酶学和酶工程试题Word下载.docx
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底物的缺电子中心或负电子中心，迅速形成不稳定的共价配合物，降低反应的活化能，以达到加速反应的目的。
15.固定化酶：
指在一定空间内呈闭锁状态存在的酶，能连续地进行反应，反应后的酶可以回收重复使用。
固定化
酶活力测定方法：
1.震荡测定法2.酶柱测定法3.连续测定法4.固定化酶的比活力测定5.酶结合效率与酶活力回收率的测定6.相对酶活力的测定。
固定化酶只能用于生成胞外酶等容易分泌到细胞外的产物。
16.寡聚酶：
由两个或两个以上的亚基组成的酶，分子量一般高于30kDa，具有四级结构。
构成寡聚酶的亚基可以
相同，也可以不同，亚基之间一般以非共价键排列。
17.活性酯法：
它主要由白蛋白琥珀酰化、活性酯形成和修饰等三个反应组成。
18.抗体酶：
具有催化能力的单克隆抗体，是抗体的高度选择性和酶的高效催化能力巧妙结合的产物。
19.拷贝法：
是首先将已知酶作为抗原免疫动物，获得抗酶的抗体，再以该抗酶的抗体免疫动物进行单克隆化，以
获得单克隆的抗体，用合适的方法对抗体进行筛选，就可得到具有已知酶活性的抗体酶。
20.离子交换层析：
利用离子交换剂作为载体这些载体在一定条件下带有一定的电荷，当带相反电荷的分子通过时，
由于静电引力就会被载体吸附，这种分离方法叫离子交换层析。
21.酶标免疫分析：
是以待测抗原（或抗体）和酶标抗体（或抗原）的专一结合反应为基础，通过酶活力测定来确
定抗原（或抗体）含量的一类分析方法，可以分为酶联免疫分析和酶多型免疫分析。
22.酶标药物：
根据药物在生物体内可能的作用目标，如酶或受体，来设计药物，通常将由此获得的药物称为酶标
药物。
23.酶传感器：
是间接型传感器，它不是直接测定待测物质的浓度，而是利用酶的催化作用，在常温常压下将糖类、
醇类、有机酸、氨基酸等生物分子氧化或分解，然后通过测定与反应有关的物质浓度，进而推出相应的生物物质浓度。
24.酶反应器：
是利用生物化学原理使酶完成催化作用的装置，他为酶促反应提供合适的场所和最佳的反应条件，
使底物最大限度的转化为物。
25.酶分子定向进化：
是从一个或多个已经存在的亲本酶出发经过基因的突变和重组，构建一个人工突变酶库，通
过筛选最终获得预先期望的具体某些特征的进化酶。
26.酶分子修饰：
通过各种方法可使酶分子结构发生某些改变，从而改变酶的某些特性和功能的技术过程称为酶分
子修饰。
27.酶工程：
酶分为蛋白类酶和核酸类酶。
没的生产，改性与应用技术过程叫酶工程。
酶的生产是指通过各种方法
获得人们所需的酶的技术过程，主要包括微生物发酵产酶，动植物培养产酶和酶的提取与分离纯化等。
酶的改性是通过各种方法改进酶的催化特性的技术工程，主要包括酶分子修饰，酶固定化，酶非水相催化和酶定向进化等。
酶的应用是通过酶的催化作用获得人们所需的物质或者除去不良物质的技术过程，主要包括酶反应器的选择与设计以及酶在各个领域的应用等。
酶工程主要包括：
微生物细胞发酵产酶，动植物细胞培养产酶，酶的提取与分离纯化，酶分子修饰，酶，细胞，原生质体固定化，酶非水相催化，酶定向进化，酶反应器和酶的应用。
