酶工程考试复习题

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资源描述

1.酶工程:又叫酶技术,是酶制剂的大规模生产和应用的技术。3.诱导酶:有些酶在通常的情况下不合成或很少合成,当加入诱导物后就会大量合成,这样的酶叫诱导酶4.离子交换层析:利用离子交换剂作为载体这些载体在一定条件下带有一定的电荷,当带相反电荷的分子通过时,由于静电引力就会被载体吸附,这种分离方法叫离子交换层析。5.固定化酶:通过物理的或化学的方法,将酶束缚于水不溶的载体上,或将酶束缚于一定的空间内,限制酶分子的自由流动,但能使酶发挥催化作用的酶6.修饰酶:在体外用一定的化学方法将酶和一些试剂进行共价连接后而形成的酶7定向进化:是模拟自然进化的过程,进行人工随机突变,并在特定的环境下进行选择,使进化朝着人们所需方向发展的技术过程。8模拟酶:利用有机化学合成的方法合成的比酶结构简单的具有催化作用的非蛋白质分子叫模拟酶。9酶反应器:是利用生物化学原理使酶完成催化作用的装置,他为酶促反应提供合适的场所和最佳的反应条件,使底物最大限度的转化为物。10稳定pH:酶在一定的pH范围之内是稳定的,超过这个限度易变性失活,这样的pH范围为此酶的稳定pH11产酶动力学:主要研究细胞产酶速率及各种因素对产酶速率的影响,包括宏观产酶动力学和微观产酶动力学。12凝胶过滤:又叫分子排阻层析,分子筛层析,在层析柱中填充分子筛,加入待纯化样品再用适当缓冲液淋洗,样品中的分子经过一定距离的层析柱后,按分子大小先后顺序流出的,彼此分开的层析方法。13酶原:指有些酶在细胞内合成及初分泌时是没有活性的前体14原生质体:除去细胞壁的植物细胞或微生物细胞15酶分子的修饰:通过各种方法改变酶的结构进而改变酶的性质、功能,使其具有催化活性的技术工程16核酶:一类具有催化活性的RNA分子17端粒:是存在于真核细胞线状染色体末端的一小段DNA-蛋白质复合体18酶的非水相催化:酶在非水介质中的催化作用19转录:是遗传信息从DNA流向RNA的过程。20细胞活化:保藏的菌种在使用之前,必须接种于新鲜的斜面培养基上,在一定条件下进行培养,以恢复细胞的生命活动21萃取分离:利用组分在两种不同的互不相溶的溶剂中溶解度不同而分离的技术22层析分离:利用混合物中各组分的物理化学性质的不同,使各组分在两相中的分布程度不同而达到分离23吸附层析:利用吸附剂对不同物质的吸附力不同,而使混合液中的组分分离的方法⒈影响酶催化反应因素:底物浓度、酶浓度、温度、pH、激活剂、抑制剂⒉酶的催化特点:专一、高效、反应条件温和、可调控性⒊蛋白酶分类:氧化还原酶类、还原酶类、水解酶类、裂合酶类、异构物酶类、合成酶类⒋终止酶活的方法:1物理法:①沸水浴中终止反应②置于恒温冰箱中2化学法:①加入酸或碱,使远离反应最适pH②加入酸变性剂⒌酶生产的方法:①提取分离法②生物合成法③化学合成法⒍产酶微生物的种类:细菌、放线菌、酵母菌、霉菌⒎产酶微生物的来源:土壤、空气、水、极端环境⒏调节溶氧速率的方法:调节通气量、调节氧分压、调节气液接触时间、调节气液接触面积⒐提高产酶量的措施:①添加诱导物②控制阻遏物浓度③添加表面活性剂④添加产酶促进剂⒑细胞破碎方法:1机械破碎法:①机械捣碎②研磨③匀浆2物理破碎法:①温度差②压力破碎法:突然降压法、高温冲击法、渗透压法③超声波破碎法3化学破碎法:有机溶剂、表面活性剂4酶破碎法:外加酶破碎法、自溶法⒒1溶菌酶:革兰氏阳性菌2几丁质酶:霉菌3溶菌酶,EDTA:革兰氏阴性菌4纤维素酶,半纤维丝酶,果胶酶:植物细胞⒓酶的提取方法:①盐溶法②酸溶液提取③碱溶液提取④有机溶剂提取⒔酶提取注意事项:①温度:0~10℃或37℃以上②pH:溶液的pH应远离酶的等电点③提取液的体积:为酶原料体积的3~5倍④添加保护剂:抗氧化剂⒕离心分离方法:①差速离心②密度梯度离心(蔗糖)③等密度梯度离心⒖沉淀分离方法:①盐析沉淀法②有机溶剂沉淀法③等电点沉淀法④复合沉淀法⑤选择性沉淀法⒗过滤分为:1粗虑2微滤3超滤4反渗透。