昌吉市人民医院酶工程 (1)

2021年2月6日发(作者：肝功能八项正常值)

酶工程思考题

第一章




绪论





1
、酶工程的主要任务是什么？


2
、简述酶工程的主要内容。

答：内容包括：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、原生质体的固定化、酶非水相催化、酶定 向进化、
酶反应器和酶的应用。

3
、简述影响酶催化作用的因素。

4
、简述酶活力测定步骤。

答：①选择适宜的底物，并配制成一定浓度的底物溶液




②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

③在一定的条件下，
将一定量的酶液和底物溶液混合均匀，
适时记下反应时
间

④反应到一定时间，
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

5
、为什么要对酶的特性进行改良？如何改良？

6
、两大类酶分类与命名的基础是什么？分类与命名的原则是否相同？

7< br>、酶的比活力、酶的转换数与催化周期、酶结合效率与活力回收率、相对酶活
力这些概念分别有什 么作用？

名词解释：

1
、酶：是具有催化功能的生物大分子。

2
、酶工程：酶的生产、改性与应用的技术过程。

3
、酶活力：在一定条件下，酶所催化的反应初速度。

第二章




微生物发酵产酶





1
、简述用于酶的生产的细胞应具备的条件。

2
、原核生物酶生物 合成调节控制模式的实质分别是什么？在酶的发酵生产中如
何运用？

答：①分解代谢物阻遏作用

实质：
cAMP
通过启动基因对酶生物合成进行调节控制

运用：< br>在培养环境中控制好某些容易降解物质的量，
或在必要时添加一定量
的
cAMP

②酶生物合成的诱导作用

实质：诱导物与阻遏蛋白结合在一起，使阻遏蛋白结构发生改变

运用：在培养基中， 选择对所需酶有诱导作用的碳源，根据酶的特性，诱导
效果和诱导物来源进行选择

③酶生物合成的反馈阻遏作用

实质：阻遏蛋白与共阻遏物特异性结合使阻遏蛋白结构发生变化

运用：在酶的发酵生产中，控制阻遏物浓度能解除阻遏

3
、在
DN A
分子中，与酶的生物合成有密切关系的基因是什么？它们有什么特
点和作用？

4
、在酶的发酵生产中，为什么应尽量控制溶氧速度等于或稍高于耗氧速度？

答：若溶氧速率低于耗氧速率，则造成细胞需氧量不足，必然影响其生长、繁殖

1

和新陈代谢，
使产酶量降低，
然而溶氧量过高也会产生不利影响
（ 抑制某些酶的
生物合成）

5
、在酶的发酵生产中，如何提高酶产量？

6
、在酶的发酵生产中 ，为什么延续合成型是最理想的合成模式？对于其它合成
模式的酶，如何使它们接近延续合成型？

答：
因为延续合成型的酶在发酵过程中没有生长期和产酶期的明显差别，
细胞一< br>开始生长就有酶产生，直至进入生长平衡期后，酶合成还可持续较长一段时间，
对其他合成模式的 酶，
可以通过基因工程、
细胞工程等技术选育得到优良的菌株，
并通过工艺条件的优化 控制，使他们的生物合成模式更接近延续合成型。

