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酶工程复习要点

酶工程复习要点
酶工程复习要点

1、酶的催化作用特点:具有专一性,催化效率高和反应条件温和等显著特点。

2、酶研究的两个方向:理论研究方向和应用研究方向。理论研究方向:酶的理化性质、催化性质、催化机制等。应用研究:促进了酶工程的形成。

3、酶工程的定义:利用酶或者微生物细胞,动植物细胞,细胞器,借助于酶的催化作用,通过工程学手段生产产品或提供社会服务的科学体系。

4、酶工程的应用范围:①对生物资源中天然酶的开发和生产②自然酶的分离纯化与鉴定技术③酶的固定化技术④酶反应器的研制与应用⑤与其它生物技术领域的交叉与渗透。

5、酶工程的组成:①酶的发酵生产②酶的分离纯化③酶分子修饰④酶和细胞固定化⑤酶反应器和酶的应用等方面。

6、酶工程的主要任务:通过预先设计,经过人工操作控制而获得大量所需的酶,并通过各种方法使酶发挥其最大的催化功能。

8、酶的分类:第1类,氧化还原酶;第2类,转移酶;第3类,水解酶;第4类,裂合酶;第5类,异构酶;第6类,合成酶;第7类,核酸类酶。

9、酶的作用机制:酶的催化机理可能与几种因素有关:酶与底物结合时,两者构象的改变使它们互相契合,底物分子适当地向酶分子活性中心靠近,并且趋向于酶的催化部位,使活性中心这一局部地区额底物浓度大大增高,并使底物分子发生扭曲,易于断裂。在另一些情况中,可能还有一些其他的因素使酶反应速度稍有一些提高,如酶与底物形成有一定稳定度的过渡态中间物——共价的ES中间物,这种ES中间物又可迅速地分解成产物,又如酶活性中心的质子供体和质子受体对底物分子进行了广义的酸碱催化等。

10、酶的催化能力:酶仅能改变化学反应的速度,并不不能改变化学反应的平衡点。酶本身在反应前后也不发生变化例如肽键遇水自发地进行水解的反应极为缓慢,当有蛋白酶存在时,这个反应则进行得十分迅速,可降低反应的活化能。在一个化学反应体系中,反应开始时,反应物(S)分子的平均能量水平较低为“初态”,在反应的任何一瞬间反应物中都有一部

分分子具有了比初态更高一些的能量,高出的这一部分能量称为活化能,使这些分子进入“过渡态”,这时就能形成或打破一些化学键,形成新的物质——产物(P)。即S变为P。这些具有较高能量,处于活化态的分子称为活化分子,反应物中这种活化分子愈多,反应速率就越快。活化能的定义是在一定温度下一摩尔底物全部进入活化态所需要的自由能,单位是焦耳/摩尔。

11、酶的专一性:酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类结构相似的底物进行某种类型的反应。如果没有酶的专一性,在细胞中有秩序的物质代谢将不复存在,而且酶的应用将如同其他非酶催化剂那样受到局限。酶的专一性可以分为两类:①绝对专一性:一种酶只能催化一种物质进行一种反应,这种高度的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物质进行某种相同类型的反应,这种专一性称为相对专一性。

12、酶的专一性确定过程:首先要选择一种该酶可催化的物质作为该酶的作用底物,通过实验确定其最适PH、温度等反应条件,其次是实验底物浓度对反应速度的影响,确定其米氏常数,然后用其他有可能是该酶作用底物的物质,在相同条件下逐个进行实验,有时要在不同条件下逐个试验,观察是否有催化反应发生,从而确定该酶是属于绝对专一性还是相对专一性,可作用于一类物质,可以选择几种有代表性的底物,求出各自的值,在某些情况下,不同底物有不同的最适PH值,而PH对有一定的影响,此时必须作出不同底物各自的PH曲线。然后再在各自的最适PH值条件下进行试验,以确定各底物相对应的值,在进行酶的专一性试验时,所使用的酶和各种底物都要尽可能地纯。对于有对称碳原子的物质,应分别对不同的光学异构进行试验。

13、酶活力是酶的数量的量度指标,酶的比活力是酶纯度的量度指标,酶转换数是酶催化效率的量度指标,而酶结合效率是酶被固定比例的量度指标。

14、固定化酶活性损失的原因:酶本身失活、没从载体上脱落或载体破碎或溶解。

15、酶活的可调节性:酶活性调解的几种方式:①酶浓度的调节②激素调节③共价修饰调

节④限制性蛋白水解⑤抑制剂调节⑥反馈调节⑦金属离子和其它小分子调节。

16、几种调节机理:①别构效应的调控②可逆共价修饰调控③酶原的激活④激促蛋白质或抑制蛋白质的调控。

17、酶活力单位:每一min催化1的底物转化为产物的酶量定义为一个活力单位。

18、酶的比活力:是指在特定条件下,每1mg酶蛋白所具有的酶活力单位数,即酶比活力=酶活力/mg酶蛋白。

19、酶与抑制剂结合后如果值增加,则该抑制属于竞争性抑制,不变,抑制属于非竞争性抑制。减小,抑制属于反竞争性抑制。

20、酶的生产菌种要求:①酶的产量高。酶的性质应符合使用要求,而且最好是胞外酶生产菌;②酶的产量高发酵周期短,培养条件易控制。;③菌种产酶性能稳定,不易变异退化,不易感染噬菌体;④酶产物易分离纯化,回收率高;⑤不是致病菌,在系统发育上,最好与病原体无关,不产毒素。

21、终止酶反应的方法有:①反应时间一到,立即取出适量的反应液,置于沸水裕中,加热使酶失活②立即加入适宜的酶变性剂,使酶失活③加入酸或钾溶液,使反应的PH值迅速远离酶催化反应的最适PH,从而终止反应。④将取出的反应液立即置于冰粒堆中,或冰盐溶液中,使反应液的温度迅速降低至10摄氏度以下等等。

22、维持酶的稳定化的作用力:①金属离子、底物、辅因子和其他低相对分子质量配体的结合作用②盐桥和氢键③二硫键④对氧化修饰敏感的氨基酸含量较低⑤氨基酸残基的坚实装配⑥疏水相互作用。⑦蛋白质—蛋白质和蛋白质—脂的作用。

23、稳定天然酶的方法:①固定化②非共价修饰③化学修饰④蛋白质工程。

24、酶生物合成的基本过程:RNA的生物合成;翻译;肽链合成的起始;肽链的延长;肽链合成额终止:随着肽链的延伸,mRNA与70s核糖体不断地作相対移动,当mRNA分子中的终止密码子(UAA,UAG,UGA)移动到核糖体的A位时,没有相应的氨酰-tRNA进入,此时

释放因子(Release Factor)进入A位,并与终止密码子结合。据研究表明,释放因子有两种,其中RF-1可与UAA和UAG结合,而RF-2可与UAA和UGA结合。在释放因子进入A位后,已合成的完整肽链从P位转移到A位时,被释放出来,随之70s核糖体解离成为30s 亚基和50s亚基,可重新用于下一次肽链的合成。新合成的肽链释放出来后,还需经过加工才能形成完整空间结构的酶或蛋白质。加工过程首先经过脱肽甲酰酶的作用,使甲酰甲硫氨酸残基上的甲酰基除去。有时还需要在氨肽酶的作用下从肽链的N-末端切除一个或数个氨基酸残基,然后自动折叠盘曲成完整的空间结构。

25、酶生物合成的调节:转录水平的调节控制,又称为基因的调节控制,这种控制理论最早是由雅各和莫诺德于1960年提出的操纵子学说来阐明的,基因对酶生物合成的调节控制有3种模式。即分解代谢物阻遏作用,酶合成的诱导作用以及酶合成的反馈阻遏作用。操纵子学说认为DNA分子中的酶生物合成有关基因有四种,即操纵基因、调节基因、启动基因和结构基因,它们共同作用只能执行一个基因功能。

26、酶的合成类型:酶的生物合成模式分为4种:①同步合成型:E合成与细胞合成生长同步。当细胞进入对数生长期,酶大量产生,细胞进入平衡期酶合成停止,其生物合成可被诱导,不受分解代谢产物和尾产物阻遏,对应的mRNA不稳定。②延续合成型:酶合成伴随着细胞生长开始,但在细胞进入平衡期后,酶还可延续合成较长的一段时间。可诱导,不受尾产物阻遏和降解代谢产物阻遏,其对应的mRNA相对稳定。③中期合成型:酶的合成在细胞生长一段时间后才开始,而进入细胞平衡期之后合成终止。受尾产物阻遏,其对应的mRNA 不稳定。④滞后合成型:只有当细胞生长进入平衡期后酶才开始大量积累,可能受分解代谢产物阻遏,阻遏解除后,酶合成开始,其对应的mRNA稳定性高。

