酶工程復(fù)習(xí)要點

1、I、酶的催化作用特點：具有專一性，催化效率高和反應(yīng)條件溫和等顯著特點?；?酶研究的兩個方向：理論研究方向和應(yīng)用研究方向。理論研窕方向：酶的理化性質(zhì)、催 化性質(zhì)、催化機(jī)制等。應(yīng)用研究：促進(jìn)了酶工程的形成。5、酶工程的定義：利用酶或者微生物細(xì)胞，動植物細(xì)胞，細(xì)胞器，借助于酶的催化作用， 通過工程學(xué)手段生產(chǎn)產(chǎn)品或提供社會服務(wù)的科學(xué)體系。4、酶工程的應(yīng)用范闈：對生物資源中天然酶的開發(fā)和生產(chǎn)自然酶的分離純化與鑒定技 術(shù)酶的固定化技術(shù)酶反應(yīng)器的研制與應(yīng)用與其它生物技術(shù)領(lǐng)域的交叉與滲透。5、酶工程的組成：酶的發(fā)酵生產(chǎn)酶的分離純化酶分子修飾酶和細(xì)胞固定化酶反 應(yīng)器和酶的應(yīng)用等方面。6、酶工程的主要任務(wù)：通過預(yù)

2、先設(shè)計，經(jīng)過人工操作控制而獲得大量所需的酶，并通過各 種方法使酶發(fā)揮其最大的催化功能。8、酶的分類：第I類，氧化還原酶：第2類，轉(zhuǎn)移酶：第3類，水解酶：第4類，裂合酶:第5類，異構(gòu)酶：第6類，合成酶：第7類，核酸類酶。9、酶的作用機(jī)制：酶的催化機(jī)理可能與幾種因素有關(guān)：酶與底物結(jié)合時，兩者構(gòu)象的改變 使它們互相契合，底物分子適當(dāng)?shù)叵蛎阜肿踊钚灾行目拷?，并且趨向于酶的催化部位，使?性中心這一局部地區(qū)額底物濃度大大增高，并使底物分子發(fā)生扭曲，易于斷裂。在另一些情 況中，可能還有一些其他的因素使酶反應(yīng)速度稍有一些提高，如酶與底物形成有一定穩(wěn)定度 的過渡態(tài)中間物一一共價的。中間物，這種口中間物又可迅速

3、地分解成產(chǎn)物，又如酶活性 中心的質(zhì)子供體和質(zhì)子受體對底物分子進(jìn)行了廣義的酸堿催化等。10、酶的催化能力：酶僅能改變化學(xué)反應(yīng)的速度，并不不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點。酶本 身在反應(yīng)前后也不發(fā)生變化例如肽鍵遇水自發(fā)地進(jìn)行水解的反應(yīng)極為緩慢，當(dāng)有蛋白酶存在 時，這個反應(yīng)則進(jìn)行得十分迅速，可降低反應(yīng)的活化能。在一個化學(xué)反應(yīng)體系中.反應(yīng)開始 時，反應(yīng)物分子的平均能量水平較低為“初態(tài)”，在反應(yīng)的任何一瞬間反應(yīng)物中都有一部 分分子具有了比初態(tài)更高一些的能量，高出的這一部分能量稱為活化能，使這些分子進(jìn)入“過 渡態(tài)”，這時就能形成或打破一些化學(xué)鍵，形成新的物質(zhì)一一產(chǎn)物（P）。即3變?yōu)镻c這些 具有較高能量，處于活化

4、態(tài)的分子稱為活化分子，反應(yīng)物中這種活化分子愈多，反應(yīng)速率就 越快。活化能的定義是在一定溫度下一摩爾底物全部進(jìn)入活化態(tài)所需要的自由能，單位是焦 耳/摩爾。II、酶的專一性：酶的專一性是指一種酶只能催化一種或一類結(jié)構(gòu)相似的底物進(jìn)行某種類 型的反應(yīng)。如果沒有酶的專一性，在細(xì)胞中有秩序的物質(zhì)代謝將不復(fù)存在，而且酶的應(yīng)用將如同其他非酶催化劑那樣受到局限。 酶的專一性可以分為兩類：絕對專 一性：一種酶只能催化一種物質(zhì)進(jìn)行一種反應(yīng)，這種高度的專一性稱為絕對專一性。相對 專一性：一種酶能夠催化一類結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)進(jìn)行某種相同類型的反應(yīng)，這種專一性稱為相 對專一性。12、酶的專一性確定過程：首先要選擇一種該酶可催

