发布时间 : 星期五 文章酶工程复习资料更新完毕开始阅读0e9b9c8f1eb91a37f0115cb8
第一章 绪论
1、酶(rnzyme)的定义：
酶是由活细胞产生的，在细胞内、外一定条件下都能起催化作用的，具有高效率和高度专一性的一类生物大分子。 2、酶工程Enzyme Engineering：
酶工程酶学基本原理与化学工程相结合而形成的一门新的技术科学，研究酶制剂大规模生产及应用所涉及的理论与技术方法。 3、酶的化学组成
1.单成分酶（单纯蛋白质/简单蛋白质） 2.双成分酶（结合蛋白质）
(1)蛋白质部分（酶蛋白） 稳定辅因子 (2)非蛋白质部分（辅因子） 起催化作用 小分子有机化合物 金属离子
全酶=酶蛋白+辅因子
4、酶活性中心示意图（催化中心/催化活性中心）：酶的催化活性集中的区域
与底物结合的结合中心：决定了酶的专一性
促进底物发生化学变化的催化中心：决定了酶催化反应的性质 5、酶的活性中心构成
酶分子中的氨基酸残基
辅酶或辅助因子或它们的部分结构 6、酶的存在类别
单体酶、寡聚酶、多酶复合体、多酶融合体
1、单体酶：一条肽链组成单体酶，分子量通常在35 kDa以下，不含四级结构。单体的种类很少，一般多是催化水解反应的酶，绝大多数单体酶只表现一种酶活性
2、寡聚酶：两个或两个以上亚基组成寡聚酶，构成寡聚酶的亚基可以是相同的，也可以是不同的，亚基与亚基之间一般是以非共价键、对称的形式排列，分子量一般高于30 kDa，含四级结构，相当数量的寡聚酶是调节酶，其活性可受各种形式的灵活调节，在调节控制代谢过程中起着非常重要的作用。
3、多酶复合体：两个或两个以上的酶靠共价键连接形成多酶复合体，一个酶催化一个
反应，所有反应依次连接，构成一个代谢途径或代谢途径的一部分，由于这一连串反应是在一高度有序的多酶复合体内完成，反应效率非常高。 7、酶催化作用的特点（酶的生物催化特）：专一性强、催化效率高、作用条件温和、酶的催化活性受到调节和控制。
8、酶原：在细胞内合成完毕后并不表现出催化活性一些酶称为酶原。酶原需要激活才能成为有催化活性的酶。通过去掉分子中的部分肽链段，引起酶分子空间结构的变化，从而形成或暴露出催化活性中心。
9、影响酶催化作用的因素：底物浓度、酶浓度、温度、pH、激活剂浓度、抑制剂浓度等。（个人认为：以上因素皆是调节酶的活性、酶量来控制代谢速度，以满足生命的各种需要和适应环境的变化）。 详细见书：P6
10、抑制剂的影响（简答）
能够使酶的催化活性降低或者丧失的物质称为酶的抑制剂。
根据可逆性抑制作用的机制不同，酶的可逆性抑制作用可以分为：竞争性抑制、非竞争性抑制、反竞争性抑制。
1、竞争性抑制（competitive inhibition）是指抑制剂和底物竞争与酶分子结合而引起的抑制作用。
竞争性抑制剂与酶作用的底物结构相似，它与酶分子结合以后底物分子就不能与酶分子结合，从而对酶的催化起到抑制作用。
随着底物浓度增加，酶的抑制作用减弱。
特点：酶催化反应的最大反应速率Vm不变，而米氏常数Km增大。
2、非竞争性抑制剂（noncompetitive inhibition)是指抑制剂与底物分别与酶分子上的不同位点结合，而引起的酶活性降低的抑制作用。
由于非竞争性抑制剂是与酶的活性中心以外的位点结合，所以抑制剂的分子结构可能与底物分子的结构毫不相关，增加底物浓度也不能使非竞争性抑制作用逆转。
特点：酶催化反应的最大反应速率Vm减小，而米氏常数Km不变
