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(diǎn)介紹酶和酶工程的研究簡(jiǎn)史和發(fā)展概況；

2.簡(jiǎn)要回想酶催化特點(diǎn)、影響酶活性的因素、測(cè)定酶活力方法以及酶反應(yīng)動(dòng)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(guó)際單位；酶反應(yīng)動(dòng)力學(xué)異構(gòu)酶變構(gòu)酶核酶抗體酶競(jìng)爭(zhēng)性抑制反競(jìng)爭(zhēng)性抑制非競(jìng)爭(zhēng)性抑制酶結(jié)合效率酶活力回收率固定化酶的相對(duì)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(zhuān)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(cè)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(lái)表示。

9．酶的生產(chǎn)方法主要有、和。三、判斷

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

1.簡(jiǎn)述酶的研究簡(jiǎn)史。

2.簡(jiǎn)述酶工程的發(fā)展概況。3.簡(jiǎn)要回復(fù)酶的催化特點(diǎn)。

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

6.簡(jiǎn)述酶工程的研究?jī)?nèi)容及主要任務(wù)。

答案：酶的生產(chǎn)與應(yīng)用的技術(shù)過(guò)程稱(chēng)為酶工程，其主要內(nèi)容包括酶的生產(chǎn)、分開(kāi)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(shuō)明酶活力的測(cè)定在酶的研究、生產(chǎn)和應(yīng)用過(guò)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(cè)初速度）。酶促反應(yīng)速度是指單位時(shí)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(shí)間（2分）

酶的活力單位（U）國(guó)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(chēng)一個(gè)國(guó)際單位（IU），1IU=1umol/min

國(guó)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(chēng)Kat單位。1Kat=60X106IU

酶活力的測(cè)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(duì)酶學(xué)的主要貢獻(xiàn)是什么？

其次章微生物發(fā)酵產(chǎn)酶

1.重點(diǎn)介紹原核生物和真核生物合成酶的調(diào)理機(jī)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(dòng)力學(xué)，主要介紹發(fā)酵產(chǎn)酶模式，以及細(xì)胞生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)和產(chǎn)酶動(dòng)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(dòng)子操縱子——操縱基因——調(diào)理基因固定化細(xì)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(xì)胞生長(zhǎng)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(duì)應(yīng)的mRNA；而和的酶所對(duì)應(yīng)的mRNA。

3.產(chǎn)酶微生物具有、、、、特點(diǎn)。

4.細(xì)胞生長(zhǎng)的莫諾德動(dòng)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(xì)胞生長(zhǎng)是同步進(jìn)行的。

2.延續(xù)合成型的酶的生物合成在細(xì)胞生長(zhǎng)到達(dá)平衡期后開(kāi)始。

3.滯后合成型的酶的生物合成是在細(xì)胞生長(zhǎng)一段時(shí)間或進(jìn)入平衡期以后才大量開(kāi)始。4.中期合成型的酶的生物合成是在細(xì)胞生長(zhǎng)進(jìn)入平衡期以后才開(kāi)始。5.同步合成型的酶所對(duì)應(yīng)的mRNA很穩(wěn)定。

四、問(wèn)答

1.舉例說(shuō)明酶生物合成調(diào)理作用機(jī)制在產(chǎn)酶微生物菌種改造中的指導(dǎo)意義。2.舉例說(shuō)明酶生物合成調(diào)理作用機(jī)制在酶發(fā)酵過(guò)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(lèi)型及機(jī)制說(shuō)明在酶的發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程中，提高酶產(chǎn)量的措施有哪

些？4.簡(jiǎn)要回復(fù)對(duì)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(qǐng)制定篩選計(jì)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(shí)，該酶的生物合成模式為哪種類(lèi)型？若以含有葡萄糖的粗果