5、化的物質(zhì)作為該酶的作用底物，通過 實驗確定其最適PH、溫度等反應(yīng)條件，其次是實驗底物濃度對反應(yīng)速度的影響，確定其米 氏常數(shù)IQ，然后用其他有可能是該酶作用底物的物質(zhì)，在相同條件下逐個進(jìn)行實驗，有時 要在不同條件下逐個試驗，觀察是否有催化反應(yīng)發(fā)生，從而確定該酶是屬于絕對專一性還是 相對專一性，可作用于一類物質(zhì)，可以選擇幾種有代表性的底物，求出各自的值，在某些情 況下，不同底物有不同的最適PH值，而PH對K.有一定的影響，此時必須作出不同底物各 自的PH曲線。然后再在各自的最適PH值條件下進(jìn)行試驗，以確定各底物相對應(yīng)的IQ值， 在進(jìn)行酶的專一性試驗時，所使用的酶和各種底物都要盡可能地純。對于有對稱

6、碳原子的物 質(zhì)，應(yīng)分別對不同的光學(xué)異構(gòu)進(jìn)行試驗。“、酶活力是酶的數(shù)量的量度指標(biāo)，酶的比活力是酶純度的量度指標(biāo)，酶轉(zhuǎn)換數(shù)是酶催化 效率的量度指標(biāo)，而酶結(jié)合效率是酶被固定比例的量度指標(biāo)。14、固定化酶活性損失的原因：酶本身失活、沒從載體上脫落或載體破碎或溶解.15、酶活的可調(diào)行性：酶活性調(diào)解的幾種方式：隨濃度的調(diào)行激素調(diào)在共價修飾調(diào)fj限制性蛋白水解抑制劑調(diào)行反饋調(diào)行金屬離子和其它小分子調(diào)行。16、幾種調(diào)門機(jī)理：別構(gòu)效應(yīng)的調(diào)控可逆共價修飾調(diào)控酶原的激活激促蛋白質(zhì)或 抑制蛋白質(zhì)的調(diào)控。17、酶活力單位：每一 min催化l.m。的底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的酶量定義為一個活力單位。18、酶的比活力：是指在特定條件

7、下，每Img酶蛋白所具有的酶活力單位數(shù)，即酶比活力 =隨活力/mg酶蛋白。19、酶與抑制劑結(jié)合后如果Km值增加，則該抑制屬于競爭性抑制，Km不變，抑制屬于非競爭性抑制。Km減小，抑制屬于反競爭性抑制。20、酶的生產(chǎn)菌種要求：酶的產(chǎn)量高。酶的性質(zhì)應(yīng)符合使用要求，而且最好是胞外酶生 產(chǎn)菌；酶的產(chǎn)量高發(fā)酵周期短，培養(yǎng)條件易控制。：菌種產(chǎn)酶性能穩(wěn)定，不易變異退化, 不易感染噬菌體；酶產(chǎn)物易分離純化，回收率高：不是致病菌，在系統(tǒng)發(fā)育上，最好與 病原體無關(guān)，不產(chǎn)毒素。21、終止酶反應(yīng)的方法有：反應(yīng)時間一到，立即取出適量的反應(yīng)液，置于沸水裕中，加 熱使酶失活立即加入適宜的酶變性劑，使酶失活加入酸或鉀溶液，使