酶工程的主要任务是经过预先设计，通过人工操作获得人们所需的酶，并通过各种方法使酶的催化特性得以改进，充分发挥其催化功能。
28.模拟酶：
用人工方法合成的具有活性中心和催化作用的非蛋白质结构的化合物。
29.凝胶过滤：
又叫分子排阻层析，分子筛层析，在层析柱中填充分子筛，加入待纯化样品再用适当缓冲液淋洗，
样品中的分子经过一定距离的层析柱后，按分子大小先后顺序流出的，彼此分开的层析方法。
30.亲和标记：
对酶的活性部位、受体的结合位点进行特异标记的方法。
31.青霉素酰化酶；
又称青霉素酰胺酶或青霉素氨基水解酶，由一个分子质量为20~23kDa、含有侧链结合位点的
亚基和一个分子质量为65~69kDa、含有催化位点的亚基组成，是半合成抗生素生产过程中有重要作用的一种酶。
32.手性化合物：
是指那些化学组成相同，但是立体结构不同而成为恰如人的左右手一样互成对映体的化合物，也
称为光学活性化合物。
33.水活度：
是指在反应体系中水的逸度与纯水逸度之间的比值。
34.肽酶：
就是模拟天然酶活性部位而人工合成的具有催化活性的多肽。
35.糖化酶：
即葡萄糖淀粉酶，系统名为α-1，4-葡聚糖葡萄糖水解酶，大量用作淀粉糖化剂。
36.脱氧核酶：
脱氧核酶都是单链DNA分子通过自身卷曲、折叠形成的三维结构，在某些特殊的辅助因子的作用
下与底物结合并发挥催化功能。
37.稳定pH：
酶在一定的pH范围之内是稳定的，超过这个限度易变性失活，这样的pH范围为此酶的稳定pH
38.修饰酶：
在体外用一定的化学方法将酶和一些试剂进行共价连接后而形成的酶
39.液体发酵法：
以液体培养基为原料进行微生物的繁殖和产酶的方法，根据通风方法不同又分为液体表层发酵法
和液体深层发酵法。
40.液体深层发酵：
也称浸没式培养，它利用液体培养基，在发酵罐内进行的一种搅拌通气培养方式，发酵过程需
要一定的设备和技术条件，动力消耗也较大，但是原料的利用率和酶的产量都较高，培养条件容易控制。
41.抑制剂：
能够使酶的催化活性降低或者丧失的物质称为酶的抑制剂。
抑制剂有可逆性抑制剂和不可逆抑制剂之
分。
不可逆抑制剂与酶分子结合后，抑制剂难于除去，酶活性不能恢复。
可逆抑制剂与酶结合是可逆的，只要将抑制剂除去，酶活性即可恢复。
根据可逆性抑制作用的机制不同，酶的可逆性抑制作用可分为竞争性抑制，非竞争性抑制和反竞争性抑制三种。
竞争性抑制：
是指抑制剂和底物竞争与酶分子结合而引起的抑制作用。
非竞争性抑制：
指抑制剂与底物分别与酶分子上的不同位点结合而引起酶活性降低的抑制作用。
反竞争性抑制：
在底物与酶分子结合生成中间复合物后，抑制剂再与中间复合物结合而引起的抑制作用称为反竞争性抑制。
42.易错PCR：
是在采用Taq酶进行PCR扩增目的基因时，通过调整反应条件，改变Taq酶的突变频率，从而向
目的基因中以一定的频率随机引入突变，构建突变库，然后选择或筛选需要的突变体。
43.诱导酶：
有些酶在通常的情况下不合成或很少合成，当加入诱导物后就会大量合成，这样的酶叫诱导酶。
44.自杀性底物：
底物经过酶的催化后其潜在的反应基团暴露，再作用于酶而成为酶的不可逆抑制剂，这种底物叫
自杀性底物。
45.
