酶工程实验(英)

酶工程实验(英)

Enzyme engineering experiment

Course code:81024100

Course Title: Enzyme engineering experiment

Credit:2 Semester classes:6

Teaching object: profession of all undergraduate students in biological

Pre-course: Biochemistry、Enzyme engineering

Course Director: Zhu Qizhong. Title: Professor. Degree: Bachelor

Course Description:

Enzyme engineering experiment is the more important skills in one of the courses. This course main studing Separation and purification of enzyme, The immobilized of enzyme and cell,and the chemical modification techniques of enzyme.

Courses assessment:

Course final results= Usually results multiplied by 30% + Examination results at the end

multiplied by 70%

Attendance usually results from the pilot's report of the completion of the decision;

To take final exams open-book examination.

Designated teaching:

Materials

References:

[1]Zhang Longxiang and so on, "biochemical experimental methods and techniques", Beijing,

Higher Education Press, 2001.2, the first edition.

[2]Zhu Qizhong et al,"biochemistry technical guidelines," the city of Urumqi, Xinjiang Health

Science and Technology Press, 1995.9, the first edition

酶工程实验(2010)

酶工程实验(2010)

实验一植物体内过氧化物酶活性的测定 一、目的 过氧化物酶普遍存在于植物组织中,其活性与植物的代谢强度及抗寒、抗病能有一定关系,它在代谢中调控IAA水平,并可作为一种活性氧防御物质,消除机体内产生的H2O2的毒害作用。故在科研上常加以测定。 二、原理 在过氧化氢存在下,过氧化物酶能使愈创木酚氧化,生成茶竭色4-邻甲氧基苯酚,在470nm 波长处测定生成物的吸光度(A)值,即可求出该酶活性。 三、材料、仪器设备及试剂 1. 材料:植物叶片 2. 仪器设备:分光光度计;离心机;离心管;研钵;移液管;移液管架;试管;试管架;洗耳球。 3. 试剂及配制: 0.1mol·L-1磷酸缓冲液(pH7)。

反应液(100ml 0.1mol·L-1磷酸缓冲液(pH6)中加入0.5ml 愈创木酚、1ml 30﹪H2O2,充分摇匀)。 四、实验步骤 1. 酶液提取 称取植物叶片1g,剪碎置于已冷冻过的研钵中,加入少量石英砂,分两次加入总量为10ml pH7磷酸缓冲液,研磨成匀浆后,倒入离心管中,在8000 r / min离心15min,上清液即为粗酶提取液,倒入小试管低温下放置备用。 2. 酶活性测定 吸取反应液3ml 于试管中,加入酶提取液0.02ml(视酶活性可增减加入量),迅速摇匀后倒入光径1cm的比色杯中,以未加酶液之反应液为空白对照,在470nm波长处,以时间扫描方式,测定3min内吸光度值变化,取线性变化部分,计算每分钟吸光度变化值(△A470)。 五、酶活性计算 按下式计算酶的相对活性 △A470 ×酶提取液总量(ml)

酶活性(△A470·g-1Fw·min-1)= ------------------- 样品鲜重(g)×测定时酶液用量(ml) 实验二尿液淀粉酶活力测定(Winslow氏法) 原理】 临床上通常用Winslow氏法测定尿或血清中淀粉酶活力.该法对 淀粉酶活性单位的规定是:在37℃,30分钟,恰好能将0,1%淀粉 溶液1ml水解(指加入碘液后不再呈蓝色或红色)的酶量定为一个活 力单位. 试剂和器材】 1,0.9%氯化钠 2,0.1%淀粉 3,碘化钾-碘溶液(20克碘化钾和10克碘溶于100毫升水中,使 用前稀释10倍)

酶工程习题

第一章 习题: 1、根据分子中起催化作用得主要组分得不同,酶可以分为_______与_______两大类别。 2、核酸类酶分子中起催化作用得主要组分就是________,蛋白类酶分子中起催化作用得主要组分就是___________。 3、进行分子内催化得核酸类酶可以分为_______,_______。 4、酶活力就是_____得量度指标;酶得比活力就是__________得量度指标;酶转换数就是________得量度指标。 5、某酶得分类编号就是EC2、2、1、10,其中EC就是指_______。此酶属于_______类型。 6、醇脱氢酶参与得反应表明无氧气参与( ) 7、酶工程就是_____________得技术过程。 8、酶得转换数就是指 A、酶催化底物转化为产物得数量 B、每个酶分子催化底物转化为产物得分子数 C、每个酶分子每分钟催化底物转化为产物得分子数 D、每摩尔酶催化底物转化为产物得分子数 9、酶得改性就是指____________________________、 第二章 1、名词解释 转录、组成型酶、酶得反馈阻遏、分解代谢物阻遏、生长偶联型 2、微生物产酶模式可以分为同步合成型________、中期合成型、________。 3、可以通过添加( )使分解代谢物阻遏作用解除。 A、诱导物 B 激活剂C、cAMP D、ATP 4、在酶发酵过程中添加表面活性剂可以 A、诱导酶得生物合成 B、阻遏酶得生物合成 C、提高酶活力 D、提高细胞通透性 5、为什么滞后合成型得酶要在细胞生长一段时间甚至进入平衡期以后才开始合成? 6、操纵子就是由_________、_______与启动基因组成得。 7______________与______就是影响酶生物合成模式得主要因素。 8、RNA前体得加工就是指____________ ?6、从如下实验方法与结果分析酶生物合成得调节作用。 实验方法:将大肠杆菌细胞接种于营养肉汤培养基中,于37°C振荡培养,当OD550为0、3时,经培养液分装到4个小三角瓶中,每瓶17ml培养液。于4个三角瓶分别添加 (A)3ml无菌水 (B)1ml乳糖溶液(0、1mol/L)与2ml无菌水 (C)1ml乳糖溶液(0、1mol/L)、1ml葡萄糖溶液(0、1mol/L)与1ml无菌水 (D) 1ml乳糖溶液(0、1mol/L)、1ml葡萄糖溶液(0、1mol/L)与1mlcAMP钠盐溶液 ?然后在相同得条件下于37°C振荡培养2h,分别取样测定β半乳糖苷酶得活力。 ?实验结果(A)与(C)瓶得β半乳糖苷酶得活力为0,(B)瓶与(D)瓶β半乳糖苷

