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酶工程2012年1月考试复习题

酶工程2012年1月考试复习题
酶工程2012年1月考试复习题

酶工程复习题

一、名词解释、

1、酶学:研究酶的化学本质、结构、作用机制、分类、辅酶和辅因子等的学科。

2、米氏常数:米氏常数Km是酶促反应速度n为最大酶促反应速度值一半时的底物浓度。

3、酶工程: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科学。

4、转录:以DNA为模板,以核苷三磷酸为底物,在RNA聚合酶(转录酶)的作用下,生成RNA分子的过程。

5、翻译:以mRNA为模板,以氨基酸为底物,在核糖体上通过各种tRNA、酶和辅助因子的作用,合成多肽链的过程。

6、操纵子:基因表达的协同单位,是由启动子,操纵基因,结构基因,调节基因组成的。

7、葡萄糖效应:细菌在含有葡萄糖和乳糖的培养基上生长,优先利用葡萄糖。待葡萄糖耗尽后才开始利用乳糖,产生了两个对数生长期中间隔开一个生长延滞期的“二次生长现象”,这一现象又称葡萄糖效应,产生的原因是由于葡萄糖降解物阻遏了分解乳糖酶系的合成。此调节基因的产物是环腺苷酸受体蛋白(CRP),亦称降解物基因活化蛋白(CAP)。

8、胞外酶:大多是水解酶(如淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶、果胶酶),是微生物为了利用环境中的大分子而释放到细胞外的,即使胞外浓度很高,胞内也能维持较低水平,受到的调节控制少。

9、酶的提取:把酶从生物组织或细胞中以溶解状态释放出来,将尽可能多的酶,尽量少的杂质从原料中引入溶液的过程。

10、蛋白质透析:借助一定孔径的高分子薄膜,将不同大小、形状、性质的颗粒或分子进行分离的技术。

11、电泳:指带电粒子在电场中向着与其所带电荷性质相反的电极方向移动的过程。

12、酶活力:又称酶活性,即单位时间内酶促反应的产物生成量,是酶催化某一化学反应的能力。

13、酶比活:酶活力(u/ml)与蛋白质含量(mg蛋白/ml酶液)的比值,比活力越高,酶纯度也越好。

14、酶活性中心:是由结合部位和催化部位组成的,结合基因影响底物中某些化学键的稳定,催化底物发生化学反应并将其转化成产物,催化部位与底物相结合,使底物与酶的一定构象形成复合物。

15、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。

16、酶的蛋白质工程: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。

17、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。

18、酶的半衰期:在连续测定条件下,固定化酶(细胞)的活力下降为最初活力一半所经历的连续工作时间,以t1/2表示。

19、酶非水相催化:酶在非水介质中的催化作用称酶的非水相催化。

20、生物柴油:生物柴油是利用生物油脂生产的有机燃料,是由动物、植物或微生物油脂与小分子醇类经过酯交换反应而得到的脂肪酸酯类物质。可以代替柴油作为柴油发动机的燃料使用。

21、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(Enzyme reactor)。

二、解答题

1、酶工程研究的主要内容。

答:1)、化学酶工程(初级酶工程):酶化学与化学工程技术相结合的产物。主要研究内容:酶的制备、酶的分离纯化、酶与细胞的固定化技术、酶分子修饰、酶反应器和酶的应用。

2). 生物酶工程(高级酶工程):在化学酶工程基础上发展起来的、酶学与现代分子生物学技术相结合的产物。

生物酶工程主要研究内容:(1)用基因工程技术大量生产酶(克隆酶)如:尿激酶原和尿激酶是治疗血栓病的有效药物。用DNA重组技术将人尿激酶原的结构基因转移到大肠杆菌中,可使大肠杆菌细胞生产人尿激酶原,从而取代从大量的人尿中提取尿激酶。

(2)蛋白质工程技术定点改变酶结构基因(突变酶)

如:酪氨酰-tRNA合成酶,用Ala5(第5位的丙氨酸)取代Thr51(第51位的丝氨酸),使该酶对底物ATP的亲和力提高了100倍。

(3)设计新的酶结构基因,生产自然界从未有过的性能稳定、活性更高的新酶。

2、千佃一郎对酶学的主要贡献是什么?

答:1969年,日本千佃一郎首次在工业规模上用固定化氨基酰化酶从DL-氨基酸生产L -氨基酸。

3、酶合成调节的类型

答:1).诱导(induction):组成酶:细胞固有的酶类。诱导酶:是细胞为适应外来底物或其结构类似物而临时合成的一类酶。

2).阻遏(repression) :分解代谢物阻遏(catabolite repression);反馈阻遏(feedback repression

4、如何通过控制条件提高酶产量?

答:(一)菌种选育(一劳永逸) 1.诱变育种:(1) 使诱导型变为组成型——选育组成型突变株;(2) 使阻遏型变为去阻遏型——选育营养缺陷型突变株;解除反馈阻遏——选育结构类似物抗性突变株;解除分解代谢物阻遏—选育抗分解代谢阻遏突变株;2. 基因工程育种。

(二)条件控制:

1). 添加诱导物:酶的底物类似物最有效。

2). 降低阻遏物浓度;除去终产物;产物阻遏;添加阻止产物形成的抑制剂;避免使用葡萄糖。分解代谢物阻遏:避免培养基过于丰富;添加一定量的cAMP。

3).添加表面活性剂:离子型,对细胞有毒害作;增加细胞通透性、

4). 添加产酶促进剂

5、酶生物合成的模式有哪些?