27、最理想的合成模型是延续合成型:属于该类的酶可以使组成酶也可以是诱导酶。

28、提高酶产量的措施:①添加诱导物②控制阻遏物浓度③添加表面活性剂④添加产酶促进剂⑤其他条件的控制,如菌体浓度,基质浓度,二氧化碳等。

29、酶(蛋白质)的分离纯化步骤:①材料的预处理及细胞破碎:将酶从组织或细胞中释放出来并保持原来的天然状态,不丧失活性。②蛋白质的抽提:通常选择适当的缓冲液溶剂把蛋白质抽提出来。③蛋白质粗制品的获得:选用适当的方法将所要的蛋白质以其他杂蛋白分离开来。④样品的进一步纯化:所得的蛋白质一般含有其他杂蛋白质,需进一步分离提纯才能得到有一定纯度的样品。将酶从细胞或培养基中提出,在与杂质分开,而获得与使用目的要求相适应的有一定纯度的酶产品的过程。

30、酶分离纯化的原则(思路):①原料来源方便,成本低,酶含量及比活力高,可容性和稳定性好。②了解酶生物合成的基因分子学背景。三八加工条件尽可能温和,减少破坏天然构象而导致失活。④提供有利于酶活保持的最适溶液环境。⑤建立灵敏、特异、精确的检测手段,有效评估纯化过程。⑥选择恰当的纯化策略。

31、酶固定化的四种方法:①包埋法②吸附法③交联法④共价偶联法。

32、固定化酶的优点:①极易将固定化酶与底物、产物分开②可长时间进行反应③可提高酶的稳定性④酶反应过程能严格控制⑤产物溶液中无酶残留,产物易提取⑥适合于多酶反应

⑦可增加产物收率,提高产物质量⑧酶的使用效率高,成本低。

33、固定化酶的缺点:①固定化时酶活力有损失②只是用于可溶性底物,而且较适用于小分子底物③不像完整细胞能进行多酶序列反应,特别是需要辅因子的反应④对胞内酶生产较麻烦。

34、固定化后酶活力变化的可能原因:①酶分子空间构象有所变化,甚至影响活性中心的氨基酸;②酶分子空间自由度(空间位阻)受到限制,影响活性中心对底物的定位作用;③骨扩散阻力使底物分子与活性中心的接近受阻;④包埋时酶被高分子物质半透膜包围,大分子底物不能透过膜与酶接近。

35、固定化后对酶稳定性的影响:①热稳定性提高②对各种有机试剂及酶抑制剂的稳定性提高③对PH稳定性、对蛋白酶稳定性、贮存稳定性和操作稳定性提高。

36、固定化后提高稳定性的原因:①固定化后酶分子与载体多点连接,可防止酶分子伸展变形。②酶的活力缓慢释放③抑制酶的自降解。

37、固定化酶的最适温度的变化:最适温度升高,这是个有利的结果。

38、固定化后最适PH和米氏常数也会变化。

39、评价酶固定化的指标:①固定化酶的比活②操作半衰期③酶结合效率固定化指标④酶活力回收率⑤相对酶活力

40、酶的化学修饰就是对酶在分子水平上用化学方法进行改造,即在体外将酶分子通过人工方法与一些化学基团,特别是具有生物相容性的大分子进行共价连接,从而改变酶分子的酶学性质的技术。其目的在于提高酶的稳定性,对于医学上的治疗用酶,还有一个目的就是要降低或消除酶分子的免疫原性,在基础酶学研究中,化学修饰也是研究酶的活性中心性质的重要手段。

41、酶化学修饰的机理:影响蛋白质化学修饰反应进程的因素主要有两个:一是蛋白质功能基团的反应性,二是修饰剂的反应性。(1)影响酶蛋白功能基反应性的因素:A、微区的极性对整个反应速度的影响还与反应的类型有密切的关系。B、氢键效应维持其稳定性,也是使PK发生改变的一个因素。C、静电效应影响蛋白质中可电离氨基酸侧链的PK值的重要因素。D、位阻效应的空间障碍影响反应基团性质。(2)修饰剂反应性的决定因素:A、选择吸附能使修饰过程的速度加强了。B、静电相互作用可使修饰剂向多功能部位中的一个残基定位,或向双功能基的一侧定位。C、位阻因素可能阻止修饰剂与功能基的正常反应。

D、催化因素也可以增加其稳定性。

42、修饰酶的特性:①热稳定性提高。②抗各类失活因子能力提高;③抗原性消除。④体内半衰期延长⑤最适PH改变⑥酶学性质变化⑦对组织分布能力改变。

43、简述修饰酶热稳定性提高的原因:由于修饰剂共价连接于酶分子后,使酶的天然构象产生一定的“刚性”,不易伸展失活,并减少了酶分子内部基团的热振动,从而增加了热稳定性。而且这种热稳定性效果和修饰剂与酶之间的交联点的数目有关,通常交联点增多,酶的热稳定性就可提高。热稳定性提高的另外一个原因是修饰剂本身增加了酶分子的表面亲

水性,使酶分子在水溶液中形成新的氢键和盐桥。

44、简述修饰酶抗各类失活因子能力提高的原因:修饰剂所产生的的空间屏蔽有效地阻挡了水解酶、抑制剂等失活因子的进攻,或酶分子中对蛋白水解酶等失活因子敏感的基团被修饰。

45、酶反应器的类型:①游离酶反应器(搅拌罐式反应器、超滤膜酶反应器)②固定化酶反应器(搅拌罐型反应器、固定床型反应器、流化床型反应器、膜型反应器)③鼓泡塔型反应器。

46、酶反应器的选择(依据):(1)酶的形状、大小及机械强度;(2)底物的性质;(3)反应操作的要求;(4)反应动力学及传质传热特性;(5)酶的稳定性、再生及更换;(6)反应器的制造成本,运行成本及应用的可塑性等。

47、酶反应器的操作要点:①控制酶反应器中流动状态②维持酶反应器的恒定生产能力③保持酶反应器的稳定,使其能长期运转使用④防止酶反应器的污染。

48、简述微生物污染对酶反应器操作的影响:因为微生物污染会消耗底物或产物,产生酶和代谢产物,进而使产物降解,或者产生令人厌恶的副产物,或者使目定化酶活性载体降解。当产物如抗生素、酒精、有机酸能抑制微生物生长时,污染会减小。向底物加入杀菌剂、抑菌剂、有机溶剂或将底物料液预先过滤等也是防止污染的办法之一。在温度45℃以上或在酸性、碱性缓冲液中进行操作都可减少微生物的污染。高浓度底物可以提高渗透压、降低水活度、抑制微生物生长。此外,酶反应器在每次使用后,反应器要进行适当消毒。

49、模拟酶:又称人工酶或酶模型。一般来说,模拟酶是在分子水平上模拟酶的活性部位的形状、大小及其微环境等结构特征,以及酶的作用机理的立体化学等特征而设计的一种具有催化作用的人工物质。、

50、设计人工酶模型考虑的因素:①对酶活性中心底物复合物的了解②对酶的专一性机器同底物结合的方式与能力的了解③应具有足够的水溶性,并在接近生理条件下保持其催化活性。

51、模拟酶的分类:①主——客体酶模型:包括糊精、冠醚、穴醚、杂环大环化合物和卟

啉类。②胶束酶模型③肽酶④抗体酶⑤分子印迹酶模型⑥半合成酶。

52、酶与抗体的区别:酶:能与反应过渡态物质进行选择性结合的催化物质。抗体:机体的免疫系统生产的,可以和基态分子结合的物质。抗体分子具有的多样性赋予它几乎无限的识别能力,从而产生高度特异性和亲和性。

53、抗体酶:利用抗体的高度选择性和酶的高效催化能力相结合,生产的一类具有催化活力的免疫球蛋白。

54、抗体酶的制备:拷贝法、引入法、诱导法等。

55、酶在非水相催化的意义:①可作用于水不溶底物,拓宽底物范围②改变平衡点,调节反应方向③刚性增加,增强专一性,有利于调控催化底物的选择性。④酶的热稳定性提高⑤酶不溶于有机溶剂,反应后酶易回收⑥可避免微生物污染⑦减少由水引起的副产物⑧有机相中产物提取简便。

56、有机相反应体系:(1)非极性有机溶剂——酶悬浮体系:用非极性有机溶剂取代所有的大量水,使固体酶悬浮在有机相中,但仍然含有必须的结合水以保持酶的催化活性。酶的状态可以是结晶态、冻干状态、沉淀状态或者吸附在固体载体表面上。(2)有机溶剂与水形成均匀的单相溶液体系:酶、底物合产物都能溶解在这种体系中。(3)由含有溶解酶的水相和一个非极性的有机溶剂相组成的两相体系。

57、非水介质酶存在状态:第一类:固态酶:它包括冷冻干燥的酶粉或固定化酶,它们以固体形式存在有机溶剂中。利用结晶酶进行非水介质中催化反应和酶结构的研究,结晶酶的结构更接近于水溶液中酶的结构,它的催化效率也远高于其他类型的固态酶。第二类:可溶解酶:它主要包括水溶性大分子共价修饰酶和非共价修饰的高分子——酶复合物、表面活性剂——酶复合物以及微乳液中的酶等。

58、非水相中酶学性质:(1)热稳定性增加,原因:有机溶剂缺少使酶热失活的水分子,使得酶分子中谷氨酸等的脱氨基作用,天冬氨酸肽键的水解,二硫键的破坏等失活作用难以发生。(2)底物特异性增强:原因:有机相中底物与酶结合不再依靠疏水作用,而是利用

二者结合的自由能来加速反应;底物和介质的疏水性直接影响底物在酶活中心和介质二者之间的分配,进而影响专一性和催化效率。(3)对映体选择性减弱:原因:两种对映体物质(D、L)从酶的疏水部位置换水分子的能力不同,而在疏水性很强的非水相,这种置换就变得差异不大了。(4)键选择性改变。(5)PH记忆。

59、酶的定向进化是指在实验室中模仿自然进化的关键步骤(突变、重组和筛选),在较短的时间内完成漫长的自然进化过程,有效改造蛋白质,使之适于人类的需要。其特点》认为引发、较短时间、认为选择。应用:提高酶的催化效率、增强酶的稳定性、改变酶的底物特异性。

60、设计“L-谷氨酸脱羧酶的固定化”的固定化过程?

