《酶工程》 课后习题答案.docx

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1、第一章酶工程基础1.名词解释：酶工程、比活力、酶活力、酶活国际单位、酶反应动力学①　酶工程：由酶学与化学工程技术、基因工程技术、微生物学技术相结合而产生的一门新技术，是工业上有目的地设计一定的反应器和反应条件，利用酶的催化功能，在常温常压下催化化学反应，生产人类所需产品或服务于其它目的地一门应用技术。②　比活力：指在特定条件下，单位质量的蛋白质或RNA所拥有的酶活力单位数。③　酶活力：也称为酶活性，是指酶催化某一化学反应的能力。其大小可用在一定条件下，酶催化某一化学反应的速度来表示，酶催化反应速度愈大，酶活力愈高。④　

2、酶活国际单位:1961年国际酶学会议规定：在特定条件(25℃，其它为最适条件)下，每分钟内能转化1μmol底物或催化1μmol产物形成所需要的酶量为1个酶活力单位，即为国际单位（IU）。⑤　酶反应动力学:指主要研究酶反应速度规律及各种因素对酶反应速度影响的科学。2.说说酶的研究简史酶的研究简史如下：(1)不清楚的应用：酿酒、造酱、制饴、治病等。(2)酶学的产生：1777年，意大利物理学家Spallanzani的山鹰实验；1822年，美国外科医生Beaumont研究食物在胃里的消化；19世纪30年代，德国科学家施旺获得胃

3、蛋白酶。1684年，比利时医生Helment提出ferment—引起酿酒过程中物质变化的因素（酵素）；1833年，法国化学家Payen和Person用酒精处理麦芽抽提液，得到淀粉酶；1878年，德国科学家Kűhne提出enzyme—从活生物体中分离得到的酶，意思是“在酵母中”（希腊文）。(3)酶学的迅速发展（理论研究）：1926年,美国康乃尔大学的”独臂学者”萨姆纳博士从刀豆中提取出脲酶结晶，并证明具有蛋白质的性质;1930年，美国的生物化学家Northrop分离得到了胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶结晶，确立了酶的化

4、学本质。3.说说酶工程的发展概况I.酶工程发展如下：①1894年，日本的高峰让吉用米曲霉制备淀粉酶，酶技术走向商业化：②1908年，德国的Rohm用动物胰脏制得胰蛋白酶，皮革软化及洗涤；③1911年，Wallerstein从木瓜中获得木瓜蛋白酶，用于啤酒的澄清；④1949年，用微生物液体深层培养法进行a－淀粉酶的发酵生产，揭开了近代酶工业的序幕；⑤1960年，法国科学家Jacob和Monod提出的操纵子学说，阐明了酶生物合成的调节机制，通过酶的诱导和解除阻遏，可显著提高酶的产量；⑥1971年各国科学家开始使用“酶工程”

5、这一名词。II.在酶的应用过程中，人们注意到酶的一些不足之处，如：稳定性差，对强酸碱敏感，只能使用一次，分离纯化困难等，解决的方法之一是固定化。固定化技术的发展经历如下历程：①1916年，Nelson和Griffin发现蔗糖酶吸附到骨炭上仍具催化活性；②1969年，日本千佃一郎首次在工业规模上用固定化氨基酰化酶从DL-氨基酸生产L－氨基酸；③1971年，第一届国际酶工程会议在美国召开，会议的主题是固定化酶。4.酶的催化特点酶催化作用特性有：①极高的催化效率：在37℃或更低的温度下，酶的催化速度是没有催化剂的化学反应速率

6、的1012-1020倍；②高度的专一性：一种酶仅作用于一种或一类化合物，或一定的化学键，催化一定的化学反应并生成一定的产物；③活性的不稳定性：酶的催化反应需要温和的条件，强酸、强碱、高温等条件都能使酶破坏而完全失去活性，所以酶作用一般都要求比较温和的条件，如常温、常压、接近中性的酸碱度等；④活性的可调节性：酶的催化活性是受调节和控制的酶促反应受多种因素的调控，以适应机体对不断变化的内外环境和生命活动的需要。其中包括三方面的调节，a.对酶生成与降解量的调节;b.酶催化效力的调节;c.通过改变底物浓度对酶进行调节等。5.简

7、要说说影响酶催化作用的因素影响酶催化作用的因素有内因和外因，内因有：酶浓度、底物浓度和产物浓度；外因有：温度、PH、激活剂和抑制剂。①　底物浓度：当底物浓度很低时，反应速度随底物浓度的增加而急剧加快，两者呈正比关系，表现为一级反应；随着底物浓度的升高，反应速度不再呈正比例加快，反应速度增加的幅度不断下降；如果继续加大底物浓度，反应速度不再增加，表现为零级反应，此时，无论底物浓度增加多大，反应速度也不再增加。②　产物浓度：生物代谢过程中产生的中间产物或终产物是酶的变构剂，使酶变构而影响酶的反应速度，即反馈调节作用。③　酶

8、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。④　温度：在一定温度范围内，反应速度随温度升高而加快，一般温度每升高10℃，反应速率大约增加一倍；超过一定范围，较高温度会引起酶三维结构变化，甚至变性，导致催化活性下降，反应速度反而随温度上升而减缓。⑤　PH：酶分子处于最适PH时，催化反应速度达最大值；当反应介质PH偏