酶工程期末考试重点

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酶工程考试复习重点

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16. 酶结晶的主要方法?
盐析结晶 有机溶剂结晶 透析平衡结晶 等电点结晶
17. 酶干燥的主要方法?
在固体酶制剂的生产过程中,为了提高酶的稳定性,便于保存、运输和使用,一般都必须进行干燥。常用的干燥方法有:真空干燥、冷冻干燥、喷雾干燥、气流干燥、吸附干燥
18. 试述酶分子修饰的方法和意义。
酶固定化:借助各种物理或化学方法,将酶或细胞固定于水不溶性载体上的过程,称为酶与细胞固定化
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
固定化菌体: 固定于载体上的菌体或菌体碎片, 称为固定化菌体,它是固定化酶的一种形式
包埋法:将酶或含酶菌体包埋于各种多孔载体中,使酶固定化的方法,称为包埋法。
酶活力:即酶活性,是指酶催化一定化学反应的能力。通常以测出的酶促反应速度表示
酶活力单位:在标准条件下(25 ℃ ,最适pH和最适底物浓度)一分钟内催化1微摩尔底物转化为产物所需的酶量。1 IU= 1 mol / min
比活力:表示酶的纯度和活力高低,是酶纯度的一个指标。指在特定条件下,单位质量(mg)酶蛋白或RNA所含的酶活力单位数。
12 酶提取的主要方法?
酶的提取是指在一定的条件下,用适当的溶剂或溶液处理含酶原料,使酶充分溶解到溶剂或溶液中的过程。也称为酶的抽提。盐溶液提取 用于提取在低浓度盐溶液中溶解度较大的酶.酸溶液提取 用于提取在稀酸溶液中溶解度大且稳定性好的酶碱溶液提取 用于提取那些与脂质结合牢固或含有较多非极性基团的酶
一、基本概念
酶:具有生物催化功能的生物大分子。蛋白质:催化体内99%以上的反应;核酸:ribozyme,小于1%
酶工程:是生物工程的主要内容之一,是随着酶学研究的迅速发展,特别是酶的应用推广使酶学和工程学相互渗透结合、发展而成的一门新的技术科学,是酶学、微生物学的基本原理与化学工程有机结合而产生的交叉科学技术。

《酶工程》期末复习题整理

《酶工程》期末复习题整理

第一章1.酶工程:是生物工程的重要组成部分,是随着酶学研究迅速发展,特别是酶的推广应用,使酶学和工程学相互渗透、结合、发展而成的一门新的技术科学,是酶学、微生物学的基本原理与化学工程有机结合而产生的边缘科学技术。

2.化学酶工程:指自然酶、化学修饰酶、固定化酶及化学人工酶的研究和应用3.生物酶工程:是酶学和以基因重组技术为主的现代分子生物学技术结合的产物,亦称高级酶工程。

4.酶工程的组成部分?答:酶工程主要指自然酶和工程酶(经化学修饰、基因工程、蛋白质工程改造的酶)在国民经济各个领域中的应用。

内容包括:酶的产生;酶的分离纯化;酶的改造;生物反应器。

5.酶的结构特点?答:虽然少数有催化活性的RNA分子已经鉴定,但几乎所有的酶都是蛋白质,因而酶必然具有蛋白质四级结构形式。

其中一级结构是指具有一定氨基酸顺序的多肽链的共价骨架;二级结构为在一级结构中相近的氨基酸残基间由氢键的相互作用而形成的带有螺旋、折叠、转角、卷曲等细微结构;三级结构系在二级结构基础上进一步进行分子盘区以形成包括主侧链的专一性三维排列;四级结构是指低聚蛋白中各折叠多肽链在空间的专一性三维排列。

