酶工程复习题及答案(1)

《酶工程》复习

一、名词解释……………………………………………

1 酶工程：又称酶技术，是酶制剂的大规模生产和应用的技术，包括化学酶工程和生物酶工程。

2酶的诱导：由于加进某种物质，使酶的生物合成开始或者加速进行，称为酶的生物合成的诱导作用。

3 微滤：以压力差为推动力，截留水中粒径在0.02~ 10m之间的颗粒物的膜分离技术。

4固定化酶：通过物理的或化学的方法，将酶固定在载体上，能使酶发挥催化作用的酶。

5酶的非水相催化：通过改变反应介质，影响酶的表面结构和活性中心，从而改变酶的催化特性。

6 原生质体：脱去细胞壁的植物、真菌或细菌细胞。

7 超滤：超滤是采用中空纤维过滤新技术，配合三级预处理过滤清除自来水中杂质；超滤微孔小于0.01微米，能彻底滤除水中的细菌、铁锈、胶体等有害物质，保留水中原有的微量元素和矿物质。

8 固体发酵：固态发酵是指没有或几乎没有自由水存在下，在有一定湿度的水下溶性固态基质中，用一种或多种微生物的一个生物反应过程。

二、填空题………………………………………………. 1酶的分类（ 氧化还原酶 ）、（ 转移酶 ）、（ 水解酶 ）、（ 裂合酶 ）、（ 异构酶 ）、（ 合成酶 ）。

2酶活力是（ 酶催化速度 ）的量度指标，酶的比活力是（ 酶纯度 ）的量度指标，酶 转换数是（ 酶催化效率 ）的量度指标。

3微生物产酶模式可以分为同步合成型，（延续合成型），中期合成型，（滞后合成型 ）四种。

4动物细胞培养主要用于生产疫苗、激素、单克隆抗体、多肽因子、酶等（功能性蛋白质 ）。

5细胞破碎的主要方法有机械破碎法、物理破碎法、（化学破碎法）、（ 酶促破碎法 ）。

6有机溶剂的极性系数lgP越小，表明其极性（ 越强 ），对酶活性的影响（ 越大 ） 。

7通常酶的固定化方法有 ：吸附法、包埋法、结合法、交联法、热处理法。

三、选择题………………………………………

1核酸类酶是（ D ）

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成分为RNA的一类酶

2在葡萄糖效应实验中可以通过添加（ C ）使分解代谢物阻遏作用解除。 A 诱导物 B 激活剂 CcAMP D ATP

3端粒酶是（ C ）

A 催化端粒水解的酶 B存在于端粒中的酶

C 催化端粒生成和延长的酶 D 催化RNA生成和延长的酶

4在凝胶层析的洗脱过程中，（ A ）

A 分子质量最大的分子最先流出 B 分子质量最小的分子最先流出 C 蛋白质分子最先流出 D 盐分子最先流出

5必需水是指（ D ）

A 维持酶催化反应速度所必需的水量 B 酶催化反应速度达到最大是所必需的水量 C 与酶分子紧密结合的水量 D 维持酶分子完整的空间构象所必需的最低水量

四、简答题……………………………………… 1简述酶催化作用的种类和原理

答：酶催化作用的种类：氧化还原酶、转移酶、水解酶 、裂合酶 、异构酶、合成酶。 原理：A 酶催化作用的实质在于它能降低反应的活化能。 B 酶降低活化能的方式是通过形成中间复合物。

C 酶的催化作用是具有专一性的，因此提出了“钥匙和锁”模型以及“诱导契合”模型。 D 靠近定向；底物分子变形和诱导契合；酸碱催化；共价催化；微环境的影响等这些都是酶具有高效催化作用的机理。

2简述乳糖操纵子模型

答：操纵子的结构：调节基因、启动子、操纵基因、结构基因。乳糖操纵子模型中一次排列着启动子、操纵基因和阻遏子三个结构基因，她们分别编码β-半乳糖苷酶、β-半乳糖苷透过酶和β-半乳糖苷转移酶，三个基因受同一个基因控制。

当没有乳糖存在时，lac操纵子处于阻遏状态。阻遏蛋白阻碍RNA聚合酶与启动子P的结合，阻止启动基因上的RNA聚合酶进行转录，这是一种负调节作用。

当有乳糖存在时，乳糖与阻遏蛋白的边沟位点结合，使之发生变构而失去活性，因而不能与操纵基因结合，于是RNA聚合酶能够转录，产生上述三种酶，使大肠杆菌能利用乳糖。

当培养基中有葡萄糖存在时，葡萄糖的降解产物能降低细胞内cAMP的含量，影响CAP与启动子结合，也影响RNA聚合酶与启动基因结合，因此，β-半乳糖苷酶等三种酶也不能产生。这是一种正调控作用。

