酶工程复习大纲
第一章绪论
酶的概念：酶是具有生物催化功能的生物大分子。
酶与酶工程发展简史
（1）消化
1777年，意大利物理学家Spallanzani 的山鹰实验。
1822年，美国外科医生Beaumont 研究食物在胃里的消化。
19世纪30年代，德国科学家Schwann获得胃蛋白酶。
（2）发酵
1684年，比利时医生Helment提出ferment—引起酿酒过程中物质变化的因素（酵素）。
1833年，法国化学家Payen和Person用酒精处理麦芽抽提液，得到淀粉酶（diastase）。
1878年，德国科学家K?hne提出enzyme—从活生物体中分离得到的酶，意思是“在酵母中”（希腊文）。
酶学的迅速发展（理论研究）
（1）酶的化学本质
1926年,美国康乃尔大学的“独臂学者” Sumner博士从刀豆中提取出脲酶结晶，并证明具有蛋白质的性质。
1930年，美国的生物化学家Northrop分离得到了胃蛋白酶（pepsin）、胰蛋白酶（trypsin）、胰凝乳蛋白酶（chymotrypsin）结晶，确立了酶的化学本质。
（2）酶学理论研究
1890年，Fisher——锁钥学说。
1902年，Henri——中间产物学说。
1913年，Michaelis 和Menten——米氏学说。
1958年，Koshland——诱导契合学说。
1960年，Jacob 和Monod——操纵子学说。
（二) 酶工程研究简史（应用研究）
1894年，日本的高峰让吉用米曲霉制备得到淀粉酶，开创了酶技术走向商业化的先例。1908年，德国的Rohm用动物胰脏制得胰蛋白酶，用于皮革的软化及洗涤。
1908年，法国的Boidin制备得到细菌淀粉酶，用于纺织品的褪浆。
1911年，Warlerstein从木瓜中获得木瓜蛋白酶，用于啤酒的澄清。
1949年，用微生物液体深层培养法进行 －淀粉酶的发酵生产，揭开了近代酶工业的序幕。1960年，法国科学家Jacob和Monod提出的操纵子学说，阐明了酶生物合成的调节机制，通过酶的诱导和解除阻遏，可显著提高酶的产量。
固定化技术的发展经历
1916年，Nelson和Griffin发现蔗糖酶吸附到骨炭上仍具催化活性。
1969年，日本千佃一郎首次在工业规模上用固定化氨基酰化酶从DL-氨基酸生产L－氨基酸。
1971年，第一届国际酶工程会议在美国召开，会议的主题是固定化酶。
按分子中起催化作用的主要组分不同酶分为两大类：
蛋白类酶（P酶）：起催化作用的主要组分为蛋白质的一类酶
核酸类酶（R酶）：起催化作用的主要组分为核糖核酸的一类酶
根据酶所催化的反应类型，按照国际系统分类方法，将蛋白类酶分为六大类：
1、氧化还原酶类：催化氧化还原反应，涉及H 和电子的转移。如脱氢酶类。
2、转移酶类：催化分子间功能基团的转移。如转氨酶类。
3、水解酶类：催化水解反应。如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、蔗糖酶等。
4、裂合酶类：催化一个化合物裂解成两个较小的化合物及其逆反应的酶。如醛缩酶脱氨酶脱羧酶等。
5、异构酶类：催化分子内部基团位置或构象转换的酶。
6、合成酶或连接酶：伴随着A TP 等的水解，催化两个分子进行连接反应的酶。如天冬酰胺合成酶丙酮酸羧化酶等。
核酸类酶：核酸酶是唯一的非蛋白酶。它是一类特殊的RNA，能够催化RNA分子中的磷酸酯键的水解及其逆反应。
分为：1分子内催化的R酶：自我剪切酶；自我剪接酶
2分子间催化的R酶：RNA剪切酶；DNA剪切酶；多糖剪切酶；多肽剪切酶；氨基酸酯剪切酶；多功能R酶。
酶的命名：（一）习惯命名方法
（1）根据作用底物来命名，如淀粉酶、蛋白酶等。
（2）根据所催化的反应的类型命名，如脱氢酶、转移酶等。
（3）两个原则结合起来命名，如丙酮酸脱羧酶等。
（4）根据酶的来源或其它特点来命名，如胃蛋白酶、胰蛋白酶等。
(二)国际系统命名法：该命名法规定，每种酶的名称应明确标明底物及所催化反应的特征，即酶的名称应包含两部分：前面为底物，后面为所催化反应的名称。若前面底物有两个，则两个底物都写上，并在两个底物之间用“：”分开，若底物之一是水，则可略去。国际酶学委员会（EC）规定，每个酶都有唯一的特定标码，
其书写方式是：例如：乙醇脱氢酶的编码是：EC1.1.1.1
第一个“1”——第1大类，即氧化还原酶类；
第二个“1”——第1亚类，供氢体为CHOH；
第三个“1”——第1亚亚类，受氢体为NAD+；
第四个“1”——在亚亚类中的顺序号。
P酶和R酶的分类与命名有何异同？
总原则相同，都是根据酶的作用底物和催化反应的类型进行分类和命名
由于P酶和R酶具有不同的结构和催化特性，所以各自的分类与命名又有所区别。
显著区别之一是P酶只能催化其它分子进行反应，而R酶却可以催化酶分子本身，也可以催化其它分子进行反应，由此R酶的分类中出现了分子内催化R酶、分子间催化R酶等名称。
酶活力（enzyme activity）：酶催化底物发生化学反应的能力。测定酶活力，实际上就是测定酶促反应进行的速度。
酶活力单位：在一定条件下，一定时间内将一定量的底物转化为产物所需的酶量。酶含量用每克酶制剂或与每毫升酶制剂含多少酶单位来表示（U/g或U/m1）。
国际单位IU：在25℃、最适pH、饱和底物浓度的反应条件下，每分钟内催化1微摩尔（μmol）底物转化为产物所需的酶量，即IU=1μmol /min。
酶活力的测定方法：化学测定法、光学测定法、气体测定法
第二章微生物发酵产酶
一个优良的产酶菌种应具备以下几点：
a 繁殖快,产酶量高，有利于缩短生产周期
b 容易培养和管理
c 产酶性能稳定，菌株不易退化，不易受噬菌体侵袭
d 产生的酶容易分离纯化
e 安全可靠、无毒性
微生物酶的类型：1.胞外酶：细胞内合成而在细胞外起作用的酶。包括位于细胞外表面或细胞外质空间的酶，也指释放入培养基的酶。
2.胞内酶：指合成后仍留在细胞内发挥作用的酶，这些酶在细胞内常与颗粒体结合并有着一定的分布。
酶合成调节的类型：1.诱导(induction)
组成酶：细胞固有的酶类。
诱导酶：是细胞为适应外来底物或其结构类似物而临时合成的一类酶。
2.阻遏(repression)
分解代谢物阻遏(catabolite repression) 反馈阻遏(feedback repression)
新菌种分离与筛选的步骤：
定方案：先要查阅资料了解所需菌种的生长培养特性
采样：有针对性地采集样品
增殖：通过控制养分或培养条件，使所需菌种增殖培养
分离：利用分离技术得到纯种
发酵性能测定：进行生产性能测定
酶生物合成的模式：1生长偶联型：同步合成型、中期合成型
2部分生长偶联型：延续合成型
3非生长偶联型：滞后合成型
产酶动力学
第三章动、植物细胞培养产酶
动、植物细胞培养产酶三者之间的差异主要有：
植物细胞>动物细胞>微生物细胞。
动物细胞和植物细胞的生产周期比微生物长。
植物细胞和微生物细胞的营养要求较简单。
植物细胞的生长以及次级代谢物的生产要求一定的光照。
植物细胞和动物细胞对剪切力敏感。
植物、微生物和动物细胞的主要目的产物各不相同。（植物细胞：色素、药物、香精、酶等；微生物细胞：醇、有机酸、氨基酸、抗生素、核苷酸、酶等；动物细胞：疫苗、激素、单克隆抗体、酶等）
一、植物细胞培养的特点
1.提高产率
2.缩短周期
3.易于管理、减轻劳动强度
4.提高产品质量
5.其他
三、植物细胞培养方法——悬浮细胞培养
外植体：从植株取出，用于植物组织培养的植物组织（包括根、茎、叶、芽、花、果实、种子等）的片段或小块。
愈伤组织：愈伤组织（callus）原指植物体的局部受到创伤刺激后，在伤口表面新生的组织。它由活的薄壁细胞组成，可起源于植物体任何器官内各种组织的活细胞。
培养条件的影响与控制（存活因素）:
1.温度20-35
2.pH 5.5-5.8
3.通气与搅拌
4.光照的控制
5.前体的添加
6.诱导子的应用
一、动物细胞培养的特点：
1.细胞生长速度慢（需添加抗生素）
2.细胞体积大，无细胞壁保护，对剪切力敏感
3.反应过程成本高，产品价格贵
4.细胞具有锚地依赖性
5.原代细胞一般繁殖50代
二、培养基
1.天然培养基
2.合成培养基
3.无血清培养基
三、动物细胞培养方式：悬浮培养、贴壁培养、固定化细胞培养
动、植物细胞培养的目的及其在研究工作中意义：
目的：是获得细胞产物
意义：1.能长时间直接观察活细胞的形态结构和生命活动。
2.便于使用各种不同的研究技术对细胞进行研究。
3.易于附加物理、化学、生物药物等实验因素。
4.能同时提供大量生物性状相似的实验材料。
四、培养条件的影响与控制
1.温度：一般控制在36.5℃.
