酶工程课程复习要点
酶工程重点
酶工程考点一、名词解释1.酶工程：把酶学基本原理与化学工程技术及基因重组技术有机结合而形成的新型应用技术，主要研究酶的生产、纯化、固定化技术，酶分子结构的修饰和改造，以及在工农业、医药卫生和理论研究等方面应用的一门技术。
2.酶的转换数：表示在单位时间内，酶分子中每个活性中心或每个分子酶所能转化的底物分子数，单位为min-，是酶催化效率的一个指标。
3.酶的发酵生产：为了经济有效利用细胞所生产特定酶，通过人工操作控制，利用细胞（包括微生物细胞、植物细胞和动物细胞）的生命活动，大规模发酵生产人们多需要的酶的技术过程。
4.酶的比活力：指在特定条件下，单位质量蛋白质或RNA所拥有的酶活力单位数：酶的比活力=酶的活力单位数（U）/酶蛋白质量（mg）。
5.酶的总活力：6.酶反应动力学：酶反应动力学是研究酶反应速度规律以及各种因素对酶反应速度影响的科学。
7.2-DE(双向电泳)：又称二维电泳，是将等点聚焦和聚丙烯酰胺凝胶电泳技术联合使用的一种分离鉴定技术。
8.HPLC（高效液相色谱）： HPLC 是以液体为流动相，采用高压输液系统，将具有不同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲液等流动相泵入装有固定相的色谱柱，在柱内各成分被分离后，进入检测器进行检测，从而实现对试样的分析。
9.诱导物：诱发诱导酶合成的物质称为诱导物。
10.固定化细胞：利用物理或化学手段将具有一定生理功能的生物细胞（微生物细胞、植物细胞或动物细胞）限制或定位在特定的空间区域，作为可重复使用的生物催化剂而加以利用，这些细胞称为固定化细胞。
11.细胞包埋法：将细胞包埋在多孔载体内部而制成固定化细胞的方法。
12.酶的包埋法：将酶分子截留在具有特定网状结构载体中的一种固定化方法。
13.酶活的国际单位：在标准条件下（25℃、最适pH、最适底物浓度）下，酶每分钟催化1μmol底物转化或催化1μmol底物产生多需要的酶量定义为一个国际单位（U）二、简答题1.目前世界上七大高新技术？答：现代生物技术、航天技术、信息技术、激光技术、自动化技术、新能源技术和新材料技术。
酶工程复习要点
名词解释：酶工程：酶的生产、改性与应用的技术过程称为酶工程。
固定化酶：固定在载体上并在一定的空间范围内进行的催化反应的酶固定化活细胞：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。
固定化细胞能进行正常的生长、繁殖和新陈代谢固定化原生质体：固定在载体上，在一定的空间范围内进行新陈代谢的原生质体。
膜分离技术：借助一定孔径的高分子薄膜，将不同大小、形状、性质的颗粒或分子进行分离的技术。
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，而达到细胞破碎的方法。
结晶：是指物质以晶体的状态从蒸汽或溶液中析出的过程。
萃取分离：利用溶质在互不相溶的两相之间分配系数的不同而使溶质得到纯化或浓缩的方法。
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。
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，使酶分子的空间构象发生改变，从而改变酶的催化特性的方法。
肽链有限水解修饰：肽链的水解在限定的肽键上进行，称为肽链有限水解。
利用肽链的有限水解，其分子质量减少，既可以在基本保持酶活力的同时使酶的抗原性降低或消失，又可以使酶的空间结构发生某些精细的改变，从而改变酶的特性和功能的方法，称为肽链有限水解修饰。
氨基酸置换修饰：将酶分子肽链上的某一个氨基酸置换成另一个氨基酸，从而改变酶的催化特性的修饰方法。
原生质体融合育种：就是把两个亲本的细胞分别去掉细胞壁，获得原生质体，将两亲本的原生质体在高渗条件下混合，由聚乙二醇（PEG）作为助融剂，使它们互相凝集，发生细胞质融合，接着两亲本基因组由接触到交换，从而实现遗传重组的方法进行育种基因工程育种：改变细胞调节基因，使菌种由诱导型变为组成型。
