自考 生物工程06710生化工程 自学考试辅导材料Word文档下载推荐.docx
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竞争性抑制：
通过增加底物浓度可以逆转的一种酶抑制类型。
一个竞争性抑制剂通常与正常的底物或配体竞争同一个蛋白质的结合部位。
这种抑制使得Km增大，而Vmax不变。
非竞争性抑制：
抑制剂在酶的活性部位以外的部位与酶结合，不对底物与酶的活性产生竞争。
这种抑制使得Vmax变小，但Km不变。
反竞争性抑制：
抑制剂只与酶-底物复合物结合，而不与游离酶结合的一种酶促反应抑制作用。
这种抑制作用使得Vmax，Km都变小，但Vmax/Km比值不变。
酶活定义（国际单位）：
酶活力的度量单位。
1个酶活力单位是指在特定条件（25℃，其它为最适条件）下，在1分钟内能转化1微摩尔底物的酶量，或是转化底物中1微摩尔的有关基团的酶量。
比活力：
根据国际酶学委员会规定比活力用每毫克蛋白所含的酶活力单位数表示。
对于同一种酶来说，比活力愈大，表示酶的纯度愈高
酶的反馈阻遏作用：
即在合成过程中有生物合成途径的终点产物对该途径的一系列酶的量调节,所引起的阻遏作用。
反馈阻遏是转录水平的调节,产生效应慢。
盐析：
一般是指溶液中加入无机盐类而使某种物质溶解度降低而析出的过程。
电场膜分离：
是在半透膜的两侧分别装上正、负电极。
在电场作用下，小分子的带电物质或离子向着与其本身所带电荷相反的电极移动，透过半透膜，而达到分离的目的。
凝胶电泳或称胶体电泳是一大类技术，被科学工作者用于分离不同物理性质（如大小、形状、等电点等）的分子。
凝胶电泳通常用于分析用途，但也可以作为制备技术，在采用某些方法（如质谱（MS）、聚合酶链式反应（PCR）、克隆技术、DNA测序或者免疫印迹）检测之前部分提纯分子。
可分为琼脂糖和聚丙烯酰胺凝胶电泳、脉冲电场凝胶电泳。
反胶束萃取：
是利用反胶束将酶或蛋白质从混合液分离出来的一种分离纯化技术26.金属离子置换修饰的概念及步骤
大分子结合修饰：
采用水溶性大分子与酶的侧链基团结合，使酶分子的空间构象发生改变，从而使酶的特性和功能发生改变的方法。
酶的半衰期：
固定化酶的半衰期是指在连续测定条件下,固定化酶的活力下降为最初活力一半所经历的连续工作时间，以t1/2表示。
固定化酶的半衰期是衡量固定化酶稳定性的
定点突变：
是指通过聚合酶链式反应（PCR）等方法向目的DNA片段（可以是基因组，也可以是质粒）中引入所需变化（通常是表征有利方向的变化），包括碱基的添加、删除、点突变等。
定点突变能迅速、高效的提高DNA所表达的目的蛋白的性状及表征，是基因研究工作中一种非常有用的手段。
固定化酶:
酶本身还是溶于水的，只是是用物理的或化学的方法使酶与水不溶性大分子载体结合或把酶包埋在其中，使得酶在水中溶性凝胶或半透膜的微囊体从而导致流动性降低。
细胞:
细胞是生物体基本的结构和功能单位。
原生质体（protoplast）：
脱去细胞壁的细胞叫原生质体，是一生物工程学的概念。
动物细胞也可算做原生质体。
酶非水催化：
酶在非水介质中进行的催化作用称为非水相酶催化。
pH记忆：
产物阻遏作用：
又称酶生物合成的反馈阻遏作用，是指酶催化反应的产物或代谢途径末端的产物使该酶的生物合成受到阻遏现象。
酶工程的应用，主要集中于食品工业，轻工业以及医药工业中。
酶催化作用的特点：
生物体内的各种化学反应，几乎都是由酶催化的。
