酶工程重点

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酶工程重点

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 重点

酶工程  重点

●酶工程的主要研究内容:酶的生产、分离纯化、酶的固定化、酶及固定化酶的反应器、酶与固定化酶的应用等内容。

●酶的分类(数字):①氧化还原酶类②转移酶类③水解酶类④裂合酶类⑤异构酶类⑥合成酶或连接酶类●酶的一级结构:指的是酶分子多肽链共价主链的氨基酸排列顺序。

酶的二级结构:指多肽链通过氢键排列成沿一维方向具有周期性结构的构象。

酶的三级结构:指单一的多肽链或共价连接的多肽链中所有的原子在空间上的排列,它是在二级结构的基础上,借助于各种次级键(非共价键),肽链进一步转曲、折叠和盘绕成具有特定肽链走向的紧密球状结构。

●酶的必需基团:必需基团包括活性中心必需基团和活性中心外必需基团。

其中活性中心必需基团包括结合基团和催化基团,结合基团具有结合酶和底物的作用,决定酶的专一性,催化基团具有催化酶和底物反应的作用,决定反应的催化性质。

活性中心外必需基团具有维持酶具有活性的空间结构。

●酶的类型:单体酶、寡聚酶、多酶复合体、多酶融合体等。

●酶催化特点:催化反应的高效性、专一性、温和性、酶活性可以调控。

●酶催化作用机制:⑴酸碱催化:反应物分子与酸碱相接触,或吸附在催化剂固体表面一定的酸碱部位上,就会发生酸碱反应,形成活性中间络合物,然后再分解出产物,使催化剂复原。

⑵共价催化:在催化时,亲核催化剂或亲电子催化剂分别放出电子或吸取电子并作用于底物的缺电子中心或负电子中心,迅速形成不稳定的共价配合物,降低反应的活化能,以达到加速反应的目的。

⑶邻近效应与定向效应:邻近效应,就是底物的反应基团与酶的催化基团越靠近,其反应速度越快。

定向效应,是指反应物的反应基团之间、酶的催化基团与底物的反应基团之间的正确取位后产生的反应速度增大的一种效应。

⑷扭曲变形和构象变化的催化效应⑸多元催化与协同效应⑹金属离子催化⑺微环境的影响●酶抑制作用类型:不可逆抑制、可逆抑制不可逆抑制剂:是指抑制剂与酶的活性中心发生了化学反应,抑制剂共价的连接到酶分子中的必须基团上,阻碍了底物与酶的结合或破坏了酶的催化基团。

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。

酶工程精要

酶工程精要

《酶工程》要点1、酶工程:酶的生产、改性与应用的技术过程。

酶的生产:获得酶的技术——微生物发酵产酶、动植物培养产酶和酶的提取与分离。

酶的改性:改进酶的催化特性技术过程——酶分子修饰、酶固定化、酶非水相催化和酶定向进化。

酶的应用:获得所需物质或除去不良物质技术过程——酶反应器的选择与设计以及酶在各个领域的应用。

2、酶工程的主要内容: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。

3、酶的催化特点:(1)酶催化的专一性强——绝对与相对(2)酶催化效率高(3)作用条件温和4、影响酶催化作用的因素:(1)底物浓度——催化反应速度先随底物浓度增加而增加,达最大是趋于平衡,过量时反而下降。

(2)酶浓度——成正比。

(3)温度——过高过低影响酶活性,最适温度。

(4)PH——最适PH,极端PH酶分子空间构象改变而失活。

(5)抑制剂——可逆,不可逆。

(6)激活剂。

(7)底物结构类似物。

5、抑制机理:(1)竞争性抑制——抑制剂和底物竞争与酶分子的结合,V m不变,K m变小。

(2)非竞争性抑制——抑制剂和底物分别与酶分子结合,V m变小,K m不变。

(3)反竞争性抑制——抑制剂与中间复合体结合,V m和K m都变小。

6、酶的分类与命名:蛋白类酶——1氧化还原酶,2转移酶,3水解酶,4裂合酶,5异构酶,6连接酶(合成酶)。

四码编号法:第一个号码为六大类酶,第二个号码为亚类,第三个号码亚类中的小类,第四个号码该小类中的序号。

7、酶活力:一定条件下酶催化反应的初速度。

酶活力单位:特定条件下每1min催化1µmol的底物转化为产物的酶量为1个酶活力单位。

酶的比活力: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/mg蛋白质(RNA)8、酶的生产方法:(1)提取分离法——盐溶液提取、酸碱溶液提取、有机溶剂提取。

