大肠杆菌发酵生产工艺优化设计实验题酶工程
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1、酶的固定化方法:吸附法、包埋法、共价结合法、热处理法2、提取酶的有机溶剂有:甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、异丙醇、3、酶生产的主要方式:固体发酵、液体深层通气发酵、固定化细胞或固定化原生质体发酵4、酶的抽提剂有:稀酸、稀碱、稀盐、稀有机溶剂等5、测定酶蛋白含量的方法:凯氏定氮法、双缩尿法、Folin 酚法、紫外法、色素结合法、BCA法、胶体金测定法6、影响酶活力的主要因素:温度、PH、底物浓度、酶浓度、抑制剂、激活剂7、包埋固定化酶的凝胶有:聚丙烯酰胺、聚丙烯醇、光敏树脂、琼脂、明胶、海藻酸钙8、酶的回收率:是指直接测定的固定化酶的活力占固定化之前的活力的百分比。
9、纯化倍数:就是经过纯化后得到的比活力与纯化前比活力之间的比值。
10、盐析的原理:蛋白质溶液在一定浓度范围内,加入无机盐,随着盐浓度增大,蛋白质的溶解度增大,但当盐浓度增到一定限度后,蛋白质将从溶液中析出。
11、在酶的反应过程中如何确保酶的最适反应温度和最适pH值。
保证最适温度的方法:通过发酵罐的热交换设施,控制冷源或热源流量;通过曲室的通风和加热设备控制。
保证最适pH的方法:加酸或加碱,加碳源或氮源物质。
12、在发酵产酶过程中的准备工作:收集筛选菌种,菌种保藏,细胞活化,扩大培养,培养基的配置,对发酵条件的控制。
13、为什么在测酶活实验中要连续不断的测酶活和酶蛋白含量因为酶的活性会受温度和PH值的影响14、终止酶反应的方法:1、迅速升高温度;2、加入强酸、强碱、尿素、乙醇等变性剂;3、加入酶抑制剂;4、调节反应液pH值。
15、固定化的优点:1、可反复使用,稳定性高;2、易与底物和产物分开,便于分离纯化;3、可实现连续生产,提高效率。
16、培养基的成分:碳源、氮源、无机盐、生长因素、水。
17、菌种保藏方法:1、斜面低温保藏法2、液体石蜡油保藏法3、砂土管保藏法4、真空冷冻干燥法5、液氮超低温保藏法。
18、发酵产酶的操作过程:配置培养基、分装、灭菌(112℃—115℃,20min)、孢子悬液(将无菌水加入斜面培养基)、接种、培养(32℃,180r/min,培养72h)19、测定酶活的方法:1、在一定时间内,让适量的底物与酶在最适合条件下;2、加入酶抑制剂或升高温度等方法快速终止酶反应;3、加一定量的显色剂与底物反应,测定液体的吸光度;4、根据吸光度值计算出酶活20、壳聚糖酶如何筛选:采用透明圈法,透明圈法直观、方便、根据壳聚糖不溶于水,以壳聚糖为唯一碳源,培养基浑浊。
酶⼯程思考题(附答案)酶⼯程思考题汇总第⼀章P251.何谓酶⼯程?试述其主要内容和任务.酶的⽣产,改性与应⽤的技术过程称为酶⼯程。
主要内容:微⽣物细胞发酵产酶,动植物细胞培养产酶,酶的提取与分离纯化,酶分⼦修饰,酶、细胞、原⽣质体固定化,酶⾮⽔相催化,酶定向进化,酶反应器和酶的应⽤等。
主要任务:经过预先设计,通过⼈⼯操作获得⼈们所需的酶,并通过各种⽅法使酶的催化特性得以改进,充分发挥其催化功能。
2.酶有哪些显著的催化特性?专⼀性强(绝对专⼀性——钥匙学说、相对专⼀性——诱导契合学说)、催化效率⾼、作⽤条件温和3.简述影响酶催化作⽤的主要因素.底物浓度、酶浓度、温度、pH、激活剂浓度、抑制剂浓度等诸多因素第⼆章P635.酶的⽣物合成有哪⼏种模式?⽣长偶联型(同步合成型、中期合成型)、部分⽣长偶联型(延续合成型)⾮⽣长偶联型(滞后合成型)7.提⾼酶产量的措施主要有哪些?a.添加诱导物(酶的作⽤底物、酶的催化反应物、作⽤底物的类似物)b.控制阻遏物的浓度c.添加表⾯活性剂d.添加产酶促进剂11.固定化微⽣物原⽣质体发酵产酶有何特点?1.提⾼产酶率2.可以反复使⽤或连续使⽤较长时间3.基因⼯程菌的质粒稳定,不易丢失4.发酵稳定性好5.缩短发酵周期,提⾼设备利⽤率6.产品容易分离纯化7.适⽤于胞外酶等细胞产物的⽣产第三章P843.植物细胞培养产酶有何特点?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4.简述植物细胞培养产酶的⼯艺过程。
外植体细胞的获取细胞培养分离纯化产物6.动物细胞培养过程中要注意控制哪些⼯艺条件?1.培养基的组成成分2.培养基的配制3.温度的控制4.ph的控制5.渗透压的控制6.溶解氧的控制第四章P1351.细胞破碎的⽅法主要有哪些?各有何特点?机械破碎法:通过机械运动产⽣的剪切⼒,使组织、细胞破碎(捣碎法,研磨法,匀浆法)物理破碎法:通过物理因素的作⽤(温度差破碎法,压⼒差破碎法,超声波破碎法)化学破碎法:通过化学试剂对细胞膜的作⽤(添加有机溶剂,添加表⾯活性剂)酶促破碎法:通过细胞本⾝的酶系或外加酶制剂的催化作⽤,使细胞外层结构受到破坏(⾃溶法,外加酶制剂法)2.试述酶提取的主要⽅法。
酶工程期末考试题一.名词解释:(每题2分,共22分)1.酶工程2.酶催化的专一性3.固定化酶4.等密度梯度离心5.酶化学修饰6.酶的非水相催化7.酶反应器8.模拟酶9.抗体酶10.酶定向进化11.生物传感器二.填空题:(每空1分,共18分)1.培养基的五大要素:(碳源)(氮源)(无机盐)(水)(生长因子)。
2.影响酶生物合成模式的主要因素:(mRNA的稳定性)(培养基中阻遏物的存在)。
3.酶的固定化方法有(吸附法)(热处理法)(结合法)(交联法)(包埋法)。
4.酶反应器的类型按操作方式区分,可分为(分批式反应)(连续式反应)(流加分批式反应)。
5.酶定向进化的一般过程:(随机突变)(构建基因文库)(筛选目的突变)。
三.问答题:(每题5分,共40分)1.酶工程的主要研究内容?2.在生产实践中,对产酶菌的要求。
3.提高酶产量的措施:4.试比较动物植物和微生物在细胞培养上的不同。
5.何谓膜分离技术?在酶的生产中有什么应用?6.固定化酶和游离酶相比,有何优缺点?7.酶的非水相催化有哪些特点?8.简述水对非水相中酶的特性有何影响?四.论述题:(任选2题,每题10分,共20分)1.简单评价酶生物合成的4种模式的主要特点。
2.写出至少三种分离纯化酶蛋白的方法,并作简要叙述。
3.论述酶分子定向进化的意义。
答案部分:一.名词解释:1.酶工程:酶的生产,改性与应用的技术过程2.酶催化的专一性:在一定条件下,一种酶只能催化一种或者一类结构相似的底物进行某种类型反应的特性。
3.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。
4.等密度梯度离心:当欲分离的不同颗粒的密度范围处于离心介质的密度范围内,在离心力的作用下,不同浮力密度的颗粒在沉降或者漂浮时,经过足够长的时间久可以移动到与它们各自的浮力密度恰好相等的位置,形成区带,这种方法叫做等密度梯度离心。
5.酶化学修饰:通过各种方式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。
酶工程实验试题及答案1、酶的固定化方法:吸附法、包埋法、共价结合法、热处理法2.提取酶的有机溶剂包括甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、异丙醇3、酶生产的主要方式:固体发酵、液体深层通气发酵、固定化细胞或固定化原生质体发酵4、酶的抽提剂有:稀酸、稀碱、稀盐、稀有机溶剂等5、测定酶蛋白含量的方法:凯氏定氮法、双尿法、福林酚法、紫外分光光度法、色素结合法、BCA法和胶体金测定法6。
影响酶活性的主要因素:温度、pH、底物浓度、酶浓度、抑制剂和激活剂7、包埋固定化酶的凝胶有:聚丙烯酰胺、聚丙烯醇、光敏树脂、琼脂、明胶、海藻酸钙8、酶的回收率:是指直接测定的固定化酶的活力占固定化之前的活力的百分比。
9、纯化倍数:就是经过纯化后得到的比活力与纯化前比活力之间的比值。
10.盐析原理:在一定浓度范围内向蛋白质溶液中加入无机盐时,蛋白质的溶解度随盐浓度的增加而增加,但当盐浓度增加到一定限度时,蛋白质会从溶液中沉淀出来。
11、在酶的反应过程中如何确保酶的最适反应温度和最适ph值。
确保最佳温度的方法:通过发酵罐的换热设施控制冷源或热源的流量;它由燃烧室的通风和加热设备控制。
确保最佳pH值的方法:添加酸或碱,添加碳源或氮源物质。
12.发酵和酶生产过程中的准备:收集筛选菌种,菌种保藏,细胞活化,扩大培养,培养基的配置,对发酵条件的控制。
13、为什么在测酶活实验中要连续不断的测酶活和酶蛋白含量因为酶的活性会受温度和ph 值的影响14、终止酶反应的方法:1.迅速升高温度;2.加入强酸、强碱、尿素、乙醇等变性剂;3.添加酶抑制剂;4.调整反应溶液的pH值。
15.固定化的优点:1、可反复使用,稳定性高;2、易与底物和产物分开,便于分离纯化;3、可实现连续生产,提高效率。
16、培养基的成分:碳源、氮源、无机盐、生长因素、水。
17、菌种保藏方法:1.斜坡低温保存方法2。
液体石蜡油保存方法3。
砂管保存方法4。
真空冷冻干燥法5。
液氮超低温保存法。
18、发酵产酶的操作过程:配置培养基、分装、灭菌(112℃―115℃,20min)、孢子悬液(将无菌水加入斜面培养基)、接种、培养(32℃,180r/min,培养72h)19、测定酶活的方法:1.在一定时间内,让适量的底物和酶在最合适的条件下进行;2.添加酶抑制剂或升高温度可快速终止酶反应;3.加入一定量的显色剂与底物反应,测定液体的吸光度;4.根据吸光度值计算酶活性20、壳聚糖酶如何筛选:采用透明圈法,透明圈法直观、方便、根据壳聚糖不溶于水,以壳聚糖为唯一碳源,培养基浑浊。
酶工程《酶工程》试题一参考答案: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,中文称为酶,英文则为Enzyme,是库尼(Kuhne)于1878年首先使用的。
其实它存在于生物体的细胞内与细胞外。
2、1926年,萨姆纳(Sumner)首先制得脲酶结晶,并指出酶的本质是蛋白质。
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As3.4309,高产液化酶优良菌株菌号为BF7.658。
