酶工程復(fù)習(xí)題

酶工程復(fù)習(xí)題一、選擇題：1.下面有關(guān)酶的描述，哪一項(xiàng)不對(duì)的()（A）（答案）全部的蛋白質(zhì)都是酶（B）酶是在細(xì)胞內(nèi)合成的，但也能夠在細(xì)胞外發(fā)揮催化功效（C）酶含有專一性（D）酶是生物催化劑2.下列哪一項(xiàng)不是輔酶的功效()（A）轉(zhuǎn)移基團(tuán)（B）傳遞氫（C）傳遞電子（D）（答案）決定酶的專一性3.下列對(duì)酶活力的測(cè)定的描述哪項(xiàng)是錯(cuò)誤的()（A）酶的反映速度可通過測(cè)定產(chǎn)物的生成量或測(cè)定底物的減少量來完畢（B）需在最適pH條件下進(jìn)行（C）（答案）按國際酶學(xué)會(huì)統(tǒng)一原則溫度都采用25℃（D）規(guī)定[S]遠(yuǎn)遠(yuǎn)不大于[E]4.下列有關(guān)酶活性部位的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的（A）活性部位是酶分子中直接與底物結(jié)合，并發(fā)揮催化功效的部位（B）活性部位的基因按功效可分為兩大類：一類是結(jié)合基團(tuán)，一類是催化基團(tuán)（C）酶活性部位的集團(tuán)能夠是同一條肽鏈但在一級(jí)構(gòu)造上相距很遠(yuǎn)的集團(tuán)（D）（答案）不同肽鏈上的有關(guān)基團(tuán)不能構(gòu)成該酶的活性部位5.酶的高效率在于（A）增加活化能（B）減少反映物的能量水平（C）增加反映物的能量水平（D）（答案）減少活化能6.作為催化劑的酶分子，含有下列哪一種能量效應(yīng)（A）增高反映活化能（B）（答案）減少反映活化能（C）增高產(chǎn)物能量水平（D）減少產(chǎn)物能量水平二、填空題1.酶和菌體固定化的辦法諸多。重要可分為吸附法、結(jié)正當(dāng)、交聯(lián)法和熱解決法2.系統(tǒng)命名法根據(jù)酶所催化的反映類型，將酶分為6大類。即1、氧化還原酶；2、轉(zhuǎn)移酶；3、水解酶；4、裂合酶；5、異構(gòu)酶；6、合成酶（或稱連接酶）。3.酶分子修飾中，通過修飾的酶的特性會(huì)變化，即可提高酶活力，增加穩(wěn)定性或減少抗原性。4.決定酶催化活性的因素有兩個(gè)方面，一是酶分子構(gòu)造，二是反映條件。5.酶的特點(diǎn)酶是生物催化劑；其反映條件溫和、催化效率高；酶含有高的作用專一性；其化學(xué)本質(zhì)含有蛋白質(zhì)性質(zhì)。6.慣用產(chǎn)酶菌有細(xì)菌（大腸桿菌）；霉菌（黑曲酶；青酶；木酶；根酶）；放線菌（鏈酶菌）；酵母等。7.普通酶的固定化辦法有吸附法共價(jià)鍵結(jié)正當(dāng)交聯(lián)法包埋法8.對(duì)生產(chǎn)酶的菌種來說，我們必須要考慮的條件有，一是看它是不是致病菌，二是能夠運(yùn)用便宜原料，發(fā)酵周期短，產(chǎn)酶量高，三是菌種不易退化，四是最佳選用能產(chǎn)生胞外酶的菌種，有助于酶的分離純化，回收率高。9.酶的生產(chǎn)辦法有提取法，發(fā)酵法和化學(xué)合成法。10.借助雙功效試劑使酶分子之間發(fā)生交聯(lián)作用，制成網(wǎng)狀構(gòu)造的固定化酶的辦法稱為交聯(lián)法。11.酶的分離純化辦法中，根據(jù)目的酶與雜質(zhì)分子大小差別有凝膠過濾法，超濾法和超離心法三種。12.酶的特點(diǎn)酶是生物催化劑；其反映條件溫和、催化效率高；酶含有高的作用專一性；其化學(xué)本質(zhì)含有蛋白質(zhì)性質(zhì)。