酶工程重点

酶工程重点

酶工程:又称酶技术。

从应用的目的出发,将酶学理论与化学工程相结合研究酶,并在一定的反应装置中利用酶的催化特性,将原料转化为产物的一门新技术。

组成酶:细胞固有酶类。

诱导酶:细胞为适应外来底物或底物类似物而临时合成的酶。

贴壁培养:是指细胞贴附在一定的固相表面进行的培养。

锚地依赖性:某些细胞需要附着于带适量电荷的固体或平固体表面才能生长的特性。

SDS-PAGE:聚丙烯酰胺凝胶电泳,用于分离蛋白质和寡合氨基酸。

主要用于蛋白质相对分子质量的测定。

等电点聚焦:在电泳系统中,加进两性电解质载体。

当接通直流电时,两性电解质载体即形成一个由阳极到阴极连续增高的pH梯度。

当酶或其他两性电解质进入这个体系时,不同的两性电解质即移动到(聚焦于)与其等电点相当的pH位置上,从而使不同的等电点的物质得以分离的技术。

酶分子修饰:通过各种方法是酶分子的结构发生某些改变,从而改变酶的催化特性的技术。

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。

侧链基团修饰:采用一定方法使酶的侧链基团发生改变,从而改变酶的催化特性的修饰方法。

氨基修饰:采用某些化合物使酶分子侧链上的氨基发生改变,从而改变酶分子的空间构象和催化特性的方法。

分子内交联修饰:采用双功能基团化合物,与酶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。

酶的固定化:采用各种方法,将酶固定在水不溶性的载体上,制备成固定化酶的过程。

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。

双重固定化:将酶先用凝胶包埋后再用戊二醛交联,或先将酶用硅胶等吸附后在进行交联的方法。

细胞固定化:通过各种方法将细胞固定在水不溶性的载体上,制备固定化细胞的过程。

原生质体固定化:通过包埋固定化的方法,将原生质体固定在载体上制备固定化原生质体的过程。

酶的非水相催化:指酶在非水介质中的催化作用。

酶工程 重点整理总结

酶工程 重点整理总结

第一章绪论1、何为酶工程,试述其主要内容和任务。

答:(1)酶工程:酶的生产、改性与应用的技术过程称为酶工程。

(2)主要内容: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。

(3)主要任务:经过预先设计,通过人工操作获得人们所需的酶,并通过各种方式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?答:(1)酶催化作用的专一性强(①绝对转移性:一种酶只能催化一种第五进行一种反应;②相对专一性:一种酶能够催化一类结构相似的底物进行某种相同类型的反应);(2)酶催化作用的效率高(107~1013倍);(3)酶催化作用条件温和。