8、反應(yīng)的PH值迅速 遠(yuǎn)離酶催化反應(yīng)的最適PH,從而終止反應(yīng)。將取出的反應(yīng)液立即置于冰粒堆中，或冰鹽 溶液中，使反應(yīng)液的溫度迅速降低至10攝氏度以下等等。22、維持酶的穩(wěn)定化的作用力：金屬離子、底物、輔因子和其他低相對分子質(zhì)量配體的 結(jié)合作用鹽橋和氫鍵二硫鍵對氧化修飾敏感的氨基酸含量較低亞基酸殘基的堅實 裝配疏水相互作用。蛋白質(zhì)一蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)一脂的作用?！?、穩(wěn)定天然酶的方法：固定化非共價修飾化學(xué)修飾蛋白質(zhì)工程。M、酶生物合成的基本過程：RAfl的生物合成：翻譯：肽鏈合成的起始：肽鏈的延長：肽鏈合成額終止：隨著肽鏈的延伸，mWIA與70/核糖體不斷地作相時移動，當(dāng)mlWA分子中 的終止密碼子(Uf

9、ln.UflG.UGfl)移動到核糖體的A位時，沒有相應(yīng)的氨酰-HMIA進(jìn)入，此時 釋放因子（Role，。,actor）進(jìn)入A位，并與終止密碼子結(jié)合。據(jù)研究表明，釋放因子有兩 種，其中R於I可與！JAA和UAG結(jié)合，而RP2可與UAA和UGA結(jié)合。在釋放因子進(jìn)入A位 后，已合成的完整肽鏈從P位轉(zhuǎn)移到R位時，被釋放出來，隨之70/核糖體解離成為50/ 亞基和50,亞基，可重新用于下一次肽鏈的合成。新合成的肽鏈釋放出來后，還需經(jīng)過加工 才能形成完整空間結(jié)構(gòu)的酶或蛋白質(zhì)。加工過程首先經(jīng)過脫肽甲酰酶的作用，使甲酰甲硫級 酸殘基上的甲?；ァＳ袝r還需要在氨肽酶的作用下從肽鏈的（I末端切除一個或數(shù)個緞

10、基酸殘基，然后自動折疊盤曲成完整的空間結(jié)構(gòu)?！?、酶生物合成的調(diào)色 轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)行控制，又稱為基因的調(diào)節(jié)控制，這種控制理論最 早是由雅各和莫諾德于I960年提出的操縱子學(xué)說來闡明的，基因?qū)γ干锖铣傻恼{(diào)節(jié)控制 有3種模式。即分解代謝物阻遏作用，酶合成的誘導(dǎo)作用以及酶合成的反饋阻遏作用。操縱 子學(xué)說認(rèn)為DIIA分子中的酶生物合成有關(guān)基因有四種，即操縱基因、調(diào)在基因、啟動基因 和結(jié)構(gòu)基因，它們共同作用只能執(zhí)行一個基因功能。26、酶的合成類型：酶的生物合成模式分為4種：同步合成型：I合成與細(xì)胞合成生長同 步。當(dāng)細(xì)胞進(jìn)入對數(shù)生長期，酶大量產(chǎn)生，細(xì)胞進(jìn)入平衡期酶合成停止，其生物合成可被誘 導(dǎo)，不受分解代謝

11、產(chǎn)物和尾產(chǎn)物阻遏，對應(yīng)的mlWA不穩(wěn)定。延續(xù)合成型：酶合成伴隨著 細(xì)胞生長開始，但在細(xì)胞進(jìn)入平衡期后，酶還可延續(xù)合成較長的一段時間?？烧T導(dǎo)，不受尾 產(chǎn)物阻遏和降解代謝產(chǎn)物阻遏，其對應(yīng)的mWIA相對穩(wěn)定。中期合成型：酶的合成在細(xì)胞 生長一段時間后才開始，而進(jìn)入細(xì)胞平衡期之后合成終止。受尾產(chǎn)物阻遏，其對應(yīng)的mRflA 不穩(wěn)定。滯后合成型：只有當(dāng)細(xì)胞生長進(jìn)入平衡期后酶才開始大量積累，可能受分解代謝 產(chǎn)物阻遏，阻遏解除后，酶合成開始，其對應(yīng)的mlMIA穩(wěn)定性高。27、最理想的合成模型是延續(xù)合成型：屬于該類的酶可以使組成酶也可以是誘導(dǎo)酶。28、提高酶產(chǎn)量的措施：添加誘導(dǎo)物控制阻遏物濃度添加表面活性劑添加

