酶工程 复习资料
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1。
酶生物合成的模式有哪些?哪一种模式较为适合生产的需要?对于其他的合成模式,应如何调节发酵的条件以使其更为趋近于最佳的模式?酶生物合成的模式·同步合成型·延续合成型·中期合成型·滞后合成型概念:酶的合成与细胞生长同步进行.当细胞进入对数生长期,酶大量产生,细胞生长进入稳定期后,酶的合成随之停止.特点:属于这种类型的酶,其生物合成可以诱导,但不受分解代谢物阻遏和产物阻遏作用。
概念:酶的合成伴随着细胞的生长而开始,但在细胞生长进入平衡之后,酶还可以延续合成较长的一段时间.特点:这种类型的酶可受诱导但不受分解代谢物阻遏和产物阻遏,其对应的mRNA是相当稳定的.概念:酶的合成在细胞生长一段时间以后开始,而在细胞进入平衡期后,酶的合成也随着停止。
特点:酶的合成受到反馈阻遏,而且其所对应的mRNA 是不稳定的.概念:只有当细胞生长进入平衡期后,酶才开始合成并大量积累。
特点:酶的合成受到分解代谢物阻遏作用。
在酶工程生产中为了提高酶的生产率,延长酶的发酵生产周期,酶最理想的生物合成模式应为部分生长偶联型(延续合成型),因为这类酶在发酵过程中没有明显的生长期和产酶区的区别,随细胞生长即有酶的产生,直到细胞生长进入平衡期之后酶还可以合成。
对于其他型的酶,要提高酶产率,可以再细胞选育上,工艺条件等方面加以条件控制。
对于同步合成型的酶,可以采用适当的生产工艺,如降低发酵温度以尽量提高其对应的mRNA的稳定性;对于滞后合成型的酶,在发酵过程中应设法尽量减少甚至借出分解代谢物阻遏,使酶的合成提早开始,控制葡萄糖等易利用碳源,添加一定量的cAMP;对于中期合成型的酶,则要在提高mRNA稳定性和解除阻遏两方面进行.控制末端产物浓度,添加末端产物类似物2。
试以基因调节控制理论说明酶生物合成的分解代谢物阻遏作用、诱导作用及反馈阻遏作用的原理。
-—-操纵子学说是指容易利用的碳源阻遏某些酶(主要是诱导酶)生物合成的现象是指加进某种物质,使酶的生物合成开始或加速进行的过程是指酶催化作用的产物或代谢途径的末端产物使该酶的合成受阻的过程是指在放射免疫测定的基础上发展起来的一种分析方法,它是将酶作为标记物质,使之和抗原(或抗体)结合形成酶与抗原(或抗体)复合物,然后再根据待测抗体(或抗原)与复合物专一且定量的结合关系,通过测定与待测抗体(或抗原)结合的酶的活力,从而计算出待测抗体(或抗原)的量。
酶工程期末复习

酶工程期末复习一、名词解释1、酶工程:是酶的生产、改性与应用的技术过程。
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的技术学科。
2、酶的化学修饰:通过化学基团的引入或除去,使蛋白质共价结构发生改变。
3、必需水:一般将维持酶分子完整空间构象所必需的最低水含量称为必需水。
4、抗体酶:具有催化活性的抗体,即抗体酶。
5、别构效应:调节物与酶分子的调节中心结合之后,引起酶分子构象发生变化,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或变构效应。
6、别构酶:能发生别构效应的酶称为别构酶。
7、酶活力:又称酶活性,是指酶催化某一化学反应的能力。
8、比活力:也称为比活性,是指每毫克酶蛋白所具有的酶活力单位数,一般用IU/mg 蛋白质表示。
9、生物传感器:由生物识别单元和物理转换器相结合所构成的分析仪器。
10、蛋白质工程:是以创造性能更适用的蛋白质分子为目的,以结构生物学与生物信息学为基础,以基因重组技术为主要手段,对天然蛋白质分子的设计和改造。
