1、酶工程期末復(fù)習(xí)材料一. 名詞解釋1. 絕對(duì)專一性：一種酶只能催化一種底物進(jìn)行一種反應(yīng)，這種高度專一性稱為絕對(duì)專一性。2. 相對(duì)專一性：一種酶能夠催化一類結(jié)構(gòu)相似的底物進(jìn)行某種相同類型的反應(yīng)，這種專一性稱為相對(duì)專一性。3. 酶的轉(zhuǎn)換數(shù)：又稱摩爾催化活性，是指每個(gè)酶分子每分鐘催化底物轉(zhuǎn)化的分子數(shù)。4. 催化周期：是指酶進(jìn)行一次催化所需的時(shí)間。5. 酶結(jié)合效率：又稱酶的固定化率，是指酶與載體結(jié)合的百分率。6. 酶活力回收率：是指固定化酶的總活力與用于固定化酶的總酶活力的百分率7. 沉淀分離：通過(guò)改變某些條件或添加某種物質(zhì)，使酶的溶解度降低，而從溶液中沉淀析出，與其他溶質(zhì)分離的技術(shù)過(guò)程。8. 鹽溶：一

2、般在低鹽濃度下，蛋白質(zhì)的溶解度隨鹽的濃度升高而增加，這種現(xiàn)象稱為鹽溶9. 鹽析：鹽濃度升高到一定濃度后，蛋白質(zhì)的溶解度又隨鹽濃度的升高而降低，結(jié)果使蛋白質(zhì)沉淀析出，這種現(xiàn)象稱為鹽析。10. 差速離心：是采用不同的離心速度和離心時(shí)間，使不同沉降速度的顆粒分批分離的方法。11. 密度梯度離心：是樣品在密度梯度介質(zhì)中進(jìn)行離心，使沉降系數(shù)比較接近的物質(zhì)得以分離的一種區(qū)帶分離方法。12. 等密度梯度離心：當(dāng)欲分離的不同密度范圍處于離心介質(zhì)的密度范圍時(shí)，在離心力的作用下，不同浮力密度的顆粒或向下沉降，或向上漂浮，只要時(shí)間足夠，就可以一直移動(dòng)到與它們各自的浮力密度恰好相等的位置，形成區(qū)帶，這種方法稱為等密度

3、梯度離心。13. 離子交換層析：利用離子交換劑上的可解離基團(tuán)對(duì)各種離子的親和力不同而達(dá)到分離目的的一種層析分離方法14. 凝膠層析：又稱凝膠過(guò)濾，分子排阻層析，分子篩層析等，是指以各種多孔凝膠為固定相，利用流動(dòng)相中所含各種組分的相對(duì)分子質(zhì)量不同達(dá)到物質(zhì)分離的一種層析技術(shù)。15. 超臨界萃?。河址Q超臨界流體萃取，利用遇分離物質(zhì)與雜質(zhì)在超臨界流體中的溶解度不同而達(dá)到分離的一種萃取技術(shù)。16. 超臨界流體：當(dāng)溫度和壓力超過(guò)其超臨界點(diǎn)時(shí)，兩相變?yōu)橐幌?，這種狀態(tài)下的流體稱為超臨界流體。17. 表面活性劑：是由極性基團(tuán)和非極性基團(tuán)組成兩性分子，有陽(yáng)離子，陰離子和非離子型表面活性劑。18. 酶分子修飾：通過(guò)

4、各種方法使酶分子的結(jié)構(gòu)發(fā)生某些改變，從而改變酶的催化特性的技術(shù)過(guò)程稱為酶分子修飾。19. 酶的固定化：采用各種方法，將酶固定在水不溶性的載體上，制備固定化酶的過(guò)程稱為酶的固定化。20. 固定化酶：固定在載體上并在一定的空間范圍內(nèi)進(jìn)行催化反應(yīng)的酶稱為固定化酶。21. Ks分段鹽析：在一定的溫度和pH條件下，通過(guò)改變離子強(qiáng)度是不同的酶或蛋白質(zhì)分離的方法22. 分段鹽析：在一定鹽和離子強(qiáng)度的條件下，通過(guò)改變溫度和pH，使不同的酶和蛋白質(zhì)分離的方法。23. 酶的非水相催化：酶在非水介質(zhì)中的催化作用稱為酶的非水相催化。24. 離子液：由有機(jī)陽(yáng)離子與有機(jī)陰離子構(gòu)成的室溫條件下呈液態(tài)的低熔點(diǎn)鹽類，揮發(fā)性低，

