《酶工程》期末复习题

第一章：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。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）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（寡聚酶即被广泛折叠、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。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。酶作用机制有哪几种学说？答：锁和钥匙模型、诱导契合模型酶催化活力的影响因素？pH等。9.酶的分离纯化的初步分离纯化的步骤？（一）材料的选择：目的蛋白含量要高，而且容易获得膜蛋白存在于细胞膜或有关细胞器的膜上外周蛋白和固有蛋白两种类型胞外酶是在微生物发酵时分泌到发酵液中的（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（三）沉淀法分级蛋白质盐析法有机溶剂法第二章固定化酶p3反应，反应后的酶可以回收重复使用。（p5约束或限制在一定的空间界限内，但细胞仍保留催化活性并具有能被反复或连续使用的活力。偶联率p5=()10％p57=/)×100％酶的半衰期p5指在连续测定条件下，固定化酶（细胞）所经历的连续工作时间，以（半衰期是衡量稳定性的指标）（p5（或细胞（细胞）总活力的比例。固定化酶相比游离酶的优缺点答：与游离酶相比，固定化酶具有以下优点:1.极易将固定化酶与底物、产物分开2.可以在较长时间内进行反复分批反应和装柱连续反应3.在大多数情况下能够提高酶的稳定性4.酶反应过程能够加以严格控制5.产物溶液中没有酶的残留,简化了提纯工艺6.较游离酶更适合于多酶反应7.可以增加产物的收率提高产物的质量8.酶的使用效率提高成本降低。同时，固定化酶也存在一些缺点:1.固定化时,酶活力有损失2.增加了生产的成本，工厂初始投资大3.只能用于可溶性底物，而且较适用于小分子底物，对大分子底物不适宜4.5.胞内酶必须经过酶的分离过程。固定化酶的制备方法及各方法的优缺点答：见p35-p42固定化酶的制备原则答：①必须注意维持酶的催化活性及专一性。机械搅拌而破碎或脱落。③固定化酶应有最小的空间位阻，尽可能不妨碍酶与底物的接近，以提高产品的产量④酶与载体必须结合牢固，从而使固定化酶能回收贮藏，利于反复使用。⑤固定化酶应有最大的稳定性，所选载体不与废物、产物或反应液发生化学反应。⑥固定化酶成本要低，以利于工业使用固定化酶的评价指标（细胞学反应的能力，其大小可用一定条件下它所催化的某一反应的反应初速率来表示酶失活，可用偶联效率或相对活力来表示。③固定化酶（细胞）的半衰期。固定化酶（细胞）的半衰期是指在连续测定条件下，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。半衰期是衡量稳定性的指标。第三章酶的某种特性和功能的过程。交联剂p85：基酸残基之间，或酶与其他分子之间发生交联反应。交联修饰：使用双功能基团试剂将酶蛋白分子之间、亚基之间或分子内不同肽链部分间进行共价交联。固定化修饰：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。怎么控制修饰反应的专一性（）试剂的选择用于修饰酶活性部位的氨基酸残基的试剂应具备以下一些特征：选择性地与一个氨基酸残基反应；反应在酶蛋白不变性的条件下进行；标记的残基在肽中稳定；很易通过降解分离出来，进行鉴定；反应的程度能用简单的技术测定。反应条件的选择反应的专一性①利用蛋白质分子中某些基团的特殊性②选择不同的反应pH稳定性④亲和标记⑤差别标记⑥利用蛋白质状态的差异。修饰主要包括哪些内容（修饰哪些基团（p79-p8）？第四章蛋白质的稳定性（p10：物活力的能力。蛋白质工程：指用基因操纵技术高度专一性地改变目标蛋白质。酶蛋白稳定的分子原因（）金属离子、底物、辅因子和其他低分子量配体的结合作用）蛋白质和蛋白质脂的作用盐桥和氢键二硫键对氧化作用敏感的氨基酸含量较低氨基酸残基的坚实装配疏水相互作用酶蛋白不可逆失活的原因？