酶工程習(xí)題集LLQ

本文格式為Word版，下載可任意編輯——酶工程習(xí)題集LLQ第一章緒論

1.重點介紹酶和酶工程的研究簡史和發(fā)展概況；

2.簡要回想酶催化特點、影響酶活性的因素、測定酶活力方法以及酶反應(yīng)動力學(xué)。

一、名詞解釋

酶工程；轉(zhuǎn)換數(shù)；催化周期；比活力；酶活力；酶活國際單位；酶反應(yīng)動力學(xué)異構(gòu)酶變構(gòu)酶核酶抗體酶競爭性抑制反競爭性抑制非競爭性抑制酶結(jié)合效率酶活力回收率固定化酶的相對酶活力二、填空

1．酶是具有功能的生物大分子。

2．酶催化作用的專一性包括和。

3．影響酶催化作用的因素有、、、、、。

4．依照酶分子中起催化作用的主要組分不同可分為和。5．分子內(nèi)催化的R酶可分為和。

6．分子間催化的R酶可分為、、、、、。

7．固定化酶的活力測定方法主要有、和。8．固定化酶的比活力一般用所具有的酶活力單位數(shù)來表示。

9．酶的生產(chǎn)方法主要有、和。三、判斷

1．核酸類酶的作用底物均為核酸2．核酸類酶僅能作用于其他分子3．核酸類酶可以以DNA為底物4．酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)五、簡答題

1.簡述酶的研究簡史。

2.簡述酶工程的發(fā)展概況。3.簡要回復(fù)酶的催化特點。

4.簡要回復(fù)影響酶催化作用的因素。5.簡要回復(fù)米氏方程的意義。

6.簡述酶工程的研究內(nèi)容及主要任務(wù)。

答案：酶的生產(chǎn)與應(yīng)用的技術(shù)過程稱為酶工程，其主要內(nèi)容包括酶的生產(chǎn)、分開純化、酶的固定化、酶及固定化的反應(yīng)器、酶和固定化酶的應(yīng)用。

7.舉例說明酶活力的測定在酶的研究、生產(chǎn)和應(yīng)用過程中的重要性。

酶活力是指在一定條件下，酶催化某一反應(yīng)的反應(yīng)速度（一般測初速度）。酶促反應(yīng)速度是指單位時間、單位體積中底物的減少量或產(chǎn)物的增加量。單位：濃度/單位時間（2分）

酶的活力單位（U）國際單位（IU單位）：在最適反應(yīng)條件下，每分鐘催化1umol底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的酶量，稱一個國際單位（IU），1IU=1umol/min

國際單位（Katal,Kat單位）：在在最適反應(yīng)條件下，每秒鐘催化1mol底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的酶量，稱Kat單位。1Kat=60X106IU

酶活力的測定方法：分光光度法；熒光法；同位素法；電化學(xué)法。舉例恰當(dāng)。8．試述酶工程的發(fā)展概況與前景。

9.Payen和Person、Buchner兄弟、Sumner、Fisher、Koshland、Henri、Michaelis和Menten、Jacob和Monod、Cech和Altmam及千佃一郎對酶學(xué)的主要貢獻是什么？

其次章微生物發(fā)酵產(chǎn)酶

1.重點介紹原核生物和真核生物合成酶的調(diào)理機制；

2.酶的發(fā)酵技術(shù)，主要包括產(chǎn)酶微生物菌種的選育和種子的培養(yǎng)，培養(yǎng)基方案和培養(yǎng)基條件控制，以及發(fā)酵方法等；

3.酶發(fā)酵動力學(xué)，主要介紹發(fā)酵產(chǎn)酶模式，以及細胞生長動力學(xué)和產(chǎn)酶動力學(xué)。一、名詞解釋

誘導(dǎo)物——誘導(dǎo)作用；終產(chǎn)物阻遏——分解代謝產(chǎn)物阻遏；葡萄糖效應(yīng)

組成型酶——適應(yīng)型酶結(jié)構(gòu)基因——啟動子操縱子——操縱基因——調(diào)理基因固定化細胞——原生質(zhì)體CAP與操縱基因、胞內(nèi)酶與胞外酶

二、填空

1.原核生物酶生物合成的調(diào)理方式主要有、、。

2.根據(jù)細胞生長與酶生物合成的關(guān)系，酶生物合成的模式可分為、、、。其

中和的酶合成可以受誘導(dǎo)物的誘導(dǎo)，而和的酶合成受阻遏，和的酶所對應(yīng)的mRNA；而和的酶所對應(yīng)的mRNA。

3.產(chǎn)酶微生物具有、、、、特點。

4.細胞生長的莫諾德動力學(xué)模型為，其中Ks代表

，是指。μm為，是指。三、判斷

1.同步合成型的酶的生物合成與細胞生長是同步進行的。

2.延續(xù)合成型的酶的生物合成在細胞生長到達平衡期后開始。

3.滯后合成型的酶的生物合成是在細胞生長一段時間或進入平衡期以后才大量開始。4.中期合成型的酶的生物合成是在細胞生長進入平衡期以后才開始。5.同步合成型的酶所對應(yīng)的mRNA很穩(wěn)定。