答:1). 生长偶联型(又称同步合成型):酶的生物合成与细胞生长同步。特点:酶的合成可以诱导,但不受分解代谢物阻遏和反应产物阻遏。当去除诱导物、细胞进入平衡期后,酶的合成立即停止,表明这类酶所对应的mRNA很不稳定。

生长偶联型中的特殊形式——中期合成型:酶的合成在细胞生长一段时间后才开始,而在细胞生长进入平衡期以后,酶的合成也随着停止。特点:酶的合成受产物的反馈阻遏或分解代谢物阻遏。所对应的mRNA是不稳定的。

2).部分生长偶联型(又称延续合成型):酶的合成在细胞的生长阶段开始,在细胞生长进入平衡期后,酶还可以延续合成较长一段时间。特点:可受诱导,一般不受分解代谢物和产

物阻遏。所对应的mRNA相当稳定

3).非生长偶联型(又称滞后合成型):只有当细胞生长进入平衡期以后,酶才开始合成并大量积累。许多水解酶的生物合成都属于这一类型。特点:受分解代谢物的阻遏作用。所对应的mRNA稳定性高。

6、优良产酶菌种应具备的条件

答:(1)酶产量高;(2)易培养(生长速率高、营养要求低);(3)遗传性能稳定,不易退化;(4)易分离提纯;(5)安全可靠(不是致病菌)

7、细胞破碎的方法有哪些?

答: ①机械法:液体剪切:搅拌、匀浆。固体剪切:研磨,珠磨,捣碎。

②物理法:超声波破碎法;渗透压突变法:高渗(蔗糖,高盐等)平衡后迅速转入低渗溶液或水;冻融法:反复低温冰冻,室温融化。

③化学法:应用各种化学试剂与细胞膜作用,使细胞膜结构改变或破坏。

有机溶剂处理:破坏膜磷脂结构,常用丙酮、丁醇、氯仿等。

表面活性剂处理:常用非离子型表面活性剂,如Triton X-100,Tween等。

④酶解法(enzymatic lysis):外加酶法:根据细胞壁的结构和组成特点,选用适当的酶。自溶法(autolysis):细胞结构在本身具有的各种水解酶作用下发生溶解的现象。

8、如何确认细胞破碎的情况?

答; ①直接测定破碎前后的细胞数:破碎前,显微镜或电子微粒计数器计数;破碎后,用染色法区分破碎细胞与完整细胞。②测定导电率:利用破碎前后导电率的变化测定破碎程度。③测定释放的蛋白质量或酶活力:测定破碎液中胞内蛋白质或目的酶的释放量,估算破碎率。

9、酶的提取方法有哪些?

答:①离心提取

②盐溶液提取:常用稀盐(常用NaCl)溶液(盐溶),对酶稳定性好、溶解度大,最常用。

③酸、碱溶液提取

④有机溶剂提取

10、比较三种常用蛋白质离心方法的主要特点

答; ①差速离心(differential centrifugation):用不同的离心速度和离心时间,使沉降速度不同的颗粒分批分离的方法。

特点:用于分离大小和密度差异较大的颗粒。

优点:操作简单。

缺点:1)分离效果较差,不能一次得到纯颗粒。2)壁效应严重。3)沉降的颗粒受到挤压。

②密度梯度离心(density gradient centrifugation):样品在密度梯度介质中进行离心,使沉降系数比较接近的组分得以分离的一种区带分离方法。常用的密度梯度溶液是蔗糖溶液。特点:区带内的液相介质密度小于样品物质颗粒的密度;适宜分离密度相近而大小不同的固相物质。

③等密度梯度离心又称沉降平衡离心:根据颗粒的密度不同而进行分离。离心时,在离心介质的密度梯度范围内,不同密度的物质颗粒或向下沉降,或向上漂浮,达到与其相同的密度时不再移动,形成区带。常用氯化铯(CsCl)作为梯度介质。

特点:介质的密度梯度范围包括所有待分离物质的密度;适于分离沉降系数相近,但密度不同的物质。

11、盐析沉淀酶的原理是什么?

答:①基本原理(盐溶和盐析):向蛋白质或酶的水溶液中加入中性盐,可产生两种现象:盐溶(salting in):低浓度的中性盐增加蛋白质的溶解度。

盐析(salting out):高浓度的中性盐降低蛋白质的溶解度。

高盐浓度下盐离子与蛋白质分子争夺水分子,除去蛋白质的水合外壳,降低溶解度而沉淀。不同蛋白质分子量、表面电荷不同,在不同盐浓度下沉淀,逐渐增大盐浓度,不同蛋白质先后析出,称分段盐析。

12、有机溶剂沉淀酶有何优缺点?

答:优点:分辨率比盐析法高;沉淀不需脱盐;溶剂易蒸发,沉淀易离心

缺点:容易引起蛋白质变性失活;有机溶剂易燃、易爆,对安全要求较高。

13、酶纯化的基本原则?

答:①建立一个方便灵敏的分析方法;

②选择有效的纯化方法,尽可能减少纯化步骤;

③常在低温(4℃)条件下进行纯化,以避免酶的变性。

14、层析法的基本原理?

答:利用混合物中各组分物理化学性质的差异(如吸附力、分子形状及大小、分子亲和力、分配系数等),使各组分在流动相和固定相中的分布程度不同,并以不同的速度移动而达到分离的目的。

流动相:携带样品流过整个系统的流体.有两种状态:液体作为流动相和气体作为流动相

固定相: 静止不动的一相.两种状态

固体吸附剂作为固定相;以吸附在固体上的液体作为固定相。

15、按层析过程的机理把层析分成哪些类型?

答:吸附层析:利用吸附剂表面对不同组分吸附性能的差异。

分配层析:利用不同组分在流动相和固定相之间的分配系数的不同。

离子交换层析:利用不同组分对离子交换剂亲和力的不同。

凝胶层析:利用某些凝胶对于不同分子大小的组分阻滞作用的不同。

16常用的凝胶种类有哪些?

