《酶工程》課后習(xí)題答案

第一章酶工程基礎(chǔ)1.名詞解釋：酶工程、比活力、酶活力、酶活國(guó)際單位、酶反應(yīng)動(dòng)力學(xué)①酶工程：由酶學(xué)與化學(xué)工程技術(shù)、基因工程技術(shù)、微生物學(xué)技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的一門(mén)新技術(shù)，是工業(yè)上有目的地設(shè)計(jì)一定的反應(yīng)器和反應(yīng)條件，利用酶的催化功能，在常溫常壓下②比活力：指在特定條件下，單位質(zhì)量的蛋白質(zhì)或RNA所擁有的酶活力單位數(shù)。③酶活力：也稱為酶活性，是指酶催化某一化學(xué)反應(yīng)的能力。其大小可用在一定條件下，④酶活國(guó)際單位：1961年國(guó)際酶學(xué)會(huì)議規(guī)定：在特定條件(25℃,其它為最適條件)下，每分鐘內(nèi)能轉(zhuǎn)化1μmol底物或催化1μmol產(chǎn)物形成所需要的酶量為1個(gè)酶活力單位，即為2.說(shuō)說(shuō)酶的研究簡(jiǎn)史(2)酶學(xué)的產(chǎn)生：1777年，意大利物理學(xué)家Spallanzani的山鷹實(shí)驗(yàn)；1822年，美國(guó)外科醫(yī)生Beaumont研究食物在胃里的消化；19世紀(jì)30年代，德國(guó)科學(xué)家施旺獲得胃蛋白酶。1684年，比利時(shí)醫(yī)生Helment提出ferment—引起釀酒過(guò)程中物質(zhì)變化的因素(酵素);1833年，法國(guó)化學(xué)家Payen和Person用酒精處理麥芽抽提液，得到淀粉酶；1878年，德國(guó)科學(xué)家Kühne提出enzyme—從活生物體中分離得到的酶，意思是“在酵母中”(希臘文)。(3)酶學(xué)的迅速發(fā)展(理論研究):1926年，美國(guó)康乃爾大學(xué)的”獨(dú)臂學(xué)者”薩姆納博士從①1894年，日本的高峰讓吉用米曲霉制備淀粉酶，酶技術(shù)走向商業(yè)化：②1908年，德國(guó)的Rohm用動(dòng)物胰臟制得胰蛋白酶，皮革軟化及洗滌；⑤1960年，法國(guó)科學(xué)家Jacob和Monod提出的操縱子學(xué)說(shuō)，闡明了酶生物合成的調(diào)節(jié)⑥1971年各國(guó)科學(xué)家開(kāi)始使用“酶工程”這一名詞。II.在酶的應(yīng)用過(guò)程中，人們注意到酶的一些不足之處，如：穩(wěn)定性差，對(duì)強(qiáng)酸堿敏感，只②1969年，日本千佃一郎首次在工業(yè)規(guī)模上用固定化氨基?；笍腄L-氨基酸生產(chǎn)L-氨基③1971年，第一屆國(guó)際酶工程會(huì)議在美國(guó)召開(kāi)，會(huì)議的主題是固定化酶。4.酶的催化特點(diǎn)①極高的催化效率：在37℃或更低的溫度下，酶的催化速度是沒(méi)有催化劑的化學(xué)反應(yīng)速率請(qǐng)瀏覽后下載，資料供參考，期待您的好評(píng)與關(guān)注!③活性的不穩(wěn)定性：酶的催化反應(yīng)需要溫和的條件，強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高溫等條件都能使酶破壞而完全失去活性，所以酶作用一般都要求比較溫和的條件，如常溫、常壓、接近中性的酸堿①底物濃度：當(dāng)?shù)孜餄舛群艿蜁r(shí)，反應(yīng)速度隨底物濃度的增加而急劇加快，兩者呈正比關(guān)系，表現(xiàn)為一級(jí)反應(yīng)；隨著底物濃度的升高，反應(yīng)速度不再呈正比例加快，反應(yīng)速度增加的幅度不斷下降；如果繼續(xù)加大底物濃度，反應(yīng)速度不再增加，表現(xiàn)為零級(jí)反應(yīng)，此時(shí)，無(wú)論②產(chǎn)物濃度：生物代謝過(guò)程中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物或終產(chǎn)物是酶的變構(gòu)劑，使酶變構(gòu)而影響酶③酶濃度：在底物濃度足夠高的條件下，酶催化反應(yīng)速度與酶濃度成④溫度：在一定溫度范圍內(nèi)，反應(yīng)速度隨溫度升高而加快，一般溫度每升高10℃,反應(yīng)速率大約增加一倍；超過(guò)一定范圍，較高溫度會(huì)引起酶三維結(jié)構(gòu)變化，甚至變性，導(dǎo)致催化會(huì)影響酶與底物結(jié)合，進(jìn)而影響反應(yīng)速度，故必須控制好PH。⑦抑制劑：凡能使酶的活性下降而不引起酶蛋白變性的物質(zhì)稱為酶的抑制劑，通常抑制作這個(gè)方程即為米氏方程，是在假定存在一個(gè)穩(wěn)態(tài)反應(yīng)條件下推導(dǎo)出來(lái)的。Vx是酶被底物飽和時(shí)的反應(yīng)速度第二章酶的發(fā)酵工程1.