2022年蛋白质与酶工程复习资料.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思酶工程复习提纲第一章 绪论1. 酶及酶工程的概念；酶：是生物体内一类具有催化活性和特殊空间构象的生物大分子物质；酶工程：利用酶的催化作用,在肯定的生物反应器中,将相应的原料转化成所需产品的一门工程技术；名词说明 2. 明白酶学的进展历史,特殊是一些关键大事；1833 年,Payen 和 Persoz 发觉了淀粉酶； 1878 年,Kuhne 首次将酵母中进行乙醇发酵的物质称为酶；给酶一个统一的名词,叫 Enzyme,这个词来自希腊文,其意思“ 在酵母中”；1902 年,Henri 提出中间产物学说；1913

2、 年,Michaelis and Menton 推导出酶催化反应的基本动力学方程,米氏方程：V=VmS/ （Km+S ）；1926 年, Summer 分别纯化得到脲酶结晶；人们开头接受“ 酶是具有生物催化功能的蛋白质”；Cech and Altman 于 1982 和 1983 年发觉具有催化活性的 RNA 即核酸类酶, 1989 年获诺贝尔化学奖； 现已鉴定出 5000多种酶,上千种酶已得到结晶,而且每年都有新酶被发觉；3. 明白酶在医药、食品、轻工业方面的应用；医药：（1）用酶进行疾病的诊断：通过酶活力变化进行疾病诊断,谷丙转氨酶 等,酶活力上升；葡萄糖氧化酶用于测定血糖含量,诊断糖尿病

3、；/谷草转氨酶用于诊断肝病、心肌梗塞（2）用酶进行疾病的治疗：来源于蛋清、细菌的溶菌酶用于治疗各种细菌性和病毒性疾病；来源于动物、蛇、细菌、酵母等的凝血酶用于治疗各种出血病；来源于蚯蚓、尿液、微生物的纤溶酶用于溶血栓；（3）用酶制造各种药物：来源于微生物的青霉素酰化酶用于制造半合成青霉素和头孢菌素；来源于动物、植物、微生物的蛋白酶用于生产 L-氨基酸；食品：生产低聚果糖,原料为蔗糖,所需酶为果糖基转移酶、蔗糖酶 （黑曲霉、担子菌） ；生产低聚异麦芽糖,原料为淀粉,所需酶为 -淀粉酶、 -淀粉酶、真菌 -淀粉酶（米曲霉） 、 -葡萄糖苷酶（黑曲霉） 、普鲁兰酶、糖 化型 -淀粉酶（枯草杆菌） ；

4、轻工业：用酶进行原料处理；用酶生产各种轻工、化工产品；用酶增强产品的使用成效；其次章 酶学基础名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思 1. 酶的化学本质？酶与其他无机或者有机催化剂相比较,具有哪些催化特性？化学本质：生物催化剂；催化特性：（1）高效率：比非催化高 1081020 倍；比非酶催化高 1071013 倍,酶催化反应的效率之所以高,是由于酶催化反应可以使反应所需要的活化能显著降低；（2）高度专一性： 相对专一性、肯定专一性；相对专一性：键专一性：作用于具有相同化学键的一类

5、底物；基团专一性：酶的作用底物含有某一相同的基因；肯定专一性：一种酶只能催化一种底物进行一种反应；（3）反应条件温顺：一般在常温、常压、pH 值近乎中性的条件下进行； （ 4）酶催化是可调控的；2. 说明酶作用专一性机制的学说有哪些？其核心内容？ （填空）锁钥假说 ：整个酶分子的自然构象是具有刚性结构的,酶表面具有特定的外形；酶与底物的结合犹如一把钥匙对一 把锁一样；诱导契合假说 ：酶表面并没有一种与底物互补的固定外形,而只是由于底物的诱导才形成了互补性状；当底物与酶 接近时,底物分子可以诱导酶活性中心构象发生转变,使之成为能与底物分子亲密结合的构象；3. 说明酶作用高效性的机制有哪些？（1）