12、產(chǎn)酶促進(jìn)劑其他條件的控制，如菌體濃度，基質(zhì)濃度，二氧化碳等。妙、酶（蛋白質(zhì)）的分離純化步驟：材料的預(yù)處理及細(xì)胞破碎：將酶從組織或細(xì)胞中釋 放出來并保持原來的天然狀態(tài)，不喪失活性。蛋白質(zhì)的抽提：通常選擇適當(dāng)?shù)木彌_液溶劑 把蛋白質(zhì)抽提出來。蛋白質(zhì)粗制品的獲得：選用適當(dāng)?shù)姆椒▽⑺牡鞍踪|(zhì)以其他雜蛋白 分離開來。樣品的進(jìn)一步純化：所得的蛋白質(zhì)一般含有其他雜蛋白質(zhì)，需進(jìn)一步分離提純 才能得到有一定純度的樣品。將酶從細(xì)胞或培養(yǎng)基中提出，在與雜質(zhì)分開，而獲得與使用目 的要求相適應(yīng)的有一定純度的酶產(chǎn)品的過程。10,酶分離純化的原則（思路）：原料來源方便，成本低，酶含量及比活力高，可容性和 穩(wěn)定性好。了解隨生

13、物合成的基因分子學(xué)背景。三八加工條件盡可能溫和，減少破壞天然 構(gòu)象而導(dǎo)致失活。提供有利于隨活保持的最適溶液環(huán)境。建立靈敏、特異、精確的檢測 手段，有效評估純化過程。選擇恰當(dāng)?shù)募兓呗浴?1、酶固定化的四種方法：包埋法吸附法交聯(lián)法共價偶聯(lián)法?！啊⒐潭ɑ傅膬?yōu)點：極易將固定化酶與底物、產(chǎn)物分開可長時間進(jìn)行反應(yīng)可提高 酶的穩(wěn)定性酶反應(yīng)過程能嚴(yán)格控制產(chǎn)物溶液中無酶殘留，產(chǎn)物易提取適合于多酶反應(yīng) 可增加產(chǎn)物收率，提高產(chǎn)物質(zhì)量酶的使用效率高，成本低?！薄⒐潭ɑ傅娜秉c：固定化時酶活力有損失只是用于可溶性底物，而且較適用于小 分子底物不像完整細(xì)胞能進(jìn)行多酶序列反應(yīng)，特別是需要輔因子的反應(yīng)對胞內(nèi)酶生產(chǎn)較 麻煩

14、。“、固定化后酶活力變化的可能原因：醉分子空間構(gòu)象有所變化，甚至影響活性中心的 氨基酸；酶分子空間自由度（空間位阻）受到限制，影響活性中心對底物的定位作用： 骨擴(kuò)散阻力使底物分子與活性中心的接近受阻；包埋時酶被高分子物質(zhì)半透膜包圍，大分 子底物不能透過膜與酶接近。”、固定化后對酶穩(wěn)定性的影響：熱穩(wěn)定性提高對各種有機(jī)試劑及酶抑制劑的穩(wěn)定性提高對PH穩(wěn)定性、對蛋白酶穩(wěn)定性、貯存穩(wěn)定性和操作穩(wěn)定性提高。36、固定化后提高穩(wěn)定性的原因：固定化后酶分子與載體多點連接，可防止酶分子伸展變形。酶的活力緩慢釋放抑制酶的自降解。37、固定化酶的最適溫度的變化：最適溫度升高，這是個有利的結(jié)果?！?、固定化后最適PH