答:凝胶过滤(gel filtration)又称分子筛层析(molecular sieve chromatography)、排阻层析(exclusion chromatography),是以各种多孔凝胶为固定相,利用溶液中各组分的分子量不同而进行分离的技术。

凝胶的种类和性质:

交联葡聚糖凝胶(dextran gel):商品名:Sephadex 型号Sephadex G-10至G-200 ,G 后的数字为凝胶吸水值的10倍。数字越大,交联度越小,孔径越大,分离范围越大。

琼脂糖凝胶(agarose gel):依靠糖链之间的次级键维持网状结构,琼脂糖密度越大,网状结构越密集。

聚丙烯酰胺凝胶(polyacrylamide gel)商品名为Bio-Gel,型号从Bio-Gel P-2至P-300,P 值越大,孔径也越大。以丙烯酰胺为单体,以甲叉双丙烯酰胺为交联剂聚合成的高分子聚合物。

17、电泳的原理是什么?

答:在一定pH条件下(用buffer),不同大小、形状及带电颗粒在电场中的移动速度不同(用迁移率表示),各自集中到特定的位置上而形成紧密的泳动带。

18、聚丙烯酰胺凝胶电泳的效应有哪些?

答:聚丙烯酰胺凝胶是由丙烯酰胺单体(Acr)和交联剂N,N’-甲叉双丙烯酰胺(Bis)在催化剂和加速剂作用下聚合的。

分离效应:PAGE根据其有无浓缩效应,分为:

连续电泳:采用相同孔径的凝胶和相同的缓冲系统

不连续电泳:采用不同孔径的凝胶和不同缓冲体系

电荷效应:分离胶中,蛋白质表面净电荷不同,迁移率不同。

分子筛效应:大小和形状不同的样品分子通过一定孔径的分离胶时,受阻滞的程度不同而表现出不同的迁移率。

浓缩效应:使样品在浓缩胶中被浓缩成一条窄带,然后再进入分离胶进行分离。

19、SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳的原理?

答:SDS是种阴离子去污剂,带有大量负电荷,与蛋白质结合后使蛋白质所带负电荷大大超过了天然蛋白质原有的负电荷,因而消除或掩盖了不同种类蛋白质间原有电荷的差异。

SDS破坏蛋白质氢键、疏水键,巯基乙醇使二硫键打开,引起蛋白质构象改变,使蛋白质-SDS复合物形状近似椭圆形,短轴相同(1.8nm),长轴与蛋白质分子量成正比。

因此,蛋白质—SDS复合物在凝胶中的迁移率不受蛋白质原有电荷和形状的影响,只与椭圆棒长度(蛋白质分子量)有关。

20、酶结晶受哪些因素影响?

答:结晶(Crystallization)是指物质以晶体的状态从蒸汽或溶液中析出的过程。

1、酶的纯度:纯度越高越易结晶(> 50%)

2.酶的浓度(恰到好处):浓度越高越易结晶,控制在饱和区以上,过饱和区以下的介稳区内。

3. 结晶温度

4. 溶液pH

5. 离子强度

6. 晶核

7. 结晶时间

21、设计酶纯化方案的依据是什么?

答:根据有效成分和杂质之间理化性质的差异

调节溶解度:沉淀法

根据分子大小、形状的不同:离心分离,膜分离,凝胶过滤

根据分子电荷性质的不同:离子交换层析,电泳

根据专一性结合的方法:亲和层析

其它:吸附层析,疏水层析

22、酶活性中心有哪些共性?

答:(1)活性部位只占酶分子很小的一部分(1-2%)。

(2)活性部位是一个三维实体。

(3)活性中心位于酶分子表面的疏水性裂缝中。

(4)活性中心构象不是固定不变的(诱导契合)。

(5)酶与底物通过盐键、氢键、范德华力和疏水作用等次级键结合。

23、限制酶大规模应用的原因是什么?

答:1)细胞外稳定性差;2)酶活性不够高;3)具有抗原性。

24、酶化学修饰的原理?

答:1) 如何增强酶的稳定性与耐热性;修饰剂分子存在多个反应基团,可与酶形成多点交联。使酶的天然构象产生“刚性”结构。

2) 如何保护酶活性部位与抗抑制剂:大分子修饰剂与酶结合后,产生的空间障碍或静电斥力阻挡抑制剂,“遮盖”了酶的活性部位。

3) 如何维持酶功能结构的完整性与抗蛋白水解酶

酶化学修饰后通过两种途径抗蛋白水解酶:

大分子修饰剂产生空间障碍阻挡蛋白水解酶接近酶分子。“遮盖”酶分子上敏感键免遭破坏。酶分子上许多敏感基团交联上修饰剂后,减少了受蛋白水解酶破坏的可能性。

4) 如何消除酶的抗原性及稳定酶的微环境

酶的抗原决定簇,与修饰剂形成了共价键。破坏了抗原决定簇——抗原性降低乃至消除“遮盖”了抗原决定簇——阻碍抗原、抗体结合大分子修饰剂本身是多聚电荷体,能在酶分子表面形成“缓冲外壳”,抵御外界环境的极性变化,维持酶活性部位微环境相对稳定。

25、酶的表面化学修饰方法有哪些?

答:(一)大分子修饰(大分子结合修饰):利用水溶性大分子与酶结合,使酶的空间结构发生某些精细的改变,从而改变酶的特性与功能的方法。

(二)小分子修饰(酶蛋白侧链基团修饰):通过选择性的试剂或亲和标记试剂与酶分子侧链上特定的功能基团发生化学反应。

侧链基团:组成蛋白质氨基酸残基上的功能团。主要有:氨基、羧基、胍基、巯基、酚基、咪唑基。侧链基团修饰剂:采用的各种小分子化合物。

20种不同氨基酸的侧链基团中只有极性氨基酸的侧链易被修饰,它们一般具有亲核性。(三)交联修饰(交联法):用双功能基团试剂(如戊二醛),与酶分子内不同肽链部分共价交联,使酶分子空间构象更加稳定。

(四)固定化修饰(共价偶联法)

通过酶表面的酸性或碱性残基,将酶共价连接到惰性载体上,由于酶所处的微环境发生改变,使酶的最适pH、最适温度和稳定性发生改变。

26、固定化酶优缺点?

