采用一定的方法（普通为化学法）使酶的侧链基团发生改变，从而改变酶份子

50.的催化特性的修饰方法份子内交联修饰通过含有双功能基团的化合物（又称双功能试剂），如戊二醛、己二胺、葡

51.聚糖二乙醛等，在酶蛋白份子中相距较近的两个侧链基团之间形成共价交联，从而提高酶的稳定性的修饰方法大份子结合修饰采用水溶性大份子与酶蛋白的测链基团共价结合，使酶份子的空间构象发生

52.改变，从而改变酶的特性与功能的方法亲和修饰指修饰试剂只专一地与酶份子某一位点上的某一基团发生反应，而与此位点外的同

53.一种或者不同种基团都不发生作用的修饰方法定点突变是指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

54.DNA是蛋白质工程和酶份子组成单位置换修饰中常用的技术组成单位置换修饰将肽链上的某一个氨基酸（核昔酸）换成另一个氨基酸（核昔酸），引起

55.酶蛋白（酶空间构象的改变，从而改变酶的某些特性和功能的方法RNA）金属离子置换修饰把酶份子中的金属离子换成另一种金属离子，使酶的特性和功能发生改变

56.的修饰方法物理修饰通过各种物理方法使酶的空间构象发生改变，从而改变酶的某些特性和功能的方法

57.易错技术从酶的单一基因出发，通过改变反应条件，在基因扩增过程中使碱基配对

58.PCR PCR浮现错误而引起基因突变基因重排技术称为改组技术，是从种以上同源正突变基因出发，用酶（）切割

59.DNA2DNasel成随机片段，经过不加引物的多次循环，使的碱基序列重新排布而引起基因突变的PCR DNA技术过程基因家族重排技术又称为基因家族改组技术，是从基因家族的若干同源基因出发，用酶

60.）切割成随机片段，经过不加引物的多次循环，使的碱基序列重新排布而（DNasel PCRDNA引起基因突变的技术过程基因重组是在体外通过连接酶的作用，将基因与载体连接在一起形成重组的