答:固定化方法:包埋法;

基本原理:在酶本身不发生化学反应的情况下,将其包埋进半透性的多聚物内。水分、小分子底物和产物可以自由出入,而酶蛋白却不会漏出。

步骤1:酶与载体溶液混合;

解说:按1:20的比例将酶液加到50mL 2.5%海藻酸钠溶液中混合均匀。

步骤2:固定造粒;

解说:用玻璃注射器将含酶混合液用20G针头滴入5%CaCl2中制成共固定化凝胶颗粒。固化4h后用水冲洗备用。颗粒直径为4-5mm。

步骤3:固定化酶活力测定;

解说:称取固定化L-谷氨酸脱羧酶颗粒10g,置于三角瓶中,加水12ml和pH4.6醋酸缓冲液6ml,37℃下恒温15min,再加入40mmol/l谷氨酸标准溶液2ml,37℃下恒温振荡反应30min。反应前后分别取样经适当稀释后,用茚三酮显色法测定L-谷氨酸含量。

61、设计一种稳定邻苯二酚加氧酶使用性能的实验方案。

答:目的:了解固定化酶的制备原理和学习酶的固定化制作方法;比较溶液酶与固定化酶的

特性差异,了解固定化酶的优点。

原理:固定化酶是指在一定空间内呈闭锁状态存在的酶,能连续进行反应,反应后的酶可以回收重复使用。与溶液酶相比具有下列优点:极易与底物、产物分开;可长时间反应;可提高酶的稳定性;反应过程能严格控制;产物溶液中无酶残留,产物易提取;适合于多酶反应;可增加产物收率;酶的使用效率高。

方法:酶与载体溶液混合:按1:20的比例将酶液加到50mL 2.5%海藻酸钠溶液中混合均匀。

固定造粒:用玻璃注射器将含酶混合液用20G针头滴入5%CaCl2中制成共固定化凝胶颗粒。固化4h后用水冲洗备用。颗粒直径为4-5mm。

固定化酶活力比较:称取固定化蔗糖酶颗粒10g,置于三角瓶中,另取0.5ml蔗糖酶溶液,加pH4.6醋酸缓冲液至13ml,37℃下恒温15min,再各加入2%蔗糖标准溶液3ml,37℃下恒温振荡反应15min。反应前各加入本尼迪克特试剂7毫升,混匀后放入沸水浴中煮2-3min。观察有无红黄色沉淀产生,比较等量固定化酶与溶液酶反应速度。

62、设计一种稳定加氧酶使用性能的实验方案。

答:目的:①了解固定化酶的制备原理和学习酶的固定化制作方法②比较溶液酶与固定化酶的特性差异③了解固定化酶的优点。

原理:固定化酶是指在一定空间内呈闭锁状态的酶,能连续进行反应,反应后的酶可以回收重复使用,与溶液酶相比具有下列优点:极易与底物、产物分开,可长时间反应,可提高酶的稳定性,反应过程能严格控制,产物溶液中无酶残留。

方法:没有载体溶液混合:按1:20的比例将酶容液加到50ml2.5%海藻酸钠溶液中混合均匀。

固定制粒:用玻璃注射器将含酶混合液用20G针头滴入5%CaCl2中制成共固定化凝胶颗粒,固化4h后用水洗涤备用。

固定酶活力比较:称取固定化蔗糖酶颗粒10g,置于三角瓶中,另取0.5ml蔗糖酶溶液,加

PH4.6醋酸缓冲液至13ml,37摄氏度下恒温15min,再各加入2%蔗糖标准溶液3ml,37摄氏度下恒温震荡反应15min,反应前各加入本尼迪克特试剂7ml,混匀后放入沸水裕中煮2-3min,观察有无红黄色沉淀产生,比较等量固定化酶与溶液酶反应速度。

63、试论述现代酶反应工程多以固定化酶为催化剂依据:酶作为蛋白质,其异体蛋白的抗原性,受蛋白水解酶水解和抑制作用,在体内半衰期短等缺点严重影响医用酶的使用效果,甚至无法使用,工业用酶常常由于酶蛋白的抗酸、碱、有机溶剂变性及抗热失活能力差,容易受产物和抑制剂的抑制,工业反应要求PH和温度不总是在酶反应的最适PH合最适温度范围内,底物不溶于水或酶的Km值过高等弱点而限制了酶制剂的应用范围。

固定化酶的定义:是指在一定空间内呈闭锁状态存在的酶,能连续进行反应,反应后的酶可以回收重复使用。固定化酶技术是酶工程的核心,实际上有了酶的固定化技术,煤在工业生产中的利用价值才真正得到体现。

固定化酶的优点:①极易将固定化酶与底物、产物分开②可长时间进行反应③可提高酶的稳定性④酶反应过程能严格控制⑤产物溶液中无酶残留,产物易提取⑥适合于多酶反应⑦可增加产物收率,提高产物质量⑧酶的使用效率高,成本低。

64、试论述实施天然酶化学修饰的必要性和可行性?

答:(1)酶的化学修饰的必要性

酶作为蛋白质,其异体蛋白的抗原性、受蛋白水解酶水解和抑制剂作用、在体内半衰期短等缺点严重影响医用酶的使用效果,甚至无法使用。工业用酶常常由于酶蛋白抗酸、碱、有机溶剂变性及抗热失活能力差,容易受产物和抑制剂的抑制;工业反应要求的pH和温度不总是在酶反应的最适pH和最适温度范围内;底物不溶于水或酶的Km值过高等弱点而限制了酶制剂的应用范围。酶的化学修饰就是对酶在分子水平上用化学方法进行改造,即在体外将酶分子通过人工方法与一些化学基团,特别是具有生物相容性的大分子进行共价连接,从而改变酶分子的酶学性质的技术。在酶工程中,酶的化学修饰的主要目的在于提高酶的稳定性。对于医学上的治疗用酶,还有一个目的就是要降低或消除酶分子的免疫原性。在基础

酶学研究中,化学修饰法也是研究酶的活性中心性质的重要手段。

(2)化学修饰的可行性

影响蛋白质化学修饰反应进程的因素主要有两个:一是蛋白质功能基的反应性;二是修饰剂的反应性。现分述如下。(1)影响酶蛋白功能基反应性的因素A、微区的极性:微区的极性是决定基团解离状态的关键因素之一。B、氢键效应:天然蛋白质或它的离子通过氢键来维持其稳定性,也是使pK发生改变的一个因素。C、静电效应:用高分辨率的核磁共振法对组氨酸残基的电离行为进行的研究表明,不同蛋白质中的组氨酸残基的pK是不同的。

D、位阻效应:处于蛋白质表面的功能基,一般说来比较容易与修饰剂反应。但是,如果烷基在空间上紧靠功能基,会使修饰剂不能与功能基接触,这时就要出现位阻效应。(2)酶蛋白功能基的超反应性:超反应性指的是蛋白质的某个侧链基团与个别试剂能发生非常迅速的反应。多数蛋白质的功能基与简单氨基酸中的同样基团相比,反应性要差。(3)修饰剂

反应性的决定因素:选择吸附:化学修饰前,修饰剂是根据各自的特点,选择性地吸附在低或高极性区的,有时可以根据对速度的饱和效应,检测出蛋白质—修饰剂复合物的形成。静电相互作用:带电的修饰剂能被选择性地吸引到蛋白质表面带相反电荷的部位。位阻因素:蛋白质表面的位阻因素或者底物、辅因子、抑制剂所产生的位阻因素都可能阻止修饰剂与功