填空题（每空1分,共计30分）
1.决定酶催化活性的因素有两个方面，一是酶分子结构，二是反应条件。
2.求Km最常用的方法是双倒数作图法。
3.多底物酶促反应的动力学机制可分为两大类，一类是序列机制，另一类是乒乓机制。
4.可逆抑制作用可分为竞争性，反竞争性，非竞争性，混合性。
5.对生产酶的菌种来说，我们必须要考虑的条件有，一是看它是不是致病菌，二是能够利用廉价原料，发酵周期
短，产酶量高，三是菌种不易退化，四是最好选用能产生胞外酶的菌种，有利于酶的分离纯化，回收率高。
6.酶活力的测定方法可用终止反应法和连续反应法。
7.酶制剂有四种类型即液体酶制剂，固体酶制剂，纯酶制剂，固定化酶制剂。
8.通常酶的固定化方法有吸附法，共价键结合法，交联法，包埋法。
9.模拟酶的两种类型是半合成酶和全合成酶。
10.抗体酶的制备方法有拷贝法和引入法法。
11.Km值增加，其抑制剂属于竞争性抑制剂，Km不变，其抑制剂属于非竞争性抑制剂，Km减小，其抑制剂属于
反竞争性抑制剂。
12.菌种培养一般采用的方法有固体培养法和液体培养法。
13.菌种的优劣是影响产酶发酵的主要因素，除此之外发酵条件对菌种产酶也有很大的影响，发酵条件一般包括温
度，pH，通风量（或氧气），搅拌，泡沫和湿度等。
14.打破酶合成调节机制限制的方有控制条件，遗传控制，其它方法。
15.酶生物合成的模式分是同步合成型，延续合成型，中期合成型，滞后合成型。
16.根据酶和蛋白质在稳定性上的差异而建立的纯化方法有热变性，酸碱变性法和表面变性法。
17.通常酶的固定化方法有吸附法，共价键结合法，交联法，包埋法。
18.酶分子的体外改造包括酶的表面修饰和内部修饰。
19.,英文则为是库尼（Kuhne）于1878年首先使用的。
其实它存在于生物体的细胞内与细胞外。
20.1926年，萨姆纳（Sumner1947年度诺贝尔化学奖。
21.目前我国广泛使用的高产糖比酶优良菌株菌号为A3.4309,高产液化酶优良菌株菌号为。
在微生物分类
上，前者属于霉菌，后者属于细菌。
22.1960年，查柯柏（Jacob）和莫洛德（Monod）提出了操纵子学说，认为DNA分子中，与酶生物合成有关的基
因有四种，即操纵基因、调节基因、启动基因和结构基因。
23.1961年，国际酶委会规定的酶活力单位为：
在特定的条件下（25oC，PH催
化1μmol的底物转化为产物的酶量为一个国际单位，即1IU。
24.
25.
26.
27.
28.纯化标志。
测定的要求是快速，简便，准确。
1.根据酶催化的专一性，选择适宜的底物，并配置一定浓度的底物溶液。
所使用的底物必须均匀一致，达到酶催化法应所要求的纯度。
2.根据酶的动力学性质，确定酶催化反应的温度，PH，底物浓度，激活剂浓度等反应条件。
室温25，体温35。
3.在一定条件下，将一定量的酶液和底物混合均匀，适时记下反应开始的时间。
4.反应到一定的时间，取出适量的反应液，运用各种生化检测技术，测定产物的生成量或底物的减少量。
14.反应时间一到，立即取出适量反应液，置于沸水浴中，加热使酶失活；
2.加入适量的酶变
性剂，如三氯乙酸等使酶变性失活；
3.加入酸或碱溶液，使反应液的PH迅速远离催化反应的最适PH，从而使反应终止；
4.将取出的反应液立即置于低温冰箱，冰粒堆或冰盐溶液中，使反应液的温度迅速降低至10°
以下而终止反应。
在实际使用中，要根据酶的特性，反应底物和产物的性质以及酶活力测定的方法等加以选择。
测定反应液中底物的减少量或产物的生成量，可采用化学检测，光学检测，气体检测等生化检测技术。
例如，用化学滴定法测定糖化酶水解淀粉生成的葡萄糖的量；
用分光光度法测定碱性磷酸酶水解硝基酚磷酸（NNP）生成的对硝基酚的量；
用华勃氏呼吸仪测定谷氨酸脱氢酶裂解谷氨酸生成的二氧化碳的量等。