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)①誘導(dǎo)物：誘導(dǎo)酶起始合成的物質(zhì)(通常是酶的底物),可以引起阻遏蛋白的構(gòu)象變化，使之不利于與操縱基因結(jié)合，如乳糖；而能引起阻遏蛋白的構(gòu)象變化從而有利于其與操縱基②終產(chǎn)物阻遏：催化某一特異產(chǎn)物合成的酶，在培養(yǎng)基中有該產(chǎn)物存在的情況下常常是不合成的，即受阻遏的。③分解代謝產(chǎn)物阻遏：大腸桿菌在含有能分解的兩種底物(如葡萄糖和乳糖)的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)時(shí)，首先分解利用其中的一種底物(葡萄糖),而不分解另一種底物(乳糖),這是因?yàn)槠咸烟堑姆纸獯x產(chǎn)物阻遏了分解利用乳糖的有關(guān)酶合成的結(jié)果，此作用即為分解代謝產(chǎn)物④葡萄糖效應(yīng)：由于葡萄糖常對(duì)分解利用其他底物的有關(guān)酶的合成有阻遏作用，故分解代謝產(chǎn)物阻遏又稱為葡萄糖效應(yīng)。2.舉例說(shuō)明酶生物合成調(diào)節(jié)機(jī)制在酶發(fā)酵過(guò)程優(yōu)化中的指導(dǎo)意義乳糖是大腸桿菌合成β-半乳糖苷酶的誘導(dǎo)物，若只采用乳糖作為碳源，雖然提高了發(fā)酵單位卻增加了成本。若采用葡萄糖和乳糖以適當(dāng)比例組成的混合碳源，則在提高產(chǎn)量的同時(shí)又能降低發(fā)酵原料成本。在利用嗜熱脂肪芽孢桿菌生產(chǎn)α-淀粉酶時(shí)，采用甘油替代果糖解除分解代謝阻遏，可以使產(chǎn)量提高約25倍。在利用枯草芽孢桿菌活菌生產(chǎn)蛋白酶時(shí)，若培養(yǎng)如，枯草芽孢桿菌的鳥(niǎo)苷發(fā)酵是典型的代謝控制發(fā)酵，采用腺嘌呤營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變株。發(fā)酵過(guò)程中人為限制腺嘌呤的濃度，使細(xì)胞代謝途徑中的腺嘌呤類核苷酸濃度保持在不致引起關(guān)3.舉例說(shuō)明酶生物合成調(diào)節(jié)機(jī)制在產(chǎn)酶生物菌種改造中的指導(dǎo)意義若通過(guò)基因工程手段和傳統(tǒng)誘變的技術(shù)獲得在抗代謝物存在時(shí)也能正常生長(zhǎng)的突變株，有的4.在酶的發(fā)酵過(guò)程中，提高酶產(chǎn)量的措施有哪些①添加誘導(dǎo)物：對(duì)于誘導(dǎo)酶的發(fā)酵生產(chǎn)，在發(fā)酵培養(yǎng)基中添加誘導(dǎo)物能使酶的產(chǎn)量顯著增加。誘導(dǎo)物一般分為三類：酶的作用底物，如青霉素是青霉素?；傅恼T導(dǎo)物；酶的反應(yīng)產(chǎn)物，如纖維素二糖可誘導(dǎo)纖維素酶的產(chǎn)生；酶的底物類似物，如異丙基β-D-硫代半乳糖苷②降低阻遏物濃度：微生物酶的生產(chǎn)受到代謝末端產(chǎn)物的阻遏和分解代謝物阻遏的調(diào)節(jié)。為避免分解代謝物的阻遏作用，可采用難于利用的碳源，或采用分次添加碳源的方法培養(yǎng)液③添加表面活性劑：在發(fā)酵生產(chǎn)中，非離子型的表面活性劑常被用作產(chǎn)酶促進(jìn)劑，但它的④添加產(chǎn)酶促進(jìn)劑：產(chǎn)酶促進(jìn)劑是指那些非微生物生長(zhǎng)所必須，能提高酶產(chǎn)量但作用機(jī)制②容易培養(yǎng)和管理，產(chǎn)酶細(xì)胞容易生長(zhǎng)繁殖，適應(yīng)性較強(qiáng)，請(qǐng)瀏覽后下載，資料供參考，期待您的好評(píng)與關(guān)注!6.如果篩選酸性蛋白酶高產(chǎn)菌株，如何進(jìn)行篩選1.1.1出發(fā)菌株：黑曲霉硫酸亞鐵0.01g、蔗糖30g、瓊脂20g、蒸餾水1L,加熱溶解，自然PH,分裝后121℃滅菌20min。培養(yǎng)方法：按要求配制發(fā)酵基質(zhì)，調(diào)節(jié)初始含水量和pH后，取150g分裝于1L三角瓶中，在0.1Mpa壓力條件下滅菌30min后，冷卻接種，接種量為0.3%,于不同條件下發(fā)酵84h,2.2菌株的誘變處理取0.1ml稀釋的孢子懸液涂布初篩平板，30℃培養(yǎng)4h,紫外燈預(yù)熱30min后，將平皿置于距做2組)。隨后在暗光條件下，用5mL無(wú)菌生理鹽水對(duì)平皿上的菌進(jìn)行洗脫，適當(dāng)稀釋后，致死率(%)=(A-B)/A×1003結(jié)果與分析為了篩選在固體培養(yǎng)條件下產(chǎn)酶高的菌株，經(jīng)紫外線誘變處理后，得到100余株突變株。這些菌株在形態(tài)上有一定的差異，依照其菌落的形態(tài)、菌落大小、孢子顏色和孢子豐滿程度以及水解圈的大小，從中挑選出20株先經(jīng)三角瓶液體發(fā)酵產(chǎn)酶測(cè)定，獲得10個(gè)高產(chǎn)菌株再經(jīng)三角瓶固體發(fā)酵培養(yǎng)復(fù)選。其中z-10的酶活最高為9284U/g(干基),比出發(fā)菌株(CK)提高了11.1倍。紫外線誘變的機(jī)理是能作用于嘧啶，形成嘧啶二聚體(主要是TT),7.