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1、1、工业用酶要求酶具有良好的热稳定性，你如何获得热稳定性较高的酶？答：从极端热环境中筛选耐热微生物，这些微生物可能含有我们所需要的酶； 对酶分子进行修饰，提高酶分子的热稳定性；利用定点突变技术改变酶分子的结构，提高酶分子的热稳定性。改变酶的催化体系中的介质，采用非水相催化。通过酶的定向进化技术提高酶的热稳定性。2、固定化细胞发酵产酶有哪些优点？答：（1）细胞流失少，使用寿命长，提高设备利用率（2）细胞密度大，产量大（3）由于载体的保护，细胞的耐受性增强（4）便于条件控制，简化操作，易于自动化生产（5）催化产物少了细胞的干扰，易于分离提纯（6）由于使用周期延长，使成本降低。3、如何检查一种酶的制
2、剂是否达到了纯的制剂？试用所学过的知识加以论述。 答：要检测酶的制剂是否达到纯的制剂（即不含杂质及杂质酶），可以有以下几 种方法：（1）层析法：包括纸层析、凝胶层析、柱层析及亲和层析（2）电泳法：包括 SDS 凝胶电泳法和聚丙烯酰胺凝胶电泳法（3）超离心法：不同的酶分子大小不同，在重力场中具有不同的沉降系数，从 而可以通过超离心方法分离目的酶与杂质酶。（4）免疫反应法：由于酶分子可作为一种抗原物质，而抗原与抗体之间具有专 一的亲和力，故可选用目的酶的抗体与酶制剂进行免疫扩散或免疫电泳， 从而判断酶的制剂是否纯净。（5）氨基酸序列分析法：采用特定的化学物质从酶的N末端将氨基酸残基逐个 水解下来，
3、最终可获知该酶的氨基酸序列，从而也可以判断出酶制剂是否 纯净。4、酶在很多领域有着广泛的应用，请举四例说明。答：酶在医药方面的应用：测定血清中谷丙转氨酶的活力用于诊断疾病。酶在食品方面的应用：葡萄糖氧化酶用于食品除氧保鲜。酶在轻工化工方面的应用：延胡索酸酶用于生产L-苹果酸。酶在环境保护方面的应用：利用胆碱酯酶测定有机磷农药污染。酶在生物技术方面的应用：DNA聚合酶用于聚合酶链反应。5、列出酶分子的侧链基团修饰时酶蛋白上可和修饰剂结合的功能团，并指出相 应的功能团来自何种氨基酸。答：(1)赖氨酸的刀氨基(2) 天冬氨酸的B羧基或谷氨酸的Y羧基(3) 半胱氨酸的巯基丝氨酸 酪氨酸 苏氨酸上的羟基
4、苯丙氨酸和酪氨酸上的苯环组氨酸上的咪唑基色氨酸上的吲哚基精氨酸上的胍基6、固定化酶和游离酶相比，有何优缺点？优点(1) 易将固定化酶和底物、产物分开，产物溶液中没有酶的残留简化了提纯工 艺(2) 可以在较长的时间内连续使用(3) 反应过程可以严格控制，有利于工艺自动化(4) 提高了酶的稳定性(5) 较能适于多酶反应(6) 酶的使用效率高 产率高 成本低缺点1) 固定化时酶的活力有损失2) 比较适应于水溶性底物7、举例说明酶在医学上有广阔的用途。答:(1)医药用酶：a.消化用酶：a、B淀粉酶、胰酶、胰蛋白酶b.消炎用酶：木瓜蛋白酶、菠萝酶C.溶纤维酶：尿酸酶、链激酶、溶栓酶d.肿瘤用酶：L 天冬
5、酰胺酶、谷氨酰胺酶(2)诊断用酶：a.尿酸酶：用于检测血液和尿液中的尿酸含量b.甘油激酶：由于检测血液中甘油二酯的含量(3)检测用酶：a.脱羧酶：由于检测L 谷氨酸b.虫荧光素酶：用于检测ATP8、酶发酵生产的前提之一，是根据产酶的需要，选育得到性能优良的微生物。说明优良的产酶微生物应当具备的条件。答：酶产量高产酶稳定性好容易培养和管理利于酶的分离纯化安全可靠、无毒性。9、层析在实验室和工业化生产中应用很广泛，何为层析？简述常用的三种层析 分离方法的原理及适用范围。答：层析技术是近代生物化学实验中常用的分析方法之一，任何层析过程都 是在两个相中进行的。一是固定于支持物上的固定相，另一是流经固定
6、相的流 动相，由于样品中各组分理化性质(如溶解度、吸附能力、分子形状、分子所 带电荷的性质和数量、分子表面的特殊基团、分子量等)不同，表现出对固定 相和流动相的亲和力各不相同。当混杂物通过多孔的支持物时，它们受固定相 的阻力和受流动相的推力也不同，各组分移动速度各异并在支持物上集中分布 于不同的区域，从而各组分得以分离。常用的层析分离方法吸附层析；分配层 析；离子交换层析；凝胶层析；亲和层析。10、分子筛、离子交换和亲和层析是三种分离、纯化酶蛋白的方法，你如何根据 所要分离、纯化的酶制剂的性质选择使用。参考答案提纲：、分子筛：以各种多孔凝胶为固定相，利用流动相中所含各种组分的相对分子 质量不同
7、而达到物质分离；、离子交换：利用离子交换剂上的可解离基团（活 性基团）对各种离子的亲和力不同而达到分离目的；、亲和层析：利用生物分 子与配基之间所具有的专一而又可逆的亲和力，使生物分子分离纯化；、分离 纯化步骤组合规律：考虑速度、成本、分辨率等等。11、简述提高产酶量的措施有哪些部分答案：（1）选育优良的产酶细胞；（2）保证发酵工艺条件并根据需要变化情况及时加以 调节控制；（3）添加诱导物；（4）控制阻遏物浓度；（5）添加表面活性剂；添加 产酶促进剂。12、简述酶提取过程的注意事项部分答案：（1）温度：为了防止酶变性失活，提取温度不宜过高。（2）pH:为了增加酶的溶解度，提取时pH应该远离等电
