酶工程

酶工程第一章测试试题卷

一、填空 (每空1分,共20分) 1. 2.

1878年,____首次将酵母中酒精发酵的物质称为酶.

1913年,Michaelis和Menten根据中间产物学说,推导出酶催化反应的基本动力学方程----米氏方程,可用公式表示为_______. 3.

1982年Thomas Cech等人发现四膜虫的

rRNA可以在没有蛋白质存在的情况下

RNA的发现改变了传

自身催化切除内含子,完成加工过程.这一具有催化活性的 统的酶的化学本质是____________的概念。 4. 5. 6. 7. 8. 9.

对同一种酶可同时采用系统命名和_____命名两种方法. 乳酸脱氢酶可标识为[EC1.1.1.2],其中EC代表_________. 催化L-谷氨酸 D—谷氨酸的酶属于________酶. 核酸类酶的基本组成单位是_________.

酶的有机辅助因子在催化过程中起_______________的作用. 在酶的二级结构β—片状折叠中,________式结构更稳定.

10. 酶的绝对专一性又称为___________专一性.

11. PH对酶的影响主要是影响到了氨基酸的________状态.

12. 在测酶活力时,为了使酶反应速度不受底物浓度底限制,反应系统应使用足够高的

底物浓度,一般要求:__________.

13. 酶分离纯化整个工作包括三个基本环节:抽取纯化和________. 14. 工业应用的三大酶制剂是蛋白酶 ________和脂肪酶.

15 核酸类酶催化反应的类型,可以将R-酶分为三类:剪切酶,剪接酶和________酶. 16、具有不同分子形式但却催化相同反应的酶称为__________.

17、每毫克蛋白或RNA中所具有的酶活力数称为酶的_______.用u/mg表示. 18、酶制剂可分为液体酶制剂,固体酶制剂,纯酶制剂和_______酶制剂. 二. 选择题 (每题2分,共10分)

1. 谷氨酸脱氢酶可有以下四种底物,由Km推断它的最适底物是 ( ). A. 谷氨酸Km= 0.12 B. α-酮戊二酸Km=2.0 C. NAD氧化形 Km=0.025 D. NAD 还原形 Km=0.018

1

2. D E A B C F G

图示抑制模式属于:()

A累积反馈抑制 Ｂ 无分支途径中酶活性反馈抑制 C 顺序反馈抑制 D 协调反馈抑制

3．有A.B两种蛋白酶样品,A样品32mg,酶活力单位数为180U.B样品52mg ,酶活力单位数为190U,则两样品纯度为:

AA> B B. A

4．某酶四种底物的Km 如下,与酶亲和力最大的底物是: ( ) A 2.5 ×10-2 B 4.4× 10-1 C 8.8×10-2 D 5.0×10-6 5．从世界范围看,酶制剂在哪一行业中的应用占比例最高?( ) A 淀粉业 B 乳制品 C 洗涤剂业 D 制酒业 三. 名词解释 (每题3分,共12分)

1. 调节酶 2.别构效应 3.固定化酶 四. 判断题(每题1分,共7分)

2. 1/Km越大,酶与底物亲和力越大。（）

3. 酶的最适温度是一个固定不变的常数,其数值不受底物的种类.作用时间而改变。

（）

4. 盐析法分离蛋白质时,应将溶液PH调至蛋白质等电点附近。（） 5. 酶浓度越高,酶结晶越大。（） 6. 调节酶就是别构酶。（）

7. 大肠杆菌丙酮酸脱氢酶是多酶复合体。（） 五. 说明题(共6分)

1、图示并说明竞争性抑制和非竞争性抑制的区别.(6分）

六. 简答题 (共21分)

1、简介酶分子中氨基酸残基种类及作用.(8分)

2、请比较说明吸附层析、离子交换层析、凝胶层析、亲和层析的原理.(8分) 3、固定化酶的制备原则是什么?(5分)

2

酶工程第一章测试参考答案

一填空 (每空1分,共18分)

1.库尼 2.v=vmax[S]/Km+[S] 3.酶是具有生物催化功能的蛋白质. 4.习惯 5.国际酶学委员会 6.异构酶

7.核糖核苷酸8.传递电子原子和基团的作用.9.反平行

10.立体异构11.解离 12.[S]>5Km 13.制剂. 14淀粉酶 15多功能酶16同工酶 17酶的比活力.18固定化酶制剂

二. 选择题 (每题3分,共15分) 1.D 2.D 3.A. 4D 5.C

三. 名词解释 (每题5分,共15分)

1. 调节酶: 在代谢途径和物质转化体系中起调节作用的关键酶.

2. 别构效应:一种化合物与酶的活性中心以外的部位结合,引起酶的构象发生变化的现

象.

3. 固定化酶:在一定空间内呈闭锁状态存在的酶,能连续地进行反应,反应后酶可以回收

重复使用.