結(jié)合酶生物合成模式，淺談該如何提高酶的合成量(1)遺傳控制a.使誘導(dǎo)型變?yōu)榻M成型：選育組成型突變株b.使阻遏型變?yōu)槿プ瓒粜蚦.解除反饋?zhàn)瓒簦哼x育營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變株、選育結(jié)構(gòu)類似物抗性突變株d.解除分解代謝物阻遏：選育抗分解代謝阻遏突變株請(qǐng)瀏覽后下載，資料供參考，期待您的好評(píng)與關(guān)注!②基因工程育種：改變細(xì)胞調(diào)節(jié)基因，使菌種由誘導(dǎo)型變?yōu)榻M成型；增加結(jié)構(gòu)基因的拷(2)條件控制①添加誘導(dǎo)物酶的作用底物、作用底物的前體、反應(yīng)產(chǎn)物、酶的底物類似物或底物修飾物產(chǎn)物阻遏：除去終產(chǎn)物；添加阻止產(chǎn)物形成的抑制劑④添加產(chǎn)酶促進(jìn)劑：酶促進(jìn)劑對(duì)不同細(xì)胞、不同酶的效果各不相同，需通過(guò)試驗(yàn)選用適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)酶促進(jìn)劑并確定最適濃度，其作用機(jī)制并未闡明清楚。如添加植酸鈣鎂可使桔青霉素生產(chǎn)磷酸二酯酶的量提高10—20倍。第三章酶的分離工程2.細(xì)胞破碎的方法有哪些?原理是什么?①機(jī)械破碎法：通過(guò)機(jī)械運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生壓縮力和剪切力，將組織細(xì)胞打碎，具有處理量大、破②物理破碎法：利用溫度、壓力、聲波等物理因素，使細(xì)胞破碎的方法，多用于微生物細(xì)③化學(xué)破碎法：利用各種化學(xué)試劑作用于細(xì)胞膜，從而使細(xì)胞破碎的方法。常用的化學(xué)試劑有甲苯、丙醇、丁醇、氯仿等有機(jī)溶劑，曲拉通和吐溫等表面活性劑。④酶促破碎法：根據(jù)細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選用適當(dāng)?shù)拿?、破壞?xì)胞壁，并在低滲透壓的溶液中使細(xì)胞破裂的方法稱為酶促破碎法。其中在一定條件下，利用細(xì)胞自身酶系的催化作用使3.酶的提取方法有哪些?影響酶提取的主要因素有哪些?①鹽溶液提取法：蛋白質(zhì)在低濃度鹽溶液中，其溶解度會(huì)隨著鹽溶液濃度的升高而增加，這種現(xiàn)象稱為鹽溶這是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)分子吸附某種鹽類離子后，帶電表層使蛋白質(zhì)分子彼此排②酸溶液提取法：有些酶在酸性溶液中的溶解度比較大，且比較穩(wěn)定，這類酶宜采用酸溶液提取，PH一般控制在2—6,針對(duì)酶的性質(zhì)選擇合適的PH,避免PH過(guò)低引起酶失活。③堿溶液提取法：有些酶在堿性溶液中的溶解度比較大，且比較穩(wěn)定，這類酶宜采用堿溶液提取，PH一般控制在8—12,針對(duì)酶的性質(zhì)選擇合適的PH,避免PH過(guò)高引起酶失活。酶主要是蛋白質(zhì)，影響蛋白質(zhì)提純的因素同樣會(huì)影響酶的提純，而在酶提取過(guò)程中最重要的就是要防止酶的變性失活。影響酶提取的最主要因素是酶在所用溶劑中的溶解度及酶向溶劑1)溫度：為防止酶的變性失活，提取時(shí)溫度不宜過(guò)高。特別是采用有機(jī)溶劑提取時(shí)，整個(gè)提取操作應(yīng)盡可能在低溫下進(jìn)行。4)污染：酶液是微生物生長(zhǎng)的良好培養(yǎng)基，在提純過(guò)程中應(yīng)盡可能防止微生物對(duì)酶的破壞。5)提取液的體積：提取液的用量增加可提高提取率。但過(guò)量的提取液，使酶濃度降低，對(duì)進(jìn)一步分離純化不利。所以提取液的用量一般為含酶原料體積的3—5倍，少量多次，以得4.差速離心和密度梯度離心分離酶的原理及各自特點(diǎn)是什么?差速離心原理：采用不同的離心速度和離心時(shí)間，使沉降速度不同的顆粒分批分離的方法稱為差速離心。操作時(shí)，采用均勻的懸浮液進(jìn)行離心，選擇好離心力和離心時(shí)間，使大顆粒先特點(diǎn)：差速離心所得到的沉降物含有較多雜質(zhì)，需經(jīng)過(guò)重新懸浮和再離心若干次，較純的分離產(chǎn)物。差速離心主要用于分離大小和密度差異較大的顆粒。操作簡(jiǎn)單方便，密度梯度離心原理：密度梯度離心又稱速度區(qū)帶離心。密度梯度離心是指樣品在密度梯度介質(zhì)中進(jìn)行的一種沉降速度離心。密度梯度系統(tǒng)是在溶劑中加入一定的梯度介質(zhì)制成的。梯度介質(zhì)應(yīng)有足夠大的溶解度，以形成所需的密度，不與分離組分反應(yīng)，不會(huì)引起分離聚、變性或失活，常用的有蔗糖、甘油等。等密度梯度離心又稱平衡密度梯度離心。等密度梯度離心雖然也是在密度梯度介質(zhì)中進(jìn)行的離心，但被分離的物質(zhì)是依靠他們的密特點(diǎn)：離心后，不同大小、不同形狀、有一定的沉降系數(shù)差異的顆粒在密度梯度溶液中形成離心過(guò)程中，區(qū)帶的位置和寬度隨離心時(shí)間的不同而改變。