61.DNA DNADNA技术过程突变基因文库的组装是将重组转入受体细胞或者包装成有感染活性的重组噬菌体的过

62.DNA程酶突变基因的定向选择是在人工控制条件的特殊环境下，按照人们所设定的进化方向对突变

63.基因进行选择,以获得具有优良催化特性的酶的突变体的技术过程吸附法通过载体表面和酶份子表面之间的氢键、疏水键和电子亲和力等物理作用力，将酶固

64.定于不溶性载体的方法，称为物理吸附法，简称吸附法包埋法将酶或者含酶细胞包埋于各种多孔载体中，使酶固定化的方法，称为包埋法

65.结合法选择适宜的载体，使之通过共价键或者离子键，与酶结合在一起的固定化方法，称为

66.结合法交联法利用双功能试剂或者多功能试剂在酶份子间、酶份子与惰性蛋白偶尔酶份子与载

67.4/28体间进行交联反应，以共价键制备固定化酶的方法热处理法将含酶细胞在一定温度下加热处理一段时间，使酶固定在细胞内，而制备得到固定

68.化细胞固定化细胞固定在载体上，并在一定空间范围内进行生命活动的细胞

69.细胞固定化通过各种方法，将细胞与水不溶性载体结合，制备固定化细胞的过程

70.份子记忆酶通过配体诱导、相互作用改变酶的构象，从而获得与配体类似物结合的能力，这

71.种由配体诱导产生的酶的记忆称为份子记忆记忆在有机介质反应中，酶所处的环境与酶在冻干或者吸附到载体上之前所使用的

72.pH pH缓冲液值相同的现象pH必需水酶份子需要一层水化层，以维持其完整的空间构象维持酶份子完整的空间构象所必

73.需的最低水量称为必需水，属于结合水水活度是指体系中水的逸度与纯水逸度之比通常可以用体系中水的蒸汽压与相同条件下纯

74.水的蒸汽压之比表示即A=Y P/Poww0酶反应动力学是研究各种因素对酶促反应速度的影响因素的学科，是酶学研究的重要内容，

75.也是酶应用的重要理论根据酶反应器用于各种酶进行催化反应的容器及其附属设备

76.搅拌罐反应器是带有搅拌装置的一类罐式反应器，由反应罐、搅拌器和保温装置组成

77.STR填充床反应器是将固定化酶堆叠在反应容器中进行催化反应的一种反应器，合用于固

78.PCR定化酶进行催化反应流化床反应器是通过流体使固定化酶颗粒在悬浮翻动状态下进行催化反应的一种反应

79.FBR器，合用于固定化酶进行连续催化反应鼓泡反应器是利用从反应器底部通入的气体产生的大量气泡，在上升过程中起到提供

80.BCR反应底物和混合两种作用的一类反应器也是一种无搅拌装置的反应器膜反应器是将酶催化反应与半透膜的分离作用组合在一起而成的反应器

81.MR喷射反应器是利用高压蒸汽的喷射作用，实现酶与底物的混合，进行高温短时催化反应

82.PR的一种反应器问试述酶工程的发展概况与前景（小题）

1.答年，日本的高峰让吉首先从米曲霉中制备得到高峰淀粉酶，用作消化剂，开创了近代1894酶的生产和应用的先例；年，德国的罗姆制得胰酶，用于皮革的软化1908年，法国的波伊登（）制备了细菌淀粉酶，应用于纺织品的退浆1908Boidin年，美国的华勒斯坦（）制得木瓜蛋白酶，用于除去啤酒中的蛋白质浑浊1911Wallestein此后，酶的生产和应用逐步发展然而在年代以前停留在从微生物、动物或者植物中50提取酶，加以利用阶段由于当时生产力落后，生产工艺较繁杂，难以进行大规模工业化生产年，采用微生物液体深层培养方法进行细菌）-淀粉酶的发酵生产，揭开了现代酶1949制剂工业的序幕年代以后，随着生化工程的发展，大多数酶制剂的生产已转向微生物流体深层发酵的方50法酶的应用越来越广泛年代开始了酶固定化研究年德国科学家首先将聚氨基苯乙烯树脂与淀粉酶，501953胃蛋白酶，痰肽酶和核糖核酸酶等结合,制成为了固定化酶年，法国的雅各）和莫诺德）提出控制子学说，阐明了酶生物1960（Jacob（Monod合成的调节机制，使酶的生物合成可以按照人们的意愿加以调节控制5/28年代，是固定化酶技术迅速发展的时期年，日本的千烟一郎首次在工业上应用601969固定化氨基酰化酶从.氨基酸生产.氨基酸浮现了〃酶工程〃这个名词来代表有效利用酶DL L的科学技术领域年代，用小份子化合物修饰酶份子侧链基团,使酶性质发生改变60年代，修饰剂的选用、修饰方法上又有了新的发展70年第一届国际酶工程学术会议在美国召开，当时的主题即是固定化酶，进一步开展1971了对微生物细胞固定化的研究年,千烟一郎首次利用固定化的大肠杆菌细胞生产天冬氨酸1973L-年，日本的铃木等固定化细胞生产-淀粉酶研究成功.所以说年代是固定化细胞1978a,70技术取得发展的时期年代，固定化细胞已能用于生产胞外酶,因此年代又发展了固定化原生质体技术，排80,80除了细胞壁这一障碍在酶的固定化技术发展的同时，酶份子修饰技术也取得了发展年代开始了酶的非水相催化的研究，扩大了酶的应用和生产领域80世纪年代迅速发展起来的动、植物细胞培养技术，继微生物发酵生产酶之后，已成2080为酶生产的又一种途径此外，份子生物学技术应用于酶学领域开展了酶的定向进化技术，使酶工程不断向广度和深度发展，显示出广阔而诱人的前景酶的定向进化技术摹拟自然进化过程，在体外进行基因随机突变，建立突变基因文库，通过人工控制条件的特殊环境，定向选择得到具有优良特性的酶的突变体的技术过程（DNA重排、高通量筛选、易错）PCR世纪年代，随着基因工程的广泛介入，一些原来只能由动物或者植物生产的酶,经2090过酶基因重组，可以在微生物上表达由于在发酵过程中很容易对微生物进行控制，因此“基因工程+发酵工艺+先进的发酵设备”可以算是酶工业的第三次飞跃此外，对抗体酶、人工酶、摹拟酶、酶电极（酶传感器）等方面以及酶的应用技术研究，在近年均取得了较大发展，使酶工程不断向广度和深度发展，显示出广阔而诱人的前景20蛋白类酶和核酸类酶的分类及命名原则（小题）