13.在酶的發(fā)酵生產(chǎn)中，培養(yǎng)基要從營養(yǎng)的角度考慮碳源、氮源、無機(jī)鹽、生長因素的調(diào)配。14.影響細(xì)胞生長繁殖和發(fā)酵產(chǎn)酶的重要因素有溫度、pH值、溶氧等。15.酶分子修飾中，通過修飾的酶的特性會(huì)變化，即可提高酶活力，增加穩(wěn)定性或減少抗原性。14．酶工程的內(nèi)容涉及：酶的來源、酶的生產(chǎn)菌、酶的分離純化、酶的分子改造、酶與細(xì)胞固定化、酶的應(yīng)用。15．酶的生產(chǎn)辦法慣用：提取法，發(fā)酵法，化學(xué)合成法。16．慣用的產(chǎn)酶微生物（工程菌）有大腸桿菌、枯草桿菌、曲霉。．酶工程技術(shù)涉及酶的固定化技術(shù)、酶的修飾改造技術(shù)、酶反映器設(shè)計(jì)。27．酶工程菌種改良重要應(yīng)用遺傳學(xué)原理進(jìn)行，途徑有：基因突變、基因轉(zhuǎn)移和基因克隆。28．限制或固定于特定空間位置的酶是固定化酶。29．酶分子改造辦法有酶分子修飾和生物酶工程三、是非題（每小題1分，共10分）1、酶是含有生物催化特性的特殊蛋白質(zhì)。（╳）2、酶的分類與命名的基礎(chǔ)是酶的專一性。（√）3、酶活力是指在一定條件下酶所催化的反映速度，反映速度越大，意味著酶活力越高。（√）4、液體深層發(fā)酵是現(xiàn)在酶發(fā)酵生產(chǎn)的重要方式。（√）5、培養(yǎng)基中的碳源，其唯一作用是能夠向細(xì)胞提供碳素化合物的營養(yǎng)物質(zhì)。（╳）6、膜分離過程中，膜的作用是選擇性地讓不大于其孔徑的物質(zhì)顆粒成分或分子通過，而把不不大于其孔徑的顆粒截留。（√）7、在酶與底物、酶與競(jìng)爭(zhēng)性克制劑、酶與輔酶之間都是互配的分子對(duì)，在酶的親和層析分離中，可把分子對(duì)中的任何一方作為固定相。（√）8、酶(enzyme):是一類生物催化劑，是含有催化功效的蛋白質(zhì)（╳）9、α－淀粉酶在一定條件下可使淀粉液化，但不稱為糊精化酶。（╳）10、全部含有催化作用的物質(zhì)都是酶（╳）28．酶催化作用品有高效性、專一性和反映條件溫和性等特點(diǎn)；（√）29.限制或固定于特定空間位置的酶是固定化酶。（√）30．限制或固定于特定空間位置的酶是DNA連接酶（×）31．固定化細(xì)胞含有所需的胞內(nèi)酶（√）32．酶的提取和分離純化是指將酶從細(xì)胞或培養(yǎng)基中取出再與雜質(zhì)分開的過程（√）33．可通過分子修飾來變化已分離出來的天然酶構(gòu)造（√）34．酶固定化后可保持酶穩(wěn)定催化特性，克服游離酶局限性，并長時(shí)間重復(fù)使用，利于持續(xù)自動(dòng)化生產(chǎn)（√）35．生物傳感器是運(yùn)用生物活性物質(zhì)做敏感器件，配以適宜的換能器所構(gòu)成的分析檢測(cè)工具。（√）38．固定化細(xì)胞含有所需的固定化酶（×）五、名詞解釋：1.酶的變性與酶的失活酶的變性是指酶分子構(gòu)造中的氫鍵、二硫鍵及范德華力被破壞，酶的空間構(gòu)造也受到破壞，原來有序、完整的構(gòu)造變成了無序，松散的構(gòu)造，失去了原有的生理功效。酶的失活則是指酶的本身活性受損（涉及輔酶、金屬離子受損），失去了與底物結(jié)合的能力。2.酶工程：酶的生產(chǎn)和應(yīng)用的技術(shù)過程稱為酶工程。