答:优点:(1)可提高稳定性。(2)能回收,易与产物分离,可反复用。

缺点:(1)存在扩散限制。适于催化小分子物质。(2)酶活性下降。

27、酶的固定化方法有哪些?每种有何优缺点?

答:1)吸附法:依据带电的酶或细胞和载体之间的静电作用,使酶吸附于惰性固体的表面或离子交换剂上。

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。

2)共价偶联法:借助共价键将酶的活性非必需侧链基团和载体的功能基团进行偶联。

优点:酶与载体结合牢固,不会轻易脱落,可连续使用。

缺点:反应条件较激烈,易影响酶的空间构象而影响酶的催化活性。

3)交联法: 借助双功能试剂使酶分子之间发生交联的固定化方法。

双功能试剂。优点:戊二醛有两个醛基,均可与酶或蛋白质的游离氨基反应,使酶蛋白交联。交联法不使用载体。

缺点:(1)反应条件激烈,酶分子的多个基团被交联,酶活力损失大。(2)制备的固定化酶颗粒较小,给使用带来不便。

4)包埋法:将酶用物理的方法包埋在各种载体(高聚物)内。

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:只适合作用于小分子底物和产物的酶。

28、固定化酶的性质有何变化?

答: ①酶的活性:通常低于天然酶(有例外)。

②酶的稳定性: 酶的耐热性、对变性剂、抑制剂、蛋白酶的抵抗力增加。

可能的原因:①固定化增加了酶活性构象的牢固程度,可防止酶分子伸展变形;②抑制酶的自身降解。③固定化部分阻挡了外界不利因素对酶的侵袭。

29、酶传感器由哪些部分组成?有何优点?

答:酶传感器主要由固定化酶膜和变换器组成:

固定化酶膜:选择性地“识别”并催化被检测物质发生化学反应;

变换器:把催化反应中底物或产物的变量转换成电信号,通过仪表显示出来。

优点:①既有不溶性酶体系的优点,又具有电化学电极的高灵敏度;

②酶的专一反应性,使其具有较高的选择性,能够直接在复杂试样中进行测定。

30、举例说明固定化酶在医学上的应用

答:消血栓:纤溶酶是异源蛋白质,在人体内引起免疫反应,无法长期使用。酶的不稳定性使其在较短的时间内失活。用包埋法制备的酶固定化技术可克服上述弊端,酶在囊中不能漏出,小分子物质能自由进出。

人工肾原理:将病人血液中的尿素经脲酶水解成氨,再用活性炭吸附。即:用固定化脲酶和微胶囊活性炭组成人工肾。

31、酶非水相催化的类型?

答:1)、有机介质中的酶催化:是指酶在含有一定量水的有机溶剂中进行的催化反应。适用于底物、产物两者或其中之一为疏水性物质。酶在有机介质中由于能够基本保持其完整的结构和活性中心的空间构象,所以能够发挥其催化功能。

气相介质中的酶催化

此催化反应,适用于底物是气体或者能够转化为气体的物质。由于气体介质的密度低,扩散容易,因此酶在气相中的催化作用与在水溶液中的催化作用有明显的不同。

超临界介质中的酶催化

酶在超临界流体中进行的催化反应。超临界流体是指温度和压力超过某物质超临界点的流体。

离子液介质中的酶催化

离子液是由有机阳离子与有机(无机)阴离子构成的在室温条件下呈液态的低熔点盐类,挥发性低、稳定性好。酶在离子液中的催化作用具有良好的稳定性和区域选择性、立体选择性、键选择性等显著特点。

32、水在酶非水相反应体系中对酶的催化反应有何影响?

答:1)、酶都溶于水,只有在一定量的水存在的条件下,酶分子才能进行催化反应。所以酶在有机介质中进行催化反应时,水是不可缺少的成分之一。有机介质中的水含量多少对酶的空间构象、酶的催化活性、酶的稳定性、酶的催化反应速度等都有密切关系,水还与酶催化作用的底物和反应产物的溶解度有关。

2)、酶分子只有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,酶的空间构象被破坏,酶将变性失活。故此,酶分子需要一层水化层,以维持其完整的空间构象。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。

3)、有机介质中水的含量对酶催化反应速度有显著影响。存在最适水含量。

33、生物柴油有何优点?

答:优点:

(1)具有良好的环境属性;(2)具有较好的低温发动机启动性能(3)具有较好的润滑性能。(4)具有较好的安全性能。

(5)具有良好的燃料性能。(6)具有可再生性能。

34、酶反应器有哪些类型?各有何优缺点?

答:1)、搅拌罐型:有搅拌装置的、传统形式的反应器。由反应罐、搅拌器和保温装置组成。适用的操作方式:分批式、流加分批式、连续式

优点:结构简单,酶与底物混合充分均匀,传质阻力小,反应条件易控制,能处理胶体状底物、不溶性底物。

缺点:反应效率低,载体易被破坏,搅拌动力消耗大,回收过程酶易损失。

2)、固定床型(也称填充床,Packed Bed Reactor, PBR )

把颗粒状或片状等固定化酶填充于固定床内,底物按一定方向以恒定速度通过反应床。

在其横截面上液体流动速度完全相同,沿流动方向底物及产物的浓度逐渐变化,但同一横切面上浓度一致。又称活塞流反应器(Plug Flow Reactor, PFR) 适用于:固定化酶。

优点:可使用高浓度的催化剂。与CSTR相比,可减少产物的抑制作用(产物浓度沿反应

器长度逐渐增高)。

缺点:①温度和pH难以控制;

