《酶工程》試卷B及答案

PAGEPAGE11-共21-院系：院系：專業(yè)班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：裝訂線專業(yè)：考試日期：試卷所需時(shí)間：120分鐘閉卷試卷總分：100分一．名詞解釋（共10小題，每小題3分，共30分）1.大分子結(jié)合修飾2.核酶3.臨界溫度4.酶活回收率5.包埋法6.鎖鑰理論7.固定化酶8.模擬酶9.交錯(cuò)延伸PCR10.免疫拷貝法二．判斷題（對(duì)打“√”，錯(cuò)打“╳”。共10小題，每題1分，共10分）1.如果某種酶有幾種底物，則對(duì)每一種底物各有一個(gè)特定Km值，其中Km值最大的底物一般稱為該酶的最適底物或天然底物。（）2．若酶促反應(yīng)持續(xù)時(shí)間縮短，則此條件下測(cè)得的最適反應(yīng)溫度往往偏低。（）3．化學(xué)修飾劑聚乙二醇(PEG)既溶于水,也溶于有機(jī)溶劑，而且免疫原性和毒性很低。（）4．有機(jī)相酶催化必需微量的水，這對(duì)于維持酶活性結(jié)構(gòu)非常重要。（）5.雖然米氏方程對(duì)許多酶提供了很好的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)模式，但少數(shù)酶與米氏方程不相符合，如誘導(dǎo)酶。（）6．從最佳的抽提效果著眼，最好遠(yuǎn)離待抽提酶的等電點(diǎn)。也就是說，酸性蛋白質(zhì)宜用堿性溶液抽提，堿性蛋白質(zhì)宜用酸性溶液。（）7.酶作用機(jī)制的“鎖鑰理論”無法解釋酶催化反應(yīng)中的可逆反應(yīng)。（）8．膜分離過程中，膜的作用是選擇性地讓小于其孔徑的物質(zhì)顆粒成分或分子通過，而把大于其孔徑的顆粒截留。（）9．固定化酶的活力在多數(shù)情況下比天然酶高，其底物專一性可能發(fā)生改變。（）10．采用化學(xué)修飾法確定某種氨基酸殘基在酶分子中所存在的狀態(tài)（表面或分子內(nèi)部），通常表面基團(tuán)能反應(yīng)，而分子內(nèi)部不能反應(yīng)。（）三、填空題(每空1分，共12分)1.酶的催化機(jī)理包括___、___、___、___、___等方面。2.酶分子修飾的主要目的是改進(jìn)酶的性能，即___、____、____等方面。3.根據(jù)酶催化反應(yīng)類型，核酶可分為____、_____兩大類。4.專一性不可逆抑制劑通?？煞譃開__和____兩種類型。四、問答題（共8小題，每小題6分，共48分）1．酶分子修飾的常用方法包括哪些并簡(jiǎn)述其方法原理？2．簡(jiǎn)述酶分子定向進(jìn)化的概念及定向進(jìn)化的主要策略。3．試說明有機(jī)相酶催化反應(yīng)的特點(diǎn)及應(yīng)用？4．何謂手性藥物？手性藥物立體異構(gòu)體所表現(xiàn)出的作用可能存在哪些差異？5．有5克淀粉酶制劑，用水溶解成100ml，從中取出0.1ml測(cè)定酶活，測(cè)知10min分解0.5克淀粉。計(jì)算每克酶制劑所含的淀粉酶活力單位數(shù)。（淀粉酶活力單位定義：在最適條件下每小時(shí)分解1克淀粉的酶量稱為一個(gè)酶活單位）6．影響固定化酶性質(zhì)的因素有哪些？請(qǐng)解釋固定化后酶最適pH變化規(guī)律。7.簡(jiǎn)述酶制劑的應(yīng)用，并舉例加以說明。8.酶的可逆抑制作用常見的有哪幾種類型？請(qǐng)用雙倒數(shù)作圖法比較幾種酶抑制動(dòng)力學(xué)參數(shù)的變化，并加以簡(jiǎn)要說明?！