在微生物分类上,前者属于霉菌,后者属于细菌。
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、启动基因和结构基因。
5、1961年,国际酶委会规定的酶活力单位为:在特定的条件下(25o C,PH及底物浓度为最适宜)每1分钟内,催化1μmol的底物转化为产物的酶量为一个国际单位,即1IU。
6、酶分子修饰的主要目的是改进酶的性能,即提高酶的活力、减少抗原性,增加稳定性。
热点四:微生物代谢与发酵工程、酶工程●考点提示本章内容较零散,但与生物工程、环境问题联系最紧密,应用最广泛。
在高考考查能力方面,可将本节内容与本学科前沿和新发展领域,结合生产生活实际创设一些新的问题情境来出题。
本章热点关注的问题有:微生物与环境污染的净化;发酵工程与工业化生产;发酵工程与生物工程之间的联系;微生物种群生长曲线与生态学等内容。
本章的命题趋势:一方面,环境问题在本章较易结合微生物的结构、代谢特点创设新情境,考查学生对微生物在环保方面的应用;另一方面,本章的发酵工程和酶工程是生物工程的下游处理技术,基因工程、细胞工程的研究成果,大多需要通过它们来实现产业化,将整个生物工程综合起来,可以创设新的问题情境,并能更多的将环保、生产、医药等方面融合起来。
●试题点拨理清本章与其他章节的联系。
基因工程所需的供体、受体及工具酶等大都需要由微生物来承担或生产。
因此,本章有关细菌、病毒的结构和繁殖的内容,与第三章的内容有密切联系。
第三章《遗传与基因工程》中有关原核生物基因表达的调控,是学习酶合成的调节的知识基础。
一方面,菌种遗传特性的定向改造,必须要用细胞工程的方法,另一方面,细胞工程和基因工程的研究成果,大多要通过发酵工程和酶工程,才能发挥出社会效益和经济效益。
因此,四大生物工程的内容是相互交叉、密切相关的。
微生物类群和生物代谢的知识点较零乱,但在复习时应联系必修教材的生物体的结构和生物体新陈代谢相关的知识融会贯通。
对微生物类群可列表归类。
发酵工程建立在微生物类群和微生物代谢相关知识上。
复习过程中应将理论知识应用在分析发酵工程的应用这部分内容上。
●试题全解第Ⅰ卷(选择题共70分)一、单项选择题(本大题共26小题,每小题2分,共52分。
每小题只有一个选项符合题意)1.下列生物属于微生物的是()①细菌②高等动物③放线菌④高等植物⑤病毒A.①②③B.①③④C.②③⑤D.①③⑤【解析】微生物所包含的类群十分庞杂,在目前已经知道的大约10万种微生物中,既包括没有细胞结构的病毒等,又包括原核生物界、真菌界以及原生生物界的生物。
《酶工程》考试问答题总结(含答案)1、利用微生物生产酶制剂的优点是什么?对产酶菌种的要求是什么?答:优点:1)微生物种类多,酶种丰富,且菌株易诱变、可变。
2)微生物繁殖速度快,生产周期短,生产能力强,产酶量高。
3)易分离提取,特别是胞外酶。
4)原料来源广泛,价格便宜,生产成本低。
5)容易实现大规模机械化,自动化连续化工生产。
6)可利用生物工程新技术,选育新菌种,提高产酶量,增加酶种。
要求:1)不是致病菌,在系统发育上,最好与病原体无关。
在食品与医药方面注意安全性。
2)能够利用廉价原料,发酵周期短,产酶量子。
3)菌种遗传性要稳定,不易变异退化,不易感染噬菌体,保证生产的稳定重要性。
4)最好选用产胞外酶的菌种,有利于酶的分离,回收率高。
2、酶分子修饰的原因、目的和基本原理是什么?主要的修饰方法是什么?答:原因:(1)活力问题:酶目前来源是生物材料,生物技术和产量有限,活力不高。
(2)稳定性问题:酶是蛋白质,一般不稳定,使酶制剂的生产,保存反应有很大不便和问题(3)具有抗原性:酶是高分子蛋白质,作为药物使用,在生物体中有抗原反应及被抗体代谢失效的危险。
(4)反应控制问题:实际反应中pH、温度等多种因素不易达到保持酶的最适合条件。
目的:提高酶活力;增强酶的稳定性;降低或是消除酶的抗原性,总之可以大大改善天然酶的不足之处,使其更适合于工业生产的应用要求。
3、酶活力测定需注意哪些问题?答:(1)测定的酶反应速度必须是初速度:一般指底物消耗量在5%以内或是食物形成占总产量的15%一下时的速度,只有初速度才与底物浓度成正比;(2)反应必定在酶最适合的反应条件下进行;(3)用反应速度对酶速度作图应将是一条通过原点的直线;(4)底物浓度,辅助因子浓度必定大于酶浓度;(5)测酶活力所用试剂中不应含有酶的抑制剂,激活剂。
4、简述酶提取的方法与过程。
答:1)方法:a 盐溶解提取 b 酸溶液提取 c 碱溶液提取 d 有机溶液提取。
酶工程第一章测试试题卷一填空每空1分,共20分1.1878年,____首次将酵母中酒精发酵的物质称为酶.2.1913年,Michaelis 和Menten根据中间产物学说,推导出酶催化反应的基本动力学方程----米氏方程,可用公式表示为_______.3.1982年Thomas Cech等人发现四膜虫的rRNA可以在没有蛋白质存在的情况下自身催化切除内含子,完成加工过程.这一具有催化活性的RNA的发现改变了传统的酶的化学本质是____________的概念;4.对同一种酶可同时采用系统命名和_____命名两种方法.5.乳酸脱氢酶可标识为1.1.1,其中EC代表_________.6.催化L-谷氨酸 D—谷氨酸的酶属于________酶.7.核酸类酶的基本组成单位是_________.8.酶的有机辅助因子在催化过程中起_______________的作用.9.在酶的二级结构β—片状折叠中,________式结构更稳定.10.酶的绝对专一性又称为___________专一性.11.PH对酶的影响主要是影响到了氨基酸的________状态.12.在测酶活力时,为了使酶反应速度不受底物浓度底限制,反应系统应使用足够高的底物浓度,一般要求:__________.13.酶分离纯化整个工作包括三个基本环节:抽取纯化和________.14.工业应用的三大酶制剂是蛋白酶 ________和脂肪酶.15 核酸类酶催化反应的类型,可以将R-酶分为三类:剪切酶,剪接酶和________酶.16、具有不同分子形式但却催化相同反应的酶称为__________.17、每毫克蛋白或RNA中所具有的酶活力数称为酶的_______.用u/mg表示.18、酶制剂可分为液体酶制剂,固体酶制剂,纯酶制剂和_______酶制剂.二. 选择题每题2分,共10分1.谷氨酸脱氢酶可有以下四种底物,由Km推断它的最适底物是 .A. 谷氨酸Km=B. α-酮戊二酸Km=C. NAD氧化形 Km=D. NAD 还原形 Km=2. D EA B CF G图示抑制模式属于:A累积反馈抑制B无分支途径中酶活性反馈抑制C 顺序反馈抑制D 协调反馈抑制3.有两种蛋白酶样品,A样品32mg,酶活力单位数为样品52mg ,酶活力单位数为190U,则两样品纯度为:A A >B B. A < B C. A = B D. 不能断定.4.某酶四种底物的Km 如下,与酶亲和力最大的底物是:A ×10-2B × 10-1C ×10-2D ×10-65.从世界范围看,酶制剂在哪一行业中的应用占比例最高A 淀粉业B 乳制品C 洗涤剂业D 制酒业三. 名词解释每题3分,共12分1.调节酶2.别构效应3.固定化酶四. 判断题每题1分,共7分2.1/Km越大,酶与底物亲和力越大.3.酶的最适温度是一个固定不变的常数,其数值不受底物的种类.作用时间而改变.4.盐析法分离蛋白质时,应将溶液PH调至蛋白质等电点附近.5.酶浓度越高,酶结晶越大.6.调节酶就是别构酶.7.大肠杆菌丙酮酸脱氢酶是多酶复合体.五. 说明题共6分1.图示并说明竞争性抑制和非竞争性抑制的区别.6分六. 简答题共21分1.简介酶分子中氨基酸残基种类及作用.8分2请比较说明吸附层析、离子交换层析、凝胶层析、亲和层析的原理.8分3、固定化酶的制备原则是什么5分酶工程第一章测试参考答案一填空每空1分,共18分1.库尼 =vmaxS/Km+S 3.酶是具有生物催化功能的蛋白质.4.习惯5.国际酶学委员会6.异构酶7.核糖核苷酸8.传递电子原子和基团的作用.9.反平行10.立体异构11.解离 12.S>5Km 13.制剂. 14淀粉酶 15多功能酶16同工酶 17酶的比活力.18固定化酶制剂二. 选择题每题3分,共15分. 4D三. 名词解释每题5分,共15分1.调节酶: 在代谢途径和物质转化体系中起调节作用的关键酶.2.别构效应:一种化合物与酶的活性中心以外的部位结合,引起酶的构象发生变化的现象.3.固定化酶:在一定空间内呈闭锁状态存在的酶,能连续地进行反应,反应后酶可以回收重复使用.四. 判断题每题2分,共14分1.正确2.错误3. 正确4. 错误5. 错误6. 正确7. 正确五、图示说明题共12分2.图示并说明竞争性抑制和非竞争性抑制的区别.6分竞争性抑制剂结构往往与正常底物非常相似,从而与底物竞争酶分子上同一个结合部位活性中心,阻止底物和酶的结合.因而酶不能与抑制剂和底物同时结合.ESI复合物缺乏反应活性基团不能继续分解成产物,形成死端复合物.图4分,解释2分不论底物分子是否与酶结合, 非竞争性抑制剂都能与酶分子结合产生死端复合物. 非竞争性抑制剂与活性中心以外的基团结合,其结构肯与底物分子毫无相关之处,两者没有竞争作用,但ESI不能进一步分解成产物. 图4分,解释2分七. 简答题共26分1.请比较说明吸附层析、离子交换层析、凝胶层析、亲和层析分离酶的原理.16分1维持酶的催化活性和专一性.2应有利于生产自动化.连续化.3与载体牢固结合4载体不与底物.产物和反应物发生化学反应.5成本要低,利于工业使用.