6、邻近效应与定向作用（2）电子张力作用：应变效应,底物分子的敏锐键产生张力或变形（3）多元催化作用；酸碱催化：指通过向反应物供应质子或从反应物夺取质子而稳固过渡态、加速反应的一类催化机制；共价催化：某 些酶分子能作为亲核催化剂或亲电催化剂分别放出或吸取电子而与底物分子形成不稳固的共价中间络合物,反应活 化能降低而加速反应,称为共价催化；（ 4）酶活性中心的低介电区：表面效应,微环境效应；4. 什么是酶的活性中心？活性中心的构成？活性中心：是指酶分子中直接与底物结合并完成酶催化反应的结构区域,该部位化学基团集中,并构成肯定空间构 象；活性中心的构成：结合中心：与底物结合的部位,打算酶的专一性；催化

7、中心：促进底物发生化学反应的部分,决 定酶所催化反应的性质；5. 酶的一级结构、二级结构、三级结构和四级结构的概念,酶的四级结构与催化功能的关系？酶的一级结构： 一级结构是指构成酶蛋白的氨基酸组成的一条长肽链或多肽链；是催化功能的基础；酶的一级结构是酶的基本化学结构,酶的二级结构：二级结构是指肽链骨架相邻区段借助氢键等沿轴向方向建立的规章折叠片与螺旋；是全部的酶必需 具备的空间结构,是维护酶活性部位所必需的构象；酶的三级结构：三级结构指在二级结构基础上肽链进一步的折叠片与盘绕成二维空间结构,多肽链中原先相距较远 的序列可以集中到一个区域内；酶的四级结构：在三级结构基础上,由几个到十数个亚基 或

8、单体 组成的寡聚酶或生物大分子称为酶的四级结构；关系： 1、具有四级结构的酶,其功能可分为两类：与催化作用有关 , 与代谢调剂有关 , 酶蛋白的一级结构是酶具有催化功能的打算性部分,而高级结构为酶催化功能所必需部分6. 什么是同工酶,举例说明？指能催化相同的化学反应,但酶蛋白本身的分子结构组成及理化性质不同的一组酶；如：乳酸脱氢酶LDH ,可装配名师归纳总结 第 2 页,共 19 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思 成 H4、H3M 、H2M2 、HM3 、 M4 五种四聚体；7. 依据酶催化反应类型和机制不同,

9、酶的分类？填空题（1）、氧化仍原酶类：催化氧化仍原反应（2、转移酶类：催化分子基团从一个分子转移到另一个分子的反应（3）、水解酶类：催化加水分解的反应（4）、裂合酶类：双键上去除或加入一个基团的反应（5）、异构酶类：催化分子间重排的有关反应（6）、连接酶类：催化将两个分子连接在一起,并由 ATP 供应能量的反应8. 酶活力及比活力？国际酶活力单位 IU 如何定义的？酶活力：在肯定条件下,酶所催化的某一化学反应的速度,可用时间单位内底物的削减量或产物的增加量来表示；比活力：指在特定条件下,每毫克酶蛋白所具有的酶的活力单位数；国际酶活力单位IU ：在最适的反应条件（温度25）下,每分钟内催化一微摩

10、尔底物转化为产物的酶量定为一个酶活力单位, 1IU=1 mol/min 第三章 酶促反应动力学 1. 酶促反应初速度的概念？在讨论酶促反应动力学中,为精确的表示酶活力,一般都用初速度表示,即酶反应初始阶段,即底物转化量名师归纳总结 - - - - - - -5% 第 3 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思时的反应速度,也就是进程曲线的直线部分；2. 中间产物学说和过渡态理论？中间产物学说： 酶的中间产物学说是由Brown （1902 ）和 Henri（1903 ）提出的；其学说主要认为酶的高效催化效率是由于酶第一与底物结合,

11、生成不稳固的中间产物（又称中心复合物 central complex）；然后分解为反应产物而释放出酶；在酶促反应中,酶第一和底物结合成不稳固的中间协作物（ES）,然后再生成产物（P）,并释放出酶；反应式为 S+E=ESE+P,这里 S 代表底物, E 代表酶, ES 为中间产物, P 为反应的产物过渡态理论： 过渡态理论即活化络合物理论,（transition-state theory ）；过渡态：以量子力学对反应过程中的能量变化的讨论为依据,认为从反应物到生成物之间形成了势能较高的活化络合物,活化络合物所处的状态叫过渡态；过渡态理论是 1935 年由 A.G.埃文斯和 M. 波拉尼提出的,讨

