化学酶工程

《酶工程》课后知识题目解析第一章酶工程基础1.名词解释：酶工程、比活力、酶活力、酶活国际单位、酶反应动力学①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。

②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。

③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。

④酶活国际单位: 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）。

⑤酶反应动力学:指主要研究酶反应速度规律及各种因素对酶反应速度影响的科学。

2.说说酶的研究简史酶的研究简史如下：(1)不清楚的应用：酿酒、造酱、制饴、治病等。

(2)酶学的产生：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，德国科学家施旺获得胃蛋白酶。

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；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）。

(3)酶学的迅速发展（理论研究）：1926年,美国康乃尔大学的”独臂学者”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;1930年，美国的生物化学家Northrop分离得到了胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶结晶，确立了酶的化学本质。

3.说说酶工程的发展概况I.酶工程发展如下：①1894年，日本的高峰让吉用米曲霉制备淀粉酶，酶技术走向商业化：②1908年，德国的Rohm用动物胰脏制得胰蛋白酶，皮革软化及洗涤；③1911年，Wallerstein从木瓜中获得木瓜蛋白酶，用于啤酒的澄清；④1949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；⑤1960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；⑥1971年各国科学家开始使用“酶工程”这一名词。

酶工程技术在化学工业中的应用随着全球经济的发展和人们对于健康和环保的重视，化学工业对于高效、绿色、可持续的生产技术有着越来越高的要求。

在这样的背景下，酶工程技术作为一种高效、可控制的生产工艺逐渐受到关注，被广泛应用在化学工业中。

本文将探讨酶工程技术在化学工业中的应用，以及它的优势和发展前景。

一、酶工程技术概述酶是一种生物催化剂，是生物体内重要的功能蛋白质之一。

酶能够将化学反应的能垒降低，从而提高反应速率。

酶工程技术是利用遗传工程和生物化学原理对酶进行改良和优化，以适应特定的生产需求。

酶工程技术的主要应用领域包括制药、食品、化工等，并逐渐扩展到纺织、环保等领域。

酶能够在低温、低压、水溶液条件下发挥作用，因此能够实现绿色、清洁的生产。

二、酶在化学工业中的应用1. 活性炭生产活性炭是一种广泛应用于工业和生活中的吸附材料。

传统的活性炭生产工艺需要高温、高压、耗能大，而且会产生有害气体。

利用酶工程技术可以生产出新型的天然活性炭材料，具有高效、低能耗、环保等特点。

2. 生物医药制品生产利用酶工程技术可以制备出高质量、高纯度、低成本的生物医药制品。

比如，酶可以用于生产人类重组生长激素、肝素等药物。

这些药物能够提高生产效率，缩短生产周期，同时减少废弃物的生成，降低环境污染。

3. 生物燃料生产生物燃料是一种可再生能源，有着广泛的应用前景。

目前生物燃料的生产主要采用微生物发酵技术，但微生物的生长和代谢速率较慢，生产效率低。

采用酶工程技术可以加快生物燃料的生产速率，提高生产效率。

4. 化学合成反应酶可以代替传统的催化剂，参与化学反应，形成新型的化学反应体系。

比如，酶可以用于合成异戊酚、己烷二酸酯等有机物，这些有机物在生产粘合剂、塑料、药品等方面有着广泛的应用。

三、酶技术的优势酶工程技术相比传统生产工艺具有以下优势：1. 生产过程绿色环保：酶工程生产过程中不需要使用有害化学物质和重金属，不会产生大量有害污染物，符合可持续发展的要求。

标题：酶工程教学大纲引言：酶工程是将酶的特性与工程原理相结合，应用于生物技术和工业生产中的一门学科。

它涉及酶的分离纯化、活性检测、酶动力学研究和酶反应工程等内容。

鉴于酶工程在现代生物技术和工业领域的广泛应用，培养具备相关专业知识和技能的人才显得尤为重要。

一、课程目的本课程旨在使学生了解酶的基本原理、方法和应用，培养其掌握酶的分离纯化、活性检测和酶反应工程的能力，并能将其应用于生物技术和工业生产中。

二、教学内容1. 酶的基本原理- 酶的定义与分类- 酶的结构与功能- 酶的催化机理2. 酶的分离纯化- 细胞破碎与酶的释放- 酶的分离与纯化方法- 酶的纯化评价指标3. 酶的活性检测方法- 酶活性的测定原理- 酶活性检测的常用方法- 酶抑制剂的筛选与应用4. 酶动力学研究- Michaelis-Menten方程与酶动力学参数- 受抑制和受激动的酶反应- 酶动力学实验与数据处理5. 酶反应工程- 酶反应的工程原理- 酶反应的优化方法- 酶反应的规模化与工业应用三、教学方法本课程将采用多种教学方法相结合，包括理论讲解、案例分析、实验操作、小组讨论等。

