2008-2009年度酶工程期末试卷A-标准答案
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四川大学期末考试试题(闭卷)(2007—2008学年第一学期)课程号: 课序号: 课程名称:生物化学 任课教师: . 成绩:适用专业年级:2006级各专业 学生人数: 印题份数: 学号: 姓名:C C C C C CH 2OH O HO HO H HO H O O C C O O O H HO H CH 2OH C C C CO-NH-CH-CO-NH-CH 2 CH 2 CH 2 COOH CH 2 SH CHNH 2 COOH O CH 2OPOPOCH 2O O O -O-N +CONH 2O N N NH 2N N ∣ ∣ ∣ ∣ ∣ ∣ ∣注:1试题字迹务必清晰,书写工整。
本题2 页,本页为第2 页2 题间不留空,一般应题卷分开教务处试题编号:3务必用A4纸打印参考答案:一、给出下列名词的中文含义(10个,1分/个,共10分)1.ACP酰基载体蛋白2. FAD黄素腺嘌呤二核苷酸3.DDDP依赖于DNA的DNA聚合酶,DNA聚合酶 4. hnRNA不均一核RNA 5. UDPG鸟嘧啶二核苷酸葡萄糖cDNA共价闭合环DNA7.Bccp生物素羧基载体蛋白8.SDS-PAGE十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳9.TPP焦磷酸硫胺素10.Coenzyme辅酶二、名词解释(10个,2分/个,共20分)1.超二级结构:指蛋白质分子中相邻的二级结构单位组合在一起所形成的有规则的、在空间上能辨认的二级结构组合体。
2.还原糖:羰基碳(异头碳)没有参与形成糖苷键,因此可被氧化充当还原剂的糖。
3.溶血磷脂:磷脂分子中C1和C2上的2个脂肪酸其中之一被酶水解后的产物。
4. Northern blot:将电泳分离后的RNA吸印到纤维素膜上再进行分子杂交的方法。
5. 内含子:在转录后的加工中,从最初的转录产物除去的内部的核苷酸序列。
术语内含子也指编码相应RNA内含子的DNA中的区域。
6. 同工酶:指存在于同一个体的不同组织、不同亚细胞部位,能够催化同一种化学反应,但其酶蛋白本身的分子结构组成和动力学行为等却有所不同的一组酶。
酶工程试题(A)一名词解释(每题3分,共计30分)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: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。
7.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8.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9.非水酶学:通常酶发挥催化作用都是在水相中进行的,研究酶在有机相中的催化机理的学科即为非水酶学10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。
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,一是酶分子结构,二是反应条件。
2.求Km最常用的方法是双倒数作图法。
3.多底物酶促反应的动力学机制可分为两大类,一类是序列机制,另一类是乒乓机制。
4.可逆抑制作用可分为竞争性,反竞争性,非竞争性,混合性;5.对生产酶的菌种来说,我们必须要考虑的条件有,一是看它是不是致病菌,二是能够利用廉价原料,发酵周期短,产酶量高,三是菌种不易退化,四是最好选用能产生胞外酶的菌种,有利于酶的分离纯化,回收率高。
6.酶活力的测定方法可用终止反应法和连续反应法。
7.酶制剂有四种类型即液体酶制剂,固体酶制剂,纯酶制剂和固定化酶制剂。