11、酶反应器12、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,可以反复、连续使用的酶。
13、水活度:是指在一定温度和压力下,反应体系中水的摩尔系数w χ与水活度系数w γ的乘积:ww w γχα=。
14、生物反应器:指有效利用生物反应机能的系统(场所)。
15、酶反应器:以酶或固定化酶作为催化剂进行酶促反应的装置称为酶反应器。
16、活化能:从初始反应物(初态)转化成活化状态(过渡态)所需的能量,称为活化能。
二、填空题1、酶活力测定的方法有终止法和连续反应法。
常用的方法有比色法、分光光度法、滴定法、量气法、同位素测定法、酶偶联分析。
2、酶固定化的方法有吸附法(物理吸附法、离子交换吸附法)、包埋法(网格包埋法、微囊型包埋法、脂质体包埋法)、共价结合(偶联)法、交联法。
3、酶活力是酶催化反应速率的指标,酶的比活力是酶制剂纯度的指标,酶的转换数是酶催化效率的指标。
酶工程复习资料

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。
酶工程的复习

一、判断题(正确“√”,错误“×”)1、两大类酶的分类和命名总原则相同。
(√)2、所有植物细胞的生长和次生代谢产物的生产要求一定的光照。
(×)3、只要有诱导物存在,就能诱导酶的合成。
(×)4、分解代谢物阻遏作用是由葡萄糖等容易利用的碳源直接引起的。
(×)5、所有迅速代谢能源都能阻抑较慢代谢能源所需酶的合成。
(√)6、培养基只是用于细胞培养的各种营养物质的混合物。
(×)7、培养基中既为细胞提供营养,又为细胞提供营养能量的物质是碳源。
(√)8、酶的提取与分离纯化的依据是酶与杂质性质的不同进行的。
(√)9、在固定化细胞的培养系统中,细胞只包括固定在载体上的细胞。
(×)10、固定化原生质体与固定化细胞一样可以进行生长繁殖和新陈代谢。
(×)11、酶生物合成的模式有四种,每一种都是固定的不变的。
(×)12、凝胶层析中分配系数Ka不可能大于1。
(×)13、在任何情况下,净电荷为零的颗粒在电场都不移动。
(×)14、用热处理法进行酶的固定化时没有用到载体。
(×)15、每一种酶的固定化方法只能单独使用。
(×)16、酶的应用形式不同,其所使用的反应器也不同。
(√)17、采用共价结合法制备的固定化酶具有很好的稳定性。
(√)二、填空题表示固定化酶应用价值大小的指标是(相对酶活力)。
(结构)基因上的遗传信息可以转录成mRNA上的遗传密码。
分解代谢物阻碍作用的关键性控制因子是(cAMP)。
4、测酶活力时是测反应液中(底物或产物)的变化量。
5、酶的提取与分离纯化的内容有(细胞破碎、酶的提取、酶的分离纯化)。
6、1926年,萨姆纳首先制得(脲)酶结晶,并指出酶的本质是蛋白质。
根据所使用的细胞种类不同,生物合成法分为(微生物发酵产酶,动植物细胞产酶)。
影响适应型酶生物合最主要的因素是(酶对所对应的mRNA的稳定性以及培养基中的阻遏物的存在)。
大学《酶工程》考试复习资料

1.酶生物合成法生产的主要工艺过程包括那几个步骤?(1)用作培养菌种及扩大生产的发酵罐的培养基的配制(2)培养基、发酵罐以及辅助设备的消毒灭菌(3)将已培养好的有活性的纯菌株以一定量转接到发酵罐中(4)接种到发酵罐中的菌株控制在最适条件下生长并形成代谢产物(5)将产物抽提并进行精制(6)回收或处理发酵过程中产生的废物和废水2.如何控制微生物发酵产酶的工艺条件?发酵过程中,为了能对生产过程进行必要的控制,需要对有关工艺参数进行定期取样测定或进行连续测量。
参数中,对发酵过程影响较大的有温度、PH、溶解氧浓度等。
(1)温度:温度对发酵的影响是多方面的,主要表现在对细胞生长、产物形成、发酵液的物理性质和生物合成方面。