3何谓膜分离技术？在酶的生产中有何应用？

答：借助于一定孔径的高分子薄膜，将不同大小、不同形状和不同特性的物质颗粒或分子进行分离的技术称为膜分离技术。

应用：用于酶液或其他溶液的脱盐，用于酶的分离纯化，酶的浓缩。 类别 粗滤 微滤 超滤 截留颗粒大小 > 2μm 0.2～2μm 20?～0.2μm 截留的主要物质 酵母、霉菌、动物细胞、植物细胞、固形物等 细菌、灰尘等 病毒、生物大分子等 反渗透 < 20? 生物小分子、盐、离子

4 酶的提取方法有哪些？

答：1．盐溶液提取。大多数蛋白酶都溶于水，而且在低浓度盐存在的条件下有盐溶现象，高浓度盐存在的条件下有盐析现象，所以一般采用稀盐溶液进行酶的提取，盐的浓度一般控制在0.02-0.5mol/l。

2.酸溶液提取。有些酶在酸性条件下溶解度较大，且稳定性好，宜采用酸溶液提取。 3.碱溶液提取。在碱性条件下溶解度较大且稳定性较好的酶，应采用碱溶液提取。 4.有机溶剂提取。与脂质结合牢固或含有较多非极性基团的酶，可以采用能与水混溶的乙醇、丙酮、丁醇等有机溶剂提取。

5简述常用的固定化方法及其应用范围 答：A 吸附法：利用各种固体吸附剂将酶或细胞吸附在其表面上，而使酶或者细胞固定的方法。常用吸附剂有活性炭、硅胶等。吸附法操作简便，条件温和。

B 包埋法：将酶或含酶菌体包埋在各种多孔载体中，使酶固定化的方法称为包埋法。包埋法分为网格型和微囊型。常用包埋剂为琼脂凝胶、明胶等。

C结合法：通过离子键或共价键使酶与载体结合的固定化方法。离子键法常用DEAE-纤维素等条件温和，结合力较弱。共价键法常用载体纤维素等。此法结合牢固，但操作复杂，有可能影响酶活。而且必须首先激活载体。

D 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称为交联法。常用试剂：戊二醛等。结合牢固酶活损失大。

6酶的非水相催化有哪些特点 答：酶的非水相催化是指酶在非水介质中进行的催化作用。

特点： 1． 有利于疏水性底物的反应，能催化在水中不能进行的反应； 2． 可提高酶的热稳定性； 3． 可改变反应平衡移动方向；

4 可控制底物专一性 ； 5. 酶和产物易于回收。

四、论述题…………………………………… 1举例说明菌种分离的一般过程。

答：菌种分离的一般过程：土样的采取，预处理，培养，菌落的选择，产品的鉴定。

以枯草芽胞杆菌的分离为例：

（1） 带菌土壤的热处理：称取1g带菌土壤湿润后放入80℃烘箱处理30min。

（2）配制分离选择培养基，灭菌备用。

（3）稀释制备菌液：取5支灭菌带帽15ml离心管，各加入无菌水9ml备用；将热处理过的土壤放入无菌50ml烧杯中，加入无菌水50ml，搅拌后静置片刻，上层液体为微生物悬液，按下法稀释微生物悬液：在第一支试管中加入1ml微生物悬液，混 合均匀后再取1ml到第二支试管中混合，从第二支试管中再取1ml 到第三支试管中，以此类推。

（4）配制斜面培养基，灭菌备用。

（5）涂布培养：取 10-3、10-4、10-5、10-6稀释菌液各0.2ml，采用涂布和混合法形成8 个平板，倒置后在 37℃培养24-48 小时， 观察水解圈的形成，在无菌条件下将水解圈最大的菌落(水解圈/菌落最大者)转接种于斜面试管中在 37℃培养。

2 以纤维素酶为例说明如何从环境微生物中如何分离提取纯化得到纤维素酶

答：首先，利用CMC-Na刚果红培养基从土壤或者稻草秸秆等粗纤维含量丰富的堆肥中分离出高产纤维素酶的菌株，将该菌株接种到产酶培养基进行发酵。一般来说，微生物产酶分胞内酶和胞外酶。再测定内外酶活性的前提下决定分离纯化胞内或胞外酶，酶的分离纯化一般有三步，即，抽提（选择性的从粗酶液中除去杂质或者分离出酶，可以选择离心的方法 ） ，纯化（常采用凝胶过滤层析，离子交换层析等方法），结晶（采用真空冷冻抽滤等手段制备酶成品 ）（仅供参考）