睹腹こ獭氛n程試卷B答案一．名詞解釋（共10小題，每題3分，共30分）大分子結(jié)合修飾：是指利用水溶性大分子與酶結(jié)合，使酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生某些精細(xì)的改變，從而改變酶的特性與功能的方法。核酶：是指具有催化活性的RNA分子。臨界溫度：指使物質(zhì)由氣相變?yōu)橐合嗟淖罡邷囟冉信R界溫度。每種物質(zhì)都有一個(gè)特定的溫度，在這個(gè)溫度以上，無論怎樣增大壓強(qiáng)，氣態(tài)物質(zhì)不會(huì)液化，這個(gè)溫度就是臨界溫度。酶活回收率：是指提純前與提純后酶的總活力之比。包埋法：是指將酶或含酶菌體包埋在各種多孔載體中，使酶固定化的方法。鎖鑰理論：是一種酶催化作用原理的假說，其觀點(diǎn)認(rèn)為：酶分子與底物分子就像鎖和鑰匙的相互關(guān)系，兩者的構(gòu)象能夠相互契合。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)地進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后的酶可以回收重復(fù)使用。模擬酶：是指吸收酶中那些起主導(dǎo)作用的因素，利用有機(jī)化學(xué)、生物化學(xué)等方法設(shè)計(jì)和合成一些較天然酶簡(jiǎn)單的非蛋白質(zhì)或蛋白質(zhì)分子。9．交錯(cuò)延伸PCR：是指在PCR反應(yīng)中把常規(guī)的退火和延伸合并為一步，縮短其反應(yīng)時(shí)間，從而只能合成出非常短的新生鏈，經(jīng)變性的新生鏈再作為引物與體系內(nèi)同時(shí)存在的不同模板退火而繼續(xù)延伸。此過程反復(fù)進(jìn)行，直到產(chǎn)生完整的基因長(zhǎng)度。10.免疫拷貝法：制備抗體酶的方法，是指以原酶為抗原，注入免疫動(dòng)物體內(nèi)，獲得抗血清，再以抗血清為抗原，注入另一種免疫動(dòng)物體內(nèi)，得到的抗抗體即為抗體酶。二、判斷題(對(duì)打“√”，錯(cuò)打“╳”。共10小題，每小題1分，共10分)1.╳2.╳3.√4.√5.╳6.√7.√8.√9.╳10.√三、填空題(每空1分，共12分)酸堿催化、共價(jià)催化、鄰近及定向效應(yīng)、變形或張力、微環(huán)境效應(yīng)2.酶活力、穩(wěn)定性、抗原性。3.剪切型核酶、剪接型核酶4.Kcat型不可逆抑制劑、KS型不可逆抑制劑。四．問答題（共8小題，每小題6分，共48分）1．酶分子修飾的常用方法包括哪些并簡(jiǎn)述其方法原理？金屬離子置換修飾（采用某些二價(jià)金屬離子取代酶分子中的金屬離子，改變其特性）大分子結(jié)合修飾（利用聚乙二醇等大分子與酶分子共價(jià)或非共價(jià)結(jié)合，降低酶的抗原性和提高穩(wěn)定性）肽鏈有限水解修飾（將酶分子多肽鏈的一部分水解，達(dá)到改變酶特性的目的）酶蛋白側(cè)鏈基團(tuán)修飾（采用小分子化學(xué)修飾劑修飾酶蛋白的側(cè)鏈基團(tuán)）氨基酸置換修飾（利用化學(xué)方法或基因工程方法改變酶分子中某些氨基酸）物理修飾（通過改變溫度、壓力等物理因素來改變酶特性）酶交聯(lián)晶體修飾（酶分子先結(jié)晶，然后通過多功能交聯(lián)劑進(jìn)行交聯(lián)）酶的親和修飾（利用某些能和酶分子進(jìn)行專一性結(jié)合的修飾劑進(jìn)行修飾反應(yīng)）2．簡(jiǎn)述酶分子定向進(jìn)化的概念及定向進(jìn)化的主要策略。