酶工程复习资料 1.酶反应器的概念及类型：(1)概念指用于各种酶进行
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
酶工程(1)
第一章 酶工程基础1、酶工程就是将酶、细胞或细胞器等置于特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。
2、影响酶催化作用的因素：底物浓度、产物浓度、酶浓度、温度、pH 、激活剂浓度、抑制剂浓度等。
3、酶的比活力：它是指在特定条件下，单位质量蛋白质或RNA 所拥有的酶活力单位数： 酶的比活力=酶活力（单位）/mg （蛋白质或RNA ）酶的比活力是酶纯度的一个指标。
4、酶的转换数和催化周期：转换数（K cat ）又称分子活性，或摩尔催化活性。
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。
转换数的倒数称为酶的催化周期。
催化周期是指酶进行一次催化所需的时间。
5、酶活力测定中应注意的问题：（1）测定的酶反应速率必须是初速度，只有初速度才与底物浓度成正比。
初速度的确定一般是指：底物消耗量在5%以内，或产物形成量占总产量的15%以下时的速度。
（2）底物浓度、辅因子的浓度必须远远大于酶浓度（即过饱和）；反应必须在酶的最适条件（如最适温度、pH 和离子强度等）下进行；测酶活所用试剂中不应含有酶的激活剂、抑制剂，同时底物不能裂解。
6、米氏方程：酶反应动力学方程。
V=][][S Km S Vm第二章 酶的发酵工程1、乳糖操纵子学说（1）基本概念：操纵子是基因表达的协调单位，是由调节基因、启动子、操纵基因和结构基因组成的一个完整的基因表达单位，其功能是转录mRNA 。
结构基因是编码酶蛋白氨基酸序列的，通过转录和翻译表达产生酶蛋白。
调节基因是通过产生调节蛋白对整个转录过程起着调控作用。
启动子是RNA 聚合酶识别、结合并起始mRNA 转录的一段DNA 碱基序列。
操纵基因是位于启动子和结构基因之间的碱基序列，能与阻遏蛋白（一种调节蛋白）相结合，如操纵基因上结合有阻遏蛋白，转录就受阻，如操纵基因上没有结合阻遏蛋白，转录便顺利进行。
酶工程 第六章 酶反应器
空心酶管反应器
特点：酶固定在细管的内壁上，底物溶液流经细管 时，只有与管壁接触的部分进行酶反应。 多与自动分析仪等组装，用于定量分析。
中空纤维反应器
特点：由外壳和数以千计的醋酸纤维制成的中空纤维组成 内层：半透膜，可截留大分子物质而允许小分子物质通过 外层：多孔的海绵状支持层，酶被固定在海绵状支持层中 中空纤维可承受较大压力，通过正常超滤程序将底物压入内 壁与海绵状介质上的酶起反应
4. 鼓泡式反应器 bubble column reactor, BCR
特点：利用从反应器底部通入 的气体产生的大量气泡，在上升 过程中起到提供反应底物和混和 两种作用。 三相流化床反应器：在使用固 定化酶进行催化反应时，反应系 统中存在固、液、气三相 适用：游离酶、固定化酶
4. 鼓泡式反应器 bubble column reactor, BCR
优点：① 传质、传热性能好，pH、温度控制及气体的 供给容易 ② 不易堵塞，可适用于处理黏度高的液体 ③ 能处理粉末状底物 ④ 压力降小 缺点：① 需保持一定流速，难于放大 ② 固定化酶处于流动状态，易破损 ③ 空隙体积大，酶浓度低
3. 流化床反应器 fluidized bed reactor, FBR
6. 喷射式反应器 projectional reactor，PR
特点：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
组成：喷射器、维持罐
适用：耐高温游离酶
优点：结构简单，催化效率高
例：利用固定化酶生产高果糖浆
食糖是日常生活必需品，也是 食品、医药等工业原料。 世界食糖的需求每年以4％的速率增加，而产量每 年只增加2％-3％，供不应求。 目前各国都竞相生产高果糖浆(High Fructose Syrup， 甜度为蔗糖的173.5％)。在美国、日本等发达国家 2/3的食糖已为高果糖浆代替。 高果糖浆采用固定化葡萄糖异构酶和固定化含酶 菌体进行生产。
酶工程问答题
酶工程习题集第一章绪论1、发展史：1903年Henri中间络合物学说；1913年Leonor Michaelis和Maud Menten 米氏方程；Daniel E. Koshland提出了诱导契合学说。
1926年，萨母纳（Sumner）提出酶的本质是蛋白质的观点。
1960年．雅各（Jacob）和莫若德（Monod）提出操纵子学说，1982年，切克（Cech）等人发现四膜虫（Tetrahynena）细胞的26s rRNA前体具有自我剪接功能(self-splicing)。
核酶（Ribozyme，也称核糖核酸酶，以区别于蛋白质酶）；1983年阿尔彻曼（Sidney. Altman）发现核糖核酸酶P （RNAase P）2、核酸类酶（ribozyme)：具有生物催化剂所有特性，是一类由RNA组成的酶。