具有低聚蛋白结构的酶(寡聚酶)必须具有正确的四级结构才有活性。

具有活性的酶都是球蛋白,即被广泛折叠、结构紧密的多肽链,其氨基酸亲水基团在外表,而疏水基团向内。

6.酶活性中心:是酶结合底物和将底物转化为产物的区域,通常是整个酶分子中相当小的一部分,它是由在线性多肽链中可能相隔很远的氨基酸残基形成的三维实体。

7.酶作用机制有哪几种学说?答:锁和钥匙模型、诱导契合模型8.酶催化活力的影响因素?答:底物浓度、酶浓度、温度、pH等。

9.酶的分离纯化的初步分离纯化的步骤?答:(一)材料的选择和细胞抽提液的制备1.材料的选择:目的蛋白含量要高,而且容易获得2.细胞破碎方法及细胞抽提液的制备。

为了确保可溶性细胞成分全部抽提出来,应当使用类似于生理条件下的缓冲液。

动物组织和器官要尽可能除去结缔组织和脂肪、切碎后放人捣碎机中。

酶工程期末复习

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。

酶工程期末重点总结

酶工程期末重点总结

酶工程期末重点总结一、酶工程概述酶工程是将酶应用于工业领域的一门科学,通过对酶的研究和改良,可以提高酶的稳定性、催化活力、选择性和产量,以满足工业生产的需求。

酶工程的应用范围广泛,涉及生物技术、医药化学、食品工程等多个领域。

二、酶的产生和分离纯化1. 酶的产生:酶可以通过天然微生物、重组DNA技术等方法进行生产。

天然微生物通过发酵过程产生酶,而重组DNA技术可以将特定基因导入到宿主微生物中,使其产生目标酶。

2. 酶的分离纯化:酶的分离纯化通常包括细胞破碎、组织液处理、沉淀和层析等步骤。

其中,层析是一种常用的分离纯化方法,包括凝胶过滤层析、离子交换层析、亲和层析等。

三、酶的性质和特点1. 酶的性质:酶是一种特殊的蛋白质,具有催化作用。

酶的催化作用是高度选择性的,可以加速化学反应的速率并降低反应的能量活化值。

2. 酶的特点:酶具有高效、低成本、环境友好等特点。

由于酶具有高度选择性,因此可以在温和的条件下催化反应,减少能耗和废弃物产生。

四、酶的改良和优化酶的改良和优化是酶工程的核心内容之一,旨在提高酶的催化活力、选择性和稳定性,以满足工业生产的需求。

1. 酶的改造:通过理性设计和随机突变等手段,改变酶的氨基酸序列,以改善其性质。

常用的改造方法包括点突变、插入突变和删除突变等。

2. 酶的固定化:将酶固定在材料表面或载体上,增加酶的稳定性和重复使用性。

常用的固定化方法包括包埋法、凝胶包覆法和共价固定法等。

3. 酶的进化:通过模拟自然界的进化过程,通过多代选择和酶库筛选等方法,获得具有改良性质的酶。

进化方法包括DNA重组技术、DNA重组酶库和聚合酶链式反应等。

五、酶工程在工业中的应用酶工程在工业中的应用广泛,涉及到生物能源、纺织印染、制药等多个领域。

1. 生物能源:酶可以催化生物质转化为生物能源,如酶解纤维素制备生物乙醇。

2. 纺织印染:酶可以代替传统的化学处理方法,实现更加环保和高效的染色和整理。

3. 制药:酶可以用于合成药物和研发新药,如利用酶合成青霉素等抗生素。

酶工程期末试题及答案

酶工程期末试题及答案

酶工程期末试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 酶工程中常用的酶固定化方法不包括以下哪种?A. 吸附法B. 共价结合法C. 包埋法D. 离心法答案:D2. 下列哪项不是酶的催化特性?A. 高效性B. 专一性C. 可逆性D. 需要高温答案:D3. 酶工程中,酶的来源不包括以下哪种?A. 植物B. 动物C. 微生物D. 无机物答案:D4. 酶的活性中心通常包含哪些元素?A. 金属离子B. 氨基酸残基C. 核酸D. 糖类答案:B5. 下列关于酶工程的描述,错误的是?A. 酶工程是生物技术的一部分B. 酶工程可以提高酶的稳定性C. 酶工程可以提高酶的催化效率D. 