河南工业大学酶工程填空题和问答题

1、酶的分类：氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂合酶、异构酶、连接酶。2、酶的催化机理：酶的活性中心：底物结合位点+催化位点；基本步骤：底物与酶分子上的底物结合位点S1或者S1形成非工价结合，酶分子上的催化位点C上的氨基酸残基与底物相互作用，产物从底物结合位点上解离。3、4种催化机理：临近+定向效应、工价催化、广义酸碱催化、结构扭曲。4、酶的分类：氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂合酶、异构酶、合成酶。5、酶活力是酶催化速度的量度指标，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。6、微生物产酶模式可以分为：同步合成型，延续合成型，中期合成型，滞后合成型四种。7、动物细胞培养主要用于生产疫苗、激素、单克隆抗体、多肽因子、酶等（功能性蛋白质）。8、细胞破碎的主要方法有机械破碎法、物理破碎法、（化学破碎法）、（酶促破碎法）。9、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）。10、通常酶的固定化方法有：吸附法、包埋法、结合法、交联法、热处理法。11、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。12、求Km最常用的方法是双倒数作图法。13、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。14、可逆抑制作用可分为竞争性，反竞争性，非竞争性，混合性。15、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。16、酶活力的测定方法可用终止反应法和连续反应法。17、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。18、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。19、酶分子的体外改造包括酶的修饰和修饰。20、模拟酶的两种类型是半合成酶和全合成酶。21、抗体酶的制备方法有拷贝法和引入法。22、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。23、菌种培养一般采用的方法有固体培养法和液体培养法。24、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、通风量（或氧气）、搅拌、泡沫、湿度等。25、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。26、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。27、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、表面变性法。28、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。29、酶分子的体外改造包括酶的表面修饰和内部修饰。30、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渡态，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。问答题：1简述酶催化作用的种类和原理答：酶催化作用的种类：氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂合酶、异构酶、合成酶。原理：A酶催化作用的实质在于它能降低反应的活化能。B酶降低活化能的方式是通过形成中间复合物。C酶的催化作用是具有专一性的，因此提出了“钥匙和锁”模型以及“诱导契合”模型。D靠近定向；底物分子变形和诱导契合；酸碱催化；共价催化；微环境的影响等这些都是酶具有高效催化作用的机理。2简述乳糖操纵子模型答：操纵子的结构：调节基因、启动子、操纵基因、结构基因。乳糖操纵子模型中一次排列着启动子、操纵基因和阻遏子三个结构基因，她们分别编码β-半乳糖苷酶、β-半乳糖苷透过酶和β-半乳糖苷转移酶，三个基因受同一个基因控制。当没有乳糖存在时，lac操纵子处于阻遏状态。阻遏蛋白阻碍RNA聚合酶与启动子P的结合，阻止启动基因上的RNA聚合酶进行转录，这是一种负调节作用。当有乳糖存在时，乳糖与阻遏蛋白的边沟位点结合，使之发生变构而失去活性，因而不能与操纵基因结合，于是RNA聚合酶能够转录，产生上述三种酶，使大肠杆菌能利用乳糖。当培养基中有葡萄糖存在时，葡萄糖的降解产物能降低细胞内cAMP的含量，影响CAP与启动子结合，也影响RNA聚合酶与启动基因结合，因此，β-半乳糖苷酶等三种酶也不能产生。这是一种正调控作用。3何谓膜分离技术？在酶的生产中有何应用？答：借助于一定孔径的高分子薄膜，将不同大小、不同形状和不同特性的物质颗粒或分子进行分离的技术称为膜分离技术。应用：用于酶液或其他溶液的脱盐，用于酶的分离纯化，酶的浓缩。类别截留颗粒大小截留的主要物质粗滤2μm酵母、霉菌、动物细胞、植物细胞、固形物等微滤0.2～2μm细菌、灰尘等超滤20Å～0.2μm病毒、生物大分子等反渗透20Å生物小分子、盐、离子4酶的提取方法有哪些？答：1．盐溶液提取。大多数蛋白酶都溶于水，而且在低浓度盐存在的条件下有盐溶现象，高浓度盐存在的条件下有盐析现象，所以一般采用稀盐溶液进行酶的提取，盐的浓度一般控制在0.02-0.5mol/l。2.酸溶液提取。有些酶在酸性条件下溶解度较大，且稳定性好，宜采用酸溶液提取。3.碱溶液提取。在碱性条件下溶解度较大且稳定性较好的酶，应采用碱溶液提取。4.有机溶剂提取。与脂质结合牢固或含有较多非极性基团的酶，可以采用能与水混溶的乙醇、丙酮、丁醇等有机溶剂提取。5简述常用的固定化方法及其应用范围答：A吸附法：利用各种固体吸附剂将酶或细胞吸附在其表面上，而使酶或者细胞固定的方法。常用吸附剂有活性炭、硅胶等。吸附法操作简便，条件温和。B包埋法：将酶或含酶菌体包埋在各种多孔载体中，使酶固定化的方法称为包埋法。包埋法分为网格型和微囊型。常用包埋剂为琼脂凝胶、明胶等。C结合法：通过离子键或共价键使酶与载体结合的固定化方法。离子键法常用DEAE-纤维素等条件温和，结合力较弱。共价键法常用载体纤维素等。此法结合牢固，但操作复杂，有可能影响酶活。而且必须首先激活载体。D交联法：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。常用试剂：戊二醛等。结合牢固酶活损失大。6酶的非水相催化有哪些特点答：酶的非水相催化是指酶在非水介质中进行的催化作用。特点：1．有利于疏水性底物的反应，能催化在水中不能进行的反应；2．可提高酶的热稳定性；3．可改变反应平衡移动方向；4可控制底物专一性；5.酶和产物易于回收。四、论述题1举例说明菌种分离的一般过程。答：菌种分离的一般过程：土样的采取，预处理，培养，菌落的选择，产品的鉴定。以枯草芽胞杆菌的分离为例：（1）带菌土壤的热处理：称取1g带菌土壤湿润后放入80℃烘箱处理30min。（2）配制分离选择培养基，灭菌备用。（3）稀释制备菌液：取5支灭菌带帽15ml离心管，各加入无菌水9ml备用；将热处理过的土壤放入无菌50ml烧杯中，加入无菌水50ml，搅拌后静置片刻，上层液体为微生物悬液，按下法稀释微生物悬液：在第一支试管中加入1ml微生物悬液，混合均匀后再取1ml到第二支试管中混合，从第二支试管中再取1ml到第三支试管中，以此类推。（4）配制斜面培养基，灭菌备用。（5）涂布培养：取10-3、10-4、10-5、10-6稀释菌液各0.2ml，采用涂布和混合法形成8个平板，倒置后在37℃培养24-48小时，观察水解圈的形成，在无菌条件下将水解圈最大的菌落(水解圈/菌落最大者)转接种于斜面试管中在37℃培养。2以纤维素酶为例说明如何从环境微生物中如何分离提取纯化得到纤维素酶答：首先，利用CMC-Na刚果红培养基从土壤或者稻草秸秆等粗纤维含量丰富的堆肥中分离出高产纤维素酶的菌株，将该菌株接种到产酶培养基进行发酵。一般来说，微生物产酶分胞内酶和胞外酶。再测定内外酶活性的前提下决定分离纯化胞内或胞外酶，酶的分离纯化一般有三步，即，抽提（选择性的从粗酶液中除去杂质或者分离出酶，可以选择离心的方法），纯化（常采用凝胶过滤层析，离子交换层析等方法），结晶（采用真空冷冻抽滤等手段制备酶成品）