食品酶学考试重点

食品酶学

一、名词解释

1、酶：酶是一类由活性细胞产生的具有催化作用和高度专一性的特殊蛋白质。

2、生物传感器：由生物识别单元（如酶、微生物、抗体等）和物理转换器相结合所构成的分析仪器。

酶传感器：是由固定化酶与能量转换器（电极、场效应管、离子选择场效应管等）密切结合而成的传感装置，是生物传感器的一种。

3、盐析：一般是指溶液中加入无机盐类而使某种物质溶解度降低而析出的过程。 4、生物因子：指细胞生长繁殖所必须不可缺的微量有机化合物。

6、酶活：在一定条件下,一定时间内将一定量的底物转化为产物所需的酶量。 7、酶原：不具有活性的酶的前体。

8、酶比活力（specific activity）：单位蛋白质（毫克蛋白质或毫克蛋白氮）所含有的酶活力（单位/毫克蛋白）

9、酶的固定化：采用各种方法，将酶或菌体与不溶性载体结合的过程。 10、固定化酶：固定在一定载体上，并在一定空间范围内进行催化反应的酶。

11、辅基：酶的辅因子或结合蛋白质的非蛋白部分（其中较小的非蛋白质部分称辅基），与酶或蛋白质结合的非常紧密，用透析法不能除去。

12、单体酶：仅有一个活性中心的多肽链构成的酶，一般是由一条多肽链组成，如溶菌酶。

13、寡聚酶：由几个或多个亚基组成的酶，亚基牢固地连在一起，单个亚基没有催化活性的酶。

14、辅因子：酶蛋白中非蛋白质部分，它可以是无机离子也可以是有机化合物。 15、活性部位：酶分子中直接与底物结合，并和酶催化作用直接有关的部位。 16：产物阻遏作用：由酶催化作用的产物或者代谢途径的末端产物引起的阻遏作用。 17：分解代谢阻遏作用：由分解代谢物（葡萄糖等和其他容易利用的碳源等物质经过分解代谢而产生的物质）引起的阻遏作用。

18、电泳：指带电粒子在电场中向着与其所带电荷性质相反的电极方向移动的过程。 填空题:

1、酶的生产方法：提取分离法、生物合成、化学合成

2、酶的分类：氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂解酶、异构酶、新酶（核酸酶、抗体酶）

3、酶的组成：酶蛋白、辅酶辅基和金属离子 4、辅因子：辅酶、辅基、金属激活剂

5、Km值表示酶与底物之间的亲和程度：Km值大表示亲和程度小，酶的催化活性小；Km值小表示亲和程度大，酶的催化活性高。

6：酶的抑制作用：可逆性抑制（竞争性抑制、非竞争性抑制、反竞争性抑制），不可逆性抑制

7、常见的产酶微生物:细菌、放线菌、霉菌、酵母 8、微生物产酶的方法：固体发酵法、液体发酵法

9：酶的生物合成类型：生长偶联型，部分生长偶联型、非生长偶联型

10：酶的生物合成模式：同步合成型，延续合成型、中期合成型和滞后合成型 11、沉淀方法：盐析法、有机溶剂沉淀、选择性沉淀、等电点沉淀、有机聚合物沉

淀

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12、固定化方法：吸附法、结合法（共价结合、离子结合）、交联法、包埋法（凝胶

包埋、微胶囊包埋）

13、酶传感器：固定化酶膜和换能器组成 14、果胶种类：原果胶、果胶酸、果胶酸脂

15、果胶酶：聚半乳糖醛酸酶、果胶裂解酶、聚半乳糖醛酸裂解酶、果胶酯酶 16：过氧化物酶由单一肽链与一个铁卟啉辅基结合构成的血红蛋白，多数植物过氧

化物酶与碳水化合物结合成为糖基化蛋白

17:过氧化物酶分类：含铁过氧化物酶（正铁血红素过氧化物酶、绿过氧化物酶）、

黄蛋白过氧化物酶 二、简答题

1、提高酶的产量的措施：（1）添加诱导物，在诱导酶的发酵过程中的某个适宜的时机，添加适宜的诱导物，可以显著提高酶的产量；（2）控制阻遏物的浓度，应当控制培养基中葡萄糖等容易利用的碳源的浓度，如采用其他较难利用的碳源如淀粉，也可以补料、分次流加碳源，或添加一定量的环腺苷酸；（3）添加表面活性剂，其在气液界面改善了氧的传递速度，使酶的产量增加（4）添加产酶促进剂。 2、为什么进行酶的固定化？