四、問答

1.舉例說明酶生物合成調(diào)理作用機制在產(chǎn)酶微生物菌種改造中的指導(dǎo)意義。2.舉例說明酶生物合成調(diào)理作用機制在酶發(fā)酵過程優(yōu)化中的指導(dǎo)意義。

3.根據(jù)酶生物合成的調(diào)理類型及機制說明在酶的發(fā)酵生產(chǎn)過程中，提高酶產(chǎn)量的措施有哪

些？4.簡要回復(fù)對微生物產(chǎn)酶菌種的要求？

5.假使要篩選酸性蛋白酶高產(chǎn)菌株，請制定篩選計劃。

6.結(jié)合酶生物合成模式，淺談如何提高酶的生物合成量。

7.黑曲霉可由果膠誘導(dǎo)合成聚半乳糖醛酸酶，葡萄糖的大量存在阻遏聚半乳糖醛酸酶的合

成。當(dāng)以純果膠為誘導(dǎo)物時，該酶的生物合成模式為哪種類型？若以含有葡萄糖的粗果

膠為誘導(dǎo)物時，該酶又成為哪種合成模式？為什么？

8.根據(jù)你所學(xué)的知識，闡述酶合成的理論基礎(chǔ)以及酶的發(fā)展前景。

答案：酶合成的理論基礎(chǔ)：轉(zhuǎn)錄和翻譯

構(gòu)建有別于自然功能酶的新酶類，例如：催化抗體（Catalyticantibody）并稱抗體酶（Abzyme）是人們賦予其催化功能的免疫球蛋白，抗體是目前最大的多樣性家族，與抗原有結(jié)合部位與酶相像，但無催化活性。酶促催化在于與底物結(jié)合產(chǎn)生過渡態(tài)，降低能障。人工合成酶（Synzyme）是合成具有催化功能的高聚物分子，目前使用分子印跡和生物印跡技術(shù)制備人工酶，原理與抗體酶過渡態(tài)理論大致一致，已經(jīng)初步制備了具有蛋白酶功能，氧化還原酶催化功能的人工酶，人工酶亦可用于手性藥物及化合物的分開純化及生物傳感器的分子識別，目前人工酶的催化轉(zhuǎn)換數(shù)仍很低，需要多學(xué)科協(xié)同，對酶催化分子機理的深入了解，才會有可能在特別反應(yīng)中優(yōu)于自然酶。

10.比較細胞生長與酶產(chǎn)生的關(guān)系可將酶生物合成分為幾種類型模式，簡述其特點。說明在酶的發(fā)酵生產(chǎn)中最理想的合成模式。

答案：酶生物合成的模式可根據(jù)比較細胞生長與酶產(chǎn)生的關(guān)系分為4種類型：同步合成型、延續(xù)合成型、中期合成型、滯后合成型。其中理想模式應(yīng)是延續(xù)合成型。

11.酶發(fā)酵生產(chǎn)的前提之一，是根據(jù)產(chǎn)酶的需要，選育得到性能優(yōu)良的微生物。說明優(yōu)良的產(chǎn)酶微生物應(yīng)當(dāng)具備的條件。

答案：優(yōu)良的產(chǎn)酶微生物應(yīng)當(dāng)具備的條件酶的產(chǎn)量高；穩(wěn)定性好；易培養(yǎng)；利于分開純化；安全無毒。

12.簡述轉(zhuǎn)錄與翻譯過程。

13.用操縱子模型解釋酶的誘導(dǎo)與阻遏機制（末端產(chǎn)物、分解代謝產(chǎn)物）14.優(yōu)良產(chǎn)酶微生物菌種的獲得途徑及各自特點（自己整理）。

第三章動植物細胞培養(yǎng)產(chǎn)酶

1.重點介紹動植物細胞的培養(yǎng)；

2.介紹生產(chǎn)各種酶的基本知識、基本理論和基本技術(shù)。

一、名詞解釋

操縱子與操縱基因誘導(dǎo)酶與組成酶胞內(nèi)酶與胞外酶外植體與愈傷組織初篩與復(fù)篩端粒與端粒酶

抗體酶SOD

二、問答

1.比較動物植物和微生物在細胞結(jié)構(gòu)、培養(yǎng)基和培養(yǎng)方式上的不同。2.沒生物合成的模式有哪些？最理想的模式是哪一種？3.請闡述動植物細胞中酶生物合成的調(diào)理。4.什么是端粒酶，簡述其催化過程。5.如何獲得抗體酶？