例如:枯草杆菌的最适温度为34--37℃,黑曲霉的最适温度为28--32℃(2)pH:发酵过程中pH的变化取决于所用的菌种、培养基的成分和培养条件。
微生物生长和生物合成都有其最适和能够耐受的pH范围,大多数微生物生长的最适pH6.3-7.5,霉菌和酵母生长的最适pH4-6,放线菌生长的最适pH7-8。
(3)溶解氧浓度:对于好氧发酵,溶解氧浓度是最重要的参数之一。
好氧性微生物深层培养时,需要适量的溶解氧以维持其呼吸代谢和某些产物的合成,氧的不足会造成代谢异常,产量降低。
简述凝胶层析、亲和层析、离子交换层析的原理和操作要点?离子交换层析原理:根据待分离物质带电性质不同的分离纯化方法。
操作:a上样:上样体积不十分严格。
b洗脱:增加溶液的离子强度c梯度洗脱法:改变溶液的pHd再生:用0.5mol/LNaOH和0.5mol/L NaCl混合溶液或0.5mol/L HCl处理。
凝胶层析原理:利用某些凝胶对于不同分子大小的组分阻滞作用的不同。
大分子物质不能进入凝胶孔内,在凝胶颗粒之间的空隙向下移动,并最先被洗脱出来;小分子物质可自由出入凝胶孔,流程长而后流出层析柱。
操作:a凝胶的选择和处理,根据相对分子质量范围选择相应型号的凝胶介质。
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。
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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。
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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。
Km 增大不变减小 Vm 不变减小减小酶的生产方法:提取分离法,生物合成法,化学合成法第二章经过预先设计,通过人工操作,利用微生物的生命活动获得所需要的酶的技术过程,称为酶的发酵生产。
酶的发酵生产是当今产酶的主要方法,因为微生物具有种类多、繁殖快、易培养、代谢能力强等特点。
1. 试述酶生物合成的基本过程。
a. RNA的生物合成——转录:转录的起始、RNA链的延伸、转录的终止、RNA前体加工成为成熟的RNA分子。
b.蛋白质的生物合成——翻译:氨基酸活化生成氨酰-tRNA、肽链合成的起始、肽链的延伸、肽链合成的终止、蛋白质前体加工修饰成具有特定空间结构的功能蛋白。
2. 何谓酶生物合成的诱导作用?是简述其原理。
加入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。
原理:当无诱导物存在时,调节基因产生的阻遏蛋白与操纵基因结合,覆盖RNA聚合酶的结合部位,RNA聚合酶无法与启动基因结合,结构基因无法转录,酶合成受受阻。
当诱导物存在时,其与阻遏蛋白结合,使阻遏蛋白构象发生改变而降低与操纵基因的结合能力,RNA聚合酶与启动基因结合,结构基因正常转录,相应酶得以表达。
3. 什么是酶生物合成的反馈阻遏作用?试简述其原理。
酶生物合成反馈阻遏作用指酶催化反应的产物或代谢途径的末端产物使酶的生物合成受到阻遏。
原理:无阻遏物存在时,调节基因产物阻遏蛋白无法与操纵基因结合,结构基因正常转录,相应酶得以正常表达。
当阻遏物存在时,其与阻遏蛋白结合使之空间构象发生改变,阻遏蛋白与操纵基因结合,抑制RNA聚合酶与启动基因的结合,下游结构基因转录受阻,酶无法正常表达。
4. 简述分解代谢的阻遏作用的原理及解除方法。