酶所催化的反应叫酶促反应。
酶促反应中被酶作用的物质叫做底物。
经反应生成的物质叫做产物。
酶作为生物催化剂，与一般催化剂有相同之处，也有其自身的特点。
相同点：
1）改变化学反应速率，本身不被消耗；
2）只能催化热力学允许进行的反应；
3）加快化学反应速率，缩短达到平衡时间，但不改变平衡点；
4）降低活化能，使速率加快。
不同点：
1）高效性，指催化效率很高，使得反应速率很快；
2）专一性，任何一种酶只作用于一种或几种相关的化合物，这就是酶对底物的专一性；
3）多样性，指生物体内具有种类繁多的酶；
4）易变性，由于大多数酶是蛋白质，因而会被高温、强酸、强碱等破坏；
5）反应条件的温和性，酶促反应在常温、常压、生理pH条件下进行；
6）酶的催化活性受到调节、控制；
7）有些酶的催化活性与辅因子有关。
终止酶反应的方法有哪些？
加入有机溶剂，如乙醇或者乙腈，也可用碱来终止酶促反应
淀粉酶的用途；
生产方法？
常用生产方法？
产淀粉酶的微生物？
淀粉酶的工艺流程？
用途：
消化淀粉，把淀粉消化成麦芽糖。
生产方法：
产淀粉酶的微生物：
酶生物合成模式：
同步合成型、延续合成型、中期合成型和滞后合成型1）同步合成型：
属于该合成型的酶，其生物合成伴随着细胞的生长而开始，在细胞进入旺盛生长期时，酶大量合成，当细胞生长进入平衡期后，酶的合成随着停止。
2）延续合成型：
属于该合成型的酶，其生物合成可以受诱导物的诱导，在细胞生长达到平衡期以后，仍然可以延续合成，说明这些酶所对应的mRNA相当稳定，在平衡期后相当长的一段时间内，仍然可以通过翻译而合成所对应的酶。
3）中期合成型：
酶的生物合成收到产物的反阻遏作用或分解代谢物阻遏作用，而酶所对应的mRNA稳定性较差。
4）滞后合成型：
属于该合成型的酶，要在细胞生长进入平衡期以后才开始合成，该类酶所对应的mRNA稳定性很好，可以在细胞生长进入平衡期后相当长一段时间内，继续进行酶的生物合成。
提高酶产量的措施？
1）添加诱导物2）降低阻遏物浓度
3）表面活性剂
14.酶促破碎法哪些酶破哪些细胞的细胞壁：
如：
1）溶菌酶破革兰氏阳性菌的细胞壁2）溶菌酶破革兰氏阳性菌的细胞壁3）藻菌纲霉菌的细胞壁用壳多糖酶、几丁质酶和蛋白质酶等多种酶的混合物4）半知菌纲霉菌的细胞壁用葡聚糖酶和几丁质酶的混合物5）酵母的细胞壁用葡聚糖酶与磷酸甘露糖酶及蛋白酶的联合作用6）植物细胞壁用纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶等组成
什么是层析分离？
有哪些方法？
分离原理是什么？
根据蛋白质的形态、大小和电荷的不同而设计的物理分离方法。
各种不同的层析方法都涉及共同的基本特点:
有一个固定相和流动相，当蛋白质混合溶液（流动相）通过装有珠状或基质材料的管或柱（固定相）时，由于混合物中各组份在物理化学性质（如吸引力、溶解度、分子的形状与大小、分子的电荷性与亲和力）等方面的差异使各组分在两相间进行反复多次的分配而得以分开。
流动相的流动取决于引力和压力，而不需要电流。
用层析法可以纯化得到非变性的、天然状态的蛋白质。
层析的方法很多，其中凝胶过滤层析、离子交换层析、亲和层析等是目前最常用的层析方法。
离子交换层析的概念？
操作过程？
离子交换层析：
是以离子交换剂为固定相，依据流动相中的组分离子与交换剂上的平衡离子进行可逆交换时的结合力大小的差别而进行分离的一种层析方法。