第二、三章酶的生物合成法生产测试题填空题1、SOD是_________酶,具有____________________的功效;2、依据在体外培养时对生长基质依赖性差异,动物细胞可分为两类:__________、______________;3、动物细胞培养的PH应控制在______________;温度控制在_______,允许波动_______;判断题谷草芽孢杆菌是应用最广泛的产酶微生物;√大多数产酶微生物采用淀粉或其水解产物为碳源,植物细胞一般以蔗糖为碳源;√植物细胞培养要求的氮源一般为有机氮源;×动物细胞培养主要用于各种功能蛋白质的生产;√动物细胞传代培养时可以用胃蛋白酶分散细胞;×简答题:1、固定化原生质体产酶有何特点2、植物细胞培养产酶的工艺流程3、酶的生物合成有哪几种模式各有何特点P36-384、影响酶生物合成的主要因素有哪些结合酶的生物合成模式,分析说明怎样提高产酶效率;P39答案:填空题1、抗辐射、抗氧化、抗衰老2、贴壁依赖型细胞,非贴壁依赖型细胞3、-微碱性,℃ ,允许波动范围在+-℃简答题1、1、变胞内产物为胞外产物固定化黑曲霉原生质体生产葡萄糖氧化酶,使细胞内葡萄糖氧化酶的90%以上分泌到细胞外;2、提高产酶率固定化枯草芽孢杆菌原生质体生产碱性磷酸酶,使原来存在于细胞间质中的碱性磷酸酶全部分泌到发酵液中,产酶率提高36%;3、稳定性好4、易于分离纯化2、外植体诱导愈伤组织细胞培养分离纯化酶第四章酶的提取与分离纯化测试题填空题1、酶在结晶之前,酶液必须经过纯化达到一定的纯度;通常酶的纯度应当在_______以上,方能进行结晶;2、酶结晶的主要方法有:________、________、________、________;3、酶的剂型有:_____、______、________和固定化酶制剂;通常用作分析试剂或用作医疗药物的酶制剂要求是___________ ;4、注射用的医用酶应设法除去____________;判断题1、一般采用稀盐溶液进行酶的提取,盐的浓度一般控制在~ mol/L ;√2、常用硫酸铵盐析沉淀酶蛋白;√3、盐析沉淀酶蛋白时,溶液的pH值应调节到远离酶的等电点;×4、等电点结晶是通过缓慢改变浓酶液的pH值,使之逐渐远离酶的等电点,而使酶析出结晶的过程;×名词解释:1、选择性变性沉淀法2、酶的提取3、亲和层析简答题:1、酶的分离纯化工作的基本原则2、举例说明细胞破碎的几种方法及原理;3、稳定酶的方法有哪些答案:填空题1、50%;2、盐析结晶法、有机溶剂结晶法、透析平衡结晶法、等电点结晶法;3、固体酶制剂、液体酶制剂、纯酶制剂、固定化酶制剂;纯酶制剂;4、热源物质名词解释1、选择性变性沉淀法:选择一定的条件使酶液中存在的某些杂蛋白等杂质变性沉淀,而不影响所需的酶,这种分离方法称为选择性变性沉淀法2、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,也称为酶的抽提;3、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,使酶等生物分子分离纯化的技术;简答题1、1、防止酶变性失效凡用于预防蛋白质变性失效的方法与措施都应考虑用于酶的分离纯化;A、除少数例外外,所有操作都必须在低温条件下进行,特别是在有机溶剂存在的情况下更应小心;B、大多数酶在PH<4或PH>10的情况下稳定,应控制整个系统不要过酸、过碱,同时要避免在调整PH时局部过酸或过碱;C、重金属能使酶失效,有机溶剂能使酶变性,微生物污染以及蛋白酶的存在都能使酶分解破坏,所有这些都应周全考虑;可以加入蛋白酶抑止剂,杀菌剂,稳定蛋白质构象和酶活性的还原剂;2、酶活性测定贯串纯化过程的始终也就是说,从原理开始,整个过程的每一步都要进行比活力与总活力的检测与比较,以便知道每一步骤中可采用什么方法与什么条件,分别使酶的纯度提高了多少,回收了多少酶,从而决定其取舍;3、选择有效的纯化方法凡用于蛋白质纯化的一切方法同样适用于酶;应根据目的酶的物理、化学性质选取;4、原料来源要方便,成本要低1、添加底物、抑止剂和辅酶2、添加-SH保护剂如谷胱甘肽、二巯基乙醇3、低温0-4℃4、添加某些低分子无机离子 Ca2+保护淀粉酶,Mn2+能稳定溶菌酶,CL-能稳定透明质酸酶等5、固体酶制剂稳定性高可保存数月或几年以上;热敏性酶多用冷冻干燥法,例如注射用酶等;6、固定化酶也是提高酶的稳定性的好方法;第四章酶的提取与分离纯化测试题填空题1、酶在结晶之前,酶液必须经过纯化达到一定的纯度;通常酶的纯度应当在_______以上,方能进行结晶;2、酶结晶的主要方法有:________、________、________、________;3、酶的剂型有:_____、______、________和固定化酶制剂;通常用作分析试剂或用作医疗药物的酶制剂要求是___________ ;4、注射用的医用酶应设法除去____________;判断题1、一般采用稀盐溶液进行酶的提取,盐的浓度一般控制在~ mol/L ;√2、常用硫酸铵盐析沉淀酶蛋白;√3、盐析沉淀酶蛋白时,溶液的pH值应调节到远离酶的等电点;×4、等电点结晶是通过缓慢改变浓酶液的pH值,使之逐渐远离酶的等电点,而使酶析出结晶的过程;×名词解释:1、选择性变性沉淀法2、酶的提取3、亲和层析简答题:1、酶的分离纯化工作的基本原则2、举例说明细胞破碎的几种方法及原理;3、稳定酶的方法有哪些答案:填空题1、50%;2、盐析结晶法、有机溶剂结晶法、透析平衡结晶法、等电点结晶法;3、固体酶制剂、液体酶制剂、纯酶制剂、固定化酶制剂;纯酶制剂;4、热源物质名词解释1、选择性变性沉淀法:选择一定的条件使酶液中存在的某些杂蛋白等杂质变性沉淀,而不影响所需的酶,这种分离方法称为选择性变性沉淀法2、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,也称为酶的抽提;3、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,使酶等生物分子分离纯化的技术;简答题1、1、防止酶变性失效凡用于预防蛋白质变性失效的方法与措施都应考虑用于酶的分离纯化;A、除少数例外外,所有操作都必须在低温条件下进行,特别是在有机溶剂存在的情况下更应小心;B、大多数酶在PH<4或PH>10的情况下稳定,应控制整个系统不要过酸、过碱,同时要避免在调整PH时局部过酸或过碱;C、重金属能使酶失效,有机溶剂能使酶变性,微生物污染以及蛋白酶的存在都能使酶分解破坏,所有这些都应周全考虑;可以加入蛋白酶抑止剂,杀菌剂,稳定蛋白质构象和酶活性的还原剂;2、酶活性测定贯串纯化过程的始终也就是说,从原理开始,整个过程的每一步都要进行比活力与总活力的检测与比较,以便知道每一步骤中可采用什么方法与什么条件,分别使酶的纯度提高了多少,回收了多少酶,从而决定其取舍;3、选择有效的纯化方法凡用于蛋白质纯化的一切方法同样适用于酶;应根据目的酶的物理、化学性质选取;4、原料来源要方便,成本要低1、添加底物、抑止剂和辅酶2、添加-SH保护剂如谷胱甘肽、二巯基乙醇3、低温0-4℃4、添加某些低分子无机离子 Ca2+保护淀粉酶,Mn2+能稳定溶菌酶,CL-能稳定透明质酸酶等5、固体酶制剂稳定性高可保存数月或几年以上;热敏性酶多用冷冻干燥法,例如注射用酶等;6、固定化酶也是提高酶的稳定性的好方法;第五章酶分子的修饰与应用测试题填空题1、酶分子修饰的意义是:_____________,______________,_________;名词解释1、酶分子修饰通过各种方法使酶分子的结构发生某些改变,从而改变酶的某些特性和功能的过程称为酶分子修饰;2、金属离子置换修饰3、酶分子的物理修饰简答题:1、什么是酶分子的侧链修饰酶分子侧链修饰有何意义2、请举例说明酶分子修饰的应用答案填空题:1、提高酶的活力;增强酶的稳定性;降低或消除酶的抗原性;名词解释1、酶分子修饰:通过各种方法使酶分子的结构发生某些改变,从而改变酶的某些特性和功能的过程称为酶分子修饰;2、把酶分子中的金属离子换成另一种金属离子,使酶的功能和特性发生改变的修饰方法称为金属离子置换修饰;3、通过各种物理方法使酶分子的空间构象发生某些改变,从而改变酶的某些特性和功能的方法称为酶分子的物理修饰;简答题1、采用一定的方法一般为化学法使酶的侧链基团发生改变,从而酶分子的特性和功能的修饰方法称为侧链基团修饰;意义:1、通过酶分子侧链基团修饰,可以研究各种基团在酶分子中的作用及其对酶的结构、特性和功能的影响,并可以用于研究酶的活性中心的必须基团;如果某基团修饰后不引起酶活力的显着变化,则可以认为此基团属于非必须基团;2、通过酶分子侧链基团修饰,可以测定某一种基团在酶分子中的数量,例如,采用三硝基苯磺酸测定氨基的数量;用对汞苯甲酸测定巯基的数量;用碳二亚胺测定羧基的数量;用四唑重氮盐测定咪唑基的数量等;3、酶分子侧链基团修饰,在酶工程方面可以提高酶的活力、增加酶的稳定性、降低酶的抗原性,并且可以引起酶催化特性和催化功能的改变,以提高酶的使用价值;4、酶分子侧链基团修饰,还可以获得自然界原来不存在的新酶种,例如,某些抗体酶和人工改造的核酸类酶;第六章酶、细胞、原生质体固定化与应用测试题填空题1、固定化酶的制备方法主要有:______、_______、________、_________;2、交联法常用的双功能试剂是:_____________;判断题1、酶经固定化后,其作用的最适pH值往往会发生一些变化;√2、固定化酶的最适作用温度与游离酶相比没有变化;×3、一般来说,用带负电荷的载体制备的固定化酶,其最适pH值比游离酶的最适pH值为高即向碱性一侧移动;用带正电荷载体制备的固定化酶的最适pH值比游离酶的最适PH为低即向酸性一侧移动√4、一般说来,催化反应的产物为酸性时,固定化酶的最适pH值要比游高酶的最适PH低一些;产物为碱性时,固定化酶的最适pH值要比游离酶的最适pH值高一些;×5、固定化酶的底物特异性变化与底物分子量的大小有一定关系;√名词解释1、交联法2、载体活化3、固定化细胞;简答题1、什么是固定化酶有何显着优点2、请举例说明固定化酶、细胞、原生质体技术的应用答案填空题1、吸附法、包埋法、结合法、交联法和热处理法等;名词解释1、交联法:借助双功能试剂使酶分子之间发生交联作用,制成网状结构的固定化酶的方法称为交联法;2、载体活化:要使载体与酶形成共价键对酶进行固定化,必须首先使载体活化,即借助于某种方法,在载体上引进一活泼基团;然后此活泼基团再与酶分子上的某一基团反应,形成共价键;3、固定在载体上并在一定的空间范围内进行生命活动的细胞称为固定化细胞;简答题1、什么是固定化酶有何显着优点固定化酶是指固定在一定载体上并在一定的空间范围内进行催化反应的酶;固定化酶既保持了酶的催化特性,又克服了游离酶的不足之处,具有增加稳定性、可反复或连续使用以及易于和反应产物分开等显着优点;2、略第七章酶非水相催化测试题判断题1、有机溶剂往往会使酶变性失活,因此只有在水溶液中酶才有催化活性;2、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某些变化,致使酶的底物特异性发生改变;3、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;4、目前世界上化学合成药物中的40%左右属于手性药物;在这些手性药物中,大多数仍然以外消旋体形式使用;5、常用的消炎解热镇痛药萘普生Neproxen的两种对映体中,S +-萘普生的疗效是R---萘普生疗效的28倍;6、镇静剂反应停的S-构型有镇静作用,R-构型也有镇静作用,但疗效甚微;7、一些消旋体药物可以在有机介质体系中用酶法进行拆分,获得单一对映体;名词解释1、酶的对映体选择性2、手性化合物第八章酶定向进化复习题一、填空题:酶基因随机突变的方法有:________、____________、_________;二、名词解释:酶定向进化易错PCR技术三、简答题:1.