分解代谢阻遏之所产生,是因为细胞内某些物质经分解代谢产生ATP,ATP则是由ADP 和AMP经磷酸化转变而来,ATP合成,即意味着胞内ADP、AMP浓度下降,cAMP通过水解作用以补充胞内AMP浓度,故胞内cAMP浓度下降。
同时腺苷酸环化酶活性降低,cAMP合成受阻,致使胞内cAMP 浓度进一步降低。
故而cAMP-CAP复合物浓度随之降低,启动基因特定部位无足够cAMP-CAP复合物与之结合从而抑制了RNA聚合酶与启动基因的结合,结构基因无法表达,酶合成受阻。
解除方法:在培养环境中控制某种易降解物质的量,或在必要时添加适量的cAMP。
5. 酶的生物合成有哪几种模式?同步合成型、延续合成型、中期合成型、滞后合成型。
6、如何控制微生物发酵产酶的工艺条件?a.保藏的菌种用于生产之前要通过细胞活化使细胞的生命活力得以恢复;b.根据不同细胞和不同用途的不同要求配置各营养组分适宜的培养基;c.根据不同菌种、不同产物、不同工艺条件等不同情况调节培养基pH、温度、溶解氧量使之处于适宜状态。
7.提高酶产量的措施主要有哪些?添加诱导物、控制阻遏物浓度、添加表面活性剂、添加产酶促进剂。
10.简述固定化微生物细胞发酵产酶的特点?提高产酶;可以反复使用或连续使用较长时间;基因工程菌的质粒稳定、不易丢失;发酵稳定性好;缩短发酵周期,提高设备利用率;产品容易分离纯化;适于胞外酶等胞外产物的生产。
11.固定化微生物原生质体发酵产酶有何特点?变胞内产物为胞外产物;提高产酶率;稳定性较好;易于分离纯化。
第三章动植物细胞培养产酶2,何为抗体酶?试述获得抗体酶的主要方法。
答: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。
1)半抗原诱导法。
以预先设计的过渡态类似物作为半抗原,与载体蛋白(如牛血清蛋白)偶联制成抗原,然后免疫动物,再经过单克隆抗体制备技术制备,分离,筛选得到所需的抗体酶。
2)酶蛋白诱导法。
是以某种酶蛋白作为抗原诱导抗体酶产生的方法。
首先选定一种酶蛋白作为抗原来免疫某种动物,在酶蛋白抗原的诱导下,动物体内产生与酶分子特异结合的抗体;再将获得的酶抗体来免疫该动物,并采用单克隆抗体制备技术制备得到与酶抗体特异结合的抗抗体。
那么抗抗体结合部位的构象与用作抗原的酶分子的结合中心的构象相同。
对抗抗体进行筛选,就有可能获得具有催化活性的抗体酶。
3,植物细胞培养产酶有何特点?答:1)产率高。
2)生产周期(与完整植株相比较)短,一般为15~30天。
3)易于管理,减轻劳动强度。
4)提高产品质量。
5)其他:对剪切力敏感,生产周期长,许多植物细胞的生长和代谢需要一定的光照。
5,试述植物细胞产酶的工艺条件及其控制。
答:1)温度的控制。
一般为25度左右。
通常不高于35度,不低于20度。
2)PH的控制。
一般为PH5.5~5.8。
通常介于5.0~6.0的微酸性范围。
3)溶解氧的调节控制。
一般通过通风和搅拌来供给。
不能太强烈,以免破坏细胞。
4)光照的控制。
根据植物细胞的特性及目标次级代谢物的种类不同,进行光照的调控。
5)前体的添加。
为提高次级代谢物产量在培养过程中添加目的代谢物的前体。
6)刺激剂的应用。
促使植物细胞的物质代谢朝着生成某些次级代谢物的方向进行,强化次级代谢物的生物合成,提高某些次级代谢物的产率。
6,动物细胞培养过程中要注意控制哪些工艺条件?答:1)温度。
一般在36.5度,允许波动范围在0.25度之内。
2)PH。
一般在PH7.4条件下生长最好,通常在7.0~7.6的微碱性范围内。
3)渗透压。
一般在700~850kPa范围内。
4)溶解氧。
一般通过调节进入反应器的混合气体的量及其比例调控溶解氧。
混合气体由空气,氧气,氮气,二氧化碳四种气体组成。
