酶促反应的特征及其与化学反应的主要区别
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第一章 绪论1.什么是生物反应工程、生化工程和生物技术?2.生化反应工程研究的主要内容是什么?3.生化反应工程的研究方法有那些?4.解释生物反应工程在生物技术中的作用?5.为什么说代谢工程是建立在生化反应工程与分子生物学基础之上的?6.何为系统生物学?7.简述生化反应工程的发展史。
8.如何理解加强“工程思维能力”的重要性。
9.为什么在当今分子生物学渗入到各生物学科领域的同时,工程思维也成为当今从事生物工程工作人员共同关注的话题?第二章生物反应工程的生物学与工程学基础1. 试说明以下每组两个术语之间的不同之处。
生物工程与生物科学、发酵工程与生物工程、速率和速度、反应速率与传质速率2. 何为准数和雷诺准数?并解释后者的物理意义3. 工程思维的具体含义是什么?4. 简述酶的催化特性与调节功能。
5. 在一个实际的生物催化过程中如何确保生物催化剂(如酶)的稳定性,并提高催化效率?6. 酶在应用过程中有哪些不同于化学催化剂和微生物作为生物催化剂的地方?7. 微生物培养过程中微生物的世代时间与倍增时间是否是同一概念。
8. 在生物工业中,微生物细胞的量一般采用干重表示,为什么?9. 为什么要固定化酶或微生物细胞?10. 进行生物催化剂(酶或微生物细胞)催化机理研究时,采用固定化酶或微生物细胞是否更有利于清楚了解催化过程机理?11. 何为生物分子工程? 12. 在微生物培养过程中,操作工人观察到发酵罐上的压力表中的读数为0.025MPa,罐中的发酵液深度为10米,试问在罐底处的微生物细胞承受多大压力?在发酵液表面呢? 13. 如果在2小时完成生物反应器中70m 3的装液量,请计算物料输入管的管径。
如果要求50分钟将反应液排空,请计算物料输出管的管径。
第三章 酶促反应动力学1. 简述酶促反应的特征及其与化学反应的主要区别是什么?。
2 .应用直线作图法(Lineweaver —Burk 法;Haneswoolf 法;Eadie —Hofstee 法和积分法)求取米氏方程中的动力学参数K s 和r max ,并比较由各种方法所得结果的误差大小。
酶促反应与代谢调节

酶促反应与代谢调节酶促反应是指在生物体内,由酶催化产生的化学反应。
从理化学角度来看,这种反应与非生物体系中的化学反应没有区别。
然而,由于种种原因,酶促反应具有极为特殊的生物学意义。
首先,酶作为催化剂可以使反应速率大幅提高。
这是因为酶在化学反应中可以降低反应的活化能,使反应更容易发生。
而这种活化能的降低,是由于酶与底物之间的特异性互相作用导致的。
这种特异性互相作用是酶促反应具有高度选择性的原因,也是生物体内复杂代谢网络中的调节机制之一。
其次,酶促反应的速率不受体系内其他化学物质的影响。
这是因为酶与底物之间的相互作用是非常特异的。
任何不与酶相互作用的化学物质不会影响酶催化反应的速率。
这种特异性使得代谢网络中的某些反应可以得到精确控制,某些反应可以被阻止或加速,从而实现代谢调节和信号转导。
此外,酶促反应还具有高度可逆性的特征。
酶与底物之间的化学反应产生的中间体反应物可以与酶再次结合,从而恢复到初始状态。
这种可逆性使得酶在代谢过程中可以发挥很大的作用,促进代谢反应的进行和调节代谢水平的平衡。
由于酶促反应具有上述特殊的特征,因此在代谢调节中扮演了至关重要的角色。
在生物体内,代谢反应和信号传递网络由数百种酶促反应组成。
这些反应可以被精确控制,从而实现某些生物过程的调控和调节,如氨基酸代谢、糖类代谢、脂类代谢等。
总的来说,酶促反应在生物体内的重要性不言而喻。
它不仅是生物体内各种代谢反应的基础,也是代谢水平调节的重要手段之一。
在未来的生命科学研究中,酶促反应的探究和调控将成为一项前沿的科学挑战。