酶定向进化的特点2.酶随机突变的三种方法是什么请解释并比较分析;3.举例说明酶定向进化技术的应用;第九章酶反应器复习题P240复习题1、2、5第十章 1 酶在医药方面的应用测试题一、填空题1、指示肝功能异常的常用酶有:____、______、_______;2、_________酶可以检测癌细胞;3、治疗消化不良、食欲不振的酶有:______、______、________;4、具有抗癌作用的酶有:______、______、_______、__________;5、_________酶可以治疗各种出血;6、_____________酶可以治疗龋齿;7、___________酶可以溶血栓;8、____________酶可以治疗白血病;9、____________酶用于制造抗肿瘤人参皂苷;10、___________酶可用于制造人胰岛素;二、判断题1、乳酸脱氢酶广泛存在于各种组织以及红细胞中,在正常情况下,血清中乳酸脱氢酶的含量很低,但是在肝癌、急性肝炎、心肌梗塞等疾病的患者血清中,该酶活力显着升高;√2、蛋白酶可用于治疗多种疾病,是在临床上使用最早、用途最广的药用酶之一,它可作为消化剂、消炎剂并可用于治疗高血压;√三、请写出以下药品的酶法生产反应式6-氨基青霉烷酸6-APA多巴四、分析说明题1、请分析说明尿糖试纸检测尿糖的原理2、绘图并说明血液透析装置及装置中酶法除去尿素的原理;3、举两例分析说明酶在药物制造方面的应用价值;4、请分析说明溶菌酶的应用价值5、请分析说明SOD的应用价值答案填空题1、谷丙转氨酶、谷草转氨酶、胆碱酯酶2、端粒酶3、淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶4、L-精氨酸酶、L-组氨酸酶、L-蛋氨酸酶、谷氨酰胺酶5、凝血酶6、右旋糖酐酶7、溶纤酶8、L- 天冬酰胺酶9、β-D-葡萄糖苷酶 10、无色杆菌蛋白酶请写出以下药品的酶法生产反应式1、6-氨基青霉烷酸6-APA青霉素青霉素酰化酶 6-氨基青霉烷酸6-APA2、多巴酪氨酸β-酪氨酸酶多巴邻苯二酚+丙酮酸+氨β-酪氨酸酶多巴分析说明题4、溶菌酶主要从蛋清、植物和微生物中分离得到;作用机理:溶菌酶作用于细菌的细胞壁,可使病原菌、腐败性细菌等溶解消灭,对抗生素有耐药性的细菌同样起溶菌作用,具有显着疗效而对人体的副作用很小,是一种较为理想的药用酶;应用价值:临床上主要用于治疗各种炎症,溶菌酶与抗生素联合使用,可显着提高抗生素的疗效,常用于难治的感染病症的治疗;还可用于食品保鲜;在护肤品中添加可以消除皮肤表面黏附的细菌,起到杀菌消炎的作用;5、SOD即超氧化物歧化酶,具有抗氧化、抗衰老、抗辐射的功效,添加到护肤品中可以有效防治紫外线对人体的伤害,消除自由基的影响,减少色素沉着;在医疗领域,用于预防辐射损伤,治疗红斑狼疮,皮肌炎,结肠炎,氧中毒;第十章2 酶在食品方面的应用测试题填空题1、_______酶和__________酶可用于食品保鲜;2、______________酶可将蔗糖原料中的棉子糖分解成蔗糖与半乳糖,提高蔗糖的收得率;3、果胶酶pectinase是催化果胶质分解的一类酶的总称,主要包括______和___________;4、_________酶可用于呈味核苷酸的酶法生产;判断题1、糊精是淀粉低程度水解的产物,广泛应用于食品增稠剂、填充剂和吸收剂;√2、写出以下产品酶法生产的反应式1、L-氨基酸的生产2、低乳糖奶的生产3、L-苹果酸的生产4、天苯肽的酶法生产写出以下工艺过程酶法处理的反应式1、柑橘制品脱苦处理2、果蔬制品的脱色简答题1、请分析说明果葡糖浆生产的工艺流程及条件控制2、请分析说明右旋糖酐酶的应用价值3、请分析说明酶在啤酒发酵生产中的应用答案填空题1、葡萄糖氧化酶,溶菌酶2、蜜二糖酶α-半乳糖苷酶3、果胶酯酶PE,聚半乳糖醛酸酶PG4、5,磷酸二酯酶写出以下产品酶法生产的反应式1、L-氨基酸的生产N-酰基DL-氨基酸氨基酰化酶 L-氨基酸蛋白质蛋白酶 L-氨基酸延胡索酸+氨天冬氨酸酶 L-天冬氨酸α-酮戊二酸+NH3+NADPH谷氨酸脱氢酶 L-谷氨酸+H2O+NADP+a-酮戊二酸+L-氨基酸转氨酶 L-谷氨酸+α-酮酸2、低乳糖奶的生产乳糖乳糖酶β半乳糖苷酶半乳糖+葡萄糖3、L-苹果酸的生产延胡索酸+水延胡索酸酶 L-苹果酸4、天苯肽的酶法生产L-Asp +L-Phe-Ome嗜热菌蛋白酶L-Asp-L-Phe-OmeL-天冬氨酸 L-苯丙氨酸甲酯天苯肽写出以下工艺过程酶法处理的反应式1、柑橘制品脱苦处理柚苷柚配质-7-芸香糖苷柚苷酶β-鼠李糖苷酶鼠李糖+无苦味的普鲁宁柚配质一7一葡萄糖苷2、果蔬制品的脱色花青素花青素酶β-葡萄糖和它的配基简答题1、请分析说明果葡糖浆生产的工艺流程及条件控制工艺流程:淀粉浆a-淀粉酶,Ca2+,80~90℃液化液糖化酶葡萄糖DE>96%层析去Ca2+,pH值为6.5~7.0,加入0.01 mol/L的硫酸镁,在60~70℃的温度条件下,葡萄糖异构酶果葡糖浆;控制条件:1、钙离子对a-淀粉酶有保护作用,在淀粉液化时需要添加,但它对葡萄糖异构酶却有抑制作用,所以葡萄糖溶液需用层析等方法精制;2、控制PH3、控制温度葡萄糖转化为果糖的异构化反应是吸热反应;随着反应温度的升高,反应平衡向有利于生成糖的方向变化,异构化反应的温度越高,平衡时混合糖液中果糖的含量也越高;但当温度超过70℃时,葡萄糖异构酶容易变性失活,所以异构化反应的温度以60~70℃为宜;2、请分析说明右旋糖酐酶的应用价值制糖设备中存在大分子黏性葡聚糖,堵塞管道,妨碍设备清洗及蔗糖的结晶;用右旋糖酐酶内切α-1,6-葡聚糖酶处理,可使右旋糖酐分解为异麦芽糖与异麦芽三糖,黏度迅速下降;右旋糖酐酶还可用于防龋;3、请分析说明酶在啤酒发酵生产中的应用在啤酒酿造过程中,制浆和调理两个阶段是要使用酶制剂的1、浸泡麦芽浆时,温度约65℃,有利于蛋白酶,β-葡聚糖酶,α-淀粉酶,发挥作用,使麦芽中的多糖及蛋百类物质降解为酵母可利用的合适的营养物质;2、加啤酒花前,煮沸麦芽汁使上述酶失活;在发酵完毕后,啤酒需要加一些酶处理,以使其口味和外观更易于为消费者接受;蛋白酶降解使啤酒混浊的蛋白质成分,防止啤酒的冷混浊,延长啤酒的储存期;糖化酶能够降解啤酒中的残留糊精,一方面保证了啤酒中最高的乙醇含量,另一方面不必添加浓糖液来增加啤酒的糖度;这种低糖度的啤酒糖尿病患者也可以饮用;第十章 3 酶在其他领域的应用测试题填空题1、造纸业的主要用酶有:___________和___________;2、________酶可以水解RNA,生产四种5,核苷酸;3、生丝脱胶和羊毛除垢可以用____________酶;4、利用__________酶检测有机磷农药污染5、利用_________酶的同工酶监测重金属污染6、通过___________监测大肠杆菌污染名词解释:酶标记免疫反应检测请分析说明蛋白酶在轻工、化工业中的应用;加酶洗涤剂应该满足什么条件加酶洗涤剂有何优势酶法检测必须具备什么条件答案填空题1、木质素酶,木聚糖酶2、5,-磷酸二酯酶3、蛋白酶4、胆碱酯酶5、乳酸脱氢酶6、β-葡聚糖苷酸酶名词解释:酶标记免疫反应检测是将酶的检测技术与免疫检测技术相结合,用于测定样品液中抗体。
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;16.超临界萃取: 又称超临界流体萃取,是利用欲分离物质与杂质在超临界流体中的溶解度不同而实现分离的一种萃取技术;17.过滤: 借助于过滤介质将不同大小、不同形状的物质分离的技术过程称为过滤;18.膜分离技术: 借助于一定孔径的高分子薄膜,将不同大小、不同形状和不同特性的物质颗粒或分子进行分离的技术称为膜分离技术;19.结晶固定化酶: 通过结晶的手段,将晶体酶束缚于水不溶的载体上,限制酶分子的自由流动,但能使酶充分发挥催化作用的一种酶的固定化技术;20.固定化细胞: 固定在载体上并在一定的空间范围内进行正常的生长、繁殖和新陈代谢等生命活动的细胞称为固定化细胞,又称固定化活细胞或固定化增殖细胞;21.吸附法: 通过氢键、疏水作用和π电子亲和力等物理作用或离子交换作用,将酶固定于水不溶载体上,从而制成固定化酶的方法称为吸附法22.包埋法: 是将聚合物的单体与酶溶液混合,再借助于聚合助进剂包括交联剂的作用进行聚合,酶被包埋在聚合物中以达到固定化的方法称为包埋法;23.结合法:在适宜的pH和离子强度条件下,利用酶的侧链解离基团和离子交换剂的相互作用而达到酶的固定化的方法称为结合法也称为键合法24.交联法: 借助双功能试剂使酶分子之间发生交联作用,制成网状结构的固定化酶的方法称为交联法;25.酶的定向固定:把酶和载体在酶的特定位点连接起来,使酶在载体表面按一定方向排列从而提高固定化酶活性的固定化方法称为酶的定向固定;26.酶分子修饰: 通过各种方法使酶分子的结构发生某些改变,从而改变酶的某些特性和功能的技术过程称为酶分子修饰;27.金属离子置换修饰: 把酶分子中的金属离子换成另一种金属离子,使酶的特性和功能发生改变的修饰方法称为酶的金属离子置换修饰;28.