09-酶工程

酶工程复习

名词解释：

1、米氏方程

其中V为反应速率，Vm为酶完全被底物饱和时的最大反应速率，[S]为底物浓度，Km为米氏常数。

2、酶活力单位

在特定条件下（温度可以采用25℃。pH值等条件均采用最适条件），每1min催化1umol的底物转化为产物的酶量定义为1个酶活力单位，这个单位称为国际单位（UI）。

3、 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。即每摩尔酶每分钟催化底物转化为产物的摩尔数，是酶催化效率的一个指标

公式为：Kp=底物转变摩尔数（ ）酶摩尔数 分钟（ ）

4、酶蛋白的一、二、三、四级结构

一级结构：构成蛋白质的单元氨基酸通过肽键连接形成的线性序列，为多肽链。

二级结构：多肽链的某些部分氨基酸残基周期性的空间排列。

三级结构：在二级结构基础上进一步折叠成紧密的三维形式。

四级结构：由蛋白质亚基结构形成的多于一条多肽链的蛋白质分子的空间排列。

5、 中心法则

描述从一个基因到相应蛋白质的信息流的途径。遗传信息贮存在DNA中，DNA被复制传给子代细胞，信息被拷贝或由DNA转录成RNA，然后RNA翻译成多肽。不过，由于逆转录酶的反应，也可以以RNA为模板合成DNA。

6、操纵子学说

原核生物大多数基因表达调控是通过操纵子机制实现的。操纵子通常由 2个以上的编码序列与启动序列、操纵序列以及其他调节序列在基因组中成簇串联组成。启动序列是RNA聚合酶结合并起动转录的特异DNA序列。操纵序列是原核阻遏蛋白的结合位点。当操纵序列结合阻遏蛋白时会阻碍RNA聚合酶与启动序列的结合，或使RNA聚合酶不能沿DNA向前移动，阻遏转录，介导负性调节。

7、结构基因

细胞中的基本看家蛋白质，例如代谢酶类、转运蛋白质和细胞骨架成份等的编码基因。

8、操纵基因

接受来自调节基因合成的调节蛋白的作用，使结构基因转录活性转录活性得以抑制的特定DNA区段。

第三章-酶

2 第三章 酶化学

（一）名词解释

1.米氏常数； 2.寡聚酶；3.比活力(specific activity) 4.变构酶； 5.同工酶；

6.活性中心；7. 竞争性抑制作用； 8. 非竞争抑制作用； 9. 反竞争性抑制作用10.酶的专一性； 11. 酶原的激活； 12. 别构效应； 13. 正协同效应；14. 共价修饰调节；15. 酶活力； 16. 不可逆抑制作用； 17. 可逆抑制作用。

1.变构酶活性中心外还有___________，当以v对[S]作图时，它表现出______型曲线，而不是典型的米氏酶所具有的_______曲线。

2.酶活性的国际单位（I.U.）定义为在最适条件下，将底物转化为产物的速度为_______的酶量。

3.对于符合米氏方程的酶，v-[S]曲线的双倒数作图（Lineweaver-Burk作图法）得到的直线，在横轴的截距为___________，纵轴上的截距为____________。

4.若同一种酶有n个底物就有________个Km值，其中Km值最________的底物，一般为该酶的最适底物。

5.蛋白质磷酸化时，需要__________酶，而蛋白质去磷酸化需要_______酶。

6.当底物浓度等于0.25Km时，反应初速度与最大反应速度的比值是______。

7.酶催化反应的实质在于降低反应的______，使底物分子在较低的能量状态下达到______态，从而使反应速度______。

8.___ ____抑制剂不改变酶促反应Vmax，______抑制剂不改变酶促反应Km。

9.谷丙转氨酶属于___________酶类；它的系统名称是___________。

10.复合酶类有___________和___________两部分组成。

11.合成酶类催化由_______合成一种物质的反应,且必须有_______参加.

12.酶活性中心有两个功能部位,一是___________,一是___________.

