酶工程

上传者：方荣惠
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上传时间：2015-05-05
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酶工程

生物学酶工程

酶活力：指在一定条件下，酶所催化的反应初速度。

酶的比活力：在特定条件下，单位质量蛋白质或RNA所具有的酶活力单位数。

酶的提取：在一定条件下，用适当的溶剂处理含酶原料，使酶充分溶解到溶剂中的过程。酶活力单位：在特定条件下，每一分钟催化1mol的底物转化为产物的酶量。

固定化酶：是指固定在一定载体上并在一定的空间范围内进行催化反应的酶。

固定化细胞：固定在载体上并在一定的空间范围内进行生命活动的细胞。

定点突变：在DNA的序列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。

酶的非水相催化：酶在非水介质中的催化作用。

水活度：体系中水的逸度与纯水的逸度之比。

酶分子定向进化：是模拟自然进化过程，在体外进行酶基因的人工随机突变，建立突变基因文库，在人工控制的特殊环境下，定向选择得到具有优良催化特性的酶的突变体的技术过程。定向进化：是模拟自然进化过程，在体外进行酶基因的人工随机突变，并在特定的自然环境条件下进行选择，使进化朝着人们所需的方向生长的技术过程。

层析分离：利用混合液中各组分的物理化学性质（分子的大小和形状，分子的极性，吸附力，分子亲和力，分配系数等）的不同，使各组分以不同比例分布在两相中，其中一个是固定相，另一个是流动相。

电泳分离原理：不同的物质由于其带电性质及其颗粒大小和形状的不同，在一定的电场中它们的移动方向和速度也不同，故可使它们分离。

简答

1，酶活力测定的一般步骤？

（1）选择适宜底物，配制一定浓度的底物溶液。（2）确定催化反应的各个反应参数（温度，底物浓度，激活剂）（3）开始反应，记下反应初始时间（4）定时测定产物的生成量或底物的减少量（化学检测，光学检测，气体检测）（5）及时终止反应（沸水浴，变性剂，改变PH,降温）

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3，固定化酶和游离酶相比，有何优缺点？

优点：（1）在绝大多数的情况下提高了酶的稳定性（2）可以在较长时间内反复使用，有利于工艺的连续化，管道化（3）极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（4）酶反应工程可以严格控制，有利于工艺自动化和微电脑化（5）酶的使用效率提高，产物得率提高，产品质量有保障，成本低。

缺点：（1）酶固定化时酶的活力有所损失，同时也增加了固定化的成本，工艺起始投资大。

（2）比较适应水溶性底物和小分子底物（3）与完整细胞比较，不适于多酶反应，特别是需要辅因子的反应，同时对胞内酶需经分离后，才能固定化。

生物学酶工程

4，酶的非水相催化主要包括哪几种类型？

（1）有机介质的酶催化（2）气相介质的酶催化（3）超灵解流体介质的酶催化（4）离子液介质的酶催化

5，简述常见的有机介质反应体系的类型？

(1)微水介质体系：由有机溶剂和微量的水组成的反应体系（2）与水溶性有机溶剂组成的均一体系：由水和极性较大的有机溶剂相互混溶组成的反应体系（3）与水不溶性有机溶剂组成的两相或多相体系：由谁和疏水性较强的有机溶剂组成的两相或多相反应体系（4）正胶束体系：在大量水溶液中含有少量与水不相混溶的有机溶剂，加入表面活性剂后形成的水包油的微小液滴（5）反胶束体系：在大量与水不相混溶的有机溶剂，含有少量的水溶剂，加入表面活性剂后形成的油包水的微小液滴。

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（1）根据酶的应用形式选择反应器（2）根据酶反应动力学性质选择反应器（3）根据底物或产物的理化性质选择反应器【1】反应底物或产物的分子质量较大时，由于底物或产物难于透过超滤膜的膜孔，所以一般不采用膜反应器【2】反应底物或产物的溶解度较低、粘度较高时，应当选择搅拌罐式反应器或者流化床反应器，而不采用填充床式反应器，以免造成阻塞现象【3】反应底物为气体时，通常选择鼓泡式反应器【4】有些需要小分子物质作为辅酶的酶催化反应，通常不采用膜反应器，以免由于辅酶的流失而影响催化反应的进行（4）其他影响因素

8，酶反应器的设计

（1）确定酶反应器的类型（2）确定反应器的制造材料（3）进行热量衡算（4）进行物料衡算【1】酶反应动力学参数的确定【2】计算底物的用量【3】计算反应液的总体积【4】计算酶用量【5】计算反应器数目