2.答蛋白酶酶）的分类与命名（P第大类，氧化还原酶；第大类，转移酶；第大类，水解酶；第大类，裂合酶；1234第大类，异构酶；第大类，合成酶（或者称连接酶）56酶的命名有两种方法系统名、推荐名系统名包括所有底物的名称、酶的作用基团和反应类型根据系统命名法每一个具体的酶还有一个系统编号，通常为四码编号，四码分别表明该酶的类型、酶促反应的供体、受体以及该酶的特定序号，之间用圆点隔开，前面加之表示EC国际酶学会推荐名只取一个较重要的底物名称和反应类型核酸类酶酶）的分类与命名（R）根据酶催化的底物是其本身份子还是其它份子，可以将酶分为份子内催化（a RNAR in-cis,也称为自我催化）和份子间催化）两类（in-trans）根据酶催化反应的类型，可以将酶分为剪切酶，剪接酶，和多功能酶等三类b R）根据酶的结构特点不同，可分为锤头型酶，发夹型酶，含型的酶，含型c R RRI IVSR IIIVS的酶等R蛋白类酶的推荐名和系统名称的异同（小题）

3.答推荐名和系统名的相同点是均指出了该酶的底物名称或者反应类型不同之处在于推荐名只取一个较重要的底物名称和反应类型，此命名法简单，应用历史长，但缺乏系统性，有时浮现曰酶数名或者一位数酶的现象而系统名包括所有底物的名称、酶6/28的作用基团和反应类型，使一种酶惟独一种名称根据系统命名法每一个具体的酶还有一个系统编号，通常为四码编号，四码分别表明该酶的类型、酶促反应的供体、受体以及该酶的特定序号，之间用圆点隔开，前面加之表示国际酶学会EC酶活力单位的测定（小题）

4.答酶活力的高低，是以酶活力的单位数来表示的酶活力单位的定义在特定条件下（温度可采用等条件均采用最适条件），每催25℃,pH lmin化的底物转化为产物的酶量定义为个酶活力单位或者在特定条件下，每秒催化1pmol11mol底物转化为产物的酶量定义为卡特（）1Kat1Kat=6X107111酶活力测定的方法化学测定法、光学测定法、气体测定法等酶活力测定的步骤（）根据酶催化的专一性，选择适宜的底物，并配制成一定浓度的底物溶液1（）根据酶的动力学性质，确定酶催化反应的温度、值、底物浓度、激活剂浓度等反应条2pH件

①温度室温）、体温）、酶反应最适温度或者其它选用的温度；

②（25℃（37℃PH值是酶催化反应的最适值；

③底物浓度应该大于等pH5Km（）在一定的条件下，将一定量的酶液和底物溶液混合均匀，适时记下反应开始的时间3（）反应到一定的时间，取出适量的反应液，运用各种生化检测技术，测定产物的生成量或4者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，然后再测定酶的主要生产有哪些方法？

5.答酶的生产方法可以分为提取分离法、生物合成法和化学合成法等种3）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前a提取出来，再与所含杂质进行分离的技术过程）酶的生物合成法生产是经过预先设计，通过人工操作，利用微生物细胞、植物细胞或者动b物细胞的生命活动而获得所需酶的技术过程）酶的化学合成法生产是按照酶的化学结构中氨基酸或者核昔酸的罗列顺序，通过化学反应c将一个一个的单体（氨基酸或者核甘酸）连接起来而获得所需酶的技术过程酶的主要提取方法和分离方法有哪些？

6.答酶的提取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，主要方法有盐溶液提取、酸溶液提取、碱溶液提取和有机溶剂提取等酶的分离纯化是采用各种生化分离技术使酶各种杂质分离的技术过程，主要的分离方法有离心分离、过滤与膜分离、萃取分离、沉淀分离、层析分离、电泳分离等.选择分离方法时必须考虑的问题7答在选用分离方法的时候要认真考虑