01【课堂笔记】《蛋白质与酶工程》-酶的分离与纯化02部分

第一章酶的分离提取与纯化 1.1离心分离和层析分离 1.1.1酶的提取方法 离心是利用离心机旋转所产生的的离心力以及物质的沉降系数或浮力密度的差异,进行分离浓缩和提纯生物样品的一种方法。 离心分离时,要根据待分离物质以及杂志的颗粒大小、密度和特性的不同,选择适当的离心机、离心方法和离心条件。 1.1.1.1离心机的种类与用途 常速离心机,高速离心机,超速离心机 1)常速离心机:转速<8000 r/min 用途:分离细胞、细胞碎片、培养基残渣 及粗结晶等较大颗粒 2)高速离心机:转速:1~2.5*104 r/min 用途:分离各种沉淀物、细胞碎片 及较大的细胞器 3)超速离心机:转速:2.5~12*104 r/min 用途:用于DNA、RNA、蛋白质 等生物大分子以及细胞器、病毒的分离纯化 1.1.1.2离心方法 差速离心,密度梯度离心,等密度梯度离心 1)差速离心:原理:是采用不同的离心速度和离心时间,是沉降速度不同的颗 粒分不分离的方法。用途:分离沉降系数相差较大的蛋白质分子 2)密度梯度离心原理:不同颗粒之间存在沉降系数差时,在一定离心力作用 下,颗粒各自以一定速度沉降,在密度梯度不同区域上形成区带的方法。 常用介质:蔗糖、甘油 3)等密度梯度离心:原理:当待分离的不同颗粒的密度范围在离心介质的密 度梯度范围内时,不同浮力密度的颗粒在离心力作用下一直移动到与各自浮力密度相等的位置,形成区带。介质:铯盐 1.1.1.3层析分离技术 又称色谱技术,是一种物理的分离方法。利用混合物中的各组分的物理化学性质(分子的大小和形状,分子极性,吸附力,分子亲和力)的不同,使各组分以不同的程度分布在两个相中,其中一个相为固定的(固定相),另一个相则流过固定相(流动相)并使各组分以不同速度一定,从而达到分离 根据分离原理分类 吸附层析、分配层析、离子交换层析、凝胶层析和亲和层析等 1)吸附层析 原理:是利用吸附剂对不同物质的吸附力不同,而使混合物中各组分分离的方法。 2)分配层析 原理:在一个有两相同时存在的溶剂系统中,根据不同物质的分配系数不同而达到分离目的的一种层析技术。

酶工程实验大纲

湖北大学 酶工程实验 (0818800193)实验教学大纲 (第2版) 生命科学学院 生化教研室 2014年7月

前言 课程名称:酶工程实验实验学时:16学时 适用专业:生物工程课程性质:必修 一、实验课程简介 酶工程是生物工程的主要内容之一,是现代酶学和生物工程学相互结合而发展起来的一门新的技术学科。它将酶学、微生物学的基本原理与化工、发酵等工程技术有机结合起来,并随着酶学研究的迅速发展,特别是酶的广泛应用而在国民生产生活中日益发挥着越来越重要的作用。酶工程实验课是生物工程等本科实验教学的一个重要组成部分,通过实验教学可以加强学生对酶工程基本知识和基本理论的理解,掌握现代酶学与相关技术的有关的基本的实验原理与技能。在实验过程中要求学生自己动手,分析思考并完成实验报告。酶工程实验性质有基础性、综合性、设计(创新)性三层次。 二、课程目的 本实验课程主要根据酶工程的三大块内容即酶的生产、酶的改性与酶的应用来设计安排实验,通过这些实验内容,使学生深入理解酶工程课程的基本知识;巩固和加深所学的基本理论;掌握酶工程中基本的操作技能。同时,通过实验培养学生独立观察、思考和分析问题、解决问题和提出问题的能力,养成实事求是、严肃认真的科学态度,以及敢于创新的开拓精神;并在实验中进一步提高学生的科学素养。 三、考核方式及成绩评定标准 考核内容包括实验过程中的操作情况,实验记录及结果的准确性,实验报告的书写及结果分析,思考题的回答情况,仪器设备的使用情况及遵守实验室规章制度的情况等,根据这些方面进行成绩评判和记录,综合给出实验总成绩。 四、实验指导书及主要参考书 1.魏群:生物工程技术实验指导,高等教育出版社,2002年8月。 2.禹邦超:酶工程(附实验),华中师范大学出版社,2007年8月 五、实验项目

蛋白质与酶工程复习资料

酶工程复习提纲 第一章绪论 1.酶及酶工程的概念。 酶:是生物体内一类具有催化活性和特殊空间构象的生物大分子物质。 酶工程:利用酶的催化作用,在一定的生物反应器中,将相应的原料转化成所需产品的一门工程技术。(名词解释) 2.了解酶学的发展历史,尤其是一些关键事件。 1833年,Payen和Persoz发现了淀粉酶。1878年,Kuhne首次将酵母中进行乙醇发酵的物质称为酶。给酶一个统一的名词,叫Enzyme,这个词来自希腊文,其意思“在酵母中”。 1902年,Henri提出中间产物学说。1913年,Michaelis and Menton推导出酶催化反应的基本动力学方程,米氏方程:V=VmS/(Km+S)。1926年,Summer分离纯化得到脲酶结晶。人们开始接受“酶是具有生物催化功能的蛋白质”。Cech and Altman于1982和1983年发现具有催化活性的RNA即核酸类酶,1989年获诺贝尔化学奖。现已鉴定出5000多种酶,上千种酶已得到结晶,而且每年都有新酶被发现。 3.了解酶在医药、食品、轻工业方面的应用。 医药:(1)用酶进行疾病的诊断:通过酶活力变化进行疾病诊断,谷丙转氨酶/谷草转氨酶用于诊断肝病、心肌梗塞等,酶活力升高;葡萄糖氧化酶用于测定血糖含量,诊断糖尿病。 (2)用酶进行疾病的治疗:来源于蛋清、细菌的溶菌酶用于治疗各种细菌性和病毒性疾病;来源于动物、蛇、细菌、酵母等的凝血酶用于治疗各种出血病;来源于蚯蚓、尿液、微生物的纤溶酶用于溶血栓。 (3)用酶制造各种药物:来源于微生物的青霉素酰化酶用于制造半合成青霉素和头孢菌素;来源于动物、植物、微生物的蛋白酶用于生产L-氨基酸。 食品:生产低聚果糖,原料为蔗糖,所需酶为果糖基转移酶、蔗糖酶α(黑曲霉、担子菌);生产低聚异麦芽糖,原料为淀粉,所需酶为α-淀粉酶、β-淀粉酶、真菌α-淀粉酶(米曲霉)、α-葡萄糖苷酶(黑曲霉)、普鲁兰酶、糖化型α-淀粉酶(枯草杆菌)。 轻工业:用酶进行原料处理;用酶生产各种轻工、化工产品;用酶增强产品的使用效果。