5、穩(wěn)定性好。25. 微水介質(zhì)體系：是由有機(jī)溶劑和微量水組成的反應(yīng)體系，是在有機(jī)介質(zhì)酶催化中廣泛應(yīng)用的一種反應(yīng)體系26. 正交束體系：膠束又稱為正膠束或正膠團(tuán)，是在大量水溶液中含有少量與水不相容的有機(jī)溶劑，加入表面活性劑后形成水包油的微小液滴。27. 反膠束體系：又稱反膠團(tuán)，是指在大量與水不相混溶的有機(jī)溶劑中，含有少量的水溶液。加入表面活性劑后形成油包水的微小液滴。28. 必需水：維持酶分子完整的空間構(gòu)象所必需的最低水量稱為必需水29. 最適水含量：在催化反應(yīng)速度達(dá)到最大時(shí)的水含量稱為最適水含量。30. 水活度：是指體系中水的逸度與純水逸度之比。31. 酶分子的定向進(jìn)化：是模擬自然進(jìn)化過(guò)程，在體外

6、進(jìn)行酶基因的人工隨機(jī)突變，建立突變基因文庫(kù)，在人工控制條件的特殊環(huán)境下，定向選擇得到具有優(yōu)良催化特性的酶的突變體的技術(shù)過(guò)程。32. 易錯(cuò)PCR：是從酶的單一基因出發(fā)，在改變反應(yīng)條件的情況下進(jìn)行聚合酶鏈反應(yīng)，是擴(kuò)增得到的基因出現(xiàn)堿基配對(duì)錯(cuò)誤，從而引起基因突變的技術(shù)過(guò)程。33. DNA重排技術(shù)：又稱DNA改組技術(shù)，是從正突變基因文庫(kù)中分離得到的同源DNA，用酶切割成隨機(jī)片段，經(jīng)過(guò)不加引物的多次PCR循環(huán)，使DNA的堿基序列重新排布而引起基因突變的過(guò)程。34. 基因家族重排：又稱基因家族改組技術(shù)，是從基因家族的若干同源基因出發(fā)，用酶切割成隨機(jī)片段，經(jīng)過(guò)不加引物的多次PCR循環(huán)，使DNA的堿基序列發(fā)生

7、重新排布而引起基因突變的技術(shù)流程。35. 盒式誘變：是一種定點(diǎn)突變技術(shù)，將靶基因的一段DNA刪掉，并用人工化學(xué)合成所具有的突變核苷酸的雙鏈寡核苷酸片段取代。36. 酶反應(yīng)器：用于酶進(jìn)行催化反應(yīng)的容器及其附屬設(shè)備稱為酶反應(yīng)器。二. 簡(jiǎn)答題1. 影響酶催化作用的因素底物濃度的影響附P6圖1-2；酶濃度的影響-附P6圖1-3；溫度的影響-附P6圖1-4；pH的影響-附P7圖1-5；抑制劑的影響附P8競(jìng)爭(zhēng)性/非競(jìng)爭(zhēng)性/反競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑的定義；激活劑的影響氯離子是-淀粉酶的激活劑，鈷離子和鎂離子是葡萄糖異構(gòu)酶的激活劑2.固定化酶活力測(cè)定振蕩測(cè)定法稱取一定質(zhì)量的固定化酶，放進(jìn)一定形狀一定大小的容器中，加入一