生化反应工程原理简答题

生化反应工程原理简答题1补料分批培养主要应用在哪些情况中?①生长非偶联型产物的生产②高密度培养③产物合成受代谢物阻遏控制④利用营养缺陷型菌株合成产物⑤补料分批培养还适用于底物对微生物具有抑制作用等情况。
⑥此外,如果产物黏度过高或水分蒸发过大使传质受到影响时,可以补加水分降低发酵液黏度或浓度。
2比较理想酶反应器CSTR型与CPFR型的性能?答:A停留时间的比较:在相同的工艺条件下进行同一反应,达到相同转化率时,两者所需的停留时间不同,CSTR型的比CPFR型反应器的要长,也就是前者所需的反应器体积比后者大。
另外,以对两反应器的体积比作图可知,随反应级数的增加,反应器的体积比急剧增加。
B酶需求量的比较:对一级动力学:转化率越高,CSTR中所需酶的相对量也就越大。
另外,比值还依赖于反应级数,一级反应时其比值最大,0级反应时其比值最小。
C酶的稳定性:0级反应时,CSTR与CPFR内酶活力的衰退没有什么区别。
但如果反应从0级增至一级,那么,两种反应器转化率下降的差别就变得明显。
CPFR产量的下降要比CSTR快得多,因而CPFR中酶的失活比CSTR中更为敏感。
但是,如上所述,在某些场合,操作条件相同,要得到同样的转化率,CSTR所需酶的数量远大于CPFR所需的量。
D反应器中的浓度分布:CSTR与CPFR中的底物浓度分布。
由图可知,在CPFR中,虽然出口端浓度较低,但在进口端,底物浓度较高;CSTR中底物总处于低浓度范围。
如果酶促反应速率与底物的浓度成正比,那么对于CSTR而言,由于整个反应器处于低反应速率条件下,所以其生产能力也低。
3试着分析目前连续式操作难以大规模应用的原因?连续培养的工业生产应用的受限原因(连续培养的应用主要集中在研究领域)。
(1)杂菌污染问题。
因连续培养以长期、稳定连续运转为前提,在整个培养过程中,必需不断地供给无菌的新鲜培养基,好氧发酵时,必需同时供给大量的无菌空气,这两种供给的过程中极易带来杂菌的污染,长期保持连续培养的无菌状态非常困难。
酶促反应的机理及其在化学合成中的应用

酶促反应的机理及其在化学合成中的应用酶促反应是一种特殊的化学反应方式,它是由生物体内酶催化下进行的一种化学变化过程,这种化学反应有着很高的效率和选择性。
酶促反应的原理酶是一种特殊的蛋白质,具有催化化学反应的功能。
它通过结合底物,变形酶分子及底物分子从而降低活化能使底物分子发生化学转化,生成产物。
酶催化作用的原理基于由酶催化的底物与酶分子间的特异性相互作用。
这种相互作用可导致酶分子的构象发生改变,减少底物分子之间的高能障碍,从而促进化学反应的进行。
因此,酶是具有生物特异性、高效、高选择性和催化作用一次性反应等特点的生物催化剂。
酶促反应的应用酶具有特殊的化学反应特征,因此酶催化反应在化学合成中有着广泛的应用。
1. 工业化学反应中的应用酶在工业化学反应中有着广泛的应用。
例如,酶可以用于生产酒精、酸奶、面包等食品,还可以用于生产牛皮膏、天然色素、抗生素等化妆品。
另外,酶还可以用于制造纸浆、糖、酱料等产品,大大提高了生产效率和产品质量。
2. 药物生产中的应用酶在药物生产中也有着重要的作用。
酶催化反应可以用于药物的制备。
例如,酶在半合成青霉素的制备中具有非常重要的作用。
酶可以在底物中选择性地催化反应,使得总反应效率更高和底物残留物更少,从而促进了药物制备的高效率。
3. 生物降解中的应用酶在生物降解中也有着很重要的应用。
例如,酶可以用于处理污染物。
酶可以选择性的降解一些化合物,如石油化学污染物、农药污染物等,从而去除对环境的污染。
酶促反应的机理对于人们在化学合成过程中的应用具有非常重要的意义。
通过了解酶催化反应的机理,我们可以更好的应用酶在各种不同的领域和应用中。
在现代化学合成中,酶催化反应无疑是一种非常重要和有潜力的工具,有着广泛的研究和应用前景。
