第一章 绪论一、名词解释1、酶 ： 是具有生物催化功能的生物大分子2、酶工程：酶的生产与应用的技术过程称为酶工程。它是利用酶的催化作用进行物质转化的技术，是将酶学理论与化工技术、微生物技术结合而形成的新技术，是借助工程学手段利用酶或细胞、细胞器的特定功能提供产品的一门科学 3、核酸类酶：为一类具有生物催化功能的核糖核酸分子。它可以催化本身RNA剪切或剪接作用，还可以催化其他RNA，DNA多糖，酯类等分子进行反应4、蛋白类酶 ： 为一类具有生物催化功能的蛋白质分子，它只能催化其他分子进行反应。 5、酶的生产：是指通过人工操作获得所需酶的技术过程。主要包括微生物发酵产酶，动植物培养产酶，酶提取和分离纯化等6、酶的改性是通过各种方法改进酶的催化特性的技术过程，主要包括酶分子的修饰，酶固定化，酶非水相催化等7、酶的应用 ：是通过酶的催化作用获得人们所需要的物质或者不良物质的技术过程，主要包括酶反应器的选择和设计以及酶在各领域的应用等。8、酶的专一性：又称为特异性，是指酶在催化生化反应时对底物的选择性，即在一定条件下，一种酶只能催化一种或一类结构相似的底物进行某种类型反应的特性。亦即酶只能催化某一类或某一种化学反应。9、酶的转换数：酶的转换数Kp。又称为摩尔催化活性，是指每个酶分子每分钟催化底物转化的分子数二、填空题1、根据分子中起催化作用的主要组分的不同，酶可以分为_和 _两大类。2、核酸类酶分子中起催化作用的主要组分是_，蛋白类酶分子中起催化作用的主要组分是_。3、进行分子内催化作用的核酸类酶可以分为_，_。4、酶活力是_的量度指标，酶的比活力是_的量度指标，酶的转换数的主要组分是_的度量指标。5、非竞争性抑制的特点是最大反应速度Vm_，米氏常数Km_。三、选择题1、酶工程是（ ）的技术过程。A、利用酶的催化作用将底物转化为产物B、通过发酵生产和分离纯化获得所需酶C、酶的生产与应用D、酶在工业上大规模应用2、核酸类酶是（ ）。A、催化RNA进行水解反应的一类酶B、催化RNA进行剪接反应的一类酶C、由RNA组成的一类酶D、分子中起催化作用的主要组分为RNA的一类酶3、RNA剪切酶是（ ）。A、催化其他RNA分子进行反应的酶B、催化其他RNA分子进行剪切反应的R酶C、催化本身RNA分子进行剪切反应的R酶D、催化本身RNA分子进行剪接反应的R酶4、酶的改性是指通过各种方法（ ）的技术过程。A、改进酶的催化特性 B、改变酶的催化特性 C、提高酶的催化效率 D、提高酶的稳定性5、酶的转换数是指（ ）。A、酶催化底物转化成产物的数量B、每个酶分子催化底物转化为产物的分子数C、每个酶分子每分钟催化底物转化为产物的分子数D、每摩尔酶催化底物转化为产物的摩尔数四、判断题（ ）1、相同的酶在不同的pH条件下进行测定时，酶活力不同。（ ）2、竞争性抑制的特点是最大反应速度Vm不变，米氏常数Km 增大。（ ）3、催化两个化合物缩成一个化合物的酶称为合成酶。（ ）4、RNA剪切酶是催化RNA分子进行剪切反应的核酸类酶。（ ）5、水解酶在水溶液中不能催化其逆反应。五、简答题1、何谓酶工程，其主要内容有哪些？2、试述酶活力测定的基本步骤。3、简述影响酶催化作用的主要因素。参考答案第一章一、 填空题1、 蛋白类酶，核酸类酶。2、 蛋白质，核糖核酸。3、 自我剪切酶，自我剪接酶。4、 酶量，酶纯度，酶催化效率。5、 减小，不变。