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》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(25oC,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。
酶工程试题(A)一名词解释(每题3分,共计30分)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: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。
7.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8.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9.非水酶学:通常酶发挥催化作用都是在水相中进行的,研究酶在有机相中的催化机理的学科即为非水酶学10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。
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,一是酶分子结构,二是反应条件。
2.求Km最常用的方法是双倒数作图法。
3.多底物酶促反应的动力学机制可分为两大类,一类是序列机制,另一类是乒乓机制。
4.可逆抑制作用可分为竞争性,反竞争性,非竞争性,混合性;5.对生产酶的菌种来说,我们必须要考虑的条件有,一是看它是不是致病菌,二是能够利用廉价原料,发酵周期短,产酶量高,三是菌种不易退化,四是最好选用能产生胞外酶的菌种,有利于酶的分离纯化,回收率高。
6.酶活力的测定方法可用终止反应法和连续反应法。
7.酶制剂有四种类型即液体酶制剂,固体酶制剂,纯酶制剂和固定化酶制剂。
2008~2009学年第一学期期末试卷初二生物注意:1、本卷考试时间60分钟,满分100分。
一、选一选:(每小题只有一个正确选项,每小题2分,共50分)1.当人体出现急性炎症时,血液里数量明显增多、并能吞噬病菌的血细胞是A .红细胞B .血小板C .白细胞D .血浆2.人体内的血液都在心脏和血管中循环流动。
其动力来自A .毛细血管B .心脏C .动脉D .静脉3.右图为人体毛细血管里的血液流动情况,图中②为A .白细胞B .红细胞C .血小板D .血浆4.人体视觉形成的部位是A .晶状体B .视神经C .视网膜D .大脑皮层5.中枢神经系统的组成是A .脑和脑神经B .脊髓和脊神经C .脑和脊髓D .脑神经和脊神经6.长时间玩电脑游戏容易使眼球中的下列哪一结构过度变凸形成近视A .角膜B .玻璃体C .虹膜D .晶状体7.若从手臂处静脉注射药物,药物最先到达心脏的A .左心房B .右心房C .左心室D .右心室8.某剧组特型演员虽已成年,但身高只有67厘米,可能的原因是A.幼年时甲状腺激素分泌不足B.幼年时生长激素分泌不足C.成年时甲状腺激素分泌D.成年时生长激素分泌不足9.蝗虫的发育过程比家蚕的发育过程少了一个时期,它是A .卵B .幼虫C .成虫D .蛹10.某动物园里的狗用自己的乳汁喂养虎崽。
狗的这种行为是①是先天性行为 ②是后天性行为 ③是由遗传因素决定的 ④是由环境因素决定的A .①③B .②④C .①④D .②③11.下列属于先天性行为的是A.黄牛耕地 B.狗辨主客 C.惊弓之鸟 D.蚂蚁筑巢12.人的手被热水烫了,在缩手的同时感到又烫又痛,以下说法不正确的是A. 该过程的神经结构是反射弧B. 该过程受人体神经系统的调节C.该过程只受到脑的调节D. 这是反射活动13.屈肘时,下列骨骼肌的协作关系正确的是A.肱二头肌舒张,肱三头肌收缩 B.二者同时收缩C.肱二头肌收缩,肱三头肌舒张 D.二者同时舒张14.赵刚失血过多,急需输血,他的血型为AB型。
酶工程期末考试题及答案酶工程是一门新兴的交叉学科,涉及化学、生物学、工程学等多个学科领域。
作为一名酶工程学生,期末考试对于我们来说是一项非常重要的考验。