②底物和产物会产生轴向浓度分布;

③清洗和更换部分固定化酶较麻烦。

④床内压力降大,底物必须加压下才能进入。

3)、流化床型(Fludized Bed Reactor, FBR)

装有较小颗粒的垂直塔式反应器(形状可为柱形、锥形等)。底物以一定速度由下向上流过,使固定化酶颗粒在浮动状态下进行反应。流体的混合程度介于CSTR和PFR之间。

适用于:固定化酶。

优点:具有良好的传质及传热性能,pH、温度控制及气体的供给比较容易;不易堵塞,可适用于处理黏度高的液体;能处理粉末状底物;即使应用细颗粒的催化剂,压力也不会很高。

缺点:需保持一定的流速,运转成本高,难于放大;由于颗粒酶处于流动状态,易导致颗粒的机械破损;流化床的空隙体积大,酶的浓度不高;底物高速流动使酶冲出,降低了转化率。4)、膜式反应器(Membrane Reactor)

将酶催化反应与半透膜的分离作用组合在一起的反应器。

适用于:游离酶、固定化酶。

①游离酶膜反应器;②固定化酶膜反应器

由膜状或板状固定化酶或固定化微生物组装的反应器。

分类:平板状或螺旋状反应器;转盘型反应器;空心酶管反应器;中空纤维膜反应器;平板状或螺旋状反应器

特点:压力降小;膜面积清晰;放大容易。单位体积催化剂有效面积小。

转盘型反应器

以包埋法为主,制备成固定化酶凝胶薄板(成型为圆盘状或叶片状),然后装配在转轴上,并把整个装置浸在底物溶液中,更换催化剂方便。

有立式和卧式两种,卧式适用于需氧反应或产物有挥发性物,广泛应用于水处理装置。空心酶管反应器

酶固定在细管的内壁上,底物溶液流经细管时,只有与管壁接触的部分进行酶反应。管内径1mm,管内流动属于层流。多与自动分析仪等组装在一起,用于定量分析。

中空纤维膜反应器

由外壳和数以千计的醋酸纤维制成的中空纤维(内径200μm -500μm,外径300μm -900μm)。组成。

内层紧密、光滑,具有一定分子量截流值,可截留大分子物质而允许不同的小分子物质通过。

外层为多孔的海绵状支持层,酶被固定在海绵状支持层中。

反应器的形状为管式或列管式,中空纤维可承受较大压力,通过正常超滤程序将底物压入内壁与海绵状介质上的酶起反应。

5)、鼓泡塔型反应器: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反应底物和混和这两种作用的一类反应器。是有气体参与的酶催化反应中常用的一种反应器。

适用于:游离酶、固定化酶

在使用固定化酶进行催化反应时,反应系统中存在固、液、气三相,又称为三相流化床反应器。

35、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。

答:酶法生产葡萄糖是以淀粉为原材料,先经a 一淀粉酶液化成糊精,再用糖化酶催化生成葡萄糖。淀粉酶是最早实现工业生产的酶,也是迄今为止用途最广的酶。糖化酶在食品和酿造工业上有着广泛用途,是酶制剂工业的重要品种。糖化酶的产生 菌几乎全部是霉菌,目前,国内生产糖化酶的菌种主要是黑曲酶和根酶。

晶体或粉状葡萄糖葡萄糖液糊精淀粉浆或喷雾干燥结晶离子交换脱色糖化酶淀粉酶?????????→???→????→?-α

《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

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

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

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。

酶工程试卷

酶工程试卷(A) 1.决定酶催化活性的因素有两个方面,一是酶分子结构,二是反应条件。 2.求KM最常用的方法是 双倒数作图法。 3.多底物酶促反应的动力学机制可分为两大类,一类是序列机制,另一类是乒乓机制, 4.可逆抑制作用可分为竞争性,反竞争性,非竞争性,混合性; 5.对生产酶的菌种来说,我们必须要考虑的条件有:一是看它是不是致病菌,二是能够利用廉价原料,发酵周期短,产酶量高;三是菌种不易退化;四是最好选用能生产胞外酶的菌种,有利于酶的分离纯化,回收率高。 6.酶活力的测定方法可用 终止反应法和连续反应法。 7.酶制剂有四种类型即液体酶制剂,固体酶制剂,纯酶制剂和固定化酶制剂。 8。通常酶的固定化方法有吸附法,包埋法,交联法,共价键法。 9.酶分子的体外改造包括酶的表面修饰和内部修饰。 10.模拟酶的两种类型是半合成酶和全合成酶。 11.抗体酶的制备方法有拷贝法和引入法。 1.为什么酶制剂的生产主要以微生物为材料? 解:1.微生物种类丰富,酶种丰富,且菌株易诱变,菌种多样。 2.微生物生长繁殖快,酶种提取,特别是胞外酶 3.来源广泛,价值便宜。 1)微生物易得,生长周期短 2)可以利用微电脑技术控制酶的发酵生产,可进行连续化,自动化,经济效益高。 3)可以利用以基因工程为主的分子生物学技术,选育和改造菌种,增加产酶率和开发新酶种。 酶工程试题(B) 1.Km值增加,其抑制剂属于竞争性抑制剂,Km不变,其抑制剂属于非竞争性抑制剂,Km调小,其抑制剂属于反竞争性抑制剂。 2.菌种培养一般采用的方法有固体培养法和液体培养法。 3.菌种的优劣是影响产酶的主要因素,除此之外发酵条件对菌种产酶也有很大的影响,发酵条件一般包括温度、PH、氧气、搅拌、湿度和泡沫等。 4.打破酶合成调节机制限制的方法有控制条件,遗传控制,其他方法。 5.酶生物合成的模式分别是同步合成型,延续合成型,中期合成型,滞后合成型。 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热变性法,酸碱变性法和表面变性法。 7.通常酶的固定方法有:交联法、包埋法、吸附法、共价结合法。

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?

