《酶工程》试卷B及答案

PAGEPAGE11-共21-院系：院系：专业班级：姓名：学号：装订线专业：考试日期：试卷所需时间：120分钟闭卷试卷总分：100分一．名词解释（共10小题，每小题3分，共30分）1.大分子结合修饰2.核酶3.临界温度4.酶活回收率5.包埋法6.锁钥理论7.固定化酶8.模拟酶9.交错延伸PCR10.免疫拷贝法二．判断题（对打“√”，错打“╳”。共10小题，每题1分，共10分）1.如果某种酶有几种底物，则对每一种底物各有一个特定Km值，其中Km值最大的底物一般称为该酶的最适底物或天然底物。（）2．若酶促反应持续时间缩短，则此条件下测得的最适反应温度往往偏低。（）3．化学修饰剂聚乙二醇(PEG)既溶于水,也溶于有机溶剂，而且免疫原性和毒性很低。（）4．有机相酶催化必需微量的水，这对于维持酶活性结构非常重要。（）5.虽然米氏方程对许多酶提供了很好的实验数据模式，但少数酶与米氏方程不相符合，如诱导酶。（）6．从最佳的抽提效果着眼，最好远离待抽提酶的等电点。也就是说，酸性蛋白质宜用碱性溶液抽提，碱性蛋白质宜用酸性溶液。（）7.酶作用机制的“锁钥理论”无法解释酶催化反应中的可逆反应。（）8．膜分离过程中，膜的作用是选择性地让小于其孔径的物质颗粒成分或分子通过，而把大于其孔径的颗粒截留。（）9．固定化酶的活力在多数情况下比天然酶高，其底物专一性可能发生改变。（）10．采用化学修饰法确定某种氨基酸残基在酶分子中所存在的状态（表面或分子内部），通常表面基团能反应，而分子内部不能反应。（）三、填空题(每空1分，共12分)1.酶的催化机理包括___、___、___、___、___等方面。2.酶分子修饰的主要目的是改进酶的性能，即___、____、____等方面。3.根据酶催化反应类型，核酶可分为____、_____两大类。4.专一性不可逆抑制剂通常可分为___和____两种类型。四、问答题（共8小题，每小题6分，共48分）1．酶分子修饰的常用方法包括哪些并简述其方法原理？2．简述酶分子定向进化的概念及定向进化的主要策略。3．试说明有机相酶催化反应的特点及应用？4．何谓手性药物？手性药物立体异构体所表现出的作用可能存在哪些差异？5．有5克淀粉酶制剂，用水溶解成100ml，从中取出0.1ml测定酶活，测知10min分解0.5克淀粉。计算每克酶制剂所含的淀粉酶活力单位数。（淀粉酶活力单位定义：在最适条件下每小时分解1克淀粉的酶量称为一个酶活单位）6．影响固定化酶性质的因素有哪些？请解释固定化后酶最适pH变化规律。7.简述酶制剂的应用，并举例加以说明。8.酶的可逆抑制作用常见的有哪几种类型？请用双倒数作图法比较几种酶抑制动力学参数的变化，并加以简要说明。《酶工程》课程试卷B答案一．名词解释（共10小题，每题3分，共30分）大分子结合修饰：是指利用水溶性大分子与酶结合，使酶的空间结构发生某些精细的改变，从而改变酶的特性与功能的方法。核酶：是指具有催化活性的RNA分子。临界温度：指使物质由气相变为液相的最高温度叫临界温度。每种物质都有一个特定的温度，在这个温度以上，无论怎样增大压强，气态物质不会液化，这个温度就是临界温度。酶活回收率：是指提纯前与提纯后酶的总活力之比。包埋法：是指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。锁钥理论：是一种酶催化作用原理的假说，其观点认为：酶分子与底物分子就像锁和钥匙的相互关系，两者的构象能够相互契合。固定化酶：是指在一定空间内呈闭锁状态存在的酶，能连续地进行反应，反应后的酶可以回收重复使用。模拟酶：是指吸收酶中那些起主导作用的因素，利用有机化学、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或蛋白质分子。9．交错延伸PCR：是指在PCR反应中把常规的退火和延伸合并为一步，缩短其反应时间，从而只能合成出非常短的新生链，经变性的新生链再作为引物与体系内同时存在的不同模板退火而继续延伸。