下面我将介绍一些可能出现在酶工程期末考试中的题目和答案。
一、选择题1. 以下哪项不是酶的分类方式?A. 酸性酶B. 超微生物酶C. 细胞外酶D. 工业用酶正确答案:B2. 下面哪些因素不会影响酶催化反应的速率?A. 酶浓度B. 底物浓度C. 温度D. pH值正确答案:B3. 下面哪种酶是蛋白酶的前体?A. 胰岛素B. 胃蛋白酶原C. 胰蛋白酶原D. 胰激肽原正确答案:C二、填空题1. 酶活性受环境影响,会在 pH 为_____,温度为_____的情况下达到最大值。
正确答案: 7-8, 35-40℃2. 酶切割谷氨酰胺和精氨酰胺的酶是_____。
正确答案:转铁蛋白酶3. 醛缩酶是一种能催化_____和_____之间的反应的酶。
正确答案:醛类, 氨基酸三、简答题1. 什么是酶反应速率?如何计算酶反应速率?酶反应速率是指酶催化底物转化为产物的速率。
计算酶反应速率需要知道在单位时间内底物转化为产物的数量。
2. 什么是酶的底物?酶的底物是指酶催化反应过程中所作用的物质,它通常是一种分子,可以被酶催化转化为产物。
3. 请简述酶的工业应用。
酶广泛应用于食品、药品、环保等众多领域,例如在面包、啤酒、酪制品等食品加工过程中,酶用于改善产品的口感和品质。
在制药领域,酶可以被用作药物合成的催化剂。
在环保方面,酶可以被用来降解有害化学物质,以保护我们的环境。
以上是一些可能出现在酶工程期末考试中的题目和答案。
希望这些内容能够对你的学习有所帮助,也希望大家在考试中能够取得优异的成绩!。
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。
5、反竞争性抑制剂可以使酶结合底物的能力 A 。
(A) 增强;(B) 减弱;(C) 维持不变;(D) 低浓度增强,高浓度减弱。
6、一个配体与酶结合后,能促进另一个配体的结合,这种结合方式属于A。
(A) 正协同作用;(B) 负协同作用;(C) 无协同;(D) 激活作用7、一个原体(蛋白)能同时结合几个同种配体,若有正协同作用,则原体饱和分数Y与配体浓度的关系曲线为C。
(A) 直线; (B) 双曲线;(C) S形曲线;(D) 抛物线8、某代谢途径的终点产物对该途径的第一个酶的活性具有反馈抑制作用,这种活性调节方式为C。
(A) 竞争性抑制;(B) 非竞争性抑制;(C) 别构调节; (D) 共价结构改变调节9、测定某种酶的活性时,实际上是设计一个该酶的反应体系,测定C,通过该指标反映酶的量。
(A) 底物的消耗总量;(B) 产物生成总量;(C) 反应的初速度;(D) 反应的平均速度10、在测定酶活力时,一般要设置空白,下列哪一种最不可能是合适的空白D。
(A) 在反应体系中不加酶; (B) 在反应体系中加入失活的酶;(C) 控制反应体系的pH 为强酸性; (D) 在反应体系中加入已知活性的标准酶11、进行酶法分析时,若使用动力学分析法,则应设计反应体系使 C 。
(A) 酶不足;(B) 底物过量; (C) 底物浓度小于0.1Km;(D) 产物过量12、下列酶蛋白的分离纯化方法中,哪一种不属于根据电荷性质来进行纯化的 D 。
(A) 阴离子交换层析;(B) 阳离子交换层析;(C) 等电聚焦;(D) 超滤13、根据介质孔径的不同,可以将过滤分为几种类型,其中用来分离酶蛋白和小分子杂质的过滤方法为C。
(A) 凝胶过滤;(B) 微滤;(C) 超滤;(D) 反渗透14、下列哪一项不属于非水介质中酶催化反应的优势 C 。
(A) 酶的稳定性更好;(B) 底物的范围更广;(C) 酶活性中心的柔性更强;(D) 可减少由水引起的副反应15、要在非水介质进行酶催化反应,需做到B。
(A) 非水介质中应完全无水;(B) 酶分子周围应有少量结合水;(C) 非水介质分散在酶的水溶液中;(D) 只在酶分子周围结合少量非水介质16、经可溶性大分子修饰的酶,下列哪种性质最有可能提高? A 。
(A) 稳定性;(B) 催化活性;(C) 抗原性;(D) 酶分子的柔性17、可以选择性地对酶活性中心基团进行修饰的是 C 。