1 酶工程复习题

一、选择题：

1.下面关于酶的描述，哪一项不正确( )

（A）（答案）所有的蛋白质都是酶

（B）酶是在细胞内合成的，但也可以在细胞外发挥催化功能

（C）酶具有专一性

（D）酶是生物催化剂

2.下列哪一项不是辅酶的功能( )

（A）转移基团

（B）传递氢

（C）传递电子

（D）（答案）决定酶的专一性

3. 下列对酶活力的测定的描述哪项是错误的( )

（A）酶的反应速度可通过测定产物的生成量或测定底物的减少量来完成

（B）需在最适pH条件下进行

（C）（答案）按国际酶学会统一标准温度都采用25℃

（D）要求[S]远远小于[E]

4.下列关于酶活性部位的描述，哪一项是错误的

（A）活性部位是酶分子中直接与底物结合，并发挥催化功能的部位

（B）活性部位的基因按功能可分为两大类：一类是结合基团，一类是催化基团

（C）酶活性部位的集团可以是同一条肽链但在一级结构上相距很远的集团

（D）（答案）不同肽链上的有关基团不能构成该酶的活性部位

5.酶的高效率在于

（A）增加活化能

（B）降低反应物的能量水平

（C）增加反应物的能量水平

（D）（答案）降低活化能 2 6.作为催化剂的酶分子，具有下列哪一种能量效应

（A）增高反应活化能

（B）（答案）降低反应活化能

（C）增高产物能量水平

（D）降低产物能量水平

二、填空题

1.酶和菌体固定化的方法很多。主要可分为吸附法、结合法、交联法和热处理法

2.系统命名法根据酶所催化的反应类型，将酶分为6大类。即 1、氧化还原酶；2、转移酶；3、水解酶；4、裂合酶；5、异构酶；6、合成酶（或称连接酶） 。

3.酶分子修饰中，经过修饰的酶的特性会改变，即可提高酶活力，增加稳定性或降低抗原性。

4.决定酶催化活性的因素有两个方面，一是 酶分子结构 ，二是 反应条件 。

酶工程的研究进展及应用

摘要：酶的生产和应用的技术过程称为酶工程。其主要任务是通过预先设计,经人工操作而获得大量所需的酶,并利用各种方法使酶发挥其最大的催化功能。本文意在阐述近年来酶工程的研究进展,展示酶工程在医药、化工、食品、环境保护等领域的应用进展,并对其未来前景进行了展望。

关键词：酶工程；人工合成酶；核酸酶；应用；进展；

酶工程是研究酶的生产和应用的一门新兴学科,它的应用范围已遍及工业、农业、医药卫生行业、环保、能源开发和生命科学等各个方面。作为工业应用来说,主要目的就是利用酶的催化作用,在较为温和的条件下,如低温、低压等,就可高效地将反应物转化为产物。但目前工业上直接利用酶制剂时还存在一些缺点,如稳定性差、使用效率低,不能在有机溶剂中使用,寿命不长等,造成了使用酶的成本升高。世界上围绕着解决这些问题开展了大量的研究。

1.酶工程的最新研究进展

1.1人工合成酶和模拟酶

人工合成酶在结构上具有两个特殊部位,一个是底物结合位点,一个是催化位点。业已发现,构建底物结合位点比较容易,而构建催化位点比较困难。2个位点可以分开设计。但是已经发现,如果人工合成酶有一个反应过渡态的结合位点,则该位点常常会同时具有结合位点和催化位点的功能。人工合成酶通常也遵循Michaelis－Menten方程。例如.高分子聚合物聚- 4 -乙烯基吡啶-烷化物,具有糜蛋白酶的功能,含辅基或不含辅基的高分子聚合物,具有氧化还原酶、参与光合作用的酶和各种水解酶等功能。

在模拟酶方面,固氮酶的模拟最令人瞩目。人们从天然固氮酶由铁蛋白和铁钼蛋白2种成分组成得到启发,提出了多种固氮酶模型。如过渡金属(铁、钴、镍等)的氮络合物,过渡金属(钒、钛等) 的氮化物,石墨络合物,过渡金属的氨基酸络合物等。此外,利用铜、铁、钴等金属络合物,可以模拟过氧化氢酶等的识别位点和催化位点。目前,此项技术已经获得广泛的应用。例如,模拟酶可以用于催化反应,分子压印的聚合物可用作生物传感器的识别单元等。近来,国际上已发展起一种分子压印( molecular imprinting)技术,又称为生物压印(bioimprinting)技术。该技术可以借助模板在高分子物质上形成特异