①目标酶份子特性及其它物理、化学性质；

②酶份子和杂质的主要性质差异；

③酶的使用目的和要求；

④技术实施的难以程度；

⑤分离成本的高低；

⑥是否会造成环境污染等采用生物合成法可分为哪几类？用该方法进行酶的生产时的普通步骤

8.答根据所使用的细胞种类不同，生物合成法可以分为微生物发酵产酶、植物细胞培养产酶和动物细胞培养产酶，其中又以微生物发酵产酶应用最广采用生物合成法进行酶的生产，首先要经过筛选、诱变、细胞融合、基因重组等方法获得优良的产酶细胞，然后在人工控制条件的生物反应器中进行细胞培养，通过细胞内物质的新陈代谢作用，生成所需的酶和各种代谢产物，再经过分离纯化得到人们所需的酶酶的发酵法生产可分为哪几类？哪一种方法应用最广泛？

9.答根据微生物细胞培养方式的不同，发酵法可以分为液体深层培养发酵、固体培养发酵、固定化细胞发酵、固定化原生质体发酵等其中液体深层培养发酵为主要方式酶生物合成的调节主要包括那几个水平？哪一个水平是最重要的？

10.7/28答酶生物合成的调节主要包括

①转录前的调节；

②转录水平的调节；

③转录产物的加工调节；

④翻译水平的调节；

⑤翻译产物的加工调节和酶降解的调节等其中转录水平的调节（基因调节）对酶的生物合成是最重要的调节什么是分解代谢物阻遏作用？其作用机理是什么？

11.答分解代谢物阻遏作用是指某些物质（主要是指葡萄糖和其它容易利用的碳源等）经过分解代谢产生的物质阻遏某些酶（主要是诱导酶）生物合成的现象（也称为葡萄糖效应）分解代谢物阻遏作用之所以产生，是由于某些物质（如葡萄糖等）经过分解代谢放出能量，有一部份能量储存在中是由和通过磷酸化作用生成的这样细胞内浓ATP ATPAMP ADPATP度增加，就使的浓度降低，存在于细胞内的就通过磷酸二酯酶的作用水解生成AMP CAMPAMPo同时，腺甘酸环化酶的活化受到抑制而使的生成受阻，从而导致细胞内的浓度降CAMP CAMP低，这就必然使的复合物的浓度随之降低结果启动子的相应位点上没有足够的cAMP-CAP复合物结合，聚合酶也就无法结合到其在启动子的相应位点上，转录无法进行，cAMP-CAP RNA酶的生物合成受到阻遏乳糖控制子的调节原理

12.答乳糖控制子具有正调节和负调节两种调节机制，两者同时独立调控乳糖控制子，只有当结合到上和阻遏蛋白脱离时，才开始结构基因的转录CAP.cAMP lacPlac0）分解代谢物阻遏作用当葡萄糖存在时，因为分解葡萄糖的酶类属于组成酶，能迅速地将a葡萄糖降解成某种中间产物并产生大量的能量贮存于中，所以会大量消耗（X）,ATP ADP和既会促进分解成进行补充，同时又会阻挠释放能量并环化形成AMP oX CAMPAMP ATP从而降低了的浓度，继而阻遏了聚合酶与启动基因的结合，相关酶的CAMP,CAMP RNA合成受到抑制反之可推）诱导作用在无诱导物时，聚合酶的结合位点与阻遏蛋白相结合，在空间上排挤b RNARNA聚合酶，使之脱离启动子部位，使结构基因⑸无法进行转录，酶的生物合成受阻（P）当培养基中以乳糖为惟一碳源时，细胞吸收乳糖转变为别乳糖别乳糖作为诱导物与阻遏蛋白结合，使阻遏蛋白的结构发生改变，从而使它与控制基因的结合力减弱，阻遏蛋白不能与控制基因结合，就使聚合酶可以与启动子结合，进行转录而合成结构基因所对RNA应的酶色氨酸控制子的调节原理

13.答其调控机制包括可阻遏的负调控作用机制和衰减作用

①可阻遏的负调控以编码阻遏蛋白，色氨酸作为辅阻遏物，激活阻遏蛋白，惟独激活的trp阻遏蛋白才干结合到上从而阻挠聚合酶与的结合，转录被抑制trp0RNA trpP

②衰减作用前导区有个以、、、表示的片段，它们以两种不同的方式进行碱基trp L41234配对形成颈环结构，有时以与配对，有时只以互补配对，在前导序列第位与第1-

23.