(A) 小分子修饰;(B) 大分子修饰;(C) 亲和修饰;(D) 金属离子修饰18、RNase P由蛋白成分和RNA成分构成,Altman经过研究,最终发现RNA成分是A。
(A) 该酶的活性中心;(B) 辅助因子;(C) 结构稳定因子;(D) 与酶活无关19、I型内含子的自我剪接通过三次B反应完成。
(A) 转氨反应;(B) 转酯反应;(C) 氧化还原反应;(D) 水解反应20、迄今为止,核酶C。
(A) 都是天然存在的;(B) 都是人工合成的;(C) 既有天然的,也有人工合成的;(D) 只在真核生物中发现21、环糊精之所以可以用来设计模拟酶,是因为其分子结构中有 A 。
(A) 疏水性孔穴;(B) 亲水性孔穴;(C) 糖环;(D) 糖苷键22、利用环糊精设计模拟酶时,需向其分子结构中引入B。
(A) 底物结合基团;(B) 催化基团;(C) 氨基酸;(D) 小肽23、下列哪种技术可用于酶分子的体外定向进化 D 。
(A) 诱变选育;(B) 自然选育;(C) 杂交育种; (D) 易错PCR24、从对酶的结构与功能关系认识的角度而言,酶分子定向进化属于B。
(A) 酶分子的合理设计;(B) 酶分子的非合理设计;(C) DNA改组;(D) 易错PCR25、 下列哪一种定向进化策略属于无性进化 C 。
(A) DNA 改组技术; (B) 交错延伸法;(C) 易错PCR ; (D) 随机引物体外重组法 26、 医疗或分析检测用酶通常要采用 C A )液体酶制剂 B )固体酶制剂 C )纯酶制剂 D )都可以27、 有些酶催化反应需要辅酶的参与,对于这类酶反应,除了需要进行酶的固定化以外,还要进行辅酶的固定化,通常进行辅酶固定化的方法为 B A )吸附法 B )共价耦联法 C )交联法 D )包埋法 28、 固定化酶的稳定性通常要比游离酶的稳定性 A A )升高 B )降低 C )相同 D )无法判断 29、 NADH 为 A 所需要的辅酶 A 氧化还原酶类 B )水解酶类 C )合成酶类 D )转移酶类 30、 下列氨基酸大多数常在酶的活性中心起催化作用,只有 A 不会直接参与底物的转化 A )Gly B) Glu C) Ser D) His四、问答与计算题(共40分)1、简述EC(国际生化联合会酶委员会)推荐的酶的分类命名原则。
(6分)答:1) 根据酶催化反应的类型,将已知的酶分为六个大类,包括氧化还原酶类、转移酶类、水解酶类、解(合酶类)、异构酶类、合成酶类。
2) 对每一种酶同时采用系统命名法和习惯命名法进行命名。
3)用四个数字的标码标记每一种酶,前面冠以EC ,表示用EC 分类系统分类。
2、简述有哪些化学机制可参与酶催化反应。
(6分) 答:1)酸碱催化; 2)共价催化;3)金属离子催化;4)多元催化与协同效应; 5)邻近与定向效应;6)酶与底物的结合与形变。
3、写出最简单的酶催化反应方程式(单底物、不可逆),并根据快速平衡假设或拟稳态假设推导米氏方程。
(8分)答:最简单的单底物酶催化反应式如下,分两步进行:P E ES S E k k k +−→−⇔+-211(1)根据快速平衡假设,第一步反应比较快,可以快速达到平衡,因此:][][][11ES S E k k K S ⋅==- (2)其中,K S 为解离常数。
由于在酶反应体系中,酶以两种状态存在:结合了底物的酶[ES]和游离酶[E],因此,][][][0ES E E +=(3)其中,[E]0为总的酶浓度。
由于第二步反应速度慢,因此该步为整个反应的限速步骤,而且其反应速度可用一级反应动力学表示,因此总的酶催化反应速度可表示为:][2ES k v ⋅=(4)结合式(2)和式(3),可以得到][][][][0ES S ES K E S +⋅=,S K S E ES S +⋅=][][][0(5)结合式(4)和式(5),可以得到米氏方程的表达式][][][02S K S E k v S +⋅⋅=(6)令V max =k 2⋅[E]0,则上式变为:][][max S K S V v S +⋅=(7)4、有人设计了一个反应体系测定青霉素酰化酶的活性。