12、论有机反应中由反应物到产物的过程中过渡态的理论；3. 米氏方程的动力学描述形式,Km,Vmax的动力学参数意义； （3,4题合成一个大题）V=VmaxS/ （Km+S ）意义：（1）当 v=Vmax/2 时, Km=S ；因此, Km 等于酶促反应速度达最大值一半时的底物浓度,它的单位是摩尔 /升；（2）Km 可以反应酶与底物亲和力的大小；Km 越小,酶与底物亲和力越大；（3）可用于判定反应级数：当S0.01Km 时,反应为一级反应；当S 100Km 时, v=Vmax ,反应为零级反应；当 0.01Km S100Km 时,为混合级反应；（4）Km 是酶的特点性常数：在肯定条件下,某种酶的 工

13、酶）的 Km 值,来判定是否为不同的酶；Km 值是恒定的,因而可以通过测定不同酶（特殊是一组同（5）Km 可用来判定酶的最适底物：当酶有几种不同的底物存在时,通过测定酶在不同底物存在时的 Km 值, Km值最小者,即为该酶的最适底物；（6）可用来确定酶活性测定时所需的底物浓度：当S=10Km时, v=91%Vmax ,认为此时为最合适的测定酶活性所需的底物浓度；4. 如何测定 Km,Vmax . Lineweaver-Burk 双倒数作图法的动力学表述形式；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进

14、 ,熟读而精思5. 酶激活剂的概念？激活剂的种类？酶的激活剂：凡能提高酶的活性,加速酶促反应进行的物质都称为激活剂或活化剂；种类（按分子大小分类） ：（1）无机离子：无机阳离子金属离子（如钠离子、钾离子、镁离子等）；无机阴离子（如氯离子、溴离子等） ；氢离子；（2）中等大小的有机分子：某些仍原剂,如半胱氨酸、巯基乙醇、抗坏血酸,作用机制是使酶中的二硫键仍原成巯基,从而提高酶活性或与底物、酶或 子对酶的抑制作用；ES 复合； EDTA （乙二胺四乙酸） ,作用机制是金属螯合剂,解除重金属离（3）具有蛋白质性质的大分子物质（如酶原激活）；第四章 酶反应器名师归纳总结 - - - - - - -第

15、5 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思1. 酶反应器的定义？用于酶进行催化反应的容器及其附属设备称为酶反应器；2. 按结构区分 ,常见的酶反应器类型 题、定义及其特点？ （类型有哪些以及填充式反应器的定义）大搅 拌 罐 式定义特点又称为批量反应器、间歇式搅拌罐；由容器、搅拌器及保反应比较完全, 反应条件比较温装置组成,底物与酶一次性投入反应器内,产物一次性简洁调剂掌握反应器：取出, 反应完成之后, 酶（细胞） 用过滤法或超滤法回收,再转入下一批反应的一类反应器；填 充 床 式将固定化酶填充于反应器内,制成稳固的柱床,然后,通

16、密度大,可以提高酶催化反应入底物溶液,在肯定的条件下实现酶催化反应,以肯定的的速度；在工业生产中普遍使反应器：流速,收集输出的转化液（含产物）用；流 化 床 式将底物溶液以足够大的流速,从反应器底部向上通过固定混合匀称,传质和传热成效化酶柱床,使固定化酶颗粒始终处于流化状态,使反应液好,温度和 PH 值的调剂掌握反应器：的混合程度介于全混型和平推流型之间；即可用于处理黏比较简洁, 不易堵塞, 对粘度度较大和含有固体颗粒的底物溶度,同时亦可用于需要供较大反应液也可进行催化反气体或排放气体（即固、液、气三相反应）的酶反应器称应为流化床式反应器鼓 泡 式 反是利用从反应器底部通入的气体产生的大量气泡

17、,在上升结构简洁, 操作简洁, 剪切力过程中起到提小,混合成效好, 传质、 传热应器：供反应底物和混合两种作用的一类反应器；也是一种无搅效率高,适合于有气体参加的膜反应器：反应；拌装置的反应器；是一种将酶催化反应与半透膜的分别作用组合在一起而清洗比较困难成的反应器,可以用于游离酶的催化反应,也可以用于固定化酶的催化反应；喷 射 式 反通入高压喷射蒸汽,实现酶与底物的混合,进行高温短时通入高压喷射蒸汽, 实现酶与催化反应, 适用于某些耐高温酶的一类反应器称为喷射式底物的混合, 进行高温短时催应器反应器；化反应适用于某些耐高温酶的反应3. 挑选和使用酶反应器时,要考虑哪些因素？（1） 所用生物催化