15、和米氏常數(shù)也會變化。59、評價酶固定化的指標(biāo)：固定化酶的比活操作半衰期酶結(jié)合效率固定化指標(biāo)酶 活力回收率相對酶活力40、酶的化學(xué)修飾就是對酶在分子水平上用化學(xué)方法進(jìn)行改造，即在體外將酶分子通過人 工方法與一些化學(xué)基團(tuán)，特別是具有生物相容性的大分子進(jìn)行共價連接，從而改變酶分子的 酶學(xué)性質(zhì)的技術(shù)。 其目的在于提高酶的穩(wěn)定性，對于醫(yī)學(xué)上的治療用酶，還有一個目的 就是要降低或消除酶分子的免疫原性，在基礎(chǔ)酶學(xué)研究中，化學(xué)修飾也是研究酶的活性中心 性質(zhì)的重要手段。41、酶化學(xué)修飾的機(jī)理：影響蛋白質(zhì)化學(xué)修飾反應(yīng)進(jìn)程的因素主要有兩個：一是蛋白質(zhì)功 能基團(tuán)的反應(yīng)性，二是修飾劑的反應(yīng)性。（I）影響酶蛋白功能基反應(yīng)

16、性的因素：配 微區(qū)的 極性對整個反應(yīng)速度的影響還與反應(yīng)的類型有密切的關(guān)系。B、氫鍵效應(yīng)維持其穩(wěn)定性，也 是使PK發(fā)生改變的一個因素。C、靜電效應(yīng)影響蛋白質(zhì)中可電離級基酸側(cè)鏈的PK值的重 要因素。D、位阻效應(yīng)的空間障礙影響反應(yīng)基團(tuán)性質(zhì)。（2）修飾劑反應(yīng)性的決定因素：A、 選擇吸附能使修飾過程的速度加強(qiáng)了。B、靜電相互作用可使修飾劑向多功能部位中的一個 殘基定位，或向雙功能基的一側(cè)定位。C、位阻因素可能阻止修飾劑與功能基的正常反應(yīng)。 D、催化因素也可以增加其穩(wěn)定性。42、修飾酶的特性：熱穩(wěn)定性提高?？垢黝愂Щ钜蜃幽芰μ岣撸嚎乖韵ｓw 內(nèi)半衰期延長最適PH改變酶學(xué)性質(zhì)變化對組織分布能力改變。43

17、、簡述修飾酶熱穩(wěn)定性提高的原因：由于修飾劑共價連接于酶分子后，使酶的天然構(gòu)象 產(chǎn)生一定的“剛性”，不易伸展失活，并減少了酶分子內(nèi)部基團(tuán)的熱振動，從而增加了熱穩(wěn) 定性。而且這種熱穩(wěn)定性效果和修飾劑與酶之間的交聯(lián)點的數(shù)目有關(guān)，通常交聯(lián)點增多， 酶的熱穩(wěn)定性就可提高。熱穩(wěn)定性提高的另外一個原因是修飾劑本身增加了酶分子的表面親水性，使酶分子在水溶液中形成新的氫鍵和鹽橋。44、簡述修飾酶抗各類失活因子能力提高的原因：修飾劑所產(chǎn)生的的空間屏蔽有效地阻擋 了水解酶、抑制劑等失活因子的進(jìn)攻，或酶分子中對蛋白水解酶等失活因子敏感的基團(tuán)被修 飾。45、酶反應(yīng)器的類型：游離酶反應(yīng)器（攪拌罐式反應(yīng)器、超濾膜酶反應(yīng)器）

18、固定化酶 反應(yīng)器（攪拌罐型反應(yīng)器、固定床型反應(yīng)器、流化床型反應(yīng)器、膜型反應(yīng)器）鼓泡塔型反 應(yīng)器。46、酶反應(yīng)器的選擇（依據(jù)）：（I）酶的形狀、大小及機(jī)械強(qiáng)度：（2）底物的性質(zhì)：（5）反應(yīng)操 作的要求：（4）反應(yīng)動力學(xué)及傳質(zhì)傳熱特性；（5）酶的穩(wěn)定性、再生及更換；（6）反應(yīng)器的制 造成本，運行成本及應(yīng)用的可塑性等。47、酶反應(yīng)器的操作要點：控制隨反應(yīng)器中流動狀態(tài)維持酶反應(yīng)器的恒定生產(chǎn)能力 保持酶反應(yīng)器的穩(wěn)定，使其能長期運轉(zhuǎn)使用防止酶反應(yīng)器的污染。48、簡述微生物污染對酶反應(yīng)器操作的影響：因為微生物污染會消耗底物或產(chǎn)物，產(chǎn)生酶 和代謝產(chǎn)物，進(jìn)而使產(chǎn)物降解，或者產(chǎn)生令人厭惡的副產(chǎn)物，或者使目定化酶活