3、简述影响酶催化作用的主要因素。

答:(1)底物浓度的影响:决定酶催化作用的主要因素。

酶催化反应速度随底物浓度增加现增加在逐步趋向平衡再反而下降。

(2)酶浓度的影响:底物浓度足够高的条件下,酶催化反应速度与酶浓度成正比。

(3)温度的影响:适宜温度范围内,酶能进行催化反应,最适温度条件下,酶的催化反应速度达到最大。

一般60°C以上易失活,5°C以下活性极低,Taq聚合酶95°C下仍稳定。

(4)PH的影响:适宜PH范围内,酶才能显示其催化活性,最适pH条件下,酶催化反应速度达到最大。

(5)抑制剂的影响:在抑制剂的影响下,酶的催化活性降低甚至丧失,从而影响酶的催化功能,有竞争性抑制、非竞争性抑制、反竞争性抑制。

(6)激活剂的影响:在激活剂的作用下,酶的催化活性提高或者由无活性的酶生成有催化活性的酶。

如Ca、Mg、Co、Zn、Mn、等金属离子和Cl等无机负离子。

5、简述酶活力单位的概念和酶活力的测定方法。

答:概念:在特定条件下(温度可采用25°C,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(IU)。

酶工程复习要点

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)。

酶工程重点

酶工程重点

一、名词解释1、酶生物合成中的转录与翻译酶合成中的转录是指以核苷三磷酸为底物,以DNA链为模板,在RNA聚合酶的作用下合成RNA分子。

酶合成中的翻译是指以氨基酸为底物,以mRNA为模板,在酶和辅助因子的共同作用下合成蛋白质的多肽链。

2、诱导与阻遏酶合成的诱导是指加入某种物质使酶的合成开始或加速进行的过程;酶合成的阻遏作用则是指加入某种物质使酶的合成中止或减缓进行的过程。

这些物质分别称为诱导物及阻遏物。

3、酶回收率与酶纯化比(纯度提高比)酶的回收率是指某纯化步骤后酶的总活力与该步骤前的总活力之比。

酶的纯化比是之某纯化步骤后的酶的比活力与该步骤前的比活力之比。

4、酶的变性与酶的失活酶的变性是指酶分子结构中的氢键、二硫键及范德华力被破坏,酶的空间结构也受到破坏,原来有序、完整的结构变成了无序,松散的结构,失去了原有的生理功能。

酶的失活则是指酶的自身活性受损(包括辅酶、金属离子受损),失去了与底物结合的能力。

5固定化酶:是将水溶性酶经物理或化学方法处理后,成为不溶于水但仍具有酶活性的一种酶的衍生物。

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酶的共价修饰,指的是酶蛋白肽链上的一些基团与某种化学基团发生可逆的共价结合,从而改变酶的活性。

在共价修饰过程中,酶发生无活性(或低活性)与有活性(或高活性)两种形式的互变;包括磷酸化与脱磷酸化、乙酰化与脱乙酰化、甲基化与脱甲基化、腺苷化与脱腺苷化及-SH与-s-s-的互变等8酶的化学修饰,酶蛋白肽链上的某些基团,在另一种酶的催化下发生可逆的共价修饰,从而引起酶活性改变,这种调节称为酶的化学修饰。

9酶比活力,指在特定条件下,每1mg酶蛋白所具有的酶活力单位数,是酶制剂纯度的指标。

10、非水酶学:通常酶发挥催化作用都是在水相中进行的,研究酶在有机相中的催化机理的学科即为非水酶学11、产酶动力学:主要研究细胞产酶速率及各种因素对产酶速率的影响,包括宏观产酶动力学和微观产酶动力学。

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酶工程第一章:绪论1、基因工程(genetic engineering )以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同来源的基因(DNA分子),按预先设计的蓝图,在体外构建杂种DNA分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。

2、细胞工程(Cell engineering)应用现代细胞生物学、发育生物学、遗传学和分子生物学的理论与方法,按照人们的需要和设计,在细胞水平上的遗传操作,重组细胞的结构和内含物,以改变生物的结构和功能,即通过细胞融合、核质移植、染色体或基因移植以及组织和细胞培养等方法,快速繁殖和培养出人们所需要的新物种的生物工程技术。

3、发酵工程(Fermentation Engineering)指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。

发酵工程的内容包括菌种的选育、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。

4、酶工程(Enzyme Engineering)将酶或者微生物细胞,动植物细胞,细胞器等在一定的生物反应装置中,利用酶所具有的生物催化功能,借助工程手段将相应的原料转化成有用物质并应用于社会生活的一门科学技术。