二、 选择题1、C 2、D 3、B 4、A 5、C四、判断题1、（X） 2、（ ） 3、（X） 4、（X） 5、（ ）五、简答题1、答：酶的生产与应用的技术过程称为酶工程。 酶工程的主要内容包括：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、原生质体固定化、酶定向进化、酶反应器和酶的应用等。2、答：酶活力测定通常包括两个阶段。首先在一定条件下，酶与底物反应一段时间，然后再测定反应液中底物或产物的变化量。一般经过如下几个步骤： （1）根据酶催化的专一性，选择适宜的底物，并配制成一定浓度的底物溶液。 （2）根据酶的动力学性质，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。温度可以选择在室温（25）、体温(37)、酶反应最适温度或其他选用的温度；pH应是酶催化反应的最适pH；底物浓度应大于5Km等。 （3）在一定的条件下，将一定量的酶液和底物溶液混合均匀，适时记下反应开始的时间。 （4）反应到一定的时间，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。3、答：酶的催化作用受到底物浓度、酶浓度、温度、pH、激活剂浓度、抑制剂浓度等诸多因素的影响。 （1）底物浓度：在底物浓度较低的情况下，酶催化反应速度与底物浓度成正比，反应速度随着底物浓度的增加而加快。当底物浓度达到一定的数值时，反应速度的上升不再与底物浓度成正比，而是逐步趋向平衡。 （2）酶浓度：在底物浓度足够高的条件下，酶催化反应速度与酶浓度成正比。 （3）温度的影响：每一种酶的催化反应都有其适宜的温度范围和最适温度。在适宜温度范围内，酶才能进行催化反应；在最高温度条件下，酶的催化反应速度达到最大。 （4）pH的影响：酶的催化作用与反应液的pH有很大关系。每一种酶都有各自的适宜pH范围和最适pH。只有在适宜pH范围内，酶才能显示其催化活性在最适pH条件下，酶催化反应速度达到最大。 （5）抑制剂的影响：在抑制剂的条件下，酶的催化活性降低甚至丧失，从而影响酶的催化功能。抑制剂有可逆性抑制剂和不可逆性抑制剂之分。不可逆性抑制剂与酶分子结合后，抑制剂难以除去，酶活性难以恢复。可逆性抑制剂与酶的结合是可逆的，只要将抑制剂除去，酶活性即可恢复。 （6）激活剂的影响：在激活剂的影响下，酶的催化活性提高或者由无性得酶原生成有催化活性的酶。第二章 微生物发酵产酶一、 名词解释1、酶的发酵生产 ：经过预先设计，通过人工操作，利用为生物的生命活动获得所需酶的技术过程 2、转录 ：是在 DNA的指导下的RNA聚合酶的催化下，按照硷基配对的原则，以四种核苷酸为原料合成一条与模板DNA互补的RNA 的过程 3、翻译 ：以mRNA为模板，以各种氨基酸为底物，在核糖体蛋白体上通过各种tRNA，酶和辅助因子的作用，合成多肽链的过程。 4、酶的诱导：加入某些物质使酶的生物合成或加速进行的现象。5、酶的反馈阻遏：是指酶催化反应的产物或代谢途径的末端产物使该酶的生物合成收到阻遏。 6、分解代谢物阻遏 ： 7、发酵动力学：主要研究在发酵过程中细胞生长速度，产物形成速度、基质消耗速度以及环境因素对速度的影响；在酶的发酵生产中,研究酶发酵动力学对于了解酶生物合成模式；发酵条件的优化控制,提高酶产量具有重要的理论指导意义二、填空题1、转录是以为模板，以为底物，在的作用下生成的过程。2、微生物产酶方式可以分为同步合成型，中期合成型，四种。3、生长因素是所必需的。