19、性載體降解。 當(dāng)產(chǎn)物如抗生素、酒精、有機(jī)酸能抑制微生物生長時，污染會減小。向底物加入殺菌劑、抑 菌劑、有機(jī)溶劑或?qū)⒌孜锪弦侯A(yù)先過濾等也是防止污染的辦法之一。在溫度45以上或在 酸性、堿性緩沖液中進(jìn)行操作都可減少微生物的污染。高濃度底物可以提高滲透壓、降低水 活度、抑制微生物生長。此外，酶反應(yīng)器在每次使用后，反應(yīng)器要進(jìn)行適當(dāng)消毒。49、模擬酶：又稱人工酶或酶模型。一般來說，模擬酶是在分子水平上模擬酶的活性部位 的形狀、大小及其微環(huán)境等結(jié)構(gòu)特征，以及酶的作用機(jī)理的立體化學(xué)等特征而設(shè)計的一種具 有催化作用的人工物質(zhì)八50、設(shè)計人工酶模型考慮的因素：對酶活性中心底物復(fù)合物的了解對酶的專一性機(jī)器 同底物

20、結(jié)合的方式與能力的了解應(yīng)具有足夠的水溶性，并在接近生理條件下保持其催化活 性。51、模擬酶的分類：主一一客體酶模型：包括糊精、冠健、穴酷、雜環(huán)大環(huán)化合物和嚇7咻類。膠束酶模型肽酶抗體酶分子印跡酶模型半合成酶。52、酶與抗體的區(qū)別：酶：能與反應(yīng)過渡態(tài)物質(zhì)進(jìn)行選擇性結(jié)合的催化物質(zhì)。抗體：機(jī)體 的免疫系統(tǒng)生產(chǎn)的，可以和基態(tài)分子結(jié)合的物質(zhì)?？贵w分子具有的多樣性賦予它幾乎無限的 識別能力，從而產(chǎn)生高度特異性和親和性。53、抗體酶：利用抗體的高度選擇性和酶的高效催化能力相結(jié)合，生產(chǎn)的一類具有催化活 力的免疫球蛋白。54、抗體酶的制餡：拷貝法、引入法、誘導(dǎo)法等。55、酶在非水相催化的意義：可作用于水不溶底物

21、，拓寬底物范圍改變平衡點，調(diào)節(jié) 反應(yīng)方向剛性增加，增強(qiáng)專一性，有利于調(diào)控催化底物的選擇性。酶的熱穩(wěn)定性提高 酶不溶于有機(jī)溶劑，反應(yīng)后酶易回收可避免微生物污染減少由水引起的副產(chǎn)物有機(jī)相 中產(chǎn)物提取簡便。56、有機(jī)相反應(yīng)體系：（I）非極性有機(jī)溶劑一一酶懸浮體系：用非極性有機(jī)溶劑取代所有 的大量水，使固體酶懸浮在有機(jī)相中，但仍然含有必須的結(jié)合水以保持酶的催化活性。酶的 狀態(tài)可以是結(jié)晶態(tài)、凍干狀態(tài)、沉淀狀態(tài)或者吸附在固體載體表面上。（1）有機(jī)溶劑與水 形成均勻的單相溶液體系：酶、底物合產(chǎn)物都能溶解在這種體系中。（3）由含有溶解酶的 水相和一個非極性的有機(jī)溶劑相組成的兩相體系。57、非水介質(zhì)酶存在狀態(tài)：