7
、什么是生长和产酶动力学？二者的基本动力学方程是什么？

答：
生长动力学：
研究发酵过程中细胞生长速率及各种因素对细胞生长速率的影
响规律。

动力学方程：

产酶动力学：研究发酵过程中细胞产酶速率及各种因素对产酶速率的影 响规律。
动力学方程
;
8
、绘出微生物发酵产酶的一般工艺流程图。

9
、在碳源的选择和使用上，如何注意酶生物合成的调节作用？

名词解释：
细胞活化：
保藏的菌种在用于发酵生产之前，
必须接种于新鲜的固体
培养基上 ，在一定的条件下进行培养，使细胞的生命活性得以恢复。

10
、
酶的生物 合成模式：
①同步合成型②延续合成型③中期合成型④滞后合成型

11
、< br>产酶微生物的特点：
①的产量高②易培养和管理③酶稳定性好④于酶的分离
⑤全可靠、无 毒性

12
、
提高酶产量的措施：
①添诱导物②制阻遏物的浓度③加 表面活性剂④加产酶
促进剂

第三章



动植物细胞培养产酶





1
、简述植物细胞的特性。

①细胞体积较大，比微生物、动物细胞都要大



②细胞生长速率和代谢速率低，生长周期长

③细胞的营养要求较为简单

④细胞的生长以及次级代谢产物的生产要求一定的光照强度和光照时间

⑤细胞对剪切 力敏感，
需要在生物反应器的研制和培养过程的风、
搅拌方面严加
控制

⑥细胞用于生产的目的产物较微生物、动物细胞不同

2
、简述植物细胞培养的特点。

①提高了产酶率

②缩短了周期

③易于管理，减轻劳动强度

④提高了产品质量

3
、简述动物细胞的特性。

①没有细胞壁，细胞适应

环境的能力较差

②细胞体积较微生物大，较植物细胞小

③大部分细胞具有群体效应、锚地依赖性、接触抑制性以及功能全能型

④动物细胞营养要求较复杂

4
、简述动物细胞培养的特点。


2

①主要用于各种功能蛋白质和多肽的生产

②细胞生长较慢

③为了防止微生物污染，培养过程中需添加抗生素

④体积较大，无细胞壁保护、对剪切力敏感

⑤细胞具有锚地依赖性，适宜采用贴壁培养

⑥培养基成分较复杂

⑦原代细胞培养
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代后会退化死亡，需重新分离细胞

动植物细胞 培养：
通过特定技术获得优良的动物和植物细胞，
然后在人工控制条
件的反应器中进行 细胞培养，以获得所需产物的技术过程。

第四章



酶的提取与分离纯化





1
、为什么要对细胞进行破碎？如何破碎？

答：为了获得细胞内的酶，首先 要收集组织、细胞，并进行细胞或组织破碎，破
碎方法：机械破碎法、物理破碎法、化学破碎、酶促破碎

2
、简述影响酶提的主要因素。

①温度


温度过高容易引起酶失活

②
PH


在等电点 的条件下，酶分子的溶解度最小，但
PH
过高或过低都会影响
酶的活性

③提取液的体积



过量的提取液会使酶的浓度降低，不利于分离纯化

3
、简述沉淀分离的主要方法和原理。

4
、简述影响离心分离的主要因素。

①离心力

②离心时间

③温度和
PH



5
、简述层析分离的主要方法和原理。

6
、在离子交换层析中，为什么要对离子交换剂进行处理？如何处理？

答① 去除存储保护剂②离子交换剂是可逆的，
预处理是为了使交换剂带上的可交
换离子转变成所需离 子③离子交换剂通常是干燥的，一般按照下列程序进行处
理：①干燥离子交换剂用水浸泡
2h< br>以上，使之充分溶胀，②用无水离子洗至澄
清后倾去水，③用
4
倍体积的
2mol/LHCL
搅拌浸泡
4h
，用无离子水洗至中性④
用
4< br>倍体积的
2mol/NAOH
搅拌浸泡
4h
，
无离子水洗至中 性备用⑤用适当的试剂
进行转型处理，使离子交换剂所带上的可交换离子转变为所需的离子。

7
、在电泳分离中，颗粒的泳动速度受到哪些因素的影响？

答：
主 要取决于其本身所带的静电荷量，
也受颗粒形状和颗粒大小的影响，
还受
电场强度、溶 液
PH
、离子强度及支持体的特性等外界条件的影响。

名词解释：

酶的提取与分离纯化：
是将酶从细胞或其他含酶原料中提取出来，
在与杂质分开，从而获得所需的酶制品的技术过程。

沉淀分离：
通过改变某些条件或添加某种物 质，
使酶的溶解度降低而从溶液中沉
淀析出，与其他溶质分离的技术过程。

离心分离：
借助于离心机旋转所产生的离心力，
使不同大小、
不同密度的物质分
离的技术过程。

层析分离：
利用混合液中各组分的物理化学性质的不同，
使各组分以不同的比例
分布在两相中。

电泳：带电粒子在电场中向着与其本身所带电荷相反的电极移动的过程。


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