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酶工程（Enzyme Engineering）课程编号：0634001B学分：2学时：（其中：讲课学时：24 实验学时：16 上机学时：0 ）先修课程：有机化学、生物化学、微生物学适用专业：生物工程本科教材：酶工程（郭勇主编，科学出版社，第二版，2004年）开课系所：生物与食品工程学院一、课程的性质与任务酶工程是生物工程专业的一门重要的专业方向选修课，其作用是为该专业在专业课方面提供必要的酶工程的基本理论知识和实际运用酶技术的能力，通过该课程的学习使学生达到较灵活地运用知识和理论联系实际的能力。
本课程选用科学出版社郭勇主编的《酶工程》作为主要参考教材，结合目前该学科该领域的最新科研成果及发展现状，特别是一些新的技术和方法涌现，努力使本课程的教学内容与本专业的特点及实际内容相结合，力求使学生更多地掌握较先进的技术和方法。
本课程在生物工程专业中是完整、独立地的体系，在生物工程领域中该学科占有着重要的地位和作用，因此《酶工程》课程是在其它相关课程开设完成后开设。
按有关学科之间的分工原则，尽量避免与其它相关学科的重复，各章内容可根据本学科的特点和不同情况加以取舍。
为了使该课程的讲授更好地和专业相结合，本课程授课均按“重基础、宽口径”的总要求，尽可能采用多媒体教学的方式，全面系统地介绍《酶工程》所涉及到的内容和发展前沿。
本课程的主要任务是：重点介绍和讲授酶的生产和应用的基础理论、基本技术和基本概念。
内容包括：酶的发酵生产，酶的分离纯化，酶分子修饰，酶与细胞固定化，酶的非水相催化，酶反应器和酶的应用。
同时适当地讲授反映酶工程领域中的应用成果和有关新理论、新概念、新技术、新动向。
二、课程的基本内容及要求本课程着重阐述《酶工程》的基本概念和基本规律，反映近代《酶工程》中较为成熟的新成果。
通过本课程的讲授，要求学生重点掌握酶的发酵生产，酶的分离纯化，酶分子修饰，酶与细胞固定化，酶的非水相催化，酶反应器和酶的应用，初步掌握它们在生物工程领域中开发利用的手段、技术与前景。
酶工程复习资料名词解释1、酶反应器：用于酶进行催化反应的容器和附属设备2、pH记忆：3、产物阻遏作用：又称酶生物合成的反馈阻遏作用，是指酶催化反应的产物或代谢途径末端的产物使该酶的生物合成受到阻遏现象。
4.1酶的延续合成型:酶的生物合成在细胞的生长阶段开始，在细胞生长进入平衡期后，酶还可以延续合成一段时间的生物合成模式。
4.2同步合成型：是指酶的生物合成与细菌生长同步进行的一种酶生物合成模式。
4.3中期合成型：酶在细胞生长一段时间后才开始合成，细胞进入生长平衡期后，酶的生物合成也随之停止。
4.4滞后合成型：酶是在细胞进入生长平衡期后才开始生物合成并大量积累，5、固定化细胞——固定在载体上，并在一定空间范围内进行生命活动的细胞。
6、电场膜分离——是在半透膜的两侧分别装上正、负电极。
在电场作用下，小分子的带电物质或离子向着与其本身所带电荷相反的电极移动，透过半透膜，而达到分离的目的。
7、催化周期：酶进行一次催化所需的时间。
8、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的酶称为固定化酶。
9、抗体酶：抗体酶又称为催化性抗体，是一类具有催化功能的抗体10、立体异构专一性：当酶作用的底物含有不对称碳原子时，酶只能作用于异构体的一种，这种绝对专一性称为立体异构专一性。
11、微滤：又称为孔过滤，微滤介质截留的物质颗粒直径为0.2-2um，主要用于细菌、灰尘等光学显微镜可看到的颗粒物质的分离。
12、酶的比活力：是一个纯度指标，指特定条件下，单位质量的蛋白质或RNA所具有的酶活。
13、膜反应器：是将酶的催化反应和半透膜的分离作用组合在一起的反应器。
14、酶电极：是由固定化酶与各种电极密切结合的传感装置。
15、氨基酸置换修饰：将酶分子上的某一个氨基酸置换成另一个氨基酸的修饰方法。
16、盐析沉淀法：是利用不同蛋白质在不同盐溶度条件下溶解度不同的特性，通过在酶液中添加一定浓度的中性盐，使酶或杂质从溶液中析出沉淀，从而使酶与杂质分离的过程。