8、定量的底物溶液，在特定的條件下，一邊振蕩或攪拌，一邊進(jìn)行催化反應(yīng)。經(jīng)過(guò)一定時(shí)間取出一定量反應(yīng)液進(jìn)行酶活力測(cè)定酶柱測(cè)定法將一定量的固定化酶裝進(jìn)具有恒溫裝置的反應(yīng)中，在適宜的條件下讓底物溶液以一定的流速經(jīng)過(guò)酶柱，收集反應(yīng)液，測(cè)定底物的消耗量或產(chǎn)物的生成量連續(xù)測(cè)定法利用連續(xù)分光光度計(jì)對(duì)固定化酶反應(yīng)液進(jìn)行連續(xù)測(cè)定。固定化酶的比活力測(cè)定；酶結(jié)合效率與酶活力回收率的測(cè)定；相對(duì)酶活力的測(cè)定3.酶的生物合成的阻遏與誘導(dǎo)作用(P33-P35)4.酶生物合成的模式同步合成型-屬于該合成型的酶，其生物合成伴隨著細(xì)胞的生長(zhǎng)而開(kāi)始，在細(xì)胞進(jìn)入旺盛生長(zhǎng)期時(shí)，酶大量合成，當(dāng)細(xì)胞生長(zhǎng)進(jìn)入平衡期后，酶的合成隨著停止，生長(zhǎng)偶聯(lián)型

9、。延續(xù)合成型-屬于該合成型的酶，其生物合成可以受誘導(dǎo)物的誘導(dǎo)，在細(xì)胞生長(zhǎng)達(dá)到平衡期以后，仍然可以延續(xù)合成，說(shuō)明這些酶所對(duì)應(yīng)的mRNA相當(dāng)穩(wěn)定，在平衡期后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，仍然可以通過(guò)翻譯而合成所對(duì)應(yīng)的酶。中期合成型-酶的生物合成收到產(chǎn)物的反阻遏作用或分解代謝物阻遏作用，而酶所對(duì)應(yīng)的mRNA穩(wěn)定性較差。滯后合成型-屬于該合成型的酶，要在細(xì)胞生長(zhǎng)進(jìn)入平衡期以后才開(kāi)始合成，該類酶所對(duì)應(yīng)的mRNA穩(wěn)定性很好，可以在細(xì)胞生長(zhǎng)進(jìn)入平衡期后相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，繼續(xù)進(jìn)行酶的生物合成，非生長(zhǎng)偶聯(lián)型。5.微生物產(chǎn)酶發(fā)酵工藝條件的控制培養(yǎng)基的選擇和控制，生產(chǎn)中碳源、氮源對(duì)微生物酶生產(chǎn)的誘導(dǎo)或抑制作用是最重要的考慮因

10、素；培養(yǎng)基中碳源與氮源的比例是隨生產(chǎn)的酶類、生產(chǎn)菌株的性質(zhì)和培養(yǎng)階段的不同而改變的；培養(yǎng)基中無(wú)機(jī)鹽、生長(zhǎng)因子和產(chǎn)酶促進(jìn)劑也是要考慮和控制的。溫度控制，酶生產(chǎn)的培養(yǎng)溫度隨菌種而不同；有的為了利于菌體生長(zhǎng)和酶的合成，也有進(jìn)行變溫生產(chǎn)的。酶生產(chǎn)的合適pH通常和酶反應(yīng)的最適pH接近；當(dāng)然也有例外，pH也可能影響微生物分泌的酶系。溶解氧的調(diào)節(jié)控制。6.溶解氧的調(diào)節(jié)控制調(diào)節(jié)通氣量增大通氣量可以提高溶氧速率，減少通氣量使溶氧速率降低。調(diào)節(jié)氧的分壓提高氧的分壓可以增加氧的溶解度，從而提高溶氧速率。調(diào)節(jié)氣液接觸時(shí)間氣液兩相的接觸時(shí)間延長(zhǎng)，可以使氧氣更多的時(shí)間溶解在培養(yǎng)基中。調(diào)節(jié)氣液接觸面積增加氣液兩相的接觸面積