1、粗虑分为:加压过滤、减压过滤、常压过滤。2、膜分离分为:加压膜分离、扩散膜分离、电场膜分离⒘PEG作用:①原生质体制备②沉淀分离蛋白③双水相萃取体系用于提取酶④酶的浓缩⑤酶的化学修饰⒙萃取分离的分类:①有机溶剂萃取②双水相萃取③超临界萃取④反胶束萃取⒚层析分离分类:吸附层析、凝胶层析、离子交换层析⒛吸附层析洗脱方法:⑴溶剂洗脱法⑵置换洗脱法⑶前缘洗脱法21.酶的浓缩与结晶:1结晶方法:有机溶剂法、透析平衡结晶法、等电点结晶法2浓缩方法:蒸发、反复冻融浓缩、PEG浓缩22.固定化酶的固定方法:①载体结合法②交联法③包埋法23.固定化酶的特性:⑴稳定性⑵最适温度提高⑶最适pH⑷酶的动力学特征⑸底物特异性24.原生质体的制备步骤:对数期生长的细胞―›高渗缓冲液―›细胞壁水解酶―›分离除去细胞壁碎片―›原生质体25.酶反应器的类型:①搅拌罐式(固定酶、游离酶)②鼓泡式(固定酶、游离酶)③填充式(固定酶)④流动床式(固定酶)⑤膜反应器(固定酶、游离酶)⑥喷射式反应器(耐高温的酶参与的反应)26.酶传感器的类型:根据信号转换器分为:①电极传感器②离子效应晶体管传感器③热敏电阻传感器④光纤传感器27.水对有机介质中酶的催化作用的影响:⑴水分存在状态⑵水分含量⑶水分活度28.模拟酶体系分类:1小分子仿酶体系2大分子仿酶体系:①聚合物酶模型②分子印迹酶模型③胶束酶模型1.酶有哪些显著的催化特性?1、高效性:酶的催化效率比无机催化剂更高,使得反应速率更快;2、专一性:一种酶只能催化一种或一类底物,如蛋白酶只能催化蛋白质水解成多肽;3、温和性:是指酶所催化的化学反应一般是在较温和的条件下进行的.4、活性可调节性:包括抑制剂和激活剂调节、反馈抑制调节、共价修饰调节和变构调节等.5.有些酶的催化性与辅因子有关.6.易变性,由于大多数酶是蛋白质,因而会被高温、强酸、强碱等破坏1.试述酶生物合成的基本过程。a.RNA的生物合成——转录:转录的起始、RNA链的延伸、转录的终止、RNA前体加工成为成熟的RNA分子。b.蛋白质的生物合成——翻译:氨基酸活化生成氨酰-tRNA、肽链合成的起始、肽链的延伸、肽链合成的终止、蛋白质前体加工修饰成具有特定空间结构的功能蛋白。2.简述分解代谢的阻遏作用的原理及解除方法。分解代谢阻遏之所产生,是因为细胞内某些物质经分解代谢产生ATP,ATP则是由ADP和AMP经磷酸化转变而来,ATP合成,即意味着胞内ADP、AMP浓度下降,cAMP通过水解作用以补充胞内AMP浓度,故胞内cAMP浓度下降。同时腺苷酸环化酶活性降低,cAMP合成受阻,致使胞内cAMP浓度进一步降低。故而cAMP-CAP复合物浓度随之降低,启动基因特定部位无足够cAMP-CAP复合物与之结合从而抑制了RNA聚合酶与启动基因的结合,结构基因无法表达,酶合成受阻。解除方法:在培养环境中控制某种易降解物质的量,或在必要时添加适量的cAMP。3.酶的生物合成有哪几种模式?同步合成型、延续合成型、中期合成型、滞后合成型。4.提高酶产量的措施主要有哪些?添加诱导物、控制阻遏物浓度、添加表面活性剂、添加产酶促进剂。5.简述固定化微生物细胞发酵产酶的特点?提高产酶;可以反复使用或连续使用较长时间;基因工程菌的质粒稳定、不易丢失;发酵稳定性好;缩短发酵周期,提高设备利用率;产品容易分离纯化;适于胞外酶等胞外产物的生产。1什么是端粒酶,简述其催化过程端粒:真核生物染色体的末端结构,是由富含G和T的DNA简单重复序列不断重复而成。端粒酶:催化端粒合成和延长的酶。