过程：
1预处理和装柱2加样与洗脱3洗脱
凝胶层析的原理凝胶层析又称分子筛过滤、排阻层析等。
它的突出优点是层析所用的凝胶属于惰性载体，不带电荷，吸附力弱，操作条件比较温和，可在相当广的温度范围下进行，不需要有机溶剂，并且对分离成分理化性质的保持有独到之处。
对于高分子物质有很好的分离效果。
凝胶层析是按照蛋白质分子量大小进行分离的技术，又称之凝胶过滤，分子筛层析或排阻层析。
亲和层析的概念将具有特殊结构的亲和分子制成固相吸附剂放置在层析柱中，当要被分离的蛋白混合液通过层析柱时，与吸附剂具有亲和能力的蛋白质就会被吸附而滞留在层析柱中。
那些没有亲和力的蛋白质由于不被吸附，直接流出，从而与被分离的蛋白质分开，然后选用适当的洗脱液，改变结合条件将被结合的蛋白质洗脱下来，这种分离纯化蛋白质的方法称为亲和层析。
利用共价连接有特异配体的层析介质分离蛋白质混合物中能特异结合配体的目的蛋白或其它分子的层析技术。
影响电泳的因素1.电场强度2.溶液的pH值3.溶液离子强度4.电渗5.其它影响因素
双水相萃取的概念双水相萃取对于传统有机相-水相的溶剂萃取来说是个全新的替代品。
当两种聚合物、一种聚合物与一种亲液盐或是两种盐（一种是离散盐且另一种是亲液盐）在适当的浓度或是在一个特定的温度下相混合在一起时就形成了双水相系统。
超临界萃取的概念？
特点超临界为超临界流体，是介于气液之间的一种既非气态又非液态的物态，这种物质只能在其温度和压力超过临界点时才能存在。
超临界流体的密度较大，与液体相仿，而它的粘度又较接近于气体。
因此超临界流体是一种十分理想的萃取剂。
特点：
1、超临界萃取可以在接近室温（35～40℃）及CO2气体笼罩下进行提取，有效地防止了热敏性物质的氧化和逸散。
因此，在萃取物中保持着药用植物的有效成分，而且能把高沸点、低挥发性、易热解的物质在远低于其沸点温度下萃取出来；
2、使用SFE是最干净的提取方法，由于全过程不用有机溶剂，因此萃取物绝无残留的溶剂物质，从而防止了提取过程中对人体有害物的存在和对环境的污染，保证了100%的纯天然性；
3、萃取和分离合二为一，当饱和的溶解物的CO2流体进入分离器时，由于压力的下降或温度的变化，使得CO2与萃取物迅速成为两相（气液分离）而立即分开，不仅萃取的效率高而且能耗较少，提高了生产效率也降低了费用成本；
4、CO2是一种不活泼的气体，萃取过程中不发生化学反应，且属于不燃性气体，无味、无臭、无毒、安全性非常好；
5、CO2气体价格便宜，纯度高，容易制取，且在生产中可以重复循环使用，从而有效地降低了成本；
6、压力和温度都可以成为调节萃取过程的参数，通过改变温度和压力达到萃取的目的，压力固定通过改变温度也同样可以将物质分离开来；
反之，将温度固定，通过降低压力使萃取物分离，因此工艺简单容易掌握，而且萃取的速度快。
化学修饰酶的特点：
修饰酶的稳定性得到提高；
修饰酶的抗原性得到降低；
修饰酶的半衰期得到延长；
固定化酶最适pH受哪两个因素影响？
因素:
载体电荷性质和产物性质
固定化酶的优点A.酶的活性提高B.产物的纯度提高C.反应速度提高D.酶的作用提高
酶在有机介质中的催化特征哪些发生改变？
酶虽然在有机介质中，但是提供酶活性及维持天然构象的场所还是需要有水的微环境。
所以一旦用高浓度亲水性的有机介质与酶争夺微量水后，酶的天然结构可能也就被破坏了，所以也失去了原来的活性。