大分子结合修饰:把酶分子通过共价作用或非共价作用与某些特定的大分子结合,从而使酶的特性和功能发生改变的修饰方法称为酶的大分子结合修饰;29.肽链有限水解修饰: 利用酶分子主链的切断和连接,使酶分子的化学结构及其空间结构发生某些改变,从而改变酶的特性和功能的方法称为酶的肽链有限水解修饰也称为酶蛋白主链修饰;30.核苷酸剪切修饰:利用一定的方法一般为化学法在DNA转录过程中通过将目标酶蛋白核苷酸的部分剪切,从而通过蛋白质翻译后改变酶的结构、特性和功能的方法称为酶的核苷酸剪切修饰;31.酶的侧链基团修饰: 采用一定的方法一般为化学法使酶蛋白的侧链基团发生改变,从而改变酶分子的特性和功能的修饰方法称为酶的侧链基团修饰;32.氨基酸置换修饰: 在DNA序列中的某一特定位点上进行碱基的改变获得突变基因,对酶蛋白中特定的氨基酸进行置换,从而改变酶分子的特性和功能的修饰方法称为氨基酸置换修饰;33.定点突变: 是指在DNA序列中的某一特定位点上进行碱基的改变从而获得突变基因的操作技术;34.核苷酸置换修饰:通过定点突变等技术对酶蛋白分子DNA序列中的某一特定核苷酸序列进行替换从而改变酶蛋白中特定氨基酸的种类实现酶分子特性和功能改变的修饰方法称为核苷酸置换修饰;35.核酶: 是指具有催化功能的RNA分子,是生物催化剂,一般具有降解特异的mRNA序列等功能,又称核酸类酶、酶RNA、核酶类酶RNA; 它的发现打破了酶是蛋白质的传统观念;36.模拟酶: 研究天然酶中那些起主导作用的因素,利用有机化学、生物化学等方法设计和合成一些比天然酶简单的具有催化功能的非蛋白质分子或蛋白质分子称为模拟酶;37.抗体酶:是指通过对生物抗体进行特定的修饰作用在其可变区赋予酶的催化结合等属性制备出的一种催化功能的抗体分子,是一种新型人工酶制剂;38.生物催化: 利用酶或者生物有机体细胞、细胞器、组织等作为催化剂进行化学转化的过程;39.酶反应器: 在工业生产中以酶作为催化剂进行反应所需的设备称为酶反应器,是用于完成酶促反应的核心装置;它为酶催化反应提供合适的场所和最佳的反应条件,以便在酶的催化下,使底物原料最大限度地转化成产物;40.搅拌罐式反应器: 又称为批量反应器、间歇式搅拌罐;由容器、搅拌器及保温装置组成,底物与酶一次性投入反应器内,产物一次性取出,反应完成之后,酶细胞用过滤法或超滤法回收,再转入下一批反应的一类反应器;41.填充床式反应器:又称固定床反应器,是将固定化酶填充于反应器内,制成稳定的柱床,然后通入底物溶液,在一定的反应条件下实现酶催化反应,以一定的流速收集输出的转化液含产物的一类反应器;42.流化床式反应器:是将底物溶液以足够大的流速,从反应器底部向上通过固定化酶柱床,使固定化酶颗粒始终处于流化状态,使反应液的混合程度介于全混型和平推流型之间;即可用于处理黏度较大和含有固体颗粒的底物溶度,同时亦可用于需要供气体或排放气体即固、液、气三相反应的酶反应器称为流化床式反应器;43.鼓泡式反应器:是利用从反应器底部通入的气体产生的大量气泡,在上升过程中起到提供反应底物和混合两种作用的一类反应器;也是一种无搅拌装置的反应器;44.膜反应器:是一种将酶催化反应与半透膜的分离作用组合在一起而成的反应器,可以用于游离酶的催化反应,也可以用于固定化酶的催化反应;45.喷射式反应器: 通入高压喷射蒸汽,实现酶与底物的混合,进行高温短时催化反应,适用于某些耐高温酶的一类反应器称为喷射式反应器;二、填空题1.根据国际系统分类法,将所有已知的酶按照催化反应类型分为:_氧化还原酶_、_转移酶_、_水解酶_、_裂合酶_、_异构酶_、_合成酶_六大类;2.酶活力是_催化速率快慢_的量度指标,酶的比活力是_纯度高低_的量度指标,酶的转换数的主要组分是_酶催化周期长短_的量度指标.3.1961年,国际酶委员会规定的酶活力单位为:在特定条件下25℃,pH及底物浓度为最适宜_每1min_,催化_1μmol_的底物转化为产物的_酶量_为一个国际单位,即1IU;4.酶活力的测定方法有_终点法_、_动力学法_、_酶偶联法_和_电化学法_;5.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_;6.求Km最常用的方法是_双倒数作图法_;7._戊二醛_、_二氨基丁烷_、_乙二胺_是酶分子修饰中分子内交联最常用的交联剂;8.1960年,查柯柏和莫洛德提出了操纵子学说,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、_启动基因_和_结构基因_;9.SDS-PAGE是利用蛋白质的_自身相对分子质量不同_进行分离,离子交换层析是利用蛋白质的_对不同离子亲和作用力不同_进行分离;10.可逆抑制作用可分为_竞争性抑制作用_、_非竞争性抑制作用_和_反竞争性抑制作用_;11.酶活力的测定方法可用_终止_反应法和_连续_反应法;12.通常酶的固定化方法有_吸附法_、_交联法_、_键合法_、和_包埋法_;13.酶分子的体外改造包括酶的_化学酶工程_修饰和_生物酶工程_修饰;14.模拟酶的两种类型是_全合成_酶和_半合成_酶;15.抗体酶的制备方法有_引入_法和_拷贝_法;16.根据酶和蛋白质在稳定性上的差异而建立的纯化方法有_热变性_法和_酸碱变性_法;17.酶的生产方法有_提取法_、_发酵法_和_化学合成法_;18.日本称为“酿素”的东西,中文称为_酶_,英文则为_Enzyme_是库尼于1878年首先使用的;其实他存在于生物体的_细胞外_和_细胞内_中;19.酶分子修饰的主要目的是改进酶的性能,即提高酶的_活性_、减少_抗原性_,增加_稳定性_;20.借助_双功能试剂_使_酶分子之间_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;21.酶的分离纯化方法中,根据目的酶与杂质分子大小差别的分离方法有_凝胶过滤_法、_超滤_法和_超离心_法三种;22.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_纯化手段_,也是_纯化标志_;23.酶催化的作用机理在于能降低反应的_活化能_;24.非竞争性抑制的特点是最大反应速度Vm_____,米氏常数Km_____;25.细胞破碎的主要方法有机械破碎,物理破碎,_化学破碎_和_酶促破碎_;26.酶的提取方法主要有盐溶液提取,酸溶液提取,碱溶液提取和_有机溶剂提取_;27.结晶的方法主要有_盐析结晶_,有机溶剂结晶法,透析平衡结晶法,等电点结晶法;28.加压膜分离可分为微滤,_超滤_和反渗透;29.常用的萃取方法有有机溶剂萃取,双水相萃取,_超临界流体萃取_和反胶束萃取;30.固定化酶是固定在载体上并在一定的空间范围内进行_催化反应_的酶;31.固定法细胞是固定在载体上并在一定空间范围内进行_生命活动_的细胞;32.固定化对酶反应有:_____,_____,_____,_____;33.用带负电荷的载体制备的固定化酶,其最适pH比游离酶的最适pH_向碱性方向移动偏高_,用带正电荷的载体制备的固定化酶,其最适pH比游离酶的最适pH_向酸性方向移动偏低_,用不带电荷的载体制备的固定化酶,其最适pH与游离酶的最适pH_相近_;34.酶催化反应的产物为酸性是,固定化酶最适pH比游离酶的最适pH_高_;35.定点突变是在DNA序列的_某一特定位点上_进行碱基的改变,从而获得_基因突变_的操作技术;36.模拟酶在结构上必须具有两个特殊位点,一个是_结合_位点,一个是_催化_位点;37.抗体酶常用的制备方法有_细胞融合法_、_抗体结合位点化学修饰法_、_引入辅助因子法_、_拷贝法_等;38.搅拌罐式反应器主要由反应罐,_搅拌器_和温度调节装置组成;39.填充床式反应器是通过_底物溶液_的流动,实现物质的传递和混合;40.鼓泡式反应器是_有气体参与_的酶催化反应中最常用的一种反应器;41.膜反应器是将酶的_催化效应_与半透膜的_分离作用_组合在一起而形成的反应器;42.喷射式反应器是利用_高压蒸汽_的喷射作用,实现酶与底物的混合,进行_高温短时_催化反应的一种反应器;问答题1.举出四例,说明酶在医学上有广阔的用途;酶作为一种生物催化剂已经被广泛的利用于各个生产生活领域,在医学方面酶也可用于疾病的诊断与治疗;如葡萄糖氧化酶用于测定血糖、尿糖,诊断糖尿病;尿素酶测定血液、尿液中尿素的量,诊断肝脏、肾脏病变;溶菌酶具有抗菌、消炎、镇痛等作用,用于治疗手术性出血、咯血、鼻出血,分解脓液,消炎镇痛等;超氧化物歧化酶SOD催化超氧负离子O2ˉ进行氧化还原反应,使机体免遭O2ˉ的损害;因此SOD具有抗辐射作用,并对红斑狼疮、皮炎、结肠炎及氧中毒等疾病有显著疗效;2.如何检查一种酶的制剂是否达到了纯的制剂试用所学过的知识加以叙述;一般检查一种酶的制剂是否达到了纯的制剂的方法是通过对酶的均一性进行检测而实现的,但是要提出一个酶的均一性的绝对标准很难,因此实际工作中一般采用相对纯度标准;对酶制剂中存在一些小分子物质,不能认为该酶制剂不均一也就是不纯;一般鉴定酶均一性的具体方法有:1根据酶分子的大小、形状进行检测超速离心2根据酶分子的电荷或电荷与分子大小的性质进行检测电泳、SDS-电泳3根据酶分子的化学性质进行检测等电聚焦4根据酶分子的免疫学性质进行检测免疫技术5此外,还有溶解度结晶方法等其它方法N-末端分析,由于不同工作对酶纯度要求及定义不同以及纯度鉴定方法和纯度标准要求,对酶的均一性鉴定和检测采用的方法和标准也各不相同,所以对具体问题要具体分析,避免简单化;3.简述酶催化的特性;酶是生物催化剂,除了具有化学催化剂降低反应活化能加快反应速率不改变反应平衡点等共同特性外还具有以下特性:1.催化活性易受外界条件影响,对温度、酸碱性、重金属盐等条件敏感;2.高效性,酶的催化活性通常要比化学催化剂高107-1013倍;3.专一性一种酶只能催化一种或一类结构相似的底物进行某类的反应,对其他底物和反应无催化效应;4.催化活性可调控性,生物体内化学反应和酶种类繁多,但酶活性是可以受到调控的,其调控的方式也很多;5.反应条件温和性,酶一般是生物体内的蛋白质或核酸类物质,由于生物体内环境稳定且较为稳定,因此酶的催化条件也具有温和性;4.