酶工程不能改变酶的催化特性答案:D6. 酶工程中,酶的固定化技术主要用于什么目的?A. 提高酶的稳定性B. 增加酶的催化效率C. 便于酶的回收和重复使用D. 以上都是答案:D7. 下列哪种酶在工业生产中应用最广泛?A. 淀粉酶B. 蛋白酶C. 纤维素酶D. 脂肪酶答案:A8. 酶的催化效率通常比无机催化剂高多少倍?A. 10倍B. 100倍C. 1000倍D. 10000倍答案:D9. 酶的专一性是由什么决定的?A. 酶的活性中心B. 酶的氨基酸序列C. 酶的三维结构D. 酶的浓度答案:A10. 酶工程中,酶的催化反应通常在什么条件下进行?A. 高温B. 高压C. 常温常压D. 真空答案:C二、填空题(每题2分,共20分)1. 酶工程是通过___________和___________技术,对酶进行改造和应用的一门学科。

答案:基因工程、蛋白质工程2. 酶的活性中心通常由___________和___________组成。

答案:氨基酸残基、金属离子3. 酶的催化作用是通过___________和___________来实现的。

答案:降低反应活化能、提供反应途径4. 酶工程中,酶的固定化方法主要有吸附法、___________和___________。

酶工程期末重点

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酶工程期末复习第一章绪论1、酶是具有生物催化功能的生物大分子,分为蛋白类酶(P酶)和核酸类酶(R酶)。

2、酶的生产(enzyme production)是指通过各种方法获得人们所需的酶的技术过程。

3、酶的改性(enzyme improving)是通过各种方法改进酶的催化特性的技术过程,主要包括酶分子修饰,酶固定化,酶的非水相催化和酶定向进化等。

4、酶的应用(enzyme application)是通过酶的催化作用获得人们所需的物质,除去不良物质或者获取所需信息的技术过程。

5、酶活力是指在一定条件下,酶所催化的反应初速度。

单位是国际单位IU或卡特(kat)6、酶的比活力(specific activity)是酶纯度的亮度指标,是指在特定条件下,单位重量蛋白质或RNA所具有的酶活力单位数。

7、酶的生产方法可以分为提取分离,反生物合成法和化学合成法三种。

(1)何谓酶工程,试述其主要内容和任务酶工程是指酶的生产、改性和应用的技术过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、酶固定化、酶的非水相催化、酶定向进化、酶反应器、酶的应用主要任务:经过预先设计,通过人工操作,优质生产获得人们所需的酶,并通过各种方法改进酶的催化特性,充分发挥其催化功能,对酶进行高效应用(2)酶有哪些显著的催化特性?专一性强、催化效率高、作用条件温和(3)简述影响酶催化作用的主要因素底物浓度(主要)、酶浓度、温度、pH、激活剂浓度、抑制剂浓度(4)简述酶活力单位的概念和测定酶活力的基本步骤-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1微摩尔的底物转化为产物的酶量定义为1个酶活力单位。

基本步骤:(1)根据酶催化的专一性,选择适宜的底物,并配制成一定浓度的底物溶液。

(2)根据酶的动力学性质,确定酶催化反应的温度、pH、底物浓度、激活剂浓度等反应条件(3)在一定的条件下,将一定量的酶液和底物溶液混合均匀,适时记下反应开始的时间。

酶工程考试重点

酶工程考试重点

第一章绪论1.酶工程:酶的生产与应用的技术过程叫酶工程。

2.酶:酶是具有生物催化功能的生物大分子。

3.酶的分类:①蛋白类酶(P酶)【氧化还原酶,转移酶、水解酶、裂合酶,异构酶,合成酶】;②核酸类酶(R酶):a 分子内催化R酶(自我剪切酶,自我剪接酶);b 分子间催化R酶(DNA剪切酶,RNA剪切酶,多肽剪切酶···)4.酶的命名:底物名称+催化反应的类型+酶。