增加结构基因的拷贝数，增加细胞专一性酶的生产.组成酶：细胞固有的酶类。
诱导酶：是细胞为适应外来底物或其结构类似物而临时合成的一类酶。
分解代谢物阻遏：指细胞内同时有两种分解底物（碳源或氮源）存在时，利用快的那种分解底物会阻遏利用慢的底物的有关酶合成的现象反馈阻遏：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反馈抑制：是最终产物抑制作用，在合成过程中，有些微生物合成途径的终点产物对该途径酶的活性调节，所引起的抑制作用。
酶工程课程复习要点
4. 固定化细胞、固定化原生质体发酵产酶的特点；
5. 植物细胞的特点，植物细胞培养酶的具体过程及操作要点 6. 动物细胞的特点，动物细胞培养的一般过程及其特殊性，动 物细胞的器壁依赖性，动物细胞培养的培养基和培养条件特 点； 7. 蛋白类酶的提取过程，适用于酶蛋白分离的各种提取方法之 分离原理等。如何保持分离过程中酶的活性？
8. 酶的改造方法：物理、化学、生物和人工模拟方法 9. 酶分子修饰的主要方法和酶修饰的三种作用； 10. 大分子结合修饰（PEG修饰）、侧链基团修饰、氨基酸置 换修饰等的原理和一般过程； 11. 酶的生物法改造（定点突变和定向进化）：酶定向进化的
基本概念及过程，基因突变方法，筛选的方法
12. 酶的固定化方法及其特点比较，主要是四种基本固定化方 法的特点及其比较；酶固定化的优势与性质变化（活性、稳 定性和连续使用）
13.细胞固定化方法及其应用特点（吸附和包埋法）； 14. 酶的人工模拟概况，抗体酶的概念和基本制备过程 15. 非水相酶促反应的种类（有机相、超临界流体、气相、离 子液体等） 16. 水和溶剂对酶促反应的影响:必须水概念、水含量的控制、
溶剂极性系数、溶剂的选择等；酶在有机溶剂中的催化特性
变化； 17. 酶反应器的类型（按照操作方式、酶的使用形式分类）和 混合方式、特点及选择，酶反应器的选择方法，酶反应器的 设计主要步骤。 18. 酶的应用：结合具体内容进行归纳。
5、植物细胞培养需要无机盐吗？请简述培养基中无机盐的配置方法；
6、植物细胞生长需要光照，请根据不同培养方式给出光照的实现方式； 7、何为动物细胞的锚地依赖性，培养过程中如何克服锚地依赖性的影响；
酶工程复习要点
1、酶的催化作用特点：具有专一性，催化效率高和反应条件温和等显著特点。
2、酶研究的两个方向：理论研究方向和应用研究方向。
理论研究方向：酶的理化性质、催化性质、催化机制等。
应用研究：促进了酶工程的形成。
3、酶工程的定义：利用酶或者微生物细胞，动植物细胞，细胞器，借助于酶的催化作用，通过工程学手段生产产品或提供社会服务的科学体系。
4、酶工程的应用范围：①对生物资源中天然酶的开发和生产②自然酶的分离纯化与鉴定技术③酶的固定化技术④酶反应器的研制与应用⑤与其它生物技术领域的交叉与渗透。
5、酶工程的组成：①酶的发酵生产②酶的分离纯化③酶分子修饰④酶和细胞固定化⑤酶反应器和酶的应用等方面。
6、酶工程的主要任务：通过预先设计，经过人工操作控制而获得大量所需的酶，并通过各种方法使酶发挥其最大的催化功能。
8、酶的分类：第1类，氧化还原酶；第2类，转移酶；第3类，水解酶；第4类，裂合酶；第5类，异构酶；第6类，合成酶；第7类，核酸类酶。
9、酶的作用机制：酶的催化机理可能与几种因素有关：酶与底物结合时，两者构象的改变使它们互相契合，底物分子适当地向酶分子活性中心靠近，并且趋向于酶的催化部位，使活性中心这一局部地区额底物浓度大大增高，并使底物分子发生扭曲，易于断裂。
在另一些情况中，可能还有一些其他的因素使酶反应速度稍有一些提高，如酶与底物形成有一定稳定度的过渡态中间物——共价的ES中间物，这种ES中间物又可迅速地分解成产物，又如酶活性中心的质子供体和质子受体对底物分子进行了广义的酸碱催化等。
10、酶的催化能力：酶仅能改变化学反应的速度，并不不能改变化学反应的平衡点。
酶本身在反应前后也不发生变化例如肽键遇水自发地进行水解的反应极为缓慢，当有蛋白酶存在时，这个反应则进行得十分迅速，可降低反应的活化能。