简述固定化细胞有哪些优缺点;固定在载体上并在一定的空间范围内进行生命活动的细胞称为固定化细胞.该细胞能进行正常的生长、繁殖和新陈代谢,又称固定化活细胞或固定化增殖细胞;固定化细胞是在固定化酶的基础上发展起来的;它的优点如下:1省去了酶的分离手续.为多酶系统,无须辅因子再生;2细胞生长快、而且多、反应快;3可以连续发酵,节约了成本,而且在蒸馏和提取前不用分离去细胞,能一边徘出发酵液,一边进行培养,排除了产物抑制和消耗;4保持酶在细胞内的原始状况,增加了酶的稳定、特别是对污染因子的抵抗力增加等;它的缺点如下:1必须保持菌体的完整,防止菌体自溶,否则,将影响产品纯度;2必须防止细胞内蛋白酶对所需酶的分解,同时,需抑制胞内其他酶的活性止副产物的形成;3细胞膜、壁会阻碍底物渗透和扩散4利用的仅是胞内酶,且其他胞内酶容易形成不需要的副产物等;5.简述生物印迹酶的种类及制备过程;生物印迹是分子印迹的一种形式,它是指生物材料,如蛋白质和糖类物质为骨架,在其上进行分子印迹而产生对印迹分子具有特异性识别空腔的过程;一般生物印迹酶包括 1.有机相生物印迹酶、2.水相生物印迹酶两类;有机相生物印迹酶制备的过程是:1.将底物脂肪以脂质体形式接近酶,2.将适当两亲性的表面活性剂与酶印迹,3.将完成的酶复合物冷冻干燥用非水溶剂洗去表面活性剂,4.获得活性中心开启的活性有机相生物印迹酶;水相生物印迹酶的制备过程一般是选择印迹分子然后与酶蛋白分子混合,待起始蛋白在变性条件下与印迹分子充分作用后,用交联剂固定印迹蛋白的构象,经透析去除印迹分子后就得到了具有水解能力的水相生物印迹酶;6.固定化酶和游离酶相比有哪些优缺点固定化酶是通过物理的或化学的手段,将酶束缚于水不溶的载体上,或将酶柬缚在一定的空间内,限制酶分子的自由流动,但能使酶充分发挥催化作用的酶,它和水溶性酶比较具有以下优点:1极易将固定化酶与底物、产物分开;产物溶液中没有酶的残留,简化了提纯工艺.2可以在较长时间内反复使用,有利于工艺的连续化、管道化;3酶反应过程可以严格控制,有利于工艺自动化和微电脑化;4在绝大多数情况下提高了酶的稳定性;5较能适应于多酶反应;6酶的使用效率提高,产物得率提高,产品质量有保障,成本低等;固定化酶也存在一些缺点:1酶固定化时酶的活力有所损失;同时也增加了固定化的成本,使工厂开始投资大;2固定化效率低,比较适应水溶性底物和小分子底物;3与完整细胞比较,不适于多酶反应,特别是需要辅因子的反应,同时对胞内酶需经分离后,才能固定化等;7.酶分子修饰的方法有哪些酶分子修饰的目的是什么酶分子修饰的方法多种多样,主要有1.金属离子置换修饰、2.大分子结合修饰、3.肽链有限水解修饰、4.酶蛋白侧链基团修饰、5.氨基酸置换修饰、6.核苷酸链剪切或置换修饰、7.物理修饰、8.基因水平的修饰等;酶分子修饰的目的是:1.提高酶活力、2.改进酶的稳定性、3.允许酶在一个变化的环境中起作用、4.改变酶催化的最适pH或温度、5.改变酶的特异性、6.改变酶催化反应类型、7.提高催化过程的反应速率等;8.简述酶的催化特点和催化机理;酶具有一般催化剂的特征:1.只能进行热力学上允许进行的反应;2.可以缩短化学反应到达平衡的时间,而不改变反应的平衡点;3.通过降低活化能加快化学反应速度;还具有以下特性:1.催化活性易受外界条件影响,对温度、酸碱性、重金属盐等条件敏感;2.高效性,酶的催化活性通常要比化学催化剂高107-1013倍;3.专一性一种酶只能催化一种或一类结构相似的底物进行某类的反应,对其他底物和反应无催化效应;4.催化活性可调控性,生物体内化学反应和酶种类繁多,但酶活性是可以受到调控的,其调控的方式也很多;5.反应条件温和性,酶一般是生物体内的蛋白质或核酸类物质,由于生物体内环境稳定且较为稳定,因此酶的催化条件也具有温和性;9.举例说明固定化酶细胞的制备过程及原理;固定化酶细胞的制备过程是指将所需要固定的酶或者细胞通过物理吸附、交联作用、键合作用以及包埋作用等过程结合到选择好的一定载体上的过程;以微囊包埋法固定血红蛋白酶为例,其制备过程为先将含有高浓度血红蛋白的酶溶液在与水不互溶的有机相中乳化,在油溶性的表面活性剂存在下形成油包水的微滴,再将溶于有机溶剂的高聚物加入乳化液中,然后加入一种不溶解高聚物的有机溶剂,使高聚物在油-水界面上沉淀、析出,形成膜,将酶包埋,最后在乳化剂的帮助下由有机相转移入水相中通过将微囊固定收集得到微囊包埋固定化血红蛋白酶;该过程的原理是利用将乳化后的酶溶液与溶解的固定膜材料溶液混合后,通过加入不溶解高聚物的有机溶剂使高聚物分子在乳化液界面析出高聚物沉淀层形成高聚物微囊将酶溶液包埋固定得到固定化酶;10.简述抗体酶的制备方法及应用抗体酶的制备过程是通过对生物抗体进行一些特定的处理或修饰后使之具有酶催化某些反应的功能;目前抗体酶的制备方法主要包括:1.细胞融合法、2.抗体结合位点化学修饰法、3.引入辅助因子法、4.用生物工程方法产生抗体、5.拷贝法等;抗体酶的应用则主要应用于1.有机合成,抗体酶由于具有精确底物专一性和立体专一性可用于催化内消旋底物合成相同手性产物反应、2.阐明化学反应机制,、3.医疗,由于抗体酶既能标记靶抗原目标,又能执行一定的催化功能,通过这两种功能的结合,抗体酶可大力应用于戒毒和肿瘤治疗等;11.固定化方法有哪几种并简述各自的机理;1.吸附法、吸附法固定化酶技术的原理是通过氢键、疏水键、电子亲和力等物理作用力将酶固定于不溶性载体上得到固定化酶;。
酶工程题库及答案一、单选题(共40题,每题1分,共40分)1、动物细胞的营养要求较复杂,必须供给各种氨基酸、维生素、激素和生长因子等,一般加入()就可以满足要求。
A、葡萄糖B、无机盐C、血清D、维生素正确答案:C2、搅拌罐反应器中进行某酶催化反应,反应液体积为5立方米,反应液温度从20℃升至40℃,热利用率为80%,反应过程中实际所需热量为()kcal。
A、80B、125000C、125D、80000正确答案:B3、电泳分离蛋白质的依据是()A、蛋白质溶液为亲水胶体B、蛋白质紫外吸收的最大波长280nmC、蛋白质分子大小不同D、蛋白质多肽链中氨基酸是借肽键相连E、蛋白质是两性电解质正确答案:E4、葡萄糖氧化酶可以用于食品保鲜,主要原因是通过该酶的作用可以()。
A、杀灭细菌B、除去氧气C、生成过氧化氢D、生成葡萄糖酸正确答案:B5、有机介质中酶催化的最适水活度是()。
A、酶催化反应速度达到最大时的水活度B、酶活力到最大时的水活度C、底物溶解度达到最大时的水活度D、酶溶解度达到最大时的水活度正确答案:A6、必需水是指()。
A、维持酶催化反应速度所必需的最低水量B、维持酶分子催化能力所必需的最低水量C、维持酶分子完整的空间构象所必需的最低水量D、酶催化反应速度达到最大时所需的水量正确答案:C7、在进行易错PCR时,提高镁离子浓度的作用是()。
A、稳定互补的碱基对B、稳定非互补的碱基对C、增强酶的稳定性D、减弱酶的稳定性正确答案:B8、有些酶在细胞进入平衡期以后还可以继续合成较长的一段时间,这是由于()。
A、该酶所对应的mRNA稳定性好B、该酶所对应的DNA稳定性好C、细胞自溶后使酶分泌出来D、培养基中还有充足的营养成分正确答案:A9、制备酵母原生质体时主要采用()A、溶菌酶B、果胶酶C、B-1,4葡聚糖酶D、B-1,3葡聚糖酶正确答案:D10、以下关于酶在疾病诊断方面的应用,错误的是()。
A、酸性磷酸酶可用于测定尿素含量,从而诊断肝脏、肾脏病变B、检测体细胞内端粒酶活性,可用于诊断细胞是否发生癌变C、利用葡萄糖氧化酶可检测血糖含量,进行糖尿病的诊断D、血清中转氨酶的活性变化,可用于肝脏疾病的诊断正确答案:A11、RNA剪切酶是()。
酶工程实验方案一、实验目的通过本实验,学生将学会利用酶工程实验技术,熟悉酶的生产、纯化和应用过程,培养学生实验操作技能和科学研究能力,为学生今后的科研工作打下良好的基础。
二、实验原理酶工程是利用生物工程学原理和技术手段,对酶进行筛选、改造和工程应用。
酶在生产中扮演着极其重要的角色,它广泛应用于食品、医药、环保、能源、材料等领域。
酶工程实验的关键是酶的生产和纯化技术。
典型的酶工程包括:酶源的筛选、酶基因的克隆与表达、酶的纯化和酶的应用等。
三、实验内容本实验将包括以下内容:1. 酶源的筛选:选择一种具有较高酶活性的微生物菌株,进行培养、鉴定,筛选出所需酶。
2. 酶基因的克隆与表达:通过PCR技术扩增酶基因,将其克隆至适当的表达载体中,然后将其转化至表达宿主中,表达目的蛋白。
3. 酶的纯化:采用离心、柱层析、过滤等方法对表达蛋白进行酶的分离和纯化。
4. 酶的应用:将纯化的酶用于特定的生产或研究中,评价酶的性能。
四、实验步骤1. 酶源的筛选(1)选择合适的微生物菌株,进行培养并获得菌液样品。
(2)采集菌液样品,进行酶活性测试,筛选出具有较高酶活性的菌株。
2. 酶基因的克隆与表达(1)利用PCR技术扩增酶基因。
(2)将扩增出的酶基因克隆至表达载体中。
(3)转化表达载体至适当的表达宿主中,进行表达。
3. 酶的纯化(1)收集表达蛋白,进行细胞破碎,得到目的蛋白混合物。
(2)通过离心、柱层析、过滤等方法对蛋白混合物进行纯化。
4. 酶的应用(1)评价纯化酶的性能。
(2)将纯化的酶用于特定的生产或研究中。
五、实验材料和仪器1. 微生物菌株:待定2. 实验宿主:大肠杆菌等3. 载体:pET等4. 酶活性测试试剂盒5. PCR试剂盒6. 离心机、柱层析仪、过滤器等实验仪器七、实验结果1. 酶源的筛选结果:取得具有较高酶活性的微生物菌株。
2. 酶基因的克隆与表达结果:成功将酶基因克隆至表达载体中,并通过转化实现表达。
3. 酶的纯化结果:得到较纯的酶样品。
第一章绪论试题精选一、名词解释1、酶2、酶工程3、核酸类酶4、蛋白类酶5、酶的生产6、酶的改性7、酶的应用8、酶的专一性9、酶的转换数二、填空题1、根据分子中起催化作用的主要组分的不同,酶可以分为_蛋白类酶_和核酸类酶_两大类。
2、核酸类酶分子中起催化作用的主要组分是_核糖核酸,蛋白类酶分子中起催化作用的主要组分是_蛋白质_。
3、进行分子内催化作用的核酸类酶可以分为_自我剪切酶_,_自我剪接酶_。
4、酶活力是_酶量_的量度指标,酶的比活力是_酶纯度_的量度指标,酶的转换数的主要组分是_酶催化效率_的度量指标。