因为直接应用酶存在不足之处，如酶的稳定性差，酶难于回收，产物分离纯化难等缺点，对酶进行固定化后可像一般化学反应的固体催化剂一样既有酶催化特性，又有一般化学催化剂能回收，反复使用等优点，并可使生产工艺连续化自动化。可提高酶的稳定性，可反复或连续使用，易于和反应物分开，产物溶液无酶残留，简化提纯工艺，增加产物收率，提高产物质量，酶的使用效率提高，成本降低。

3、淀粉酶：a淀粉酶：不规则的分解淀粉、糖原类a-1、4键

糖化型淀粉酶：从非还原性末端以葡萄糖为单位顺次分解淀粉糖原类的a-1、4键。

B-淀粉酶：从非还原性末端以麦芽糖为单位，分解淀粉糖原类的a-1、4键。

4、酶的固定化的方法、优缺点。

固定化酶的制备方法：吸附法、包埋法、结合法和交联法。

（1）吸附法：用固体吸附剂将酶或含酶菌体吸附在其表面上固定的方法。优点：操作简单，条件温和，不会引起酶变性失活，载体廉价易得，可反复使用。缺点：结合能力弱，易解吸。 （2）包埋法：将酶或含酶菌体包埋在各种多孔载体中的固定化的方法。根据载体材料的不同，可分为凝胶包埋法和微胶囊包埋法。凝胶包埋法：酶被包埋在天然凝胶、合成凝胶等中。微胶囊包埋法：酶被包埋在由各种高分子聚合物制成的小球内

（3）结合法：通过载体的功能基团与酶侧链基团上非必需基团结合，制备成的固体酶的方法。以共价键或离子键结合的固定化方法，是固定化酶研究中最活跃的一大类方法。根据酶与载体结合的化学键不同，结合法分为离子键结合法和共价键结合法，具有应用最广、固定化结合牢，酶稳定性好、可连续使用等优点。 （4）交联法（cross-linking）：借助双功能试剂使酶分子之间发生交联作用，形成网状结构的固定化方法。特点：此法与共价结合法一样也是利用共价键固定酶的，所不同的是不使用载体。优点：结合牢固，可以长时间使用；缺点：因交联反应激烈，酶分子多个基团被交联，酶活损失大，颗粒较小，使用不便。

5、果胶酶属于哪类酶？其作用位点及其产物，在生产澄清型果汁中如何合理和有效使用果胶酶?

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果胶酶是分解果胶的多种酶的总称，既是水解酶，又是裂解酶。

作用位点及产物：

（1）聚半乳糖醛酸酶（polygalacturonase, PG）：此类能水解半乳糖醛酸中α-1,4键，生成具有不饱和键的半乳糖醛酸酯

(2)果胶裂解酶：切断果胶分子α-1,4糖苷键，以随机方式解聚高度酯化的果胶，使溶液的粘度快速下降

(3)聚半乳糖醛酸裂解酶（PGL）：也称果胶酸裂解酶。解聚低甲氧基果胶或果胶酸，产物为半乳糖醛酸二聚体，只能裂解贴近游离羧基的糖苷键。 (4)果胶酯酶（PE）使果胶中的甲醇水解，生成果胶酸

澄清型果汁生产：首先测定果胶含量，以确定酶的用量；然后，测定果胶中甲氧基的含量，如果甲氧基含量>7%，属于高度酯化果胶，先用果胶酯酶（PE）处理，再用聚半乳糖醛酸酶（PG）；如果甲氧基含量<7%，直接用PG处理。

