1、华南理工大学酶工程双语考试试题诚信应考,考试作弊将带来严重后果！华南理工大学期末考试酶工程试卷注意事项：1.考前请将密封线内各项信息填写清楚；2.所有答案请直接答在试卷上(或答题纸上)；3考试形式：闭卷；4.本试卷共三大题，满分100分，考试时间120分钟。题 号一二三四五总分得 分评卷人一、填空题(每空1分，共20分)1制备固定化酶最早采用的方法是1953年德国的Grubhofer和Schleith采用聚氨基苯乙烯树脂为载体与羧肽酶、淀粉酶、胃蛋白酶、核糖核酸酶等结合，制成固定化酶。2酶的常见发酵生产方式有两种，一种是液体深层发酵产酶，另一种是固体培养发酵产酶。3乙醇能用于酶的分离是由于有机
2、溶剂的存在会使溶液的介电常数降低，使酶分子表面的水膜破坏，也使其溶解度降低而沉淀析出的结果。4国际酶学委员会根据酶的反应类型而将酶分为六大类，例如常见的谷氨酸脱羧酶是裂解酶，限制性核酸内切酶是水解酶，而丙氨酸消旋酶是异构酶。5对生产酶的菌种来说，我们必须要考虑：一是看它是不是致病菌，二是能够利用廉价原料，发酵周期短，产酶量大，三是菌种不易退化，四是最好选用能产生胞外酶的菌种，有利于酶的分离纯化，回收率高。6酶的生物合成模式多样，其中同步合成型，也常称为生长偶联型，其特点是属于该合成型的酶，其生物合成伴随着细胞的生长而开始；在细胞进入旺盛生长期时，酶大量生成；当细胞生长进入平衡期后，酶的合成随着
3、停止。而滞后合成型，也常称为非生长偶联型，其特点是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。7酶的非水相催化中，必需水是指维持酶分子完整的空间构象所必需的最低水量。8 The property of enzyme usually changes after immobilization, like:Kmincrease、Vmaxdecreaseetc。二、名词解释(每题4分，共20分)1交联型固定化酶借助双功能试剂使酶分子之间发生交联作用，制成网状结构的固定化酶的方法。常用的双功能试剂有戊二醛、己二胺、顺丁烯二酸酐、双偶氮苯等。其中应用最广泛的是戊二醛。交联法
4、制备的固定化酶或固定化菌体结合牢固，可以长时间使用。但由于交联反应条件较激烈，酶分子的多个基团被交联，致使酶活力损失较大，而且制备成的固定化酶或固定化菌体的颗粒较小，给使用带来不便。为此，可将交联法与吸附法或包埋法联合使用，以取长补短。2超滤借助超滤膜将不同大小的物质颗粒或分子分离的技术。超滤膜截留的颗粒直径为20-2000埃，主要用于分离病毒和各种生物大分子。3氨基酸置换修饰将蛋白质中某个氨基酸替换为另一种氨基酸的修饰方法。现在常用的氨基酸置换修饰的方法是定点突变技术。定点突变（site directed mutagenesis）是20世纪80年代发展起来的一种基因操作技术。是指在DNA序列
5、中的某一特定位点上进行碱基的改变从而获得突变基因的操作技术。是蛋白质工程（Protein Engineering）和酶分子组成单位置换修饰中常用的技术。定点突变技术，为氨基酸或核苷酸的置换修饰提供了先进、可靠、行之有效的手段。4 Michaelis constantKm is referred to as the Michaelis constant (米氏常数). When S is equal to Km, the reaction velocity is equal to Vmax/2. The experimentally determined value Km is consider
6、ed a constant that is characteristic of the enzyme and the substrate under specified conditions. It may reflect the affinity of the enzyme for its substrate.5 Fluidized Bed Reactors, FBRIn fluidized bed reactor (FBR), flow of gas and/or substrate keeps the immobilized enzyme particles in a fluidized
7、 state.三、问答题(每题12分，共60分)1 What characteristics of enzyme protein could be used as the groundwork of separation and purification methodology? Please describe the separation and purification techniques which are base on it.Answer as the following tableThe characteristicseparation and purification tech
8、niquesMolecule weightUnltra-filtrationNet chargeElectrophoresisIon exchange chromatographyAffinityAffinity chromatographyExtractionParticle sizeGel chromatographyDensityCentrifugationetc.etc.2 The users of industrial enzyme have an instant demand that the thermo-stability and operational ability of
9、enzyme should be enhanced much more. So how can we get some specific thermophilic enzyme?Outline of answer：1、screening from the specific organism in some extreme hot environment, in which there might exist the objective enzyme;2、Modify the enzyme skeleton, micro-environment or some functional group
10、to enhance the thermo-stability;3、use site-directed mutation (protein engineering) or directed evolution method to change the structure of enzyme. It is operated on the gene level.3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：1、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而达到物质分离；2、离子交换：利用离子交换
11、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；3、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；4、分离纯化步骤组合规律：考虑速度、成本、分辨率等等。4举例说明什么是酶的生物合成过程中基因表达的诱导与阻遏，正调控与负调控模式？（1）诱导：酶合成诱导的现象JacobandMonod的工作：已知分解利用乳糖的酶有：b-半乳糖苷酶；b-半乳糖苷透过酶；硫代半乳糖苷转乙酰酶。实验中：1.大肠杆菌生长在葡萄糖培养基上时，细胞内无上述三种酶合成；2.大肠杆菌生长在唯一碳源乳糖培养基上时，细胞内有上述三种酶合成；当换成葡萄糖培养基时，三种酶基本消失；3
12、.表明菌体生物合成的经济原则：需要时才合成。某些代谢物可以诱导某些酶的合成，是通过促进为该酶编码的基因的表达而进行的，这种现象叫做酶合成的诱导。（2）阻遏：酶合成阻遏的现象JacobandMonod的工作：实验中：1.大肠杆菌生长在无机盐和葡萄糖的培养基上时，检测到细胞内有色氨酸合成酶的存在；2.在上述培养基中加入色氨酸，检测发现细胞内色氨酸合成酶的活性降低，直至消失。3.表明色氨酸的存在阻止了色氨酸合成酶的合成，体现了菌生长的经济原则：不需要就不合成。某些代谢物可以阻止某些酶的合成，是通过阻止为该酶编码的基因的表达而进行的，这种现象叫做酶合成的阻遏。（3）负调控：乳糖操纵子的诱导机制（4）正调控：分解代谢物阻遏调控机制5 Please use the data in the following figure to calculate the specific activity of enzyme after each step of purification, and the total efficiency of the purification process.（8分）answer：specific activity 10、32、200、600、15000unit/mgefficiency 45000/10000045