所謂酶分子定向進(jìn)化，即人為創(chuàng)造特殊的進(jìn)化條件，模擬自然進(jìn)化機(jī)制，在體外對(duì)基因進(jìn)行隨機(jī)突變，從一個(gè)或多個(gè)已經(jīng)存在的親本酶出發(fā)，經(jīng)過基因的突變和重組，構(gòu)建一個(gè)人工突變酶庫(kù)，通過一定的篩選或選擇方法最終獲得預(yù)先期望的具有某些特性的進(jìn)化酶。定向進(jìn)化的主要策略：易錯(cuò)PCR技術(shù)、DNA改組技術(shù)（DNAshuffling）、外顯子改組、體外隨機(jī)引發(fā)重組、交錯(cuò)延伸技術(shù)。3．試說明有機(jī)相酶催化反應(yīng)的特點(diǎn)及應(yīng)用？有機(jī)相酶催化反應(yīng)的特點(diǎn)包括：（1）有利于疏水性底物的反應(yīng)?？商岣呙傅臒岱€(wěn)定性?？筛淖兎磻?yīng)平衡移動(dòng)方向?？煽刂频孜飳Ｒ恍钥煞乐褂伤鸬母狈磻?yīng)?？蓴U(kuò)大反應(yīng)pH值的適應(yīng)性。酶和產(chǎn)物易于回收。可避免微生物污染。有機(jī)相酶催化反應(yīng)的應(yīng)用：手性藥物的合成;功能高分子的合成等4.何謂手性藥物？手性藥物對(duì)映體所表現(xiàn)出的作用可能存在哪些差異？(6分)手性藥物是指藥物分子屬于手性分子，而手性分子存在兩種對(duì)映異構(gòu)體其藥物作用可能存在差異。手性藥物立體異構(gòu)體所表現(xiàn)出的作用可能存在以下差異：一種異構(gòu)體有顯著的治療作用，另一種異構(gòu)體無或有很弱的作用。一種異構(gòu)體有治療作用，另一種異構(gòu)體有副作用。兩種異構(gòu)體都有治療作用，但其中一種異構(gòu)體有副作用或另外一些輔助作用。兩種異構(gòu)體的作用有互補(bǔ)性。5．有5克淀粉酶制劑，用水溶解成100ml，從中取出0.1ml測(cè)定酶活，測(cè)知10min分解0.5克淀粉。計(jì)算每克酶制劑所含的淀粉酶活力單位數(shù)。（淀粉酶活力單位定義：在最適條件下每小時(shí)分解1克淀粉的酶量稱為一個(gè)酶活單位）解：①0.5/(10/60)=3②3/(5/100)=60③60/0.1=600U6．影響固定化酶性質(zhì)的因素有哪些？請(qǐng)解釋固定化后酶最適pH變化規(guī)律。(6分)固定化對(duì)酶活性和酶反應(yīng)體系的影響是十分復(fù)雜的，常因酶的種類、反應(yīng)系統(tǒng)的組成，特別是固定的方法及載體而顯著不同?？梢愿爬槿N類型。（1）微環(huán)境的影響（2）構(gòu)象改變和屏蔽效應(yīng)（3）．分配效應(yīng)與擴(kuò)散效應(yīng)載體帶負(fù)電荷，pH向堿性方向移動(dòng)。載體帶正電荷，pH向酸性方向移動(dòng)。7.簡(jiǎn)述酶制劑的應(yīng)用，并舉例加以說明。食品工業(yè)方面的應(yīng)用。如酶法生產(chǎn)葡萄糖；果葡糖漿的生產(chǎn)；飴糖的生產(chǎn)；酶在蛋白制品加工中的應(yīng)用酶在輕工業(yè)方面的應(yīng)用。如造紙工業(yè)、紡織工業(yè)中原料的處理；洗滌劑中添加各種酶類。在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用。一些酶可作為消炎、促消化等藥物，另外很多酶可作為診斷各種疾病的指標(biāo)環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用。使用酶進(jìn)行污水中有