酶工程考试复习重点

复习重点：第六章酶与细胞的固定化选择：第六章酶与细胞的固定化选择：固定化酶稳定性升高表现在（ABCD）固定化增加了酶的耐热性固定化增大了酶对变性剂、抑制剂的抵抗能力固定化减轻了蛋白酶的破坏作用固定化可以增强贮存稳定性和操作稳定性固定化酶的方法有（ABCD）A.吸附法B.包埋法C.结合法D.交联法用带负电荷的载体制备固定化酶后，酶的最适pH（A）向碱性一侧移动向酸性一侧移动不改变不确定用带正电荷的载体制备固定化酶后，酶的最适pH（B）。向碱性一侧移动向酸性一侧移动不改变不确定酶催化反应的产物为碱性物质时，固定化酶的最适pH（B）比游离酶的最适pH高一些比游离酶的最适pH低一些与游离酶的最适pH相同随机变化6•氨基酰化酶可以催化（C）D,L-氨基酸生成D-氨基酸和L-氨基酸D,L-乙酰氨基酸水解生成D,L-氨基酸L-乙酰氨基酸水解生成L-氨基酸D-乙酰氨基酸水解生成D-氨基酸7.下列几种方法中，不属于固定化细胞的方法有：（A）。A.结合法B.吸附法C.包埋法D.直接固定法填空：用带负电荷的载体制备的固定化酶，其最适pH比游离酶的最适pH高，用带正电荷的载体制备的固定化酶，其最适pH比游离酶的最适pH低，用不带电荷的载体制备的固定化酶，其最适pH与游离酶的最适pH相同。酶催化反应的产物为酸性时，固定化酶的最适pH比游离酶的最适pH高，产物为碱性时，固定化酶的最适pH比游离酶的最适pH低，产物为中性时，最适pH丕变。借助双功能试剂或多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。名词解释：固定化酶：被局限在某一特定区域上的、并且保留了它们的催化活力，可以反复、连续使用的酶。物理吸附法：通过载体表面和酶分子表面之间的氢键、疏水键和n-电子亲和力等物理作用力，将酶固定于不溶性载体的方法，称为物理吸附法，简称吸附法。结合法：选择适宜的载体，使之通过共价键或离子键，与酶结合在一起的固定化方法，称为结合法。根据酶与载体结合的化学键不同，结合法分为离子键结合法和共价键结合法。判断：1•固定化原生质体与固定化细胞一样可以进行生长繁殖和新陈代谢。（X）简答：简述酶固定化技术的几种主要方法，并比较其优缺点。（1） 吸附法：通过载体表面和酶分子表面之间的氢键、疏水键和n-电子亲和力等物理作用力，将酶固定于不溶性载体的方法。（2） 结合法：选择适宜的载体，使之通过共价键或离子键，与酶结合在一起的固定化方法，称为结合法。根据酶与载体结合的化学键不同，结合法分为离子键结合法和共价键结合法。（3） 交联法：利用双功能试剂或多功能试剂在酶分子间，酶分子与惰性蛋白间，或酶分子与载体间进行交联反应，以共价键制备固定化酶的方法。（4） 包埋法：将聚合物的单体和酶溶液混合后，借助聚合促进剂（包括交联剂）的作用使单体进行聚合，从而将酶包埋于聚合物中的固定化方法。吸附法的优点是酶的活性中心不易被破坏，且酶的高级结构变化少，酶活力损失很少。缺点是酶与载体相互作用力弱、酶容易从载体上脱落下来。离子结合法的优点是操作简单，处理条件温和，酶的高级结构和活性中心的氨基酸残基不易被破坏，能得到酶活回收率高的固定化酶。缺点是载体和酶的结合力比较弱，容易受缓冲液种类或pH的影响，在离子强度高的条件下进行反应时，酶往往会从载体上脱落。共价结合法的优点是酶与载体结合牢固，稳定性好，一般不会因底物浓度高或存在盐类等原因而轻易脱落，这有利于连续使用。缺点是反应条件苛刻，操作复杂，而且由于采用了比较激烈的反应条件，可能会引起酶蛋白高级结构的变化，破坏部分活性中心，因此往往不能得到比活力高的固定化酶，其酶活回收率一般为30%左右，有时甚至底物的专一性等酶的性质也会因固定化而发生变化。交联法的优点是操作简便。缺点是交联反应的过程往往比较激烈，许多酶易在固定化过程中失效，酶回收率不高。包埋法优点是一般不会与酶蛋白的氨基酸残基进行结合反应，很少改变酶的高级结构，故而一般比较安全，酶活回收率较高。缺点是聚合过程中由于自由基的产生、放热以及酶和试剂间可能发生化学反应等，也往往会导致酶的失活。而且只适合作用于小分子底物和产物的酶。包埋、共价结合、交联三种虽结合力强，但不能再生、回收；物理吸附法制备简单，成本低，能回收再生，但结合差，在受到离子强度、pH变化影响后，酶会从载体上游离下来；包埋法各方面较好，但不适于大分子底物和产物。简述酶固定化后，其稳定性得以提高的原因。（1） 固定化增加了酶活性构象的牢固程度，并且固定化后酶分子与载体多点连接，可防止酶分子伸展变形。（2） 抑制酶自身降解。将酶与固定化载体结合后，酶失去了分子间相互作用的机会，从而抑制了其自身的降解过程。（3） 固定化部分阻挡了外界不利因素对酶的侵袭。固定化酶的特性与游离酶比较有哪些改变？固定化酶与游离酶比较，其催化特性主要有下列变化：（1） 固定化酶的稳定性一般比游离酶的稳定性好。主要表现在：固定化增加了酶的耐热性；固定化增大了酶对变性剂、抑制剂的抵抗能力；固定化减轻了蛋白酶的破坏作用；固定化可以增强贮存稳定性和操作稳定性。（2） 固定化酶的最适作用温度一般与游离酶差不多，活化能也变化不大，但也有些固定化酶的最适温度与游离酶比较会有较明显的变化。