在一个化学反应体系中，反应开始时，反应物(S)分子的平均能量水平较低为“初态”，在反应的任何一瞬间反应物中都有一部分分子具有了比初态更高一些的能量，高出的这一部分能量称为活化能，使这些分子进入“过渡态”，这时就能形成或打破一些化学键，形成新的物质——产物（P）。
酶工程 复习资料
第一章绪论1.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。
酶工程的主要内容包括：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。
酶工程的主要任务是经过预先设计，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？酶是生物催化剂，与非酶催化剂相比，具有专一性强、催化效率高和作用条件温和等显著特点。
3.简述影响酶催化作用的主要因素。
酶的催化作用受到底物浓度、酶浓度、温度、pH、激活剂浓度、抑制剂浓度等诸多因素的影响。
5.简述酶活力单位的概念和酶活力的测定方法。
酶活力单位：在特定条件下（温度可采用25℃，pH等条件均采用最适条件），每1min催化1μmol的底物转化为产物的酶量定义为1个酶活力单位，这个单位称为国际单位（IU）。
在特定条件下，每秒催化1mol底物转化为产物的酶量定义为1卡特（kat）酶活力的测定方法：振荡测定法，酶柱测定法，连续测定法，固定化酶的比活力测定，酶结合效率与酶活力回收率的测定，相对酶活力的测定。
或者测定方法：化学测定法、光学测定法、气体测定法其它.酶的发展历史：4000多年前的夏禹时代——酿酒技术。
3000多年前的周朝——制造饴糖、食酱等食品。
1833年——佩恩和帕索兹从麦芽的水抽提物中得到淀粉酶。
19世纪中叶——巴斯德对酵母的乙醇发酵进行研究。
1913年——米彻利斯和曼吞根据中间产物学说，推导出米氏方程。
1926年——萨姆纳得到脲酶结晶，并证明它具有蛋白质的性质。
1960年——雅各和莫诺德提出操纵子学说。
1982年——切克发现核酸类酶。
1983年——阿尔特曼发现核糖核酸酶P的RNA 部分M1RNA具有核糖核酸酶P的催化活性。
酶的专一性分为绝对专一性和相对专一性。
相对专一性又可分为键专一性和基团专一性米氏方程：酶的可逆性抑制作用可以分为竞争性抑制、非竞争性抑制和反竞争性抑制。
酶工程复习
酶工程复习一、名词解释1、诱导与阻遏：诱导是加进某种物质，使酶的生物合成开始或加速进行的过程。
阻遏是容易利用的碳源的分解代谢的产物阻遏某些酶（主要是诱导酶）生物合成的现象。
2、最适生长温度与最适生产温度：最适生长温度是在该温度下，微生物细胞的生长速率最大。
最适产酶温度低于最适生长温度，在较低温度下，提高酶的稳定性，延长细胞产酶时间。
3、生长因子：细胞生长繁殖不可缺少的微量有机化合物，如aa, 嘌呤，嘧啶，激素4、等电点沉淀利用两性电解质在等电点时溶解度最低，以及不同的两性电解质有不同的等电点这一特性，通过调节溶液的pH值，使酶或杂质沉淀析出，从而使酶与杂质分离的方法称为等电点沉淀。
5、盐析沉淀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点，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。
6、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。
7、分子内交联修饰：含有双功能基团的化合物（双功能试剂）如戊二醛、己二胺、葡聚糖二乙醛等，可以在酶蛋白分子中相距较近的两个侧链基团之间形成共价交联，从而提高酶的稳定性的修饰方法称为分子内交联修饰。
8、酶的有限水解修饰：在肽链的限定位点进行水解，使酶的空间结构发生某些精细的改变，从而改变酶的特性和功能的方法，称为肽链有限水解修饰。
9、酶的定点突变技术：定点突变技术是指在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的操作技术。