6、果胶酶属于哪类酶？其作用位点及其产物，在食品工业中如何合理和有效使用果胶酶？ 果胶酶属于水解酶类。 食品工业中应用：（1）存在于水果或蔬菜中的果胶酶能降解果胶物质，因此在加工需要果胶的食品时应采用高温的方法使果胶酶失活；（2）果胶酶常用于果汁的萃取和澄清，根据需要以及果胶性质采取不同的果胶酶对果胶进行降解，达到澄清的目的。

7、过氧化物酶分布、作用机理及其在食品工业中的应用？经热烫的罐装或冷冻蔬菜在保藏期间产生不良风味的原因?

过氧化物酶分布：在植物细胞中两种形式存在：（1）以可溶形式在于细胞浆中（2）以结合形势在细胞中与细胞壁或细胞器相结合。

过氧化物酶作用机理：H2O2 + AH2 — 2H2O +A，过氧化物酶（供体：过氧化氢、氧化还原酶）催化过氧化氢分解时，同时有氢供体参加。

食品工业中的应用：①过氧化物酶是果疏成熟和衰老的指标：如苹果气调贮藏中，过氧化物酶出现两个峰值，一个在呼吸转折（成熟）；一个在衰老开始。②过氧化物酶的活力与果疏产品，特别是非酸性蔬菜在保藏期间形成的不良风味有关。③过氧化物酶属于最耐热的酶类，在果疏加工中常被当作热处理是否充分的指标

不良风味的原因：在热失活中过氧化物酶分子聚集成寡聚体，分子量增加一倍，这个过程包括酶分子展开和展开的酶分子进一步堆积，血红素基暴露，增加了血红素蛋白非酶催化脂肪氧化的能力，导致不良风味的产生。这一过程非脂肪氧合酶作用（热烫钝化） 8、多酚氧化酶作用的底物有哪些？如何利用和控制酶促褐变

引起褐变的原因：褐变的原因有非酶性的和酶性的，多酚氧化酶是引起食品酶促褐变的主要酶类。多酚氧化物催化反应的最初产物邻-醌相互作用生成高分子量聚合物，与氨基酸或蛋白质作用生成高分子络合物，导致褐色素的生成。 控制酶促褐变：

酶促褐变的三要素：底物、O2、酶

（1）对酶的抑制：多酚氧化酶以酮为辅基的金属蛋白，金属螯合物；如抗坏血酸、柠檬酸、EDTA、果胶作用。

（2）与酶催化生成的反应产物作用：①同邻一二酚氧化产物醌作用的还原剂；如抗坏血酸、SO2、偏重亚硫酸盐。②醌的偶合剂：与醌作用，生成稳定的无色化合物；如半胱氨酸、谷胱氨酸。③与酚类底物作用的化合物；PVP与酚强烈缔合，消去底物。 （3）清除酶作用的底物 （4）热烫处理（灭酶）