8、点，但也不宜过高 或过低，以防止酶变性失活。（3）提取液的体积：提取液的用量增加可提高提取率，但是过量的提取液，使 酶浓度降低，对进一步分离纯化不利。一般提取液为酶原料的35倍。（4）添加保护剂：为了提高酶的稳定性，可以加适量的作用底物或辅酶，或加 入某些抗氧化剂。13、如何检查一种酶的制剂是否达到了纯的制剂？试用所学过的知识加以论述。（1）层析法：包括纸层析、凝胶层析、柱层析及亲和层析。（2）电泳法：包括 SDS 凝胶电泳法和聚丙烯酰胺凝胶电泳法。（3）超离心法：不同的酶分子大小不同，在重力场中具有不同的沉降系数，从 而可以通过超离心方法分离目的酶与杂质酶。（4）免疫反应法：由于酶分子可作为
9、一种抗原物质，而抗原与抗体之间具有专 一的亲和力，故可选用目的酶的抗体与酶制剂进行免疫扩散或免疫电泳， 从而判断酶的制剂是否纯净。（5）氨基酸序列分析法：采用特定的化学物质从酶的 N 末端将氨基酸残基逐个 水解下来，最终可获知该酶的氨基酸序列，从而也可以判断出酶制剂是否 纯净。14、什么是蛋白质的定向进化？ 它不需事先了解酶的空间结构和催化机制，通过人为地创造特殊的条件，模拟自 然进化机制（随机突变、重组和自然选择），在体外改造酶基因，并定向选择出所 需性质的突变酶。在待进化酶基因的PCR扩增反应中，利用TaqDNA聚合酶不具有3, _5校对功 能的性质，配合适当条件，以很低的比率向目的基因中
10、随机引入突变，构建突变 库，凭借定向的选择方法，选出所需性质的优化酶（或蛋白质），从而排除其他突 变体。定向进化的基本规则是“获取你所筛选的突变体”。定向进化=随机突变+选择。15、酶的合成模式有哪些，影响酶生物合成模式的主要因素？ 分析比较细胞生长与酶产生的关系, 可以把酶生物合成的模式分为 4 种类 型。即同步合成型，延续合成型，中期合成型和滞后合成型（1）同步合成型：酶的生物合成与细胞生长同步进行的一种酶生物合成模式。该 类型酶的生物合成速度与细胞生长速度紧密联系， 又称为生长偶联型。（2）延续合成型：酶的生物合成在细胞的生长阶段开始，在细胞生长进入平衡期 后，酶还可以延续合成一段较长时
11、间。属于该类型的酶可以是组成酶，也可以是 诱导酶。属于延续合成型的酶， 其生物合成可以受诱导物的诱导，一般不受分解代 谢物阻遏。该类酶在细胞生长达到平衡期以后，仍然可以延续合成，说明这些酶 所对应的 mRNA 相当稳定，在平衡期以后的相当长的一段时间内仍然可以通过翻 译而合成其所对应的酶。(3) 中期合成型：该类型的酶在细胞生长一段时间以后才开始，而在细胞生长进 入平衡期以后，酶的生物合成也随着停止。中期合成型的酶具有的共同特点是：酶的生物合成受到产物的反馈阻遏作用 或分解代谢物阻遏作用，而酶所对应的 mRNA 稳定性较差。(4) 滞后合成型：此类型酶是在细胞生长一段时间或者进入平衡期以后才开
12、始 其生物合成并大量积累。又称为非生长偶联型。许多水解酶的生物合成都属于这 一类型。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以 后才开始合成，主要原因是由于受到培养基中存在的阻遏物的阻遏作用。综上所述，酶所对应的mRNA的稳定性以及培养基中阻遏物的存在是影响酶 生物合成模式的主要因素。16、分离纯化酶的方案如何设计？先选用粗放、快速、有利于缩小样品体积的方法。后选用精确、费时、需样 品少的方法。(1) 已知的酶，可依照已发表的步骤进行，有问题再作改进。 通常都是以硫酸 铵分级-胶体过滤-离子交换为骨干，再加上其它方法，组成全部流程。(2) 对完全未知的酶，可循此骨干先试行纯
13、化，看其结果如何再加改进。(3) 不要忘记利用该酶的特殊性质来纯化，如在其 pI 沉淀性、特別的疏水性、 有专一的抑制剂或热稳定性等。根据有效成分和杂质之间理化性质的差异a) 调节溶解度：沉淀法b) 根据分子大小、形状的不同：离心分离，膜分离，凝胶过滤c) 根据分子电荷性质的不同：离子交换层析，电泳d) 根据专一性结合的方法：亲和层析e) 其它：吸附层析，疏水层析17、如何评价一个纯化方案的优劣？1) 酶活力测定：纯化的每一步都要进行酶活测定，确定方法的有效；2) 蛋白质浓度测定：用紫外吸收法、双缩脲法、酚试剂(Folin-酚)测定法、考马斯亮蓝染色法等方法测定酶液中的蛋白质的浓度；3) 计算几个参数：综合前面的两个参数，计算比活力、提纯倍数、总活力、 回收率等四个参数，从而对酶的提取方法进行评价。18、