能基的正常反应。(4)化学修饰的措施:修饰酶的功能基团酶分子中的可解离基团如氨基、羧基、羟基、巯基、咪唑基等,都是可以被修饰的基团。

人因工程期末复习重点

什么是人因工程? 基于对人和机器,技术的深入研究,发现并利用人的行为方式,工作能力作业限制等特点,通过对工具、机器、系统、任务和环境等进行合理设计,以提高生产率和安全性,舒适性和有效性的一门工程技术。 人因工程学不同于其他学科的特点? 1.产品服务于客户,客户始终处于设计的首位 2.考虑个体在能力和限制上的差异及其对设计造成的影响 3.强调设计过程中,经验数据和评价的重要性 4.用系统的观点考虑问题、事物、过程、环境和人都不是独立存在的 5.人因工程学不是基于表格数据、指标进行设计,不是设计产品模型,不同于常识 什么是微气候? 微气候环境是指工作或生活场所所处的局部气候环境,主要包括空气气温、空气湿度、气流速度、以及热辐射条件等四个参数。空气气温是指空气的冷热程度。空气湿度是指空气的干湿程度。气流速度是指空气的流动速度。热辐射是指物体在绝对温度大于Ok时的辐射时的能量。 视觉特性(概念、应用等理解)? 1明暗视觉和色彩视觉 2明适应和暗适应:人从明亮环境进入黑暗环境时,视觉逐步适应黑暗环境的过程叫做暗适应,刚开始人眼不能辨别物体要经过,几十秒时间才能看清物体,这种适应叫做明适应。急剧和平繁的适应会增加眼睛的疲劳,使视力迅速下降,故室内照明要均匀而稳定。 3调节:调节是视觉的适应观察距离的能力,视觉工作距离不应小于3分之2调节近点 4视野:视野是指头部和眼部不动时,眼睛观看正前方所能看到的空间范围中心视角60°最为适宜视野视觉信息的感知是视野范围的限制 5视度:物体具有一定的亮度,在视网膜上成像所引起视觉感应的清晰程度称为视度 工作场所照明设计的要素及原则? 要素:一、照明方式;二、光源选择;三、眩光及其防控措施;四、照度分布;五、亮度分布 原则:1、最大限度的利用自然光,根据工作性质与工作点分布疏密,选用不同的照明方式:一般照明、局部照明、综合照明、特殊照明 2、考虑最大限度地利用自然光,无自然光最优选择显色指数高的人工照明 3、限制光源亮度,合理分布光源,光线转为散射,避免反射眩光,适当提高环境亮度,减少亮度对比 4、场内最大最小照度分别与平均照度之差小于或等于平均照度的三分之一 5、要求视野内有合适的亮度分布,提高照明质量还应该考虑照度稳定 色彩的特性(色彩的三要素)? 三个基本要素:色调,明度,纯度 色调:每种颜色区别于其他颜色的特征,区别色彩种类的名称 明度:与物体表面色彩的反差率,同一色调有不同的明度 纯度:色彩的纯净程度,取决于表面的反射光波波长范围的大小 色彩的表示方法(蒙赛尔原则)? 1 体系的中央轴坐标对应于明度,以符号V表示,反射率为零的颜色明度最低,设定明度轴坐标底端值为零,明度轴坐标顶端值为10,按视觉的等明度差均分为10段,构成等距坐标 2径向坐标(垂直于中心轴)对应于纯度,以符号C表示,中心轴的灰色系列纯度为0,离

《酶工程》期末复习题整理#(精选.)

第一章 1.酶工程:是生物工程的重要组成部分,是随着酶学研究迅速发展,特别是酶的推广应用,使酶学和工程学相互渗透、结合、发展而成的一门新的技术科学,是酶学、微生物学的基本原理与化学工程有机结合而产生的边缘科学技术。 2.化学酶工程:指自然酶、化学修饰酶、固定化酶及化学人工酶的研究和应用 3.生物酶工程:是酶学和以基因重组技术为主的现代分子生物学技术结合的产物,亦称高级酶工程。 4.酶工程的组成部分? 答:酶工程主要指自然酶和工程酶(经化学修饰、基因工程、蛋白质工程改造的酶)在国民经济各个领域中的应用。内容包括:酶的产生;酶的分离纯化;酶的改造;生物反应器。5.酶的结构特点? 答:虽然少数有催化活性的RNA分子已经鉴定,但几乎所有的酶都是蛋白质,因而酶必然具有蛋白质四级结构形式。其中一级结构是指具有一定氨基酸顺序的多肽链的共价骨架;二级结构为在一级结构中相近的氨基酸残基间由氢键的相互作用而形成的带有螺旋、折叠、转角、卷曲等细微结构;三级结构系在二级结构基础上进一步进行分子盘区以形成包括主侧链的专一性三维排列;四级结构是指低聚蛋白中各折叠多肽链在空间的专一性三维排列。具有低聚蛋白结构的酶(寡聚酶)必须具有正确的四级结构才有活性。具有活性的酶都是球蛋白,即被广泛折叠、结构紧密的多肽链,其氨基酸亲水基团在外表,而疏水基团向内。 6.酶活性中心:是酶结合底物和将底物转化为产物的区域,通常是整个酶分子中相当小的一部分,它是由在线性多肽链中可能相隔很远的氨基酸残基形成的三维实体。 7.酶作用机制有哪几种学说? 答:锁和钥匙模型、诱导契合模型 8.酶催化活力的影响因素? 答:底物浓度、酶浓度、温度、pH等。 9.酶的分离纯化的初步分离纯化的步骤? 答:(一)材料的选择和细胞抽提液的制备 1.材料的选择:目的蛋白含量要高,而且容易获得 2.细胞破碎方法及细胞抽提液的制备。为了确保可溶性细胞成分全部抽提出来,应当使用类似于生理条件下的缓冲液。动物组织和器官要尽可能除去结缔组织和脂肪、切碎后放人捣碎机中。完全破碎酵母和细菌细胞。 3.膜蛋白的释放:膜蛋白存在于细胞膜或有关细胞器的膜上。按其所在位置大体可分为外周 蛋白和固有蛋白两种类型 4.胞外酶的分离:胞外酶是在微生物发酵时分泌到发酵液中的。发酵后可通过离心或过滤将菌体从发酵液中分离弃去,所得发酵清液通常要适当浓缩,然后再作进一步纯化。目前常用的浓缩方法是超滤法。 (二)蛋白质的浓缩和脱盐 浓缩方法主要有:沉淀法、吸附法、干胶吸附法、渗透浓缩法、超滤浓缩法

人因工程学总复习题

考试题型: 一、简答题(每小题5分,共40分) 二、计算题(每小题15分,共30分) 三、论述题(每小题15分,共30分) 人因工程学(HUMAN FACTORS) 总复习题 一、人因工程学概述 (1)人因工程学的定义和研究目的 人因工程学就是按照人的特性设计和改进人机环境系统的科学。研究各种工作环境中人的因素,研究人和机器及环境的相互作用,研究人的工作、生活中怎 样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的科学。美国的人因工程学 命名多采用人因工程学。 人因工程学研究目的是:研究人—机—环境三者之间关系的学科。特别突出系统设计中以人为主体的设计原则。人因工程学在实现工业工程的效率、质量、 成本、安全和健康方面起到重要作用。 (2)人因工程学发展经历了哪几个阶段 人因工程的发展过程基本经历以下几个阶段: 1) 萌芽阶段:19世纪,主要是泰勒等人创立的科学管理时期,主要以提高 生产效率、人员选拔培训作为主要研究容,人机关系中,主要是强调人适应机器。 2) 初始阶段(一战与二战期间):这一期间主要围绕如何提高效率。研究的容 包括人的疲劳研究,人员培训,选拔研究,心理学的研究等。对组织影响生产力 的因素进行分析,研究。 3) 成长阶段(二战-60年代):研究人机界面如何有效匹配,对人机系统的研 究由人适应机器到机器设备如何适应人。 4) 发展阶段(20世纪70年代-至今):人因工程研究三大趋向:①研究领域 不断扩大,向人机环境系统优化方向发展;②应用围越来越广;③在高技术领域 的特殊作用。 (3)人因工程学的研究容 研究人的生理和心理特征; 研究人一机一环境系统整体设计; 研究人机界面设计; 研究工作场所设计和改善; 研究工作环境及其改善; 研究作业方法及其改善; 研究系统的安全和可靠性; 研究组织与管理的效率。 (4)人因工程学有哪些研究方法 调查法:包括访谈法、考察法和问卷法。 观测法:研究者通过观察、测定和记录自然情境下发生的现象,来认识研究对象的方法。 实验法:在人力控制条件下系统改变一定变量因素,以引起研究对象相应变