它包括酶制剂的制备,酶的固定化,酶的修饰与改造及酶反应器等方面内容。

酶工程的应用,主要集中于食品工业,轻工业以及医药工业中。

5、基因工程:DNA 细胞工程:细胞水平酶工程:蛋白质发酵工程:微生物工业6、1777年,意大利物理学家斯巴兰沙尼(Spallanzani)的山鹰实验。

1822年,美国外科医生博蒙特(Beaumont)研究食物在胃里的消化。

19世纪30年代,德国科学家施旺获得胃蛋白酶。

1926年,美国康乃尔大学的“独臂学者”Sumner(萨姆纳)博士从刀豆中提取出脲酶结晶,并证明具有蛋白质的性质。

1890年,Fisher——锁钥学说。

1902年,Henri——中间产物学说。

1913年,Michaelis 和Menten——米氏学说。

1958年,Koshland——诱导契合学说。

1960年,Jacob 和Monod——操纵子学说。

1982年,Thomas R.Cech等人发现四膜虫细胞的26S rRNA前体具有自我剪接功能,将这种具有催化活性的天然RNA称为核酶—Ribozyme。

1983年,Altman等人发现核糖核酸酶P的RNA组分具有加工tRNA前体的催化功能。

而RNase P中的蛋白组分没有催化功能,只是起稳定构象的作用。

1894年,日本的高峰让吉用米曲霉制备得到淀粉酶,开创了酶技术走向商业化的先例。

1908年,德国的Rohm用动物胰脏制得胰蛋白酶,用于皮革的软化及洗涤。

1908年,法国的Boidin制备得到细菌淀粉酶,用于纺织品的褪浆。

1911年,Wallerstein从木瓜中获得木瓜蛋白酶,用于啤酒的澄清。

1949年,用微生物液体深层培养法进行-淀粉酶的发酵生产,揭开了近代酶工业的序幕。

1960年,法国科学家Jacob和Monod提出的操纵子学说,阐明了酶生物合成的调节机制,通过酶的诱导和解除阻遏,可显著提高酶的产量。

Buchner兄弟的试验:用细砂研磨酵母细胞,压取汁液,汁液不含活细胞,但仍能使糖发酵生成酒精和二氧化碳。

证明:发酵与细胞的存活无关,但是活细胞产生的。

1969年,日本,千畑一郎,固定化氨基酰化酶,从DL-氨基酸连续生产L-氨基酸,首次工业规模应用固定化酶,促使酶工程作为一个独立的学科从发酵工程中脱离出来;7、酶(enzyme):活细胞产生的,能在细胞内外起作用的(催化)生理活性物质。

8、单体酶:只有单一的三级结构蛋白质构成。

寡聚酶:由多个(两个以上)具有三级结构的亚基聚合而成。

多酶复合体:由几个功能相关的酶嵌合而成的复合体。

9、酶的分类:氧化还原酶,转移酶,水解酶,裂解酶,异构酶,合成酶,核酶10、酶活力:又称为酶活性,酶催化一定化学反应的能力,通常以在一定条件下酶所催化的化学反应速度来表示。

11、酶的比活力是每单位(一般是mg)蛋白质中的酶活力单位数(如:酶单位/mg蛋白),实际应用中也用每单位制剂中含有的酶活力数表示(如:酶单位/mL(液体制剂),酶单位/g(固体制剂)),对同一种酶来讲,比活力愈高则表示酶的纯度越高(含杂质越少),所以比活力是评价酶纯度高低的一个指标。

第二章:酶的生物合成与发酵生产1、酶生物合成的调节:通过调节酶合成的量来控制微生物代谢速度的调节机制,是在基因转录水平上进行的。

2、调节基因(regulator gene):可产生一种组成型调节蛋白(regulatory protein),通过与效应物(effector)的特异结合而发生变构作用,从而改变它与操纵基因的结合力。

调节基因常位于调控区的上游。

3、启动基因(promotor gene)(启动子):有两个位点:(1)RNA聚合酶的结合位点(2)cAMP-CAP的结合位点。

4、操纵基因(Operator gene):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,操纵酶合成的时机与速度。

5、结构基因(Structural gene):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。

6、酶的诱导:乳糖操控子是大肠杆菌中控制β半乳糖苷酶诱导合成的操纵子。

包括调控元件P(启动子)和O(操纵基因),以及结构基因lacZ(编码半乳糖苷酶)、lacY(编码通透酶)和lacA(编码硫代半乳糖苷转乙酰基酶)。

(1)、无乳糖时,调节基因lacI 编码阻遏蛋白,与操纵基因O 结合后抑制结构基因转录,不产生代谢乳糖的酶。

(2)、只有乳糖存在时,乳糖可与lac阻遏蛋白结合,而使阻遏蛋白不与操纵基因结合,诱导结构基因转录,代谢乳糖的酶产生以代谢乳糖。

(3)、葡萄糖和乳糖同时存在时,葡萄糖的降解产物能降低cAMP含量,影响CAP(cAMP受体蛋白)与启动基因结合,抑制结构基因转录,抑制代谢乳糖的酶产生。

7、色氨酸操纵子——酶的阻遏:无色氨酸存在时,调节基因编码阻遏蛋白(无活性),阻遏蛋白不能与操纵基因结合,结构基因表达;有色氨酸存在时,结构基因编码阻遏蛋白(无活性),阻遏蛋白与色氨酸结合使其构型改变与操纵基因结合,结构基因不能表达。

8、分解代谢阻遏:在含有葡萄糖和乳糖的培养基上生长,优先利用葡萄糖。

待葡萄糖耗尽后才开始利用乳糖,产生了两个对数生长期中间隔开一个生长延滞期的“二次生长现象”(diauxie或biphasic growth)又称葡萄糖效应。

葡萄糖的分解代谢产物能能抑制腺苷酸环化酶的活性使cAMP不能形成,并激活磷酸二酯酶使cAMP转化为5’-AMP,降低胞内的cAMP水平,使CAP呈失活状态,RNA聚合酶不能与启动子结合。