4、莫诺德常数Ks是指生长速率达到时的。5、发酵动力学是研究发酵过程中细胞生长速率，基质消耗速率及其影响因素的学科。三、选择题1、可以通过添加（ ）使分解代谢物阻遏作用解除。A、诱导物 B、激活剂 C、cAMP D、ATP2、在酶发酵过程中添加表面活性剂可以（D ）。A、诱导酶的生物合成 B、阻遏酶的生物合成C、提高酶活力 D、提高细胞透过性3、有些酶在细胞进入平衡期以后还可以继续合成较长的一段时间，这是由于（ ）。A、该酶所对应的mRNA稳定性好 B、该酶所对应的DNA稳定性好C、细胞自溶后使酶分泌出来 D、培养基中还有充足的营养成分4、莫诺德常数是指（ ）A、反应速度达到最大反应速度一半时的底物浓度。B、比生长速率达到最大比生长速率一半时的限制性基质浓度。C、产酶速率达到最大产酶速率一半时的限制性基质浓度。D、细胞生长速率达到最大细胞生长速率一半时的限制性基质浓度。四、判断题（ ）1、固定化细胞在一定的空间范围内生长繁殖，由于细胞密度增大，使生化反应加速，所以能够提高酶活力。（ ）2、某些酶的催化反应产物可以诱导该酶的生物合成。（ ）3、在酶的发酵生产中，为了提高产酶率和缩短发酵周期，最理想的酶合成方式是延续合成型。（ ）4、氨酰-tRNA合成酶具有识别mRNA和tRNA的功能。（ ）5、固定化原生质体与固定化细胞一样可以进行生长繁殖和新陈代谢。五、简答题 1、为什么属于滞后合成型的酶要在细胞生长一段时间甚至进入平衡期以后才开始合成？2、简述微生物发酵产酶培养基的主要组分及其作用。3、简述微生物发酵产酶过程中工艺条件的限制性。4、固定化细胞发酵产酶有哪些特点？5、固定化微生物原生质体发酵产酶有哪些特点？6、试述酵发酵动力学的主要内容。六、综合分析题1、在酵发酵生产过程中，为了提高酶的产率，可以采取哪些措施？第二章参考答案二 填空题1 DNA,核苷三磷酸，依赖DNA的RNA聚合酶，RNA 2 延续合成型，滞后合成型3 细胞生长繁殖，微量有机化合物 4 最大比生长速率一半，限制性基质浓度5 产物生成速率三选择题1C 2D 3A 4B四判断题1错 2 对 3 对 4 错 5错五简答题1 答：属于滞后合成型的酶，之所以要在细胞生长一段时间甚至进入平衡期后才开始合成，主要有两个原因：一是由于酶的生物合成受到培养基中阻遏作用，只有随着细胞的生长，阻遏物几乎被细胞用完而解除阻遏以后，酶才开始大量合成；二是由于该类型酶对所对应的mRNA稳定性好，可以在细胞生长进入平衡期后的相当长的一段时间内，继续进行酶的生物合成。2 答：培养基的主要组成包括：碳源、氮源、无机盐和生长因子等。碳源是指能够为细胞提供碳素化合物的营养物质。在一般情况下，碳源也是为细胞提供能量的能源。碳是构成细胞的主要元素之一，也是所有酶的重要组成元素。所以碳源是酶的生物合成法生产中必不可少的营养物质。氮源是指能向细胞提供氮元素的营养物质。氮元素是各种细胞中蛋白质。核酸等组分的重要组成元素之一，也是各种酶分子的组成元素。氮源是细胞生长、繁殖和酶的生产的必不可少的营养物质。无机盐的主要作用是提供细胞生命活动所必不可缺的各种无机元素，并对细胞内外的PH、氧化还原电位和渗透压起调节作用。生长素是指细胞生长繁殖所必需的微量有机化合物。主要包括各种氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等。氨基酸是蛋白质的组分；嘌呤和嘧啶是核酸和某些辅助酶或辅基的组分；维生素主要是起辅酶作用。3 答：