它涉及酶的發(fā)酵生產(chǎn)，酶的分離純化，酶分子修飾，酶的固定化，酶反映動(dòng)力學(xué)與反映器，酶的應(yīng)用等方面。3.酶活力單位：在特定條件下（溫度可采用25°C或其它溫度，溫度pH等條件均采用最適條件），每1分鐘催化1μmol的底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的酶量，或生成1μmol產(chǎn)物的酶量定義為1個(gè)酶活力單位。以IU表達(dá)。4.酶的結(jié)晶：酶液通過一定程度的分離純化達(dá)成一定濃度時(shí)，酶以晶體形式從溶液中析出的過程。 5.酶分子的修飾：通過多個(gè)辦法使酶分子構(gòu)造（化學(xué)構(gòu)造和空間構(gòu)造）發(fā)生某些變化，從而變化酶的某些特性和功效的過程， 酶6.酶是一種由活細(xì)胞產(chǎn)生的含有生物催化功效的生物大分子。現(xiàn)在，已知的酶都是由生物體合成的，除少數(shù)含有催化能力的RNA外，其化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì)。7.抗體酶：具催化能力的免疫球蛋白稱為催化抗體六、問答題：1.固定化酶和游離酶相比，有何優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)（1）易將固定化酶和底物，產(chǎn)物分開產(chǎn)物溶液中沒有酶的殘留簡化了提純工藝（2）能夠在較長的時(shí)間內(nèi)持續(xù)使用（3）反映過程能夠嚴(yán)格控制，有助于工藝自動(dòng)化（4）提高了酶的穩(wěn)定性（5）較能適于多酶反映（6）酶的使用效率高產(chǎn)率高成本低缺點(diǎn)固定化時(shí)酶的活力有損失比較適應(yīng)于水溶性底物與完整的細(xì)胞相比，不適于多酶反映。2.簡述酶分子修飾的意義（1）提高酶的活力（2）增強(qiáng)酶的穩(wěn)定性（3）減少或消除酶的抗原性（4）研究和理解酶分子中主鏈、側(cè)鏈、構(gòu)成單位、金屬離子和多個(gè)物理因素對(duì)酶分子空間構(gòu)象的影響3.能用于酶發(fā)酵生產(chǎn)的細(xì)胞必需含有什么條件（1）酶的產(chǎn)量高。（2）容易培養(yǎng)和管理。（3）產(chǎn)酶穩(wěn)定性好。（4）利于酶的分離純化。（5）安全可靠。4.敘述3種固定化酶的固定辦法，并簡樸敘述其原理。酶和菌體固定化的辦法酶和菌體固定化的辦法諸多。重要可分為吸附法、結(jié)正當(dāng)、交聯(lián)法等。1.吸附法運(yùn)用多個(gè)固體吸附劑將酶或含酶菌體吸附在其表面上而使酶固定化的辦法稱為物理吸附法，簡稱為吸附法。物理吸附法慣用的吸附劑有活性炭、氧化鋁、硅藻土、多孔陶瓷、多孔玻璃、硅膠、羥基磷灰石等。2．包埋法將酶或含酶菌體包埋在多個(gè)多孔載體中，稱為包埋法。包埋法使用的多孔載體重要有：瓊脂、瓊脂糖、海藻酸鈉、角叉菜膠、明膠、聚丙烯酰胺、光交聯(lián)樹脂、聚酰胺、火棉膠等。3．結(jié)正當(dāng)選擇適宜的載體，使之通過共價(jià)健或離子鍵與酶結(jié)合在一起的固定化辦法稱為結(jié)正當(dāng)。根據(jù)酶與載體結(jié)合的化學(xué)鍵不同，結(jié)正當(dāng)可分為離子鍵結(jié)正當(dāng)和共價(jià)鍵結(jié)正當(dāng)。(1)離子鍵結(jié)正當(dāng)：通過離子鍵使酶與載體結(jié)合的固定化辦法稱為離子鍵結(jié)正當(dāng)。離子鍵結(jié)正當(dāng)所使用的載體是某些不溶于水的離子交換劑。