如葡萄糖氧化酶。

5.酶活力单位:在特定条件下,每1min催化1umol(微摩尔)的底物转化为产物的酶量定义为1个酶活力单位。

国际单位IU。

6.酶比活力:酶的比活力是酶纯度的一个指标,是指在特定条件下,单位质量(mg)蛋白质或RNA所具有的酶活力单位数。

酶比活力=酶活力(单位)/mg(蛋白质或RNA)7.酶工程发展概况:1894年日本的高峰让吉从米曲霉中制备得到高峰淀粉酶,开创了近代酶的生产和应用的先例。

1949年微生物液体深层培养技术成功地应用于细菌α-淀粉酶的发酵生产,揭开了现代酶制剂工业的序幕。

1960年,法国的雅各和莫诺德提出操纵子学说,为酶的生物合成提供了理论根据。

20世纪80年代的动植物细胞培养技术,为酶的生产提供了新途径。

随着酶生产技术的发展,酶在医药、食品、工业、农业、能源、环保和科研等领域得到广泛应用。

此后产生酶固定化和分子修饰技术。

第二章酶生物合成的基本理论1.酶的生物合成:指细胞内RNA和蛋白质的合成过程。

2.转录:以DNA为模板,以核苷三磷酸为底物,在依赖DNA的RNA聚合酶的作用下,生成RNA的过程。

转录分以下四步:㈠转录的起始:RNA的生物合成的起始位点是在DNA的启动基因(启动子)上。

识别启动基因的任务由σ因子完成。

σ因子的作用是转录的起始所必需,故又称为转录因子。

起始阶段的重要问题是RNA聚合酶与DNA的启动基因的相互作用。

㈡RNA链的延伸:核心酶沿着模板DNA移动,DNA的双链逐渐解旋,按照模板上的碱基序列,逐个加入与其互补的核苷三磷酸,聚合生成多聚核苷酸链。

酶工程笔记和期末重点教案

酶工程笔记和期末重点教案

一、前言【教学目标】1. 了解酶工程的定义、发展历程及应用领域。

2. 掌握酶的特性,包括高效性、专一性和易受环境影响的特性。

【教学内容】1. 酶工程的定义和发展历程。

2. 酶的应用领域,如食品工业、医药工业、环境保护等。

3. 酶的特性及其在催化反应中的优势。

【教学方法】采用讲解、案例分析、小组讨论等方式进行教学。

【教学时长】45分钟二、酶的性质与酶活性【教学目标】1. 掌握酶的化学本质和结构特点。

2. 了解酶活性的影响因素,如温度、pH、酶浓度等。

【教学内容】1. 酶的化学本质和结构特点。

2. 酶活性的定义及其单位。

3. 温度对酶活性的影响及最适温度的确定。

4. pH对酶活性的影响及最适pH的确定。

5. 酶浓度对酶活性的影响。

【教学方法】采用讲解、实验演示、小组讨论等方式进行教学。

【教学时长】90分钟三、酶的分离与纯化【教学目标】1. 掌握酶的分离与纯化的方法和技术。

2. 了解酶的纯化程度及其在催化反应中的重要性。

【教学内容】1. 酶的分离与纯化的方法,如凝胶过滤、离子交换、亲和层析等。

2. 酶的纯化程度及其判断方法。

3. 酶的纯化在催化反应中的重要性。

【教学方法】采用讲解、实验演示、小组讨论等方式进行教学。

【教学时长】90分钟四、酶的固定化技术【教学目标】1. 掌握酶的固定化技术及其分类。

2. 了解固定化酶的优势和局限性。

【教学内容】1. 酶的固定化技术,如物理吸附、共价结合、包埋等。

2. 固定化酶的优势,如易于回收、可重复使用等。

3. 固定化酶的局限性,如酶活性降低、传质效率降低等。

【教学方法】采用讲解、实验演示、小组讨论等方式进行教学。

【教学时长】90分钟五、酶工程的应用【教学目标】1. 掌握酶工程在各个领域的应用。

2. 了解酶工程的发展趋势和前景。

【教学内容】1. 酶工程在食品工业中的应用,如面包制作、乳品制作等。

2. 酶工程在医药工业中的应用,如药物合成、基因工程等。

3. 酶工程在环境保护中的应用,如废水处理、生物降解等。

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酶:是由活细胞产生的,在细胞内、外一定条件下都能起催化作用的具有高效率和高度专一性的一类特殊蛋白质或核酸,酶能在机体内十分温和的条件下高效率地起催化作用,使得生物体内的各种物质处于不断的新陈代谢中。