（3）酶经过固定化后，其作用的最适pH往往会发生一些变化。（4）固定化酶的底物特异性与游离酶比较可能有些不同，其变化与底物相对分子质量的大小有一定关系。对于哪些作用于低分子底物的酶，固定化前后的底物特异性没有明显变化。而对于那些可作用于大分子底物、又可作用于小分子底物的酶而言，固定化酶的底物特异性往往会发生变化。第八章酶的分子修饰名词解释：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。填空：酶分子的物理修饰是通过物理方法改变酶分子的空间构象从而改变酶的催化特性。在DNA序列中的某一特定位点上进行碱基的改变从而获得突变基因的操作技术称为定点突变技术。选择：氨基酸置换修饰通常采用选择：氨基酸置换修饰通常采用（A）定点突变定向进化化学诱变物理诱变金属离子置换修饰是将（D）中的金属离子用另一种金属离子置换。酶液反应介质反应体系酶分子酶分子的物理修饰是通过物理方法改变酶分子的（C）而改变酶的催化特性。组成单位侧链基团空间构象空间构型判断：只有以金属离子为激活剂的酶，才可以进行金属离子置换修饰。（X）通过改变酶分子的空间构象而改变酶的催化特性的修饰方法称为物理修饰法。（X）定点突变技术是氨基酸置换修饰的主要方法。（丿）1.什么叫酶的分子修饰，常用的修饰方法有哪几种？酶修饰后的性质变化？a）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。常用的方法有金属离子置换修饰、大分子结合修饰、侧链基团修饰、肽链有限水解修饰、氨基酸置换修饰、酶分子的物理修饰。酶修饰后的性质变化表现在：（1） 热稳定性：一般来说，热稳定性有较大的提高。（2） 各类失活因子的抵抗力：修饰酶对蛋白酶、抑制剂均有一定的抵抗能力，从而提高其稳定性。（3） 半衰期：一般在体内的半衰期得到有效延长。由于酶分子经修饰后，增强对热、蛋白酶、抑制剂等的稳定性，从而延长了在体内的半衰期。（4）抗原性：降低或消除酶的抗原性。（有时也称为过敏反应）（5）最适pH：大部分酶经化学修饰后，酶的最适pH发生了变化。

Km的变化：大多数酶经修饰后，Vm没有明显变化，但有些酶经修饰后，Km值变大。对组织的分布能力变化：对组织的分布能力有所改变，能在血液中被靶器官选择性地吸收。如果一个蛋白质具有抗肿瘤活性，但由于它是异体蛋白，具有抗原性和免疫原性，注射到体内会引起过敏反应，因而大大地限制了它在临床上的应用。请设计一个消除其抗原性的方案。答：1)可以采用大分子结合修饰，覆盖抗原决定簇，消除其抗原性；2)将抗原决定簇的侧链基团采用共价修饰的方法破坏其抗原决定簇，也能消除其抗原性。第十章非水介质中酶的催化作用填空：常见的非水相酶促反应体系包括：有机溶剂体系、气相体系、超临界流体体系、低共溶混合体系。有机介质反应体系包括哪几类：水不互溶有机溶剂单相体系、水互溶有机溶剂单相体系、水-溶剂两相体系、反胶束体系水如何影响非水相中酶的特性：有机介质中水的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。名词解释：必需水：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(essentialwater)。水活度(wateractivity)：在一定温度和压力下，反应体系中的水蒸汽压与相同条件下纯水的蒸气压之比。极性参数：一般用极性参数logP描述有机溶剂的极性，其中P是指溶剂在正辛醇与水两相中的分配系数。选择：1. 必需水是指(D)维持酶催化反应速度所必须的水量酶催化反应速度达到最大时所必须的水量与酶分子紧密结