2.pH值：一般控制在7.0-7.6的微碱性范围内。
3.渗透压: 应与细胞内渗透压相同。
4.溶解氧：根据情况随时调节。
细胞株：是通过选择或克隆化培养，从原代培养物或细胞系中获得的具有特殊遗传、生化特性或特异标记的细胞群。
细胞系：是由原先组成原代培养物的所有细胞类型组成。
研究无血清培养的意义：血清不易获得、培养细胞时所用血清批次不同、血清中含有病毒。
第四章酶的提取与分离纯化
酶的分离纯化：指从微生物的发酵液或动、植物组织提取液及细胞培养液中得到高纯度、高质量的酶产品。
酶分离纯化的方法是根据酶的蛋白质特性而建立的。
酶的提取：把酶从生物组织或细胞中以溶解状态释放出来的过程，即将尽可能多的酶，尽量少的杂质从原料中引入溶液。
影响酶提取的主要因素：
1.温度：温度升高，溶解度加大。但为防止酶失活，一般采用低温下（0-10℃）操作。
2.pH：远离等电点的pH值，溶解度增加
3.提取液的体积：提取液的总量一般为原料体积
的3-5倍
提取目标：a. 将目的酶最大限度地溶解出来。 b. 保持生物活性。
离心分离：借助离心机旋转所产生的离心力，使不同大小和不同密度的物质分离的技术。总结：
?等密度梯度离心是一种测定颗粒浮力密度的静力学方法，关键在于选择氯化铯浓度。
?差速离心是一种动力学方法，关键在于选择适合于各分离物的离心力。
?密度梯度离心兼有以上两种方法的特点，关键在于制备优质的密度梯度溶液。
层析分离的基本原理：利用混合物中各组分物理化学性质的差异（如吸附力、分子形状及大小、分子亲和力、分配系数等），使各组分在流动相和固定相中的分布程度不同，并以不同的速度移动而达到分离的目的。
双水相萃取技术：又称水溶液两相分配技术。指用两种不相溶的亲水性高分子聚合物水溶液，如聚乙二醇（PEG）和葡聚糖（Dextran）进行萃取。由于形成的两相均有很高的含水量（达70%?90%），故称“双水相”系统。
第五章酶分子修饰
酶分子修饰概念：通过各种方法使酶分子的结构发生某些改变，从而改变酶的催化特性的技术过程。
酶化学修饰分类：（一）金属离子置换修饰：通过改变酶分子中所含金属离子，使酶的特性和功能发生改变的方法。
金属离子置换修饰的目的：a.阐明金属离子对酶催化作用的影响； b.提高酶活力；
c.增强酶的稳定性；
d.改变酶的动力学特性。
（二）大分子结合修饰：利用水溶性大分子与酶结合，使酶的空间结构发生精细的改变，从而改变酶的特性与功能的方法。
大分子结合修饰的作用：a.通过修饰提高酶的活性及催化效率； b.可以增强酶的稳定性（通过半衰期表示）； c.降低或消除酶蛋白的抗原性。
（三）肽链有限水解修饰：利用肽链有限水解，使酶的空间结构发生精细的改变，从而改变酶的特性与功能的方法。
（四）酶蛋白侧链基团修饰：通过选择性的试剂或亲和标记试剂与酶分子侧链上特定的功能基团发生化学反应。
侧链基团修饰的作用：a.探测酶和蛋白质的必须氨基酸残基的性质和数目； b.用于酶蛋白的纯度的分析与鉴定； c.探索酶蛋白作用的化学机理； d.用于酶蛋白分子的固定化。酶化学修饰的目的：1. 研究酶的结构与功能的关系（50年代末）
2. 人为改变天然酶的某些性质，扩大酶的应用范围（70年代末之后）
1）提高酶的生物活性（酶活力）；
2）增强酶的稳定性（热稳定性、体内半衰期）；
3）消除抗原性（针对特异性反应降低生物识别能力）；
4）产生新的催化能力。
酶化学修饰的应用：
在医药方面：化学修饰可以提高医用酶的稳定性，延长它在体内半衰期，抑制免疫球蛋白的产生，降低免疫原性和抗原性。
在生物技术领域：化学修饰酶能够提高酶对热，酸，碱和有机溶剂的耐性，改变酶的底物专一性和最适pH等酶学性质。
在酶结构功能研究中：1.研究酶空间结构与功能的关系，如酶的活性中心研究；
2.确定氨基酸残基的功能；
3.测定酶分子中某种氨基酸的数量。
第六章酶、细胞、原生质体固定化
酶与细胞固定化的概念：借助各种物理或化学方法，将酶或细胞固定于水不溶性载体上的过程，称为酶与细胞固定化。
为什么对天然酶进行固定化？
1、酶稳定性差，易变性失活
2、酶和底物只能反应一次，难于回收利用，不仅成本高，而且难于连续化生产。
3、反应液中混入酶蛋白，使产品的分离纯化复杂化。
固定化酶特点：1、不溶于水:反应完成后，经过滤或离心等简单分离，就可以回收，以重复使用，降低酶制剂成本。
2、具有一定的机械强度: 可将其装成酶柱，当底物溶液缓缓流经酶柱时，就能发生酶促反应，流出液中，即含有酶促反应产物，其产物不易带杂质，收率高，易精制。
3、稳定性提高:一根酶柱往往可以连续使用数十次，而酶活力并无明显下降。
固定化酶的应用
1、固定化酶在工业生产中的应用：
(1) 氨基酰化酶、(2) 葡萄糖异构酶、(3) 天门冬氨酸酶、(4) 青霉素酰化酶
2、固定化酶在传感器方面的应用
（1）酶传感器、（2）酶电极、（3）葡萄糖氧化酶电极、（4）青霉素酶电极
3、固定化酶在医疗上的应用：
（1）作为治疗药物、（2）作为“人工脏器”
细胞固定化：通过各种方法，将细胞与水不溶性载体结合，制备固定化细胞的过程。
固定化原生质体：将微生物细胞和植物细胞去细胞壁后，可得原生质体，将此原生质体用多孔凝胶包埋，即为固定化原生质体。
第七章酶的非水相催化
酶的非水相催化概念：酶在非水相介质中进行的催化反应称为酶的非水相催化。
酶的非水相催化特点：
a.提高非极性底物和产物的溶解度，从而提高反应速度；
b.使某些原本在水相不能进行的反应顺利进行，如肽的合成、
酯的合成等；
c.有利于反应后酶与产物的分离；
d.解除和减少某些产物对酶的抑制作用；
e.提高酶的稳定性;
f.无微生物污染.