11、有利于提高氧氣溶解到培養(yǎng)液中的溶解速率。改變培養(yǎng)液的性質(zhì)培養(yǎng)液的性質(zhì)對(duì)溶氧速率有明顯的影響。7.試述酶發(fā)酵動(dòng)力學(xué)的主要內(nèi)容（材料的試題精選2的簡(jiǎn)答題）8.細(xì)胞破碎方法及其原理（P85表格4-1）9.簡(jiǎn)述SDS-PAGE操作步驟，分離效果，適用研究范圍，加入SDS的作用操作步驟：制備凝膠樣品膠，濃縮膠，分離膠；選擇電極緩沖溶液根據(jù)欲分離組分而定。一般蛋白質(zhì)和核酸的分離選擇陰離子電泳系統(tǒng)；堿性蛋白質(zhì)選擇陽(yáng)離子電泳系統(tǒng)。進(jìn)行電泳，電泳結(jié)束后，將凝膠從玻璃板上取出，進(jìn)行染色，脫色處理后進(jìn)行分離檢測(cè)分離效果：該電泳方法廣泛應(yīng)用于各種蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定，誤差不超過(guò)10%適用研究范圍：主要用于酶分子質(zhì)

12、量的測(cè)定，酶蛋白和酶RNA的順序測(cè)定以及酶的分離檢測(cè)。加SDS的作用：SDS本身帶負(fù)電荷，與蛋白質(zhì)形成復(fù)合物，掩蓋蛋白質(zhì)本身電荷的影響。10.萃取劑的超臨界流體具備的條件具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，對(duì)設(shè)備沒(méi)有腐蝕性；臨界溫度不能太高或太低，最好在室溫附近或操作溫度附近；操作溫度應(yīng)低于被萃取溶質(zhì)的分解溫度或變質(zhì)溫度；臨界壓力不能太高，可節(jié)約壓縮動(dòng)力費(fèi)；選擇性要好，容易制得高純度的制品；溶解度要高，可以減少溶劑的循環(huán)量；萃取劑要容易獲得，價(jià)格便宜。11.酶分子修飾的方法金屬離子置換修飾-只適用于那些在分子結(jié)構(gòu)中本來(lái)含有金屬離子的酶。用于金屬離子置換修飾的金屬離子，一般都是二價(jià)金屬離子。 大分子結(jié)合修飾-

13、使用一些能與酶非共價(jià)地相互作用而又能有效地保護(hù)酶的一些添加物，如聚乙二醇；既能通過(guò)氫鍵固定在酶分子表面，也能通過(guò)氫鍵有效地與外部水相連，從而保護(hù)酶的活力。側(cè)鏈基團(tuán)修飾氨基修飾，羧基修飾，巰基修飾肽鏈有限水解修飾通常使用某些專一性較高的蛋白酶或肽酶作為修飾劑核苷酸鏈剪切修飾主要是對(duì)核酸類酶進(jìn)行修飾。氨基酸置換修飾酶蛋白基本有氨基酸組成，將肽鏈的某一個(gè)氨基酸置換成另一個(gè)氨基酸，從而改變酶的特性。核苷酸置換修飾針對(duì)核酸類酶的結(jié)構(gòu)上核苷酸進(jìn)行置換。物理修飾通過(guò)物理方法使酶分子的空間構(gòu)象發(fā)生某些改變，從而改變酶的催化特性。12.酶固定化方法吸附法常用的固體吸附劑有活性炭，硅藻土，硅膠包埋法是將酶包埋在各種多孔載體中，常用的多孔載體有瓊脂，海藻酸鈉結(jié)合法選擇適宜的載體，使之通過(guò)共價(jià)鍵或離子鍵與酶結(jié)合在一起的固定化方法。交聯(lián)法借助雙功能試劑使酶分子之間發(fā)生交聯(lián)作用，制成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的固定化酶13.固定化酶的表征手段及其應(yīng)用表征手段：掃描電鏡法；紅外光譜法；圓二色譜法；NMR核磁共振；AFM原子力顯微鏡應(yīng)用：在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用氨基?；甘澜缟系谝环N工業(yè)化生產(chǎn)的固定化酶，用于連續(xù)生產(chǎn)L-氨基酸；在酶?jìng)鞲衅鞣矫娴膽?yīng)用固定化酶與能量轉(zhuǎn)換器結(jié)合而成的傳感裝置，廣泛用于