理论讲解部分将通过授课和教材阅读进行，案例分析和小组讨论将有助于学生理解酶工程在实际应用中的问题和解决方法。

实验操作将培养学生的实践能力和团队合作精神。

四、教学评估教学评估将以平时作业、实验报告、期中考试和期末考试等方式进行。

平时作业和实验报告将考察学生对课堂理论的掌握程度以及实际操作能力，期中考试和期末考试将全面评估学生对课程内容的理解与掌握。

五、教材参考1. 《酶工程导论》刘旭著，高等教育出版社2. 《现代酶学原理与技术》张三著，科学出版社3. 《酶工程实验指导》李四著，化学工业出版社结语：通过本课程的学习，学生将掌握酶工程领域的基本知识与技能，为今后从事相关研究和工作奠定基础。

同时，使学生对生物技术和工业生产中酶的应用有更深入的了解，并培养其创新思维和解决实际问题的能力。

名词解释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。

2。

自杀性底物:底物经过酶的催化后其潜在的反应基团暴露,再作用于酶而成为酶的不可逆抑制剂,这种底物叫自杀性底物?？3.别构酶;调节物与酶分子的调节中心结合后,引起酶分子的构象发生变化,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，具有别构效应的酶叫别构酶4。

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5。

Mol 催化活性:表示在单位时间内,酶分子中每个活性中心转换的分子数目6。

离子交换层析9比活力11葡萄糖效应13产酶动力学15双向凝胶电泳20固定化细胞21酶化学修饰1．酶的转换数:酶的转换数Kp.又称为摩尔催化活性,是指每个酶分子每分钟催化底物转化的分子数.2．酶的催化周期:酶进行一次催化所用的时间。

3．固定化酶的比活力：指每克干固定化酶所具有的6活力单位数，它是酶制剂纯度的一个指标。

4．抗体酶：又称催化行抗体。

是一类具有生物催化功能的抗体分子。

抗体是由抗原诱导产生的抗原特异结构免疫球蛋白,要使机体具有生物催化功能，只要在抗体的可变区赋予酶的催化特性，以及酶的高效催化能力。

是通过人工设计采用现代生物技术而获得的一类新的生物催化剂，有些是自然界原本不存在的。

5．端粒酶：是一种核酸核蛋白，包含蛋白质和RNA两种基本成分.其RNA组分包含有构建端粒的重复序列的核苷酸摸板序列,在合成端粒的过程中，端粒酶以其本身的RNA组分为摸板把端粒的重复序列加到染色体DNA的末端上,使端粒延长。

6．核酶:核酸类酶。

为一类具有生物催化功能的核糖核酸分子。

它可以催化本身RNA剪切或剪接作用，还可以催化其他RNA，DNA多糖，酯类等分子进行反应。

7．KS分段盐析：指在一定温度和PH值条件下，通过改变离子强度使不同的酶和蛋白质分离的方法.8．B分段盐析：指在盐和离子强度条件下，通过改变温度和PH使不同的酶或蛋白质分离的方法.9．凝胶层析：又称凝胶过滤,分子排阻层析，分子筛层析等。

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的技术科学.它利用酶的催化作用，在一定的生物反应器中,将相应的原料转化成所需的产品。

锁钥学说（酶的专一性）：酶与底物分子或底物分子的一部分之间，在结构上有严格的互补关系诱导契合学说:酶分子的构象与底物原来并非恰当吻合，只有当底物分子与酶分子相互碰撞时，可诱导底物的构象发生变化，使其与底物配合,然后才结合形成中间络合物，进而引起底物分子发生相应的化学变化。

酶：由生物体细胞合成的具有选择性催化功能的生物大分子( 包括蛋白质和核酸）单纯酶（simple enzyme）:仅由氨基酸残基构成的酶。

结合酶(全酶)(conjugated enzyme):由蛋白部分（酶蛋白apoenzyme)和非蛋白部分(辅助因子cofactor)组成辅酶（coenzyme）：与酶蛋白结合疏松,可用透析或超滤的方法除去。