酶工程:酶的生产与应用的技术过程,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.研究酶制剂大规模生产及应用所涉及的理论与技术方法.酶的应用:通过酶的催化作用获得人们所需的物质或除去不良物质,或许所需信息的技术过程.酶的提取:又称酶的抽提,指在一定的条件下用适当的溶剂或溶液处理含酶物料,使酶充分溶解到溶剂或溶液中的技术过程.膜分离:又称膜过滤.采用各种高分子膜为过滤介质,将不同大小,不同形状的物质分离的技术过程.凝胶层析:又称凝胶过滤,分子筛层析等.指以各种多孔凝胶为固定相,利用流动相中所含各种组分的相对分子质量的不同而达到物质分离的一种层析技术.超临界萃取:又称超临界流体萃取,是利用预分离物质与杂志在超临界流体中的溶解度不同而达到的分离的一种萃取技术.酶固定化:采用各种方法,将酶与水不溶性的载体结合,制备固定化酶的过程. 固定化酶:用物理,化学等方法将水溶性的酶固定到特定的载体上使之成为水不溶性的酶.非水相催化:酶在非水介质中的催化作用称为酶的非水相催化.水活度:用体系中水的蒸汽压和相同条件下纯水的蒸汽压之比表示.水活度与溶剂的极性大小关系不大,所以采用水活度作为参数来研究有机介质中水对酶催化作用的影响更为准确.必需水:紧紧吸附在酶分子表面维持酶活化性所必需的最少水量.反胶束体系:反胶束是在大量水不相混溶的有机溶剂中,含有少量的水溶液,加入表面活性剂后形成油包水的微小液滴.胶束体系:胶束是在大量水溶液中含有少量与水相不相混溶的有机溶剂,加入便面活性剂后形成水包油的微小液滴.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.酶反应器:酶作为催化剂进行反应所需的装置称为酶反应器.喷射式反应器:利用高压蒸汽的喷射作用实现酶与底物的混合是进行高温短时催化反应的一种反应器.酶活力单位:是表示酶活力大小的尺度;1个酶活力单位是指在特定条件(25℃,其它为最适条件)下,在1分钟内能转化1微摩尔底物的酶量.酶的比活力:是酶纯度的量度,是指单位质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.是用来度量酶纯度的指标.是生产和酶学研究中经常使用的基本数据.酶的生产方法:提取分离法;生物合成法;化学合成法.酶的发酵生产方式:固体培养发酵;液体深层发酵;固体化微生物细胞发酵;固定化微生物原生质体发酵.细胞破碎方法:机械;物理;破碎;酶促破碎.凝胶材料:葡萄糖;琼脂糖;聚丙烯酰胺.有机溶剂沉淀发的优点:一般比盐析法析出的沉淀①易于分离或过滤分离②不含无机盐③分辨率也很高.影响电泳的因素:①颗粒本身所带的净电荷量.②颗粒的形状大小.③电场强度.④溶液Ph.⑤离子强度.⑥支持体的特性.金属离子置换修饰的方法步骤:①酶的分离纯化②除去酶分子中原有的金属离子③加入置换离子.大分子结合修饰的作用:①提高酶的催化效率②增强酶的稳定性③降低或消除酶蛋白的抗原性.侧链基团的修饰:氨基,羧基,巯基,胍基,酚基,咪唑基,吲哚基,分子内交联修饰.酶非水相催化的意义:①改变了有关酶催化的传统观念②发展了酶学的理论体系③扩展了酶的应用领域.酶非水相催化的内容:有机介质;气象介质;超临界流体介质;离子液介质中的酶催化.