酶工程习题集（第三版）

第一章 绪论

试题精选

一、名词解释

1、酶 2、酶工程 3、核酸类酶 4、蛋白类酶 5、酶的生产 6、酶的改性 7、酶的应用 8、酶的专一性 9、酶的转换数 二、填空题

1、根据分子中起催化作用的主要组分的不同，酶可以分为_________和 ____________两大类。

2、核酸类酶分子中起催化作用的主要组分是__________，蛋白类酶分子中起催化作用的主要组分是________________。

3、进行分子内催化作用的核酸类酶可以分为________________，_________________。

4、酶活力是_______________的量度指标，酶的比活力是_______________的量度指标，酶的转换数的主要组分是________________的度量指标。

5、非竞争性抑制的特点是最大反应速度Vm__________________，米氏常数Km______________。 三、选择题

1、酶工程是（ ）的技术过程。

A、利用酶的催化作用将底物转化为产物 B、通过发酵生产和分离纯化获得所需酶 C、酶的生产与应用

D、酶在工业上大规模应用 2、核酸类酶是（ ）。

A、催化RNA进行水解反应的一类酶 B、催化RNA进行剪接反应的一类酶 C、由RNA组成的一类酶

D、分子中起催化作用的主要组分为RNA的一类酶 3、RNA剪切酶是（ ）。

A、催化其他RNA分子进行反应的酶

B、催化其他RNA分子进行剪切反应的R酶 C、催化本身RNA分子进行剪切反应的R酶 D、催化本身RNA分子进行剪接反应的R酶

4、酶的改性是指通过各种方法（ ）的技术过程。 A、改进酶的催化特性 B、改变酶的催化特性 C、提高酶的催化效率 D、提高酶的稳定性 5、酶的转换数是指（ ）。

A、酶催化底物转化成产物的数量

B、每个酶分子催化底物转化为产物的分子数

C、每个酶分子每分钟催化底物转化为产物的分子数 D、每摩尔酶催化底物转化为产物的摩尔数 四、判断题

（ ）1、相同的酶在不同的pH条件下进行测定时，酶活力不同。

（ ）2、竞争性抑制的特点是最大反应速度Vm不变，米氏常数Km 增大。 （ ）3、催化两个化合物缩成一个化合物的酶称为合成酶。

（ ）4、RNA剪切酶是催化RNA分子进行剪切反应的核酸类酶。 （ ）5、水解酶在水溶液中不能催化其逆反应。 五、简答题

1、何谓酶工程，其主要内容有哪些？ 2、试述酶活力测定的基本步骤。

3、简述影响酶催化作用的主要因素。

4、举例说明酶催化的绝对专一性和相对一性。 六、综合分析题

试述木瓜蛋白酶的生产方法。

参考答案 第一章

一、 名词解析（答案略） 二、 填空题

1、蛋白类酶，核酸类酶。 2、蛋白质，核糖核酸。

3、自我剪切酶，自我剪接酶。 4、酶量，酶纯度，酶催化效率。 5、减小，不变。 三、 选择题

1、C 2、D 3、B 4、A 5、C 四、判断题 1、（X） 2、（√ ） 3、（X） 4、（X） 5、（√ ） 五、简答题

1、答：酶的生产与应用的技术过程称为酶工程。

酶的生产是指通过各种方法获得人们所需的酶的技术过程，主要包括微生物发酵产酶，动植物培养产酶和酶的提取与分离纯化等。

酶的应用是在人工控制条件的反应器中，通过酶的催化作用获得人们所需的物质或者除去不良物质的技术过程。主要包括酶反应器的选择与设计以及酶在各个领域的应用等。

在酶的生产与应用过程中，人们发现酶具有稳定较性差、催化效率不够高、游离酶通常只能使用一次等弱点，为此研究、开发了各种酶的改性技术，以促进酶的优质生产和高效应用。

酶的改性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、酶非水相催化、酶定向进化等。

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、酶定向进化、酶反应器和酶的应用等。

2、答：酶活力测定通常包括两个阶段。首先在一定条件下，酶与底物反应一段时间，然后再测定反应液中底物或产物的变化量。一般经过如下几个步骤：

（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。所使用的底物必须均匀一致，达到酶催化反应所要求的纯度。在测定酶活力时，所使用的底物溶液一般要求新鲜配制，有些反应所需的底物溶液也可预先配制后置于冰箱保存备用。

（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。温度可以选择在室温（25℃）、体温(37℃)、酶反应最适温度或其他选用的温度；pH应是酶催化反应的最适pH；底物浓度应大于5Km等。反应条件一旦确定，在整个反应过程中应尽量保持恒定不变。故此，反应应该在恒温槽中进行，pH的保持恒定是采用一定浓度和一定的pH缓冲溶液。有些酶催化反应，要求一定浓度的激活剂等条件，应适量添加。