3、反竞争性抑制剂（uncompetitive inhibition)：在底物与酶分子结合生成中间复合物后，抑制剂再与中间复合物结合而引起的抑制作用。
反竞争性抑制剂不能与未结和底物的酶分子结合，只有当底物与酶分子结合以后，由于底物的结合引起酶分子结构的某些变化，使抑制剂的结合部位展露出来，抑制剂才能结合并产生抑制作用。
所以亦不能通过增加底物浓度使反竞争性抑制作用逆转。
特点：酶催化反应的最大反应速率Vm减小，米氏常数Km减小。
11、蛋白酶类（proteozyme）六大分类：氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂合酶、异构酶、连接酶（或合成酶）
12、酶活力测定（暂时未看，后期看书和PPT）
第二章 微生物发酵产酶
1、酶的发酵生产：经过预先设计，通过人工操作，利用微生物细胞的生命活动获得所需酶的技术过程称为酶的发酵生产。 2、对产酶微生物的要求：（产酶微生物的特点） （1）产酶量高； （2）易培养和管理； （3）产酶性能稳定；
（4）利于酶产品的分离纯化； （5）安全可靠、无毒性等。
3、 酶发酵生产的类型（类型+定义） 根据微生物培养方式不同，分为四种
1、固体培养发酵：主要适于各种霉菌的发酵产酶
培养基以麸皮、米糠等为主要原料，经灭菌、冷却后，接入产酶菌株，在一定条件下发酵，以获得所需的酶。
2、液体深层发酵（目前酶发酵生产的主要方式 ）
液体培养基，经灭菌、冷却后，接入产酶细胞，在一定条件下发酵。
3、固定化细胞发酵
将细胞固定在载体上后，进行发酵生产。 4、固定化原生质体发酵 4、原生质体（可能名解）：是指除去了细胞壁的微生物细胞或植物细胞。 5、愈伤组织（可能名解）：
6、按酶生物合成的速度，把细胞中合成的酶分为两类：组成酶、诱导酶（调节型酶/适应型酶）
1、组成酶— 恒定（速度、浓度）
在细胞中的量比较恒定，环境因素对其合成速率影响不大。
2、诱导酶—在外界环境因素诱导下合成速度急增，酶浓度成百上千倍增加 7、IPTG诱导合成的原理： 8、酶生物合成的调节
定义：通过调节酶合成的量来控制微生物代谢速度的调节机制，主要是在基因转录水平上进行的。转录水平的调节又称基因的 调节。
意义：通过阻止酶的过量合成，节约生物合成的原料和能量。 9、与生物合成相关的四个基因： 调节基因Regulator gene ； 启动基因Promoter gene ；
操纵基因Operator gene； 操纵子 结构基因Structural gene ； 1、调节基因(R)：
可产生一种变构蛋白（阻遏蛋白），通过与效应物(effector)（包括诱导物和辅阻遏物）的特异结合而发生变构作用，从而改变它与操纵基因的结合力。 调节基因常位于调控区的上游。 作用机理见P31 2、启动基因（P）（启动子）：决定酶的合成能否开始 启动基因由两个位点组成： （1）RNA聚合酶的结合位点 （2）cAMP-CAP的结合位点。 CAP：分解代谢物活化剂蛋白，又称环腺苷酸受体蛋白(cAMP receptor protein，CRP）。 3、操纵基因（Operater gene）:
位于启动基因和结构基因之间的一段碱基顺序，能特异性地与调节基因产生的变构蛋白结合，操纵酶合成的时机与速度。 4、结构基因（Structural gene）:
决定某一多肽的DNA模板，与多肽链有各自的对应关系，其中的遗传信息可转录为mRNA，再翻译为蛋白质。
10、酶合成的基因调控类型：诱导和阻遏