酶反应器的选择:酶的应用形式;酶的反应动力学性质;底物或产物的理化性质. 用于酶催化的非水介质包括:1)含微量水的有机溶剂.2)与水混合的有机溶剂和水形成的均一体系.3)水与有机溶剂形成的两相或多相体系.4)胶束与反胶束体系.5)超临界流体.6)气相.果葡萄糖浆的生产:1)果葡萄浆:果糖42%,葡萄糖55%.2)高果糖浆:果糖55%葡萄糖★酶工程的研究内容:酶的大批量生产,应用;酶的分离纯化;酶的固定化和固定化酶反应器;新酶得开发和应用;遗传修饰酶的研究;酶生产中基因工程;抗体酶,核酸酶的研究;酶分子改造和修饰;酶的结构和功能关系;模拟酶,合成酶以及酶分子的人工设计;有机介质中酶反应的研究;酶的抑制剂,激活剂.★微生物发酵法生产酶有何优点:①微生物种类繁多,制备出的酶种类齐全,几乎所有的酶都能从微生物中得到.②微生物繁殖快,生产周期短,培养简便,并可以通过控制培养条件来提高酶的产量.③微生物具有较强的适应性和应变能力,可以通过适应,诱导,诱变以及基因工程等方法培育出新的产酶高的菌株.★酶的分类:1)蛋白类酶:氧化还原酶;转移酶;水解酶;裂解酶;异构酶;合成酶.2)核酸类酶:①分子内催化的R酶:自我剪切酶;自我剪接酶.②分子间催化的R 酶:RNA,DNA,多肽氨基酸酯剪切酶;多糖剪接酶;多功能R酶.★产酶菌种的要求:发酵周期短,产量高;容易培养和管理;产酶稳定性好,不易变异退化,不易被感染;最好产胞外酶,有利于分离和纯化;安全性可靠,非致病菌. ★酶生物合成的模式及其特点:1)同步合成型(组合酶):指酶的生物合成与细胞生长同步进行的一种合成模式,在细胞进入旺盛生长期时,酶大量生成.细胞生长进入平衡期后停止.2)延续合成型(组合酶,诱导酶):酶的生物合成在细胞的生长阶段开始,在细胞进入生长平衡期后还可继续合成.3)中期合成型:在细胞生长一段时间后才开始合成,细胞生长进入平衡期后酶的生物合成停止.4)滞后合成型(水解酶):酶在细胞生长一段时间或进入平衡期以后才开始生物合成并大量积累.★提高酶产量措施:1)使用优良的产酶细胞.2)使用优良的发酵生产设备.3)采用先进的分离纯化技术.4)控制好工艺条件.5)采取行之有效的措施:①添加诱导物:对于诱导酶的发酵生产,在发酵过程中的某个适宜的时机,添加适宜的诱导物,可以显著提高酶的产量.诱导物一般可以分为3类:酶的作用底物;酶的催化反应产物;用底物的类似物.②控制阻遏物浓度:分类:产物阻遏;分解代谢物阻遏.为了减少或者解除分解代谢物阻遏作用,应当控制培养基中葡萄糖等容易利用的碳源的浓度.对于受代谢途径末端产物阻遏的酶,可以通过控制末端产物的浓度的方法使阻遏解除.③添加表面活性剂:其可与细胞膜相互作用,提过细胞的透过性,有利于胞外酶的分泌,从而提高酶的产率.分为:离子型和非离子型.④添加产酶促进剂:指可以促进产酶,但作用机理尚未阐明清楚的物质.如聚乙烯醇可提高糖化酶的产量.★酶提取的方法:酶的提取是在一定的条件下,用适当的溶剂或溶液处理含酶原料,使酶充分溶解到溶剂或溶液中的过程.1)盐溶液提取:胞外酶使用的0.14mol/L氯化钠溶液,0.02-0.05磷酸缓冲液提取.2)胰蛋白酶可使用0.12mol/L硫酸溶液提取.3)碱溶液提取:L-天冬酰胺酶可用pH11-12.5的碱溶液.4)有机溶剂提取:琥珀酸脱氢酶用丁醇提取.