辅基（prosthetic group）：与酶结合紧密,不能用透析或超滤的方法除去。

酶的活性中心：酶蛋白上只有少数氨基酸残基参与酶对底物的结合和催化，这些相关氨基酸残基在空间上比较靠近，形成一个与酶显示活性直接有关的区域，称为酶的活性中心。

必需基团：酶活性中心的一些化学基团为酶发挥催化作用所必须，这些基团若经化学修饰使其改变,则酶的活性丧失，称为必需基团。

接触残基（contact residues）：和底物直接接触，参与底物的化学转变，是活性中心的重要组成部分。

.辅助残基(auxiliary residues)：使酶与底物相互结合，辅助接触残基。

结构残基（structural residues）:维持蛋白酶形成一种有规则的空间构象非贡献残基（non-contributing residues）：不参与酶的催化功能，对酶活性的显示不起作用结合基团：与底物结合的部位，决定酶的专一性;催化基团：促使底物发生化学变化的部位，决定反应的性质。

结构域:蛋白质肽链中一段较独立的具有完整、致密立体结构的区域。

简述酶工程的主要应用
酶工程是利用生物技术和分子生物学的手段对酶进行基因工程和蛋白工程的研究，目的是改良酶的性质和功能，以满足特定的工业生产需求。

酶工程的主要应用如下：
1. 生物催化剂：酶工程可以通过改变酶的结构和活性，将其应用于各种化学反应中，提高反应的速度和选择性，减少副产物的生成，从而降低生产成本。

2. 食品工业：酶工程可以应用于食品加工中，比如利用蛋白酶降解蛋白质以改善食品质量，或者利用淀粉酶和糖化酶来提高糖化效率和改善食品口感。

3. 制药工业：酶工程可以用于制药行业的药物合成、分解和修饰等方面。

通过改变酶的特性，可以提高药物的生物利用度和活性，改变药物代谢途径和降低不良反应的发生。

4. 生物燃料工业：酶工程可以用于生物质能源的转化和生物燃料的合成，通过改变酶的特性和效率，提高生物质能源的利用效率和生物燃料的产量。

5. 环境工程：酶工程可以用于环境治理和资源回收方面。

比如利用酶降解有机废弃物、去除水污染物，或者利用酶提取珍贵金属和重要化合物等。

综上所述，酶工程的主要应用领域包括生物催化剂、食品工业、制药工业、生物燃料工业和环境工程等。

通过改变酶的性质和
功能，可以提高生产效率、降低成本、改善产品质量，同时也能为环境保护和可持续发展做出贡献。

现代生物化工中酶工程技术研究与应用1. 引言1.1 背景介绍生物化工作为生物技术领域的一个重要分支，是利用生物学原理和工程技术解决工业生产过程中的环境问题和提高生产效率的重要手段。

而酶工程技术作为生物化工领域的重要支撑技术，其在现代生物化工中发挥着越来越重要的作用。

在当前全球气候变暖和资源匮乏的大背景下，生物化工以其可持续性和环保性逐渐成为产业发展的主流方向。

而酶工程技术作为生物化工中的重要技术手段，将继续发挥其在提高生产效率、减少资源浪费和环境污染等方面的重要作用。

对现代生物化工中酶工程技术的研究与应用具有重要意义。

1.2 研究意义酶工程技术在现代生物化工中具有重要的意义。

通过酶工程技术可以改善传统化工生产工艺，提高生产效率，减少能源消耗，降低生产成本。

酶工程技术有助于开发新型的生物催化过程，可以实现对复杂化合物的高效合成，拓展生物合成的应用领域。

酶工程技术可以为医药和食品工业提供更加安全、高效和绿色的生产手段，为人类健康和生活质量的提升提供支持。

酶工程技术的研究还有助于深化对生命科学的理解，推动生物技术的发展和创新。

深入研究与应用酶工程技术对于推动现代生物化工的发展，促进科技进步和经济发展具有重要的意义。

1.3 研究目的研究目的是为了探索和发展酶工程技术在现代生物化工领域中的应用潜力，进一步提高生物转化过程的效率和产量。

通过深入研究酶的结构和功能特性，不断改良和优化酶的性能，实现对特定底物的高效催化转化，从而提高生产效率，降低能耗，减少废弃物排放，推动生物化工产业的可持续发展。

研究酶工程技术的前沿进展，探讨新型酶的发现和设计方法，探索利用合成生物学和基因编辑技术构建高效酶系统的可能性，为未来生物化工的发展提供技术支持和指导。

通过本文的研究，旨在加深对酶工程技术的理解，探索其在现代生物化工中的应用前景，促进技术创新和产业升级，推动生物资源的可持续利用和环境保护。

2. 正文2.1 酶工程技术概述酶工程技术是一门结合生物学、化学、工程学等多学科知识的交叉领域，是利用基因工程技术对酶进行改造和优化，以提高其在生物化工生产中的效率和稳定性的技术。