42.310位上有相邻的两个色氨酸密码子11）当细胞中含量高时，相应的也高，使德前导肽顺利翻译，由于原核细胞中转a trptrp-tRNA录与翻译偶联，前导肽翻译快，在区转录完，核糖体到区；前导区只能配对形成423-4终止子样的茎环结构转录住手）当环境中缺乏时，减少，前导肽翻译速度慢，区转录完成时，核糖体仅在b trptrp-tRNA41区，前导区配对，区保持单链，转录继续2-34细菌通过阻遏与衰减作用两种机制的协调配合实现对控制子转录调控的最高水平trp用于酶的生产的细胞所必需具备的条件

14.答

①酶的产量高；

②产酶稳定性好；

③容易培养和管理；

④利于酶的分离纯化；

⑤安全可靠、无毒性等培养基的基本组分（小题）

15.8/28答培养基的组分普通包括碳源、氮源、水、无机盐和生长因子等几方面植物细胞培养基的特点（小题）

16.答植物细胞培养的培养基的主要特点有）植物细胞的生长和代谢需要大量的无机盐，除了、、、、、、等大量元素以a PS NK NaCa Mg外，还需要、、、、、、等微量元素Mn ZnCo MoCu BI）植物细胞需要多种维生素和植物生长激素b）植物细胞要求的氮源普通为无机氮源c）植物细胞普通以蔗糖为碳源d动物细胞培养基的特点（小题）

17.答动物细胞培养基的组成较为复杂，包括氨基酸、维生素、无机盐、葡萄糖、激素、生长因子等）在动物细胞培养基中，必须加进各种必需氨基酸，多数动物细胞利用谷氨酰胺作为碳源和a能源）动物细胞培养基中普通要加入血清以提供所需的各种维生素b）动物细胞培养基中必须添加含有大量元素的无机盐，用于调节培养基的渗透压c）大多数动物细胞培养基中使用葡萄糖作为碳源和能源，但含量不能太高否则分解产生乳糖d改变pHo）动物细胞生长需要激素和生长因子，普通由血清提供e酶生产的工艺流程及工艺条件的控制

18.答酶生产的工艺流程保藏的菌种在用于发酵生产之前，必须接种于新鲜的固体培养基上，在一定的条件下进行培养，使细胞的生命活性得以恢复，这个过程称为细胞活化活化了的细胞需在种子培养基中经过一级乃至数级的扩大培养，以获得足够数量的优质细胞后扩大培养的细胞通过三条途径产酶

①将扩大培养的细胞制备成原生质体，然后固定化，接入发酵罐中后加入培养基产酶；

②将扩大培养的细胞制备成固定化细胞，然后进行预培养，接入发酵罐中后通入无菌空气产酶；直接生产产品酶最后将生产的产品分离纯化，得到所需03的酶）值的控制培养基的必须控制在一定的范围内，以满足不同类型微生物的生长繁殖a pHpH或者产生代谢产物为了维持培养基的相对恒定，通常在培养基中加入缓冲剂，pHpH或者在进行工业发酵时补加酸、碱）温度的控制细胞的生长繁殖和发酵产酶需要一定的温度条件在一定的温度范围内，细b胞才干正常生长、繁殖和维持正常的新陈代谢温度的调节普通采用热水升温、冷水降温的方法）溶解氧的控制可以通过调节通气量、氧的分压、气液接触时间、气液接触面积和改变培c养液的性质来调节溶解氧调节溶解氧的方法有哪些？

19.答

①调节通气量；

②调节氧的分压；

③调节气液接触时间（流速）；

④调节气液接触面积（搅拌）；

⑤改变培养液的性质（黏度、气泡以及温度）提高酶产量的措施

20.答提高酶产量的措施有以下几点）添加诱导物对于诱导酶的发酵生产，在发酵过程中的某个适宜的时机，添加适宜的诱导a物，可以显著提高酶的产量）控制阻遏物的浓度控制阻遏物的浓度是解除阻遏、提高酶产量的有效措施b）添加表面活性剂表面活性剂可以与细胞膜相互作用，增加细胞的透过性，有利于胞外酶c的分泌，从而提高酶的产量）添加产酶促进剂是指可以促进产酶、但是作用机理未阐明清晰的物质d9/28。