酶非水相催化的几种类型：有机介质中的酶催化；气相介质中的酶催化；
超临界介质中的酶催化；离子液介质中的酶催化。
酶非水相催化优点归纳为：
1.有利于疏水性底物的反应，能催化在水中不能进行的反应；
2.可提高酶的热稳定性；
3.可改变反应平衡移动方向；
4.可控制底物专一性；
5.酶和产物易于回收。
酶非水相催化应用：
手性药物的拆分；手性高分子聚合物的制备；酚树脂的合成；导电有机聚合物的合成；发光有机聚合物的合成；食品添加剂的生产；生物柴油的生产。
第八章酶反应器
酶反应器（Enzyme reactor）：以酶或固定化酶作为催化剂进行酶促反应所需的装置。或者用于酶进行催化反应的容器及其附属设备称为酶反应器。
酶反应器特点：
不同于化学反应器：在低温、低压下发挥作用，反应时的耗能和产能也比较少；
不同于发酵反应器：因为它不表现自催化方式。
常见的酶反应器类型
按结构区分：
?搅拌罐式反应器（Stirred Tank Reactor, STR）
?鼓泡式反应器(bubble column reactor, BCR )
?填充床式反应器(packed column reactor, PCR )
?流化床式反应器( Fluidized Bed Reactor, FBR)
?膜反应器(Membrane Reactor, MR)
按操作方式区分：
?分批式反应(batch )
?连续式反应(continuous )
?流加分批式反应(feeding batch )
混合形式：
?连续搅拌罐反应器（Continuous Stirred Tank Reactor, CSTR）
?分批搅拌罐反应器（Batch Stirred Tank Reactor, BSTR）
酶反应器操作中，应注意如下几个方面：
★控制酶反应器中流体的流动状态
★维持酶反应器的恒定生产能力
★保持酶反应器的稳定性
★防止酶反应器的污染
游离酶膜反应器：底物溶液连续进入反应器，酶在反应器的溶液中与底物反应，酶与反应产物一起进入膜分离器进行分离，小分子的产物透过膜而排出，大分子的酶分子被截留，可以再循环使用。
游离酶膜反应器优点：酶可重复利用，特别适用于价格较高的酶，可用于胶态或不溶性底物。游离酶膜反应器缺点：酶的长期操作稳定性差，而且酶易在膜上吸附损失，或发生浓差极化现象。
固定化酶膜反应器：由膜状或板状固定化酶或固定化微生物组装的反应器。
根据固定化酶膜的形状分为：
1）平板状或螺旋状反应器
2）转盘型反应器
3）空心酶管反应器
4）中空纤维膜反应器
第九章酶的应用
酶在食品加工方面的应用常用的酶制剂主要有：淀粉酶、糖化酶、蛋白酶、葡萄糖异构酶、果胶酶、脂肪酶、纤维素酶、葡萄糖氧化酶等。
应用于食品工业的酶制剂
目前，帮助和促进食物消化的酶为食品市场发展的主要方向，包括
促进蛋白质消化的酶:菠萝蛋白酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶等
促进纤维素消化的酶:纤维素酶、聚糖酶等
促进乳糖消化的酶:乳糖酶
促进脂肪消化的酶:脂肪酶、酯酶等
酶法生产葡萄糖 1.α-淀粉酶液化；2.糖化酶糖化；
果葡糖浆的生产
饴糖的生产
酶在蛋白制品加工中的应用
酶在果蔬加工中的应用
1.果胶酶
2.柚苷酶
3.橙皮苷酶
4.葡萄糖氧化酶
5.溶菌酶
酶在改善食品品质与风味中的应用
酶在环境保护中的应用：环境监测；废水处理（过氧化物酶，多酚氧化酶）；可降解材料开发。
第一章 1.酶工程：是生物工程的重要组成部分，是随着酶学研究迅速发展，特别是酶的推广应用，使酶学和工程学相互渗透、结合、发展而成的一门新的技术科学，是酶学、微生物学的基本原理与化学工程有机结合而产生的边缘科学技术。 2.化学酶工程：指自然酶、化学修饰酶、固定化酶及化学人工酶的研究和应用 3.生物酶工程：是酶学和以基因重组技术为主的现代分子生物学技术结合的产物，亦称高级酶工程。 4.酶工程的组成部分？ 答：酶工程主要指自然酶和工程酶（经化学修饰、基因工程、蛋白质工程改造的酶）在国民经济各个领域中的应用。内容包括：酶的产生；酶的分离纯化；酶的改造；生物反应器。5.酶的结构特点？ 答：虽然少数有催化活性的RNA分子已经鉴定，但几乎所有的酶都是蛋白质，因而酶必然具有蛋白质四级结构形式。其中一级结构是指具有一定氨基酸顺序的多肽链的共价骨架；二级结构为在一级结构中相近的氨基酸残基间由氢键的相互作用而形成的带有螺旋、折叠、转角、卷曲等细微结构；三级结构系在二级结构基础上进一步进行分子盘区以形成包括主侧链的专一性三维排列；四级结构是指低聚蛋白中各折叠多肽链在空间的专一性三维排列。具有低聚蛋白结构的酶（寡聚酶）必须具有正确的四级结构才有活性。具有活性的酶都是球蛋白，即被广泛折叠、结构紧密的多肽链，其氨基酸亲水基团在外表，而疏水基团向内。 6.酶活性中心：是酶结合底物和将底物转化为产物的区域，通常是整个酶分子中相当小的一部分，它是由在线性多肽链中可能相隔很远的氨基酸残基形成的三维实体。 7.酶作用机制有哪几种学说？ 答：锁和钥匙模型、诱导契合模型 8.酶催化活力的影响因素？ 答：底物浓度、酶浓度、温度、pH等。 9.酶的分离纯化的初步分离纯化的步骤？ 答：（一）材料的选择和细胞抽提液的制备 1.材料的选择：目的蛋白含量要高，而且容易获得 2.细胞破碎方法及细胞抽提液的制备。为了确保可溶性细胞成分全部抽提出来，应当使用类似于生理条件下的缓冲液。动物组织和器官要尽可能除去结缔组织和脂肪、切碎后放人捣碎机中。完全破碎酵母和细菌细胞。 3.膜蛋白的释放:膜蛋白存在于细胞膜或有关细胞器的膜上。按其所在位置大体可分为外周 蛋白和固有蛋白两种类型 4.胞外酶的分离:胞外酶是在微生物发酵时分泌到发酵液中的。发酵后可通过离心或过滤将菌体从发酵液中分离弃去，所得发酵清液通常要适当浓缩，然后再作进一步纯化。目前常用的浓缩方法是超滤法。 （二）蛋白质的浓缩和脱盐 浓缩方法主要有：沉淀法、吸附法、干胶吸附法、渗透浓缩法、超滤浓缩法
2010-2011学年第2学期工程力学复习要点 简 答 题 参 考 答 案 1、说明下列式子的意义和区别。 ①21F F =；②21F F ρρ=；③力1F ρ等效于力2F ρ。 【答】： ①21F F =，表示两个量（代数量或者标量）数值大小相等，符号相同； ②21F F ρρ=，表示两个矢量大小相等、方向相同； ③力1F ρ等效于力2F ρ，力有三个要素，所以两个力等效，是指两个力的三要素相同。 2、作用与反作用定律和二力平衡公理都提到等值、反向、共线，试问二者有什么不同 【答】：二者的主要区别是： 二力平衡公理中等值、反向、共线的两个力，作用在同一刚体上，是一个作用对象，两个力构成了一个平衡力系，效果是使刚体保持平衡，对于变形体不一定成立。 作用与反作用定律中等值、反向、共线的两个力，作用在两个有相互作用的物体上，是两个作用对象，此两力不是平衡力系，对刚体、变形体、静止或者作变速运动的物体都适用。 3、力在坐标轴上的投影与力沿相应坐标轴方向的分力有什么区别和联系 【答】：力在坐标轴上的投影是代数量，可为正、负或零，没有作用点或作用线；力沿相应坐标轴的方向的分力是矢量、存在大小、方向和作用点。当坐标轴或力的作用线平移时，力的投影大小和正负不变，但沿对应坐标轴的分力作用点发生改变。 当x 轴与y 轴互相垂直时，力沿坐标轴方向的分力大小等于力在对应坐标轴上投影的绝对值；当x 轴与y 轴互相不垂直时，力沿坐标轴方向的分力大小不等于力在对应坐标轴上投影的绝对值。 4、什么叫二力构件分析二力构件受力时与构件的形状有无关系凡两端用铰链连接的杆都是二力杆吗 【答】：二力构件是指只受两个力作用而保持平衡的构件．．．．．．．．．．．．．．． ，二力构件既可以是杆状，也可以是任意形状的物体。 分析二力构件受力时，与构件的几何形状没有关系（即并不考虑物体的几何形状），只考虑物体：（1）是否只受两个力的作用（一般情况下都是忽略重力的作用）；（2）是否保持平衡状态。符合以上两个条件的任何物体，都是二力构件。在二力构件中，形状为杆的构件称为二力杆，可以是直杆，也可以是曲杆。 两端用铰链连接且中间不受其他外力作用的杆（重力不计），才是二力杆。 5、试叙述力的平移定理和它的逆定理。 【答】：力的平移定理：作用在刚体上的力，可以从原作用点等效地平行移动到刚体内的任一指定点，但必须同时在该力与所指定点所决定的平面内附加一力偶，附加力偶矩等于原力对指定点之矩。示意图如下图所示。 力的平移定理的逆定理．．． ：作用在同一刚体同一平面内的一个力F ρ和一个力偶，可以合成为