酶工程的主要研究内容
酶工程是一种利用生物催化剂酶来进行工业化生产的学科。

其主要研究内容包括：
1.酶的筛选与改造：酶的筛选是指从自然界中或者人工构建的酶库中寻找具有所需反应活性和特异性的酶。

改造则是通过基因工程、突变、化学修饰等手段对酶的催化性能进行改良。

2.酶反应工艺设计：酶反应工艺设计是指将酶催化反应过程从实验室规模扩大到工业化生产的过程。

研究酶反应过程的条件优化、反应机制分析、反应器设计等方面。

3.酶催化反应过程控制：酶催化反应过程的控制包括反应物浓度、pH值、温度、反应时间等因素的控制。

为了保证反应的高效性和稳
定性，需要对反应条件进行严格控制。

4.酶催化反应的规模化生产：酶工程的最终目的是实现酶催化反应的规模化生产。

为此需要对反应过程进行优化，降低成本，提高产量和纯度。

总之，酶工程旨在利用酶催化剂进行高效、环保、低成本的工业化生产。

其研究内容涵盖酶的筛选与改造、反应工艺设计、反应过程控制和规模化生产等方面，是一门应用前景广阔的学科。

- 1 -。

酶工程的研究与应用酶工程是研究和应用酶技术的一门学科，涉及到生物化学、微生物学、分子生物学等多个方面。

酶是生物体内一种种类繁多、作用广泛的蛋白质，能够催化各种生物反应，促进代谢和功能活动。

由于酶具有高效、高选择性和温和的反应条件等优点，因此被广泛应用于食品、医药、化工、环保等领域。

一、酶的种类和特性酶是一种催化剂，能够在生物、非生物体内催化特定反应发生，具有高效催化、强特异性、无毒无害等特点，由多肽链构成，具有良好的立体活性。

根据其作用类型和催化反应种类可以将酶分为氧化还原酶、酯酶、水解酶等。

不同的酶具有不同的催化机理和特性，例如：葡萄糖氧化酶能够催化葡萄糖氧化成为葡萄糖酸；淀粉酶能够将淀粉水解成糖；蛋白酶则能够分解多肽链分子。

此外，酶的活性和稳定性也决定了其在应用中的可行性。

二、酶工程的意义和发展历程酶工程是一门新兴的交叉学科，主要研究如何破坏或改变酶的结构来提高其活性、稳定性和选择性，以及如何利用酶作为催化剂来开发新的应用领域。

酶工程的发展历程可以追溯到20世纪60年代，当时制备细胞外酶和功能酶已经成为研究的热点。

20世纪70年代和80年代是酶工程的快速发展期，人们开始研究如何在分子水平上改变酶的结构，以提高其性能。

随着第一代酶制剂的成功开发，酶工程逐渐发展成为一个独立的学科领域，同时也推动了酶在各个领域的应用。

三、酶的应用领域随着酶工程技术的不断发展，酶在食品、医药、化工、环保等领域的应用越来越广泛。

以下是酶在不同领域中的应用案例：1.食品工业中的应用：食品酶是一类用于改善食品陈化、延长保质期、改善口感和颜色的酶制品，包括酶制剂和专用酶。

例如：面包酵母中的蛋白酶和淀粉酶；啤酒酿造中的青霉素酶和脂肪酶；糖果制造中的果胶酶和黄原胶酶等。

这些酶可以改善食品质量，减少食品浪费，因此广受消费者欢迎。

2.医药工业中的应用：酶在药物研发和制造中有着重要的作用。

例如，血管紧张素转换酶抑制剂是一类常用的治疗高血压和心脏病的药物。

酶工程在生物化学中的应用酶工程是生物化学中一个非常重要的领域，它主要涉及酶与其他分子间的相互作用和转化过程，以及如何利用这种相互作用来实现特定的化学反应。

酶工程在许多方面都有着广泛的应用，从医学和食品工业到环境保护和能源生产。

在本文中，我们将重点介绍酶工程在生物化学中的应用以及其在产业上的潜力。

一、酶的功能和特性酶是一类高度专一性的蛋白质，它们通过催化生化反应来加速化学过程的速度。