人因工程学 期末考试 简答题复习题目及答案

人因工程学期末考试简答题复习题目及答案 1. 造成人为失误的原因可分成哪大类?而降低人为失误的方法有那三大项? 2. 如何从管理控制上减少工作时骨骼肌肉之伤害? 3. 什么是反应时间?如何控制刺激信号以缩短反应时间? 4. 生活中常见的水表显示装置的形式如下图所示。试分析其是否符合显示装置 设计的人机工程学原则。 5. 某小型零件装配在线坐姿工作的工作台为一类似于办公桌的矩形工作台,工 作台的一侧为输送待装件的输送带。工作台上有多种零件及工具沿工作台长度方 向一字摆开。试分析此工作场地布置的不足之处并提出改进措施。 6. 人在操作计算机时易产生眼睛干涩、身体疲劳等现象,导致工作效率降低。为 了舒适而高效的工作,请从人机工程学的角度分析其原因并提出你的一些建议。 7. 人因工程学主要研究的是人、机、环境三者之间的关系,简述这三者的含义。 8. 人因工程学研究的目标有哪些? 9. 一般情况下,人耳对多少Hz频率范围内的声音较敏感? 10. 如何进行工作房间的色彩调节? 11. 眩光的危害及控制措施?12. 作业位置与视距的关系? 13. 建立人机系统评价的目的与原则? 14. 开环人机系统的特征是什么?15. 什么叫系统评价?16. 人机系统设计的步骤? 17. 简述工作场所通风的重要性及换气的方法? 18. 描述你所熟悉的一个车间或办公场所的色彩环境,说明其特点和不足之处。 19. 请提出如何才能克服体力劳动中单调感的方法,并举出具体的应用例子。 20. 试比较感觉与知觉。 21. 简述感觉与知觉的区别与联系。 22. 确定作业姿势的因素有哪些? 23. 哪些情况下适合采用立位操作? 24. 立位工作有哪些缺点? 25. 哪些情况下适合采用坐姿操作? 26. 坐姿操作有哪些缺点? 27. 简述噪声的控制方法。 28. 照明条件与作业效率有何关系?是否照度值越高﹐作业效率越高? 29. 照度与事故有何关系? 30. 简述系统的功能。 31. 功能分配的一般原则是什么? 32. 信号显示有何特点? 33. 信号装置有什么作用? 34. 使用荧光屏显示信息有何优点? 35. 简述目标的视见度与呈现时间之间的关系。 36. 控制器为何要进行编码?常见的控制器编码方式有哪些? 37. 何谓控制–显示相合性? 38. 简述事故的特性。 39. 事故控制的主要方法和基本对策是什么? 40. 何谓系统安全分析? 41. 简述系统安全分析的基本内容。 42.对人体有影响的振动因素有哪些? 43.请简述噪声控制方法 44.简述控制与显示系统的设计原则。 45.简述提高机器设备可靠性的方法。 46简述适应域与百分位的关系 47依据右图简答人机系统的运行过程 48照度和亮度的关系

酶工程 试题及答案

共三套 《酶工程》试题一: 一、是非题(每题1分,共10分) 1、酶是具有生物催化特性的特殊蛋白质。() 2、酶的分类与命名的基础是酶的专一性。() 3、酶活力是指在一定条件下酶所催化的反应速度,反应速度越大,意味着酶活力越高。() 4、液体深层发酵是目前酶发酵生产的主要方式。() 5、培养基中的碳源,其唯一作用是能够向细胞提供碳素化合物的营养物质。() 6、膜分离过程中,膜的作用是选择性地让小于其孔径的物质颗粒成分或分子通过,而把大于其孔径的颗粒截留。() 7、在酶与底物、酶与竞争性抑制剂、酶与辅酶之间都是互配的分子对,在酶的亲和层析分离中,可把分子对中的任何一方作为固定相。() 8、角叉菜胶也是一种凝胶,在酶工程中常用于凝胶层析分离纯化酶。() 9、α-淀粉酶在一定条件下可使淀粉液化,但不称为糊精化酶。() 10、酶法产生饴糖使用α-淀粉酶和葡萄糖异构酶协同作用。() 二、填空题(每空1分,共28分) 1、日本称为“酵素”的东西,中文称为__________,英文则为__________,是库尼(Kuhne)于1878年首先使用的。其实它存在于生物体的__________与__________。 2、1926年,萨姆纳(Sumner)首先制得__________酶结晶,并指出__________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__________,高产液化酶优良菌株菌号为___________。在微生物分类上,前者属于__________菌,后者属于__________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、__________基因和__________基因。 5、1961年,国际酶委会规定的酶活力单位为:在特定的条件下(25oC,PH及底物浓度为最适宜)__________,催化__________的底物转化为产物的__________为一个国际单位,即1IU。 6、酶分子修饰的主要目的是改进酶的性能,即提高酶的__________、减少__________,增加__________。 7、酶的生产方法有___________,___________和____________。 8、借助__________使__________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。 9、酶的分离纯化方法中,根据目的酶与杂质分子大小差别有__________法,__________法和__________法三种。 10、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__________,也是__________。 三、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 2、诱导与阻遏 3、酶回收率与酶纯化比(纯度提高比) 4、酶的变性与酶的失活

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《人因工程学》课后复习思考题答案 郭伏、钱省三主编 第一章 一、简述人因工程学的定义。 答:人因工程学就是按照人的特性设计和改进人一机一环境系统的科学。 人一机-?环境系统是指由共处于同一时间和空间的人与其所操纵的机器以及他们所处的周围环境所构成的系统,也可以简称为人一机系统。 为了实现人、机、环境之间的最佳匹配,人因工程学把人的工作优化问题作为追求的重要目标。其标志是使处于不同条件下的人能高效、安全、健康、舒适地工作和生活。 二、人因工程学的发展历程经历了哪几个阶段? r萌芽时期(2。世纪初期) J 人因工程学的兴起时期(1910—1940年) ] 人因工程学的成长时期(1940—1960年) I 人因工程学的发展时期(I960年以后) 1.人因工程学的萌芽时期 20世纪初,美国人泰勒(科学管理的创始人)进行了著名的铁铲实验和时间研究实验,他还对工人的操作进行了时间研究,改进操作方法,制定标准时间,在不增加劳动强度的条件下提高了工作效率。 与泰勒同一时期的吉尔布雷斯夫妇开展了动作研究,创立了通过动素分析改进操作动作的方法。 在这一时期,德国心理学家闵斯托伯格倡导将心理学应用于生产实践,其代表作是《心理学与工业效率》,提出了心理学对人在工作中的适应与提高效率的重要性。 20世纪初,虽然己孕育着人因工程学的思想萌芽,但人机关系总的特点是以机器为中心,通过选拔和培训使人去适应机器。由于机器进步很快,使人难以适应,因此大玷存在着伤害人身心的问题。 2.人因工程学的兴起时期 这一?阶段处于第一次世界大战至第二次世界大战之前。第一次世界大战为工作效率研究提供了重要背景°该阶段主要研究如何减轻疲劳及人对机器的适应问题。 自1924年开始,在美国芝加哥西方电气公司的霍桑工厂进行了长达8年的“霍桑实验”, 这是对人的工作效率研究中的一个重要里程碑。实验得到的结论是工作效率不仅受物理的、生理的因素影响,还发现组织因素、工作气氛和人际关系等都是不容忽视的因素。 3.人因工程学的成长时期 这一阶段包括笫二次世界大战至20世纪60年代。二战以前,人与机器装备的匹配,主要是通过选拔和培训,使人去适应机器装备。

人因工程复习题及答案

、单项选择题 1.人机工程学的研究对象是 ( B ) 。 A. 人和机器设备 C.人、机器和环境 2.不属于能量消耗测定方法的是 ( C ) A. 直接法 B.间接 法 B. 人、机器和环境的相互作用关系 D.人与广义环境的相互作用关系 C. 观察法 D.相关 估算法 ( A ) 。 A.生理需要 B.自我实现的需要 4.人机工程学的研究范围之一为 ( C ) 。 A.探讨人机系统的标准 B C.探讨人和机器的合理分工及其适应 D C.安全需要 D.归属的需要 .探讨人机系统的负荷 .探讨人和环境的特点 5.英国是世界上开展人机工程学研究最早的国家,但本学科的奠基性工作实际上是在 ( B) 完成的。 A.中国 B .美国 6.西欧国家的人机工程学命名多采用 (A ) 。 A.人类工程学 B.人机学 C.法国 D.德国 C.人体工程学 D.工效学 7. 美国的人机工程学命名多采用 ( A ) A.人的因素工程学 C.人因工程学 8. 人机工程学的主要研究任务是 ( A ) B .工效学 D.人类工效学 使人获得良好作业环境 从而达到提高工效 B.改善作业环境 9. 20 世纪初, ( B ) C .改善人与机器的关系 进行了动作研究和工作疲劳研究。 D .改善人机功能分配关系 A.泰勒 B.吉尔布雷斯 C.马斯洛 D.赫兹伯格 10.人机工程学的研究目的是 ( D ) 。 A. 使作业者获得良好的作业条件 B. 使人和机器及环境达到合理的结合 C. 使设计的机器和环境系统适合人的生理、心理等特点 D. 使作业者如何达到安全、健康、舒适和工作效率的最优化 11. 下面不属于人机工程学主要研究方法的是 ( B ) 。 A.观测法 B.运动分析 C.心理测量法 12. 下面方法中,不属于人机工程学主要研究方法的是 (D ) 。 D.图示模型法 D.工作分析 13. 人体活动的直接能源直接来源于细胞中 A.三磷酸腺苷(ATP) C.乳酸能系统 14. 人的感觉印象最多的来自 ( B ) A .耳朵 B.眼睛 15. 味觉有 ( D ) 四种类型,称为四原味。 A.甜、酸、苦、辣 B .甜、咸、酸、麻 16. 属于一个人个性中最重要、最显著的心理特征是 A .能力 B.性格 17. 外部世界 ( D) 以上的信息是通过人的视觉获得。 ( A ) 。 B.磷酸原(ATP-CP )系统 D.有氧氧化系统 C.嗅觉 D.其他感官 C.甜、辣、苦、咸 D.甜、苦、咸、酸 (B) 。 C.情绪 D.意志 A . 10% B . 50% C . 70% 18.人体活动的主要能源是由 (D)供应。 A.三磷酸腺苷(ATP) B .磷酸原系统 C.乳酸能系统 19.人的典型 (C ) 状态可分为心境、激情和应激三种。 A.能力 B.性格 C.情绪 D . 80% D.有氧氧化系统 D.意志 20.下列有关感觉系统的说法, ( D ) 不正确的。 A. 感觉系统可分为视、听、触、动、味、嗅等系统。 B. 皮肤感觉系统的外周感受器存在于皮肤表层。