生物化学酶试题及答案

46.关于酶性质的叙述下列哪项是正确的?A.酶的催化效率高是因为分子中含有辅酶或辅基B.酶使化学反应的平衡常数向加速反应的方向进行C.酶能提高反应所需的活化能D.酶加快化学反应达到平衡的速度E.酶能改变反应的平衡点47.关于酶活性中心的叙述下列哪项是正确的?A.所有酶的活性中心都有金属离子B.所有的抑制剂都作用于酶的活性中心C.所有的必需基团都位于酶的活性中心D.所有酶的活性中心都含有辅酶E.所有的酶都有活性中心48.酶加速化学反应的根本原因是:A.升高反应温度B.增加反应物碰撞频率C.降低催化反应的活化能D.增加底物浓度E.降低产物的自由能49.关于辅酶的叙述正确的是:A.在催化反应中传递电子、原子或化学基团 B.与酶蛋白紧密结合C.金属离子是体内最重要的辅酶D.在催化反应中不于酶活性中心结合E.体内辅酶种类很多,其数量与酶相当50.酶与底物作用形成中间产物的叙述正确的是:A.酶与底物主要是以共价键结合B.酶与底物的结合呈零级反应C.酶诱导底物构象改变不利于结合D.底物诱导酶构象改变有利于结合E.底物结合于酶的变构部位51.全酶是指:A.酶与底物复合物B.酶与抑制剂复合物C.酶与辅助因子复合物D.酶的无活性前体E.酶与变构剂的复合物52.关于结合酶的论述正确的是:A.酶蛋白与辅酶共价结合B.酶蛋白具有催化活性C.酶蛋白决定酶的专一性D.辅酶与酶蛋白结合紧密E.辅酶能稳定酶分子构象53.金属离子作为辅助因子的作用错误的是:A.作为酶活性中心的催化基团参加反应B.与稳定酶的分子构象无关C.可提高酶的催化活性D.降低反应中的静电排斥E.可与酶、底物形成复合物54.酶辅基的叙述正确的是:A.与酶蛋白结合较紧密B.决定酶催化作用的专一性C.能用透析或过滤方法使其与酶蛋白分开D.以非共价键与酶蛋白结合E.由酶分子的氨基酸组成55.关于酶的必需基团的论述错误的是:A.必需基团构象改变酶活性改变B.酶原不含必需基团,因而无活性C.必需基团可位于不同的肽段D.必需基团有催化功能E.必需基团有结合底物的功能56.关于酶原激活的叙述正确的是:A.通过变构调节B.通过共价修饰C.酶蛋白与辅助因子结合D.酶原激活的实质是活性中心形成和暴露的过程E.酶原激活的过程是酶完全被水解的过程57.活化能的概念是指:A.底物和产物之间能量的差值B.参与反应的分子所需的总能量C.分子由一般状态转变成活化态所需能量D.温度升高时产生的能量E.以上都不是58.关于酶特异性的论述正确的是:A.酶催化反应的机制各不相同B.酶对所催化的底物有特异的选择性C.酶在分类中各属于不同的类别D.酶在细胞中的定位不同E.酶与辅助因子的特异结合59.关于酶促反应机制的论述错误的是:A.邻近效应与定向排列B.多元催化C.酸碱催化D.表面效应E.以上都不是60.关于酶促反应特点的论述错误的是:A.酶在体内催化的反应都是不可逆的B.酶在催化反应前后质和量不变C.酶的催化能缩短化学反应达平衡所需的时间D.酶对所催化的反应有选择性E.酶能催化热力学上允许的化学反应61.初速度是指:A.在速度与底物浓度作图曲线中呈直线部分的反应速度B.酶促反应进行5分钟内的反应速度C.当[S]=Km时的反应速度D.在反应刚刚开始底物的转换率小于5%时的反应速度E.反应速度与底物浓度无关的反应速度62.酶促反应动力学所研究的是:A.酶的基因来源B.酶的电泳行为C.酶的诱导契合D.酶分子的空间结构E.影响酶促反应速度的因素63.下列哪一项不是影响酶促反应速度的因素:A.底物浓度B.酶的浓度C.反应的温度D.反应环境的pHE.酶原的浓度64.在其它因素不变的情况下,改变底物浓度:A.反应速度成比例增加B.反应速度成比例下降C.反应初速度成比例改变D.反应速度先慢后快E.反应速度不变65.米氏酶的动力学曲线图为:A.直线B.矩形双曲线C.S型曲线D.抛物线E.以上都不是66.