18、剂应具有较高的比活和酶浓度（或细胞浓度）（2） 能用电脑自动检测和调控,从而获得正确的反应条件；,才能得到较大的产品转化率；（3） 应具有良好的传质和混合性能；传质是指底物和产物在反应介质中的传递；传质阻力是反应器速度限制的主 要因素；（4） 应具有正确的无菌条件,否就,杂菌污染使反应器的生产才能下降；第五章 酶的生产 1. 酶的生产方法有哪些,各自特点如何？名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思 提取分别法：采纳各种提取、分别纯化技术从动物、植物的组织、器官、细胞或微生物细胞中将

19、酶提取出来,再进 行分别纯化的过程；特点：优点是设备简洁、操作便利；缺点是易受影响、工艺路线复杂；生物合成：利用微生物细胞、植物细胞或动物细胞的生命活动而获得人们所需酶的技术过程；特点：优点是生产周期短、产率高、不受外界条件影响；缺点是设备及工艺要求高、生产过程需严格掌握；化学合成：特点是原料单体纯度要求高、只可合成已知化学结构的酶；2. 什么是组成型酶和调剂型酶？组成型酶： 生物细胞中合成的酶的量比较恒定,环境对这些酶的合成速率影响不大；如 DNA 聚合酶、 RNA 聚合酶、糖酵解途径的各种酶等；调剂型酶：生物细胞中合成的酶的含量变化很大,其合成速率明显受到环境因素的影响；如大肠杆菌 半乳糖

20、苷 酶；3. 什么是酶的诱导？什么是酶的阻遏？什么试验证明白这两种现象？酶的诱导：某些代谢物可以诱导某些酶的合成,是通过促进为该酶编码的基因的表达而进行的,这种现象叫做酶合成的诱导；（名词说明） 证明试验：分解利用乳糖的酶有： 半乳糖苷酶、 半乳糖苷透过酶、硫代半乳糖苷转乙酰酶；（1） 大肠杆菌生长在葡萄糖培育基上时,细胞内无上述三种酶合成；（2）大肠杆菌生长在唯独碳源乳糖培育基上时,细胞内有上述三种酶合成；当换成葡萄糖培育基时,三种酶基本 消逝；（3）说明菌体生物合成的经济原就：需要时才合成；酶的阻遏：某些代谢物可以阻挡某些酶的合成,是通过阻挡为该酶编码的基因的表达而进行的,这种现象叫做酶合

21、 成的阻遏；证明试验：（1）大肠杆菌生长在无机盐和葡萄糖的培育基上时,检测到细胞内有色氨酸合成酶的存在；（2）在上述培育基中加入色氨酸,检测发觉细胞内色氨酸合成酶的活性降低,直至消逝；（3）说明色氨酸的存在组织了色氨酸合成酶的合成,表达了菌生长的经济原就：不需要就不合成；4. 微生物生产酶的优点,产酶微生物的基本要求？优点：微生物种类繁多：产酶微生物多；一种微生物产好几种酶；微生物繁衍快、生产周期短、培育便利；微生物 易改造,可通过各种手段培育新种；基本要求：不是致病菌、安全牢靠,无毒性；发酵周期短,产酶量高；不易变异退化；最好是产生胞外酶的菌种,利于分别纯化；5. 可以通过哪些途径获得产酶微

22、生物 从自然界中搜寻所需要的产酶微生物；从菌种保藏中心挑选；从基因库挑选 6. 微生物发酵产酶的培育方式有哪些？固体发酵的培育：以麸皮、米糠为主要原料,加入其他必要的养分成分,制成固体或半固体的麸曲后,进行发酵产酶；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思液体深层发酵：采纳液体培育基,经灭菌、冷却后接种产酶菌,在肯定条件下发酵产酶；固定化细胞发酵：将细胞固定在水不溶性的载体上,在肯定的空间范畴内进行生命活动而产酶；固定化原生质体发酵：利于胞内物质透过细胞膜分泌到细胞外；7. 分析提高