隨離心時(shí)間的加長(zhǎng)，區(qū)5.雙水相萃取和反膠束萃取的原理?各自如何在酶的分離純化中應(yīng)有?品加入雙水相體系后，由于表面性質(zhì)、電荷作用和各種作用力(如疏水鍵、氫鍵和離子鍵等)的存在和環(huán)境條件的影響，各組分在兩相中的濃度不同。由于分配系數(shù)等于系統(tǒng)平衡時(shí)兩相應(yīng)用：雙水相萃取已經(jīng)用于多種生物酶的分離，如利用PEG/磷酸鹽雙水相體系提取發(fā)酵液中的堿性木聚糖酶，利用PEG/羥丙基淀粉體系從黃豆中分離磷酸甘油酸和磷酸甘油醛脫氫酶，利用PEG/K3PO4雙水相體系萃取純化葡萄糖淀粉酶，利用PEG/Dextran雙水相體系分離過(guò)氫氧化酶等。此外，α-淀粉酶、膽固醇氧化酶、脂肪酶、纖維素酶、L-天冬酰胺酶等在反膠束萃取的原理：當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)樣品與反膠束溶液表面和蛋白質(zhì)表面的相互作用，在兩相形成了包含蛋白質(zhì)的反膠束團(tuán)，此時(shí)蛋白質(zhì)以最大限度擴(kuò)散進(jìn)入反膠束中，從而實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)請(qǐng)瀏覽后下載，資料供參考，期待您的好評(píng)與關(guān)的正萃取。然后，含有蛋白質(zhì)的反膠束與另一水相接觸，通過(guò)改變水相條件(如PH、離子強(qiáng)度等),可以調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)反萃取回水相，從而實(shí)現(xiàn)正萃取或反萃取過(guò)程，回收目的蛋白質(zhì)。應(yīng)用：反膠束萃取已經(jīng)用于多種酶蛋白的分離，如利用十六烷甲基三甲基溴化銨(CTAB)、異辛烷/正辛醇反膠束溶液萃取纖維素酶，利用二烷基磷酸鹽/異辛烷反膠束溶液萃取溶利用琥珀酸二酯磺酸鈉/異辛烷反膠束溶液提取發(fā)酵液中的堿性蛋白酶和α-淀粉酶等。胰蛋白酶、堿性蛋白酶、異檸檬酸脫氫酶、β-羥基丁酸脫氫酶、脂肪酶等也可以利用反膠6.如何理解灌注色譜是生物大分子分離純化技術(shù)的一個(gè)重大突破?以酶為例加以說(shuō)明。間的三角關(guān)系，即在流速增加的情況下，柱容量和分辨率不會(huì)降低，柱壓力也不會(huì)升高，使灌注色譜法利用流動(dòng)相和溶質(zhì)的對(duì)流作用，降低了溶質(zhì)在介質(zhì)內(nèi)滯留的限制，明顯地縮短了蛋白質(zhì)的分離時(shí)間。因此，它能以比HPLC快10—100倍的速度在較短的循環(huán)時(shí)間內(nèi)進(jìn)行生物大分子的分離。同時(shí)，該方法得到的蛋白質(zhì)質(zhì)量、產(chǎn)灌注層析技術(shù)代表了一種解決液相色譜傳質(zhì)問(wèn)題的先進(jìn)技術(shù)，已經(jīng)開(kāi)始用于酶等蛋白7.酶結(jié)晶的原理是什么?影響酶結(jié)晶的主要因素?酶結(jié)晶的原理：通過(guò)緩慢地改變母液中酶蛋白溶解度，使酶略處于過(guò)飽和狀態(tài)，再配物理因素：達(dá)到平衡的方法、溫度、重力、壓力、介質(zhì)的電解質(zhì)性質(zhì)和生物化學(xué)因素：酶純度、抑制劑、酶蛋白的聚集狀態(tài)、酶水解、化學(xué)和遺傳修飾、蛋白質(zhì)自第四章固定化酶與固定化細(xì)胞(1)酶作為生物催化劑的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):專一性強(qiáng)；催化效率高；催化反應(yīng)的條件溫和；活性可以調(diào)節(jié)。缺點(diǎn):穩(wěn)定性差；分離純化困難，因此一般成本都比較高；使用后回收困難，不能重復(fù)使(2)固定化酶的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)請(qǐng)瀏覽后下載，資料供參考，期待您的好評(píng)與關(guān)注!①酶固定化過(guò)程中發(fā)生的物理化學(xué)變化會(huì)使酶的活性中心受損，可能導(dǎo)致酶活性降低。②酶連接于固相載體后，酶蛋白的構(gòu)象和活性中心都可能發(fā)生改變，而且載體骨架和側(cè)④與完整細(xì)胞相比，其不適宜于多酶反應(yīng)，特別是需要輔助因子的反應(yīng)。(3)固定化細(xì)胞的優(yōu)缺點(diǎn)固定化細(xì)胞的優(yōu)勢(shì)①固定化細(xì)胞保留了胞內(nèi)原有的多酶系統(tǒng)。使得它既可以作為單一的酶發(fā)揮作用，又可利用它所包含的復(fù)合酶系完成一部分代謝乃至整個(gè)發(fā)酵過(guò)程，特別是那些需要輔助因子參與②固定化細(xì)胞保持了胞內(nèi)酶系的原始狀態(tài)與天然環(huán)境，因而更穩(wěn)定。