人因工程学单元检测2

《人因工程学》单元检测二 一.选择题 1、物体具有一定的亮度,才能在视网膜上成像,引起视觉感觉。这种视觉感觉的清楚程度称为()。 A.照度 B.光强 C.视度 D.亮度 2、( )是指不考虑特殊的局部需要,为照亮整个被照面积而设置的照明。 A.一般照明 B.局部照明 C.综合照明 D.特殊照明 3、下面不是控制和防止眩光的措施是()。 A.限制光源亮度 B.合理分布光源 C.光线转为射线 D.适当提高亮度,增大亮度对比 4、下列哪个条件要求照度标准值分级提高一级()。 A.进行很短时间的作业时 B.视觉能力低于正常能力时 C.作业精度或速度无关紧要时 D.建筑等级和功能要求较低时 、照度均匀的标志是:场最大,最小照度分别与均匀照度之差小于等于平均照度的()。 A.1/2 B.1/3 C.1/4 D.1/ 1、不属于环境中的有害气体的是() A硫氧化物 B氢气 C氮氧化物 D卤化物和有机物质气体 7、悬浮颗粒物又称飘尘,是漂浮在空气中粒径在()以下 A1 B 11 C17 D18 8、以下不属于车空气污染主要来源的是() A新车装饰材料 B 汽车发动机产生的 C 外界污染 D人体自身的污染 9、当儿童体铅含量超过()时,儿童脑发育就会受不良影响,称为铅中毒 A0ug/L B80ug/L C100ug/L D120ug/L 10、以下不属于从建筑物中的天然材料里释放出来的放射性物质是() A镭 B苯 C钍 D钾 11、()对人体健康的影响主要表现嗅觉异常、刺激、过敏和肝功能异常及免疫功能异常等 A甲醛 B苯 C丙酮 D氟化氢 12、体能量的产生、转移和消耗称为() A 能量代 B基础代 C 安静代 D 机能代 13()是人在绝对安静下维持生命所必须消耗的能量 A 基础代量 B 安静代量 C能量代量 D 代量 14、基础代量的符号() A R BBCSDM 1、安静代量与基础代量的关系() AR=1.2BBR=BCR=0.8BDR与B无关 11常用()指标衡量劳动强度 A安静代量B能量代量C基础代量D相对代量 17单位时间所需的氧量叫做() A 养需 B养债 C 养耗量 D养耗 18动强度是指作业者在生产过程中()及紧程度。 A、体力消耗 B、脑力消耗 C、体力活动 D、脑力活动 19、依作业时的相对代率(RMR)指标评价劳动强度标准。RMR的值为()时可以持续作用。 A、小于4 B、4 C、4到7 D、大于7

【生物课件】《酶工程》试题一参考答案

【生物课件】《酶工程》试题一参考答案: 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、 1961年,国际酶委会规定的酶活力单位为:在特定的条件下(25 oC,PH及底物浓度为 最适宜)每1分钟内,催化1μmol的底物转化为产物的酶量为一个国际单位,即1IU。 6、酶分子修饰的主要目的是改进酶的性能,即提高酶的活力、减少抗原性,增加稳定性。 7、酶的生产方法有提取法,发酵法和化学合成法。 8、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。 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凝胶过滤法,超滤法和超离心 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

酶工程复习题

酶工程复习题 一、选择题: 1.下面关于酶的描述,哪一项不正确( ) (A)(答案)所有的蛋白质都是酶 (B)酶是在细胞内合成的,但也可以在细胞外发挥催化功能 (C)酶具有专一性 (D)酶是生物催化剂 2.下列哪一项不是辅酶的功能( ) (A)转移基团 (B)传递氢 (C)传递电子 (D)(答案)决定酶的专一性 3.下列对酶活力的测定的描述哪项是错误的( ) (A)酶的反应速度可通过测定产物的生成量或测定底物的减少量来完成 (B)需在最适pH条件下进行 (C)(答案)按国际酶学会统一标准温度都采用25℃ (D)要求[S]远远小于[E] 4.下列关于酶活性部位的描述,哪一项是错误的 (A)活性部位是酶分子中直接与底物结合,并发挥催化功能的部位 (B)活性部位的基因按功能可分为两大类:一类是结合基团,一类是催化基团(C)酶活性部位的集团可以是同一条肽链但在一级结构上相距很远的集团(D)(答案)不同肽链上的有关基团不能构成该酶的活性部位 5.酶的高效率在于 (A)增加活化能 (B)降低反应物的能量水平 (C)增加反应物的能量水平 (D)(答案)降低活化能

6.作为催化剂的酶分子,具有下列哪一种能量效应 (A)增高反应活化能 (B)(答案)降低反应活化能 (C)增高产物能量水平 (D)降低产物能量水平 二、填空题 1.酶和菌体固定化的方法很多。主要可分为吸附法、结合法、交联法和热处理法 2.系统命名法根据酶所催化的反应类型,将酶分为6大类。即1、氧化还原酶;2、转移酶; 3、水解酶; 4、裂合酶; 5、异构酶; 6、合成酶(或称连接酶)。 3.酶分子修饰中,经过修饰的酶的特性会改变,即可提高酶活力,增加稳定性或降低抗原性。 4.决定酶催化活性的因素有两个方面,一是酶分子结构,二是反应条件。 5.酶的特点酶是生物催化剂;其反应条件温和、催化效率高;酶具有高的作用专一性;其化学本质具有蛋白质性质。 6.常用产酶菌有细菌(大肠杆菌);霉菌(黑曲酶;青酶;木酶;根酶);放线菌(链酶菌);酵母等。 7.通常酶的固定化方法有吸附法共价键结合法交联法包埋法 8.对生产酶的菌种来说,我们必须要考虑的条件有,一是看它是不是致病菌,二是能够利用廉价原料,发酵周期短,产酶量高,三是菌种不易退化,四是最好选用能产生胞外酶的菌种,有利于酶的分离纯化,回收率高。 9. 酶的生产方法有提取法,发酵法和化学合成法。 10. 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。 11. 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。 12.酶的特点酶是生物催化剂;其反应条件温和、催化效率高;酶具有高的作用专一性;其化学本质具有蛋白质性质。 13.在酶的发酵生产中,培养基要从营养的角度考虑碳源、氮源、无机盐、生长因素的调

