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1、1. 酶生物合成的模式有哪些？哪一种模式较为适合生产的需要？对于其他的合 成模式，应如何调节发酵的条件以使其更为趋近于最佳的模式？ 酶生物合成的模式同步合成型延续合成型中期合成型滞后合成型同步合成型概念：酶的合成与细胞生长同步进行。当细胞进入对数生长期，酶大量产生，细胞生长进入 稳定期后，酶的合成随之停止。特点：属于这种类型的酶，其生物合成可以诱导，但不受分解代谢物阻遏和产物阻遏作用。 延续合成型概念：酶的合成伴随着细胞的生长而开始，但在细胞生长进入平衡之后，酶还可以延续合成 较长的一段时间。特点：这种类型的酶可受诱导但不受分解代谢物阻遏和产物阻遏，其对应的 mRNA 是相当 稳定的。中期合成
2、型概念：酶的合成在细胞生长一段时间以后开始，而在细胞进入平衡期后，酶的合成也随着停 止。特点：酶的合成受到反馈阻遏，而且其所对应的 mRNA 是不稳定的。滞后合成型概念：只有当细胞生长进入平衡期后，酶才开始合成并大量积累。 特点：酶的合成受到分解代谢物阻遏作用。在酶工程生产中为了提高酶的生产率，延长酶的发酵生产周期，酶最理想的生物合成 模式应为部分生长偶联型（延续合成型），因为这类酶在发酵过程中没有明显的生长期和产 酶区的区别，随细胞生长即有酶的产生，直到细胞生长进入平衡期之后酶还可以合成。对于 其他型的酶，要提高酶产率，可以再细胞选育上，工艺条件等方面加以条件控制。对于同步 合成型的酶，可以
3、采用适当的生产工艺，如降低发酵温度以尽量提高其对应的mRNA的稳 定性；对于滞后合成型的酶,在发酵过程中应设法尽量减少甚至借出分解代谢物阻遏，使酶 的合成提早开始，控制葡萄糖等易利用碳源，添加一定量的CAMP；对于中期合成型的酶, 则要在提高mRNA稳定性和解除阻遏两方面进行。控制末端产物浓度，添加末端产物类似物2. 试以基因调节控制理论说明酶生物合成的分解代谢物阻遏作用、诱导作用及 反馈阻遏作用的原理。基因调节控制理论操纵子学说分解代谢物阻遏作用是指容易利用的碳源阻遏某些酶（主要是诱导酶）生物合成的现象酶生物合成的诱导作用是指加进某种物质，使酶的生物合成开始或加速进行的过程酶合成的反馈阻遏作
4、用是指酶催化作用的产物或代谢途径的末端产物使该酶的合成受阻的过程3. 何为酶电极、酶标免疫测定？酶标免疫测定 是指在放射免疫测定的基础上发展起来的一种分析方法，它是将酶作为标记物质，使之和抗 原（或抗体）结合形成酶与抗原（或抗体）复合物，然后再根据待测抗体（或抗原）与复合 物专一且定量的结合关系，通过测定与待测抗体（或抗原）结合的酶的活力，从而计算出待 测抗体（或抗原）的量。酶电极 是最早问世的生物传感器，它是把测定无机离子或低分子量气体的电化学器体（如离子选择 性电极或气敏电极）与酶固定化技术相结合而产生的传感器，使原来仅有测量物理量功能的 电极具备了测量生物化学量的功能，它在生物试样化学成
5、分的检测方面具有良好的选择性和较强的特异性。4. 试以米氏方程说明酶法分析、酶活测定的原理。酶活力测定（Enzyme Assay）分析对象酶一般常测定酶促反应的初速度以确定酶活力。酶单位I： 1961年，国际生化联合会酶委员会建议，一个酶单位为在确定的最适反应条件下,每分钟催化1 uml分子底物变化所需要的酶量。测定原理：酶法分析（Enzyme Analysis ）分析工具一一酶（酶免分析、酶电极）原理：米氏方程：当s P + E许多实验事实证明了E-S复合物的存在。E-S复合物形成的速率与酶和底物的性质有关。二、活化能降低酶催化作用的本质是酶的活性中心与底物分子通过短程非共价力（如氢键，离子
6、键和疏水键 等）的作用，形成E-S反应中间物，其结果使底物的价键状态发生形变或极化，起到激活底物 分子和降低过渡态活化能作用。1趋近和定向效应 趋近效应:在酶促反应中，底物分子结合到酶的活性中心，一方面底物在酶活性中心的有效 浓度大大增加，有利于提高反应速度；定向效应:另一方面，由于活性中心的立体结构和相关基团的诱导和定向作用，使底物分子 中参与反应的基团相互接近，并被严格定向定位，使酶促反应具有高效率和专一性特点。2. 底物变形与张力学说酶（E）与底物（S）结合后，使底物的某些敏感键发生变形，从而使底物分子接近于过度态，降低 反应的活化能;同时,由于底物的诱导,酶分子的构象发生表化，并对底物