共三套 《酶工程》试题一： 一、是非题（每题1分，共10分） 1、酶是具有生物催化特性的特殊蛋白质。（） 2、酶的分类与命名的基础是酶的专一性。（） 3、酶活力是指在一定条件下酶所催化的反应速度，反应速度越大，意味着酶活力越高。（） 4、液体深层发酵是目前酶发酵生产的主要方式。（） 5、培养基中的碳源，其唯一作用是能够向细胞提供碳素化合物的营养物质。（） 6、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。（） 7、在酶与底物、酶与竞争性抑制剂、酶与辅酶之间都是互配的分子对，在酶的亲和层析分离中，可把分子对中的任何一方作为固定相。（） 8、角叉菜胶也是一种凝胶，在酶工程中常用于凝胶层析分离纯化酶。（） 9、α－淀粉酶在一定条件下可使淀粉液化，但不称为糊精化酶。（） 10、酶法产生饴糖使用α－淀粉酶和葡萄糖异构酶协同作用。（） 二、填空题（每空1分，共28分） 1、日本称为“酵素”的东西，中文称为__________,英文则为__________,是库尼（Kuhne）于1878年首先使用的。其实它存在于生物体的__________与__________。 2、1926年，萨姆纳（Sumner）首先制得__________酶结晶，并指出__________是蛋白质。他因这一杰出贡献，获1947年度诺贝尔化学奖。
3、目前我国广泛使用的高产糖比酶优良菌株菌号为__________,高产液化酶优良菌株菌号为___________。在微生物分类上，前者属于__________菌，后者属于__________菌。 4、1960年，查柯柏（Jacob）和莫洛德（Monod）提出了操纵子学说，认为DNA分子中，与酶生物合成有关的基因有四种，即操纵基因、调节基因、__________基因和__________基因。 5、1961年，国际酶委会规定的酶活力单位为：在特定的条件下（25oC，PH及底物浓度为最适宜）__________,催化__________的底物转化为产物的__________为一个国际单位，即1IU。 6、酶分子修饰的主要目的是改进酶的性能，即提高酶的__________、减少__________，增加__________。 7、酶的生产方法有___________，___________和____________。 8、借助__________使__________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。 9、酶的分离纯化方法中，根据目的酶与杂质分子大小差别有__________法，__________法和__________法三种。 10、由于各种分子形成结晶条件的不同，也由于变性的蛋白质和酶不能形成结晶，因此酶结晶既是__________，也是__________。 三、名词术语的解释与区别（每组6分，共30分） 1、酶生物合成中的转录与翻译 2、诱导与阻遏 3、酶回收率与酶纯化比（纯度提高比） 4、酶的变性与酶的失活
第1学期《工程力学》复习要点 一、填空题 I ?力是物体间相互的相互机械作用，这种作用能使物体的运动状态和形状发生改变。 2?力的基本计量单位是牛顿（N）或千牛顿（kN ）。 3?力对物体的作用效果取决于力的大小、方向和作用点（作用线）三要素。 4?若力F对某刚体的作用效果与一个力系对该刚体的作用效果相同，则称F为该力系的合力，力系中的每个力都是F的分力。 5?平衡力系是合力（主矢和主矩）为零的力系，物体在平衡力系作用下，总是保持静止或作匀速直______________ —6?力是既有大小，又有方向的矢量，常用带有箭头的线段画岀。 7?刚体是理想化的力学模型，指受力后大小和形状始终保持不变的物体。 8若刚体受二力作用而平衡，此二力必然大小相等、〒向相反、作用线重合。 9?作用力和反作用力是两物体间的相互作用，它们必然大小相等、方向相反、作用线重合，分别作用在两个不同的物体上。 10.约束力的方向总是与该约束所能限制运动的方向相反。 II .受力物体上的外力一般可分为主动力和约束力两大类。 12. 柔性约束限制物体绳索伸长方向的运动，而背离被约束物体，恒为拉力。_ 13. 光滑接触面对物体的约束力，通过接触点，沿接触面公法线方向，指向被约束 ____ 的物体，恒为压力。 14. 活动铰链支座的约束力垂直于支座支承面，且通过铰链中心，其指向待定。 15 ?将单独表示物体简单轮廓并在其上画有全部外力的图形称为物体的受力图—在受力图上只画受力，不画施力；在画多个物体组成 的系统受力图时，只画外力，不画内力二 16 ?合力在某坐标轴上的投影，等于其各分力在同一轴上投影的代数和，这就是合力投影定理。若有一平面汇交力系已求得 送F x和E F y，则合力大小F R =—F1+F2+F3+ Fn=__刀Fi_。 17?画力多边形时，各分力矢量首尾相接，而合力矢量是从第一个分力矢量的起点指向最后一个分力矢量的终点。 18 ?如果平面汇交力系的合力为零，则物体在该力系作用下一定处于平衡状态。 19 ?平面汇交力系平衡时，力系中所有各力在两垂直坐标轴上投影的代数和分别等于零。 20 ?平面力系包括平面汇交力系、平面平行力系、平面任意力系和平面力偶系等类型。 21 ?力矩是力使物体绕定点转动效应的度量，它等于力的大小与力臂的乘积，其常用单位为N或kN m。 22 .力矩使物体绕定点转动的效果取决于力的大小和力臂长度两个方面。 23 .力矩等于零的条件是力的大小为零或者力臂为零（即力的作用线通过矩心）。 24 .力偶不能合成为一个力，力偶向任何坐标轴投影的结果均为零。 _ 25 .力偶对其作用内任一点的矩恒等于力偶矩与矩心位置无关。_ 26 .同平面内几个力偶可以合成为一个合力偶，合力偶矩等于各分力偶矩的代数和。_ 27 .力偶是由大小相等、方向相反、作用线不重合的两个平行力组成的特殊力系，它只对物体产生转动效果，不产生移动效果。 28 .力偶没有合力，也不能用一个力来平衡，力偶矩是转动效应的唯一度量; 29 .力偶对物体的作用效应取决于力偶矩的大小、力偶的转向和作用面三个要素。 30 .平面任意力系向作用面内任一点简化的结果是一个力和一个力偶。这个力称为原力系的主矢，—它作用在简化中心，且等于原力系中各力的矢量和；这个力偶称为原力系对简化中心的主矩，它等于原力系中各力对简化中心的力矩的代数和。 31.平面任意力系的平衡条件是：力系的主矢和力系对任何一点的主矩分别等于零: 应用平面任意力系的平衡方程，选择一个研究对 象最多可以求解三个未知量。 32 .空间汇交力系的平衡条件是____________ 、___________ 、__________ 。 34 .重心是物体重力的作用点点，它与物体的大小、形状和质量分布有关：形心是由物体的形状和大小所确定的几何中心，它与物体 的质量分布无关；质心是质点系的质量中心；对于均质物体，重心与形心重合，在重力场中，任何物体的重心与质心重合。____ 35 .作用于直杆上的外力（合力）作用线与杆件的轴线重合时，杆只产生沿轴线方向的伸长或缩短变形，这种变形形式称为轴向拉伸或压缩。 36 .轴力的大小等于截面一侧所有轴向外力的代数和：轴力得正值时，轴力的方向与截面外法线方向相同，杆件受拉伸。 37 .杆件受到一对大小相等、转向相反、作用面与轴线垂直的外力偶作用时，杆件任意两相邻横截面产生绕杆轴相对转动，这种变形称为扭转。 P 38 .若传动轴所传递的功率为P千瓦，转速为n转/分，则外力偶矩的计算公式为M =9549 。 n 39 .截面上的扭矩等于该截面一侧（左或右）轴上所有外力偶矩的代数和：扭矩的正负，按右手螺旋法则确定。 40 .强度是指构件抵抗破坏的能力，刚度是指构件抵抗弹性变形_的能力，稳定性是指受压杆件要保持原有直线平衡状态的能力。 41.杆件轴向拉压可以作岀平面假设：变形前为平面的横截面，变形后仍保持为平面，由此可知，横截面上的内力是均匀分布的。 42 .低碳钢拉伸可以分成：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、缩颈阶段。 43 .用三种不同材料制成尺寸相同的试件, 在相同的实验条件下进行拉伸试验，得到的应力一应变曲线如右图所示。比较三种材料的曲线，可知_______________________ 拉伸强度最高、 弹性模量最大、.塑性最好。