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

酶工程试题

酶工程试题 一、名词解释 1.固定化酶 采用各种方法,将酶固定在水不溶性的载体上,制备成固定化酶的过程称为酶的固定化。固定在载体上,并在一定的范围内进行催化反应的酶称为固定化酶。 2.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。 3.模拟酶 利用有机化学合成的方法合成的比酶结构简单,但具有催化作用的非蛋白质分子叫做模拟酶 4.抗体酶 又叫做催化抗体,是抗体的高度选择性和酶的高效催化能力巧妙结合的产物,是一类具有催化活力的免疫球蛋白,其可变区赋予了酶的属性 5.印迹酶 以一种分子充当模板,其周围用聚合物交联,当模板分子除去后,聚合物就留下了与此分子相匹配的空穴,若构建合适,这种聚合物就像锁一样,对钥匙具有选择性识别作用。这种技术称为分子印迹,该技术的酶产物称为印迹酶。 6.融合酶 将两个或者多个酶分子组合在一起形成的融合蛋白 7.定点突变 只在基因的特定位点引入突变,通过取代、插入或者删除已知DNA序列中特定的核苷酸序列来改变酶蛋白结构中某个或某些特定的氨基酸,以此来提高酶对底物的亲和力,增强酶的专一性等。

8.必需水 在有机介质中,酶分子需要一层水化层以维持其完整的空间构象,将对于维持酶活性所必需的最低水量为必需水,由于其与酶分子的结合十分紧密,又称结合水。 9.酶传感器 以酶作为分子识别元件上的敏感材料,同各种不同的转换器结合所构成的一类生物传感器。 10.酶的必需基团和活性中心 酶的必需基团是指酶分子中与酶的活性密切相关的基团,酶的活性中心是指与底物结合并催化反应的场所。 二、填空题 1.酶根据主要组分的不同可以分为:蛋白类酶和核酸类酶两大类,根据酶的作用的底 物和催化反应的类型进行分类可以分为:氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂合酶、异构酶、合成酶(连接酶)。(写出4种即可) 2.酶的活力是酶催化速度的度量指标,酶的比活力是酶纯度的度量指标,酶转换数是 酶催化效率的度量指标。 3.酶的生产方法有:提取分离法生产,发酵法生产,化学合成法生产,生物合成 法生产。 4.酶反应器类型有:搅拌罐式反应器,填充床式反应器,流化床反应器,鼓泡式 反应器,膜反应器,喷射式反应器。(写出3种即可) 5.可逆抑制作用可分为_竞争性抑制作用、_非竞争性抑制作用_和_反竞争性抑制作 用。 6.非竞争性抑制的特点是最大反应速度Vm降低,米氏常数Km不变。 7.细胞破碎的主要方法有:机械破碎,物理破碎,_化学破碎_和_酶促破碎_。

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.

人因工程学课后习题及解答

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 萌芽时期(20世纪初期) 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)人因工程学的发展时期(1960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