当葡萄糖分解完以后,cAMP与CPA 结合成cAMP-CAP,CAP激活,并结合在cAMP-CAP的结合位点,RNA与启动子结合,结构基因进行表达。

9、在分批培养(batch culture)过程中,细胞生长一般要经历延迟期、指数生长期、减速期、静止期和衰亡期5个阶段。

(填空)10、根据酶的合成与细胞生长之间的关系,可将酶的生物合成分为3种模式:生长偶联型(同步合成型、中期合成型),部分生长偶联型(延续合成型),非生长偶联型(滞后合成型)11、生长偶联型(又称同步合成型):酶的生物合成与细胞生长同步。

特点:酶的合成可以诱导,但不受分解代谢物阻遏和反应产物阻遏。

当去除诱导物、细胞进入平衡期后,酶的合成立即停止,表明这类酶所对应的mRNA很不稳定。

12、生长偶联型中的特殊形式——中期合成型酶的合成在细胞生长一段时间后才开始,而在细胞生长进入平衡期以后,酶的合成也随着停止。

特点:酶的合成受产物的反馈阻遏或分解代谢物阻遏。

所对应的mRNA是不稳定的。

13、部分生长偶联型(又称延续合成型)酶的合成在细胞的生长阶段开始,在细胞生长进入平衡期后,酶还可以延续合成较长一段时间。

14、非生长偶联型(又称滞后合成型)只有当细胞生长进入平衡期以后,酶才开始合成并大量积累。

许多水解酶的生物合成都属于这一类型。

特点:受分解代谢物的阻遏作用。

所对应的mRNA稳定性高。

15、酶生产中最理想的合成模式:延续合成型:发酵过程中没有生长期和产酶期的明显差别。

细胞开始生长就有酶的产生,直至细胞生长进入平衡期后,酶还可以继续生成一段时间。

对于:同步合成型:提高对应的mRNA的稳定性,如降低发酵温度。

滞后合成型:尽量减少甚至解除分解代谢物阻遏,使酶的合成提早开始。

中期合成型:要在提高mRNA稳定性以及解除阻遏两方面努力。

16、固定化细胞:又称固定化活细胞、固定化增殖细胞,用各种方法固定在载体上又能进行生长、繁殖和新陈代谢的细胞。

17、固定化细胞发酵产酶的特点:(1)提高产酶率:细胞密度增大使生化反应加速导致产酶率提高(2)可在高稀释度下连续发酵:不影响固定化细胞;(3)基因工程菌的质粒稳定,不易丢失;(4)发酵稳定性好:细胞受载体保护,pH和T适应性宽;(5)缩短发酵周期,提高设备利用率;(6)产品容易分离纯化;(7)适于胞外酶等胞外产物的生产。

18、在无菌条件下,将植物器官或组织(如芽、茎尖、根尖或花药)的一部分切下来,放在适当的人工培养基上进行培养,这些器官或组织就会进行细胞分裂,形成新的组织。

不过这种组织没有发生分化,只是一团薄壁细胞,叫做愈伤组织。

再适合的光照、温度和一定的营养物质与激素等条件下,愈伤组织便开始分化,产生出植物的各种器官和组织,进而发育成一棵完整的植株第三章:酶的提取与分离纯化1、酶的提取:把酶从生物组织或细胞中以溶解状态释放出来的过程,即将尽可能多的酶,尽量少的杂质从原料中引入溶液。

提取目标:a. 将目的酶最大限度地溶解出来。

b. 保持生物活性。

提取原则:a. 相似相溶。

b. 远离等电点的pH值,溶解度增加。

提取方法:(一)盐溶液提取常用稀盐(常用NaCl)溶液(盐溶),对酶稳定性好、溶解度大,最常用。

(二)酸、碱溶液提取(有些酶在酸或碱溶液中溶解度比较大且比较稳定)(三)有机溶剂提取(提取难溶于水的蛋白)2、沉降系数(sedimentation constant):指单位离心力下颗粒的沉降速度(sedimentation velocity),用S表示。

3、差速离心(differential centrifugation):采用不同的离心速度和离心时间,使沉降速度不同的颗粒分批分离的方法。

4、密度梯度离心(density gradient centrifugation):样品在密度梯度介质中进行离心,使沉降系数比较接近的组分得以分离的一种区带分离方法。

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