《酶工程》复习大纲 试题题型：名词解释，判断题，选择题，简答题，论述题，实验设计题。 第一章酶工程基础 一、名词解释： 酶：指生物体产生的具有催化活性的生物大分子。 酶工程：由酶学与化学工程技术、基因工程技术、微生物学技术相结合而产生的一门新技术，是工业上有目的地设计一定的反应器和反应条件，利用酶的催化功能，在常温常压下催化化学反应，生产人类所需产品或服务于其它目的地一门应用技术。 转换数：酶使底物每分钟变化的分子数。 催化周期：单位时间内每个酶分子将底物分子转换成产物的最大值，即每摩尔酶单位时间催化底物转化为产物的摩尔数。 酶活力：也称为酶活性，是指酶催化某一化学反应的能力。其大小可用在一定条件下，酶催化某一化学反应的速度来表示，酶催化反应速度愈大，酶活力愈高。 比活力：指在特定条件下，单位质量的蛋白质或RNA所拥有的酶活力单位数。 酶活国际单位IU: 1961年国际酶学会议规定：在特定条件(25℃，其它为最适条件)下，每分钟内能转化1μmol底物或催化1μmol产物形成所需要的酶量为1个酶活力单位，即为国际单位（IU）。 催量kat：每秒钟转化 1 摩尔底物（被反应物）所需的酶活力为1个katal ,简称 kat 二、问答题 1、酶催化的特点有哪些？ 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； 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、二肽酶可催化各种氨基酸脱水缩合形成的二肽； 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. 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. 有些酶的催化性与辅因子有关. 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 2、影响酶催化作用的因素有哪些？ ◇1温度：酶促反应在一定温度范围内反应速度随温度的升高而加快；但当温度升高到一定限度时，酶促反应速度不仅不再加快反而随着温度的升高而下降。在一定条件下，每一种酶在某一定温度时活力最大，这个温度称为这种酶的最适温度。 ◇2酸碱度：每一种酶只能在一定限度的pH范围内才表现活性，超过这个范围酶就会失去活性。 ◇3酶浓度：在底物足够，其它条件固定的条件下，反应系统中不含有抑制酶活性的物质及其它不利于酶发挥作用的因素时，酶促反应的速度与酶浓度成正比。 ◇4底物浓度：在底物浓度较低时，反应速度随底物浓度增加而加快，反应速度与底物浓度近乎：成正比，在底物浓度较高时，底物浓度增加，反应速度也随之加快，但不显著； 当底物浓度很大且达到一定限度时，反应速度就达到一个最大值，此时即使再增加底物浓度，反应也几乎不再改变。 ◇5抑制剂：能特异性的抑制酶活性,从而抑制酶促反应的物质称为抑制剂。 ◇6激活剂：能使酶从无活性到有活性或使酶活性提高的物质称为酶的激活剂。
湖北大学 酶工程实验 （0818800193）实验教学大纲 （第2版） 生命科学学院 生化教研室 2014年7月
前言 课程名称：酶工程实验实验学时：16学时 适用专业：生物工程课程性质：必修 一、实验课程简介 酶工程是生物工程的主要内容之一，是现代酶学和生物工程学相互结合而发展起来的一门新的技术学科。它将酶学、微生物学的基本原理与化工、发酵等工程技术有机结合起来，并随着酶学研究的迅速发展，特别是酶的广泛应用而在国民生产生活中日益发挥着越来越重要的作用。酶工程实验课是生物工程等本科实验教学的一个重要组成部分，通过实验教学可以加强学生对酶工程基本知识和基本理论的理解，掌握现代酶学与相关技术的有关的基本的实验原理与技能。在实验过程中要求学生自己动手，分析思考并完成实验报告。酶工程实验性质有基础性、综合性、设计（创新）性三层次。 二、课程目的 本实验课程主要根据酶工程的三大块内容即酶的生产、酶的改性与酶的应用来设计安排实验，通过这些实验内容，使学生深入理解酶工程课程的基本知识；巩固和加深所学的基本理论；掌握酶工程中基本的操作技能。同时，通过实验培养学生独立观察、思考和分析问题、解决问题和提出问题的能力，养成实事求是、严肃认真的科学态度，以及敢于创新的开拓精神；并在实验中进一步提高学生的科学素养。 三、考核方式及成绩评定标准 考核内容包括实验过程中的操作情况，实验记录及结果的准确性，实验报告的书写及结果分析，思考题的回答情况，仪器设备的使用情况及遵守实验室规章制度的情况等，根据这些方面进行成绩评判和记录，综合给出实验总成绩。 四、实验指导书及主要参考书 1．魏群：生物工程技术实验指导，高等教育出版社，2002年8月。 2．禹邦超：酶工程（附实验），华中师范大学出版社，2007年8月 五、实验项目
酶工程考试复习题及答案精编W O R D版 IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】
酶工程考试复习题及答案 一、名词解释题 1.酶活力: 是指酶催化一定化学反应的能力。酶活力的大小可用在一定条件下，酶催化 某一化学反应的速度来表示，酶催化反应速度愈大，酶活力愈高，反之活力愈低。2.酶的专一性:是指一种酶只能对一种底物或一类底物起催化作用，对其他底物无催化 作用的性质，一般又可分为绝对专一性和相对专一性。 3.酶的转换数:是指每个酶分子每分钟催化底物转化的分子数，即是每摩尔酶每分钟催化 底物转变为产物的摩尔数，是酶的一个指标。 4.酶的发酵生产:是指通过对某些特定微生物进行发酵培养后，利用微生物生长发酵过程 中特定的代谢反应生成生产所需要的酶，最后通过提取纯化过程得到酶制剂的过程称为酶的发酵生产。 5.酶的反馈阻遏: 6.细胞破碎:是指利用机械、物理、化学、酶解等方法，使目标细胞的细胞膜或细胞壁得 以破坏，细胞中的目标产物得以选择性或全部释放便于后续收集和分离的过程称为细胞破碎。 7.酶的提取: 是指在一定的条件下，用适当的溶剂处理含酶原料，使酶充分溶解到溶剂 中的过程，也称作酶的抽提，是酶分离纯化过程常用的手段之一。 8.沉淀分离:是通过改变某些条件，使溶液中某种溶质的溶解度降低，从溶液中沉淀析 出，而与其他溶质分离的方法，常用语酶的初步提取与分离。
9.层析分离: 亦称色谱分离，是一种利用混合物中各组分的物理化学性质的差别，使各 组分以不同程度分布在两个相中，其中一个相为固定的(称为固定相)，另一个相则流过此固定相(称为流动相)并使各组分由于与固定相和流动相作用力的不同以不同速度移动，从而达到分离的物理分离方法。 10.凝胶层析: 又称为凝胶过滤，分子排阻层析，分子筛层析等。是指以各种多孔凝胶为 固定相，在流动相冲洗过程中混合物中所含各种组分的相对分子质量和分子大小不同，在固定相凝胶微孔中移动的距离不同，从而依次从层析柱中分离出来，达到物质分离的一种层析技术。 11.亲和层析: 是利用生物分子与配基之间所具有的专一而又可逆的亲和力，将混合物装 入层析柱中利用流动相的冲洗作用和目标分子与固定相配基亲和作用力不同而使生物分子分离纯化的技术。 12.离心分离: 借助于离心机旋转所产生的离心力，使不同大小、不同密度的物质分离的 技术过程。 13.电泳:带电粒子在电场中向着与其本身所带电荷相反的电极移动的过程称为电泳。利 用不同的物质其带电性质及其颗粒大小和形状不同，在一定的电场中它们的移动方向和移动速度也不同，故此可使它们分离，电泳技术是常用的分离技术之一。 14.萃取:是利用物质在两相中的溶解度不同而使其分离的技术。 15.双水相萃取:双水相是指某些高聚物之间或者高聚物与无机盐之间在水中以一定的浓度 混合而形各种不相溶的两水溶液相。由于溶质在这两相的分配系数的差异进行萃取的方法称为双水相萃取。
