酶工程习题集LLQ

本文格式为Word版，下载可任意编辑——酶工程习题集LLQ第一章绪论

1.重点介绍酶和酶工程的研究简史和发展概况；

2.简要回想酶催化特点、影响酶活性的因素、测定酶活力方法以及酶反应动力学。

一、名词解释

酶工程；转换数；催化周期；比活力；酶活力；酶活国际单位；酶反应动力学异构酶变构酶核酶抗体酶竞争性抑制反竞争性抑制非竞争性抑制酶结合效率酶活力回收率固定化酶的相对酶活力二、填空

1．酶是具有功能的生物大分子。

2．酶催化作用的专一性包括和。

3．影响酶催化作用的因素有、、、、、。

4．依照酶分子中起催化作用的主要组分不同可分为和。5．分子内催化的R酶可分为和。

6．分子间催化的R酶可分为、、、、、。

7．固定化酶的活力测定方法主要有、和。8．固定化酶的比活力一般用所具有的酶活力单位数来表示。

9．酶的生产方法主要有、和。三、判断

1．核酸类酶的作用底物均为核酸2．核酸类酶仅能作用于其他分子3．核酸类酶可以以DNA为底物4．酶的化学本质是蛋白质五、简答题

1.简述酶的研究简史。

2.简述酶工程的发展概况。3.简要回复酶的催化特点。

4.简要回复影响酶催化作用的因素。5.简要回复米氏方程的意义。

6.简述酶工程的研究内容及主要任务。

答案：酶的生产与应用的技术过程称为酶工程，其主要内容包括酶的生产、分开纯化、酶的固定化、酶及固定化的反应器、酶和固定化酶的应用。

7.举例说明酶活力的测定在酶的研究、生产和应用过程中的重要性。

酶活力是指在一定条件下，酶催化某一反应的反应速度（一般测初速度）。酶促反应速度是指单位时间、单位体积中底物的减少量或产物的增加量。单位：浓度/单位时间（2分）

酶的活力单位（U）国际单位（IU单位）：在最适反应条件下，每分钟催化1umol底物转化为产物所需的酶量，称一个国际单位（IU），1IU=1umol/min

国际单位（Katal,Kat单位）：在在最适反应条件下，每秒钟催化1mol底物转化为产物所需的酶量，称Kat单位。1Kat=60X106IU

酶活力的测定方法：分光光度法；荧光法；同位素法；电化学法。举例恰当。8．试述酶工程的发展概况与前景。

9.Payen和Person、Buchner兄弟、Sumner、Fisher、Koshland、Henri、Michaelis和Menten、Jacob和Monod、Cech和Altmam及千佃一郎对酶学的主要贡献是什么？

其次章微生物发酵产酶

1.重点介绍原核生物和真核生物合成酶的调理机制；

2.酶的发酵技术，主要包括产酶微生物菌种的选育和种子的培养，培养基方案和培养基条件控制，以及发酵方法等；

3.酶发酵动力学，主要介绍发酵产酶模式，以及细胞生长动力学和产酶动力学。一、名词解释

诱导物——诱导作用；终产物阻遏——分解代谢产物阻遏；葡萄糖效应

组成型酶——适应型酶结构基因——启动子操纵子——操纵基因——调理基因固定化细胞——原生质体CAP与操纵基因、胞内酶与胞外酶

二、填空

1.原核生物酶生物合成的调理方式主要有、、。

2.根据细胞生长与酶生物合成的关系，酶生物合成的模式可分为、、、。其

中和的酶合成可以受诱导物的诱导，而和的酶合成受阻遏，和的酶所对应的mRNA；而和的酶所对应的mRNA。

3.产酶微生物具有、、、、特点。

4.细胞生长的莫诺德动力学模型为，其中Ks代表

，是指。μm为，是指。三、判断

1.同步合成型的酶的生物合成与细胞生长是同步进行的。

2.延续合成型的酶的生物合成在细胞生长到达平衡期后开始。

3.滞后合成型的酶的生物合成是在细胞生长一段时间或进入平衡期以后才大量开始。4.中期合成型的酶的生物合成是在细胞生长进入平衡期以后才开始。5.同步合成型的酶所对应的mRNA很稳定。

