酶工程复习资料.doc

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1、酶工程第一章绪论1.何谓酶工程，试述其主要内容和任务。答：酶的生产、改性与应用的技术过程称为酶工程。主要内容：微生物细胞发酵产酶，动植物细胞培养产酶，酶的提取与分离纯化，酶分子修饰，酶、细胞、原生质体固定化，酶非水相催化，酶定向进化，酶反应器和酶的应用等。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的催化特性得以改进，充分发挥其催化功能。2.酶有哪些显著地催化特性。答：专一性强催化效率高条件温和3.试述酶工程的发展概况与前景。答：发展概况：1894年，日本的高峰让吉用米曲霉制备得到淀粉酶，开创了酶技术走向商业化的先例。1908年，德国的Rohm用动物胰脏制得

2、胰蛋白酶，用于皮革的软化及洗涤。1908年，法国的Boidin制备得到细菌淀粉酶，用于纺织品的褪浆。1911年，Warlerstein从木瓜中获得木瓜蛋白酶，用于啤酒的澄清。 1949年，用微生物液体深层培养法进行a－淀粉酶的发酵生产，揭开了近代酶工业的序幕。1960年，法国科学家Jacob和Monod提出的操纵子学说，阐明了酶生物合成的调节机制，通过酶的诱导和解除阻遏，可显著提高酶的产量。 20世纪80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，已成为酶生产的又一种途径。 前景：经过100多年的发展，酶工程已经成为生物工程的主要内容，在世界科技和经济的发展中起着重

3、要作用。今后将以更快的速度向纵深发展，显出广阔而诱人的前景。4.终止酶反应的方法：（1）反应时间一到，立即取出适量反应液，置于沸水浴中，加热使酶失活；（2）加入适宜的酶变性剂，如三氯醋酸等，使酶变性失活；（3）加入酸或碱溶液，使反应液的pH值迅速远离催化反应的最适pH，而使反应终止；（4）将取出的反应液立即置于低温冰箱、冰粒堆或冰盐溶液中，使反应液的温度迅速降低至10℃以下，而终止反应。5..P酶和R酶的分类和命名有何异同？ 答：主要由蛋白质组成——蛋白类酶（P酶）;主要由核糖核酸组成——核酸类酶（R酶）。P酶的分类原则：a按照酶催化作用的类型，将蛋白质酶类分为六大类。b每个大类中，按

4、照酶的作用底物、化学键或基团的不同，分为若干亚类。c每一亚类中再分为若干小类d每一小类中包含若干具体的酶。命名：根据系统命名法，每一种具体的酶，除了有一个系统名称以外，还有一个系统编号。系统编号采用四码编码方法。第一个号码表示该酶属于6大类酶中的某一类，第二个号码表示该酶属于该大类某一亚类，第三个号码表示亚类中的某一个小类，第四个号码表示这一具体的酶在该小类中的序号。R酶的分类原则：a根据酶作用的底物是其本身RNA分子还是其他分子，可以将R酶分为内催化和分子间催化两大类。b在每个大类中，根据酶的催化类型不同，将R酶分为若干亚类。c在每个亚类中，根据酶的结构特点和催化特性的不同，分为若干

5、小类。d在每一小类中包含若干具体的酶。6.名词解释：酶活力：指在一定条件下，酶所催化的反应初速度。酶活力单位：在特定条件下，每1min催化1μmol的底物转化为产物的酶量定义为1个酶活力单位，这个单位称为国际单位（IU）酶比活力：指在特定条件下，每1mg酶蛋白所具有的酶活力单位数，是酶制剂纯度的指标。7.汇集⑴1926年，萨姆纳首次从刀豆提取液中分离纯化得到脲酶结晶，并证明它具有蛋白质性质。⑵影响酶催化的各种因素：酶的催化作用受到底物浓度、酶浓度、温度、pH值、激活剂浓度、抑制剂浓度等诸多因素的影响。⑶【酶活力的测定方法：化学测定法，光学测定法，气体测定法】⑷酶的转换数Kp，又称摩尔催

6、化活性，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化为产物的摩尔数。是酶催化效率的一个指标。通常用每微摩尔酶的酶活力单位数表示。单位为min-1。一般酶的转换数在103min-1左右。⑸酶的生产方法：提取分离法，生物合成法和化学合成法。⑹两种酶活力单位之间可以互相换算。即：1Kat=1mol/s=60mol/min=60×106μmol/min=6×107IU⑺酶主要的提取方法：盐溶液提取、酸溶液提取、碱溶液提取和有机溶剂提取等。⑻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。⑼第一章微生物发酵产酶1．试述酶生物合成的基本过程。答：(

7、1)用作培养菌种及扩大生产的发酵罐的培养基的配制。。(2)培养基、发酵罐以及辅助设备的消毒灭菌。(3)将已培养好的有活性的纯菌株以一定量转接到发酵罐中。(4)接种到发酵罐中的菌株控制在最适条件下生长并形成代谢产物。(5)将产物抽提并进行精制。(6)回收或处理发酵过程中产生的废物和废水。2.何谓酶生物合成的诱导作用？简述其原理。答：加入某些物质使酶的生物合成开始或加速进行的现象，称为酶生物合成的诱导作用，简称诱导作用。原理：当培养基中以乳糖为惟一