10、侧链基团修饰：采用一定的方法(一般为化学法)使酶分子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侧链基团修饰。
11、抗体酶（Catalytic antibody) ，又称催化抗体，是指通过一系列化学与生物技术方法制备出的具有催化活性的抗体，它除了具有相应免疫学性质，还类似于酶，能催化某种活性反应,是一种新型人工酶制剂，是一种具有催化功能的抗体分子。
酶工程考点
酶工程考点2021年酶工程复习要点（老师给）1.酶工程的发展历史；氨基酰化酶、青霉素酰化酶、葡萄糖异构酶、天冬氨酸酶等酶的应用；常见酶如蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶、糖苷酶和果胶酶等的作用机理；酶的三大催化特性；a)氨基酰化酶：催化剂dl-氨基酸生产l-氨基酸。
b)青霉素酰化酶：青霉素酰化酶，又称为青霉素酰胺酶或青霉素氨基水解酶。
该酶已大规模应用于工业生产β-内酰胺类抗生素的关键中间体和半制备β-内酰胺类抗生素。
c)葡萄糖异构酶：用于淀粉酶生产，进行葡萄糖异构化反应。
生产果葡糖浆，以代替蔗糖。
d)天冬氨酸酶：催化富马酸和氨生成天冬氨酸。
e)蛋白酶:将蛋白质多肽链从中间阻断或从两端逐一水解，分解成氨基酸。
f)脂肪酶:水解酶类，能逐步的将甘油三酯水解成甘油和脂肪酸。
g)纤维素酶：复合酶，水解纤维素分解成葡萄糖的一组酶的总称。
h)糖苷酶：又称糖苷水解酶，就是所有可以水解糖苷键的酶类的总称。
i)果胶酶：就是指水解植物主要成分―果胶质的酶类。
j)酶的三大催化特性:专一性强、催化效率高、作用条件温和。
2.酶生物合成的调节机理（主要就是原核生物）：mRNA水平调节，操纵子概念；分解代谢（葡萄糖效应原理）、诱导Dozul（诱导物的种类）、新陈代谢产物Dozul；a)原核生物中酶合成的调节主要是转录水平的调节，主要有三种模式，即分解代谢物Dozul促进作用，酶制备的诱导促进作用和酶制备的意见反馈Dozul促进作用。
b)操纵子（operon）是一组功能上相关，受同一调控区控制的基因组成的一个遗传单位。
c)分解代谢物阻遏作用（葡萄糖效应）：当葡萄糖作碳源时，葡萄糖的降解物对腺苷酸环化酶存有抑制作用，camp的浓度减少，引致cap-camp复合物增加，启动基因的适当位点没足够多的cap-camp复合物融合，rna聚合酶无法融合启动基因的适当位点，mRNA无法展开，酶的生物合成受制约。
d)酶合成的诱导作用是加入某些物质使酶的生物合成开始或加速的现象。
酶工程复习资料
由活细胞产生的生物催化剂，具有特殊作用的蛋白质，能在生命体内(包括动物、植物和微生物)催化一切化学反应，维持生命特征。
是酶学基本原理与化学工程相结合而形成的一门新兴的技术科学， 以应用目的为出发点来研究酶， 利用酶的催化特性并通过工程化将相应原料转化为目的物质的技术。
水溶性酶经物理或者化学方法处理后成为不溶于水的但仍 具有酶活性的一种酶的衍生物，在催化反应中以固相状态作用于底物。
表示酶活力大小的尺度；一个国际单位(IU)是指在特定条件下(25℃)，每分钟内转化 1mol 底物或者催化形成 1mol 产物所需的酶量。
一个 Kat(卡塔尔，酶活性国 际单位)是指每秒钟内转化 1mol 底物所需的酶量， 1 Kat = 6107 IU 。
(酶活力：指酶催化一定化学反应的能力；用在一定条件下， 所催化的反应初速度来表示； 是研究酶的特性，酶制剂生产应用以及分离纯化时的一项必不可少的指标。
) 是酶纯度的量度，是指单位分量酶蛋白所具有的酶活力，单位为 IU/mg 。
比活力越大，酶纯度越高。
比活力=活力单位数/每毫克酶蛋白。
可产生一种组成型调节蛋白(regulatory protein) (一种变构蛋白)，通过与效应物(effector) (包括诱导物和辅阻遏物)的特异结合而发生变构作用，从而改变它与控制基因的结合力。
调节基因常位于调控区的上游。
位于启动基因和结构基因之间的一段碱基顺序，能特异性地与调节基因产生的变构蛋白结合，控制酶合成的时机与速度。
决定某一多肽的 DNA 模板，与酶有各自的对应关系，其中的遗传信息可转录为mRNA ，再翻译为蛋白质。