四、问答

1.举例说明酶生物合成调理作用机制在产酶微生物菌种改造中的指导意义。2.举例说明酶生物合成调理作用机制在酶发酵过程优化中的指导意义。

3.根据酶生物合成的调理类型及机制说明在酶的发酵生产过程中，提高酶产量的措施有哪

些？4.简要回复对微生物产酶菌种的要求？

5.假使要筛选酸性蛋白酶高产菌株，请制定筛选计划。

6.结合酶生物合成模式，浅谈如何提高酶的生物合成量。

7.黑曲霉可由果胶诱导合成聚半乳糖醛酸酶，葡萄糖的大量存在阻遏聚半乳糖醛酸酶的合

成。当以纯果胶为诱导物时，该酶的生物合成模式为哪种类型？若以含有葡萄糖的粗果

胶为诱导物时，该酶又成为哪种合成模式？为什么？

8.根据你所学的知识，阐述酶合成的理论基础以及酶的发展前景。

答案：酶合成的理论基础：转录和翻译

构建有别于自然功能酶的新酶类，例如：催化抗体（Catalyticantibody）并称抗体酶（Abzyme）是人们赋予其催化功能的免疫球蛋白，抗体是目前最大的多样性家族，与抗原有结合部位与酶相像，但无催化活性。酶促催化在于与底物结合产生过渡态，降低能障。人工合成酶（Synzyme）是合成具有催化功能的高聚物分子，目前使用分子印迹和生物印迹技术制备人工酶，原理与抗体酶过渡态理论大致一致，已经初步制备了具有蛋白酶功能，氧化还原酶催化功能的人工酶，人工酶亦可用于手性药物及化合物的分开纯化及生物传感器的分子识别，目前人工酶的催化转换数仍很低，需要多学科协同，对酶催化分子机理的深入了解，才会有可能在特别反应中优于自然酶。

10.比较细胞生长与酶产生的关系可将酶生物合成分为几种类型模式，简述其特点。说明在酶的发酵生产中最理想的合成模式。

答案：酶生物合成的模式可根据比较细胞生长与酶产生的关系分为4种类型：同步合成型、延续合成型、中期合成型、滞后合成型。其中理想模式应是延续合成型。

11.酶发酵生产的前提之一，是根据产酶的需要，选育得到性能优良的微生物。说明优良的产酶微生物应当具备的条件。

答案：优良的产酶微生物应当具备的条件酶的产量高；稳定性好；易培养；利于分开纯化；安全无毒。

12.简述转录与翻译过程。

13.用操纵子模型解释酶的诱导与阻遏机制（末端产物、分解代谢产物）14.优良产酶微生物菌种的获得途径及各自特点（自己整理）。

第三章动植物细胞培养产酶

1.重点介绍动植物细胞的培养；

2.介绍生产各种酶的基本知识、基本理论和基本技术。

一、名词解释

操纵子与操纵基因诱导酶与组成酶胞内酶与胞外酶外植体与愈伤组织初筛与复筛端粒与端粒酶

抗体酶SOD

二、问答

1.比较动物植物和微生物在细胞结构、培养基和培养方式上的不同。2.没生物合成的模式有哪些？最理想的模式是哪一种？3.请阐述动植物细胞中酶生物合成的调理。4.什么是端粒酶，简述其催化过程。5.如何获得抗体酶？