酶工程期末复习题演示教学

第一章绪论 问题:试述木瓜蛋白酶的生产方法? 答:木瓜蛋白酶可以采用提取分离法、基因工程菌发酵法、植物细胞培养法等多种方法进行生产。 (1)提取分离法:从木瓜的果皮中获得木瓜乳汁,通过各种分离纯化技术获得木瓜蛋白酶。 (2)发酵法:通过DNA重组技术将木瓜蛋白酶的基因克隆到大肠杆菌等微生物中,获得基因工程菌,在通过基因工程菌发酵获得木瓜蛋白酶。 (3)植物细胞培养法:通过愈伤组织诱导获得木瓜细胞,在通过植物细胞培养获得木瓜蛋白酶。 第二章微生物发酵产酶 1、解释酶的发酵生产、酶的诱导、酶的反馈阻遏(产物阻遏)、分解代谢物阻遏。诱导物的种类? 答:酶的发酵生产:利用微生物的生命活动获得所需的酶的技术过程; 酶的诱导:加进某些物质,使酶的生物合成开始或加速的现象,称为诱导作用; 产物阻遏(反馈阻遏):指酶催化反应的产物或代谢途径的末端产物使该酶的生物合成受到阻遏的现象。 分解代谢物阻遏(营养源阻遏):是指某些物质经过分解代谢产生的物质阻遏其他酶合成的现象。 诱导物的种类:诱导物一般是酶催化作用的底物或其底物类似物,有的也是反应产物。2、微生物产酶模式几种?特点?最理想的合成模式是什么? 答:(1)同步合成型特点: a.发酵开始,细胞生长,酶也开始合成,说明不受分解代谢物和终产物阻遏。 b.生长至平衡期后,酶浓度不再增长,说明mRNA很不稳定。 (2)延续合成型特点: a.该类酶一般不受分解代谢产物阻遏和终产物阻遏。 b.该酶对应的mRNA是相当稳定的。 (3)中期合成型特点: a.该类酶的合成受分解代谢物阻遏和终产物阻遏。 b.该酶对应的mRNA不稳定。 (4)滞后合成型特点: a.该类酶受分解代谢物阻遏和终产物阻遏作用的影响,阻遏解除后,酶才大量合成。 b.该酶对应的mRNA稳定性高。 选择:在酶的工业生产中,为了提高酶产率和缩短发酵周期,最理想的合成模式是延续合成型。 3、可以添加什么解除分解代谢物阻遏?表面活性剂的作用? 答:(1)一些酶的发酵生产时要控制容易降解物质的量或添加一定量的cAMP,均可减少或解除分解代谢物阻遏作用。 (2)表面活性剂的作用:增溶、乳化作用、润湿作用、助悬作用、起泡和消泡作用、消毒和杀菌剂。 4、根据微生物培养方式不同,酶的发酵生产有几种类型?哪种是目前酶发酵生产的主要方式?按酶生物合成的速度把细胞中的酶分几类?酶的生物合成在转录水平的调节主要有哪三种模式?微生物细胞生长过程一般分为几个阶段?

酶工程考试复习题及答案定稿版

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酶工程考试复习题及答案 一、名词解释题 1.酶活力: 是指酶催化一定化学反应的能力。酶活力的大小可用在一定条件下,酶催化 某一化学反应的速度来表示,酶催化反应速度愈大,酶活力愈高,反之活力愈低。2.酶的专一性:是指一种酶只能对一种底物或一类底物起催化作用,对其他底物无催化 作用的性质,一般又可分为绝对专一性和相对专一性。 3.酶的转换数: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 底物转变为产物的摩尔数,是酶的一个指标。 4.酶的发酵生产:是指通过对某些特定微生物进行发酵培养后,利用微生物生长发酵过程 中特定的代谢反应生成生产所需要的酶,最后通过提取纯化过程得到酶制剂的过程称为酶的发酵生产。 5.酶的反馈阻遏: 6.细胞破碎:是指利用机械、物理、化学、酶解等方法,使目标细胞的细胞膜或细胞壁得 以破坏,细胞中的目标产物得以选择性或全部释放便于后续收集和分离的过程称为细胞破碎。 7.酶的提取: 是指在一定的条件下,用适当的溶剂处理含酶原料,使酶充分溶解到溶剂 中的过程,也称作酶的抽提,是酶分离纯化过程常用的手段之一。 8.沉淀分离:是通过改变某些条件,使溶液中某种溶质的溶解度降低,从溶液中沉淀析 出,而与其他溶质分离的方法,常用语酶的初步提取与分离。

9.层析分离: 亦称色谱分离,是一种利用混合物中各组分的物理化学性质的差别,使各 组分以不同程度分布在两个相中,其中一个相为固定的(称为固定相),另一个相则流过此固定相(称为流动相)并使各组分由于与固定相和流动相作用力的不同以不同速度移动,从而达到分离的物理分离方法。 10.凝胶层析: 又称为凝胶过滤,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,在流动相冲洗过程中混合物中所含各种组分的相对分子质量和分子大小不同,在固定相凝胶微孔中移动的距离不同,从而依次从层析柱中分离出来,达到物质分离的一种层析技术。 11.亲和层析: 是利用生物分子与配基之间所具有的专一而又可逆的亲和力,将混合物装 入层析柱中利用流动相的冲洗作用和目标分子与固定相配基亲和作用力不同而使生物分子分离纯化的技术。 12.离心分离: 借助于离心机旋转所产生的离心力,使不同大小、不同密度的物质分离的 技术过程。 13.电泳:带电粒子在电场中向着与其本身所带电荷相反的电极移动的过程称为电泳。利 用不同的物质其带电性质及其颗粒大小和形状不同,在一定的电场中它们的移动方向和移动速度也不同,故此可使它们分离,电泳技术是常用的分离技术之一。 14.萃取:是利用物质在两相中的溶解度不同而使其分离的技术。 15.双水相萃取:双水相是指某些高聚物之间或者高聚物与无机盐之间在水中以一定的浓度 混合而形各种不相溶的两水溶液相。由于溶质在这两相的分配系数的差异进行萃取的方法称为双水相萃取。

人因工程学课后习题及解答

课 后 习 题 集 解 答 第一章 一、简述人因工程学的定义。 答:人因工程学就是按照人的特性设计和改进人一机一环境系统的科学。人一机一环境系统是指由共处于同一时间和空间的人与其所操纵的机器 以及他们所处的周围环境所构成的系统,也可以简称为人一机系统。 为了实现人、机、环境之间的最佳匹配,人因工程学把人的工作优化问题作为追求的重要目标。其标志是使处于不同条件下的人能高效、安全、健康、舒适地工作和生活。 二、人因工程学的发展历程经历了哪几个阶段? 答:

发 世纪初期)萌芽时期(20 1940—人因工程学的兴起时期(1910 展 1.人因工程学的萌芽时期 20世纪初,美国人泰勒(科学管理的创始人)进行了着名的铁铲实验和时间研究实验,他还对工人的操作进行了时间研究,改进操作方法,制定标准时间,在不增加劳动强度的条件下提高了工作效率。 与泰勒同一时期的吉尔布雷斯夫妇开展了动作研究,创立了通过动素分析改进操作动作的方法。 在这一时期,德国心理学家闵斯托伯格倡导将心理学应用于生产实践,其代表作是《心理学与工业效率》,提出了心理学对人在工作中的适应与提高效率的重要性。 20世纪初,虽然已孕育着人因工程学的思想萌芽,但人机关系总的特点是以机器为中心,通过选拔和培训使人去适应机器。由于机器进步很快,使人难以适应,因此大量存在着伤害人身心的问题。 2.人因工程学的兴起时期 这一阶段处于第一次世界大战至第二次世界大战之前。第一次世界大战为工作效率研究提供了重要背景。该阶段主要研究如何减轻疲劳及人对机器