一种酶可以有多种测定方法，要根据实际情况选用。
15.成酶的活性中心的氨基酸残基主要是接触残基和辅助残基，构成酶的活性中心的各基团在空间构象上的相对位置对酶活性是至关重要的，维持酶的活性中心构象主要依赖于酶分子空间结构的完整性。
16.1.微生物种类繁多，制备出的酶品种齐全，几乎所有酶都能从微生物
中得到；
2.微生物繁殖快、生长周期短、培养简便，并可以通过控制培养条件来提到酶的产量；
3.微生物具有较强的适应性和应变能力，可以通过诱导、诱变以及基因工程的等方法培育出新的高产酶的菌株。
17.繁殖快，产酶量高，酶的性质应符合使用要求，而且最好能产生分泌
到细胞外的酶，产生的酶容易分离纯化；
2.菌种不易变异退化，产酶性能稳定，不易受噬菌体感染侵袭；
3.易于培养，能够利用廉价的原料进行酶的生产，并且发酵周期短；
4.菌种不是致病菌，在系统发育上与病原体无关，也不产生有毒物质或其它生理活性物质，确保酶生产和使用的安全；
5.除了目标产物是蛋白酶外，生产其他酶的微生物应不产或尽量少产蛋白酶，以免所产生的目标酶蛋白受到蛋白酶的攻击而水解。
18.1.条件温和，特别是对具有生物活性的物质，在后期处理过
程中必须保持其生物活性；
2.分离纯化技术的选择性好、专一性强，能从复杂的混合物中有效地将目的产物分离出来；
3.目的产物的量和活性具有较高的收率；
4.在提高单个分离技术的效率的同时，注意各操作间的有效组合和整体协调，以减少工艺过程的步骤；
5.快速，以提高生产能力。
19.？
1.菌体细胞的分离；
2.固体悬浮物的去除；
3.杂蛋白质的去除；
4.重金属离
子的去除；
5.色素、热源质、毒性物质等有机物质的去除；
6.改善培养液的处理性能；
7.调节适宜的pH和温度。
20.1.极易将固定化酶与底物、产物分开；
2.可以在较长时间内进行反复分批反应和装柱连续
反应；
3.在大多数情况下，能够提高酶的稳定性；
4.酶反应过程能够加以严格控制；
5.产物溶液中没有酶的残留，简化了提纯工艺；
6.较游离酶更适合于多酶反应；
7.可以增加产物收率，提高产物质量8.酶的使用效率提高，成本降低。
21.没有特异性吸附；
具有多孔性；
有适合引入配基的官能团；
化
学稳定性；
具有适当的机械强度等。
22.固定化后酶分子与载体多点连接，增加了酶活性构象的牢固程度，可
防止酶分子伸展变形；
2.阻挡了不利因素对酶的侵袭；
3.将酶与固态载体结合后，限制了酶分子间的相互作用，使酶失去了相互作用的机会，从而抑制了降解。
23.1.搅拌罐式反应器；
2.填充床式反应器；
3.流化床式反应器；
4.鼓泡式反应器；
5.
膜反应器；
6.喷射式反应器。
24.甲硫基等。
修饰反应：
酰化反应、烷基化反应、氧化和还原反应、芳香环取代反应等。
25.？
常见方法：
溴化氰法、高碘酸氧化法、
戊二醛法、叠氮法、琥珀酸法和三氯均嗪法等。
常用大分子：
聚乙二醇、右旋糖酐、糖肽、肝素、血清白蛋白等。
26.DNA水平上的突变筛选与蛋白质水平上的酶
学研究相结合的一门综合技术。
杂合酶主要应用在：
改变酶的非催化特性；
创造具有新活性的酶；
研究酶的结构与功能之间的关系。
27.剪切型核酶：
这类核酶催化的是自身或者异体RNA的切割，相当
于核酸内切酶，锤头型核酶，发夹型核酶，丁型肝炎病毒（HDV）核酶，以及有蛋白质参与协助完成催化的RNaeP；
2.剪接型核酶：
这类酶主要包括组I内含子和组II内含子，实现mRNA前体自我拼接，具有核酸内切酶和连接酶两种活性。
28.1.通过定点突变引入催化活性2.通过定点突变改善抗体酶的活性3.随机突变
与体外筛选方法相结合产生抗体酶4.细胞内抗体酶
29.？
1.利用可产生荧光产物的底物进行筛选2.利用化学发光底物进行筛选3.