23、微生物产酶量的方法有哪些？（1）针对性地打破生物细胞内酶蛋白的合成机制,可从两方面入手：条件掌握：发酵条件优化：掌握温度、PH,优化培育基,依据需求供应无菌空气,掌控发酵周期,确定放罐时间,防止自溶；采纳添加诱导物、解除阻遏物、流加等技术提高产酶量；（2）遗传掌握：包括基因突变和基因重组；8. 什么是基因重组？构建基因工程菌的一般流程是什么？依据人们预先设想,利用酶学的方法,将目的基因重组到一个相宜的载体上,组成重组子,将重组子转化到适当受 体细胞中进行扩增表达,以达到改 造生物细胞目的的技术；流程：目的基因片段的产生和分别；目的基因片段共价连接到载体上,即体外重组；体外重组的杂合分子转入合适

24、 的宿主；挑选和检测；9. 设计一个试验方案从自然环境中挑选获得一株产 -淀粉酶的微生物, 并猎取其编码 -淀粉酶的基因；简述该试验方案的基本原理,并描述试验流程；名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思PCR 扩增后测序获得基因序列第六章 酶的分别纯化名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思 1. 酶提取、分别纯化的一般技术路线；2. 细胞破裂的方法及其原理；填空 机械破

25、裂通过机械运动产生的剪切力,使组织、细胞破裂；捣碎法、研磨法、匀浆法；物理破裂通过各种物理因素的作用,使组织、细胞的外层结构破坏,而使细胞破裂；温度差破裂法、压力 差破裂法、超声波破裂法；化学破裂通过各种化学试剂对细胞膜的作用,而使细胞破裂；有机溶剂：甲苯、丙酮、丁醇、氯仿,表面 活性剂： Triton 、Tween；酶促破裂通过细胞本身的酶系或外加酶制剂的催化作用,使细胞外层结构受到破坏,而达到细胞破裂；自溶法、外加酶制剂法；3. 什么是盐溶？什么是盐析？盐溶现象：大多数蛋白类酶都溶于水,而且在低浓度的盐存在的条件下,酶的溶解度随盐浓度的上升而增加,称为盐溶现象；盐析：在盐浓度达到某一界限后

26、,酶的溶解度随盐浓度上升而降低,这称为盐析现象；4. 酶沉淀分别的方法有哪些？盐析沉淀、等电点沉淀、有机溶剂沉淀的原理；大题 盐析沉淀法、等电点沉淀法、有机溶剂沉淀法、复合沉淀法、挑选性变性沉淀法；盐析沉淀原理：利用不同蛋白质在不同的盐浓度条件下溶解度不同的特性,通过在酶液中添加肯定浓度的中性盐,使酶或杂质从溶液中析出沉淀,从而使酶与杂质分别；等电点沉淀法原理： 利用两性电解质在等电点时溶解度最低,以及不同的两性电解质有不同的等电点这一特性,通过调剂溶液的 pH 值,使酶或杂质沉淀析出,从而使酶与杂质分别；有机溶剂沉淀原理： 利用酶与其他杂质在有机溶剂中的溶解度不同,沉淀析出,从而使酶与杂质分

27、别；5. 什么是膜分别？膜分别的基本类型和截留的主要物质；通过添加肯定量的某种有机溶剂, 使酶或杂质膜分别：借助于肯定孔径的高分子薄膜, 将不同大小、 不同外形和不同特性的物质颗粒或分子进行分别的技术称为名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思膜分别技术；基本类型：（1）加压膜分别：微滤、超滤、反渗透；微滤截留物质为尺寸大于 截留物质为分子量在 500 以上的高分子,反渗透截留物质为小分子物质；0.1-10 m 的微生物和微粒子,超滤（2）电场膜分别：电渗析、离子交换膜电渗析；阳膜

28、截留阴离子,阴膜截留阳离子；（3）扩散膜分别：透析；截留物质为大分子溶质；6. 什么是吸附层析？安排层析？离子交换层析？凝胶层析？亲和层析？层析聚焦？各自的分别依 据？吸附层析：利用吸附剂对不同物质的吸附力不同而使混合物中各组分分别；安排层析：利用各组分在两相中的安排系数不同,而使各组分分别的方法；离子交换层析：利用离子交换剂上的可解离基团（活性基团）对各种离子的亲和力不同而达到物质分别；凝胶层析：以各种多空凝胶为固定相,利用流淌相中所含各组分的相对分子质量不同而达到物质分别；亲和层析：利用生物分子与配基之间所具有的专一而又可逆的亲和力,是生物分子分别纯化；层析聚焦：将酶等两性物质的等电点特性