22、第一類：固態(tài)酶：它包括冷凍干燥的酶粉或固定化酶，它們以 固體形式存在有機(jī)溶劑中。利用結(jié)晶酶進(jìn)行非水介質(zhì)中催化反應(yīng)和酶結(jié)構(gòu)的研究，結(jié)晶酶的 結(jié)構(gòu)更接近于水溶液中酶的結(jié)構(gòu)，它的催化效率也遠(yuǎn)高于其他類型的固態(tài)酶。第二類：可 溶解酶：它主要包括水溶性大分子共價修飾酶和非共價修飾的高分子酶復(fù)合物、表面活 性劑一一酶復(fù)合物以及微乳液中的酶等。58、非水相中酶學(xué)性質(zhì)：（I）熱穩(wěn)定性增加，原因：有機(jī)溶劑缺少使酶熱失活的水分子， 使得酶分子中谷氨酸等的脫氨基作用，天冬氨酸肽鍵的水解，二硫鍵的破壞等失活作用難以 發(fā)生。（2）底物特異性增強(qiáng)：原因：有機(jī)相中底物與酶結(jié)合不再依靠疏水作用，而是利用 二者結(jié)合的自由能來加

23、速反應(yīng):底物和介質(zhì)的疏水性直接影響底物在酶活中心和介質(zhì)二者之 間的分配，進(jìn)而影響專一性和催化效率。（3）對映體選擇性減弱：原因：兩種對映體物質(zhì)（D、I）從酶的疏水部位置換水分子的能力不同，而在疏水性很強(qiáng)的非水相，這種置換就變得差異不大了。（4）鍵選擇性改變。（5） PH記憶。59、酶的定向進(jìn)化是指在實驗室中模仿自然進(jìn)化的關(guān)鍵步驟（突變、重組和篩選），在較短 的時間內(nèi)完成漫長的自然進(jìn)化過程，有效改造蛋白質(zhì)，使之適于人類的需要。其特點認(rèn)為 引發(fā)、較短時間、認(rèn)為選擇。應(yīng)用：提高酶的催化效率、增強(qiáng)酶的穩(wěn)定性、改變酶的底物特 異性。60、設(shè)計“I谷經(jīng)酸脫竣酶的固定化”的固定化過程？答：固定化方法：包埋法

24、；基本原理：在酶本身不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的情況下，將其包埋進(jìn)半透性的多聚物內(nèi)。水分、小分 子底物和產(chǎn)物可以自由出入，而酶蛋白卻不會漏出。步驟I：酶與載體溶液混合；解說：按I： 20的比例將酶液加到50ml*5%海藻酸鈉溶液中混合均勻。步驟如固定造粒；解說：用玻璃注射器將含酶混合液用20G針頭滴入S%CoCI2中制成共固定化凝膠顆粒。固化4h后用水沖洗備用。顆粒直徑為4-5m«o步驟3：固定化酶活力測定；解說：稱取固定化I谷氨酸脫粉酶顆粒10務(wù) 置于三角瓶中，力口水12ml和pH4.6醋酸緩沖液6mL ”下恒溫I5mic,再加入AOmmol/l谷氨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液2ml, 37c下恒溫振蕩反應(yīng) l

25、Omino反應(yīng)前后分別取樣經(jīng)適當(dāng)稀釋后，用荀三酮顯色法測定k谷紈酸含量。61、設(shè)計一種穩(wěn)定鄰苯二酚加氧酶使用性能的實驗方案。答：目的：了解固定化酶的制備原理和學(xué)習(xí)酶的固定化制作方法；比較溶液酶與固定化酶的 特性差異，了解固定化酶的優(yōu)點。原理：固定化酶是指在一定空間內(nèi)呈閉鎖狀態(tài)存在的酶，能連續(xù)進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后的酶可以 回收重復(fù)使用。與溶液酶相比具有下列優(yōu)點：極易與底物、產(chǎn)物分開；可長時間反應(yīng)：可提 高酶的穩(wěn)定性：反應(yīng)過程能嚴(yán)格控制；產(chǎn)物溶液中無酶殘留，產(chǎn)物易提?。哼m合于多酶反應(yīng); 可增加產(chǎn)物收率；酶的使用效率高。方法:酶與載體溶液混合：按I： 20的比例將酶液加到50ml *5%海藻酸鈉溶液中混