此过程反复进行，直到产生完整的基因长度。10.免疫拷贝法：制备抗体酶的方法，是指以原酶为抗原，注入免疫动物体内，获得抗血清，再以抗血清为抗原，注入另一种免疫动物体内，得到的抗抗体即为抗体酶。二、判断题(对打“√”，错打“╳”。共10小题，每小题1分，共10分)1.╳2.╳3.√4.√5.╳6.√7.√8.√9.╳10.√三、填空题(每空1分，共12分)酸碱催化、共价催化、邻近及定向效应、变形或张力、微环境效应2.酶活力、穩定性、抗原性。3.剪切型核酶、剪接型核酶4.Kcat型不可逆抑制剂、KS型不可逆抑制剂。四．问答题（共8小题，每小题6分，共48分）1．酶分子修饰的常用方法包括哪些并简述其方法原理？金属离子置换修饰（采用某些二价金属离子取代酶分子中的金属离子，改变其特性）大分子结合修饰（利用聚乙二醇等大分子与酶分子共价或非共价结合，降低酶的抗原性和提高稳定性）肽链有限水解修饰（将酶分子多肽链的一部分水解，达到改变酶特性的目的）酶蛋白侧链基团修饰（采用小分子化学修饰剂修饰酶蛋白的侧链基团）氨基酸置换修饰（利用化学方法或基因工程方法改变酶分子中某些氨基酸）物理修饰（通过改变温度、压力等物理因素来改变酶特性）酶交联晶体修饰（酶分子先结晶，然后通过多功能交联剂进行交联）酶的亲和修饰（利用某些能和酶分子进行专一性结合的修饰剂进行修饰反应）2．简述酶分子定向进化的概念及定向进化的主要策略。所谓酶分子定向进化，即人为创造特殊的进化条件，模拟自然进化机制，在体外对基因进行随机突变，从一个或多个已经存在的亲本酶出发，经过基因的突变和重组，构建一个人工突变酶库，通过一定的筛选或选择方法最终获得预先期望的具有某些特性的进化酶。定向进化的主要策略：易错PCR技术、DNA改组技术（DNAshuffling）、外显子改组、体外随机引发重组、交错延伸技术。3．试说明有机相酶催化反应的特点及应用？有机相酶催化反应的特点包括：（1）有利于疏水性底物的反应。可提高酶的热稳定性。可改变反应平衡移动方向。可控制底物专一性可防止由水引起的副反应。可扩大反应pH值的适应性。酶和产物易于回收。可避免微生物污染。有机相酶催化反应的应用：手性药物的合成;功能高分子的合成等4.何谓手性药物？手性药物对映体所表现出的作用可能存在哪些差异？(6分)手性药物是指药物分子属于手性分子，而手性分子存在两种对映异构体其药物作用可能存在差异。手性药物立体异构体所表现出的作用可能存在以下差异：一种异构体有显著的治疗作用，另一种异构体无或有很弱的作用。一种异构体有治疗作用，另一种异构体有副作用。两种异构体都有治疗作用，但其中一种异构体有副作用或另外一些辅助作用。两种异构体的作用有互补性。5．有5克淀粉酶制剂，用水溶解成100ml，从中取出0.1ml测定酶活，测知10min分解0.5克淀粉。计算每克酶制剂所含的淀粉酶活力单位数。（淀粉酶活力单位定义：在最适条件下每小时分解1克淀粉的酶量称为一个酶活单位）解：①0.5/(10/60)=3②3/(5/100)=60③60/0.1=600U6．影响固定化酶性质的因素有哪些？请解释固定化后酶最适pH变化规律。(6分)固定化对酶活性和酶反应体系的影响是十分复杂的，常因酶的种类、反应系统的组成，特别是固定的方法及载体而显著不同。可以概括为三种类型。（1）微环境的影响（2）构象改变和屏蔽效应（3）．分配效应与扩散效应载体带负电荷，pH向碱性方向移动。载体带正电荷，pH向酸性方向移动。7.简述酶制剂的应用，并举例加以说明。食品工业方面的应用。如酶法生产葡萄糖；果葡糖浆的生产；饴糖的生产；酶在蛋白制品加工中的应用酶在轻工业方面的应用。如造纸工业、纺织工业中原料的处理；洗涤剂中添加各种酶类。在医学方面的应用。一些酶可作为消炎、促消化等药物，另外很多酶可作为诊断各种疾病的指标环境保护方面的应用。使用酶进行污水中有