的适应问题。 自1924年开始,在美国芝加哥西方电气公司的霍桑工厂进行了长达8年的“霍桑实验”,这是对人的工作效率研究中的一个重要里程碑。实验得到的结论是工作效率不仅受物理的、生理的因素影响,还发现组织因素、工作气氛和人际关系等都是不容忽视的因素。 3.人因工程学的成长时期 这一阶段包括第二次世界大战至20世纪60年代。二战以前,人与机器装备的匹配,主要是通过选拔和培训,使人去适应机器装备。 二战期间,由于战争的需要,首先在军事领域开始了与设计相关学科的综合研. 究与应用,使人适应机器转入到使机器适应人的新阶段。 1945年第二次世界大战结束时,本学科的研究与应用逐渐从军事领域向工业等领域发展。并逐步应用军事领域的研究成果来解决工业与工程设计中的问题。 此外,美国、日本和欧洲的许多国家先后成立了学会。为了加强国际间交流,1960年正式成立了国际人类工效学会(IEA),标志着该学科已经发展成熟,该组织为推动各国的人因工程发展起了重要作用。 4.人因工程学的发展时期 20世纪60年以后,人因工程学进入了一个新的发展时期。这个时期人因工程学的发展有三大基本趋向。 (1)研究领域不断扩大。研究领域扩大到:人与工程设施、人与生产制造、人与技术工艺、人与方法标准、人与生活服务、人与组织管理等要素

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:w w 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。 4、细胞破碎的主要方法有机械法(珠磨法、高压匀浆法、超声波破碎法)、非机械法(物理法、化学法、酶法)。 5、有机溶剂的极性系数lgP 越小,表明其极性越强,对酶活性的影响越大。 6、lgP 越大,溶剂的疏水性越强;lgP 越小,溶剂的亲水性越强。 7、酶反应器的类型根据所使用的酶,分为溶液酶反应器、固定化酶反应器。

人因工程学试卷

人因工程学试卷 一、填空题(10分) 1、美国的人因工程学命名多采用()。 2、静态作业的特征是(),却很容易疲劳。 3、一般认为,短时间大强度体力劳动所引起的局部肌肉疲劳是()所致。 4、疲劳不仅是生理反应,而且也包含着大量的()和环境因素等。 5、视觉疲劳可以通过()、反应时间与眨眼次数等方法间接测定。 6、我国的《工业企业噪声卫生标准》是基于作业者的()提出来的。 7、彩色系列可以根据色调、饱和度和()来辨别。 8、我国《工业企业设计卫生标准》规定,车间空气中的有害物质最高容许浓度采用()浓度表示法。 9、在工作日快结束时,可能出现工作效率提高的现象,这种现象称为()。 10、视觉的明暗适应特征,要求工作场所的照度(),避免频繁的适应。 二、判断题(10分) 1、工效学研究应注意测试方法的有效性,有效性是指测试结果能一致的反映所评价的内容。() 2、个体或小组测试法是一种借助器械进行实际测量的方法。()

3、劳动强度不同,单位时间内人体所消耗的能量也不同。因此作业均可用能量消耗划分劳动强度。() 4、气流速度对人体散热的影响呈线性关系,所以,当气流速度增加时,将会显著增加人体的散热量。() 5、视力不仅受注视物体亮度的影响,还与周围亮度有关,当周围亮度与中心亮度相同时,由于缺少良好的对比度,视力最差。() 6、某一瞬间亮度的主观感觉不如正常值的主观亮度感觉强,所以指示灯光常用短暂的强光刺激达到醒目的目的()。 7、不用视觉的情况下,对垂直布置的控制器的操作准确性优于水平布置的。() 8、意识层次模型将大脑意识水平分为5个层次,第0层次表明无意识或神智丧失,注意力为零;第1层次为意识水平低下,注意迟钝。因此,层次越高,意识水平越高,注意范围越广泛()。 9、大强度作业时,氧需超过氧上限,这种作业不能持久。但作业停止后,机体的耗氧量仍可迅速降到安静状态的耗氧水平。() 10、一般照明方式适用于工作地较分散或作业时工作地不固定的场所。() 三、名词解释(10分) 1.作业能力 2.微气候 3.人机界面 4.作业空间

人因工程复习资料

第一章人因工程学概述 1.了解人因工程学的命名、起源与发展。 2.掌握人因工程学的定义。要求能认知和表述《中国企业管理百科全书》中的人因工程学定义。 3. 了解人因工程学的研究任务,测试方法的效度与信度。 4.了解人因工程学与其它相关学科的联系。 本章主要是基本概念,考核将以单项选择题和名词概念解释为主。 第二章人的因素 1.了解感觉系统的主要结构与功能特点。 2.了解人体供能系统能量系统功能特点的不同,人体活动的直接来源, 人体活动的供能系统, 能量消耗的测定方法 3.了解人的心理因素的构成:性格、能力、动机、情绪和意志,以及它们的定义和影响因素。 第三章微气候环境 1. 理解微气候要素及其相互关系。在了解傲气候、气温、湿度、气流速度和热辐射概念的基础上,理解它们对人体的影响和相互关系及其补偿,即必须综合评价的原因。 2.了解微气候对人的影响。包括高温作业环境和低温作业环境对人的影响。 3.理解改善微气候条件的措施。要理解改善微气候条件的基本措施和作用原理。 第四章环境照明 本章的主要内容是照度与视觉疲劳、作业效率和事故的关系,以及改善环境照明的措施。重点是:照度和眩光的概念,以及照度值与视觉疲劳、作业效率和事故的关系。 1.光的基本物理量。 2.了解照度值与视觉疲劳、作业效率和事故的关系。能了解明视觉、暗视觉、运动物体视 觉。 3.理解环境照明选择时应注意的问题。能理解一般照明、局部照明和综合照明方式的概念, 及其区别和特点、使用条件,能表述眩光和眩光效应的概念,以及防止眩光的措施,能表述照度均匀度的概念及其评价标准;能概述亮度分布对作业者的生理心理影响。 4.了解照明环境得的设计、改善。 第五章色彩环境 本章主要内容是有关色彩调节的基本知识,包括色彩和色彩视觉的基本概念、色彩对人的生理和心理诸方面的影响,以及色彩调节在作业环境中的应用。 1. 色彩的基本概念。色调、饱和度〈彩度〉和明度的性质,三种不能由色调混合而得且相互独立之色称为三基色或三原色。色光的三基色是红、绿、蓝;颜料的三基色是黄、青、紫(品红)。 2. 色彩对人的生理和心理影响。认识色彩对人的生理和心理的影响是色彩调节的主要依据。能概述色彩对人的生理影响及主要表现,并结合色彩的基本特性概述色彩选择时的原则。概述色彩对人心理的主要影响及其联想的各种效果。

酶工程期末考试重点

酶:是由活细胞产生的,在细胞内、外一定条件下都能起催化作用的具有高效率和高度专一性的一类特殊蛋白质或核酸,酶能在机体内十分温和的条件下高效率地起催化作用,使得生物体内的各种物质处于不断的新陈代谢中。 酶工程:酶的生产与应用的技术过程,是酶学基本原理与化学工程相结合而形成的一门新兴的技术科学.研究酶制剂大规模生产及应用所涉及的理论与技术方法. 酶的应用:通过酶的催化作用获得人们所需的物质或除去不良物质,或许所需信息的技术过程. 酶的提取:又称酶的抽提,指在一定的条件下用适当的溶剂或溶液处理含酶物料,使酶充分溶解到溶剂或溶液中的技术过程. 膜分离:又称膜过滤.采用各种高分子膜为过滤介质,将不同大小,不同形状的物质分离的技术过程. 凝胶层析:又称凝胶过滤,分子筛层析等.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的不同而达到物质分离的一种层析技术. 超临界萃取:又称超临界流体萃取,是利用预分离物质与杂志在超临界流体中的溶解度不同而达到的分离的一种萃取技术. 酶固定化:采用各种方法,将酶与水不溶性的载体结合,制备固定化酶的过程. 固定化酶:用物理,化学等方法将水溶性的酶固定到特定的载体上使之成为水不溶性的酶. 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. 水活度:用体系中水的蒸汽压和相同条件下纯水的蒸汽压之比表示.水活度与溶剂的极性大小关系不大,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准确. 必需水:紧紧吸附在酶分子表面维持酶活化性所必需的最少水量. 反胶束体系:反胶束是在大量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. 胶束体系:胶束是在大量水溶液中含有少量与水相不相混溶的有机溶剂,加入便面活性剂后形成水包油的微小液滴. 酶分子修饰:通过各种方法使酶分子的结构发生某些改变,从而改变酶的某些特性和功能的技术过程称为酶分子修饰. 酶反应器:酶作为催化剂进行反应所需的装置称为酶反应器. 喷射式反应器:利用高压蒸汽的喷射作用实现酶与底物的混合是进行高温短时催化反应的一种反应器. 酶活力单位:是表示酶活力大小的尺度;1个酶活力单位是指在特定条件(25℃,其它为最适条件)下,在1分钟内能转化1微摩尔底物的酶量.