酶的催化能力是由它们的空间结构所确定的，这使得酶与反应物发生高度特定的相互作用，从而只催化特定的化学反应。

酶在生物化学中的应用基于这种高度专一性，因为在特定条件下，酶可以选择性地催化目标反应物，而不改变其他反应物的状态。

二、生物酶在医学中的应用酶是一种独特的生物大分子，具有非常广泛的应用。

以酶在医学中的应用为例，酶可以被用来制造和诊断药物。

比如，在制造药物时，酶可以被用来加速化学反应，从而减少生产时间和成本。

此外，酶也可以被用来检测人体内的生化过程，例如肝、胰或心肌组织损伤，这些酶在身体中超量产生，并通过血液循环而被输送到其他器官。

因此，酶的检测可以帮助医生诊断疾病并选择治疗方案。

三、酶工程在食品工业中的应用酶工程也有着广泛的应用于食品工业中，尤其是在面包、啤酒、葡萄酒等发酵工艺中。

这些工艺中用的酵母，往往也需要酶来帮助它们完成发酵过程。

酶工程帮助食品加工商更好地控制食品的质量和味道，同时减少制造成本，提高生产效率。

四、酶工程在环境保护中的应用酶工程也有广泛的应用于环境保护领域。

例如，酶可以被用来降解有毒废物，减少它们对环境的影响。

另外，酶还可以被用来处理污水，从而减少水污染的风险。

此外，酶工程还可以帮助开发出更多的生物资源，以便于更可持续的人类活动。

五、酶工程在能源生产中的应用酶工程可以帮助生产出更好的生物燃料和更高效的能源解决方案。

其中一个很好的例子就是生物柴油的生产。

酶可以被用来加速生物柴油的制造过程，并增强它的性能，这可以减少化石燃料的使用，从而减少对环境的影响。

生物化学领域中的酶工程研究在生物化学领域中，酶工程被认为是一项重要的研究方向。

它是基于生物催化反应的科学技术，有助于人们更好地理解和应用酶催化反应的相关知识。

在本文中，我们将从以下几个方面探讨生物化学领域中的酶工程研究：酶的结构与功能、酶工程的概念与发展、酶工程与产业应用。

一、酶的结构与功能酶是生物体内的一种特殊的蛋白质，它们在许多生物催化反应中都扮演着重要的角色。

在酶分子的内部，通常包括一个或多个多肽链，这些肽链根据特定的序列排列，在特定的结构成分下，形成了酶的三维空间结构。

酶分子的构造与功能紧密相关，通过特殊的催化机制、酶和反应物分子间的相互作用改变反应物分子内部的能量状态和化学结构，从而加速生物催化反应的速率。

酶分子的空间结构与它们的活性有关，因此人们对于酶的结构与构造研究有助于更好地理解酶的功能及其在生物体内催化反应中的作用。

二、酶工程的概念与发展酶工程是一种基于生物学技术的研究方向，其主要是通过对酶分子的结构与功能进行探究，寻找出新的酶催化机制和新的酶功能，同时也包括对已有酶分子进行修饰，提高它们的催化效率以及更好地适应外界环境的能力。

酶工程的发展可以追溯到20世纪50年代，那时候的研究人员通过创造基因重组技术，并将新的基因导入到原生质体中，实现对酶基因的修饰。

酶工程在随后的几十年间快速发展，随着生物技术的迅猛发展，人们不断实现酶的工程化生产与以酶为基础的新药物的研究与开发。

三、酶工程与产业应用随着酶工程研究的深入与发展，越来越多的研究成果被广泛应用于各个领域。

在生化项目中，酶工程具有极其重要的作用。

通过酶工程技术的应用，在细胞进行代谢刀出嫱链错误等方面的纠正，人体内某些巨大有害引物的代谢加速，制造工业原料和化学品，以及含糖酶对糖的分离提纯、酶对生物质的降解等方面的应用，这些都是酶工程在产业上应用的重要体现。