当底物浓度达到饱和后,如再增加底物浓度:A.酶的活性中心全部被占据,反应速度不在增加B.反应速度随底物的增加而加快C.形成酶—底物复合物增多D.随着底物浓度的增加酶失去活性E.增加抑制剂反应速度反而加快67.Km值是指:A.反应速度等于最大速度50%的底物浓度B.反应速度等于最大速度50%的酶的浓度C.反应速度等于最大速度时的底物浓度D.反应速度等于最大速度时酶的浓度E.反应速度等于最大速度时的温度68.关于Km的意义正确的是:A.Km为酶的比活性B.1/Km越小,酶与底物亲和力越大C.Km的单位是mmol/minD.Km值是酶的特征性常数之一E.Km值与酶的浓度有关69.关于Vmax的叙述正确的是:A.只有利用纯酶才能测定B.如果酶总浓度已知可从Vmax计算酶的转换数C.是酶的特征性常数D.酶的Vmax随底物浓度的改变而改变E.向反应体系中加入各种抑制剂都可使Vmax降低70.关于Km的叙述,下列哪项是正确的?A.通过Km的测定可鉴定酶的最适底物B.是引起最大反应速度的底物浓度C.是反映酶催化能力的一个指标D.与环境的pH无关E.是酶和底物的反应平衡常数71.当[E]不变,[S]很低时,酶促反应速度与[S]:A.成正比B.无关C.成反比D.成反应E.不成正比72.当酶促反应速度等于Vmax的80%时,Km与[S]关系是:A.Km=0.1[S]B.Km=0.25[S]C.Km=0.22[S]D.Km=0.40[S]E.Km=0.50[S]73.关于酶的最适温度下列哪项是正确的?A.是酶的特征性常数B.是指反应速度等于50%Vmax时的温度C.是酶促反应速度最快时的温度D.是一个固定值与其它因素无关E.与反应时间无关74.关于酶的最适pH,下列哪项是正确的?A.是酶的特征性常数B.不受底物浓度、缓冲液种类与浓度的影响C.与温度无关D.酶促反应速度最快时的pH是最适pHE.最适pH是酶的等电点75.竞争性抑制剂的特点是:A.抑制剂以共价键与酶结合B.抑制剂的结构与底物不相似C.当抑制剂的浓度增加时,酶变性失活D.当底物浓度增加时,抑制作用不减弱E.抑制剂和酶活性中心外的部位结合76.Km值大小与:A.酶的浓度有关B.酶作用温度有关C.酶的性质有关D.酶作用环境pH有关E.酶作用时间有关77.下列对可逆性抑制剂的论述正确的是:A.抑制剂与酶结合后用透析或过滤方法不能解除抑制B.抑制剂与酶以非共价键结合C.抑制剂与酶以共价键结合D.可逆性抑制剂使酶变性失活E.可逆性抑制指竞争性抑制78.下列关于竞争性抑制剂的论述哪项是错误的?A.抑制剂与酶活性中心结合B.抑制剂与酶的结合是可逆的C.抑制剂结构与底物相似D.抑制剂与酶非共价键结合E.抑制程度只与抑制剂浓度有关79.丙二酸对琥珀酸脱氢酶的抑制属于:A.非竞争性抑制B.反竞争性抑制C.不可逆性抑制D.竞争性抑制E.非特异性抑制80.酶受竞争性抑制时动力学参数表现为:A.Km↑,Vmax不变B.Km↓,Vmax↓C.Km不变,Vmax↓D.Km ↓,Vmax不变E.Km ↓,Vmax↑81.化学毒气路易士气中毒时,下列哪种酶受抑制:A.碳酸苷酶B.琥珀酸脱氢酶C.3-磷酸甘油醛脱氢酶D.含巯基酶E.胆碱脂酶82.关于非竞争性抑制剂的叙述,正确的是:A.抑制剂与酶的活性中心结合B.不影响VmaxC.抑制剂与酶结合后不影响与底物结合D.抑制剂与酶结合后不能与底物结合E.也可称为变构抑制剂83.酶受非竞争性抑制时,动力学参数必须为:A.Km↑,Vmax不变B.Km↓,Vmax↓C.Km不变Vmax↓D.Km↓,Vmax不变E.Km↓,Vmax↑84.反竞争性抑制作用的叙述正确的是:A.抑制剂只与酶—底物复合物结合B.抑制剂与酶结合后又可与ES结合C.抑制剂作用只降低Vmax不改变KmD.抑制剂作用使Vmax↑Km↓E.