酶工程復(fù)習(xí)要點(diǎn)

1、1名詞解釋：酶工程：酶的生產(chǎn)、改性與應(yīng)用的技術(shù)過程稱為酶工程。固定化酶：固定在載體上并在一定的空間范圍內(nèi)進(jìn)行的催化反應(yīng)的酶固定化活細(xì)胞：固定在載體上并在一定的空間范圍內(nèi)進(jìn)行生命活動的細(xì)胞稱為固定化細(xì)胞。固定化細(xì)胞能進(jìn)行正常的生長、繁殖和新陳代謝固定化原生質(zhì)體：固定在載體上，在一定的空間范圍內(nèi)進(jìn)行新陳代謝的原生質(zhì)體。膜分離技術(shù)：借助一定孔徑的高分子薄膜，將不同大小、形狀、性質(zhì)的顆粒或分子進(jìn)行分離的技術(shù)。酶促破碎法：通過細(xì)胞本身的酶系或外加

2、酶制劑的催化作用，使細(xì)胞外層結(jié)構(gòu)受到破壞，而達(dá)到細(xì)胞破碎的方法。結(jié)晶：是指物質(zhì)以晶體的狀態(tài)從蒸汽或溶液中析出的過程。萃取分離：利用溶質(zhì)在互不相溶的兩相之間分配系數(shù)的不同而使溶質(zhì)得到純化或濃縮的方法。酶分子修飾：通過各種方法使酶分子的結(jié)構(gòu)發(fā)生某些改變，從而改變酶的某些特性和功能的技術(shù)過程稱為酶分子修飾。大分子結(jié)合修飾：采用水溶性大分子與酶的側(cè)鏈基團(tuán)共價結(jié)合，使酶分子的空間構(gòu)象發(fā)生改變，從而改變酶的催化特性的方法。肽鏈有限水解修飾：肽鏈的水

3、解在限定的肽鍵上進(jìn)行，稱為肽鏈有限水解。利用肽鏈的有限水解，其分子質(zhì)量減少，既可以在基本保持酶活力的同時使酶的抗原性降低或消失，又可以使酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生某些精細(xì)的改變，從而改變酶的特性和功能的方法，稱為肽鏈有限水解修飾。氨基酸置換修飾：將酶分子肽鏈上的某一個氨基酸置換成另一個氨基酸，從而改變酶的催化特性的修飾方法。原生質(zhì)體融合育種：就是把兩個親本的細(xì)胞分別去掉細(xì)胞壁，獲得原生質(zhì)體，將兩親本的原生質(zhì)體在高滲條件下混合，由聚乙二醇（PEG）

4、作為助融劑，使它們互相凝集，發(fā)生細(xì)胞質(zhì)融合，接著兩親本基因組由接觸到交換，從而實(shí)現(xiàn)遺傳重組的方法進(jìn)行育種基因工程育種：改變細(xì)胞調(diào)節(jié)基因，使菌種由誘導(dǎo)型變?yōu)榻M成型。增加結(jié)構(gòu)基因的拷貝數(shù)，增加細(xì)胞專一性酶的生產(chǎn).組成酶：細(xì)胞固有的酶類。誘導(dǎo)酶：是細(xì)胞為適應(yīng)外來底物或其結(jié)構(gòu)類似物而臨時合成的一類酶。分解代謝物阻遏：指細(xì)胞內(nèi)同時有兩種分解底物（碳源或氮源）存在時，利用快的那種分解底物會阻遏利用慢的底物的有關(guān)酶合成的現(xiàn)象反饋?zhàn)瓒簦好复呋磻?yīng)的產(chǎn)物

5、或代謝途徑的末端產(chǎn)物使該酶的生物合成受到阻遏的現(xiàn)象反饋抑制：是最終產(chǎn)物抑制作用，在合成過程中，有些微生物合成途徑的終點(diǎn)產(chǎn)物對該途徑酶的活性調(diào)節(jié)，所引起的抑制作用。發(fā)酵動力學(xué)：研究發(fā)酵過程中細(xì)胞生長速率、產(chǎn)物生成速率、基質(zhì)消耗速率以及環(huán)境因素對這些速率的影響的學(xué)科。細(xì)胞定向進(jìn)化：是在細(xì)胞水平上進(jìn)行定向進(jìn)化的過程，以各種細(xì)胞為進(jìn)化對象，目的是改良細(xì)胞的各種特征，主要包括微生物細(xì)胞的定向進(jìn)化、動物細(xì)胞的定向進(jìn)化、植物細(xì)胞的定向進(jìn)化等。酶反應(yīng)器