同时，酶工程在环保领域、农业领域、医药领域、食品加工领域等方面都具有潜在的应用价值，未来将会有更多的酶工程研究成果被应用于现实生活中。

酶工程的应用及其发展趋势
酶工程是利用生物技术方法对酶进行改造和优化，以满足工业生产的需求。

它在各个领域都有广泛的应用，包括医药、食品、化学等。

以下是几个酶工程的应用及其发展趋势：
1. 医药领域：酶被广泛应用于药物合成和制药过程中。

例如，通过酶工程可以改进药物合成的效率和产量，减少副产物的生成，提高纯度和质量。

此外，酶还可以用于制造生物药物，包括蛋白质药物、抗体药物等。

未来的发展趋势是开发更多的酶药物，并提高制药过程的效率和环保性。

2. 食品工业：酶在食品工业中有广泛的应用，包括面包、啤酒、酸奶等食品的制作过程中。

通过酶工程可以改善食品的质地、口感和保鲜性。

此外，酶还可以用于食品添加剂的开发，用于改善食品的营养价值和功能性。

未来的发展趋势是开发更多的专用酶用于食品加工，提高食品的品质和安全性。

3. 环境保护：酶工程在环境保护领域有重要的应用。

例如，酶可以用于处理工业废水和污染物，降解有机废弃物和重金属污染物。

此外，酶还可以用于制备生物柴油和生物降解塑料等可再生能源和环保材料。

未来的发展趋势是开发更多具有高效降解性和低成本的酶用于环境治理和再生资源的利用。

4. 新型酶的发现和优化：酶工程的发展趋势是发现和利用新型酶及其应用。

随着生物技术的不断发展，越来越多的新酶被发现和鉴定，可以应用于各种工业过
程。

此外，通过基因工程和代谢工程的方法，可以对酶进行定向进化和改造，提高其催化活性、稳定性和特异性。

未来的发展趋势是开发更多的新型酶和创新技术，提高工业生产的效率和可持续性。

酶⼯程考试题⽬酶⼯程考试复习资料⼀、名词解释（3×5=15分）（注意：回答⼀为课本上的原话，回答⼆为⽼师PPT上的内容，回答三为百度搜索结果，⼤家根据⾃⼰的情况选择适合⾃⼰的答案，避免雷同）1.化学酶⼯程:化学酶⼯程也可称为初级酶⼯程，酶⼯程主要采⽤两种⽅法。

⼀是化学酶⼯程，即通过对酶的化学修饰或固定化处理，改善酶的性质以提⾼酶的效率和减低成本，甚⾄通过化学合成法制造⼈⼯酶；另⼀种是⽣物酶⼯程，即⽤基因重组技术⽣产酶以及对酶基因进⾏修饰或设计新基因，从⽽声查性能稳定，具有新的⽣物活性及催化效率更⾼的酶。

因此酶⼯程可以说是把酶学基本原理与化学⼯程技术及重组技术有机结合⽽形成的新型应⽤技术。

2.酶的光学异构专⼀性回答⼀：当底物具有旋光异构体时，酶只能催化L型和D型两个对映体中的⼀个。

回答⼆：只作⽤于具有不对称碳原⼦造成的镜像异构体（光学异构体）中的1种。

3.酶的活性中⼼回答⼀：在构成酶分⼦的氨基酸残基中只有少数的氨基酸残基与酶的催化活性相关，通常将这些氨基酸集中的、与酶的活性相关的区域称为酶的活性中⼼。

回答⼆：酶分⼦中直接与底物结合，并催化底物发⽣化学反应的部位，称为酶的活性中⼼回答三：酶分⼦上与催化活性直接相关的少数氨基酸残基组成的催化区域4.酶催化的邻近效应回答⼀：所谓邻近效应，就是底物的反应基团与酶的催化基团越靠近，其反应速度越快。

回答⼆：底物与底物之间、酶的催化基团与底物之间结合于同⼀分⼦，从⽽使反应速率⼤⼤增加。

回答三：邻近效应是指酶与底物结合形成中间复合物以后，使底物和底物之间，酶的催化基团与底物之间结合于同⼀分⼦⽽使有效浓度得以极⼤的升⾼，从⽽使反应速率⼤⼤增加的⼀种效应5.盐析法回答⼀：利⽤⽆机盐破坏蛋⽩质分⼦的⽔化层，中和表⾯的电荷，使之聚集形成更⼤的分⼦团⽽沉淀。