29、与离子交换层析的特性结合在一起,实现组分分别；7. 对于某种酶制剂,如 -淀粉酶,如何检查其是否达到预期纯化的精度要求？运算酶活力和比活力、回收率、提纯倍数；回收率：提纯前与提纯后酶的总活力之比,表示提纯过程中酶缺失程度大小；回收率越高缺失越小提纯倍数： 提纯前后比活力之比,这是表示提纯过程中纯度提高的倍数；提纯倍数越大, 表示该方法纯化成效越好；第七章 固定化酶和细胞 1. 酶固定化是为了克服游离酶应用过程中的哪些缺点？（1） 酶的稳固性较差：除了某些耐高温的酶,以及胃蛋白酶等可以耐受较低的pH 条件以外,大多数的酶在高温、名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 19 页精

30、选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思强酸、强碱和重金属离子等外界因素影响下,都简洁变性失活；（2） 酶的一次性使用：酶一般都是在溶液中与底物反应,酶在反应系统中与底物和产物混在一起,反应终止后,即使酶仍有很高的活力,也难于回收利用；这种一次性使用酶的方式,不仅使生产成本提高,而且难于连续化生产；（3） 产物的分别纯化较困难：酶反应后成为杂质与产物混合在一起,无疑给产物的进一步分别纯化带来肯定的困难；2. 什么是固定化酶？固定化酶的优点和缺点？固定化酶：在肯定空间内呈闭锁状态的酶,能连续的进行反应,反应后的酶可以回收重复利用；优点：（1）不溶于水

31、,易于与产物分别；（ 2）可反复使用； （3）可连续化生产； （4）稳固性好；缺点： （1）固定化过程中往往会引起酶的失活；（2）首次制备成本较高； （3）适用于可溶性底物,特殊可溶性小分子底物,对大分子 不相宜；3. 酶固定化有哪些方法,优缺点？（1）非化学结合法：物理吸附法：利用各种固体吸附剂将酶或含酶菌体吸附在其表面上,而使酶固定化的方法；优点是操作简便,条件温顺,不会引起酶变性失活,载体廉价易得,而且可以反复使用；缺点是由于靠非化学吸附 作用,结合力较弱,酶与载体结合不坚固而简洁脱落,所以使用受到肯定的限制；离子结合法： 通过离子键使酶与载体结合的固定化方法；优点是条件温顺,操作简洁,

32、 制备过程中, 活力缺失较少；缺点是离子键结合力较弱,结合力不坚固,在pH 和离子强度等条件转变时,酶简洁脱落；（2）化学结合法：交联法：借助双功能试剂使酶分子之间发生交联作用,制成网状结构的固定化酶的方法称为交 联法；优点是结合坚固,可长时间使用；缺点是交联反应条件较猛烈,酶分子多个基团被交联,酶活力缺失较大；颗粒较小,使用不便；共价结合法：通过共价键将酶蛋白分子上的反应集团与载体表面反应基团结合,从而使酶固定化的方法；优点是结 合坚固,固定化酶的稳固性好,利于连续使用,不会由于反应条件等缘由轻易脱落；缺点是反应条件苛刻,操作复杂；引起高级结构变化,破坏活性中心, 不易得到比活力高的固定化酶

33、,酶活回收率较低；底物专一性会发生变化；（3）包埋法：将酶或含酶菌体包埋在各种多孔载体中,使酶固定化的方法称为包埋法；优点是不与酶蛋白氨基酸 残基结合,很少转变酶结构,酶活回收率高；缺点是包埋时化学聚合反应,易导致失活,只适用于小分子底物和产 物体系；名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思4. 与游离酶相比较,固定化酶的性质有哪些变化？（1） 酶活性的影响：酶活性下降,反应速率下降；（2） 酶稳固性的影响： 操作稳固性提高, 贮存稳固性比游离酶大多数提高,热稳固性大多数提高但有些