利用竞争性免疫分析进行筛选4.通过共价诱捕方法进行筛选5.通过选择性感染噬菌体进行筛选
30.拷贝法；
2.引入法；
3.诱导法；
4.抗体与半抗体互补法；
5.熵阱法；
6.多底物类似物
法；
7.抗体库法
31.省去了细胞融合步骤，省时省力，也可避免因杂交瘤不稳定而要反复亚克隆的繁琐程
序；
2.扩大了筛选容量，用杂交瘤技术一般筛选能里在上千个克隆以内，而抗体库可筛选106以上个克隆；
3.用此技术可直接克隆到抗体的基因，既克服了杂交瘤分泌抗体不稳定而丢失的弱点，又便于进一步构建各种基因工程抗体；
4.用此法得到的抗体可以在原核系统表达，降低了准备的成本；
5.构建抗体库时，轻链和重链可变区基因在体外随即组合，可产生体内不存在的轻重链配对，有可能得到新的特异性抗体。
32.1.主客体酶模型；
2.胶束酶模型；
3.肽酶；
4.抗体酶；
5.分子印迹酶模型；
6.半合成酶等。
33.心的空腔，对底物产生有效的结合作用，同时在结合部位的空腔内诱导产生催化基团，并与底物定向排列印迹分子：
底物、底物类似物、酶抑制剂、过渡态类似物以及产物等。
34.-胰凝乳蛋白酶、核糖核酸酶、转氨酶及氧化还原酶
35.含微量水的有机溶剂2.与水混溶的有机溶剂和水形成的均一体系3.水
与有机溶剂形成的两相或多相体系4.胶束和反胶束体系5.超临界流体6.气相
36.酶蛋白分子的离子化基团水化过程，在此过程中，水与酶蛋白分子的表面的的
带电基团结合；
2.酶蛋白分子中的极性部分水簇的生长过程，即水与酶蛋白分子表面极性基团结合；
3.水吸附到酶蛋白分子表面相互作用较弱的部位；
4.酶蛋白分子表面完全水化，被单层水分子所覆盖。
37.水能够与酶蛋白分子中的功能团形成氢键，使酶蛋白分子功能团
相互连接，进而释放其封闭结构。
2.酶需要少量的水以保持其活性的三维构象状态，水会影响酶蛋白结构的完
整性、活性位点的极性和稳定性；
3.酶分子周围水的存在，能降低酶分子的极性氨基酸的相互作用，防止产生不正确的构象结构；
4.酶分子周围的水化层可以作为酶分子表面和反应介质之间的缓冲剂，是酶微环境的主要成分。
38.
39.α-淀粉酶是以糖原和淀粉为底物，从分子内部切开α-1，4-糖苷键而使淀
粉水解；
2.β-淀粉酶是从底物淀粉的非还原性末端顺次水解每相隔一个的α-1，4-糖苷键而使淀粉水解成麦芽糖3.葡萄糖淀粉酶是从底物淀粉的非还原性末端顺次水解α-1，4-糖苷键和分枝点α-1，6-糖苷键而生成葡萄糖；
4.解枝酶或异淀粉酶只能水解糖原或支淀粉分枝点α-1，6-糖苷键，并切下这个侧枝。
40.1.胰蛋白酶的作用位点是羧基侧为碱性氨基酸的肽键2.
胃蛋白酶的作用位点为两侧有芳香族氨基酸的肽键；
3.枯草杆菌碱性蛋白酶的作用位点是羧基侧为疏水性芳香族氨基酸的肽键；
4.大多数霉菌的酸性蛋白酶对其水解的肽键羧基侧的赖氨酸残基有专一性。
41.场效应晶体管生物传感器。
作用原理是待测物质经扩散作用进入生物活性材料，经分子识别，发生生物学反应，产生的信息继而被相应的物理或化学换能器转变成可定量和可处理的电信号，再经二次仪表放大并输出，便可知道待测物浓度。
42.高稳定性，标记后的抗原或抗体仍具有活性，应有较长的半衰期；
2.高的转化
43.P2311.胃蛋白酶胃癌使酶活力升高；
十二指肠
溃疡使酶活力下降2.脂肪酶急性胰腺炎使酶活力显著增高；
胰腺癌、胆管炎使酶活力升高3.醛缩酶癌症、肝病、心肌梗死等疾病可使酶活力升高
44.、必须注意维持酶的催化活性及专一生，保持酶原有的专一性、高效催化能力和在
常温常压下能起催化反应的特点。
b、固定化应该有利于生产自动化、连续化。
c、固定化酶应有最小的空间位阻，尽可能不妨碍酶与底物的接近，应不会引起酶的失活，以提高产品的产量。
d、酶与载体必须结合牢固，从而使固定化酶能回收贮藏，利于反复使用。
e、固定化酶应有最大稳定性，在制备固定化酶时，所选载体不与废物、产物或反应液发生化学反应。