（）蛋白水解酶和自溶作用）聚合作用）极端p（）氧化作用5）表面活性剂和去污剂变性剂重金属离子和巯基试剂热机械力（11）辐射作用稳定的主要方法有哪些（1）固定化2）非共价修饰：①反相胶束②添加剂③蛋白质间非共价相连3）饰：①可溶性大分子修饰酶②小分子修饰酶蛋白质工程酶的失活和再活化第五章反相胶束p11活性剂的组成，可在与水不混溶的溶剂中得到微乳化的反相胶束。w水活度p14水活度w）件下用水的蒸气压代替，因此aw可以用体系中的水的蒸气压与同样条件下纯水蒸气压之比表示：aw=w必需水p14：最适水量是保证酶的极性部位水合、表现活力所必需的，即“必需水它直接影响酶的催化活性和选择性。性质改变后的酶印记酶：p152非水相的催化与水相催化相比的优点（1）增强难溶于水的反应物的溶解度2）在有机介质中改变反应平衡）酶制剂易于回收再利用在有机溶剂中可增强酶的稳定性在有机溶剂中可改变酶的选择性不会或很少发生微生物污染。3.非水介质有哪些（p126-p129）？（1）有机溶剂单相系统）有机溶剂两相系统3）含有表面活性剂的乳液或微（4）微水有机溶剂单相系统无溶剂或少溶剂反应系统超临界流体系统（7）离子液体（8）气相反应介质非水介质中的选择催化有何特点（）对映体选择性：酶识别外消旋化合物中某种构象对映体的能力位置选择性。有机溶剂中的酶催化还具有位置选择性，即酶能够选择性地催化底物中某个区域的基团发生反应（4）化学键选择性。有机溶剂的影响体现在哪些方面（）有机溶剂对酶的结合水的影响）有机溶剂对酶的影响：有机溶剂对酶的动态的（3）溶剂对底物和产物的影响（4）溶剂对酶活性和选择性的调节和控制第六章表面分子印记（p19：在大孔硅胶表面，应用通常的分子印记法可产生具有分子识别能合部位的过程称为表面分子印记。（p19（质）为骨架，在其上进行分子印记而产生对印记分子具有特异性识别空腔的过程。（p17生物化学等方法设计和合成一些较天然酶简单的非蛋白质分子或蛋白质分子肽酶p18肽酶就是模拟天然酶活性部位而人工合成的具有催化活性的多肽。（p19位或催化基团，或改变其结构从而形成一种新的“人工酶分子印记p19此聚合物就留下了与此分子相匹配的空穴。如果构建合适，这种聚合物就模拟酶的种类（按属性分答：主-客体酶模型、胶束酶模型、肽酶、半合成酶、分子印记酶模型、抗体酶以及杂化酶和进化酶等。制备分子印迹聚合物包括哪些步骤第七章抗体酶（p21：区赋予了酶的属性。抗体酶的制备方法有哪些（）稳定过渡态法）抗体与半抗原互补法）熵阱法4）多底物类似物法5）抗体结合部位修饰法（6）蛋白质工程法（7）抗体库法。抗体酶活性部位修饰有哪两种方法（）酸残基，因此，可用来阐明某一氨基酸残基在抗体结合和催化中的作用化学修饰法。修饰抗体酶，可以改善抗体酶的性质，如提高其活力、改变专一性等。第八章1.核酶p22：具有催化功能的RNA脱氧核酶（p226）:人工合成的具有催化功能的DNA2.根据催化功能，核酶分为哪几类(P226-P227)？（）剪切型核酶。这类核酶主要催化自身或异体RNAHDV④RNaseP（2）剪接型核酶。这类核酶主要催化mRNA段的拼接，主要包括Ⅰ类内含子和Ⅱ类内含子。影响核酶活性的因素？（pH值对活性的影响）M2+M2（）对活性的影响：大多数为抑制效应（4）变性剂对活性的影响（5）温度对活性的影响核酶、脱氧核酶体外筛选方法有哪几种（）SELEX术，随机寡核苷酸的多种空间结构是筛选基础动态组合筛选法。动态组合化学法利用核酶导入细胞有哪两种方式（1）外生性导入，即把预先合成的核酶直接引入到细胞内）是将编码核酶的基因由载体带入细胞内，然后再转录产生核酶。第九章新的非天然酶。酶分子的合理设计p24(修饰)酶分子中个别氨基酸残基的方法对酶分子进行改造，产生具有新性状的酶分子，因而该方案称为酶分子的合理设计，如化学修饰、定点突变等。（p24化过程(随机突变、基因重组、定向选择或筛选)，使基因发生多种变异，最后定向选择或筛选出所需性质或功能的突变体酶，该策略称为酶分子的非合理设计，如定向分子进化、杂合进化等。1）易错PC：是指利用TaqDNA聚合酶不具有3’5校正功能的特点，在特定条件下对待进化酶基因进行PCR（2）DNA改组：DNA改组又称为有性PCR。是将一组密切相关的序列片段化，再通过重组创造新基因的方法DNADNADNADNAPCR想的进化酶交错延伸：在用PCR同时扩增多个拟重组的模板序列时，把常规的退火和自然界蛋白质进化的机理有哪几种（p252-p253