由于固定化細(xì)胞兼具游離細(xì)胞完整的酶系統(tǒng)和酶的固定化技術(shù)二者的優(yōu)點(diǎn)，因而它可以省去酶的分離純化工作，大大降低成本，并減少酶的活性損失，這一點(diǎn)對(duì)于細(xì)胞內(nèi)酶與不穩(wěn)定的酶來(lái)說(shuō)特別有意義，加上固定化細(xì)胞的制備與使用都比固定化酶更簡(jiǎn)便，所以固定固定化生長(zhǎng)細(xì)胞與游離細(xì)胞相比，其優(yōu)越性表現(xiàn)為：①固定化生長(zhǎng)細(xì)胞可以增殖，提高細(xì)胞的密度，因此可以獲得高度密集而體積縮小的基因工程菌集會(huì)體，不需要經(jīng)歷普通發(fā)酵的多次培養(yǎng)、放大，從而可以縮短發(fā)酵周期，提高生產(chǎn)能②可以提高基因工程菌的遺傳穩(wěn)定性，發(fā)酵性能較穩(wěn)定，可以較長(zhǎng)時(shí)間反復(fù)使用或連續(xù)使用，③用固定化細(xì)胞發(fā)酵時(shí)，發(fā)酵液中基本不含(或含有很少)菌體，有利于產(chǎn)品的分離純化和提高產(chǎn)品質(zhì)量。由于固定化細(xì)胞既利用了固定化酶所具有的一些優(yōu)點(diǎn)，如產(chǎn)物易分離、生產(chǎn)細(xì)胞的制備又比固定化酶容易，因此目前認(rèn)為固定化細(xì)胞的應(yīng)用前景可能會(huì)更好一些。固定化細(xì)胞的局限性②細(xì)胞內(nèi)多種酶的存在，會(huì)形成不需要的副產(chǎn)物。因此有時(shí)需要采取加熱、加酸、加堿或表面活性劑等預(yù)處理措施。例如，用固定化產(chǎn)氨短桿菌把延胡索酸轉(zhuǎn)化為蘋(píng)果酸，為了阻止琥珀酸的同時(shí)生成，可先用膽酸鹽進(jìn)行抽提處理；解決副反應(yīng)問(wèn)題的另一辦法則是采用不同菌③固定化細(xì)胞不僅有固定化帶來(lái)的擴(kuò)散限制，比如載體形成的孔隙大小會(huì)影響高分子底物的⑥如果底物(或產(chǎn)物)為高分子物質(zhì)或不溶性物質(zhì)，使用時(shí)就十分麻煩。請(qǐng)瀏覽后下載，資料供參考，期待您的好評(píng)與關(guān)注!2.簡(jiǎn)述常見(jiàn)的酶的固定化方法、固定化的基本原理以及各自的優(yōu)缺點(diǎn)。(1)載體結(jié)合法③共價(jià)結(jié)合法(2)無(wú)固體載體交聯(lián)法交聯(lián)法是指利用雙功能或多功能試劑(bifunctionalormulti-functionalreagent)在酶生在酶分子間，也可能發(fā)生于分子內(nèi)，分子間交聯(lián)和分子內(nèi)交聯(lián)的比例在一定程度上和酶的(3)包埋法包埋法是將聚合物的單體與酶溶液混合，再借助于聚合促進(jìn)劑(包括交聯(lián)劑)的作用進(jìn)行聚包埋法操作簡(jiǎn)單，由于酶分子只被包埋，未受到化學(xué)反應(yīng)，可以制得較高活力的固定化酶.對(duì)大多數(shù)酶、粗酶制劑甚至完整的微生物細(xì)胞都是適用的。但是，只有小分子底物和產(chǎn)請(qǐng)瀏覽后下載，資料供參考，期待您的好評(píng)與關(guān)注!大，故物質(zhì)交換可以進(jìn)行得十分迅速。另一方面半透膜還能阻止蛋白質(zhì)分子滲漏和進(jìn)入，注人體內(nèi)時(shí)既可避免引起免疫過(guò)敏反應(yīng)，同時(shí)也可免遭蛋白水解酶的降解，因此其具有較大的(4)不同固定化方法的聯(lián)用由于選用的固定化方法不同，固定化酶的活力和性質(zhì)也有所不同，因此需要對(duì)不同的固(1)固定化酶的比活每克(毫克)干固定化酶所具有的酶活力單位?；颍?jiǎn)挝幻娣e(cm2)的酶活力單位表示(酶膜、酶管、酶板)。(2)操作半衰期是衡量穩(wěn)定性的指標(biāo)。指在連續(xù)使用的條件下，固定化酶活力下降為最初活力一半所需要的時(shí)間(t1/2)。固定化酶的操作半衰期是影響其實(shí)際應(yīng)用的重要因素。(3)偶聯(lián)效率=(加入的蛋白量一溶液中殘留的蛋白量)/加入的總蛋白量×100%(4)活力回收=(固定化酶活力/投入的總酶活力)×100%(6)酶載量單位載體所固定的酶活力(或酶蛋白量)。4.簡(jiǎn)述固定化對(duì)酶性質(zhì)的影響(固定化酶的性質(zhì))。(1)穩(wěn)定性大多數(shù)酶固定化后，穩(wěn)定性都增強(qiáng)，操作壽命和保存壽命也(2)固定化酶的最適溫度和最適pH固定化后，大多數(shù)酶的熱穩(wěn)定性提高，所以最適溫度固定化細(xì)胞的優(yōu)勢(shì)和局限性(第1題第(3)項(xiàng))8.涉及啤酒生產(chǎn)中常用的木瓜蛋白酶的固定化方法。請(qǐng)瀏覽后下載，資料供參考，期待您的好評(píng)與關(guān)注!9.查閱資料分析某種交聯(lián)酶晶體的制備過(guò)程以及應(yīng)用。第五章化學(xué)酶工程酶的化學(xué)修飾主要是對(duì)一些活潑性比較強(qiáng)的氨基酸側(cè)鏈基團(tuán)進(jìn)行修飾。主要包括氨基、巰基、胍基、酚基氨基、羧基、巰基、胍基、酚基等。