酶学与酶工程

Lecture1 酶学与酶工程 1、酶的概念,命名、酶的活性中心 1)酶是由活细胞产生的,具有催化活性和高度转移性的特殊蛋白质,是一类生物催化剂。 酶工程:将酶学理论与化工技术相结合,研究酶的产生和应用的一门新的技术性学科,包括了酶制剂的制备、酶的固定化、酶的修饰与改造及酶反应器等方面。 主要:酶的生产、酶的分离纯化、酶的固定化和酶生物反应器。 化学酶工程:用化学手段修饰、改造、模拟天然酶,使其更适合人们的需要,主要包括天然酶、化学修饰酶、固定化酶以及化学人工合成酶的研究与应用。 生物酶工程:用生物学的方法,特别是基因工程、蛋白质工程和组合库筛选法改造天然酶,创造性能优异的新酶,主要是抗体酶、杂合酶、进化酶和核酸酶的研究与应用。 2)命名:系统命名法!! 催化下列反应酶的命名:ATP+D—葡萄糖→ADP+D—葡萄糖-6-磷酸 该酶的正式系统命名是:ATP:葡萄糖磷酸转移酶,表示该酶催化从ATP中转移一个磷酸到葡萄糖分子上的反应。 它的分类数字是:E.C.2.7.1.1 E.C代表按国际酶学委员会规定的命名 第1个数字(2)代表酶的分类名称(转移酶类) 第2个数字(7)代表亚类(磷酸转移酶类) 第3个数字(1)代表亚亚类(以羟基作为受体的磷酸转移酶类) 第4个数字(1)代表该酶在亚-亚类中的排号(D葡萄糖作为磷酸基的受体) 3)活性中心 必需基团:酶分子中氨基酸残基侧链的化学基团中,一些与酶活性密切相关的基因 酶的活性中心:必需基团在空间结构上彼此靠近,组成具有特定空间结构的区域,能与底物特异结合并将底物转化为产物。 2、酶的分类、组成、结构特点和作用机制 分类:按酶促反应的性质分类(六大类):氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂解酶类、异构酶类、合成酶类 全酶=酶蛋白+辅因子 辅因子包括:有机辅因子(辅酶非共价结合/辅基非共价结合或共价结合)和金属辅因子(金属酶/金属激活酶) 3、酶作为催化剂的显著特点 强大的催化能力:可以加快至1017倍; 没有副反应,酶在较温和的条件下催化反应的进行; 高度的专一性,各种酶都有专一性但是专一程度的严格性上有所差别; 可调节性,包括了抑制剂和激活剂的调节、反馈抑制调节、共价修饰调节和变构调节等;

酶工程实验一

实验目的:①、了解掌握双酶法制备淀粉糖。 ②、掌握用3,5-二硝基水杨酸法测定葡萄糖含量的方法。 目前国内外淀粉糖的生产大都采用双酶法。双酶法生产淀粉糖是以淀粉为原料,先经α-淀粉酶液化成糊精,再用糖化酶催化生成淀粉糖浆。α-淀粉酶又称为液化型淀粉酶,它作用于淀粉时,随机地从淀粉分子内部切开α-1,4葡萄糖苷键,使淀粉水解成糊精和一些还原糖。糖化酶又称为葡萄糖淀粉酶,它作用于淀粉时,从淀粉分子的非还原端开始逐个地水解α-1,4葡萄糖苷键,生成葡萄糖和一些低聚糖。且糖化酶还有一定的水解α-1,6葡萄糖苷键和α-1,3葡萄糖苷键的能力。 1.仪器:恒温水浴器、烧杯、玻璃棒、天平、量筒及其他常规仪器用具。 2.试剂:生粉、α-淀粉酶、糖化酶、0。1mol/L HCI、无水CaCl2、。碘液、活性炭。1.液化: 取12g生粉,加150mL水配制成淀粉浆,加入0.1gCaCl2,2gα-淀粉酶,在75℃温度下保温45min,使淀粉液化成糊精。液化中可每隔3分钟搅拌一下, 每隔15分钟用碘反应检测,观察颜色变为褐色或棕色的情况,记录观察结果。45min后升温至100℃并保温10min。 2.糖化: 将液化淀粉液冷却至55℃~60℃,用0.1m1/LHCl调pH至4.5~5.0,加入0.5g糖化酶,将水浴槽温度升至60℃,保温糖化过夜,使糊精转变为葡萄糖和低聚糖(淀粉糖浆)。 3.脱色: 淀粉糖浆中加入1g活性炭,在80℃下搅拌15min后,抽滤,得浅黄色透明糖液。 4. 所得糖液中葡萄糖含量的测定。取1 m1滤液,加水稀释到10ml,用3,5-二硝基水杨酸法测定葡萄糖含量。

a=(0.406-0.0648)/0.5341=0.64 b=(0.395-0.0648)/0.5341=0.62 实验现象观察 1 6 7 思考题: 1液化时加入0.1gCaCl2的目的是什么? 答:钙离子有提高热稳定性的作用。 2液化后冷却和调pH的目的是什么? 答:盐酸容易挥发,所以要冷却。 调ph是为了提供酶催化的环境。