6、：用于酶進(jìn)行催化反應(yīng)的容器及其附屬設(shè)備。固定化酶膜反應(yīng)器：由膜狀或板狀固定化酶或固定化微生物組裝的反應(yīng)器。1.何謂酶工程，試述其主要內(nèi)容和任務(wù)。答：酶的生產(chǎn)、改性與應(yīng)用的技術(shù)過程稱為酶工程。酶的生產(chǎn)：微生物發(fā)酵產(chǎn)酶、動植物培養(yǎng)產(chǎn)酶、酶的提取和分離純化.酶的改性：酶分子修飾、酶固定化、酶非水相催化和酶的定向進(jìn)化酶的應(yīng)用：通過酶的催化作用獲得人們所需的酶，并通過各種方法使酶的催化特性得以改進(jìn)，充分發(fā)揮其催化功能。酶工程的內(nèi)容：微生物細(xì)胞發(fā)酵

7、產(chǎn)酶，動植物細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)酶，酶的提取與分離純化，酶分子的修飾，酶、細(xì)胞、原生質(zhì)體固定化，酶非水相催化，酶定向進(jìn)化，酶反應(yīng)器和酶的應(yīng)用等。酶工程的任務(wù)：經(jīng)過預(yù)先設(shè)計，通過人工操作獲得人們所需的酶，并通過各種方法使酶的催化特性得以改進(jìn)，充分發(fā)揮其催化功能。3、影響酶催化作用的主要因素。一、底物濃度的影響二、酶濃度的影響三、溫度的影響四、pH的影響五、抑制劑的影響六、激活劑的影響4、酶活力單位和酶比活力的概念。3缺點(diǎn)：只適合作用于小分子底物和產(chǎn)

8、物的酶。共價結(jié)合法：結(jié)合牢固，不易脫落，可連續(xù)使用較長的時間載體活化操作復(fù)雜，對酶的活性有影響。交聯(lián)法：交聯(lián)法制備的固定化酶或固定化菌體結(jié)合牢固，可以長時間使用。但由于交聯(lián)反應(yīng)條件較激烈，酶分子的多個基因被交聯(lián)，致使酶活力損失較大，而且制備成的固定化酶或固定化菌體的顆粒較小，給使用帶來不便。交聯(lián)法也用于含酶菌體或菌體碎片的固定化。2、酶固定化后性質(zhì)會發(fā)生什么變化？原因是什么？酶固定化后穩(wěn)定性提高中包括哪幾方面的穩(wěn)定性？（一）酶的活性：通

9、常低于天然酶（有例外）。（二）酶的穩(wěn)定性酶的耐熱性、對變性劑、抑制劑、蛋白酶的抵抗力增加，固定化可以增強(qiáng)貯存穩(wěn)定性和操作穩(wěn)定性。可能的原因：①固定化增加了酶活性構(gòu)象的牢固程度，可防止酶分子伸展變形；②抑制酶的自身降解。③固定化部分阻擋了外界不利因素對酶的侵襲。（三）酶的最適溫度最適溫度與酶穩(wěn)定性有關(guān)。多數(shù)酶固定化后熱穩(wěn)定性上升，最適溫度也上升（有例外）。（四）酶的最適pH帶負(fù)電荷載體：最適pH向堿性偏移。帶正電荷載體：最適pH向酸性偏移

10、（五）酶的動力學(xué)特征固定化酶的表觀米氏常數(shù)Km隨載體的帶電性能變化。固定化載體與底物電荷相反固定化酶的表觀Km值降低。固定化載體與底物電荷相同固定化酶的表觀Km值顯著增加。（六）酶的作用專一性與自然酶基本相同。但大分子底物難于接近酶分子，導(dǎo)致酶的專一性發(fā)生改變。3、細(xì)胞固定化的方法有哪些？細(xì)胞種類多種多樣，大小和特征各不相同，故此細(xì)胞固定化的方法也有多種。歸納起來，主要可分為吸附法和包埋法兩大類方法。吸附法簡介：物理吸附法主要是利用細(xì)胞

11、與載體之間的靜電引力和專一的親和力作用，使細(xì)胞固定在不同的載體（如硅藻土、陶瓷、玻璃和塑料）上。包埋法：包埋法可分為凝膠包埋法和半透膜包埋法。凝膠包埋法是應(yīng)用最廣泛的細(xì)胞固定化方法，各種微生物、動植物細(xì)胞都可用此方法固定化。一般采用的載體為瓊脂、海藻酸鈣、角叉菜膠、明膠、聚丙烯酰胺等。其中聚丙烯酰胺應(yīng)用最早。特點(diǎn)：包埋法固定細(xì)胞具有很多優(yōu)點(diǎn)，如：方法簡便、條件溫和，對細(xì)胞活性影響小，穩(wěn)定性好、機(jī)械強(qiáng)度較好和包埋容量較高等。但此法也有缺點(diǎn)