底物有哪些？3、酶的新概念？分类？4、人工酶、模拟酶、化学修饰酶、克隆酶、突变酶、新酶、抗体酶第二章酶学基础1、酶促反应的特点？优缺点？2、按酶促反应性质将生物体所有的酶分为哪六大类？如何编号？3、终止一个酶促反应的方法有哪些？4、全酶的组成？按酶蛋白结构不同分类？5、别构酶、别构效应、配体6、活性部位（结合部位与催化部位），必需基团，活性中心的亲核性基团：酸碱性基团：7、参与蛋白类酶活性中心频率最高的氨基酸7 种？8、酶活力单位（U）；比活力；同族酶；丝氨酸蛋白酶与巯基蛋白酶各有哪些？9、酶活性中心基团的检测方法有哪三种？10、酶的pH稳定性与温度稳定性如何测定？第三章酶的催化机制1、酶高效率催化的五种机制2、何谓邻近与定向效应？何谓构象变化效应？何谓共价催化？何谓酸碱催化？何谓微环境效应？如何理解？第四章酶的催化动力学1、绘制底物浓度对酶促反应速度影响的双曲线（标明各参数），并简述其影响。
2、米-曼氏方程（Michaelis-Menten equation）；中间产物学说3、稳态的含义，中心内容。
3、绘制酶反应过程中各物质浓度变化曲线图4、如何利用双倒数作图法（又称林-贝氏作图法）求K m值与V max值测定5、通过酶促动力学方法鉴别一个抑制剂对酶的抑制是可逆还是不可逆抑制作用？6、从线性动力学模型表示式、动力学方程、米氏方程图、双倒数方程作图区别竞争性抑制、非竞争性抑制作用和反竞争性抑制作用？7、竞争性抑制、非竞争性抑制作用和反竞争性抑制的特点是什么？8、各举一例说明何谓Ks型不可逆抑制剂和Kcat型不可逆抑制剂（自杀性底物）？9、酶活力、比活力、纯化倍数、得率概念，计算。
酶工程复习 (2)
1.酶工程:酶的生产、改性及与应用的技术过程2.核酶(Ribozyme)：具有催化活性的RNA3.酶：酶是具有生物催化功能的生物大分子（蛋白质和RNA）4.酶的绝对专一性：一种酶只能催化一种底物进行一种反应，这种高度的专一性叫酶的绝对专一性酶的相对专一性：一种酶能够催化一类结构相似底物进行某种相同类型的反应，这种专一性称为相对专一性5.活化能：在一定的温度条件下，1摩尔的初态分子转化为活化分子所需的自由能称为活化能6.竞争性抑制（Competitive inhibitiion）:抑制剂与底物分子竞争与酶分子结合引起的抑制作用。
非竞争性抑制(Noncompetitive inhibition):抑制剂与底物分别与酶分子上的不同结合位点，引起酶活性降低的抑制作用反竞争性抑制（Uncompetitive inhibition):在底物与酶分子结合生成中间复合物后，抑制剂再与中间复合物结合引起抑制作用7.酶活IU：在特定条件下，每1min催化1umol的底物转化为产物的酶量定义为1个酶活力单位。
转化数：又称为摩尔催化活性，是指每个酶分子每分钟催化底物转化的分子数。
催化周期：转化数的倒数，也指酶进行一次催化所用的时间。
8.酶的生物合成：酶在生物体内合成的过程称为酶的生物合成。
酶的发酵生产：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酶的技术过程。
9.转录(Transcription);转录是以DNA为模板，以核苷三磷酸为底物，在依赖DNA的RNA聚合酶转录酶）的作用下，生成RNA的过程。
翻译(Translation)：以mRNA为模板，以各种氨基酸为底物，在核糖核蛋白体上通过各种tRNA、酶、和辅助因子的作用，合成多肽链的过程10.组成型酶（Constitutive enzyme）：在细胞中的量比较恒定，环境因素对其合成速率影响不大的一类酶适应型酶( Adaptive enzyme)或调节型酶(Regulated enzyme)：在细胞中的含量变化很大，其合成速率明显受到环境因素的影响的一类酶11.操纵子学说（Operon theory）：转录水平的调节，又称基因的调节。
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-考试重点
第二章微生物发酵产酶名词解释酶生物合成的诱导作用：加入某些物质使酶的生物合成开始或加速进行的现象酶生物合成的反馈阻遏作用：又称产物阻遏作用，是指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分解代谢物阻遏作用：是指某些物质（主要是指葡萄糖和其他容易利用的碳源等）经过分解代谢产生的物质阻遏某些酶（主要是诱导酶）生物合成的现象判断组成酶or诱导酶受什么阻遏固定化细胞：又称为固定化活细胞或固定化增殖细胞，指采用各种方法固定在载体上，在一定的空间范围进行生长、繁殖和新陈代谢的细胞固定化原生质体：是指固定在载体上，在一定的空间范围内进行新陈代谢的原生质体原生质体：是除去细胞壁后由细胞膜及包内物质组成的微球体。
原生质体由于除去细胞壁这一扩散屏障，有利于胞内物质透过细胞膜分泌到细胞外，可以用于胞内酶等胞内产物的生产。