而在疏水性较强的有机介质中，结合微量水的酶，在局部微环境下它的一些稳定性及最适pH之类的应该与在水中差别不大，但就底物特异性，由于大环境的改变，原先如果有的底物是由于疏水作用力与酶结合的，那么在有机溶剂环境中，可能就会有所变化。
这个变化可能不是由酶的构象变化引起的，而是由于溶剂变化引起酶柔性的变化引起的。
至于酶的催化效率，由于在有机溶剂中，酶无法像在水中一样进行布朗运动，可能与底物结合的几率会小一些，表现出来就是酶的催化效率变低。
酶反应器的类型及特点1）搅拌罐式反应器：
结构简单，内容物混合均匀，易控制温度和PH。
2）固定床式反应器：
催化效率高3）流化床式反应器特点：
传质传热效果好，易控制温度和PH4）鼓泡式反应器5）膜式反应器特点：
压降小6）喷射式反应器特点：
游离酶的连续催化反应
1、世界上最早应用于工业生产的一种固定化酶是氨基酰化酶
2、下列哪位科学家发现四膜虫细胞的26SrRNA前体具有自我剪接功能Cech
3、根据生物大分子与配基结合的专一性，可选用的分离纯化手段为亲和层析
4、符合催化反应通式A+B+ATP=AB+ADP+Pi的酶属于合成酶
5、能诱导纤维素酶生物合成的有纤维素，纤维糊精、纤维二糖
6、目前应用最广的酶分子修饰方法是大分子结合修饰
7、培养基中添加表面活性剂目的是增加细胞壁的通透性，有利于提高酶产量
8、细胞破碎是通过各种方法使细胞外层结构破坏的技术过程，温度差破碎法属于物理破碎法
9、具有生产周期短，酶产率高，不受生物资源，地理环境和气候条件等影响特点：
生物合成法
10、动物细胞的培养方法有几种，其中来自血液、淋巴组织的细胞、肿瘤细胞和杂交瘤细胞的培养方式是悬浮培养
11、密度梯度离心是样品在密度梯度介质中进行，蔗糖常作为密度梯度介质
12、宏观产酶动力学的研究表明，产酶速率与细胞比生长速率、细胞浓度以及细胞产酶模式有关
13、以下哪一个是符合滞后合成型的动力学方程dE/dt=X
14、采用溴化氰法可以将酶固定在水不溶性的载体上，制备成固定化酶，该方法属于结合法
15、反应底物为气体时，通常选择喷射式反应器
16、对在低浓度盐溶液中溶解度较大的酶提取时，可采用盐溶液
17、广泛使用戊二醛来固定化酶的方法是交联法
18、利用生物分子与配基之间的专一性，可选用的分离纯化手段为亲和层析
19、动物细胞培养不具备的特点是永久的继代
20、关于大肠杆菌β-半乳糖苷酶不正确的说法是：
葡萄糖存在有利于酶的合成
21、固定化酶的特性不包括提高酶的抗原性
22、符合催化反应通式AB=A+B的酶属于裂合酶
23、β-葡萄糖酶可用于酵母的破壁
24、下列4种聚丙烯酰胺凝胶电泳中可以用于测定蛋白质分子量的是SDS-凝胶电泳
25、奶酪是利用哪种酶处理牛奶的产物蛋白酶
26、下列参数不可以表示酶的活力大小：
酶的纯度
27、作用底物为大分子物质的酶，经过固定化后，其对原作用底物的催化能力降低了
28、填充床式反应器不适用于游离酶的催化反应
29、随着酶分离纯化的进程，酶蛋白的比活力越来越高
30、葡萄糖氧化酶可固定化制作成酶电极用于血糖含量的测定
31、酶最丰富的来源是微生物
32、贴壁培养是动物细胞的培养特点
33、溶菌酶可对革兰氏阳性菌细胞破壁
34、比活力不能用单位面积酶活力表示的是酶粉
35、果蔬食品加工中，常用来提高果汁的出汁率，使果汁达到澄清效果的酶是果胶酶
36、曲霉在我国传统的酒曲和酱油曲的制造中广泛应用，主要是应用米曲酶能产生的两种活性较强的酶，分别是糖化酶、蛋白酶