5、非竞争性抑制的特点是最大反应速度Vm_减小_,米氏常数Km__不变_。
三、选择题1、酶工程是(C)的技术过程。
A、利用酶的催化作用将底物转化为产物B、通过发酵生产和分离纯化获得所需酶C、酶的生产与应用D、酶在工业上大规模应用2、核酸类酶是(D)。
A、催化RNA进行水解反应的一类酶B、催化RNA进行剪接反应的一类酶C、由RNA组成的一类酶D、分子中起催化作用的主要组分为RNA的一类酶3、RNA剪切酶是(B)。
A、催化其他RNA分子进行反应的酶B、催化其他RNA分子进行剪切反应的R酶C、催化本身RNA分子进行剪切反应的R酶D、催化本身RNA分子进行剪接反应的R酶4、酶的改性是指通过各种方法(A)的技术过程。
A、改进酶的催化特性B、改变酶的催化特性C、提高酶的催化效率D、提高酶的稳定性5、酶的转换数是指(C)。
A、酶催化底物转化成产物的数量B、每个酶分子催化底物转化为产物的分子数C、每个酶分子每分钟催化底物转化为产物的分子数D、每摩尔酶催化底物转化为产物的摩尔数四、判断题(V)1、相同的酶在不同的pH条件下进行测定时,酶活力不同。
(V)2、竞争性抑制的特点是最大反应速度Vm不变,米氏常数Km 增大。
(X)3、催化两个化合物缩成一个化合物的酶称为合成酶。
(X )4、RNA剪切酶是催化RNA分子进行剪切反应的核酸类酶。
酶工程测试题及参考答案一、单选题(共40题,每题1分,共40分)1、酶催化反应的产物为碱性时,固定化酶的最适pH()A、比游离酶的最适pH高一些B、随机变化C、比游离酶的最适pH低一些D、与游离酶的最适pH相同正确答案:C2、在酶的发酵生产过程中,可添加( )表面活性剂以提高酶产量。
A、阴离子型B、非离子型C、离子型D、阳离子型正确答案:B3、下列关于微生物发酵产酶温度的调节控制说法不正确的是()A、较高的温度条件下,可以提高酶所对应的mRNA的稳定性B、细胞生长和发酵产酶过程中会不断放出热量C、细胞产酶的最适温度往往低于生长最适温度D、不同的细胞有各自不同的生长温度正确答案:A4、植物细胞一般以()作为碳源A、蔗糖B、葡萄糖C、乳糖D、果糖正确答案:A5、蓝斑实验中,根据是否产生蓝色噬菌斑,可进行()的筛选。
A、重组子和非重组子B、重组子和转化子C、转化子和非转化子D、非重组子和非转化子正确答案:A6、离子交换层析的操作过程是()A、上样—装柱—洗脱收集—再生B、装柱—上样—洗脱收集—再生C、装柱—上样—洗脱收集—再生D、装柱—洗脱收集—上样—再生正确答案:C7、核酸类酶是()。
A、催化RNA进行水解反应的一类酶B、催化RNA进行剪接反应的一类酶C、由RNA组成的一类酶D、分子中起催化作用的主要组分为RNA的一类酶正确答案:D8、在葡萄糖效应实验中可以通过添加()使分解代谢物阻遏作用解除。
A、诱导物B、激活剂C、cAMPD、ATP正确答案:C9、下列关于等密度梯度离心的描述,错误的是()。
A、样品可置于密度梯度溶液的任何位置B、离心时间不影响区带位置C、密度梯度溶液最大密度>样品密度D、密度梯度溶液需要先配置好,再进行离心正确答案:D10、SDS-PAGE的蛋白质电泳迁移率只与下列因素中有关的是()A、电荷B、相对分子质量C、等电点D、形状正确答案:B11、膜反应器是()的酶反应器A、利用酶膜进行反应B、将酶催化反应与膜分离组合在一起C、利用半透膜进行底物与产物分离D、利用半透膜进行酶与产物分离正确答案:B12、有些酶的合成在细胞的生长阶段开始,在细胞生长进入平衡期后,酶还可以延续合成较长一段时间。
第一章习题:1、根据分子中起催化作用的主要组分的不同,酶可以分为_______和_______两大类别。
2、核酸类酶分子中起催化作用的主要组分是________,蛋白类酶分子中起催化作用的主要组分是___________。
3、进行分子内催化的核酸类酶可以分为_______,_______。
4、酶活力是_____的量度指标;酶的比活力是__________的量度指标;酶转换数是________的量度指标。
5、某酶的分类编号是EC2.2.1.10,其中EC是指_______。
此酶属于_______类型。
6、醇脱氢酶参与的反应表明无氧气参与()7、酶工程是_____________的技术过程。
8、酶的转换数是指()A、酶催化底物转化为产物的数量B、每个酶分子催化底物转化为产物的分子数C、每个酶分子每分钟催化底物转化为产物的分子数D、每摩尔酶催化底物转化为产物的分子数9、酶的改性是指____________________________.第二章1、名词解释转录、组成型酶、酶的反馈阻遏、分解代谢物阻遏、生长偶联型2、微生物产酶模式可以分为同步合成型________、中期合成型、________。
3、可以通过添加()使分解代谢物阻遏作用解除。
A、诱导物 B 激活剂C、cAMP D、ATP4、在酶发酵过程中添加表面活性剂可以A、诱导酶的生物合成B、阻遏酶的生物合成C、提高酶活力D、提高细胞通透性5、为什么滞后合成型的酶要在细胞生长一段时间甚至进入平衡期以后才开始合成?6、操纵子是由_________、_______和启动基因组成的。
7______________和______是影响酶生物合成模式的主要因素。
8、RNA前体的加工是指____________▪6、从如下实验方法和结果分析酶生物合成的调节作用。
实验方法:将大肠杆菌细胞接种于营养肉汤培养基中,于37°C振荡培养,当OD550为0.3时,经培养液分装到4个小三角瓶中,每瓶17ml培养液。
一、名词解释本题共8个小题;每小题2分;共16分..1、固定化酶:2、原生质体:3、超滤:4、酶的催化特性:5、生物酶工程:6、酶的必需基团和活性中心:7、诱导与阻遏:8、酶反应器:二、填空题本题共5个小题;每空2分;共24分.1、酶的分类 ..三种即可2、酶活力是的量度指标;酶的比活力是的量度指标;酶转换数是的量度指标..3、微生物产酶模式可以分为同步合成型; 中期合成型; 四种..4、酶的生产方法有 ;生物合成法和化学合成法..5、优良的产酶微生物所具备的条件: 1 2 3 写出三种即可..三、判断题本题共10个小题;每空1.5分;共15分..1、酶是具有生物催化特性的特殊蛋白质..2、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..3、液体深层发酵是目前酶发酵生产的主要方式..4、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..5、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..6、补料是指在发酵过程中补充添加一定量的营养物质;补料的时间一般以发酵前期为好..7、酶固定化过程中;固定化的载体应是疏水的..8、在酶的抽提过程;抽提液的 pH 应接近酶蛋白的等电点..9、青霉素酰化酶不但能催化青霉素侧链的水解作用;而且也能催化逆反应..10、亲和试剂又称活性部位指示试剂;这类修饰剂的结构类似于底物结构..四、问答题本题共5个小题;共45分..1、试述提高酶发酵产量的措施..8 分;答出四点即可2、酶失活的因素 8分3、酶的提取方法有哪些 8分4、酶分子修饰的意义有哪些 6分5、试简述酶分子的定向进化..5分6、固定化酶和游离酶相比;有何优缺点 10分;优缺点答五点即可答案一、1、固定化酶:通过物理的或化学的方法;将酶固定在载体上;能使酶发挥催化作用的酶;2、原生质体:脱去细胞壁的植物、真菌或细菌细胞;3、超滤:超滤是采用中空纤维过滤新技术;配合三级预处理过滤清除自来水中杂质;4、酶的催化特性:①极高的催化效率②高度的专一性③酶活性的可调节性④酶的不稳定性5、生物酶工程:是指在基因水平上;对酶蛋白分子进行修饰、改造;改进酶蛋白的催化特性或酶蛋白的蛋白质特性等;6、酶的必需基团:指酶分子中与酶的活性密切相关的基团;活性中心:是与底物结合并催化反应的场所;7、酶合成的诱导是指加入某种物质使酶的合成开始或加速进行的过程;酶合成的阻遏作用则是指加入某种物质使酶的合成中止或减缓进行的过程..这些物质分别称为诱导物及阻遏物;8、用于酶进行催化作用及其附属设备称为酶反应器..二、1、氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂合酶、异构酶、合成酶;2、酶催化速度、酶纯度、酶催化效率;3、延续合成型、滞后合成型;4、提取分离法;5、酶的产量高;发酵周期短;产酶稳定性高;容易培养和管理;不易变异退化..三、1、×2、√3、√4、×5、√6、×7、×8、× 9、√ 10、√四、1、1添加诱导物对于诱导酶的发酵生产;在发酵培养基中添加适量诱导物;可使酶产量显着提高.加入的效应物与阻遏蛋白结合;阻止其与操纵基因结合;使结构基因得以表达.在实际工作中;关键是选择一个适当的诱导物、确定诱导浓度及诱导时间.. 2控制阻遏物的浓度阻遏作用根据其作用的机理不同可以分为产物阻遏和分离代谢阻遏两种.. 通过减少或者分解代谢物的阻遏作用;可以显着提高酶的产量.. 3添加表面活性剂表面活性剂可以与细胞膜相互作用;增加细胞的透过性;有利于胞外酶的分泌;从而提高酶的产量 4增加产酶促进剂可以增加产酶;但是作用机理还未阐明清楚 5另外还有补料和遗传调控;例如诱变育种、体内基因重组、基因工程等2、⑴物理因素:①热失活②冷冻和脱水③辐射作用④机械力作用⑵化学因素:①极端 PH 值②氧化作用③聚合作用④表面活性剂和变性剂⑶生物因素:微生物或者外源蛋白水解酶的作用;使酶分子的一级结构肽键断裂;引起酶的水解..3 1盐溶液提取..大多数蛋白酶都溶于水;而且在低浓度盐存在的条件下有盐溶现象;高浓度盐存在的条件下有盐析现象;所以一般采用稀盐溶液进行酶的提取;盐的浓度一般控制在 0.02-0.5mol/l..2酸溶液提取..有些酶在酸性条件下溶解度较大;且稳定性好;宜采用酸溶液提取..3碱溶液提取..在碱性条件下溶解度较大且稳定性较好的酶;应采用碱溶液提取..4有机溶剂提取..与脂质结合牢固或含有较多非极性基团的酶;可以采用能与水混溶的乙醇、丙酮、丁醇等有机溶剂提取..4、①高酶的活力②增强酶的稳定性③降低或消除酶的抗原性..5、酶分子的定向进化是指在分子水平上;人为地创造特殊的进化条件;模拟自然进化机随机突变、基因重组和自然选择;对酶基因进行改造;并进行定向选择;筛选出所需性质的酶蛋白..6、优点1易将固定化酶和底物;产物分开产物溶液中没有酶的残留简化了提纯工艺 2可以在较长的时间内连续使用 3反应过程可以严格控制;有利于工艺自动化 4提高了酶的稳定性 5较能适于多酶反应 6酶的使用效率高、产率高、成本低缺点1固定化时酶的活力有损失2比较适应于水溶性底物3与完整的细胞相比;不适于多酶反应..。