是指在一定的条件下，用适当的溶剂或者溶液处理含酶原料，使酶充分溶解到 溶剂或者溶液中的过程。
是指在份子水平上不同粒径份子的混合物在通过半透膜时，实现选择分离的技术，半透膜又称为分离膜，膜壁弥漫小孔，根据孔径大小可以分为：微滤膜( )、超滤膜(uF)、纳滤膜(NF)、反渗透膜(RO)等，分离都采用错流过滤方式。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
4. 固定化细胞、固定化原生质体发酵产酶的特点；
5. 植物细胞的特点，植物细胞培养的一般过程及特征要求，如
培养基特点及光照要求等；
植物细胞培养产酶的具体过程及操作要点 6. 动物细胞的特点，动物细胞培养的一般过程及其特殊性，动 物细胞的器壁依赖性，动物细胞培养的培养基和培养条件特 点； 7. 蛋白类酶的提取过程，适用于酶蛋白分离的各种提取方法之 分离原理等。如何保持分离过程中酶的活性？
10、试以聚乙二醇修饰为酶为例论述酶分子修饰对酶功能改进的作
11、哪几类酶反应器适合使用固定化酶，固定化酶强度如何影响反应器选择? 12、对于底物/产物抑制严重的酶反应，如何选择合适的酶反应器
期中考试题目
1.试分析农产品加工副产物作为微生物发酵碳源和氮源之缺点？
2. 如何判断微生物发酵产酶的合成模式？对于滞后合成型产酶模
式，如何提高产酶量和活性？试给出实验方案； 3. 试比较动物细胞培养产酶与微生物发酵产酶的异同点； 4. 某学者采用海藻胶固定化细胞发酵产α-淀粉酶，发现酶产量没 有提高且细胞破碎严重，试分析原因及解决措施；
课程要点
1. 酶工程的发展历史；氨基酰化酶、青霉素酰化酶、葡萄糖异 构酶、天冬氨酸酶等酶的应用； 常见酶如蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶、糖苷酶和果胶酶等的 作用机理；酶的三大催化特性；
2. 酶生物合成的调节机理（主要是原核生物）：转录水平调节
，操纵子概念；分解代谢（葡萄糖效应原理）、诱导阻遏（
诱导物的种类）、代谢产物阻遏；
5. 某学者构建了产纳豆激酶的基因工程菌，但发现该酶在水溶液
中10-12分钟就分解，请提出你的稳定性改造方案；
6. 一种新的氧化酶，结构信息不详且活性不高，但碘乙酸能强烈
抑制其活性，若对该酶进行侧链基团修饰，试给出方案；
思考题汇总
1、举例说明纤维素酶的三种活力测定方法 2、举例说明三种糖苷键水解酶的应用实例 3、试分析淀粉对－淀粉酶的诱导作用机制； 4、对于中期合成型动力学特征的产酶过程，如何提高产酶水平？
5、植物细胞培养需要无机盐吗？请简述培养基中无机盐的配置方法；
6、植物细胞生长需要光照，请根据不同培养方式给出光照的实现方式； 7、何为动物细胞的锚地依赖性，培养过程中如何克服锚地依赖性的影响；
8、请结合动物细胞的特点分析动物细胞反应器设计与放大的策略和注意点；
9、如何确定某一个酶结构中含有组氨酸或酪氨酸，若欲对该酶通过分子修饰 进行改造，简述你的实验思路;
13.细胞固定化方法及其应用特点（吸附和包埋法）； 14. 酶的人工模拟概况，抗体酶的概念和基本制备过程 15. 非水相酶促反应的种类（有机相、超临界流体、气相、离 子液体等） 16. 水和溶剂对酶促反应的影响:必须水概念、水含量的控制、
溶剂极性系数、溶剂的选择等；酶在有机溶剂中的催化特性
变化； 17. 酶反应器的类型（按照操作方式、酶的使用形式分类）和 混合方式、特点及选择，酶反应器的选择方法，酶反应器的 设计主要步骤。 18. 酶的应用：结合具体内容进行归纳。
8. 酶的改造方法：物理、化学、生物和人工模拟方法 9. 酶分子修饰的主要方法和酶修饰的三种作用； 10. 大分子结合修饰（PEG修饰）、侧链基团修饰、氨基酸置 换修饰等的原理和一般过程； 11. 酶的生物法改造（定点突变和定向进化）：酶定向进化的
基本概念及过程，基因突变方法，筛选的方法
12. 酶的固定化方法及其特点比较，主要是四种基本固定化方 法的特点及其比较；酶固定化的优势与性质变化（活性、稳 定性和连续使用）