问答题何为细胞产酶动力学，简述其动力学模型产酶动力学主要研究发酵过程中细胞产酶速率以及各种因素对产酶速率的影响规律，主要为宏观产酶动力学。
根据细胞产酶模式的不同，产酶速率和细胞生长速率的关系也有所不同。
1)同步合成型的酶：其产酶与细胞生长欧联，在平衡期产酶速率为零，即非生长偶联的比产酶速率β=0 方程： dE /dt=αμX2)中期合成型的酶：在培养液中有阻遏物存在，α=0，无酶产生。
在此阶段的产酶动力学方程与同步合成型相同3)滞后合成型：其合成模式为非生长偶联行，生长偶联的比产酶系数α=0 方程： dE/dt=βX4)延续合成型的酶：在细胞生长期和平衡期均可以产酶，产酶速率是生长偶联与非生长偶联产酶速率之和（最理想状态）方程： dE /dt=αμX+βX受mRNA抑制的模型：1）、2）原核生物中酶生物合成的调节主要是转录水平的调节，与酶的生物合成密切相关的基因有4种：调节基因、启动基因、操纵基因和结构基因。
结构基因与操纵基因、启动基因一起组成操纵子。
原核生物中有两种类型操纵子：诱导性，如乳糖操纵子；阻遏型操纵子，如色氨酸操纵子。
名词解释酶工程
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
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。
酶工程第八章 酶反应器讲解
适用的酶
游离酶 固定化酶
填充床式反应器 连续式
固定化酶
流化床反应器
分批式 流加分批式 连续式
固定化酶
特点 反应比较完全，反应 条件容易调节控制。
密度大遍使用。
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。
组， 或使用锥形流态化床。
四、鼓泡式反应器 Bubble column reactor BCR
生物反应有涉及到气体的吸收或产生，最好采用 此类型反应器，或三相流化床反应器。一些无载 体固定化新鲜菌体反应器也可采用此(图)。
鼓泡塔型反应器
五、膜反应器 Membrane reactor MR
将酶催化反应与半透膜分离用用组合在一起的反应器, 可用于游离酶和固定化酶的催化反应;
酶反应器的选择
一、根据酶的应用形式选择反应器 二、根据酶反应动力学性质选择反应器 三、根据底物或产物的理化性质选择反应器
第二节 酶反应器的选择
选择酶反应器要点:
酶的应用形式； 酶的反应动力学性质； 底物产物理化特性； 尽可能结构简单易操作，易维护； 适合多种酶催化，成本低；
例
酶的形状、大小
固定化酶形状主要有粒状(颗粒、小球)、膜 状(膜、薄膜片状、管状)和纤维状3种，反 应器的形状大致可根据酶的形状来确定。
缺陷
长期操作稳定性差，酶易在膜上吸附损失或浓缩极化。
六、喷射式反应器
利用高压蒸汽喷射作用，实现酶与底物混合， 进行高温反应的一种反应器。
结构简单，催化速度快，适于耐高温酶。如高 温淀粉酶的淀粉液化。
高压蒸汽
反应液 至维持罐
第六章酶反应器
酶膜反应器的应用(yìngyòng)及研究 新进展
6.1 （1）生物大分子的分解
酶反
应器 的类
主要集中在淀粉(diànfěn)、纤维素、蛋白质的
型及 特点
水解。
利用膜的筛分，将生物大分子与分子质量小
的水解产物相分离，可消除产物抑制作用。
水解果胶以降低果汁的黏度；
降低牛奶和乳清中乳糖的含量（乳糖不耐 症）。
➢离子交换：溶液中阳离子与阴离子与称为离子交换剂的固相上离子的交换过 程。
精品文档
1、搅拌罐式反应器
6.1 酶反 应器 的类 型 (lèix íng) 及特 点
精品文档
2、填充(tiánchōng)床式反应器
Packed Bed Reactor, PBR，又称固定床反应器，
6.1
酶反 是固定化酶常用(chánɡ yònɡ)的一种反应器。
型 (lèix
❖ 缺点：反应效率低，搅拌动力消耗；由于搅拌剪
íng) 切力，固定化载体易被破坏、游离酶易发生泡沫
及特
点 化活性下降，反复回收固定化酶过程中易造成酶
的失活损失。
❖发展与改进：在反应器出口装上滤器, 或制成磁 性固定化酶，将酶颗粒装在尼龙网制成的扁平筐 内，作为搅拌桨叶或挡板。
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❖ 传质：物质以扩散方式从一处转移到另一处的过程，称为质
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传统酶反应器 搅拌罐式反应器（Stirred Tank Reactor, STR） 填充(tiánchōng)床式反应器(packed bed
reactor, PBR ) 流化床式反应器( Fluidized Bed Reactor,
FBR) 鼓泡式反应器(bubble column reactor, BCR ) 喷射式反应器（projection reactor, PR） 新型酶反应器 酶膜反应器(Membrane Reactor, MR)