人因工程学总结试题及答案

一名词解释 1. 掩蔽效应:不同的声音传到人耳时,只能听到最强的声音,而较弱的声音就听不到了,即弱声被掩盖了。这种一个声音被其它声音的干扰而听觉发生困难,只有提高该声音的强度才能产生听觉,这种现象称为声音的掩蔽。被掩蔽声音的听阈提高的现象,称为掩蔽效应 2. 人机界面:人与机之间存在一个互相作用的“面”,所有人机交流的信息都发生在这个作用面上,通常称为人机界面。 3. 大小编码:以相同形状而不同大小来区别控制器的功能和用途,这种形式的编码应用范围较小,通常在同一系统中只能设计大、中、小三种规格。 4. 局部照明:是指增加某一指定地点的照度而设置的照明。 5. 强度效应:是指光的刺激强度只有达到一定数量才能引起视感觉的特性。因此,可见光不仅可以用波长来表示,也可以用强度来表示。光的强度可用照射在某平面上的光通量,即照度来表示,其单位是勒克司 1.作业空间:人体在作业时或进行其他活动时(如进出工作岗位、在工作岗位进行短暂的放松与休息等),人体自由活动所需要的范围。 2. 视野:指人眼能观察到的范围,一般以角度表示。视野按眼球的工作状态可分为:静视野、注视野和动视野三类。 3. 局部照明:为满足某些部位(通常限定在很小范围,如工作台面)的特殊需要而设置的照明。 4. 反应时指从刺激呈现,到人开始作出外部反应的时间间隔,也称为反应潜伏期。 5. 感觉阈值外界刺激都要达到一定的强度才能被人感受到,这一强度下的刺激量值称为该种感觉的感觉阈值。 1安全人机工程学:是从安全的角度和着眼点,运用人机工程学的原理和方法去解决人机结合面的安全问题的一门新兴学科。 2、人机结合面:就是人和机在信息交换和功能上接触或互相影响的领域(或称“界面”)。 3、人机功能分配:对人和机的特性进行权衡分析,将系统的不同功能恰当地分配给人或机,称为人机的功能分配。(或“对人和机的特性进行权衡分析,将系统的不同功能恰当地分配给人或机,称为人机的功能分配。”) 4、反应时间:人从接收外界刺激到作出反应的时间,叫做反应时间。它由知觉时间(ta)和动作时间(tg)两部分构成,即 T=ta+tg 。(或反应时间是指人从机械或外界获得信息,经过大脑加工分析发出指令到运动器官开始执行动作所需的时间。)

人因工程考试参考

第一章 研究人;机;环境目的:是在生产中提高效率,安全,健康舒适。 研究内容:人得生理与心理特性;人及系统总体设计;人机界面设计;工作场所设计和改善;工作环境及其改善;作业方法及其改善;系统的安全性和可靠性;组织与管理的效率。 环境研究步骤:确定目的,明确研究环境的重点因素;通过实验和理论研究分析环境因素对人的影响;提出多种方案,确定方案;对环境设计改进和评价。 第二章 人体有三个功能系统:磷酸原;乳酸能;有氧化系统。 性格:指一个人在生活过程中所形成的对现实比较稳定的态度和与之相适应的习惯行为方式。 能力:指那些直接影响活动效率,使活动顺利完成的个性心理特征。 一般能力和特殊能力;模仿能力和创造能力;认知能力;操作能力和社交能力。 能力的影响因素:素质,知识,教育,环境,实践活动,主观努力程度。 动机:由目标或对象引导,激发和维持个体活动的一种内在心理过程。具有激发,维持,调节和停止的行为功能。 情绪:是人对客观事物的态度体验及相应的行为反应,它是以个体的愿望和需要为中介的一种心理活动。 情绪可分为:心境,激情和应激。 心境:是一种持久的,微弱的影响整个人精神活动的情绪状态。 激情:是一种短暂的,强烈的爆发式的情绪状态。 应激:指人对某种意外的环境刺激所作出的适应性反应。 第三章 气候:指工作/生活场所所处的局部气候条件,主要包括空气气温;空气湿度;气流速度;热辐射条件。 气候指标重要组合:空气温度和周围表面温度;空气温度周围表面温度和气流速度;空气温度周围表面温度气流速度和相对湿度;空气温度和相对湿度。 高温作业环境:热散源大于84KJ。三种类型:高温强热辐射作业;高温高湿作业;夏季露天作业。 对人的影响:对消化系统具有抑制作用;对中枢神经系统具有抑制作用;人的水分和盐分大量丧失;高温及噪声联合作用损伤人的听力 改善 生产工艺和技术措施:合理设计成产工艺过程;屏蔽热源;降低温度;增加气流速度。 保健措施:合理供给饮料和补充营养;合理使用劳保用品;进行职工适应性检查。 生产组织措施:作业速度或增加休息次数,以减少人体产热量;合理安排休息场所;职业适应。 低温作业环境对人的影响:不仅取决于温度还取决于湿度,气流速度,影响人体四肢的灵活性。 改善:做好采暖和保暖工作;提高作业负荷;个体保护;采用热辐射取暖。 第四章 照明方式:一般照明;局部照明(精加工);综合照明(体育场);特殊照明。 光源选择:首选自然光。 眩光:当视野内出现过高的亮度过过大的亮度对比时,人们就会感到刺眼,影响视度,这种刺眼的光线。 危害:主要是使暗适应破坏,产生视觉后像,使工作的视觉效率降低,产生视觉不舒适感和

哈工大酶工程试题答案

年级2001 专业生物技术 一名词解释(每题3分,共计30分) 1.酶工程 2.自杀性底物 3.别构酶 4.诱导酶 5.Mol催化活性 6.离子交换层析 7.固定化酶 8.修饰酶 9.非水酶学 10.模拟酶 二填空题(每空1分,共计30分) 1.决定酶催化活性的因素有两个方面,一是,二是 。 2.求Km最常用的方法是。 3.多底物酶促反应的动力学机制可分为两大类,一类是,另一类是 。 4.可逆抑制作用可分为,,, 。 5.对生产酶的菌种来说,我们必须要考虑的条件有,一是看它是不是,二是能够利用廉价原料,发酵周期,产酶量,三是菌种不易,四是最好选用能产生酶的菌种,有利于酶的分离纯化,回收率高。 6.酶活力的测定方法可用反应法和反应法。 7.酶制剂有四种类型即酶制剂,酶制剂,酶制剂和 酶制剂。 8.通常酶的固定化方法有法,法,法, 法。 9.酶分子的体外改造包括酶的修饰和修饰。 10.模拟酶的两种类型是酶和酶。 11.抗体酶的制备方法有法和法。 三问答题(每题10分,共计40分) 1.固定化酶和游离酶相比,有何优缺点 2.写出三种分离纯化酶蛋白的方法,并简述其原理。 3.为什么酶制剂的生产主要以微生物为材料 4.下面是某人对酶测定的一些数据,据此求出该酶的最大反应速度和米氏常数。

10-6 10-6 10-5 10-5 10-5 10-4 10-4 10-2 酶工程试题(B) 一名词解释 1.抗体酶 2.酶反应器 3.模拟酶 4.产物抑制 5.稳定pH 6.产酶动力学 7.凝胶过滤 8.固定化酶 9.非水酶学 10.液体发酵法 二填空题(每空1分,共计30分) 值增加,其抑制剂属于抑制剂,Km不变,其抑制剂属于抑制剂,Km 减小,其抑制剂属于抑制剂。 2.菌种培养一般采用的方法有培养法和培养法。 3.菌种的优劣是影响产酶发酵的主要因素,除此之外发酵条件对菌种产酶也有很大的影响,发酵条件一般包括,,,, 和等。 4.打破酶合成调节机制限制的方有,,。 5.酶生物合成的模式分是,,, 。 6.根据酶和蛋白质在稳定性上的差异而建立的纯化方法有法,法和 法 7. 通常酶的固定化方法有法,法,法, 法。 8. 酶分子的体外改造包括酶的修饰和修饰。 9.酶与抗体的重要区别在于酶能够结合并稳定化学反应的,从而降低了底物分子的,而抗体结合的抗原只是一个态分子,所以没有催化能力 三问答题(每题10分,共计40分) 1.在生产实践中,对产酶菌有何要求 2.对酶进行化学修饰时,应考虑哪些因素 3.列出用共价结合法对酶进行固定化时酶蛋白上可和载体结合的功能团 4.某酶的初提取液经过一次纯化后,经测定得到下列数据,试计算比活力,回收率及纯化 倍数。

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