（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。

（4）反应到一定的时间，取出适量的反应液，运用各种生化检测技术，测定产物的生成量或底物的减少量。

3、答：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。 （1）底物浓度：在底物浓度较低的情况下，酶催化反应速度与底物浓度成正比，反应速度随着底物浓度的增加而加快。当底物浓度达到一定的数值时，反应速度的上升不再与底物浓度成正比，而是逐步趋向平衡。

（2）酶浓度：在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：每一种酶的催化反应都有其适宜的温度范围和最适温度。在适宜温度范围内，酶才能进行催化反应；在最高温度条件下，酶的催化反应速度达到最大。

（4）pH的影响：酶的催化作用与反应液的pH有很大关系。每一种酶都有各自的适宜pH范围和最适pH。只有在适宜pH范围内，酶才能显示其催化活性在最适pH条件下，酶催化反应速度达到最大。

（5）抑制剂的影响：在抑制剂的条件下，酶的催化活性降低甚至丧失，从而影响酶的催化功能。抑制剂有可逆性抑制剂和不可逆性抑制剂之分。不可逆性抑制剂与酶分子结合后，抑制剂难以除去，酶活性难以恢复。可逆性抑制剂与酶的结合是可逆的，只要将抑制剂除去，酶活性即可恢复。

（6）激活剂的影响：在激活剂的影响下，酶的催化活性提高或者由无性得酶原生成有催化活性的酶。

4、答：一种酶只能催化一种底物进行一种反应，这种高度的专一性称为绝对专一性。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。例如，天冬氨酸氨裂合酶【EC4.3.1.1】，仅作用于L-天冬氨酸，经过脱氨基作用生成延胡索酸（反丁烯二酸）及其逆反应都一概不起作用。

一种酶能够催化结构相似的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。相对专一性可分为键专一性和基团专一性。

键专一性的酶能够作用于具有相同化学键的一类底物。如，酯酶可催化所有含酯键的酯类物质水解生成醇和酸。

基团专一性的酶则要求底物含有某一相同的基团。如，胰蛋白酶【EC3.4.31.4】选择性地水解含有赖氨酰-或精氨酰-

羰基肽键的物质，不管是氨酰、酯或多肽、蛋白质都能被该酶水解。

六、综合分析题

答：木瓜蛋白酶可以采用提取分离法、基因工程酶发酵法、植物细胞培养法等多种方法进行生产。

（1）提取分离法：从木瓜的果皮中获得木瓜乳汁，通过各种分离纯化技术获得木瓜蛋白酶。

（2）发酵法：通过DNA重组技术将木瓜蛋白酶的基因克隆到大肠杆菌等微生物中，获得基因工程菌，再通过基因工程菌发酵获得木瓜蛋白酶。

（3）植物细胞培养法：通过愈伤组织诱导获得木瓜细胞，再通过植物细胞培养获得木瓜蛋白酶。

第二章 微生物发酵产酶

试题精选

一、 名词解释

1、酶的发酵生产 2、转录 3、翻译 4、酶的诱导 5、酶的反馈阻遏 6、分解代谢物阻遏 7、发酵动力学 二、填空题

1、转录是以 为模板，以 为底物，在 的作用下生成 的过程。

2、微生物产酶方式可以分为同步合成型， 中期合成型， 四种。

3、生长因素是 所必需的 。

4、莫诺德常数Ks是指生长速率达到 时的 。 5、发酵动力学是研究发酵过程中细胞生长速率， ，基质消耗速率及其影响因素的学科。 三、选择题

1、可以通过添加（ ）使分解代谢物阻遏作用解除。 A、诱导物 B、激活剂 C、cAMP D、ATP 2、在酶发酵过程中添加表面活性剂可以（ ）。

A、诱导酶的生物合成 B、阻遏酶的生物合成 C、提高酶活力 D、提高细胞透过性

3、有些酶在细胞进入平衡期以后还可以继续合成较长的一段时间，这是由于（ ）。

A、该酶所对应的mRNA稳定性好 B、该酶所对应的DNA稳定性好 C、细胞自溶后使酶分泌出来 D、培养基中还有充足的营养成分 4、莫诺德常数是指（ ）

A、反应速度达到最大反应速度一半时的底物浓度。

B、比生长速率达到最大比生长速率一半时的限制性基质浓度。 C、产酶速率达到最大产酶速率一半时的限制性基质浓度。

D、细胞生长速率达到最大细胞生长速率一半时的限制性基质浓度。 四、判断题