f、固定化酶应易与产物分离，即能通过简单的过滤或离心就可回收和重复使用。
g、固定化酶成本要低，须综合考虑固定化酶在总成本中的比例，应为廉价的、有利于推广的产品，以便于工业使用。
h、充分考虑到固定化酶制备过程和应用中的安全因素
45.a、游离酶催化反应最常用的反应器是搅拌罐式反应器，可以
采用分批式操作，也可以采用流加分批式操作，对于具有高浓度底物抑制作用的酶，采用流加式分批反应可以隆低或者消除高浓度底物对酶的抑制作用。
b、对于有气体参与的酶催化反应，通常采用鼓泡式反应器。
c、对于某些价格较高的酶，由于游离酶与反应产物混在一起，为了使酶能够回收而循环使用，可以采有游离酶膜反应器。
d、对于一些耐高温的酶，如高温淀粉酶等，可以采用喷射式反应器，进行连续式的高温短时反应。
在选择固定化酶反应器时，应根据固定化酶的形状、颗粒大小和稳定性的不同而进行。
46.a、修饰剂的选择修饰剂的选择在很大程度上要依
据修饰目的而定，不同的修饰目的对修饰剂也有不同的要求。
用于修饰酶活性部位的氨基酸残基的试剂应具备以下一些特征：
选择性地与一个氨基酸残基反应；
反应在酶蛋白不变性的条件下进行；
标记的残基在肽中稳定，很易通过降解分离出来，进行鉴定；
反应的程度能用简单的技术测定。
b、反应条件的选择酶与修饰剂作用所要求的反应条件，除允许修饰能顺利进行外，还必须满足如下要求：
一是不造成蛋白质的不可逆变性；
二是有利于专一性修饰酶蛋白。
c、反应的专一性在酶的化学修饰研究中，反应的专一性非常重要。
若修饰剂专一性较差，除控制反应条件外，还可利用酶分子中某些基团的特殊性、选择不同的反应pH、某些产物的不稳定性、亲和标记、差别标记、蛋白质状态的差异等途径来实现修饰的专一性。
47.
48.可进行水不溶或水溶性差化合物的催化转化，大大拓展了酶催化作用
的底物和生成产物的范围；
b改变了催化反应的平衡点，使在水溶液中催化水解反应的酶在非水介质中可有效催化合成反应的进行；
c使酶对包括区域专一性和对映体专一性在内的底物专一性大为提高，使对酶催化作用的选择性的调控有可能实现；
d大大提高了一些酶的执稳定性；
e、由于酶不溶于大多数的有机溶剂，使催化后酶易于回收和重复利用；
f可有效减少或防止由水引起的副反应的产生；
g可避免杂水溶液中的进行长期反应时微生物引起的污染；
h可方便地利用对水分敏感的底物进行相关的反应；
i当使用挥发性溶剂作为介质时，可使
反应后的分离过程能耗降低。
49.传统上，许多药物是以消旋
体的形式使用，便很多手性药物的外消旋体形式都存在或小或大的副作用。
因此，世界上诸如美国等许多国家都出台了相应的政策和法规，明确要求一个含手性因素的化学药物，必须说明其两个对映体在体内的不同生理活性、药理作用和药代研究和生产的高速发展。
例子：
L-多巴的酶法合成、L-麻黄碱和D-假黄麻碱的酶法合成、利巴韦林的酶法合成、D-苯甘氨基酸和D-对羟基甘氨基酸的合成、紫杉醇的酶法合成、卡托普利的酶法合成、（R）-巴氯芬的酶法合成。
50.答：
①同步合成型，其酶生物合成可诱导但不受分解代谢物阻遏和反应产物阻遏，酶所对应的
mRNA很不稳定；
②延续合成型，其酶合成可受诱导但不受分解代谢物阻遏和反应产物阻遏，酶所对应的mRNA很稳定；
③中期合成型，其酶合成受阻遏，酶所对应的mRNA不稳定；
④滞后合成型，对数生长期不合成，当阻遏解除了才合成，对应的mRNA稳定性高
51.答：
链霉菌—主要生产葡萄糖异构酶，还可以用于生产青霉素酰化酶、纤维素酶、碱性蛋白酶、
中性蛋白酶、几丁质酶等，此外，链霉菌还含有丰富的16-a-羟化酶，可用于甾（zai）体转化。
P37
52.答：
所有迅速代谢能源都能阻抑较慢代谢的能源所需酶的合成。
酶的
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