6.植物细胞培养产酶有何特点？

7.简述植物细胞培养产酶的工艺工程。8.举例说明动物细胞培养产酶的工艺工程。

第四章酶的提取与分开纯化

1.重点介绍酶的分开纯化方法；

2.酶的分开工程主要单元操作包括预处理和细胞破碎，酶的提取，酶的分开纯化，酶的浓

缩、枯燥与结晶，对各单元操作进行了详细介绍。1.名词解释

ATPEIECHPLC2-DE电泳电渗层析2.细胞破碎的方法有哪些？原理是什么？3.简述酶的提取方法及影响酶提取的主要因素。

4.简述差速离心和密度梯度离心分开酶的原理及各自特点。

5.简述双水相萃取和反胶束萃取、超临界流体萃取的原理及各自特点。

6.如何理解灌注色谱是生物大分子分开纯化的一个重大突破？并以酶为例加以说明。7.简述结晶与沉淀的区别，酶结晶的基本原理及影响结晶的主要因素。

8.试论述如何利用本章所学的各种分析技术对特定的蛋白酶进行酶学性质（如分子质量、pI、带电状态、亚基组成、溶解性等）研究。

9.脂肪酶(EC3.1.1.3，甘油三酰酯水解酶)是一类能催化长链脂肪酸甘油酯水解为甘油和长链脂肪酸反应的生物催化剂，在食品加工、洗涤剂和造纸等众多领域有着广泛的应用。黑曲霉脂肪酶因其具有良好的生物安全性，一直是传统食品加工中的重要食品添加剂。现在分开得到一株脂肪酶高产菌株，经鉴定为黑曲霉。利用所学的知识，试设计一套从黑曲霉发酵液中分开纯化脂肪酶的试验方案。

10.简述常用的三种电泳分开方法的原理及适用范围。11.层析在试验室和工业化生产中应用很广泛，何为层析？简述常用的三种层析分开方法的原理及适用范围。

答案：层析技术是近代生物化学试验中常用的分析方法之一，任何层析过程都是在两个相中进行的。一是固定于支持物上的固定相，另一是流经固定相的滚动相，由于样品中各组分理化性质（如溶解度、吸附能力、分子形状、分子所带电荷的性质和数量、分子表面的特别基团、分子量等）不同，表现出对固定相和滚动相的亲和力各不一致。当混杂物通过多孔的支持物时，它们受固定相的阻力和受滚动相的推力也不同，各组分移动速度各异并在支持物上集中分布于不同的区域，从而各组分得以分开。常用的层析分开方法吸附层析；分派层析；离子交换层析；凝胶层析；亲和层析。

12.相对离心力、沉降系数及三种离心方法的特点。

13.常用沉淀法的种类及原理。盐析法分开蛋白质的原理、种类及盐析常数的含义。14.膜分开的种类、原理及应用。

15.比较吸附层析、疏水层析、离子交换层析、凝胶过滤、亲和层析在原理、层析介质、操作及应用方面的异同点。

16.HPLC的产生特点及反向色谱的含义及分开依据。

17.比较连续与非连续、变性与非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳区别。18.蛋白质浓度测定方法及酶活力测定方法。19.比活力、提纯倍数、回收率的含义及用途。20.总结脱盐、浓缩、分子量测定的方法及原理。

21.电泳的基本原理是什么？电泳的种类有哪些？等电聚焦的原理与用途。22.SDS和等电聚焦电泳的原理和操作的不同之处是什么？

23.亲和层析的原理是什么？如何根据目的产物的性质选择洗脱方式？

第五章酶分子修饰

1.重点介绍酶化学修饰的原理和方法；2.简单介绍酶分子的应用；

1.名词解释

核苷酸连剪切修饰氨基酸置换修饰核苷酸置换修饰抗体酶pH印记2.简述酶分子化学修饰的基本原理。

3.酶分子被化学修饰后在性质上有哪些变化？4.酶分子的哪些侧链可以被修饰？5.简述抗体酶催化的反应类型有哪些？6.抗体酶有何特性？

7.酶分子修饰在酶学和酶工程研究方面很重要，其修饰方法多种多样。分析表T4溶菌酶的

修饰结果，说明酶分子修饰的目的。

T4溶菌酶及其6个突变体的性质

酶半胱氨酸的位置和数目二硫键数目相对活性无11122310019610609500Tm/C41.946.748.352.957.658.965.5野生型T4溶菌酶Cys54,Cys97突变酶ACys３，Cys97突变酶B突变酶C突变酶D突变酶E突变酶FCys9，Cys164Cys21，Cys142Cys3，Cys9，Cys97，Cys164Cys9，Cys21，Cys164，Cys142