這些基團(tuán)在酶蛋白分子中可以形成各種次級(jí)鍵，對(duì)酶蛋白空間結(jié)構(gòu)的形成和穩(wěn)定有重要作用。這些側(cè)鏈基團(tuán)一旦改變將引起酶蛋白空間構(gòu)象及微環(huán)境的改變，從而改變酶的特性和功能。對(duì)這些基團(tuán)進(jìn)行修飾后，對(duì)酶的性2.酶分子被化學(xué)修飾后在性質(zhì)上有哪些變化?首先要強(qiáng)調(diào)的是，我們對(duì)酶進(jìn)行修飾的目的就是要改變酶的結(jié)構(gòu)和特性，而且要使這種改變朝著對(duì)人類有用的方向進(jìn)行。不管是從理論上分析還是從實(shí)際修飾的結(jié)果來(lái)看，酶經(jīng)修飾之后，性質(zhì)朝任何方向改變的可能性都存在，而且多數(shù)改變都是不利的。酶修飾之后，性(1)熱穩(wěn)定性(2)抗原性抗原性是藥物用酶必須解決的問(wèn)題。在前面介紹過(guò)的修飾劑中，被認(rèn)為可以消除酶的抗原性的修飾劑只有PEG和人血清白蛋白。(3)對(duì)各類失活因子的抵抗力由于酶修飾之后，表面會(huì)帶上修飾劑而受到保護(hù)，因此，酶修飾之后，抵抗蛋白酶水解(4)在生物體內(nèi)的半衰期①羧基可用碳二亞胺、硼氟化三甲烊鹽和甲醇修飾②氨基可用酸酐、鹵代乙酸、芳基鹵和芳香族磺酸等修飾④咪唑基⑤(酚)羥基⑥胍基4.為什么環(huán)糊精及其衍生物可以作為模擬酶模型，該模型與大型環(huán)冠醚模擬酶模型有何區(qū)別?請(qǐng)瀏覽后下載，資料供參考，期待您的好評(píng)與關(guān)注!5.簡(jiǎn)述抗體酶催化的反應(yīng)類型有哪些?①氨基轉(zhuǎn)移酶生物體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成是一個(gè)非常復(fù)雜過(guò)程。氨基酸在摻入肽鏈之前必需進(jìn)行活化以獲得額②重排反應(yīng)Claisen重排是有機(jī)化合物異構(gòu)化的一種重要形式，生物體由一些化合物在光照下會(huì)發(fā)生⑤磷酸酯水解反應(yīng)磷酸二酯鍵是自然界最穩(wěn)定的鍵之一，因此，它的水解對(duì)抗體酶來(lái)說(shuō)是個(gè)挑戰(zhàn)。⑤其它反應(yīng)抗體酶還可催化磺酸酯水解反應(yīng)和光誘導(dǎo)反應(yīng)等反應(yīng)類型，隨著抗體酶的研究與開(kāi)發(fā)的深入，6.抗體酶有何特性?抗體酶的多樣性決定了抗體酶的催化反應(yīng)類型多樣性；催化抗體的構(gòu)建，表明可通過(guò)免疫技術(shù)，為人工酶的設(shè)計(jì)和制備開(kāi)辟一條新的、實(shí)用化的途徑。這種利用抗原-抗體識(shí)別功能，把催化活性引入免疫球蛋白結(jié)合位點(diǎn)的技術(shù)，或許可能發(fā)展成為構(gòu)建某種具有定向特異性和抗體酶作為一種具酶和抗體雙重功能的新型大分子用作分子識(shí)別元件，具有優(yōu)于酶和抗體的突出特點(diǎn)。因?yàn)榕潴w底物與抗體酶的活性部位結(jié)合后，會(huì)立即發(fā)生催化反應(yīng)，釋放產(chǎn)物，所以每一次分子反應(yīng)之后，抗體的分子識(shí)別位點(diǎn)都可以再生，這就使催化抗體能夠作為一種可③催化作用機(jī)制不同酶催化機(jī)制是“鎖鑰學(xué)說(shuō)”(LockandKey)及“誘導(dǎo)契合學(xué)說(shuō)”(Induced-Fit);而抗體酶的催化劑至目前還沒(méi)有完全搞清楚。Janda曾提出“識(shí)別開(kāi)關(guān)”或“誘餌開(kāi)關(guān)” (BaitandSwitch)機(jī)制，即抗體將底物“釣進(jìn)”抗體結(jié)合部位，然后使其與抗體結(jié)合，打開(kāi)底物轉(zhuǎn)化為反應(yīng)過(guò)渡態(tài)的“開(kāi)關(guān)”,導(dǎo)致共價(jià)鍵斷裂，形成產(chǎn)物，還有待研究。7.簡(jiǎn)述分子印跡的基本過(guò)程所謂分子印跡(molecularimprinting)是制備對(duì)某一化合物具有選擇性的聚合物的過(guò)程。這個(gè)化合物叫印跡分子(printmole③將印跡分子從聚合物中去除。這樣形成的聚合物內(nèi)就保留有和印跡分子的形狀、大小完全一樣的空穴，印跡的聚合物能維持相對(duì)于印跡分子的互補(bǔ)性，因此，該聚合物能以高選擇第六章生物酶工程請(qǐng)瀏覽后下載，資料供參考，期待您的好評(píng)與關(guān)注!1.什么是酶基因的克隆，其基本步驟有哪些?組載體，然后通過(guò)轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)染將重組載體導(dǎo)入宿主細(xì)胞并培養(yǎng)，篩選出含有目的基因的轉(zhuǎn)化步驟：1)目的酶基因的獲取2)克隆載體的選擇3)目的基因與載體的連接4)帶有目的基因的重組載體轉(zhuǎn)化宿主5)正確重組子的篩選與鑒定2.