酶工程实验碱性磷酸酶实验报告

猪肝中碱性磷酸酶的分离纯化及部分性质研究实验报告 摘要:碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,简称ALP)广泛存在于微生物和动物体内,是一种非特异性磷酸单酯酶。本实验材料取自猪肝,采用有机溶剂沉淀分离纯化其中所含的碱性磷酸酶,运用终止法和考马斯亮蓝法测定其酶活力和蛋白质含量。根据酶活力变化,进行不同温度,PH对该酶的影响的实验,得出最适温度和最适PH。 关键词:碱性磷酸酶;有机溶剂沉淀;酶活力;PH;温度 1 前言 碱性磷酸酶是广泛分布于人体肝脏、骨骼、肠、肾和胎盘等组织经肝脏向胆外排出的一种酶。碱性磷酸酶是一种能够将对应底物去磷酸化的酶,即通过水解磷酸单酯将底物分子上的磷酸基团除去,并生成磷酸根离子和自由的羟基,这类底物包括核酸、蛋白、生物碱等。而该脱去磷酸基团的过程被称为去磷酸化或脱磷酸化。本实验中所用的猪肝中的碱性磷酸酶含量颇高,且其活性可在较长时间内得以保持。 1.1实验目的 掌握以有机溶剂分离技术提取蛋白质及酶的原理和方法;酶蛋白纯化过程中的活性、比活性、得率及纯化倍数的概念及计算;了解AKP的临床意义及纯化蛋白质的一般方法。 1.2 实验试剂与仪器 1.2.1 实验仪器 电子天平;匀浆器;紫外可见分光光度计;高速冷冻离心机;PH计;磁力加热搅拌机 1.2.2实验试剂及配制 95%乙醇、丙酮、正丁醇、醋酸镁、醋酸钠、Tris、考马斯亮蓝G-250、硫酸镁、氢氧化钠 (1)0.01mol/L醋酸镁-0.01mol/L醋酸钠混合溶液:取0.5mol/L醋酸镁20mL 及0.1mol/L醋酸钠100mL,混匀后加蒸馏水稀释至1000mL。 (2)0.01mol/L Tris-硫酸镁缓冲液(pH8.8):称取三羟甲基氨基甲烷(Tris)12.1g,用蒸馏水溶解,并稀释至1000mL,配制0.1mol/L Tris溶液;取0.1mol/L Tris溶

酶工程的知识点总结.pdf

酶工程的知识点总结 课题3 探讨加酶洗衣粉的洗剂效果 一、实验原理 1.加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉,目前常用的酶制剂有四类:蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶,其中,应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。b5E2RGbCAP 2.碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽, 使污迹从衣物上脱落。脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶也能分别将大分子的脂肪、淀粉和纤维素水解为小分子物质,使洗衣粉具有更好的去污能力。p1EanqFDPw 3.在本课题中,我们主要探究有关加酶洗衣粉的三个问题:一是普通洗衣粉和加酶洗衣粉 对衣物污渍的洗涤效果有什么不同;二是在什么温度下使用加酶洗衣粉效果最好,三是添加不同种类的酶的的洗衣粉,其洗剂效果有哪些区别。DXDiTa9E3d 二、实验步骤 1探究用加酶洗衣粉与普通洗衣粉洗涤的效果的不同 ①在2个编号的烧杯里,分别注入500mL清水。②取2块大小相等的白棉布,用滴管在每 块白布上分别滴上等量的墨水,分别放入烧杯里,用玻璃棒搅拌。③将2个烧杯分别放入同等温度的温水中,保温5分钟。④称取5克加酶洗衣粉和5克普通洗衣粉2份,分别放入2个烧杯中,用玻璃棒均匀搅拌。保温10分钟。⑤观察并记录2个烧杯中的洗涤效果RTCrpUDGiT 2探究用加酶洗衣粉洗涤的最佳温度条件 ①在3个编号的烧杯里,分别注入500mL清水。②取3块大小相等的白棉布,用滴管在每 块白布上分别滴上一滴食用油、鸡血、牛奶,分别放入烧杯里,用玻璃棒搅拌。③将3个烧杯分别放入50摄氏度的热水、沸水和冰块中,保温5分钟。④称取5克加酶洗衣粉3份,分别放入3个烧杯中,用玻璃棒均匀搅拌。保温10分钟。⑤观察并记录3个烧杯中的洗涤效果。3探究不同种类的加酶洗衣粉洗涤的效果5PCzVD7HxA 污染物蛋白酶洗衣粉脂肪酶洗衣粉复合酶洗衣粉普通洗衣粉 油渍 汗渍 血渍 观察并记录四种洗衣粉分别洗涤三种污染的洗涤效果。三、注意事项 1.变量的分析和控制 影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素有水温、水量、水质、洗衣粉的用量,衣物的质料、大 小及浸泡时间和洗涤的时间等。在这些因素中,水温是我们要研究的对象,而其他因素应在实验中保持不变。选择什么样的水温进行实验需要实验者根据当地一年中的实际气温变化来 确定水温,通常情况下,冬季、春季、秋季和夏季可分别选取 5 ℃、15 ℃、25 ℃和35 ℃的水温,因为这4个水温是比较符合实际情况的,对现实也有指导意义。jLBHrnAILg 2.洗涤方式和材料的选择。 在洗涤方式中有机洗和手洗两种方式,应考虑其中哪一种比较科学?哪一种更有利于控 制变量?再有,洗衣机又可以分为半自动和全自动两种,相比之下,采用全自动洗衣机比较好,并且应该尽量使用同一型号小容量的洗衣机,其机械搅拌作用相同。关于洗涤材料的选择也有一些讲究。用衣物作实验材料并不理想,这是因为作为实验材料的衣物,其大小、颜 色、洁净程度等应该完全一致,而这并不容易做到;此外,人为地在衣物上增加污物,如血 渍、油渍等,也令人难以接受。因此,选用布料作为实验材料比较可行。在作对照实验时,