37、竞争性抑制的特点是Vmax不变，Km增大
38、为防止或解除分解代谢物阻遏作用，可在容易利用的碳源过剩时加进一定量的cAMP
39、在酶的工业生产中，为了提高产酶率和缩短发酵周期，最理想的合成模式应是延续合成型
40、1950年，首先提出表述微生物生长的动力学方程的科学家是法国的莫诺德
41、根底物浓度的增加可减少或解除抑制剂对酶的抑制，这样的抑制方式属于竞争性抑制
42、酶作为药物可以治疗多种疾病，具有抗辐射作用并对红斑狼疮、皮肌炎、结肠炎等疾病有显著疗效的酶是SOD
43、有机介质反应体系中，反胶束体系可用于模拟生物膜研究酶的结构
44、据过滤介质截留的物质颗粒大小不同，过滤可分为4种类型，超滤截留颗粒直径最小是Ca+
45、对以下哪种酶的活力和稳定性有利a-淀粉酶
46、工业规模酶发酵中一般从菌种到大罐发酵会采取逐级过大的方法，即多级种子培养，一般在低一级种子培养的种子生长到对数生长期才会接入下一级扩大培养或发酵
名词解释
酶反应器：
用于酶进行催化反应的容器和附属设备
酶的延续合成型：
酶的生物合成在细胞的生长阶段开始，在细胞生长进入平衡期后，酶还可以延续合成一段时间的生物合成模式
同步合成型是指酶的生物合成与细菌生长同步进行的一种酶生物合成模式。
中期合成型酶在细胞生长一段时间后才开始合成，细胞进入生长平衡期后，酶的生物合成也随之停止。
滞后合成型：
酶是在细胞进入生长平衡期后才开始生物合成并大量积累，
固定化细胞：
固定在载体上，并在一定空间范围内进行生命活动的细胞。
催化周期：
酶进行一次催化所需的时间。
固定化酶：
固定在载体上并在一定空间范围内进行催化反应的酶称为固定化酶。
抗体酶：
抗体酶又称为催化性抗体，是一类具有催化功能的抗体
微滤：
又称为孔过滤，微滤介质截留的物质颗粒直径为0.2-2um，主要用于细菌、灰尘等光学显微镜可看到的颗粒物质的分离。
酶的比活力：
是一个纯度指标，指特定条件下，单位质量的蛋白质或RNA所具有的酶活。
膜反应器：
是将酶的催化反应和半透膜的分离作用组合在一起的反应器。
酶电极：
是由固定化酶与各种电极密切结合的传感装置。
氨基酸置换修饰：
将酶分子上的某一个氨基酸置换成另一个氨基酸的修饰方法。
盐析沉淀法：
是利用不同蛋白质在不同盐溶度条件下溶解度不同的特性，通过在酶液中添加一定浓度的中性盐，使酶或杂质从溶液中析出沉淀，从而使酶与杂质分离的过程。
对映体选择性：
又称为立体选择性或立体异构专一性，是酶在对成体外消旋化合物中，识别一种异构体的能力大小指标
是指抑制剂和底物竞争与酶分子结合而引起的抑制作用。
必需水：
维持酶分子完整的空间构象所需的最低含水量。
溶解氧：
指溶解在培养基中的氧气。
固定化原生质体：
指固定在载体上并在一定空间范围内进行生命活动的原生质体。
酶合成的分解代谢物阻遏是指某些物质分解代谢的产物阻遏某些生物合成的现象。
酶合成的诱导加进某些物质，使酶的合成开始或加速的进行的现象。
酶工程酶的生产与应用的技术过程称为酶工程。
是利用反胶束将酶或蛋白质从混合液分离出来的一种分离纯化技术
超临界萃取又称为超临界流体萃取，是利用欲分离物质与杂质在超临界流体中的溶解度不同而达到分离的一种萃取技术。
金属离子置换修饰使酶分子中的一种金属离子之换成另一种金属离子，从而改变酶分子的特性和功能的修饰方法。
定点突变技术是指在DNA序列中的某一特定位点上进行碱基的改变从而获得脱变基因的操作技术。
简答题：