34、反而降低,对分解酶的稳固性提高,pH 稳固性提高明显优于游离酶,对有机溶剂的稳固性提高；（3） pH 的变化： 转变酶的空间构象,影响酶的催化基团的解离,影响酶的结合基团的解离,转变底物的解离状态（酶与底物不能结合或结合后不能生成产物）；（4） 最适温度变化：随热稳固性的提高,最适温度随之提高,少数例外最适温度下降,活性或其他因素会改善；（5） 底物特异性变化：专一性会发生不同程度的变化,作用于小分子底物的酶特异性没有明显变化,既可作用于 小分子底物又可作用于大分子底物的酶特异性往往会变化；（6） 米氏常数Km 的变化, Km 值随载体性质变化：Km 上升,酶与底物的亲和力降低,带电载体与底物

35、之间的静电作用会引起底物分子在扩散层和整个溶液之间不均一分布；5. 什么是固定化细胞？什么是固定化原生质体？固定化细胞：固定在载体上并在肯定的空间范畴内进行生命活动的细胞,该细胞能进行正常的生长、繁衍和新陈代谢；固定化原生质体：细胞产生的很多代谢物不能分泌到胞外,细胞壁对物质扩散的障碍是其缘由之一；除去微生物和 植物细胞的细胞壁,就可以增加细胞膜的透过性,从而使较多的胞内物质分泌到细胞外,这个过程称为固定化原生 质体；6. 任意挑选一种酶固定化方法,设计一个试验方案制备固定化 -淀粉酶；（最终大题, 要求写两种方案）名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 19 页精选学习资料

36、 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思第八章 酶的修饰与改造 1. 酶分子修饰的概念及其意义？通过各种方法使酶分子的结构发生某些转变,从而转变酶的某些特性和功能的技术过程称为酶分子修饰；意义：提高酶的活力；增强酶的稳固性；降低或排除酶的抗原性；讨论和明白酶分子中主链、侧链、组成单位、金属离子和各种物理因素对酶分子空间构象的影响；名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思2. 酶分子修饰的方法有哪些,原理及优缺点？金属离原理优点缺点把酶分子中的金属

37、离子换成另阐明金属离子对酶催化作用只适用于在分子结构中子置换一种金属离子, 使酶的特性和功的影响； 提高酶活力； 增强酶原来含有金属离子的酶修饰能发生转变稳固性；转变酶的动力学性质需要挑选相宜的水溶性大分子利用水溶性大分子与酶结合,使提高酶活力；增强酶稳固性；结合修酶的空间结构发生某些精细的降低或排除酶蛋白抗原性大分子作为修饰剂,而且饰转变,从而转变酶的特性与功能可用于讨论酶的结构和功能；须经过活化侧链基采纳肯定的方法（一般为化学会引起酶蛋白空间构象团修饰法）使酶蛋白的侧链基团发生改可提高酶活力, 增强酶稳固性的转变变,从而转变酶分子的特性与功和降低抗原性； 可获得自然界肽链有能不存在的新酶种

38、会引起酶蛋白空间构象利用酶分子主链的切断和连接,探测酶活性中心位置；使原先限水解使酶分子的化学结构及其空间不具活力的酶原显示活性；提的转变, 需要专一性较高修饰结构发生某些转变, 从而转变酶高酶活力； 某些药用酶可排除的修饰剂氨基酸的特性与功能抗原性难度大, 成本高, 专一性将肽链上的氨基酸换成另一个提高酶活力；增强酶稳固性；置换修氨基酸,从而转变酶的特性和功使酶专一性发生转变差,逐个对酶分子进行修饰能饰操作复杂, 难以工业化生产酶分子在不同物理条件下, 不转变酶的可以明白不同物理条件下由共价键不转变物理修组成单位及其基团, 共价键不发于酶分子空间构象的转变而饰生转变,只有副键发生某些变化引起

39、酶的特性和功能转变情和重排,来观看明白酶特性和功况；提高酶的催化活性、增加能的变化情形酶稳固性或使酶催化动力学发生转变3.什么是酶原激活？举一个例子说明酶蛋白的主链修饰肽链有限水解修饰 ？某些酶在细胞内合成或初分泌时没有活性, 这些没有活性的酶的前身称为酶原 ,使酶原转变为有活性酶的作用称为酶 原激活 ；4.与自然酶比较,酶分子修饰后性质发生了哪些变化 .？热稳固性：一般来说,热稳固性有较大的提高；抗原性：比较公认的是 PEG 和人血清蛋白在排除酶的抗原性上成效比较明显；各类失活因子的抗击力：修饰酶对蛋白酶、抑制剂均有肯定的抗击才能,从而提高其稳固性；半衰期：一般在体内的半衰期得到有效延长；最