7、产生张力作用（多为酶中金属离子 引起）使底物扭曲，促进ES进入过度态。3. 共价催化催化剂通过与底物形成反应活性很高的共价过渡产物，使反应活化能降低，从而提高反应速 度的过程，称为共价催化。酶中参与共价催化的基团主要包括His的咪唑基，Cys的硫基，Asp的羧基，Ser的羟基 等。某些辅酶，如焦磷酸硫胺素和磷酸吡哆醛等也可以参与共价催化作用。4. 酸碱催化 酸-碱催化可分为狭义的酸-碱催化和广义的酸-碱催化。酶参与的酸-碱催化反应一般都是广 义的酸碱催化方式。广义酸碱催化是指通过质子酸提供部分质子,或是通过质子碱接受部分质子的作用，达到 降低反应活化能的过程。广义酸基团（质子供体）广义碱基团（
8、质子受体）His 是酶的酸碱催化作用中最活泼的一个催化功能团。8. 过滤、脱盐及浓缩的主要方法.过滤过滤是借助于过滤介质将不同大小、不同形状的物质分离的技术。其中以各种高分子膜为过 滤介质的过滤称为膜分离技术。过滤技术：1粗滤：颗粒直径2um微滤：颗粒直径0.2 um 2 um分离细菌、灰尘2膜分离技术：超滤：颗粒直径20 A 0.2 um 分离不同分子量的物质反渗透：颗粒直径20 A分离各种离子与小分子物质粗滤可分为常压过滤、加压过滤、减压过滤。为了加快过滤速度，提高分离效果，经常需要 添加助滤剂。常用的有硅藻土、活性炭、纸粕等。膜分离：加压膜分离；电场膜分离（电渗析、离子交换膜电渗析）；扩
9、散膜分离（透析）： 用于酶、蛋白质等大分子的浓缩与脱盐。脱盐可以超滤、透析（扩散膜分离）以及层析法进行脱盐。浓缩酶的浓缩有五种方式：蒸发浓缩、胶过滤浓缩、超滤浓缩、反复冻融浓缩、聚乙二醇浓缩法9. 层析的主要方法，简述疏水作用层析、离子交换层析等各种层析方法分离酶蛋 白的原理。层析是利用混合物中各组分的物理化学性质（分子的大小、形状、分子极性、吸附力、分子 亲和力和分配系数等）的不同，使各组分在层析的固定相和流动相之间的分布程度不同而得 到分离，又称为色谱分离。凝胶层析概念：又称“分子筛、体积排阻色谱”，是根据溶质分子量的大小不同而进行分离的一种相色 谱技术。离子交换层析概念：是利用离子交换剂
10、上的可解离基团对各种离子的亲和力不同，而使不同的蛋白质组分 得以分离的方法。原理：离子交换层析是利用电荷间相互作用使不同蛋白质得以分离疏水层析册盐条件卜一水分FLigmi 心i直水里団低獻条件卜吸附层析概念：是利用吸附剂对不同酶蛋白的吸附力不同，而使混和液中的各种蛋白质得以分离的方 法。原理：表面积较大的吸附剂，在低PH、低离子强度下吸附，在提高PH、增加离子强度的条 件下解吸。康和层析概念：是利用生物分子对之间所具有的专一而又可逆的亲和力而使生物分子分离纯化的技 术。酶与底物，酶与竞争性抑制剂，酶与辅酶之间即是具有专一而又可逆的亲和力的分子对反相色谱和疏水作用色谱10. 纯化表的计算及纯化工
11、艺优劣的评价。11. 酶的固定化：概念、方法及固定化工艺优劣的评价。通过化学或物理的手段将酶或游离细胞定位于限定的空间区域内，使其保持活性并可反 复利用的技术。固定化酶(immobilized enzyme) 固定在载体上并在一定空间范围内进行催化反应的酶。固定化细胞(immobilized cell)固定在载体上并在一定空间范围内进行生命活动(生长、繁殖、新陈代谢)的细胞。固定化方法网格型微囊型吸附法共价偶联法交联法包埋法物理 离子交 吸附法换吸附1.吸附法依据带电的酶或细胞和载体之间的静电作用，使酶吸附于惰性固体的表面或离子交换剂上。1)物理吸附法(physical adsortion)作用力：氢键、疏水键 常用载体：氧化铝、硅藻土、多孔陶瓷、多孔玻璃、硅胶、羟基磷灰石、纤维素等。2)离子结合法(ion binding)作用力：离子键 常用载体：DEAE-纤维素、DEAE-葡聚糖凝胶、CM-纤维素优点：条件温和，操作简便，酶活力损失少。 缺点：结合力弱，易解吸附。2共价偶联法借助共价键将酶的活性非必需侧链基团和载体的功能基团进行