酶基因克隆有哪些常用的方法?1)根據(jù)已知序列來(lái)擴(kuò)增目的基因2)根據(jù)已知探針從基因文庫(kù)中釣取目的基因3)未知序列基因的打靶在原核生物中表達(dá)具有其自身的特點(diǎn)：表達(dá)效率高，多數(shù)選用們不得不采用真核細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)，最常用的真核表達(dá)宿主是酵母菌。有時(shí)由于被表達(dá)基因的特殊性，也可用植物細(xì)胞、動(dòng)物5.舉例說(shuō)明酶異源表達(dá)的應(yīng)用6.酶分子定向進(jìn)化的主要方法有哪些?可以用Mn2+來(lái)替代Mg2+,使PCR時(shí)發(fā)生突變。重組可以在同一基因的不同突變體之間進(jìn)行，3)隨機(jī)引物體外重組4)交錯(cuò)延伸法(Staggeredextensionprocess)7.酶分子的定向進(jìn)化有哪些方面的應(yīng)用?1)提高酶分子的催化活力提高酶分子的催化能力是對(duì)酶分子進(jìn)行定向進(jìn)化的最重要目標(biāo)之一。目前已獲成功的例子比2)提高酶的穩(wěn)定性請(qǐng)瀏覽后下載，資料供參考，期待您的好評(píng)與關(guān)注!3)提高底物專一性通過(guò)定向進(jìn)化改變酶的專一性的例子有：β一半乳糖苷酶。腺苷環(huán)化酶，經(jīng)突變后使酶對(duì)鳥(niǎo)4)改善酶的其它性能如提高酶在有機(jī)相中催化活性和穩(wěn)定性，提高酶的耐酸性和耐堿性，改變酶的最適pH。來(lái)自兩種以上不同酶分子中的結(jié)構(gòu)單元(單個(gè)功能基團(tuán)、二級(jí)結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)域或功能域)或是9.融合酶的構(gòu)建有哪些策略?另一種方法是在對(duì)要進(jìn)行融合的酶的結(jié)構(gòu)與催化功能有比較全面的了解的時(shí)候，對(duì)酶的融合(1)二級(jí)結(jié)構(gòu)融合通過(guò)對(duì)酶的某些特定功能的二級(jí)結(jié)構(gòu)(如底物識(shí)別位點(diǎn)螺旋結(jié)構(gòu))進(jìn)行替換可以明顯改變酶(2)功能域的融合(3)整個(gè)蛋白的融合融合酶是人們改進(jìn)現(xiàn)有酶的特性和創(chuàng)造新酶的最重要方法之一。雜合酶的構(gòu)建和研究不(1)基礎(chǔ)理論研究方面的應(yīng)用(2)實(shí)際應(yīng)用酶的非催化特性的優(yōu)化(如穩(wěn)定性)創(chuàng)造新催化活性的酶構(gòu)建具雙功能或多功能的酶在酶內(nèi)部創(chuàng)建別構(gòu)作用第七章核酶1.核酶的發(fā)現(xiàn)具有什么樣的生物學(xué)意義?請(qǐng)瀏覽后下載，資料供參考，期待您的好評(píng)與關(guān)注!(以下答案來(lái)自網(wǎng)上：打破了酶是蛋白質(zhì)的傳統(tǒng)觀念；在生命起源問(wèn)題上，為先有核酸提供了依據(jù)；為治療破壞有害基因，腫瘤等疾病提供手段。)子得到剪切和外顯子得到連接。*3.核酶主要具有那些催化類型?作用底物是什么?根據(jù)催化反應(yīng)的種類分為剪接型核酶(包括I型內(nèi)含子和I型內(nèi)含子)和剪切型核酶(包括自身剪切型和異體剪切型),作用底物為RNA。4.內(nèi)含子就是核酶嗎?它們有著什么樣的關(guān)系?5.核酶作為一種金屬依賴酶，金屬離子在I型內(nèi)含子中發(fā)揮的作用是什么?6.簡(jiǎn)述I型內(nèi)含子和I型內(nèi)含子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。I肝炎δ病毒(HDV)核酶(又稱斧頭狀核酶)大小為1.7kb,是一種缺陷型單鏈環(huán)狀RNA病毒。8.脫氧核酶具有哪些催化功能?9.SELEX法篩選核酶主要過(guò)程是什么?(1)在基礎(chǔ)理論研究方面的應(yīng)用請(qǐng)瀏覽后下載，資料供參考，期待您的好評(píng)與關(guān)注!(2)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用(3)核酶在植物抗病毒方面的應(yīng)用已有的研究實(shí)例：人工構(gòu)建錘頭型核酶來(lái)抑制煙草花葉病毒。用具有相應(yīng)特異性的核酶來(lái)抑制馬鈴薯卷葉病毒、水稻矮縮病毒、條紋葉枯病毒、番木瓜環(huán)斑病毒等的復(fù)制都有一定第八章非水相酶催化②影響酶催化反應(yīng)的速度。在某些有機(jī)介質(zhì)體系中，酶催化反應(yīng)的速度與體系中含水量的關(guān)2、簡(jiǎn)述非水體系中酶催化反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)(1)有利于疏水性底物的反應(yīng)。(2)可提高酶的熱穩(wěn)定性。非水介質(zhì)中酶的構(gòu)象的可塑性降低(3)能催化在水中不能進(jìn)行的反應(yīng)。