40、适 PH：大部分酶经化学修饰后,酶的最适PH 更接近于生理环境,在临床应用上有较大意义；名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思Km 的变化：大多数酶经修饰后,Vm 没有明显变化,但有些酶经修饰后,Km 值变大；5.什么是酶的体外定向进化,原理及一般流程；酶的体外定向进化,又称试验分子进化,属于蛋白质的非合理设计,它不需事先明白酶的空间结构和催化机制,通过人为的制造特殊的条件,模拟自然进化机制（随机突变、重组和自然挑选）所需性质的突变酶；,在体外改造酶基因,并定向挑选出原理：在待进

41、化酶基因的 PCR 扩增反应中,利用 TaqDNA 聚合酶不具有 3 -5校对功能的性质,协作适当条件,以很低的比率向目的基因中随机引入突变,构建突变库, 凭借定向的挑选方法,选出所需性质的优化酶（或蛋白质） ；从而排除其他突变体；流程：1 基因的挑选：挑选编码所需蛋白质的 DNA 序列 2 突变或重组： 通过易错 PCR 引入立即突变或 DNA Shuffling等方法增加基因序列的多样性；3 突变基因文库的构建：将获得的突变重组基因插入到表达载体中的构建突变库；4 突变体酶的表达：将载体转入受体细胞表达变异酶；5 目的基因鉴定：利用挑选和挑选方法确定有益的特性克隆；6 分别改良基因并重复上

42、述过程,直至获得所需性质的蛋白质；6.酶体外定向进化过程中产生随机突变的策略有哪些？什么是易错 PCR？策略：易错 PCR,DNA 改组,外显子改组,杂合酶,PCR 体外随机引发重组,交叉延长,随机定向突变；易错 PCR 是在采纳 Taq 酶进行 PCR 扩增目的基因时,通过调整反应条件,如提高 Mg2+ 浓度,加入 Mn2+ ,转变体系中四种 dNTP 的浓度等,然后挑选或挑选需要的突变体；第九章 酶的非水相催化 1. 酶非水相催化的类型有哪些？有机介质中的酶催化；气相介质中的酶催化；超临界介质中的酶催化；离子液介质中的酶催化2. 有机溶剂介导的非水相生物催化体系的类型？非极性有机溶剂酶悬浮

43、体系（微水介质体系）；与水互溶的有机溶剂水单相体系；非极性有机溶剂谁两相/多相体系3. 什么是必需水？名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思维护酶分子完整的空间构象所必需的最低水量称为必需水；4. 有机介质酶催化反应的优点； （大题）1 酶在有机介质中由于水分子削减,相对来说酶分子的构象表现出比水溶液中更具有“ 刚性” 特点；因而使通过选择不同性质的溶剂来调控酶的某些特性成为可能；2 由于引起没变形的很多因素都与水的存在有关,因此在有机介质中酶的稳固性得到显著提高；3 由于有机溶

44、剂的存在, 水量削减,大大降低了很多需要水参加的副反应,如酸酐的水解,酰基转移等；4 在有机介质中进行的酶促反应,可以省略产物的萃取分别过程,提高收率；5. 举例说明有机介质中酶催化反应的详细应用；第十章 酶抑制剂 1. 什么是酶失活作用？什么是酶抑制作用？什么是酶去激活作用？失活作用是指由于一些物理因素或化学试剂部分或全部破坏了酶的三维结构,即引起酶蛋白变性,导致部分或全部 丢失活性；抑制作用指一些化合物能够与酶的必需基团结合,转变必需基团的结构和性质,酶未发生变性,从而引 起酶活性的下降,甚至使酶的活性完全丢失；去激活作用：某些酶只有在金属离子存在下才有活性,去除金属离子 也会引起这些酶活性的降低或丢失,去激活作用通过去除金属离子而间接地影响酶的活性；当金属离子去除后,底 物与酶的结合削减,