★影响酶提取主要因素:1)pH:首先考虑酶的稳定性,其次应远离等电点,一般选择pH4-6为宜.2)温度:般控制在0-4 0C,如果酶比较稳定可以例外.3)抽提液用量:常采用材料量的3-5倍.4)其它:加入蛋白酶抑制剂、半胱氨酸或细胞色素C等,来稳定抽提系统.★过滤的介质滤纸,滤布,纤维多孔陶瓷,烧结金属,微滤膜,微孔陶瓷,超滤膜,反渗透膜.过滤的分类:1)根据介质不同:膜过滤,非膜过滤.2)根据截留颗粒大小:粗虑,微滤,超滤,反渗透.★凝胶层析基本原理:在层析柱中填充凝胶介质,加入待分离的酶溶液,然后用适当的缓冲液洗脱,样品自上而下扩展,大于凝胶孔径的分子不能进入胶粒内部而从胶粒间空隙扩展,下移速度较快,而小于凝胶孔径的分子进入胶粒内部,下移速度较慢,经过一定时间后不同大小分子按先大后小的顺序从层析柱中流出.★盐析的原理,常用盐.注意事项:盐析(定义,原理):利用不同的酶在不同的盐浓度条件下溶解度不同的特性,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.常用盐:中性盐有硫酸铵,硫酸钠,硫酸钾,硫酸镁,氯化钠,磷酸钠.硫酸铵最为常用.注意事项:防止酶的变性失活;在分离纯化过程中的每一步都应检测酶的活性,以确定酶的纯化程度和回收率.★双水相萃取的原理常用溶剂:双水相萃取是利用溶质在两个互不相容的的水相中的溶解度不同达到分离的萃取技术.双水相萃取中使用的双水相一般由按一定百分比组成的互不相容的盐溶液和高分子溶液或者两种互不相容的高分子溶液组成.★酶固定化方法:1)包埋法:将酶或含酶菌体包埋在各种多孔载体中,使酶固定化的方法.2)结合法:共价键或离子键将酶与载体结合在一起的固定化方法.3)吸附法:利用各种吸附剂将酶或含酶菌体吸附在其表面,是酶固定的方法.4)交联法:借助双功能试剂使酶分子之间发生交联作用制成网状结构的固定化酶的方法. ★酶固定化技术的原则:1)必须注意维持酶的催化活性及专一性.2)固定化酶应该有利于生产自动化,连续化.3)制备固定化酶时所选载体应尽可能地不阻碍酶和底物的接近.4)在制备固定化酶时,应使酶和载体尽可能地结合牢固.5)载体不与废物,产物或反应液发生化学反应.6)固定化酶应易与产物分离.7)固定化酶成本要低,有利于推广的产品,以便于工业使用.★固定化酶的特性:1)稳定性:固定化酶的稳定性一般比游离酶的稳定性好.①热稳定性提高,可以耐受较高温度.②保存稳定性好,可以保存较长时间.③对蛋白酶的抵抗性增强,不易被蛋白酶水解.④对变性剂的耐受性提高,在尿素,有机溶剂和盐酸胍等蛋白变性剂的作用下,保持较高酶活力等.2)固定化酶的最适温度变化:酶反应的最适温度是酶热稳定性与反应速度的综合结果.由于固定化后,酶的热稳定性提高,所以最适温度也随之提高.3)最适pH变化:酶由蛋白质组成,其催化能力对外部环境特别是pH非常敏感.酶固定化后,对底物作用的最适 pH和pH-活性曲线常常发生偏移.4)底物特异性:固定化酶的底物特异性与游离酶比较可能有些不同,其变化与底物分子量的大小有一定关.固定化酶底物特异性的改变,是由于载体的空间位阻作用引起的.★有机酶反应的优点:1.