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酶工程試題(A)

一?名詞解釋（每題3分，共計(jì)30分）

?1. 酶工程：又叫酶技術(shù)，是酶制劑的大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用的技術(shù)。

2.自殺性底物：底物經(jīng)過酶的催化后其潛在的反應(yīng)基團(tuán)暴露，再作用于酶而成為酶的不可逆抑制劑，這種底物叫自殺性底物。

3.別構(gòu)酶；調(diào)節(jié)物與酶分子的調(diào)節(jié)中心結(jié)合后，引起酶分子的構(gòu)象發(fā)生變化，從而改變催化中心對(duì)底物的親和力，這種影響被稱為別構(gòu)效應(yīng)，具有別構(gòu)效應(yīng)的酶叫別構(gòu)酶

4.誘導(dǎo)酶：有些酶在通常的情況下不合成或很少合成，當(dāng)加入誘導(dǎo)物后就會(huì)大量合成，這樣的酶叫誘導(dǎo)酶

5.?Mol催化活性：表示在單位時(shí)間內(nèi)，酶分子中每個(gè)活性中心轉(zhuǎn)換的分子數(shù)目

6.離子交換層析：利用離子交換劑作為載體這些載體在一定條件下帶有一定的電荷，當(dāng)帶相反電荷的分子通過時(shí)，由于靜電引力就會(huì)被載體吸附，這種分離方法叫離子交換層析。

7.固定化酶：通過物理的或化學(xué)的方法，將酶束縛于水不溶的載體上，或?qū)⒚甘`于一定的空間內(nèi)，限制酶分子的自由流動(dòng)，但能使酶發(fā)揮催化作用的酶

8.修飾酶：在體外用一定的化學(xué)方法將酶和一些試劑進(jìn)行共價(jià)連接后而形成的酶

9.非水酶學(xué)：通常酶發(fā)揮催化作用都是在水相中進(jìn)行的，研究酶在有機(jī)相中的催化機(jī)理的學(xué)科即為非水酶學(xué)

10模擬酶：利用有機(jī)化學(xué)合成的方法合成的比酶結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的具有催化作用的非蛋白質(zhì)分子叫模擬酶。

二 填空題(每空1分,共計(jì)30分)

1.決定酶催化活性的因素有兩個(gè)方面，一是??酶分子結(jié)構(gòu) ?，二是???反應(yīng)條件。

2.求Km最常用的方法是??雙倒數(shù)作圖法 ?。

3.多底物酶促反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)機(jī)制可分為兩大類，一類是??序列機(jī)制 ???，另一類是?乒乓機(jī)制 。

4.可逆抑制作用可分為??競(jìng)爭(zhēng)性，反競(jìng)爭(zhēng)性， 非競(jìng)爭(zhēng)性， 混合性；

5.對(duì)生產(chǎn)酶的菌種來說，我們必須要考慮的條件有，一是看它是不是?致病菌 ??，二是能夠利用廉價(jià)原料，發(fā)酵周期??短 ?，產(chǎn)酶量???高 ，三是菌種不易?????退化 ?????，四是最好選用能產(chǎn)生??胞外 ???酶的菌種，有利于酶的分離純化，回收率高。

6.酶活力的測(cè)定方法可用?????終止 ?反應(yīng)法和???連續(xù) ?????反應(yīng)法。

7.酶制劑有四種類型即??液體 ??酶制劑，???固體 ??酶制劑，??純 酶制劑和???固定化 ?酶制劑。

8.通常酶的固定化方法有??吸附 法， 包埋 ?法，?交聯(lián) ?法，

??共價(jià)鍵結(jié)合 法。

9.酶分子的體外改造包括酶的??表面 ?修飾和???內(nèi)部 ?修飾。

10.模擬酶的兩種類型是?半合成 酶和 ?全合成 ?酶 。

11.抗體酶的制備方法有 ?拷貝 ??法和??引入 ??法。

三 問答題(每題10分,共計(jì)40分)

1.?固定化酶和游離酶相比，有何優(yōu)缺點(diǎn)？

解：優(yōu)點(diǎn)（1）易將固定化酶和底物，產(chǎn)物分開產(chǎn)物溶液中沒有酶的殘留簡(jiǎn)化了提純工藝

（2）可以在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)連續(xù)使用（3）反應(yīng)過程可以嚴(yán)格控制，有利于工藝自動(dòng)化（4）提高了酶的穩(wěn)定性

（5）較能適于多酶反應(yīng)

（6）酶的使用效率高 產(chǎn)率高 成本低

缺點(diǎn)

（1）?固定化時(shí)酶的活力有損失

（2）?比較適應(yīng)于水溶性底物

（3）?與完整的細(xì)胞相比，不適于多酶反應(yīng)。 ?