6.植物細胞培養(yǎng)產(chǎn)酶有何特點？

7.簡述植物細胞培養(yǎng)產(chǎn)酶的工藝工程。8.舉例說明動物細胞培養(yǎng)產(chǎn)酶的工藝工程。

第四章酶的提取與分開純化

1.重點介紹酶的分開純化方法；

2.酶的分開工程主要單元操作包括預(yù)處理和細胞破碎，酶的提取，酶的分開純化，酶的濃

縮、枯燥與結(jié)晶，對各單元操作進行了詳細介紹。1.名詞解釋

ATPEIECHPLC2-DE電泳電滲層析2.細胞破碎的方法有哪些？原理是什么？3.簡述酶的提取方法及影響酶提取的主要因素。

4.簡述差速離心和密度梯度離心分開酶的原理及各自特點。

5.簡述雙水相萃取和反膠束萃取、超臨界流體萃取的原理及各自特點。

6.如何理解灌注色譜是生物大分子分開純化的一個重大突破？并以酶為例加以說明。7.簡述結(jié)晶與沉淀的區(qū)別，酶結(jié)晶的基本原理及影響結(jié)晶的主要因素。

8.試論述如何利用本章所學(xué)的各種分析技術(shù)對特定的蛋白酶進行酶學(xué)性質(zhì)（如分子質(zhì)量、pI、帶電狀態(tài)、亞基組成、溶解性等）研究。

9.脂肪酶(EC3.1.1.3，甘油三酰酯水解酶)是一類能催化長鏈脂肪酸甘油酯水解為甘油和長鏈脂肪酸反應(yīng)的生物催化劑，在食品加工、洗滌劑和造紙等眾多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。黑曲霉脂肪酶因其具有良好的生物安全性，一直是傳統(tǒng)食品加工中的重要食品添加劑。現(xiàn)在分開得到一株脂肪酶高產(chǎn)菌株，經(jīng)鑒定為黑曲霉。利用所學(xué)的知識，試設(shè)計一套從黑曲霉發(fā)酵液中分開純化脂肪酶的試驗方案。

10.簡述常用的三種電泳分開方法的原理及適用范圍。11.層析在試驗室和工業(yè)化生產(chǎn)中應(yīng)用很廣泛，何為層析？簡述常用的三種層析分開方法的原理及適用范圍。

答案：層析技術(shù)是近代生物化學(xué)試驗中常用的分析方法之一，任何層析過程都是在兩個相中進行的。一是固定于支持物上的固定相，另一是流經(jīng)固定相的滾動相，由于樣品中各組分理化性質(zhì)（如溶解度、吸附能力、分子形狀、分子所帶電荷的性質(zhì)和數(shù)量、分子表面的特別基團、分子量等）不同，表現(xiàn)出對固定相和滾動相的親和力各不一致。當(dāng)混雜物通過多孔的支持物時，它們受固定相的阻力和受滾動相的推力也不同，各組分移動速度各異并在支持物上集中分布于不同的區(qū)域，從而各組分得以分開。常用的層析分開方法吸附層析；分派層析；離子交換層析；凝膠層析；親和層析。

12.相對離心力、沉降系數(shù)及三種離心方法的特點。

13.常用沉淀法的種類及原理。鹽析法分開蛋白質(zhì)的原理、種類及鹽析常數(shù)的含義。14.膜分開的種類、原理及應(yīng)用。

15.比較吸附層析、疏水層析、離子交換層析、凝膠過濾、親和層析在原理、層析介質(zhì)、操作及應(yīng)用方面的異同點。

16.HPLC的產(chǎn)生特點及反向色譜的含義及分開依據(jù)。

17.比較連續(xù)與非連續(xù)、變性與非變性聚丙烯酰胺凝膠電泳區(qū)別。18.蛋白質(zhì)濃度測定方法及酶活力測定方法。19.比活力、提純倍數(shù)、回收率的含義及用途。20.總結(jié)脫鹽、濃縮、分子量測定的方法及原理。

21.電泳的基本原理是什么？電泳的種類有哪些？等電聚焦的原理與用途。22.SDS和等電聚焦電泳的原理和操作的不同之處是什么？

23.親和層析的原理是什么？如何根據(jù)目的產(chǎn)物的性質(zhì)選擇洗脫方式？

第五章酶分子修飾

1.重點介紹酶化學(xué)修飾的原理和方法；2.簡單介紹酶分子的應(yīng)用；

1.名詞解釋

核苷酸連剪切修飾氨基酸置換修飾核苷酸置換修飾抗體酶pH印記2.簡述酶分子化學(xué)修飾的基本原理。

3.酶分子被化學(xué)修飾后在性質(zhì)上有哪些變化？4.酶分子的哪些側(cè)鏈可以被修飾？5.簡述抗體酶催化的反應(yīng)類型有哪些？6.抗體酶有何特性？

7.酶分子修飾在酶學(xué)和酶工程研究方面很重要，其修飾方法多種多樣。分析表T4溶菌酶的

修飾結(jié)果，說明酶分子修飾的目的。

T4溶菌酶及其6個突變體的性質(zhì)

酶半胱氨酸的位置和數(shù)目二硫鍵數(shù)目相對活性無11122310019610609500Tm/C41.946.748.352.957.658.965.5野生型T4溶菌酶Cys54,Cys97突變酶ACys３，Cys97突變酶B突變酶C突變酶D突變酶E突變酶FCys9，Cys164Cys21，Cys142Cys3，Cys9，Cys97，Cys164Cys9，Cys21，Cys164，Cys142