催化过程:a、结合:端粒酶分子的RNA重复序列与DNA端粒末端按照互补原则结合b、延伸:以端粒酶分子的RNA为模板,通过反转录作用,使DNA分子上的端粒延伸。c、移位:端粒酶移动到延伸后的端粒末端。(重复上述过程)1,何谓大分子结合修饰?有何作用?答:概念:采用水溶性大分子与酶的侧链基团共价结合,使酶的分子空间构象发生改变,从而改变酶的催化特性的方法。作用:1,通过修饰提高酶的催化效率2,增强酶的稳定性3,通过修饰降低或消除酶蛋白的抗原性2举例说明,肽链有限水解修饰和核苷酸置换修饰。在肽链限定位点进行水解,使酶的空间结构发生某些精细的改变,从而改变酶的催化特性的方法称为肽链有限水解修饰在核苷酸链的限定位点进行加涅,是酶的结构安生改变,从而改变特性,3酶分子的物理修饰有何特点。答:不改变酶的组成单位及其基团、酶分子中的共价键不发生改变。1.固定化酶在工业上有何应用,举例说明之固定化酶是指固定在一定载体上并在一定空间范围内进行催化反应的酶。固定化方法:吸附法,包埋法,结合法,交联法和热处理法等。固化酶应用:氨基酰化酶、葡萄糖异构酶、天冬氨酸酶、青霉素酰化酶等2.酶在有机溶剂介质中与在水溶液中的特性有何改变?答:⑴底物专一性:酶在水溶液中进行催化反应时,具有高度的底物专一性,或称为底物特异性,是酶催化反应的显著特点之一。在有机介质中,由于酶分子活性中心的结合部位与底物之间的结合状态发生了某些变化,致使酶的底物特异性发生改变。⑵对称体选择性:酶在有机介质中催化,由于介质的特性发生改变,从而引起酶的对称体选择性也发生改变。酶在水溶液中催化的立体选择性较强,而在疏水性强的有机介质中,酶的立体选择性较差。⑶区域选择性:酶在有机介质中进行催化时,具有区域选择性,即酶能够选择底物分子中某一区域的基团优先进行反应。⑷键选择性:在同一个底物分子中有两种以上的化学键都可以与酶反应时,酶对其中一种化学键优先进行反应。⑸热稳定性:许多酶在有机介质中的热稳定性比在水溶液中的热稳定性更好。在有机介质中,酶的热稳定性之所以增强,可能是由于有机介质中缺少引起酶分子变性失活的水分子所致。⑹PH特性:在水溶液中,缓冲液的PH决定了酶分子活性中心基团的解离状态和底物分子的解离状态,从而影响酶与底物的结合和催化反应。在有机介质反应中,酶所处的PH环境与酶在冻干或吸附到载体上之前所用的缓冲液PH相同(这种现象称为PH印记或PH记忆)。酶在有机介质中催化反应的最适PH通常与酶在水溶液中反应的最适PH接近或者相同。1.试述酶反应器的主要类型和特点酶反应器是用于酶催化反应的容器及其附属设备,酶反应器的类型:搅拌罐式反应器,鼓泡式反应器,填充床式反应器,流化床式反应器,膜反应器2.选择酶反应器的主要依据有哪些、选择酶反应器的主要依据有:根据酶的应用形式选择;根据酶反应动力学性质选择;根据底物或产物的理化性质选择;其他影响因素:所选择的反应器应当能够适用于多种酶的催化反应,并能满足酶催化反应所需的条件,并可进行适当的调节控制。1,举例说明酶在疾病诊断,疾病治疗和药物制造方面的应用。(1)酶在疾病诊断方面的应用:a,根据体内酶活性的变化诊断疾病;b,用酶测定体液中某些物质的变化诊断疾病。(2)酶在疾病治疗方面的应用:a,蛋白酶可作消化剂,消炎剂。它经静脉注射可治疗高血压。b,脂肪酶:治疗消化不良食欲不振,c,溶菌酶抗菌消炎镇痛,临床上主要用于治疗各种炎症。尿激酶临床上用于治疗各种血栓性疾病。凝血酶主要用于出血性疾病的治疗。等等(3)没在药物制造方面的应用:a,青霉素酰化酶制造半合成抗生素。b,B-酪氨酸酶制造多巴。c,核苷磷酸酶制造阿糖腺苷,d,无色杆菌蛋白酶制造人胰岛素等。5,酶在生物技术领域有哪些重要途径?(1)酶在除去细胞壁方面的应用(2)酶在大分子切割方面的应用酶在分子拼接方面

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