2.?寫出三種分離純化酶蛋白的方法，并簡(jiǎn)述其原理。

解：.方法:透析與超慮 ?離心分離 ?凝膠過濾 ?鹽析 ?等電點(diǎn)沉淀 共沉淀 ?吸附層析 ?電泳 親和層析 熱變性 酸堿變性 表面變性等（原理略）

3.?為什么酶制劑的生產(chǎn)主要以微生物為材料？

解：（1）微生物種類多，酶種豐富，且菌株易誘變，菌種多樣

（2）微生物生長(zhǎng)繁殖快，酶易提取，特別是胞外酶

（3）來源廣泛，價(jià)格便宜

（4）?微生物易得，生長(zhǎng)周期短

（5）?可以利用微電腦技術(shù)控制酶的發(fā)酵生產(chǎn)，可進(jìn)行連續(xù)化，自動(dòng)化，經(jīng)濟(jì)效益高

（6）?可以利用以基因工程為主的分子生物學(xué)技術(shù)，選育和改造菌種，增加產(chǎn)酶率和開發(fā)新酶種

4 下面是某人對(duì)酶測(cè)定的一些數(shù)據(jù)，據(jù)此求出該酶的最大反應(yīng)速度和米氏常數(shù)

[S](mol/L)

V0(umol/min)

0.5′10-6

28

4.0′10-6

40

1.0′10-5

70

2.0′10-5

95

4.0′10-5

112

1.0′10-4

128

2.0′10-4

139

1.0′10-2

140

?

解： 最大反應(yīng)速度140 ， ?????Km: 1.0′10-5

酶工程試題（B）

一 名詞解釋

1抗體酶：是一種具有催化作用的免疫球蛋白，屬于化學(xué)人工酶

2酶反應(yīng)器：是利用生物化學(xué)原理使酶完成催化作用的裝置，他為酶促反應(yīng)提供合適的場(chǎng)所和最佳的反應(yīng)條件，使底物最大限度的轉(zhuǎn)化為物。

3模擬酶：利用有機(jī)化學(xué)合成的方法合成的比酶結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的具有催化作用的非蛋白質(zhì)分子叫模擬酶。

4底物抑制：在酶促反應(yīng)中，高底物濃度使反應(yīng)速度降低的現(xiàn)象。

5穩(wěn)定pH：酶在一定的pH范圍之內(nèi)是穩(wěn)定的，超過這個(gè)限度易變性失活，這樣的pH范圍為此酶的穩(wěn)定pH

6產(chǎn)酶動(dòng)力學(xué)：主要研究細(xì)胞產(chǎn)酶速率及各種因素對(duì)產(chǎn)酶速率的影響，包括宏觀產(chǎn)酶動(dòng)力學(xué)和微觀產(chǎn)酶動(dòng)力學(xué)。

7凝膠過濾：又叫分子排阻層析，分子篩層析，在層析柱中填充分子篩，加入待純化樣品再用適當(dāng)緩沖液淋洗，樣品中的分子經(jīng)過一定距離的層析柱后，按分子大小先后順序流出的，彼此分開的層析方法。

8固定化酶：通過物理的或化學(xué)的方法，將酶束縛于水不溶的載體上，或?qū)⒚甘`于一定的空間內(nèi)，限制酶分子的自由流動(dòng)，但能使酶發(fā)揮催化作用的酶

9非水酶學(xué)：通常酶發(fā)揮催化作用都是在水相中進(jìn)行的，研究酶在有機(jī)相中的催化機(jī)理的學(xué)科即為非水酶學(xué)

10液體發(fā)酵法：以液體培養(yǎng)基為原料進(jìn)行微生物的繁殖和產(chǎn)酶的方法，根據(jù)通風(fēng)方法不同又分為液體表層發(fā)酵法和液體深層發(fā)酵法。

二 填空題(每空1分,共計(jì)30分)

1.Km值增加，其抑制劑屬于??競(jìng)爭(zhēng)性 ?抑制劑，Km不變，其抑制劑屬于?非競(jìng)爭(zhēng)性 抑制劑，Km減小，其抑制劑屬于?反競(jìng)爭(zhēng)性 ?抑制劑。