慣用的有DEAE-纖維素、TEAE-纖維素、DEAE一葡聚糖凝膠等。（2)共價(jià)健結(jié)正當(dāng)：通過共價(jià)鍵將酶與載體結(jié)合的固定化辦法稱為共價(jià)鍵結(jié)正當(dāng)。共價(jià)鍵結(jié)正當(dāng)所采用的載體重要有：纖維素、瓊脂糖凝膠、葡聚糖凝膠、甲殼質(zhì)、氨基酸共聚物、甲基丙烯醇共聚物等。酶分子中能夠形成共價(jià)鍵的基團(tuán)重要有：氨基、羧基、巰基．羥基、酚基和咪唑基等要使載體與酶形成共價(jià)鍵，必須首先使載體活化，既借助于某種辦法，在載體上引進(jìn)某一活潑基團(tuán)。然后此活潑基團(tuán)再與酶分子上的某一基團(tuán)反映，形成共價(jià)鍵。使載體活化的辦法諸多。重要的有重氮法、疊氮法、溴化氰法和烷化法等。4.交聯(lián)法借助雙功效試劑使酶分子之間發(fā)生交聯(lián)作用，制成網(wǎng)狀構(gòu)造的固定化酶的辦法稱為交聯(lián)法。交聯(lián)法也可用于含酶菌體或菌體碎片的固定化。慣用的雙功效試劑有戊二醛、己二胺、順丁烯二酸酐、雙偶氮苯等。兵中應(yīng)用最廣泛的是戊二醛。戊二醛有兩個(gè)醛基，這兩個(gè)醛基都可與酶或蛋白質(zhì)的游離氨基反映，形成席夫(Schiff)堿，而使酶朗或菌體蛋白交聯(lián)，制成固定化酶或固定化菌體。5.酶分離純化的普通程序及其對(duì)應(yīng)的辦法答.1原材料的選擇和預(yù)解決為了使得分離純化過程容易進(jìn)行,減少生產(chǎn)成本,普通選擇含目的酶豐富的原料.同時(shí)也要考慮到原料的來源,取材方便經(jīng)濟(jì)等因素.從微生物發(fā)酵液中提取酶的第一種環(huán)節(jié)是發(fā)酵液的預(yù)解決,即采用沉淀法,變性法,絮凝和凝聚等辦法出去發(fā)酵液中的無機(jī)離子,雜蛋白等,及采用活性碳,離子交換樹脂等除去色素及其它某些物質(zhì),方便后續(xù)各步操作.(4分)2酶的分離又稱初步純化或提取,普通采用鹽析,等電點(diǎn)沉淀,有機(jī)溶劑沉淀和離心分離等技術(shù)將目的酶與其它蛋白分離開來.采用的辦法普通簡便,解決量大.(2分)3酶的精制及酶的高度純化.在分離得到粗酶后普通采用凝膠過濾,離子交換層析,吸附層析,親和層析和電泳等規(guī)模小,分辨率高的手段對(duì)酶進(jìn)行進(jìn)一步純化.(2分)4酶的濃縮干燥及結(jié)晶使酶與溶劑分離并結(jié)晶得到酶制劑的過程.普通采用的辦法有旋轉(zhuǎn)蒸發(fā),透析,超濾,冷凍干燥等.(2分)6.固定化細(xì)胞的特點(diǎn)是用固體材料將酶束縛或限制于一定區(qū)域內(nèi),仍能進(jìn)行其特有的催化反映,并可回收及重復(fù)運(yùn)用的一類技術(shù).與游離酶相比,固定化酶在保持其高效專一及溫和的酶催化反映特性的同時(shí),又克服了游離酶的局限性之處,呈現(xiàn)貯存穩(wěn)定性高,分離回收容易,可多次重復(fù)使用,操作持續(xù)可控,工藝簡便等一系列優(yōu)點(diǎn).固定化酶不僅在化學(xué),生物學(xué)及生物工程,醫(yī)學(xué)及生命科學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域的研究異?；钴S,得到快速發(fā)展和廣泛的應(yīng)用,并且由于含有節(jié)省資源與能源,減少或防治污染的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)而符合