一、填空题 1．力是物体间相互的相互机械作用，这种作用能使物体的运动状态和形状发生改变。 2．力的基本计量单位是牛顿（N ）或千牛顿（）。 3．力对物体的作用效果取决于力的大小、方向和作用点（作用线）三要素。 4．若力F r 对某刚体的作用效果与一个力系对该刚体的作用效果相同，则称F r 为该力系的合力，力系中的每个力都是F r 的分力。 5．平衡力系是合力（主矢和主矩）为零的力系，物体在平衡力系作用下，总是保持静止或作匀速直线运动。 6．力是既有大小，又有方向的矢量，常用带有箭头的线段画出。 7．刚体是理想化的力学模型，指受力后大小和形状始终保持不变的物体。 8．若刚体受二力作用而平衡，此二力必然大小相等、方向相反、作用线重合。 9．作用力和反作用力是两物体间的相互作用，它们必然大小相等、方向相反、作用线重合，分别作用在两个不同的物体上。 10．约束力的方向总是与该约束所能限制运动的方向相反。 11．受力物体上的外力一般可分为主动力和约束力两大类。 12．柔性约束限制物体绳索伸长方向的运动，而背离被约束物体，恒为拉力。 13．光滑接触面对物体的约束力，通过接触点，沿接触面公法线方向，指向被约束 的物体，恒为压力。 14．活动铰链支座的约束力垂直于支座支承面，且通过铰链中心，其指向待定。 15．将单独表示物体简单轮廓并在其上画有全部外力的图形称为物体的受力图。在受力图上只画受力，不画施力；在画多个物体组成的系统受力图时，只画外力，不画内力。 16．合力在某坐标轴上的投影，等于其各分力在 同一轴 上投影的 代数 和，这就是合力投影定理。若有一平面汇交力系已求得x F ∑和y F ∑，则合力大小R F 。 17．画力多边形时，各分力矢量 首尾 相接，而合力矢量是从第一个分力矢量的 起点 指向最后一个分力矢量的 终点 。 18．如果平面汇交力系的合力为零，则物体在该力系作用下一定处于 平衡 状态。 19．平面汇交力系平衡时，力系中所有各力在两垂直坐标轴上投影的代数和分别等于零。 20．平面力系包括平面汇交力系、平面平行力系、平面任意力系和平面力偶系等类型。 21．力矩是力使物体绕定点转动效应的度量，它等于力的大小与力臂的乘积，其常用单位为N m ?或kN m ?。 22．力矩使物体绕定点转动的效果取决于力的大小和力臂长度两个方面。 23．力矩等于零的条件是力的大小为零或者力臂为零（即力的作用线通过矩心）。 24．力偶不能合成为一个力，力偶向任何坐标轴投影的结果均为零。 25．力偶对其作用内任一点的矩恒等于力偶矩与矩心位置无关。 26．同平面内几个力偶可以合成为一个合力偶，合力偶矩等于各分力偶矩的代数和。 27．力偶是由大小相等、方向相反、作用线不重合的两个平行力组成的特殊力系，它只对物体产生 转动 效果，不产生 移动 效果。 28．力偶没有 合力，也不能用一个力来平衡，力偶矩是转动效应的唯一度量； 29．力偶对物体的作用效应取决于力偶矩的大小、力偶的转向和作用面三个要素。 30．平面任意力系向作用面内任一点简化的结果是一个力和一个力偶。这个力称为原力系的主矢，它作用在简化中心，且等于原力系中各力的矢量和；这个力偶称为原力系对简化中心的主矩，它等于原力系中各力对简化中心的力矩的代数和。 31．平面任意力系的平衡条件是：力系的主矢和力系对任何一点的主矩分别等于零；应用平面任意力系的平衡方程，选择一个研究对象最多可以求解三个未知量。
2008级生物技术专业《酶工程》复习大纲 试题题型：成对名词解释，判断题，填空题，简答题，论述题，实验设计题。A、B卷 第1章酶工程基础 一、名词解释 酶，酶工程；转换数，催化周期；酶活力，比活力；酶活国际单位IU，催量kat。 二、问答题 1、酶催化的特点有哪些？ 2、影响酶催化作用的因素有哪些？ 3、试述米氏方程和米氏常数K m的意义。 第2章酶的发酵工程 一、名词解释 组成酶，诱导酶；协同诱导，顺序诱导；终产物阻遏，分解代谢物阻遏；葡萄糖效应。 二、问答题 1、常见的产酶微生物有哪些？ 2、对产酶菌种有哪些要求？ 3、从微生物产酶的上中游阶段调控来分析，可通过哪些措施来提高产酶量？ 4、结合酶生物合成的四种模式，试述如何提高酶的合成量。 5、如果要筛选酸性蛋白酶高产菌株，请制定筛选方案（策略）。 第3章酶的分离工程 一、名词解释 盐析，盐溶；双水相，反胶束；超滤，透析。 二、问答题 1、试述机械、物理、化学和生物酶法破碎细胞的优缺点（可采用表格归类总结）。 2、酶的提取方法有哪些？在酶的提取过程中应注意哪些问题？ 3、评价酶分离纯化方法优劣的指标有哪些，各自能反映什么问题？ 4、试述盐析、等电点和有机溶剂沉淀的原理及各自的优缺点（可采用表格归类总结）。 5、试述凝胶层析、离子交换层析和亲和层析各自的分离原理及操作特性。
6、现在分离得到一株脂肪酶高产菌株，经鉴定为黑曲霉。利用所学知识，试设计一套从黑曲霉发酵液中分离纯化脂肪酶的实验方案。已知，黑曲霉所产脂肪酶为胞外酶。 第4章固定化酶与细胞 一、名词解释 固定化酶，固定化细胞；构象效应，屏蔽效应；微扰效应，分配效应；外扩散限制，内扩散限制。 二、问答题 1、固定化酶具有什么优点？ 2、试述常见固定化酶的方法、原理及其优缺点（可采用表格归类总结）。 3、评价固定化酶固定效果的参数有哪些？ 4、固定化酶活力降低的可能原因有哪些？ 5、固定化对酶反应体系产生了哪些影响（效应）？ 6、固定化酶的表观米氏常数K m’受哪些因素的影响？ 第5章化学酶工程 一、名词解释 酶分子改造，酶分子修饰；模拟酶，肽酶；抗体酶，印迹酶。 二、问答题 1、简述酶化学修饰的目的。 2、在酶的化学修饰过程中应考虑哪些因素？ 3、简述酶分子侧链上的修饰功能基团主要有哪些？ 4、简述常用的酶分子表面化学修饰方法。 5、在酶分子的表面化学修饰中，常用的大分子修饰剂有哪些？ 6、修饰酶的性质发生了哪些变化？ 7、抗体酶具有什么特点？ 8、试述抗体酶的一般制备步骤。 9、简述分子印迹聚合物的制备方法。 10、简述生物印迹酶的基本过程。 第6章生物酶工程 一、名词解释 定点突变，酶分子定向进化；易错PCR，DNA改组；复合酶，融合酶。 二、问答题 1、简述酶分子定向进化的一般步骤。 2、酶分子定向进化的基本方法有哪些？ 第7章核酶
酶工程的知识点总结 课题3 探讨加酶洗衣粉的洗剂效果 一、实验原理 1．加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉，目前常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶，其中，应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。b5E2RGbCAP 2．碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽， 使污迹从衣物上脱落。脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶也能分别将大分子的脂肪、淀粉和纤维素水解为小分子物质，使洗衣粉具有更好的去污能力。p1EanqFDPw 3．在本课题中，我们主要探究有关加酶洗衣粉的三个问题：一是普通洗衣粉和加酶洗衣粉 对衣物污渍的洗涤效果有什么不同；二是在什么温度下使用加酶洗衣粉效果最好，三是添加不同种类的酶的的洗衣粉，其洗剂效果有哪些区别。DXDiTa9E3d 二、实验步骤 1探究用加酶洗衣粉与普通洗衣粉洗涤的效果的不同 ①在2个编号的烧杯里，分别注入500mL清水。②取2块大小相等的白棉布，用滴管在每 块白布上分别滴上等量的墨水，分别放入烧杯里，用玻璃棒搅拌。