回答⼆：根据酶和杂蛋⽩在⾼的盐浓度溶液中溶解度的差别⽽建⽴的⼀种纯化⽅法。

回答三：盐析法是指在⽬标溶液中加⼊⼤量的⽆机盐，使某些⾼分⼦物质的溶解度降低沉淀析出，⽽与其他成分分离的⽅法。

酶工程名词解释酶工程名词解释酶：生物体内进行新陈代谢不可缺少的受多种因素调节控制的具有催化能力的生物催化剂。

酶工程：是酶学和工程学相互渗透结合形成的一门新的技术科学。

从应用目的出发研究酶，在一定的生物反应装置中利用酶的催化性质，将相应原料转化成有用的物质。

单体酶（monomeric enzyme）：由一条多肽链组成，如溶菌酶；由多条肽链组成，肽链间二硫键相连构成一整体。

寡聚酶（oligomeric enzyme）：由两个或两个以上的亚基组成的酶。

多酶复合体（multienzyme complex）：由几种酶非共价键彼此嵌合而成。

催化转换数：每个酶分子每分钟催化底物转化的分子数。

酶活力(酶活性)：指酶催化一定化学反应的能力。

酶活力的大小：一定条件下所催化的某一化学反应的反应速度，酶反应速度：单位时间内底物的减少量或产物的增加量。

酶的活力单位（U，activity unit）：酶活力的大小及酶含量的多少。

酶单位：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要的酶量。

这样酶的含量可以用每克酶制剂或每毫升酶制剂含有多少酶单位来表示（U/g或U/ml）。

Katal（Kat）单位：一个katal单位是指在最适反应条件下，1秒钟催化1moL底物转化为产物所需要的酶量。

酶的比活力（specific activity）：代表酶的纯度，比活力用每mg蛋白质所含有的酶活力单位数表示。

对同一种酶比活力愈大，纯度愈高。

酶的转换数：以一定条件下每秒钟每个酶分子转换底物的分子数来表示酶的催化效率。

酶动力学：是研究酶促反应的速度以及影响此速度的各种因素的科学。

抑制剂:任何分子直接作用于酶使他的催化速度降低即称为~。

不可逆抑制作用：抑制剂与酶的必需基团以共价键结合而引起酶活性丧失，不能用透析，超滤或凝胶过滤等物理方法去除抑制剂而使酶复活。

可逆抑制作用：抑制剂与酶以非共价键结合而引起酶活性的降低或丧失，能用物理的方法除去抑制剂而使酶复活。

1.酶：是由活细胞产生的，具有高效、专一催化功能的生物大分子。

分为蛋白类酶（P酶）和核酸类酶（R酶）2.酶工程：是生物技术的重要分支，它是酶学和微生物学的基本原理与化学工程有机结合而产生的交叉科学技术，他是从应用的目的出发，研究酶的生产与应用的一门技术性科学。

3.可分为化学酶工程和生物酶工程。

化学酶工程主要指天然酶、化学修饰酶、固定化酶及化学人工酶的研究与应用；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相结合的产物，主要包括①用基因工程技术大量生产酶（克隆酶）②修改酶基因产生遗传修饰酶（突变酶）③设计新的酶基因，合成自然界不曾有的新酶。

4.酶工程的主要任务是经过预先设计，通过人为操作，获得人们所需要的酶，并通过各种方法使酶充分发挥其催化功能。

5.食品酶工程是将酶工程的理论与技术应用于食品工业领域，将酶学基本原理与食品工程相结合，为新型食品及食品原料的发展提供技术支持。

6.锁钥学说：当底物契合到酶蛋白的活性中心时，很像一把钥匙插入到一把锁中，因而使底物发生催化反应。

中间产物学说：第五必须首先与酶形成中间复合物，然后再转变为产物，并重新释放出游离的酶。

诱导契合学说：酶分子的构象与底物原来并非恰当吻合，只有当底物分子与酶分子相碰撞时，可诱导酶蛋白的构象变得能与底物配合，才结合形成中间络合物，进而引起第五份子发生相应的化学变化。

7.核酸类酶：具有催化活性的RNA8.酶催化作用的特点：①酶的温和性②专一性③高效性④可调性机理：降低反应活化能。

9.酶活性的调节：《1》酶的可逆共价调节：指酶蛋白分子上的某些残基在另一种酶的催化下进行可逆的共价修饰，从而使酶在活性形式与非活性形式之间相互转变的过程；《2》酶的别构调节：指某些化合物（成为配给或效应物）与酶的活性中心以外的位点结合后，引起酶蛋白构象的变化，从而改变酶活性的方式，能发生别构效应的酶称为别构酶。