四. 判断题(每题2分,共14分)

1. 正确 2.错误 3. 正确 4. 错误 5. 错误 6. 正确 7. 正确

五、图示说明题(共12分)

1. 图示并说明竞争性抑制和非竞争性抑制的区别.(6分)

竞争性抑制剂结构往往与正常底物非常相似,从而与底物竞争酶分子上同一个结合部位(活性中心),阻止底物和酶的结合.因而酶不能与抑制剂和底物同时结合.ESI复合物缺乏反应活性基团不能继续分解成产物,形成死端复合物.(图4分,解释2分)

不论底物分子是否与酶结合, 非竞争性抑制剂都能与酶分子结合产生死端复合物. 非竞争性抑制剂与活性中心以外的基团结合,其结构肯与底物分子毫无相关之处,两者没有竞争作用,但ESI不能进一步分解成产物. (图4分,解释2分)

七. 简答题 (共26分)

1. 请比较说明吸附层析、离子交换层析、凝胶层析、亲和层析分离酶的原理.(16分)

层析类型 原理 利用吸附剂对不同物质的吸附力不同吸附层析 而使混合物各组分分离 利用离子交换剂上的可解离基团对各离子交换层析 种离子的亲和力不同而达到分离目的. 是以各种多孔凝胶位固定相,利用溶凝胶层析 液中各组分的相对分子质量不同而进行分离的技术. 利用生物分子与培基之间所具有的专亲和层析 一而又可逆的亲和力使酶等生物大分3

子分离纯化. 2. 固定化酶的制备原则是什么?(10分) (1)维持酶的催化活性和专一性. (2)应有利于生产自动化.连续化. (3)与载体牢固结合

(4)载体不与底物.产物和反应物发生化学反应. (5)成本要低,利于工业使用.

第一、二章知识点习题

1. 固定化细胞就是被限制自由移动的细胞，既细胞受到物理化学等因素约束或限制在一定的空间界限内，但细胞仍保留催化活性并具备能被反复或连续使用的活力。是在酶固定化基础上发展起来的一项技术。

2. 与游离细胞相比固定化细胞的优点： （1）固定化细胞可以将微生物发酵改为连续酶反应（2）可以获得更高的细胞浓度；（3）细胞可以重复使用；（4）在高稀释率时，不会产生洗脱现象；（5）单位容积的产率高；（6）提高遗传稳定性；（7）细胞不会受到剪切效应的影响。（8）发酵液中菌体含量少，有利与产品的分离纯化。

3. 与固定化酶相比，固定化细胞具有以下优点：（1）免去了破碎细胞提取酶的手续（ 2）酶在细胞内的稳定性较高，完整细胞固定化后酶活性损失少 （3）固定化细胞制备的成本比固定化酶低（4）无需辅酶再生

4. 虽然固定化细胞具有上述许多优点，但也有不足之处，具体表现在：1，仅能利用胞内酶；2，细胞膜、细胞壁和载体都存在着扩散限制作用；3，载体形成的孔隙大小影响高分子底物的通透性；4，可能有副反应。

5. 按固定的细胞类型不同分为三类：（1）微生物；（2）动物；（3）植物。

6. 按细胞的生理状态不同分为两大类：（1）死细胞：包括完整细胞、细胞碎片、细胞器。适用于一种酶催化的反应。（2）活细胞：包括增殖细胞、静止细胞、饥饿细胞。适用于多酶反应，特别是需要辅酶的反应。

7. 细胞固定化方法有：Adsorption（吸附）；covalent bonding（共价结合）；Cross linking

4

（交联）；Entrapment（包埋）、Encapsulation（微胶囊） 。

8. 吸附法的原理：利用载体和细胞表面所带电荷的静电引力（van der Walls forces），使细胞吸附于载体上。吸附法可分为物理吸附和离子吸附两种。该法操作简单，固定化过程对细胞活性影响小。

9. 采用吸附法固定细胞，所用的载体主要有：硅藻土、木屑、多孔玻璃、活性炭、 10. 多孔陶瓷、离子交换树脂和等。塑料

11. 影响吸附固定化的因素：（1）Z-电位 （2）细胞的性质和细胞壁的组成（3）载体的性质（4）pH

12. 共价结合法：利用细胞表面的反应基团（如氨基、羧基、羟基、巯基、咪唑基）与活化的无机或有机载体反应，形成共价键将细胞固定。用该法制备的固定化细胞一般为死细胞。

13. 交联法利用双功能或多功能试剂与细胞表面的反应基团（如氨基、羧基、羟基、巯基、咪唑基）反应，从而使细胞固定。常用的交联剂包括：戊二醛、甲苯二异氰酸酯、双重氮联苯胺。

14. 由于交联试剂的毒性，这一方法具有一定的局限性。

15. 包埋法是细胞固定化最常用的方法。包埋法可以分为：1，微胶囊法：利用半透性聚合物薄膜将细胞包裹起来，形成微型胶囊；2，凝胶包埋法：是在无菌条件下，将生物细胞和胶溶液混合在一起，然后再经过相应的造粒处理，形成直径为1-4mm的胶粒。

16. 常用的包埋剂为：聚丙烯酰胺、琼脂、海藻酸、卡拉胶、二醋酸纤维、三醋酸纤维、明胶等。

17. 固定化方法的比较：吸附法：条件温和、方法简便、载体可再生。但操作稳定性差。共价法：操作稳定性高。但由于试剂的毒性，易引起细胞的破坏。交联法：可得到高细胞浓度，但机械强度低，无法再生，不适于实际应用。包埋法：细胞和载体间没有束缚，固定化后，细胞仍保持较高活力。但这类方法只适用于小分子底物。

18. 固定化细胞由于其用途和制备方法不同，可以是颗粒状、块状、条状、薄膜状或不规则状等。但目前大多数制备成颗粒状珠体。

19. 细胞经固定化后，其最适pH因固定化方法不同而有一些调整。如，用聚丙烯酰胺包埋的大肠杆菌中的天门冬氨酸酶和产氨短杆菌中的延胡索酸酶的最适pH向酸性范围偏移。但用同一方法包埋的大肠杆菌中的青霉素酰胺酶的最适pH则没有变动。

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