原酶液稀释100倍后取0.5ml 加入到反应体系中,反应体系的总体积为3ml 。
反应3min 后测得反应体系中产物的浓度为1.2mmol/L 。
请问:反应体系中共有多少国际单位的酶活?原酶液中的酶活又是多少IU/ml? (6分)答:酶活国际单位(IU)的定义为:在25℃及其它最适条件下,1分钟转化1μmol 底物或生成1μmol 产物所需要的酶量为1 IU 。
根据题意,反应体系生成的产物总量为:mol ml ml mol ml L mmol μμ6.33/2.13/2.1=⨯=⨯(1)则反应体系中的酶活力为3.6μmol ÷3min=1.2 IU 。
由于加入到反应体系中的酶液为0.5ml ,则稀释后的酶活为2.4IU/ml 。
稀释100倍,则原酶液中的活力为240IU/ml 。
5、酶的分离纯化一般包括哪些步骤?进行酶的分离纯化时应注意什么问题?(6分)答:酶的分离纯化一般包括生物材料的破碎、酶的抽提、酶的纯化、酶纯度的检验等步骤。
进行酶分离纯化时应注意:1)首先建立一个方便的酶活测定方法,并在每个纯化步骤测定酶的活性,确定回收率。
2)在分离纯化过程中防止酶的变性失活。
6、相对于游离酶,固定化酶的应用有哪些优势和缺陷?(8分)答:固定化酶的优势主要体现在:1)可反复使用,降低生产成本;2)稳定性得到提高;3)固定化酶对有机溶剂的耐受性提高,可以催化一些非水系统的酶反应。
其缺陷主要体现在:1)固定化酶的活性会略有下降;2) 酶的固定化过程成本较高。
五、附加题(30分)1、酶催化反应相对于化学催化剂催化的反应具有其优势和特点,这也是使用酶作为催化剂在很多应用领域受到重视的主要原因,请问: (1) 酶催化反应有哪些优点?(4分)(2) 有哪些机制使酶催化反应具有上述优点?(6分) (3) 有哪些手段可以用来发现酶的催化反应机理?(8分)(4) 胰凝乳蛋白酶(CT)是反应机理研究的比较透彻的酶之一,它的催化反应的过程是怎样的?专一性有何特点?在整个催化过程中涉及到哪些具体的催化机制?(12分) 答:1)酶催化反应具有高效性、专一性和反应条件温和的优点。
2)酸碱催化、共价催化、金属离子催化、多元催化与协同效应、邻近与定向效应以及微环境效应等使酶催化反应具有高效性的特点;酶分子活性中心的孔穴和裂隙结构以及酶与底物的结合使酶催化反应具有专一性的特点;在酶催化反应中,酶的活性中心通常有多种因素参与底物的结合、定位与转化,如多个基团进行底物的结合与催化、酶与底物的结合辅助催化反应的进行等,使得酶在常温、中性的条件下就可以完成对底物的转化。
3)发现酶催化反应机理的方法包括:A)动力学分析法,包括通过改变底物浓度、改变底物的结构、使用底物的结构类似物、改变pH值、研究恒态前动力学的手段分析酶的催化行为,从而确定可能的酶催化机制;B)X-射线衍射法,制备酶蛋白的晶体或酶底物复合物的晶体,通过X-射线衍射确定酶活性中性的立体结构、活性中性的基团与底物基团结合的情况、以及酶的关键基团在底物敏感建周围的分布,可推测酶催化反应的机理;C)化学修饰法,通过化学基团将酶蛋白中可能参与酶催化的基团修饰掉,在检测酶催化反应的能力,若反应能力消失,则说明该基团可能在催化过程中发挥作用,用亲和修饰的方法直接修饰活性中心的某些基团,则效果可能更好。
D)定点突变法,通过分子生物学的手段将酶蛋白中可能参与催化反应的某一氨基酸突变掉,若反应活性下降,则说明该氨基酸在酶催化过程中发挥作用。
4)CT的催化反应过程为:CT的催化作用起始于Ser195-CH2OH对底物的亲核攻击而形成四面体加合物,而这种攻击因His的碱催化作用而变得更为有效;四面体加合物的氧负离子与肽链骨架的Ser195和Gly193的NH基团形成氢键而更加稳定;然后His57起酸催化作用,将N-3的一个H+提供给离去基团,四面体中间物分解而产生酰基化酶;最后His57起碱催化作用,从活性中心的水分子上吸取一个H+,产生OH-对酰基化酶的羰基进行亲核攻击,形成第二个四面体中间物,并使酰基从酶分子上脱除。