别构酶有多亚基，两中心（活性中心（负责对底物的结合与催化）、别构中心（可结合效应物，负责调解酶促反应的速率））10.协同效应：指蛋白质和一个配体（包括底物和效应物）结合之后，可以影响蛋白质和另一个配体之间的结合能力。

酶工程名词解释
一、酶工程
酶工程是以酶为有效的生物催化剂，设计、构建、运用和优化不同的复合体（如多肽、蛋白质、核酸、抗原或抗体）在生命过程中进行酶反应的研究和应用。

它涉及技术有基因工程、蛋白质工程、分子生物学以及分子生物计算等。

酶工程主要用于增强活性及特性，修饰活性中心位点，调整热稳定性，改介质和改变温度等来改善反应的速率、生物效率、稳定性以及产物的生产效率。

酶工程是一种创新的可持续发展的生物技术方法，可有效地改进和提高酶的功能，提高活性，改进反应条件以及提高应用性能。

二、酶
酶是一种特殊的蛋白质，它以酶基因的形式存在于细胞中，在体内发生化学反应可以催化，并以消除不必要的化学反应而达到一定目的。

酶有许多作用，比如可以分解有机分子、形成新的分子或改变分子结构，改变酶结构调节性质和功能，可以促进重要化学反应的进行，维持细胞代谢的正常发挥作用，可以帮助细胞适应外界环境变化，抑制和抗毒素的作用。

三、酶的催化机理
酶的催化机理是指酶通过把化学反应的活性中心结合到自身的
活性中心，形成一个活性复合物，使反应次序从量子化学反应的一步
反应，变成现代酶催化反应的多步复杂反应，从而提高反应速率和效率。

酶催化反应的催化机理可分为几个步骤：
1. 抑制反应体：酶将会抑制原始反应体，从而降低反应的活化能；
2. 促进反应发生：酶通过质点，可以促进反应物间的作用力和配位作用力，从而促进反应的发生；
3. 选择性反应：酶可以选择性地使反应物与活性中心结合，从而确保反应发生的选择性；
4. 调节反应进程：酶还可以调节反应的进程，防止反应的不必要产生，保证反应发生的稳定性。

酶工程的进展与应用酶是一种天然存在于生物体内的蛋白质，具有催化能力。

随着现代生物学、化学等学科的快速发展，对酶的研究越来越深入和广泛。

酶工程作为一门新兴交叉学科，研究酶催化过程中的动力学、热力学、机制、结构和功能等关键问题，为开发基于酶催化反应的高效工业过程和新型生物药物提供了理论基础和实践基础。

本文将从酶工程的定义、发展历程、新技术、应用领域等方面进行阐述。

一、酶工程的定义和发展历程酶工程，也称生物反应器工程，是一门应用生物工程学、微生物学、化学、物理等学科知识的交叉学科，其主要研究内容为酶催化过程中相关的知识和技术。

可以简单地理解为，通过对酶催化反应过程的研究和优化，提高产量、降低成本、提高效率。

酶工程的发展历程非常漫长，始于20世纪初期。

当时，科学家们开始研究酶的特性以及催化效率的提高。

随着研究的深入，酶的特性逐渐被了解。

其中尤其是化学工业中单面性立体感应体系应用，从而引起了人们的注意。

之后，酶活化和创制出的酶催化剂在医学、医药、食品、化妆品等领域发挥了重要的作用。

20世纪50年代，酶定向进化技术的出现开创了一个新的篇章，广泛应用于医学、商业化、洗涤剂和制酶糖等领域。

随着计算机技术的进步，人们可以更好地理解和模拟酶反应机理，从而实现从理论探讨到实际应用的更好结合。

二、酶工程的新技术酶工程受益于现代化学、生物技术、计算机技术和其他相关科学和技术的发展，进一步推动了酶催化反应的研究和应用。

下面罗列一些目前应用较广、热门的酶工程新技术。

1.定向进化技术定向进化技术是一种利用现代分子遗传学、蛋白工程和高通量筛选技术相结合的方法，利用自然演化过程中的方法，使酶获得特定催化性能。

定向进化技术在代谢工程、药物开发、生产单糖和酯化反应等领域得到了广泛应用。

2.高斯过渡态理论高斯过渡态理论是一种基于分子力学和量子力学的方法，可以精确地描述酶催化过程中的中间态、过渡态、基质转换等重要反应过程，为酶催化反应的机理研究提供了有力支持。