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9、举例说明酶在果蔬类食品生产中的应用

⑴提取果疏汁。果浆榨汁前添加一点量果胶酶可以有效地分解果肉组织中的果胶物质，使果汁黏度降低，容易榨汁、过滤，从而提高出汁率。

⑵酶在果疏加工上的新用途。增香、除异味；提取果胶；真空或加压渗酶法处理完整果疏；去除酚类化物；提取蔬菜汁

⑶酶在葡萄酒中的应用。在葡萄酒生产的过程中，已广泛应用酶制剂，主要应用的酶有果胶酶和蛋白酶。

10、常用沉淀法的种类及原理及应用范围？

1） 盐析沉淀法：原理：高盐浓度下盐离子与蛋白质分子争夺水分子，除去蛋白质的水合外壳，降低溶解度而沉淀。适用于：多用于各种蛋白质和酶的纯化。

2） 有机溶剂沉淀法：原理：利用酶等蛋白质在有机溶剂中的溶解度不同而使之分离的方法。适用于：多用于蛋白质、酶、多糖、核酸及生物小分子的分离和纯化。

3） 等电点沉淀：原理：蛋白质在PI时溶解度最低，不同的蛋白质具有不的PI。适用于：用于氨基酸、蛋白质及其他两性介质。

4） 有机聚合物沉淀法：原理：使用非离子型聚合物以及离子型表面活性剂在一定条件下能与酶蛋白直接或间接形成络合物，使蛋白质沉淀析出。适用于：核酸内切酶EcoR1可以PEI分离，PEI至0.2mol kcl存在下，能和EcoR1及相关蛋白凝聚析出。

5） 选择性变性沉淀法：原理：选择一定的条件使溶液中存在的某些杂蛋白质变性下降，而不影响所需蛋白质的方法。适用于：用于除去不耐热或在一定PH值下易变性的蛋白质。 11、简述凝胶过滤层析与凝胶电泳的区别？

凝胶过滤层析是以各种多孔凝胶为固定相，利用溶液中各组分的分子量不同而进行分离的技术。基本原理，大分子物质不能进入凝胶孔内，在凝胶颗粒之间的空隙向下移动，并最先被洗脱出来，小分子物质可自由出入凝胶孔，流程长而后流出层析住。

凝胶电泳以多孔凝胶作为支持物，同时具有电泳和分子筛的双重作用，具有很高分辨率。 12、密度梯度离心和等密度梯度离心的差异？

密度离心法：样品在密度梯度介质中进行离心，使沉降系数比较接近的组分

得以分离的一种区带分离方法，特点是区带内的液相介质密度小于样品的物质颗粒的密度，适宜分离密度相近而分子量大小不同的固相物质。

等密度梯度离心法：根据颗粒的密度不同而进行分离，离心时，在离心介质的密度梯度范围内，不同的物质颗粒或向下沉降，或向上漂浮，达到与其相同的密度时不再移动，形成区带。特点是介质的密度梯度范围包括所有待分离物质的密度，适于分离沉降系数相近，但密度不同的物质。

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13、阻遏及其调控

答：分解代谢物阻遏：当微生物在含有两种能够分解底物的培养基中生长时，利用快的那种分解底物会阻遏利用慢的底物的有关酶的合成的现象。

反馈阻遏:也称末端产物阻遏，催化作用的产物或代谢途径的末端产物使酶的生物合成受阻的现象。 控制方法：

条件控制 （1）添加诱导物：1）酶的作用底物 2）酶作用底物的前体 3）酶的反应产物 4）底物类似物

（2）降低阻遏物浓度 分解代谢物阻遏与解除：终产物阻遏与解除： （3）促进分泌：表面活性剂 （4）添加产酶促进剂：

14、酶的合成模式

1、同步合成型 酶的合成与细胞的生长同步进行。酶的生物合成速度与细胞生长速度紧密联系。特点:（1）酶的合成可以诱导，不受分解代谢物阻遏和反应产物阻遏。（2）当除去诱导物或细胞进入平衡期后，酶的合成立即停止。（3）酶所对应的mRNA很不稳定。

2、滞后合成型 当细胞生长进入平衡期后，才开始合成并大量积累酶。特点：（1）在对数生长期不合成酶（可能受到分解代谢阻遏的影响）；（2）酶所对应的mRNA稳定性高。

3、延续合成型。酶的合成伴随着细胞的生长而开始，生长进入平衡期后，酶又延续合成一段时间。特点：（1）酶的合成可以诱导，不受分解代谢物或产物的阻遏。（2）该酶所对应的mRNA相当稳定。在生长平衡期后仍可继续较长时间用于酶的合成。

4、中期合成型 酶的合成在细胞生长一段时间后才开始，进入平衡期后，酶的合成随之停止。特点：（1）酶的合成受到反馈阻遏；（2）所对应的mRNA不稳定。

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