1简述影响固定化酶最适pH值的两个因素及其影响结果。
1、载体的带电性质，2、酶催化反应产物的性质。
2非水介质催化包括哪几个反应体系。
1、有机介质中的酶催化2、气相介质中的酶催化3、离子液介质中的酶催化4、超临界流体介质中的酶催化
3、能用于酶发酵生产的细胞必须具备哪几个条件？
1、酶的产量高，2、产酶稳定性好，3容易培养和管理，4、利于酶的分离纯化，5、安全可靠、无毒性。
4、影响酶提取的主要因素有哪几个方面？
温度、体积、提取液体积
5、酶的生产方法有哪几种？
各有哪些有优缺点？
答：
酶的生产方法有：
提取分离法、化学合成法、生物合成法。
提取分离法，为了提高提取率和使酶变性的，应控制好温度、pH值、离子强度等，生物合成法具有提取生产周期短、酶的产率较高、不受生物资源、地理环境和气候条件等的显著影响。
化学合成法，要求单体达到很高的纯度，化学合成成本高，而且只能合成那些已经搞清楚化学结构的酶。
6、简述酶分子修饰的目的。
答：
酶分子修饰的目的是：
1、阐明金属离子对酶催化作用的影响，2、提高酶活力，3、增强酶的稳定性，4、改变酶的动力学特性。
7、水在有机相催化体系中的作用有哪些？
有机介质中水的含量多少对酶的空间构象、催化活性、稳定性、催化反应速度等有密切关系，水还与酶催化作用的底物和反应产物的溶解度有关
8、酶活性测定时，可采用哪些方法终止酶活性？
可以改变温度、改变pH或加抑制剂
9、影响酶催化作用的因素有哪些？
底物浓度、温度、pH、酶浓度、抑制剂、激活剂
10、以乳糖操纵子为例说明酶生物合成的诱导作用过程？
当培养基中只有唯一的碳源乳糖时，细胞吸收乳糖转变为别乳糖，别乳糖作为诱导物与阻遏蛋白结合，使阻遏蛋白的结构发生改变，从使它与操纵基因的结合力减弱阻遏蛋白不能与操纵基因结合，就是RNA聚合酶可以与启动基因结合，进行转录而合成结构基因所对应的酶。
11、简述利用离子交换层析分离纯化酶的基本原理？
原理是：
由于酶具有两性性质，所以可用阴阳离子交换剂，进行酶的分离纯化，在溶液的pH值大于等电点时，酶分子带负电，可用阴离子交换剂进行酶的分离纯化，当溶液的pH值小于等电点时，酶分子带正电，可用阳离子交换剂进行分离
12、简述提高酶产量的措施及其依据？
措施：
首先要选育或选择优良的产酶细胞，保证正常的发酵工艺条件并根据需要和变化的情况及时加以调节控制，此外好可以添加诱导物、控制阻遏物浓度、添加表面活性剂、添加产酶促进剂
13、酶催化作用的特点包括哪几个方面？
专一性强，作用效率高，反应条件温和
14、相对游离酶而言，固定化酶在工业上有哪些优越性？
1,、没的稳定性增加，减少温度、pH值、有机溶剂和其他外界因素对酶活力的影响，可以较长期地保持较高的活力，2、固定化酶可以反复使用或连续使用较长时间，提高酶的利用价值，降低生产成本，3、固定化酶易于和产物分开，有利于产物的分离纯化，从而提高产品的质量
15、在控制有机相酶催化反应时应注意从哪几个方面考虑？
1、酶的选择，2、底物的选择和浓度的控制，3、有机溶剂的选择，4、水含量的控制，5、温度的控制，6、pH值的控制
16、简述酶在环境保护方面的应用。
1、酶在环境检测方面的应用，2、酶在废水处理方面的应用，3、酶在可生物降解材料方面的应用。
17、什么是结晶？
酶结晶的主要方法有哪些？
溶质以晶体形式从溶液中析出的过程为结晶。
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