超临界萃取：又称为超临界流体萃取，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达到分离的一种萃取技术。
大分子结合修饰：采用水溶性大分子与酶的侧链基团共价结合，使酶分子空间构象发生改变，从而改变酶的特性与功能的方法称大分子结合修饰。
定点突变：是20世纪80年代发展起来的一种基因操作技术。
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。
反胶束萃取：是利用反胶束将酶或其他蛋白质从混合液中萃取出来的一种分离纯化技术。
反胶束又称反胶团，是表面活性剂分散于连续有机相中形成的纳米尺度的一种聚集体。
反胶束溶液是透明的，热力学稳定的系统。
反馈阻遏作用：酶生物合成的反馈阻遏作用又称产物阻遏作用，是指酶催化反应的产物或代谢途径的末端产物使该酶的生物合成受到阻遏的现象。
分解代谢阻遏作用：是指某些物质（主要是指葡萄糖和其他容易利用的碳源等）分解代谢和产物阻遏某些酶（主要是诱导酶）生物合成的现象。
固定化酶：固定在水不溶性载体上，并在一定的空间范围内进行催化反应的酶，称为固定化酶。
固定化细胞：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。
固定化原生质体：指固定在载体上，并在一定的空间范围内进行生命活动的原生质体。
抗体酶：又称为催化性抗体，是一类具有生物催化功能的抗体分子。
抗体酶同时具有抗体的高度特异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，有些是在自然界原本不存在的。
离子交换层析：是利用离子交换剂上的可解离基团（活性基团）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。
酶的发酵生产：经过预先设计，通过人工操作，利用微生物的生命活动获得所需酶的技术过程，称为酶的发酵生产。
酶的诱导合成：加进某些物质，使酶的生物合成开始或加速进行的现象，称为酶生物合成的诱导作用，简称诱导作用。
酶反应器：用于酶进行催化反应的容器及其附属设备称为酶反应器。
第三章1、酶的生物合成的模式。
答：1）同步合成型：酶的生物合成与细胞生长同步进行的一种酶生物合成模式(生长偶联型) 。
特点：(1)酶的合成可以诱导，但不受分解代谢物阻遏和反应产物阻遏。
(2)当去除诱导物、细胞进入平衡期后，酶的合成立即停止，表明这类酶所对应的mRNA很不稳定。
2）延续合成型：酶的生物合成在细胞的生长阶段开始，在细胞生长进入平衡期后，酶还可以延续合成一段较长时间。
属于该类型的酶可以是组成酶，也可以是诱导酶。
特点：1）该类酶可受诱导，一般不受分解代谢产物阻遏和终产物阻遏。
（2）该酶对应的mRNA是相当稳定的。
3）中期合成型：是酶的生物合成在细胞生长一段时间以后才开始，而在细胞生长进入平衡期以后，酶的生物合成也随着停止的一种合成模式。
特点：（1）酶的合成受产物的反馈阻遏或分解代谢物阻遏。
（2）所对应的mRNA是不稳定的。
4）滞后合成型：滞后合成型又称非生长偶联型，是酶的生物合成在细胞生长进入平衡期以后才开始并大量积累的一种合成模式。
许多水解酶的生物合成都属于这一类型。
特点：（1）该类酶受分解代谢物阻遏作用的影响，阻遏解除后，酶才大量合成。
（2）该酶对应的mRNA稳定性高。
2、发酵动力学：是研究发酵过程中细胞生成速率、产物生长速率、基质消耗速率及环境因素的影响规律等的学科。
第四章1、盐析沉淀法：简称盐析法，是利用不同蛋白质在不同的盐浓度条件下溶解度不同的特性，通过在酶液中添加一定浓度的中性盐，使酶或杂质从溶液中析出沉淀，从而使酶与杂质分离的过程。
2、盐溶：低浓度的中性盐增加蛋白质的溶解度3、盐析：高浓度的中性盐降低蛋白质的溶解度。
4、分段盐析包括：Ks 分段盐析和β分段盐析5、过滤：是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。
6、离子交换层析：是利用离子交换剂上的可解离基团（活性基团）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。
7、离子交换层析的原理。
答：根据待分离物质带电性质不同的分离。
