酶工程题1-3章

第一章1.简述酶与一般催化剂的共性以及作为生物催化剂的特点共同点：只能催化热力学所允许的的化学反应，缩短达到化学平衡的时间，而不改变平衡点：反应前后酶本身没有质和量的改变：很少量就能发挥较大的催化作用：其作用机理都在于降低了反应的活化能。

酶作为生物催化剂的特点：1.极高的催化率；2.高度专一性；3.酶活的可调节性；酶的不稳定性。

5.酶失活的因素和机理。

酶失活的因素主要包括物理因素，化学因素和生物因素物理因素1热失活：热失活是由于热伸展作用使酶的反应基团和疏水区域暴露，促使蛋白质聚合。

2冷冻和脱水：很多变构酶在温度降低是会产生构象变化。

在冷冻过程中，溶质（酶和盐）随着水分子的结晶而被浓缩，引起酶微环境中的pH和离子强度的剧烈改变，很容易引起蛋白质的酸变性。

3.辐射作用：电离辐射和非电离辐射都会导致多肽链的断裂和酶活性丧失。

4.机械力作用：化学因素1.极端pH：极端pH远离蛋白质的等电点，酶蛋白相同电荷间的静电斥力会导致蛋白肽链伸展，埋藏在酶蛋白内部非电离残基发生电离，启动改变。

交联或破坏氨基酸的化学反应，结果引起不可逆失活。

极端pH也容易导致蛋白质水解。

2.氧化作用：酶分子中所含的带芳香族侧链的氨基酸以及Met, Cys等，与活性氧有极高的反应性，极易受到氧化攻击。

3.聚合作用：加热或高浓度电介质课破坏蛋白质胶体溶液的稳定性，促使蛋白质结构发生改变，分子间聚合并沉淀。

4.表面活性剂和变性剂：表面活性剂主要改变酶分子正常的折叠，暴露酶分子疏水内核的疏水基团，使之变性；变性剂与酶分子结合，改变其稳定性，使之发生变性。

生物因素微生物或蛋白水解酶的作用使酶分子被水解。

6.简述酶活力测定方法的原理直接测定法：有些酶促反应进行一段时间后，酶底物或产物的变量可直接检测。

间接测定法：有些酶促反应的底物或产物不易直接检测，一次必须与特定的化学试剂反应，形成稳定的可检测物。

酶偶联测定法：与间接测定法相类似，只是使用一指示酶，使第一酶的产物在指示酶的作用下转变成可测定的新产物。

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者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者 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1 μmol 底物或者催化1 μmol 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。

酶的研究简史如下：(1)不清晰的应用：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。

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 提出的控制子学说，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”这一位词。

大学酶工程考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 酶的催化作用机制主要依赖于酶分子的哪个部分？A. 蛋白质B. 氨基酸C. 活性中心D. 辅酶答案：C2. 下列哪种酶在生物体内不参与代谢过程？A. 氧化还原酶B. 转移酶C. 水解酶D. 核酸酶答案：D3. 酶工程中常用的固定化酶技术包括哪些？A. 吸附法B. 包埋法C. 交联法D. 所有以上答案：D4. 酶的热稳定性通常与以下哪个因素有关？A. 酶的来源B. 酶的结构C. 酶的活性中心D. 所有以上答案：D5. 下列哪种方法可以提高酶的稳定性？A. 改变pH值B. 添加金属离子C. 添加稳定剂D. 所有以上答案：D6. 酶的催化效率通常比非生物催化剂高多少倍？A. 10倍B. 100倍C. 1000倍D. 10000倍答案：C7. 酶的活性中心通常含有哪种类型的氨基酸残基？A. 酸性氨基酸B. 碱性氨基酸C. 疏水性氨基酸D. 所有以上答案：D8. 酶的Km值代表什么？A. 酶的最大活性B. 酶的半饱和浓度C. 酶的饱和浓度D. 酶的抑制浓度答案：B9. 酶的协同性是指什么？A. 酶的活性随底物浓度增加而增加B. 酶的活性随底物浓度减少而减少C. 酶的活性随底物浓度变化而变化D. 酶的活性随底物浓度达到一定值后不再变化答案：A10. 酶的抑制作用可以分为哪两类？A. 竞争性抑制B. 非竞争性抑制C. 反竞争性抑制D. 所有以上答案：D二、填空题（每空1分，共20分）1. 酶的催化作用是通过降低反应的______来实现的。

答案：活化能2. 酶的专一性是指酶只能催化特定的______或______。

答案：底物；反应类型3. 酶的活性可以通过改变______、______或______来调节。

答案：底物浓度；pH值；温度4. 酶的固定化技术可以提高酶的______和______。

答案：稳定性；重复使用性5. 酶的Km值是酶促反应中底物浓度与______的比值。

大学酶工程考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 酶工程中，酶的固定化方法不包括以下哪一项？A. 吸附法B. 包埋法C. 共价结合法D. 离心法答案：D2. 下列哪种酶在食品工业中应用最为广泛？A. 蛋白酶B. 淀粉酶C. 脂肪酶D. 纤维素酶答案：B3. 酶的催化作用具有高度的专一性，这种特性称为：A. 底物专一性B. 区域专一性C. 立体专一性D. 反应专一性答案：A4. 酶的活性中心通常包含以下哪种金属离子？A. 钠离子B. 钾离子C. 镁离子D. 铁离子答案：C5. 酶促反应的速率受温度影响，通常在什么温度范围内酶的活性最高？A. 0-20°CB. 20-40°CC. 40-60°CD. 60-80°C答案：C6. 酶工程中，哪种方法可以提高酶的稳定性？A. 基因突变B. 蛋白质工程C. 酶的固定化D. 酶的纯化答案：C7. 下列哪种物质不是酶的辅因子？A. 金属离子B. 辅酶C. 底物D. 辅基答案：C8. 酶的动力学研究中，Michaelis-Menten方程描述的是：A. 酶的合成过程B. 酶的降解过程C. 酶促反应的速率D. 酶的纯化过程答案：C9. 酶的活性测定中，通常使用哪种单位来表示酶的活性？A. 摩尔每分钟B. 千克每分钟C. 国际单位D. 克每分钟答案：C10. 酶工程中，哪种技术可以用于生产手性药物？A. 基因编辑B. 蛋白质工程C. 酶的固定化D. 酶的定向进化答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 酶工程中，酶的纯化过程通常包括_______、_______和_______三个步骤。

答案：沉淀、层析、电泳2. 酶的催化机制中，_______是酶活性中心的重要组成部分，它能够结合底物并促进反应的进行。

答案：活性位点3. 在酶的固定化技术中，_______法是一种通过物理吸附将酶固定在载体上的方法。

答案：吸附4. 酶的_______是指酶在一定条件下催化反应的能力，通常用单位时间内底物的转化率来表示。