抑制剂作用使Vmax↓Km↑85、酶受反竞争性抑制时动力学参数表现为:A.Km↑,Vmax不变B.Km↓,Vmax↓C.Km不变,Vmax↓D.Km↓,Vmax不变E.Km↓,Vmax↑86.温度对酶促反应速度的影响的描述正确的是:A.最适温度是酶的特征性常数,与反应时间无关B.最适温度不是酶的特征性常数,延长反应时间最适温度可降低C.温度升高时反应速度则加快D.低温可使大多数酶蛋白变性失活E.所有酶均有相同的最适温度87.有机磷农药与酶活性中心结合的基团是:A.组氨酸上的咪唑基B.赖氨酸上的ε-氨基C.丝氨酸上的羟基D.半胱氨酸上的巯基E.谷氨酸上的γ-羧基88.当酶促反应速度等于70%Vmax时,[S]为:A.1KmB.2KmC.3KmD.4KmE.5Km 89.下列哪种离子可增强唾淀粉酶的活性A.K+B.N a+C.C u++D.Cl-E.M g++90.琥珀酸脱氢酶催化琥珀酸脱氢反应时Km=1/4[S],反应速度应是Vmax的:A.20%B.40%C.60%D.80%E.90% 91.经过透析后的唾淀粉酶活性降低的原因是:A.酶蛋白变性失活B.失去辅酶C.失去氯离子D.失去铜离子E.失去镁离子92.酶活性的定义是指:A.酶与底物的结合能力B.酶的催化能力C.酶原的激活D.酶的自我催化能力E.酶蛋白与辅助因子结合能力93.国际生化学会(IUB)酶学委员会1976年规定,酶的一个国际单位(IU)是指:A.在特定条件下,每分钟催化生成1μmol产物所需酶量B.在特定条件下,每秒种催化生成1mmol产物所需酶量C.在特定条件下,每分钟催化生成1mol产物所需酶量D.在特定条件下,每秒种催化生成1mol产物所需酶量E.在37℃条件下,每分钟生成1g产物所需酶量94.关于酶原激活的概念正确的是:A.所有酶在初合成时均为酶原B.酶原激活时无构象变化C.激活过程是酶完全被水解过程D.酶原因缺乏必需基团而无活性E.激活过程是酶活性中心形成和暴露过程95.在消化道的酶中,下列哪一种不以酶原为前体?A.胰蛋白酶原B.肠激酶C.胰凝乳蛋白酶D.弹性蛋白酶E.羧基肽酶96.关于变构酶的论述错误的是:A.变构酶为多亚基组成B.如底物与一亚基结合后,使其它亚基迅速与底物结合称正协同效应C.正协同效应的底物浓度曲线呈矩形双曲线D.底物与一亚基结合后,使其它亚基结合底物能力减少称负协同效应E.变构效应剂与一亚基结合后,使酶其它亚基迅速与底物结合为异促协同效应97.关于变构调节的论述不正确的是:A.变构效应剂结合于酶的变构部位B.变构效应剂与酶以非共价键结合C.变构酶活性中心可结合底物D.变构酶动力学曲线呈S型E.变构调节是属于一种慢调节98.关于变构调节的叙述正确的是:a.变构抑制剂可使S型曲线左移 B.变构抑制即为负协同效应C.变构效应与酶的四级结构有关D.变构激活即为正协同E.所有的多亚基酶都受变构调节99.变构酶的动力学曲线:A.直线B.抛物线C.S型曲线D.矩形双曲线E.不规则曲线100.关于酶的共价修饰的描述正确的是:A.只有磷酸化和去磷酸化B.该调节不需其它酶参加C.所有受共价修饰的酶则不在进行变构调节D.调节过程虽消耗ATP但经济有效E.调节过程中无逐级放大效应101.同工酶是指:A.催化的化学反应相同B.催化不同的反应而理化性质相同C.酶的结构相同而存在部位不同D.由同一基因编码翻译后的加工修饰不同E.催化相同的化学反应理化性质也相同102.含LDH1丰富的组织是:A.骨骼肌B.心肌C.脑组织D.肾组织E.肝组织103.关于乳酸脱氢酶同工酶的叙述正确的是:A.由H亚基和M亚基以不同比例组成B.H亚基和M亚基单独存在时均有活性C.H亚基和M亚基的一级结构相同,但空间结构不同D.5种同工酶的理化性质相同E.5种同工酶的电泳迁移率相同104.国际酶学委员会主要根据把酶分为六大类。
《生物化学》 酶通论

(二) 酶的化学组成
有些酶组成只有氨基酸,不含其他成分,称之为单纯酶。 脲酶、胃蛋白酶和核糖核酸酶等一般水解酶都属于单纯酶。