(4)可改變反應(yīng)平衡移動(dòng)方向。如脂肪酶催化甘油三酯的水解，在水相中有利于水解，在(5)可控制底物專一性。(6)可防止由水引起的副反應(yīng)。(7)可擴(kuò)大反應(yīng)pH值的適應(yīng)性。(8)酶易于實(shí)現(xiàn)固定化。(9)酶和產(chǎn)物易于分離和回收。(10)可避免微生物污染。3、舉例說(shuō)明如何選擇酶催化有機(jī)體中的有機(jī)溶劑選擇有機(jī)溶劑的標(biāo)準(zhǔn)主要是有機(jī)溶劑的極性(親水性)強(qiáng)弱。有機(jī)溶劑的親水性強(qiáng)弱一般用P4、舉例說(shuō)明非水體系中酶的催化性質(zhì)與水體系的差異，并解釋原因1)有機(jī)介質(zhì)中酶活性的變化在大多數(shù)情況下，酶在有機(jī)介質(zhì)中的活性要比水中的活性低得多。主要原因是：①底物和產(chǎn)物的擴(kuò)散出現(xiàn)障礙②有機(jī)溶劑會(huì)使酶催化反應(yīng)的活化能增加底物的溶劑化程度越低，基態(tài)越穩(wěn)定，所以活化能就會(huì)增加。③有機(jī)溶劑使酶分子活性中心構(gòu)象的剛性增加，可塑性降低2)有機(jī)介質(zhì)中酶穩(wěn)定性的變化請(qǐng)瀏覽后下載，資料供參考，期待您的好評(píng)與關(guān)注!多數(shù)情況下，酶在有機(jī)介質(zhì)的穩(wěn)定性(包括熱穩(wěn)定性、儲(chǔ)存穩(wěn)定性和對(duì)變性劑的穩(wěn)定性)提3)有機(jī)介質(zhì)中酶分子對(duì)pH記憶與分子印記4)有機(jī)介質(zhì)對(duì)酶專一性的改變5)有機(jī)介質(zhì)對(duì)酶促反應(yīng)平衡的影響6)有機(jī)介質(zhì)酶催化反應(yīng)的應(yīng)用酶在非水介質(zhì)中，可以大大提高其對(duì)一些水不溶底物的催化能力，同時(shí)也可以改特異性。因此酶在有機(jī)相的催化反應(yīng)，受到了廣泛重視，也得到了一定實(shí)際應(yīng)用，特*5、什么是酶的分子印記?其在改變酶的催化活性上有什么應(yīng)用價(jià)值。酶分子記憶原來(lái)在水相中的一些特性的現(xiàn)象稱為分子印記，其同樣是有機(jī)溶劑中酶分子結(jié)構(gòu)6、說(shuō)明如何對(duì)酶在有機(jī)溶劑中的酶催化活性進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制(百度的)1)酶的選擇2)底物的選擇和酶的控制3)有機(jī)溶劑的選擇4)含水量的選擇5)溫度的控制6)PH的控制7、什么是超臨界流體?超臨界流體中酶催化有哪些特點(diǎn)?溫度及壓力均處于臨界點(diǎn)以上的液體叫超臨界流體(supercritical1)有似液體的高密度、似氣體的高擴(kuò)散系數(shù)、低粘度和低表面張力，因此顯示出較大的溶2)反應(yīng)底物的溶解性對(duì)超臨界的操作條件(如溫度、壓力)特別敏感，通過(guò)簡(jiǎn)單改變操作條3)超臨界流體可以與其他氣體混溶，得到任意濃度，使得反應(yīng)易于控制；4)很多超臨界流體溫度小于100℃,不會(huì)使產(chǎn)物熱分解，溫和的溫度適合酶反應(yīng)；5)因?yàn)槌R界流體在常壓下是氣體，所以不存在反應(yīng)產(chǎn)物中溶劑殘留的問(wèn)題請(qǐng)瀏覽后下載，資料供參考，期待您的好評(píng)與關(guān)第九章酶反應(yīng)器和酶?jìng)鞲衅?、酶反應(yīng)器與化學(xué)反應(yīng)器和發(fā)酵罐有何區(qū)別?3、在酶的應(yīng)用中，如何選擇適宜的酶反應(yīng)器?如游離酶多采用攪拌灌式反應(yīng)器，而固定化酶多采用填充床或流化床反2)根據(jù)酶反應(yīng)動(dòng)力學(xué)性質(zhì)選擇酶反應(yīng)器3)根據(jù)底物和產(chǎn)物的理化性質(zhì)選擇酶反應(yīng)器要考慮的理化性質(zhì)主要有分子大小、溶解度、粘度、揮發(fā)性等。5)根據(jù)酶的穩(wěn)定性選擇反應(yīng)器1)確定酶反應(yīng)器的類型2)確定酶反應(yīng)器的制造材料3)進(jìn)行熱量衡算請(qǐng)瀏覽后下載，資料供參考，期待您的好評(píng)與關(guān)注!5、簡(jiǎn)述傳感器，生物傳感器的酶?jìng)鞲衅鞯幕靖拍顐鞲衅魇侵改芨惺芤?guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置2)離子敏場(chǎng)效應(yīng)晶體管酶?jìng)鞲衅?)熱敏電阻酶?jìng)鞲衅鹘Y(jié)構(gòu)相似但使用的基礎(chǔ)電極不同；電位型酶電極是將酶促反應(yīng)所引起的物質(zhì)量的變化轉(zhuǎn)化為電位信號(hào)輸出，從而測(cè)定物質(zhì)濃度8、簡(jiǎn)述各種酶?jìng)鞲衅鞯幕緳z測(cè)原理電流型酶電極是指通過(guò)酶促反應(yīng)底物或產(chǎn)物在電極上發(fā)生氧化還原或還原電解反應(yīng)所產(chǎn)生的電位型酶電