精品文档酶工程期末考试试题(A)一名词解释:( 每小题3分共30分)1 酶催化的专一性:绝对专一性和相对专一性;2 酶催化的邻近效应、定向效应:底物彼此靠近、活性中心浓度增大、底物与结合部位按有利于催化反应的方向定位;3 Kcat:催化常数,即在最适条件下,没摩尔酶每分钟所转化的底物摩尔数;4 酶活力:酶催化活力,用酶催化反应速度表示;5 酶催化周期:每mole酶蛋白催化每mole底物所需要的时间;6 Ks盐析和β盐析Ks盐析:即蛋白质溶液的pH值和温度固定不变,改变溶液的盐浓度(离子强度),以达到沉淀蛋白的作用;此法常用的盐是硫酸铵。
β盐析法:是在一定的离子强度下,改变溶液的pH值和温度,以达到蛋白沉淀的目的。
7 离子交换剂:离子交换剂是借酯化、氧化或醚化等化学反应,在琼脂糖、纤维素或凝胶分子上某些极性基团,通过极性基团的静电吸附作用,对极性大分子进行分离。
按离子交换剂上的活性基团的性质不同,可分为阳离子交换剂和阴离子交换剂两种。
8 生物酶工程:是指在基因水平上,对酶蛋白分子进行修饰、改造,改进酶蛋白的催化特性或酶蛋白的蛋白质特性等。
本章主要介绍核酶、进化酶、杂合酶和抗体酶的有关基本概念和基本知识。
9 酶分子的定向进化:是指在分子水平上,人为地创造特殊的进化条件,模拟自然进化机制(随机突变、基因重组和自然选择),对酶基因进行改造,并进行定向选择,筛选出所需性质的酶蛋白。
10 核酶:化学本质是核酸的酶,包括核酶和脱氧核酶二填空题:(每空1分共 20分)⑴按催化反应类型分,将酶分成6个大类,它们的名称及其代码分别是氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂合酶、异构酶、连接酶;⑵根据葡聚糖凝胶的交联度不同,软胶包括 G75 、 G100 、 G150 、 G200 ;⑶酶固定化方法有吸附法、交联法、吸附交联法、共价结合法、微胶囊法;⑷酶蛋白化学修饰的方法包括金属离子置换、大分子结合、肽链有限水解、氨基酸置换、侧链基团修饰;精品文档.精品文档三简答题(每题6分共30分)1 简述微生物发酵生产酶制剂的发酵方法固态发酵(①浅盘发酵法:②转桶发酵法:③厚层通气发酵法:)液态发酵(液态深层通气发酵法)2 简述离子交换层析分离酶蛋白的基本操作程序离子交换剂预处理、最适洗脱液pH确定、装柱、平衡、上样、洗脱、分部收集、收集与浓缩;3 简述提高固定化酶的稳定性的途径⑴用化学修饰增加与载体相反的电荷⑵固定化酶与底物形成复合物⑶添加隋性蛋白质⑷增强载体凝胶多孔性和结构有序性⑸同时固定化能消除产物抑制的酶4 简述核酶的主要类型剪切型核酶:这类核酶主要催化自身或异体RNA的切割,相当于核酸内切酶的作用。
大肠杆菌发酵生产工艺优化设计实验题酶工程本文主要介绍大肠杆菌发酵生产工艺优化设计实验题的相关知识,包括实验目的、原理、方法和操作步骤等内容。
下面是本店铺为大家精心编写的4篇《大肠杆菌发酵生产工艺优化设计实验题酶工程》,供大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。
《大肠杆菌发酵生产工艺优化设计实验题酶工程》篇1
一、实验目的
本实验旨在通过优化大肠杆菌发酵生产工艺,提高目标酶的产量和纯度,为工业生产提供基础数据和方法。
二、实验原理
大肠杆菌是一种常用的表达宿主,广泛应用于酶工程领域。
目标酶是一种重要的工业酶,具有广泛的应用前景。
通过优化大肠杆菌发酵生产工艺,可以提高目标酶的产量和纯度,从而降低生产成本和提高产品质量。
三、实验方法
1. 菌种选育:采用基因工程技术构建高产目标酶的大肠杆菌菌株,并通过筛选和鉴定确定最佳菌株。
2. 发酵条件优化:对大肠杆菌发酵生产目标酶的关键条件进行优化,包括温度、pH、碳源、氮源和诱导剂等。
3. 工艺优化设计:采用响应面法 (RSM) 对发酵工艺进行优化设
计,确定最佳的发酵条件和操作参数。
4. 目标酶的分离和纯化:通过离心、过滤、沉淀等方法分离和纯化目标酶,并采用 SDS-PAGE、HPLC 等方法进行分析和鉴定。
四、实验操作步骤
1. 菌种选育:构建高产目标酶的大肠杆菌菌株,筛选和鉴定最佳菌株。
2. 发酵条件优化:对大肠杆菌发酵生产目标酶的关键条件进行优化,包括温度、pH、碳源、氮源和诱导剂等。
3. 工艺优化设计:采用响应面法 (RSM) 对发酵工艺进行优化设计,确定最佳的发酵条件和操作参数。
4. 目标酶的分离和纯化:通过离心、过滤、沉淀等方法分离和纯化目标酶,并采用 SDS-PAGE、HPLC 等方法进行分析和鉴定。
五、实验结果与分析
通过优化大肠杆菌发酵生产工艺,可以显著提高目标酶的产量和纯度。
响应面法 (RSM) 是一种有效的工艺优化设计方法,可以确定最佳的发酵条件和操作参数。
《大肠杆菌发酵生产工艺优化设计实验题酶工程》篇2
实验题目:大肠杆菌发酵生产工艺优化设计
实验目的:通过优化大肠杆菌发酵生产工艺条件,提高目标产物的产量和质量。
实验原理:大肠杆菌(Escherichia coli)是一种广泛应用于工业酶生产的重要菌种。
通过调整发酵条件,如温度、pH、碳源、氮源等,可以提高大肠杆菌的生长速率和酶的产生量。
本实验旨在通过对大肠杆菌发酵生产工艺的优化设计,提高目标酶的产量和质量。
实验材料:大肠杆菌菌种,发酵培养基,目标酶,pH 计,温度计,离心机等。
实验步骤:
1. 菌种的选育与保藏:从大肠杆菌菌库中选取适合目标酶生产的菌种,并进行保藏。
2. 发酵培养基的优化设计:通过单因素实验法,分别考察不同碳源、氮源、矿物元素等对大肠杆菌生长和目标酶产生的影响,确定最佳发酵培养基组成。
3. 发酵条件优化:通过响应面法或 Box-Behnken 设计等方法,优化发酵温度、pH、通气量、转速等条件,提高目标酶的产量和质量。
4. 目标酶的分离与纯化:采用离心、透析等方法,将目标酶从发酵液中分离并纯化。
5. 目标酶的活性测定:使用酶活测定方法,如紫外分光光度法、比色法等,对纯化的目标酶进行活性测定。
6. 数据分析与工艺优化:对实验结果进行统计分析,确定最佳的发酵条件,并对发酵工艺进行优化设计。
实验结果:通过优化大肠杆菌发酵生产工艺,目标酶的产量和质量得到显著提高,纯化后的酶活性达到预期要求。
实验结论:通过优化大肠杆菌发酵生产工艺,可以有效地提高目标酶的产量和质量,为工业酶生产提供科学依据。
《大肠杆菌发酵生产工艺优化设计实验题酶工程》篇3
实验题目:大肠杆菌发酵生产工艺优化设计
实验目的:通过优化大肠杆菌发酵条件,提高目标产物的产量和质量。
实验原理:大肠杆菌(Escherichia coli)是一种常见的原核生物,具有生长迅速、容易培养和代谢活泼等特点,广泛应用于酶工程、生物制药和生物化工等领域。
本实验以大肠杆菌为宿主,通过优化发酵条件,提高目标产物的产量和质量。
实验材料:大肠杆菌菌种,发酵培养基,目标产物检测试剂盒等。
实验步骤:
1. 菌种筛选:从大肠杆菌文库中筛选出适合目标产物生产的菌种,并对菌种进行鉴定和保藏。
2. 发酵培养基优化:分别采用不同的碳源、氮源、诱导剂和缓冲剂等组成发酵培养基,通过单因素试验和正交试验等方法,筛选出最适合目标产物生产的发酵培养基。
3. 发酵条件优化:改变发酵温度、发酵时间、初始 pH 值、发
酵罐转速等条件,通过摇瓶实验和发酵罐实验等方法,确定最适合目标产物生产的发酵条件。
4. 目标产物的分离与检测:通过离心、过滤等方法,将发酵产物分离出来,并使用目标产物检测试剂盒进行检测,比较不同条件下目标产物的产量和质量。
5. 数据处理与分析:将实验数据进行整理和统计,运用统计学方法对实验结果进行分析,为发酵生产工艺的优化提供理论依据。
实验结果与讨论:根据实验结果,确定最适合大肠杆菌发酵生产目标产物的条件,并对发酵工艺进行优化设计,提高目标产物的产量和质量。
同时,对实验过程中可能影响结果的因素进行分析和讨论,为后续相关研究提供参考。
《大肠杆菌发酵生产工艺优化设计实验题酶工程》篇4
实验题目:大肠杆菌发酵生产工艺优化设计
实验目的:通过优化大肠杆菌发酵生产工艺条件,提高目标产物的产量和质量。
实验原理:大肠杆菌(Escherichia coli)是一种广泛应用于工业酶生产的重要菌种。
通过调整发酵条件,如温度、pH、碳源、氮源等,可以提高大肠杆菌的生长速率和酶的产生量。
本实验旨在通过对大肠杆菌发酵生产工艺的优化设计,提高目标酶的产量。
实验材料:大肠杆菌菌种,发酵培养基,目标酶,pH 计,温度计,离心机,滤纸等。
实验步骤:
1. 菌种的筛选与保藏:从大肠杆菌菌库中筛选适合目标酶生产的菌种,并对菌种进行保藏。
2. 发酵培养基的优化:通过单因素实验法,分别考察不同碳源、氮源、生长因子对大肠杆菌生长和目标酶产生的影响,从而确定最优的发酵培养基组成。
3. 发酵条件优化:利用响应面法,设计温度、pH、氧气浓度、转速等发酵条件的优化实验,确定最佳的发酵条件。
4. 发酵过程控制:在优化的发酵条件下,进行发酵过程的控制与监测,包括菌体生长、目标酶活力、pH 值、溶解氧等指标的实时监测与调控。
5. 产品的分离与纯化:通过离心、过滤等方法,从发酵液中分离目标产物,并进行纯化。
6. 产物的性质分析:对纯化的目标产物进行性质分析,包括分子量、活性、稳定性等指标的测定,以评估优化生产工艺的效果。
实验结果与分析:根据实验数据,对大肠杆菌发酵生产工艺进行优化设计,提高目标酶的产量和质量。
同时,对优化工艺的适用性进行评估,探讨其在工业生产中的应用前景。
注意事项:实验过程中需注意菌种的保藏与管理,发酵条件的严格控制,以及实验数据的准确记录与分析。