26、合均 勻。固定造粒：用玻璃注射器將含酶混合液用20G針頭滴入5%CaCll中制成共固定化凝膠顆粒。固化4h后用水沖洗備用。顆粒直徑為15fBm。固定化酶活力比較：稱取固定化蔗糖酶顆粒10務(wù)置于三角瓶中，另取05ml蔗糖酶溶液,加pH46醋酸緩沖液至13ml, "C下恒溫ISmic,再各加入2%蔗糖標(biāo)準(zhǔn)溶液5ml, 57 C下恒溫振蕩反應(yīng)I5mifto反應(yīng)前各加入本尼迪克特試劑7亳升，混勻后放入沸水浴中煮2rmi(1。觀察有無紅黃色沉淀產(chǎn)生，比較等量固定化酶與溶液酶反應(yīng)速度。62、設(shè)計一種穩(wěn)定加氧酶使用性能的實驗方案。答：目的：了解固定化酶的制備原理和學(xué)習(xí)酶的固定化制作方法比較溶液酶與

27、固定化酶 的特性差異了解固定化酶的優(yōu)點。原理：固定化酶是指在一定空間內(nèi)呈閉鎖狀態(tài)的酶，能連續(xù)進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后的酶可以回收 重復(fù)使用，與溶液酶相比具有下列優(yōu)點：極易與底物、產(chǎn)物分開，可長時間反應(yīng)，可提高酶 的穩(wěn)定性，反應(yīng)過程能嚴(yán)格控制，產(chǎn)物溶液中無酶殘留。方法：沒有載體溶液混合：按I：g的比例將酶容液加到50ml%5%海藻酸鈉溶液中混合 均勻。固定制粒：用玻璃注射器將含酶混合液用20G針頭滴入5%CqCI1中制成共固定化凝膠顆粒，固化4h后用水洗滌備用。固定酶活力比較：稱取固定化蔗糖酶顆粒1。9,置于三角瓶中，另取05ml蔗糖酶溶液，加PH4.6醋酸緩沖液至ISml, S7攝氏度下恒溫I5mic

28、,再各加入2%蔗糖標(biāo)準(zhǔn)溶液Sml, J7攝氏度下恒溫震蕩反應(yīng)15min,反應(yīng)前各加入本尼辿克特試劑7ml,混勻后放入沸水裕中煮2-Smin,觀察有無紅黃色沉淀產(chǎn)生，比較等量固定化酶與溶液酶反應(yīng)速度。3、試論述現(xiàn)代酶反應(yīng)工程多以固定化酶為催化劑依據(jù)：酶作為蛋白質(zhì)，K異體蛋白的抗 原性，受蛋白水解酶水解和抑制作用，在體內(nèi)半衰期短等缺點嚴(yán)重影響醫(yī)用酶的使用效果， 甚至無法使用，工業(yè)用酶常常由于酶蛋白的抗酸、堿、有機(jī)溶劑變性及抗熱失活能力差，容 易受產(chǎn)物和抑制劑的抑制，工業(yè)反應(yīng)要求PH和溫度不總是在酶反應(yīng)的最適PH合最適溫度范圍內(nèi)，底物不溶于水或酶的Km值過高等弱點而限制了酶制劑的應(yīng)用范圍。固定化酶的定義：是指在一定空間內(nèi)呈閉鎖狀態(tài)存在的酶，能連續(xù)進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后的酶可 以回收重復(fù)使用。固定化酶技術(shù)是酶工程的核心，實際上有了酶的固定化技術(shù)，煤在工業(yè)生 產(chǎn)中的利用價值才真正得到體現(xiàn)。固定化酶的優(yōu)點：極易將固定化酶與底物、產(chǎn)物分開可長時間進(jìn)行反應(yīng)可提高酶的穩(wěn) 定性酶反應(yīng)過程能嚴(yán)格控制產(chǎn)物溶液中無酶殘留，產(chǎn)物易提取適合于多酶反應(yīng)可增 加產(chǎn)物收率，提高產(chǎn)物質(zhì)量酶的使用效率高，成本低。64、試論述實施天然酶化學(xué)修飾的必要性和可行性？答：（I）酶的化學(xué)修飾的必要性酶作為蛋