蛋白质与酶工程教学大纲

《蛋白质与酶工程》教学大纲 课程名称:蛋白质与酶工程 学分:2 学时:32 先修课程:生物化学 适用专业:生物工程 开课系部:生命科学学院 一、课程性质、目的和培养目标 课程性质:专业选修课 课程目的:本课程是生物工程本科专业选修课,目的是让学生在学习了普通生化的基础上,进一步对蛋白质和酶工程进行深入系统的学习。并对于酶在生产实践中的应用,也能有一些感性和理性的认识。 课程培养目标:采用多媒体课件和国内外最新的教学参考书、教案,灵活运用多种教学方法,因材施教,使学生在牢固掌握基础知识和基本概念的同时,得到科学研究、科学思维和科学方法的良好训练,为其他专业基础课和专业课的学习及日后的研究工作打下基础。 二、课程内容和建议学时分配 第一章绪 论 2课时 (一)教学基本要求 掌握蛋白质工程和酶工程的定义,了解其发展史,以及应用前景。 (二)教学内容 第一节蛋白质工程概论 第二节蛋白质工程的应用 第三节蛋白质工程展望 第四节酶工程简介 一酶工程 二组成:酶的产生;酶的分离纯化;酶的固定化;生物反应器。 三分类:化学酶工程;生物酶工程。 第五节酶与酶工程的发展简史 一酶学研究简史 二酶工程研究简史

(三)教学重点和难点 重点:蛋白质与酶工程定义; 难点:酶工程的组成分类 第二章蛋白质的结构与功能 2课时(一)教学基本要求 掌握蛋白质的基本结构组成及功能 (二)教学内容 第一节蛋白质的基本结构与功能 一蛋白质的组成 二蛋白质的一级结构 三蛋白质一级结构与功能的关系 第二节蛋白质的空间结构与功能 一蛋白质的二级结构 二超二级结构和结构域 三蛋白质的三级结构 四蛋白质空间结构与功能的关系 五蛋白质-蛋白质相互作用 (三)教学重点和难点 重点:蛋白质的空间结构;难点:蛋白质间的相互作用; 第三章蛋白质的修饰和表达4课时(一)教学基本要求 掌握蛋白质的化学修饰途经,了解蛋白质改造的一些途经等。 (二)教学内容 第一节蛋白质修饰的化学途径 一功能基团的特异性修饰 1多位点取代 2 3 二基于蛋白质片段的嵌合修饰 第二节蛋白质改造的分子生物学途径 一编码基因的专一性位点和区域性定向突变 1 2 二基因融合和基因剪接 三tRNA介导定点搀入非天然氨基酸 第三节重组蛋白质的表达

酶工程实验试题及答案

1、酶的固定化方法:吸附法、包埋法、共价结合法、热处理法 2、提取酶的有机溶剂有:甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、异丙醇、 3、酶生产的主要方式:固体发酵、液体深层通气发酵、固定化细胞或固定化原生质体发酵 4、酶的抽提剂有:稀酸、稀碱、稀盐、稀有机溶剂等 5、测定酶蛋白含量的方法: 凯氏定氮法、双缩尿法、Folin 酚法、紫外法、色素结合法、BCA法、胶体金测定法 6、影响酶活力的主要因素:温度、PH、底物浓度、酶浓度、抑制剂、激活剂 7、包埋固定化酶的凝胶有:聚丙烯酰胺、聚丙烯醇、光敏树脂、琼脂、明胶、海藻酸钙 8、酶的回收率:是指直接测定的固定化酶的活力占固定化之前的活力的百分比。 9、纯化倍数:就是经过纯化后得到的比活力与纯化前比活力之间的比值。 10、盐析的原理:蛋白质溶液在一定浓度范围内,加入无机盐,随着盐浓度增大,蛋白质的溶解度增大,但当盐浓度增到一定限度后,蛋白质将从溶液中析出。 11、在酶的反应过程中如何确保酶的最适反应温度和最适pH值。 保证最适温度的方法:通过发酵罐的热交换设施,控制冷源或热源流量;通过曲室的通风和加热设备控制。保证最适pH的方法:加酸或加碱,加碳源或氮源物质。 12、在发酵产酶过程中的准备工作: 收集筛选菌种,菌种保藏,细胞活化,扩大培养,培养基的配置,对发酵条件的控制。 13、为什么在测酶活实验中要连续不断的测酶活和酶蛋白含量 因为酶的活性会受温度和PH值的影响 14、终止酶反应的方法: 1、迅速升高温度; 2、加入强酸、强碱、尿素、乙醇等变性剂; 3、加入酶抑制剂; 4、调节反应液pH值。 15、固定化的优点: 1、可反复使用,稳定性高; 2、易与底物和产物分开,便于分离纯化; 3、可实现连续生产,提高效率。 16、培养基的成分:碳源、氮源、无机盐、生长因素、水。 17、菌种保藏方法: 1、斜面低温保藏法 2、液体石蜡油保藏法 3、砂土管保藏法 4、真空冷冻干燥法 5、液氮超低温保藏法。 18、发酵产酶的操作过程:配置培养基、分装、灭菌(112℃—115℃,20min)、孢子悬液(将无菌水加入斜面培养基)、接种、培养(32℃,180r/min,培养72h) 19、测定酶活的方法: 1、在一定时间内,让适量的底物与酶在最适合条件下; 2、加入酶抑制剂或升高温度等方法快速终止酶反应; 3、加一定量的显色剂与底物反应,测定液体的吸光度; 4、根据吸光度值计算出酶活 20、壳聚糖酶如何筛选:采用透明圈法,透明圈法直观、方便、根据壳聚糖不溶于水,以壳聚糖为唯一碳源,培养基浑浊。如果有该酶存在,即可降解壳聚糖为壳寡糖,壳寡糖容易被分解吸收,所以形成透明圈,从而可筛选出产生壳聚糖酶的菌株21、产壳聚糖酶初筛平板有什么现象,为什么 会出现透明圈,其原因是根据壳聚糖不溶于水,以壳聚糖为唯一碳源,培养基浑浊。如果有该酶存在,即可降解壳聚糖为壳寡糖,壳寡糖容易被分解吸收,所以形成透明圈 22、酶反应器: 分批式搅拌罐反应器、连续流搅拌罐反应器、填充床反应器、流化床反应器、模型反应器、鼓泡塔反应器 23、对产酶的菌种的要求是: 1、产酶量高;2、繁殖快,发酵周期短;3、产酶稳定性好,不易退化,不易被感染;4、能够利用廉价的原料,容易培养和管理;5、安全可靠,非致病菌。 24、在使用离心机时应注意事项 25、尿酶提取过程中为什么要在冰浴中进行 在冰浴中进行可以使尿酶处于低温条件下,低温能降低酶的活性,但不破坏酶的活性,在适合的温度下可恢复酶的活力 26、填充床的制备及应用的要点 装柱——平衡——应用——检测 装柱:均匀、无裂缝、无气泡、平整;平衡:1—2倍柱床体积缓冲液;应用:3%尿素溶液; 检测:定性:纳氏试剂(黄色或棕红色沉淀)——定量:取20ml流出液,用0.05mol/L标准HCL滴定(加2—3滴混合指示剂)