有利于疏水底物的反应 2.可提高酶的热稳定性 3.能催化在水中不能进行的反应4.可防止有水应起的副反应5.可控制底物专一性6.可扩大反应PH值得适应症7.酶易于实现固定化8.没和产物易于回收9.可避免微生物的污染★有机酶反应具备的条件:1.保证必学的含水量 2.选择合适的酶及酶形式 3.选择合适的溶剂及反应体系4.选择最佳PH.★酶在有机介质中的特性:①底物专一性:不同的有机溶剂具有不同的极性,故酶的底物专一性也不一样.极性较强的有机溶剂中,疏水性较强的底物容易反应;反之亦然.②立体选择性:酶在对称的外消旋化合物中识别一种异构体的能力大小的指标.在水溶液中的立体选择性较强,而在疏水性强的有机介质中,酶的立体选择性较差.③区域选择性:酶能够选择底物分子中某一区域的基团优先进行反应.④键选择性:键选择性与酶的来源和有机介质的种类有关.研究表明在不同的有机介质中,氨基酰化和羟基酰化的程度也不同.⑤热稳定性:许多酶在有机介质中的热稳定性比在水溶液中的热稳定性更好.★酶反应器的类型,适用酶,特点:1)搅拌罐式反应器(游离酶,固定化酶):反应比较完全,反应条件容易调节控制.2)填充床式反应器(固定化酶):密度大,可以提高酶催化反应的速度.在工业生产中普遍使用.3)流化床反应器(固定化酶):流化床反应器具有混合均匀,传质和传热效果好,温度和pH值的调节控制比较容易,不易堵塞,对粘度较大反应液也可进行催化反应.4)鼓泡式反应器(游离酶):结构简单,操作容易,剪切力小,混合效果好,传质,传热效率高,适合于有气体参与的反应.5)膜反应器(游离酶,固定化酶):结构紧骤,集反应与分离于一体,利于连续化生产.但清洗比较困难.6)喷射式反应器(游离酶):通入高压喷射蒸汽,实现酶与底物的混合,进行高温短时催化反应,适用于某些耐高温酶的反应.★酶在医药方面的应用:1.用酶进行疾病的诊断 2.用酶进行疾病的治疗 3.用酶制造各种药物.★酶在食品保鲜的应用:1)常见的保鲜技术主要有添加防腐剂或保鲜剂和冷冻,加热,干燥,密封,腌制,烟熏等.2)酶法保鲜的原理:利用酶的催化作用,防止或消除外界因素对食品的不良影响,在较长时间内保持食品原有的品质和风味.3)目前应用较多的是葡萄糖氧化酶和溶菌酶的酶法保鲜.★溶菌酶的应用:溶酶菌是一种催化细菌细胞壁中的肽多糖水解的水解酶,具有广泛的用途.①医药方面:用于预防和治疗细菌引起的各种疾病,可使病原菌,腐败性细菌等溶解死亡,具有显著的抗菌消炎效果.②食品方面:用于食品保鲜,可以杀灭存在于食品中的细菌,以达到防腐保鲜的效果.③发酵工业:用于啤酒,酵母等发酵过程中,可以杀灭细菌而又不伤害酵母等微生物,达到防治细菌污染的效果.④基因工程:用于制备原生质体,进而进行基因的转移,可提高体外重组DNA进入细胞的效率.⑤细胞工程:用于制备原生质体,进而进行原生质体融合,使两种不同特性的细胞原生质体交融结合而获得具有新的遗传特性的细胞.⑥用于制备原生质体,进而进行原生质体固定化,固定化原生质体发酵可使细胞内酶等胞内产物不断分泌到胞外发酵液中,而且有利于氧气和营养物质的传递吸收,可提高产率又可连续发酵生产胞内酶等胞内物质.。

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