酶工程习题及答案

酶工程试题(A) 一名词解释(每题3分,共计30分) 1. 酶工程:又叫酶技术,是酶制剂的大规模生产和应用的技术。 2.自杀性底物:底物经过酶的催化后其潜在的反应基团暴露,再作用于酶而成为酶的不可逆抑制剂,这种底物叫自杀性底物。 3.别构酶;调节物与酶分子的调节中心结合后,引起酶分子的构象发生变化,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,具有别构效应的酶叫别构酶 4.诱导酶:有些酶在通常的情况下不合成或很少合成,当加入诱导物后就会大量合成,这样的酶叫诱导酶 5.Mol催化活性:表示在单位时间内,酶分子中每个活性中心转换的分子数目 6.离子交换层析:利用离子交换剂作为载体这些载体在一定条件下带有一定的电荷,当带相反电荷的分子通过时,由于静电引力就会被载体吸附,这种分离方法叫离子交换层析。 7.固定化酶:通过物理的或化学的方法,将酶束缚于水不溶的载体上,或将酶束缚于一定的空间内,限制酶分子的自由流动,但能使酶发挥催化作用的酶 8.修饰酶:在体外用一定的化学方法将酶和一些试剂进行共价连接后而形成的酶 9.非水酶学:通常酶发挥催化作用都是在水相中进行的,研究酶在有机相中的催化机理的学科即为非水酶学 10模拟酶:利用有机化学合成的方法合成的比酶结构简单的具有催化作用的非蛋白质分子叫模拟酶。 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,一是酶分子结构,二是反应条件。 2.求Km最常用的方法是双倒数作图法。 3.多底物酶促反应的动力学机制可分为两大类,一类是序列机制,另一类是乒乓机制。 4.可逆抑制作用可分为竞争性,反竞争性,非竞争性,混合性; 5.对生产酶的菌种来说,我们必须要考虑的条件有,一是看它是不是致病菌,二是能够利用廉价原料,发酵周期短,产酶量高,三是菌种不易退化,四是最好选用能产生胞外酶的菌种,有利于酶的分离纯化,回收率高。 6.酶活力的测定方法可用终止反应法和连续反应法。 7.酶制剂有四种类型即液体酶制剂,固体酶制剂,纯酶制剂和固定化酶制剂。 8.通常酶的固定化方法有吸附法,包埋法,交联法, 共价键结合法。 9.酶分子的体外改造包括酶的表面修饰和内部修饰。 10.模拟酶的两种类型是半合成酶和全合成酶。 11.抗体酶的制备方法有拷贝法和引入法。 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? 解:优点(1)易将固定化酶和底物,产物分开产物溶液中没有酶的残留简化了提纯工艺 (2)可以在较长的时间内连续使用(3)反应过程可以严格控制,有利于工艺自动化(4)提高了酶的稳定性 (5)较能适于多酶反应 (6)酶的使用效率高产率高成本低 缺点 (1)固定化时酶的活力有损失 (2)比较适应于水溶性底物 (3)与完整的细胞相比,不适于多酶反应。 2.写出三种分离纯化酶蛋白的方法,并简述其原理。 解:.方法:透析与超虑离心分离凝胶过滤盐析等电点沉淀共沉淀吸附层析电泳亲和层析热变性酸碱变性表面变性等(原理略) 3.为什么酶制剂的生产主要以微生物为材料? 解:(1)微生物种类多,酶种丰富,且菌株易诱变,菌种多样 (2)微生物生长繁殖快,酶易提取,特别是胞外酶 (3)来源广泛,价格便宜 (4)微生物易得,生长周期短 (5)可以利用微电脑技术控制酶的发酵生产,可进行连续化,自动化,经济效益高 (6)可以利用以基因工程为主的分子生物学技术,选育和改造菌种,增加产酶率和开发新酶种 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 [S](mol/L) V0(umol/min) 0.5?10-628 4.0?10-640 1.0?10-570 2.0?10-595 4.0?10-5112 1.0?10-4128 2.0?10-4139 1.0?10-2140 解:最大反应速度140 ,Km: 1.0?10-5 酶工程试题(B) 一名词解释 1抗体酶:是一种具有催化作用的免疫球蛋白,属于化学人工酶 2酶反应器:是利用生物化学原理使酶完成催化作用的装置,他为酶促反应提供合适的场所和最佳的反应条件,使底物最大限度的转化为物。 3模拟酶:利用有机化学合成的方法合成的比酶结构简单的具有催化作用的非蛋白质分子叫模拟酶。 4底物抑制:在酶促反应中,高底物浓度使反应速度降低的现象。 5稳定pH:酶在一定的pH范围之内是稳定的,超过这个限度易变性失活,这样的pH范围为此酶的稳定pH 6产酶动力学:主要研究细胞产酶速率及各种因素对产酶速率的影响,包括宏观产酶动力学和微观产酶动力学。 7凝胶过滤:又叫分子排阻层析,分子筛层析,在层析柱中填充分子筛,加入待纯化样品再用适当缓冲液淋洗,样品中的分子经过一定距离的层析柱后,按分子大小先后顺序流出的,彼此分开的层析方法。 8固定化酶:通过物理的或化学的方法,将酶束缚于水不溶的载体上,或将酶束缚于一定的空间内,限制酶分子的自由流动,但能使酶发挥催化作用的酶 9非水酶学:通常酶发挥催化作用都是在水相中进行的,研究酶在有机相中的催化机理的学科即为非水酶学 10液体发酵法:以液体培养基为原料进行微生物的繁殖和产酶的方法,根据通风方法不同又分为液体表层发酵法和液体深层发酵法。 二填空题(每空1分,共计30分) 1.Km值增加,其抑制剂属于竞争性抑制剂,Km不变,其抑制剂属于非竞争性抑制剂,Km减小,其抑制剂属于反竞争性抑制剂。 2.菌种培养一般采用的方法有固体培养法和液体培养法。 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,发酵条件一般包括温度,PH ,氧气,搅拌,湿度和泡沫等。 4.打破酶合成调节机制限制的方有控制条件,遗传控制,其它方法。 5.酶生物合成的模式分是同步合成型,延续合成型,中期合成型,滞后合成型。 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热变性法,酸碱变性法和表面变性法 7. 通常酶的固定化方法有交联法、包埋法,吸附法、共价结合法 8. 酶分子的体外改造包括酶的表面修饰和内部修饰。 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过滤态,从而降低了底物分子的能障,而抗体结合的抗原只是一个基态分子,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? 一般必须符合下列条件: a)不应当是致病菌,在系统发育上最好是与病原菌无关 b)能够利用廉价原料,发酵周期短,产酶量高 c)菌种不易变异退化,不易感染噬菌体 d)最好选用产胞外酶的菌种,有利于酶的分离纯化,回收率高 在食品和医药工业上应用,安全问题更显得重要 2.对酶进行化学修饰时,应考虑哪些因素? 解:(1)被修饰酶的性质,包括酶的稳定性,酶活性中心的状况,侧链基团的性质及反应性 (2)修饰反应的条件,包括PH与离子强度,修饰反应时间和温度,反应体系中酶与修饰剂的比例等 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 解:(1)酶蛋白N端的α氨基或赖氨酸的∑氨基 (2)酶蛋白C端的羧基及天冬氨酸的β羧基或谷氨酸的γ羧基 (3)半胱氨酸的巯基1分 (7)丝氨酸骆氨酸苏氨酸上的羟基 (8)苯丙氨酸和骆氨酸上的苯环 (9)组氨酸上的咪唑基 色氨酸上的吲哚基 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。 体积(ml)活力单位(u/ml)蛋白氮(mg/ml) 初提取液120 200 2.5 硫酸铵沉淀 5 810 1.5 解:(1)起始总活力:200?120=24000(单位) (2)起始比活力:200÷2.5=80(单位/毫克蛋白氮) (3)纯化后总活力810?5=4050(单位)2 (4)纯化后比活力810÷1.5=540(单位/毫克蛋白氮) (5)产率(百分产量):4050÷24000=17% (6)纯化倍数:540÷80=6.75

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