2.菌種培養(yǎng)一般采用的方法有???固體 ??培養(yǎng)法和???液體 ??培養(yǎng)法。

3.菌種的優(yōu)劣是影響產(chǎn)酶發(fā)酵的主要因素，除此之外發(fā)酵條件對(duì)菌種產(chǎn)酶也有很大的影響，發(fā)酵條件一般包括??溫度 ??，??PH ???，????氧氣 ??，??攪拌 ??，???濕度 ????和 ????泡沫 ???等。

4.打破酶合成調(diào)節(jié)機(jī)制限制的方有???控制條件 ???，???遺傳控制 ????，????其它方法 ????。

5.酶生物合成的模式分是 ??同步合成型 ，??延續(xù)合成型 ?，??中期合成型 ???，??滯后合成型 ??。

6.根據(jù)酶和蛋白質(zhì)在穩(wěn)定性上的差異而建立的純化方法有???熱變性 ??法，??酸堿變性 ??法和 ?表面變性 ?法

7. 通常酶的固定化方法有???交聯(lián) ??法、 ?包埋 ??法，??吸附 ??法、??共價(jià)結(jié)合 ???法

8. 酶分子的體外改造包括酶的???表面 ?????修飾和????內(nèi)部 ???修飾。

9.酶與抗體的重要區(qū)別在于酶能夠結(jié)合并穩(wěn)定化學(xué)反應(yīng)的?過濾態(tài) ?，從而降低了底物分子的?能障 ?，而抗體結(jié)合的抗原只是一個(gè) ?基 ?態(tài)分子，所以沒有催化能力

三 問答題(每題10分,共計(jì)40分)

1.?在生產(chǎn)實(shí)踐中，對(duì)產(chǎn)酶菌有何要求？

一般必須符合下列條件：

a)?不應(yīng)當(dāng)是致病菌，在系統(tǒng)發(fā)育上最好是與病原菌無(wú)關(guān)

b)?能夠利用廉價(jià)原料，發(fā)酵周期短，產(chǎn)酶量高

c)?菌種不易變異退化，不易感染噬菌體

d)?最好選用產(chǎn)胞外酶的菌種，有利于酶的分離純化，回收率高

在食品和醫(yī)藥工業(yè)上應(yīng)用，安全問題更顯得重要

2.?對(duì)酶進(jìn)行化學(xué)修飾時(shí)，應(yīng)考慮哪些因素？

解：（1）被修飾酶的性質(zhì)，包括酶的穩(wěn)定性，酶活性中心的狀況，側(cè)鏈基團(tuán)的性質(zhì)及反應(yīng)性

（2）修飾反應(yīng)的條件，包括PH與離子強(qiáng)度，修飾反應(yīng)時(shí)間和溫度，反應(yīng)體系中酶與修飾劑的比例等

3.?列出用共價(jià)結(jié)合法對(duì)酶進(jìn)行固定化時(shí)酶蛋白上可和載體結(jié)合的功能團(tuán)

解：（1）酶蛋白N端的α氨基或賴氨酸的∑氨基

（2）酶蛋白C端的羧基及天冬氨酸的β羧基或谷氨酸的γ羧基

（3）半胱氨酸的巰基1分

（7）?絲氨酸 駱氨酸 蘇氨酸上的羥基

（8）?苯丙氨酸和駱氨酸上的苯環(huán)

（9）?組氨酸上的咪唑基

色氨酸上的吲哚基

4.?某酶的初提取液經(jīng)過一次純化后，經(jīng)測(cè)定得到下列數(shù)據(jù)，試計(jì)算比活力，回收率及純化倍數(shù)。

?

體積（ml）

活力單位（u/ml）

蛋白氮（mg/ml）

初提取液

120

200

2.5

硫酸銨沉淀

5

810

1.5

?

解：（1）起始總活力：200′120＝24000（單位）

（2）起始比活力：200?2.5＝80（單位/毫克蛋白氮）

（3）純化后總活力810′5＝4050（單位）2

（4）純化后比活力810?1.5＝540（單位/毫克蛋白氮） ?

（5）產(chǎn)率（百分產(chǎn)量）：4050?24000＝17％ ??

（6）純化倍數(shù)：540?80=6.75 ?????????????????????????????????????????????????????????????

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