酶工程复习题及答案(1)

《酶工程》复习 一、名词解释…………………………………………… 1 酶工程:又称酶技术,是酶制剂的大规模生产和应用的技术,包括化学酶工程和生物酶工程。 2酶的诱导:由于加进某种物质,使酶的生物合成开始或者加速进行,称为酶的生物合成的诱导作用。 3 微滤:以压力差为推动力,截留水中粒径在0.02~ 10m之间的颗粒物的膜分离技术。 4固定化酶:通过物理的或化学的方法,将酶固定在载体上,能使酶发挥催化作用的酶。 5酶的非水相催化:通过改变反应介质,影响酶的表面结构和活性中心,从而改变酶的催化特性。 6 原生质体:脱去细胞壁的植物、真菌或细菌细胞。 7超滤:超滤是采用中空纤维过滤新技术,配合三级预处理过滤清除自来水中杂质;超滤微孔小于0.01微米,能彻底滤除水中的细菌、铁锈、胶体等有害物质,保留水中原有的微量元素和矿物质。 8 固体发酵:固态发酵是指没有或几乎没有自由水存在下,在有一定湿度的水下溶性固态基质中,用一种或多种微生物的一个生物反应过程。 二、填空题………………………………………………. 1酶的分类(氧化还原酶)、(转移酶)、(水解酶)、(裂合酶)、(异构酶)、(合成酶)。 2酶活力是(酶催化速度)的量度指标,酶的比活力是(酶纯度)的量度指标,酶转换数是(酶催化效率)的量度指标。 3微生物产酶模式可以分为同步合成型,(延续合成型),中期合成型,(滞后合成型)四种。 4动物细胞培养主要用于生产疫苗、激素、单克隆抗体、多肽因子、酶等(功能性蛋白质)。 5细胞破碎的主要方法有机械破碎法、物理破碎法、(化学破碎法)、(酶促破碎法)。 6有机溶剂的极性系数lgP越小,表明其极性(越强),对酶活性的影响(越大)。 7通常酶的固定化方法有:吸附法、包埋法、结合法、交联法、热处理法。

Chapter1酶与酶工程

Chapter1酶与酶工程 第一节酶的差不多概念与进展史 (一)酶与酶工程 酶(enzyme):由活细胞产生的具有生物催化功能的生物大分子。 酶工程(enzyme engineering):酶的生产、应用的技术过程。 ★酶工程已在工业、农业、医药、食品等方面有广泛应用,并在资源、能源、环保等方面起着举足轻重的作用。 (二)酶的进展史 1、酶在古代的应用 ★早在4000年前的周朝,我国人们就不自觉地将酶的催化作用应用于酿酒、制酱工业。 ★一种古老的酶技术(酒曲)从远古时代被用于豆制品调味料(豆面酱) 和发酵饮料(米酒、酒精) 的生产,同时一直沿用到今天。 ★蒸过的米加入霉菌混合物就能得到酒曲,这项技术世代相传。 2、酶学研究的历史 ★最早的酶学实验:1783年,意大利科学家Spallanzani发觉鸟的胃液能分解消化肉类。斯帕兰扎尼(Spallanzani)他用自己饲养的山鹰做了一个十分耐人寻味的实验。他将一块生肉塞进一个上面布满许多孔眼的金属小管子里,管子两端盖紧,不使肉掉下来,然后迫使山鹰吞下小管。过一段时刻再设法取出小管。小管依旧完好无损,盖子仍牢牢地固定在小管上,然而管中的肉不见了,只留下一些淡黄色的液体,这使斯巴兰沙尼惊奇不已。这可能要算最早的酶学实验。尽管他未说明此物为酶,但后来有人依旧把他看作是酶的最早发觉者。 ★酶水解作用的发觉:1814年,德国物理学家Kirchhoff研究了酶的水解现象。基尔霍夫(Kirchhoff)发觉淀粉经稀酸加热后可水解为葡萄糖,而某些谷物种子在发酵时也能生成还原糖。若把种子发芽时的水提取物加到泡在水里的谷物中,也能发生相同的水解反应,专门明显,活的谷物种子的水解能力取决于包含在其中的水溶性物质,这种水溶性物质脱离了生物体后仍能发挥作用。 ★最早的酶制剂:1833年,法国化学家Payen和Persoz得到了diastase。佩恩(Payen)和帕索兹(Persoz) 他们从麦芽的水抽提物中,用酒精沉淀得到一种可使淀粉水解成可溶性糖的物质,称之为淀粉酶(diastase['dai?steis])。并指出了它的热不稳固性,初步触及了酶的一些本质问题。 ★首次证明催化:1835年,瑞典化学家Berzelius证有用麦芽提取物能够比硫酸更有效地降解淀粉,并将这一过程称为催化。 人们从19世纪30年代开始才真正认识酶的存在和作用 ● 19世纪中叶,法国微生物学家Pasteur指出酵母中存在使葡萄糖转化为酒精的物质。 ● 1878年,德国科学家Kunne 给酶起名叫enzyme。Kunne 给酶起名叫enzyme['enzaim]源于希腊文,由“En(在)”和“Zyme(酵母)”二字组合,表示酶包含在酵母中。当时用于区别那些有机酵素(Organized Ferments,指整个微生物细胞)和非有机酵素(Unorganized Ferments,指从有机体得到的抽提物)。 ● 1898年,Duelaux提出引用“ase”作为酶命名的词根。Duelaux提出引用diastase 的最后三个字母“ase”作为酶命名的词根。例如:oxide→oxidase['?ksideis](氧化酶),pectin→pectinase(果胶酶)