有些酶除了蛋白质组分外,还含有对热稳定的非蛋白的 小分子物质。其蛋白质组分称为脱辅酶(apoenzyme或 apoprotein),非蛋白的小分子物质称为辅因子 (cofactor)。脱辅酶与辅因子结合后形成的复合物称为 全酶(holoenzyme)。即:
中文
2、转移酶
➢ 催化分子间基团转移的酶称转移酶
反应通式:AR+B
A+BR
如谷丙转氨酶等。
2.转移酶 催化基团转移反应
谷丙转氨酶 英文
2. Transferases
• Catalyze group transfer reactions
中文
3、水解酶
催化水解反应的酶称水解酶。 反应通式:
AB+H2O
2、酶的活力单位
酶活力单位,即酶单位(U),用来表示酶活力的大 小即酶含量的多少。 酶活力单位的定义:
在一定条件下,一定时间内将一定量的底物转化为产 物所需的酶量。
这样酶的含量就可以用每克酶制剂或每毫升酶制剂含 有多少酶单位来表示(U/g,U/ml)
2、酶的活力单位
为了统一酶的单位,国际生化协会酶学委员会于1961年提出采用 统一的“国际单位”(IU)来表示酶活力,规定:
第二单元 酶
第8章 酶通论 第9章 酶促反应动力学 第10章 酶的作用机制和酶的调节
第8章 酶(Enzyme)通论
一、酶催化作用的特点 (P320) 二、酶的化学本质及其组成(P323) 三、酶的命名和分类(P326) 四、酶的专一性(P332) 五、酶的活力测定和分离纯化(P335) 六、核酶(P339) 七、抗体酶(P343) 八、酶工程简介(P344)
生物化学---酶催化作用的特点

I.
脂溶性维生素
维生素A,D,E,K均溶于脂类溶剂,不溶于水,在食物中 通常与脂肪一起存在,吸收它们,需要脂肪和胆汁酸。 维生素A
维生素A分A1, A2两种,是不饱和一元醇类。维生素A1又称为视 黄醇,A2称为脱氢视黄醇。 主要功能:维持上皮组织健康及正常视觉,促进年幼动物的正常 生长。
①
酶的辅因子?酶的辅因子是酶的对热稳定的非蛋白小分子物质部分其主要作用是作为电子原子或某些基团的载体参与反应并促进整个催化过程
第二章 酶 (Enzyme)
一、酶的概念
1.酶的概念
酶是一类由活性细胞产生的具有催化作用和高 度专一性的特殊蛋白质。简单说,酶是一类由活 性细胞产生的生物催化剂。
2.酶催化作用的特点
NH2 CONH2 O O N
+ -
N N
N
O
CH2OPOPOCH2 N O O O OH OH
OH
OH(OPO3H2)
⑤
维生素B6和磷酸吡哆醛 维生素B6包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺。
CHO HO H3C N CH2 OH HO H3C N CH2NH2 CH2 OH
维生素B6在体内经磷酸化作用转化为相应的磷酸脂,参 加代谢的主要的是磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺。磷酸吡哆 醛是氨基酸转氨作用、脱羧作用和消旋作用的辅酶。
酶的辅因子是酶的对热稳定的非蛋白小分子物 质部分,其主要作用是作为电子、原子或某些基 团的载体参与反应并促进整个催化过程。
(1)传递电子体:如 卟啉铁、铁硫簇; (2)传递氢(递氢体):如 FMN/FAD、NAD/NADP、C0Q、 硫辛酸; (3)传递酰基体:如 C0A、TPP、硫辛酸; (4)传递一碳基团:如 四氢叶酸; (5)传递磷酸基:如 ATP,GTP; (6)其它作用: 转氨基,如 VB6 ;传递CO2,如 生物素。
第三章 微生物反应动力学习题答案