二氧化碳兼有调节供氧和调节PH的双重作用。
7,举例说明动物细胞产酶的工艺过程。
答:以生产组织纤溶酶原活化剂为例:1)配制人黑色素瘤细胞培养基。
2)人黑色素瘤细胞培养:A将人黑色素瘤的种质细胞用胰蛋白酶消化处理,细胞分散后,用PH4.7的磷酸缓冲液洗涤,计数,稀释成细胞悬浮液;B在消毒好的反应器中装进一定量的培养液,将上述细胞悬浮液接种至反应器中,接种浓度为1000~3000个细胞/ml,于37度的CO2培养箱中,通入含5%CO2的无菌空气,培养至长成单层致密细胞;C倾去培养液,用PH7.4的磷酸缓冲液洗涤细胞2~3次;D换入一定量的无血清Eagle 培养液,继续培养;E每隔3~4天,取出培养液进行tPA(组织纤溶酶原活化剂)的分离纯化;F再向反应器中加入新鲜的无血清Eagle培养液,继续培养,以获得大量tPA。
3)组织纤溶酶原活化剂的分离纯化。
在获得的上述培养液中加入一定量的蛋白酶抑制剂和表面活性剂,过滤去沉淀,适当稀释后,采用亲和层系技术进行分离,得到tPA溶液。
经过浓缩,葡聚糖G-150凝胶层次,冷冻干燥,得到精制tPA干粉。
第四章1细胞破碎的方法:机械破碎法通过机械运动产生剪切力,使组织细胞破碎物理破碎法通过各种物理因素,使组织细胞的外层结构破坏,而使细胞破碎化学~ 通过各种化学试剂对细胞膜的作用,从而使细胞破碎酶促~ 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,从而达到细胞破碎 2.酶提取主要方法:盐溶液提取酸~ 碱~ 有机溶剂提取 3 酶沉淀分离方法的原理 P-91 表4-3特点:盐析法主要用于蛋白类酶的分离纯化,盐析时,温度一般维持室温,对温度敏感的酶应低温条件,溶液的PH应调到欲分离的酶等电点附近等电点主要用于从粗酶液中除去某些等电点相距较大的杂蛋白。
加酸或加碱的过程中,要一边搅拌一边慢慢加,以防局部过酸或过碱,引起酶变性失活。
有机溶剂分离效果受溶液PH的影响。
该方法比盐析法洗出的沉淀易于离心或过滤分离,不含无极盐,分辨率也高,但容易引起酶变性失活,所以必须在低温条件下操作,而且沉淀析出后要尽快分离,减少有机溶剂对酶的影响复合`~ 复合沉淀剂与酶形成复合物,溶解度降低选择性~ 对酶没有明显影响4 膜分离技术借助一定孔径的高分子膜,将不同大小不同形状不同特征的物质颗粒或分子进行分离的技术称为~应用超滤蛋白质除盐浓缩及分离纯化反渗透海水淡化电场膜分离:脱盐海水淡化纯水制备,从发酵液中分离柠檬酸,谷氨酸及凝胶电洗脱。
5 超临界萃取又称超临界流体萃取,是利用欲分离物质与杂质在超临界流体中溶解度不同而达到分离的一种萃取技术特点 P-129双水相萃取利用溶质在两个互不相溶的水相中溶解度不同而达到分离特点P-128影响因素第3段 6 离子交换层析利用离子交换剂的可解离集团对各种离子的亲和力不同而达到分离目的一种层析分离方法。
要点离子交换剂的选择处理装柱上柱洗脱和收集再生亲和层析利用生物分子与配基之间所具有的可逆亲和力,使生物分子分离纯化的技术控制好温度 PH等条件,以免酶失活母体和配基的偶联结合凝胶层析利用流动相中所含各种组分的相对分子质量不同而达到物质分离的一种层析技术操作要点制备胶时,防止气泡产生,为此将各种所需比例的贮存液混合以后,应该抽气处理 2 洗脱液体积一般为凝胶床体积的120% 3上柱体积为凝胶床10%,不得超过30% 凝胶的选择与处理装柱上柱洗脱7 连续凝胶电泳:只用一层凝胶,采用相同的PH和相同的缓冲液不连续凝胶电泳:采用2或3层性质不同的凝胶重叠起来使用,采用2中不同的PH和不同缓冲液,能使浓度较低的各种组分在电泳过程中浓缩成层,从而提高分辨率梯度连续凝胶电泳:采用自上而下浓度逐渐升高,孔径逐渐减小的梯度凝胶电泳。