蛋白质与酶工程选择与解答

一、选择题 1.下列不属于Prion蛋白特点的是(C) A.没有核酸 B.没有病毒形态 C.在120℃高温及2h高压下可灭活 D.病毒潜伏期长 2.蛋白质工程研究的核心内容是(A) A.蛋白质结构分析 B.蛋白质结构预测 C.改造蛋白质 D.创造新蛋白质 3.蛋白质工程的最终目的是(C) A.研究蛋白质的结构组成 B.创造新理论 C.生产具有新性能的蛋白质 D.研究蛋白质的氨基酸组成 4.蛋白质分子设计中“小改”是指(B) A.对来源于不同蛋白的结构域进行拼接组装 B.对已知结构的蛋白质进行少数几个残基的替换 C.完全从头设计全新的蛋白质 D.对蛋白质中的一个肽段进行替换 5.可用于蛋白质功能分析的方法是(D) A.X射线晶体衍射技术 B.圆二色谱法 C.显微技术 D.蛋白质芯片技术 6.以下那种方法,可以方便地在溶液中研究分子结构,并且是唯一可以使试样不经受任何破坏的结构分析方法?(B) A. X射线晶体衍射技术 B.核磁共振技术 C.圆二色谱法 D.电镜三维重构法 7.以下不属于根据分子大小不同进行蛋白质纯化的方法的是(D) A.超滤 B.透析 C.密度梯度离心 D.盐析 8.Western-Blotting是对(B)进行印迹分析的方法。 A.RNA B.单向电泳后的蛋白质分子 C.DNA D.双向电泳后的蛋白质分子 9.以下不属于酶的固定化方法中非化学结合法的是(A) A.交联法 B.结晶法 C.吸附法 D.离子结合法 10.最常用的交联剂是(A) A.戊二醛 B.聚乙二醇

C.异氰酸酯 D.双重氮联苯胺 11.世界上生产规模最大,应用最成功的固定化酶是(C) A.氨基酰酶 B.天冬酰胺酶 C.葡萄糖异构酶 D.胆固醇氧化酶 12.抗体酶是( A ) A、具有催化活性的抗体分子 B、具有催化活性的RNA分子 C、催化抗体水解的酶 D、催化抗体生成的酶 13.以天然蛋白质或酶为母体,用化学或生物学方法引进适当的活性部位或催化基团,或改变其结构而形成一种新的人工酶是(C) A.胶束酶 B.肽酶 C.半合成酶 D.抗体酶 14.制备游离酶可选用的酶反应器是(B) A.填充床反应器 B.喷射式反应器 C.连续搅拌罐反应器 D.流化床反应器 15.金属离子置换修饰是将( D)中的金属离子用另一种金属离子置。 A.酶液 B.反应介质 C.反应体系 D.酶分子 16.被称为“分子手术刀”和“分子针线”的酶分别是(A) A.限制性内切酶、DNA连接酶 B.DNA解旋酶、DNA连接酶 C.DNA聚合酶、限制性内切酶 D.DNA解旋酶、DNA聚合酶 17.当前生产酶制剂所需的酶主要的来自(C) A.动物组织和器官 B.植物组织和器官 C.微生物发酵 D.基因工程 18.溶菌酶的作用对象是(A) A.革兰氏阳性菌 B.酵母

酶工程实验一的标准曲线

乙酸乙酯和苯甲醛的气相色谱图 # Time Area Height Width Area% Symmetry 1 2.748 5.3 2.5 0.0286 0.000 2.626 2 2.78 12.2 12.4 0.0154 0.000 0.95 3 2.827 4048.6 4776. 4 0.0139 0.074 0.844 4 2.859 5468212. 5 435181.4 0.2094 99.722 4.14E-2 5 3.673 332.1 96.2 0.0553 0.00 6 0.776 6 3.751 1864.5 282.5 0.099 0.034 0.339 7 4.295 195.5 26.4 0.1032 0.004 0.716 8 8.949 8753.3 1661.1 0.0715 0.160 0.193 9 13.198 23.7 81.1 0.0124 0.000 1.885

1 2.75 3.5 1.7 0.028 0.000 3.109 2 2.782 9.4 10.6 0.0144 0.000 1 3 2.831 3927.9 4558.8 0.0131 0.072 0.835 4 2.866 5380649 428421.7 0.2093 98.701 4.37E-2 5 3.675 314. 6 91. 7 0.052 0.006 0.781 6 3.752 1847.5 271.8 0.0993 0.034 0.333 7 4.298 178.7 22.3 0.1055 0.003 0.73 8 6.39 371.6 31.1 0.1585 0.007 0.386 9 11.325 460.8 31.7 0.1805 0.008 2.274 10 11.764 63716.1 10800.7 0.0798 1.169 0.248

酶工程思考题有答案

一、什么是生物工程?简述现代生物工程的体系组成。生物工程(B i oe n g i n e e ri ng )又称生物技术或生物工艺学,是20 世纪70 年代发展起来的一门新的综合性应用科学,是基于分子生物学和细胞生物学的新兴技术领域。通常把生物技术分为发酵工程、酶工程、基因工程、细胞工程四个分科,它们相互依存,相互促进。其中,酶工程是生物工程的重要组成成分。 二、什么是酶工程?研究酶与酶工程的意义? 酶工程是随着酶学研究迅速发展,特别是酶的应用推广使酶学与工程学相互渗透结合,发展而成的新的技术科学,是酶学、微生物学的基本原理与化学工程有机结合而产生的边缘科学技术。 酶与酶工程研究的重要意义: 1研究酶的理化性质及其作用机理,尤其是从酶分子水平去探讨酶与生命活动、代谢调节、疾病、生长发育的关系,具有重大科学意义。 2酶是分子生物学研究的重要工具,限制性内切酶H in d Ⅱ的发现使核酸序列测定有了突破,促进了DN A 重组技术的诞生,推动了基因工程的发展。 3酶的高效率、专一性及不需要高温高压或强酸强碱的反应条件,对普通的化学催化反应产生了决定性的飞跃。它丰富充实了现代化学中的催化理论。 4酶在工、农、医各方面都应用已久。现在,从与人们生活休戚相关的衣食住行到各行各业的高技术革命,几乎都与酶有 关。 作为生物催化剂的显著特点是什么?影响酶活性的因素有哪些?