③将2个烧杯分别放入同等温度的温水中，保温5分钟。④称取5克加酶洗衣粉和5克普通洗衣粉2份，分别放入2个烧杯中，用玻璃棒均匀搅拌。保温10分钟。⑤观察并记录2个烧杯中的洗涤效果RTCrpUDGiT 2探究用加酶洗衣粉洗涤的最佳温度条件 ①在3个编号的烧杯里，分别注入500mL清水。②取3块大小相等的白棉布，用滴管在每 块白布上分别滴上一滴食用油、鸡血、牛奶，分别放入烧杯里，用玻璃棒搅拌。③将3个烧杯分别放入50摄氏度的热水、沸水和冰块中，保温5分钟。④称取5克加酶洗衣粉3份，分别放入3个烧杯中，用玻璃棒均匀搅拌。保温10分钟。⑤观察并记录3个烧杯中的洗涤效果。3探究不同种类的加酶洗衣粉洗涤的效果5PCzVD7HxA 污染物蛋白酶洗衣粉脂肪酶洗衣粉复合酶洗衣粉普通洗衣粉 油渍 汗渍 血渍 观察并记录四种洗衣粉分别洗涤三种污染的洗涤效果。三、注意事项 1．变量的分析和控制 影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素有水温、水量、水质、洗衣粉的用量，衣物的质料、大 小及浸泡时间和洗涤的时间等。在这些因素中，水温是我们要研究的对象，而其他因素应在实验中保持不变。选择什么样的水温进行实验需要实验者根据当地一年中的实际气温变化来 确定水温，通常情况下，冬季、春季、秋季和夏季可分别选取 5 ℃、15 ℃、25 ℃和35 ℃的水温，因为这4个水温是比较符合实际情况的，对现实也有指导意义。jLBHrnAILg 2．洗涤方式和材料的选择。 在洗涤方式中有机洗和手洗两种方式，应考虑其中哪一种比较科学？哪一种更有利于控 制变量？再有，洗衣机又可以分为半自动和全自动两种，相比之下，采用全自动洗衣机比较好，并且应该尽量使用同一型号小容量的洗衣机，其机械搅拌作用相同。关于洗涤材料的选择也有一些讲究。用衣物作实验材料并不理想，这是因为作为实验材料的衣物，其大小、颜 色、洁净程度等应该完全一致，而这并不容易做到；此外，人为地在衣物上增加污物，如血 渍、油渍等，也令人难以接受。因此，选用布料作为实验材料比较可行。在作对照实验时，
酶工程期末复习材料https://www.doczj.com/doc/3716551324.html,work Information Technology Company.2020YEAR
酶工程期末复习材料 一.名词解释 1.绝对专一性：一种酶只能催化一种底物进行一种反应，这种高度专一性称 为绝对专一性。 2.相对专一性：一种酶能够催化一类结构相似的底物进行某种相同类型的反 应，这种专一性称为相对专一性。 3.酶的转换数：又称摩尔催化活性，是指每个酶分子每分钟催化底物转化的 分子数。 4.催化周期：是指酶进行一次催化所需的时间。 5.酶结合效率：又称酶的固定化率，是指酶与载体结合的百分率。 6.酶活力回收率：是指固定化酶的总活力与用于固定化酶的总酶活力的百分 率 7.沉淀分离：通过改变某些条件或添加某种物质，使酶的溶解度降低，而从 溶液中沉淀析出，与其他溶质分离的技术过程。 8.盐溶：一般在低盐浓度下，蛋白质的溶解度随盐的浓度升高而增加，这种 现象称为盐溶 9.盐析：盐浓度升高到一定浓度后，蛋白质的溶解度又随盐浓度的升高而降 低，结果使蛋白质沉淀析出，这种现象称为盐析。 10.差速离心：是采用不同的离心速度和离心时间，使不同沉降速度的颗粒分 批分离的方法。 11.密度梯度离心：是样品在密度梯度介质中进行离心，使沉降系数比较接近 的物质得以分离的一种区带分离方法。 12.等密度梯度离心：当欲分离的不同密度范围处于离心介质的密度范围时， 在离心力的作用下，不同浮力密度的颗粒或向下沉降，或向上漂浮，只要时间足够，就可以一直移动到与它们各自的浮力密度恰好相等的位置，形成区带，这种方法称为等密度梯度离心。
13.离子交换层析：利用离子交换剂上的可解离基团对各种离子的亲和力不同 而达到分离目的的一种层析分离方法 14.凝胶层析：又称凝胶过滤，分子排阻层析，分子筛层析等，是指以各种多 孔凝胶为固定相，利用流动相中所含各种组分的相对分子质量不同达到物质分离的一种层析技术。 15.超临界萃取：又称超临界流体萃取，利用遇分离物质与杂质在超临界流体 中的溶解度不同而达到分离的一种萃取技术。 16.超临界流体：当温度和压力超过其超临界点时，两相变为一相，这种状态 下的流体称为超临界流体。 17.表面活性剂：是由极性基团和非极性基团组成两性分子，有阳离子，阴离 子和非离子型表面活性剂。 18.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 催化特性的技术过程称为酶分子修饰。 19.酶的固定化：采用各种方法，将酶固定在水不溶性的载体上，制备固定化 酶的过程称为酶的固定化。 20.固定化酶：固定在载体上并在一定的空间范围内进行催化反应的酶称为固 定化酶。 21.Ks分段盐析：在一定的温度和pH条件下，通过改变离子强度是不同的酶或 蛋白质分离的方法 22.β分段盐析：在一定盐和离子强度的条件下，通过改变温度和pH，使不同 的酶和蛋白质分离的方法。 23.酶的非水相催化：酶在非水介质中的催化作用称为酶的非水相催化。 24.离子液：由有机阳离子与有机阴离子构成的室温条件下呈液态的低熔点盐 类，挥发性低，稳定性好。 25.微水介质体系：是由有机溶剂和微量水组成的反应体系，是在有机介质酶 催化中广泛应用的一种反应体系
酶工程期末复习 一、名词解释 1、酶工程：是酶的生产、改性与应用的技术过程。由酶学与化学工程技术、基因工程技术、微生物学技术相结合而产生的一门新的技术学科。 2、酶的化学修饰：通过化学基团的引入或除去，使蛋白质共价结构发生改变。 3、必需水：一般将维持酶分子完整空间构象所必需的最低水含量称为必需水。 4、抗体酶：具有催化活性的抗体，即抗体酶。 5、别构效应：调节物与酶分子的调节中心结合之后，引起酶分子构象发生变化，从而改变催化中心对底物的亲和力。这种影响被称为别构效应或变构效应。 6、别构酶：能发生别构效应的酶称为别构酶。 7、酶活力：又称酶活性，是指酶催化某一化学反应的能力。 8、比活力：也称为比活性，是指每毫克酶蛋白所具有的酶活力单位数，一般用IU/mg 蛋白质表示。 9、生物传感器：由生物识别单元和物理转换器相结合所构成的分析仪器。 10、蛋白质工程：是以创造性能更适用的蛋白质分子为目的，以结构生物学与生物信息学为基础，以基因重组技术为主要手段，对天然蛋白质分子的设计和改造。 11、酶反应器 12、固定化酶：固定在载体上并在一定空间范围内进行催化反应，可以反复、连续使用的酶。 13、水活度：是指在一定温度和压力下，反应体系中水的摩尔系数w χ与水活度系数w γ的乘积：w w w γχα=。 14、生物反应器：指有效利用生物反应机能的系统（场所）。 15、酶反应器：以酶或固定化酶作为催化剂进行酶促反应的装置称为酶反应器。 16、活化能：从初始反应物（初态）转化成活化状态（过渡态）所需的能量，称为活化能。 二、填空题 1、酶活力测定的方法有终止法和连续反应法。常用的方法有比色法、分光光度法、滴定法、量气法、同位素测定法、酶偶联分析。 2、酶固定化的方法有吸附法（物理吸附法、离子交换吸附法）、包埋法（网格包埋法、微囊型包埋法、脂质体包埋法）、共价结合（偶联）法、交联法。 3、酶活力是酶催化反应速率的指标，酶的比活力是酶制剂纯度的指标，酶的转换数是酶催化效率的指标。 4、细胞破碎的主要方法有机械法（珠磨法、高压匀浆法、超声波破碎法）、非机械法（物理法、化学法、酶法）。 5、有机溶剂的极性系数lgP 越小，表明其极性越强，对酶活性的影响越大。 6、lgP 越大，溶剂的疏水性越强；lgP 越小，溶剂的亲水性越强。 7、酶反应器的类型根据所使用的酶，分为溶液酶反应器、固定化酶反应器。