膠為誘導(dǎo)物時(shí)，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(shí)，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(lèi)，例如：催化抗體（Catalyticantibody）并稱(chēng)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(wú)催化活性。酶促催化在于與底物結(jié)合產(chǎn)生過(guò)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(guò)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(kāi)純化及生物傳感器的分子識(shí)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(duì)酶催化分子機(jī)理的深入了解，才會(huì)有可能在特別反應(yīng)中優(yōu)于自然酶。

10.比較細(xì)胞生長(zhǎng)與酶產(chǎn)生的關(guān)系可將酶生物合成分為幾種類(lèi)型模式，簡(jiǎn)述其特點(diǎn)。說(shuō)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(xì)胞生長(zhǎng)與酶產(chǎn)生的關(guān)系分為4種類(lèi)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(shuō)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(kāi)純化；安全無(wú)毒。

12.簡(jiǎn)述轉(zhuǎn)錄與翻譯過(guò)程。

13.用操縱子模型解釋酶的誘導(dǎo)與阻遏機(jī)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(diǎn)（自己整理）。

第三章動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)酶

1.重點(diǎn)介紹動(dòng)植物細(xì)胞的培養(yǎng)；

2.介紹生產(chǎn)各種酶的基本知識(shí)、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(wèn)答

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

6.植物細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)酶有何特點(diǎn)？

7.簡(jiǎn)述植物細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)酶的工藝工程。8.舉例說(shuō)明動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)酶的工藝工程。

第四章酶的提取與分開(kāi)純化

1.重點(diǎn)介紹酶的分開(kāi)純化方法；

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

縮、枯燥與結(jié)晶，對(duì)各單元操作進(jìn)行了詳細(xì)介紹。1.名詞解釋

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

4.簡(jiǎn)述差速離心和密度梯度離心分開(kāi)酶的原理及各自特點(diǎn)。

5.簡(jiǎn)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(diǎn)。

6.如何理解灌注色譜是生物大分子分開(kāi)純化的一個(gè)重大突破？并以酶為例加以說(shuō)明。7.簡(jiǎn)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(duì)特定的蛋白酶進(jìn)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(lèi)能催化長(zhǎng)鏈脂肪酸甘油酯水解為甘油和長(zhǎng)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?，F(xiàn)在分開(kāi)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(shí)，試設(shè)計(jì)一套從黑曲霉發(fā)酵液中分開(kāi)純化脂肪酶的試驗(yàn)方案。

10.簡(jiǎn)述常用的三種電泳分開(kāi)方法的原理及適用范圍。11.層析在試驗(yàn)室和工業(yè)化生產(chǎn)中應(yīng)用很廣泛，何為層析？簡(jiǎn)述常用的三種層析分開(kāi)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(yàn)中常用的分析方法之一，任何層析過(guò)程都是在兩個(gè)相中進(jìn)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(dòng)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(tuán)、分子量等）不同，表現(xiàn)出對(duì)固定相和滾動(dòng)相的親和力各不一致。當(dāng)混雜物通過(guò)多孔的支持物時(shí)，它們受固定相的阻力和受滾動(dòng)相的推力也不同，各組分移動(dòng)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(kāi)。常用的層析分開(kāi)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(duì)離心力、沉降系數(shù)及三種離心方法的特點(diǎn)。

13.常用沉淀法的種類(lèi)及原理。鹽析法分開(kāi)蛋白質(zhì)的原理、種類(lèi)及鹽析常數(shù)的含義。14.膜分開(kāi)的種類(lèi)、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(guò)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(diǎn)。

16.HPLC的產(chǎn)生特點(diǎn)及反向色譜的含義及分開(kāi)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(cè)定方法及酶活力測(cè)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(cè)定的方法及原理。

21.電泳的基本原理是什么？電泳的種類(lèi)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(diǎn)介紹酶化學(xué)修飾的原理和方法；2.簡(jiǎn)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(jiǎn)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(jiǎn)述抗體酶催化的反應(yīng)類(lèi)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(shuō)明酶分子修飾的目的。

T4溶菌酶及其6個(gè)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(duì)活性無(wú)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