催化效率高;高专一性;易失活;可调节性。 酶活性受多种方式调节: 1.酶浓度的调节 2. 激素调节 3. 共 价修饰调节 4. 限制性蛋白水解作用与酶活力调控 5. 抑制剂的 调节 6. 反馈调节 7. 金属离子和其他小分子化合物的调节 除[E]、[S]外,外界因素:温度、pH、激活剂、抑制剂 四、简要说明酶的作用机理。 关于酶的作用机理有两种模型:锁和钥匙模型和诱导契合模型。锁钥学说强调底物S与酶E结构的相互吻合(刚性模板);诱导契合学说认为E蛋白受S分子诱导,其构想发生有利于S结合的变化,E与S在此基础上互补契合、进行反应。 五、什么是酶活力?酶活力的表示方法与测量方法分别有 哪些? 酶活力是指酶催化一定化学反应的能力。 表示酶活力的方法: 1酶活力单位(IU):特定条件下,在1分钟内能转化1微摩底物所需酶量; 2 kat:在最适条件下每秒钟催化1摩尔底物转化为产物所需酶量;3酶的比活力:指每mg酶蛋白所具有的酶活力; 4用反应初速度(v)来表示。 测酶活力的方法:用分光光度计法、荧光法、同位素法;也可用化学滴定法、旋光法和气体法。 六、解释典型的(米氏)酶动力学曲线,K m、K s、V max 和k cat的定义是什么?说明这些常数之间的关系? K m:反应速度为最大反应速度一半时的底物浓度。 Ks:底物亲和常数,表示酶对底物的亲和力。 Vmax:指酶的催化反应速率随底物浓度增加所能达到的最大的值;

酶工程习题96567

第一章 习题: 1、根据分子中起催化作用的主要组分的不同,酶可以分为_______和_______两大类别。 2、核酸类酶分子中起催化作用的主要组分是________,蛋白类酶分子中起催化作用的主要组分是___________。 3、进行分子内催化的核酸类酶可以分为_______,_______。 4、酶活力是_____的量度指标;酶的比活力是__________的量度指标;酶转换数是________的量度指标。 5、某酶的分类编号是EC2.2.1.10,其中EC是指_______。此酶属于_______类型。 6、醇脱氢酶参与的反应表明无氧气参与() 7、酶工程是_____________的技术过程。 8、酶的转换数是指() A、酶催化底物转化为产物的数量 B、每个酶分子催化底物转化为产物的分子数 C、每个酶分子每分钟催化底物转化为产物的分子数 D、每摩尔酶催化底物转化为产物的分子数 9、酶的改性是指____________________________. 第二章 1、名词解释 转录、组成型酶、酶的反馈阻遏、分解代谢物阻遏、生长偶联型

2、微生物产酶模式可以分为同步合成型________、中期合成型、________。 3、可以通过添加()使分解代谢物阻遏作用解除。 A、诱导物 B 激活剂 C、cAMP D、ATP 4、在酶发酵过程中添加表面活性剂可以 A、诱导酶的生物合成 B、阻遏酶的生物合成 C、提高酶活力 D、提高细胞通透性 5、为什么滞后合成型的酶要在细胞生长一段时间甚至进入平衡期以后才开始合成? 6、操纵子是由_________、_______和启动基因组成的。 7______________和______是影响酶生物合成模式的主要因素。 8、RNA前体的加工是指____________ 6、从如下实验方法和结果分析酶生物合成的调节作用。 实验方法:将大肠杆菌细胞接种于营养肉汤培养基中,于37°C振荡培养,当OD550为0.3时,经培养液分装到4个小三角瓶中,每瓶17ml培养液。于4个三角瓶分别添加 (A)3ml无菌水 (B)1ml乳糖溶液(0.1mol/L)和2ml无菌水 (C)1ml乳糖溶液(0.1mol/L)、1ml葡萄糖溶液(0.1mol/L)和1ml无菌水 (D) 1ml乳糖溶液(0.1mol/L)、1ml葡萄糖溶液(0.1mol/L)和1mlcAMP 钠盐溶液 然后在相同的条件下于37°C振荡培养2h,分别取样测定β-

10生物技术蛋白质与酶工程复习题与答案.

一. 名词解释 1.生物酶工程又称高级酶工程它是酶学与现代分子生物学技术相结合的产物。 2.蛋白质工程蛋白质工程就是运用蛋白质结构功能和分子遗传学知识,从改变或合成基因入手,定向地改造天然蛋白质或设计制造新的蛋白质。 3.多核糖体把细胞放在极其温和的条件下处理,就能得到几个到几十个核糖体在一条mRNA上结合起来的形态 4.固定化酶水溶性酶经物理或化学方法处理后,成为不溶于水的但仍具有酶活性的一种酶的衍生物。在催化反应中以固相状态作用于底物 5.酶反应器以酶或固定化酶为催化剂进行酶促反应的装置。 6.酶工程又叫酶技术,是酶制剂的大规模生产和应用的技术 7.生物传感器对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。 8. motif(模体指的是蛋白质分子结构中介于二级结构与三级结构之间的一个结构层次,又称超二级结构 9. domain功能域生物大分子中具有特异结构和独立功能的区域,特别指蛋白质中这样的区域 10.PDB蛋白质数据库(Protein Data Bank,PDB)是一个生物大分子, 11. DNA shuffling体外同源重组技术。通过改变单个基因原有的核苷酸序列创造新基因,并赋予产物以新功能。 12.生物催化剂是指生物反指应过程中起催化作用的游离或固定化细胞各游离或固定化酶的总称 13.必需基团有的基团既在结合中起作用,又在催化中起作用,所以常将活性部位的功能基团统称为必需基团(essential group 14.活性中心。酶的活性中心是酶与底物结合并发挥其催化作用的部位。 15.有性PCR dna改组 16.DNA改组通过改变单个基因原有的核苷酸序列创造新基因,并赋予产物以新功能。 17.免疫传感器偶联抗原/抗体分子的生物敏感膜与信号转换器组成的,基于抗原抗体特异性免疫反应的一种生物传感器。

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