第三章 微生物反应动力学习题答案1. 微生物反应的特点,其与化学反应的主要区别有那些? 答:微生物反应与化学反应相比,具有以下特点:1)微生物反应属于生化反应,通常是在常温常压下进行;2)反应原料来源相对丰富;3)易于生产复杂的高分子化合物和光学活性物质;4)通过菌种改良,可大大提高设备的生产能力;5)副产物多,提取有一定难度;6)生产微生物受外界环境影响比较大;7)开发成本较大;8)废水BOD较大2.简要回答微生物反应与酶促反应的最主要区别?答:微生物反应与酶促反应的最主要区别在于,微生物反应是自催化反应,而酶促反应不是。
此外,二者还有以下区别:(1)酶促反应由于其专一性,没有或少有副产物,有利于提取操作,对于微生物反应而言,基质不可能全部转化为目的产物,副产物的产生不可避免,给后期的提取和精制带来困难,这正是造成目前发酵行业下游操作复杂的原因之一。
(2)对于微生物反应,除产生产物外,菌体自身也可是一种产物,如果其富含维生素或蛋白质或酶等有用产物时,可用于提取这些物质。
(3)与微生物反应相比,酶促反应体系较简单,反应过程的最适条件易于控制。
微生物反应是利用活的生物体进行目的产物的生产,因此,产物的获得除受环境因素影响外,也受细胞因素的影响,并且微生物会发生遗传变异,因此,实际控制有一定难度。
(4)酶促反应多限于一步或几步较简单的生化反应过程,与微生物反应相比,在经济上有时并不理想。
4. 答:Monod 方程建立的基本假设:微生物生长中,生长培养基中只有一种物质的浓度(其他组分过量)会影响其生长速率,这种物质被称为限制性基质,并且认为微生物为均衡生长且为简单的单一反应。
Monod 方程与米氏方程的主要区别如下表所示:Monod 方程:SK SS +=max μμ米氏方程:SK Sr r m +=max方程中各项含义: μ:生长比速 μmax :最大生长比速 S: 单一限制性基质浓度 K S : 半饱和常数 方程中各项含义: r:反应速率 r max :最大反应速率 S:底物浓度 K m :米氏常数 微生物生长动力学方程酶促反应动力学方程经验方程 理论推导的机理方程适用于单一限制性基质的情况 适用于单底物、无抑制的情况5、答:由于细胞的组成是复杂的,当微生物细胞内部所含有的蛋白质、脂肪、碳水化合物、核酸、维生素等的含量随环境条件的变化而变化时,建立起的动力学模型称为结构模型。
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酶促反应的特征及其与化学反应的主要区别
酶促反应是生物体内发生的一类特殊的化学反应。
与化学反应相比,酶促反应具有以下几个主要特征和区别:
1. 酶的存在:酶是生物体内催化化学反应的蛋白质。
它们具有高度特异性的催化作用,可以加速反应速率,而不会被反应消耗或改变。
化学反应则通常需要外界条件(如温度、压力和催化剂)来启动和促进。
2. 酶的催化作用:酶通过降低反应的激活能,使反应更容易发生。
酶与底物结合形成酶底物复合物,从而有助于反应的进行,但酶本身在反应中并不改变。
这与化学反应中催化剂的作用相似,但催化剂往往参与反应并在反应过程中发生变化。
3. 酶的高度特异性:酶对底物具有高度特异性,只催化特定的反应。
每种酶通常催化一种或一类特定的底物转化成特定的产物。
这种特异性使酶促反应能够高效地进行,而化学反应则可能产生多种可能的产物。
4. 酶的调节性:酶的催化活性可以被调节以适应生物体的需要。
通过调节酶的合成和降解,以及调控酶活性的激活和抑制,生物体可以根据内外环境的变化来调整酶促反应的速率。
而化学反应的速率通常
不受生物体调节。
5. 酶的反应条件:酶促反应通常在生物体内发生,对温度和pH值有较高的要求。
酶的催化活性在特定温度和pH范围内最高,而在极端温度和pH条件下容易失活。
化学反应则对温度和pH范围要求较宽。
总之,酶促反应与化学反应相比具有更高的效率、更大的特异性和更好的调控性。
酶的存在和催化作用使得生物体能够进行复杂的代谢和生命活动。
在工业和医疗领域,人们也利用酶的特性来开发新的催化剂和药物。