酶工程 第一章：绪论 1、基因工程（genetic engineering ） 以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因(DNA分子)，按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。 2、细胞工程(Cell engineering) 应用现代细胞生物学、发育生物学、遗传学和分子生物学的理论与方法，按照人们的需要和设计，在细胞水平上的遗传操作，重组细胞的结构和内含物，以改变生物的结构和功能，即通过细胞融合、核质移植、染色体或基因移植以及组织和细胞培养等方法，快速繁殖和培养出人们所需要的新物种的生物工程技术。 3、发酵工程(Fermentation Engineering) 指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。 4、酶工程（Enzyme Engineering） 将酶或者微生物细胞，动植物细胞，细胞器等在一定的生物反应装置中，利用酶所具有的生物催化功能,借助工程手段将相应的原料转化成有用物质并应用于社会生活的一门科学技术。它包括酶制剂的制备,酶的固定化,酶的修饰与改造及酶反应器等方面内容。酶工程的应用，主要集中于食品工业，轻工业以及医药工业中。 5、基因工程：DNA 细胞工程：细胞水平酶工程：蛋白质 发酵工程：微生物工业 6、1777年，意大利物理学家斯巴兰沙尼（Spallanzani）的山鹰实验。 1822年，美国外科医生博蒙特（Beaumont）研究食物在胃里的消化。 19世纪30年代，德国科学家施旺获得胃蛋白酶。 1926年,美国康乃尔大学的“独臂学者”Sumner（萨姆纳）博士从刀豆中提取出脲酶结晶，并证明具有蛋白质的性质。 1890年，Fisher——锁钥学说。 1902年，Henri——中间产物学说。 1913年，Michaelis 和Menten——米氏学说。 1958年，Koshland——诱导契合学说。 1960年，Jacob 和Monod——操纵子学说。 1982年，Thomas R.Cech等人发现四膜虫细胞的26S rRNA前体具有自我剪接功能，将这种具有催化活性的天然RNA称为核酶—Ribozyme。 1983年，Altman等人发现核糖核酸酶P的RNA组分具有加工tRNA前体的催化功能。而RNase P中的蛋白组分没有催化功能，只是起稳定构象的作用。 1894年，日本的高峰让吉用米曲霉制备得到淀粉酶，开创了酶技术走向商业化的先例。 1908年，德国的Rohm用动物胰脏制得胰蛋白酶，用于皮革的软化及洗涤。 1908年，法国的Boidin制备得到细菌淀粉酶，用于纺织品的褪浆。 1911年，Wallerstein从木瓜中获得木瓜蛋白酶，用于啤酒的澄清。 1949年，用微生物液体深层培养法进行－淀粉酶的发酵生产，揭开了近代酶工业的序幕。 1960年，法国科学家Jacob和Monod提出的操纵子学说，阐明了酶生物合成的调节机制，通过酶的诱导和解除阻遏，可显著提高酶的产量。 Buchner兄弟的试验：用细砂研磨酵母细胞，压取汁液，汁液不含活细胞，但仍能使糖发酵生成酒精和二氧化碳。证明：发酵与细胞的存活无关，但是活细胞产生的。 1969年，日本，千畑一郎，固定化氨基酰化酶，从DL-氨基酸连续生产L-氨基酸，首次工业规模应用固定化酶，促使酶工程作为一个独立的学科从发酵工程中脱离出来; 7、酶（enzyme）：活细胞产生的，能在细胞内外起作用的（催化）生理活性物质。 8、单体酶：只有单一的三级结构蛋白质构成。 寡聚酶：由多个（两个以上）具有三级结构的亚基聚合而成。
年级2001 专业生物技术 一名词解释（每题3分，共计30分） 1.酶工程 2.自杀性底物 3.别构酶 4.诱导酶 5.Mol催化活性 6.离子交换层析 7.固定化酶 8.修饰酶 9.非水酶学 10.模拟酶 二填空题(每空1分,共计30分) 1.决定酶催化活性的因素有两个方面，一是，二是 。 2.求Km最常用的方法是。 3.多底物酶促反应的动力学机制可分为两大类，一类是，另一类是 。 4.可逆抑制作用可分为，，， 。 5.对生产酶的菌种来说，我们必须要考虑的条件有，一是看它是不是，二是能够利用廉价原料，发酵周期，产酶量，三是菌种不易，四是最好选用能产生酶的菌种，有利于酶的分离纯化，回收率高。 6.酶活力的测定方法可用反应法和反应法。 7.酶制剂有四种类型即酶制剂，酶制剂，酶制剂和 酶制剂。 8.通常酶的固定化方法有法，法，法， 法。 9.酶分子的体外改造包括酶的修饰和修饰。 10.模拟酶的两种类型是酶和酶。 11.抗体酶的制备方法有法和法。 三问答题(每题10分,共计40分) 1.固定化酶和游离酶相比，有何优缺点 2.写出三种分离纯化酶蛋白的方法，并简述其原理。 3.为什么酶制剂的生产主要以微生物为材料 4.下面是某人对酶测定的一些数据，据此求出该酶的最大反应速度和米氏常数。
10-6 10-6 10-5 10-5 10-5 10-4 10-4 10-2 酶工程试题（B） 一名词解释 1.抗体酶 2.酶反应器 3.模拟酶 4.产物抑制 5.稳定pH 6.产酶动力学 7.凝胶过滤 8.固定化酶 9.非水酶学 10.液体发酵法 二填空题(每空1分,共计30分) 值增加，其抑制剂属于抑制剂，Km不变，其抑制剂属于抑制剂，Km 减小，其抑制剂属于抑制剂。 2.菌种培养一般采用的方法有培养法和培养法。 3.菌种的优劣是影响产酶发酵的主要因素，除此之外发酵条件对菌种产酶也有很大的影响，发酵条件一般包括，，，， 和等。 4.打破酶合成调节机制限制的方有，，。 5.酶生物合成的模式分是，，， 。 6.根据酶和蛋白质在稳定性上的差异而建立的纯化方法有法，法和 法 7. 通常酶的固定化方法有法，法，法， 法。 8. 酶分子的体外改造包括酶的修饰和修饰。 9.酶与抗体的重要区别在于酶能够结合并稳定化学反应的，从而降低了底物分子的，而抗体结合的抗原只是一个态分子，所以没有催化能力 三问答题(每题10分,共计40分) 1.在生产实践中，对产酶菌有何要求 2.对酶进行化学修饰时，应考虑哪些因素 3.列出用共价结合法对酶进行固定化时酶蛋白上可和载体结合的功能团 4.某酶的初提取液经过一次纯化后，经测定得到下列数据，试计算比活力，回收率及纯化 倍数。
《工程力学》期末复习提纲 一、基本概念及基本知识（30分，题型包括填空、选择和判断题三种） 1、了解工程静力学研究的核心内容和主线？ 2、掌握力、力对点之矩、力偶的概念及区别。力在任一轴的投影及分力的区别。 3、掌握几种常见约束模型的约束力，能正确进行受力分析画受力图。 4、掌握平面力系的简化的最终结果和平衡条件（基本式、两矩式和三矩式），正确判断给定力系的平衡方程组是否必要和充分。 5、掌握平面力系平衡的静定和静不定的判别条件，会判别各结构的静定性及静不定次数。理解摩擦力的概念。 6、掌握变形体静力学基本假设，截面法求内力及内力分量的正向规定，杆件的基本变形。掌握轴向拉压的应力应变计算，正确绘制轴力图。掌握轴向拉压斜截面上和正应力和切应力。 7、掌握材料的力学性能，强度指标及塑（延）性指标，不同材料的拉伸的σ-ε曲线。 8、掌握强度与刚度概念以及强度条件。拉压杆的强度设计，剪切的强度条件及剪断条件，挤压的强度条件，掌握连接件的强度设计。9、掌握圆轴扭转的扭矩及扭矩图画法，掌握扭转的切应力分布，切应力互等定理。常见截面的极惯性矩和抗扭系数的计算，圆轴扭转的强度及刚度条件。
10、掌握梁的平面弯曲的内力及截面法作内力图。掌握用平衡微分方程作梁的内力图（剪力图和弯矩图）的简捷画法，正确判断梁上载荷与剪图、弯矩图之关系。梁的应力与强度条件，横截面上正应力与切应力的分布。了解梁的变形（挠度和转角）。 二、基本计算与设计（70分） 1、刚体静力学平衡（10分） 解题要点： （1）进行受力分析，确定研究对象，画受力图。（注意运用二力杆和三力平衡汇交定理）。 （2）列平衡方程，求解未知约束力。（注意选取适当的座标系和矩心）（3）检查、验算。 2、轴向拉压求轴力及相对伸缩量（10分） 解题要点： （1）求约束力 （2）求内力，画轴力图 （3）求各段应力及总伸长量。 3、圆轴扭转计算（10分） 解题要点： （1）计算外力偶矩（如果给定则本步取消） （2）截面法求扭矩，画扭矩图。 （3）强度校核