通入高压喷射蒸汽，实现酶与底 物的混合，进行高温短时催化反 应，适用于某些耐高温酶的反应
1简述酶非水相催化的概念与特点 酶在非水介质中的催化作用称为酶的非水相催化。它是通过改变反应介 质，影响酶的表面结构和活性中心，从而改进酶的催化特性。主要内容 包括有机介质中的酶催化，气象介质中的酶催化，超临界流体介质中的 酶催化和离子液介质中的酶催化等。由于在非水相介质中酶分子受到非 水介质的影响，起催化特性与在水相中的有较大的不同。酶在有机溶液 中的热稳定性比在水溶液中有显著地提高，而且催化时，酶的底物特异 性、立体选择性、区域选择性、健的选择性和热稳定性都有所改变，同 时酶在离子液中的催化作用具有良好的稳定性和区域选择性、立体选择 性健的选择性等特点。 2酶在有机介质中与在水溶液中的特点有何改变？ 底物专一性：酶在水溶液中进行催化反应时，具有高度的专一性或底物 特异性。在有机介质中，由于酶分子活性中心的结合部位与底物之间的 结合状态发生了变化，使酶的底物特异性发生改变。（2）对映体选择 性：酶在有机介质中催化，由于介质的特异性改变引起酶的对映体选择 性发生改变，酶在水溶液中催化的立体选择性强，而在疏水性强的有机 介质中，酶的立体选择性差。（3）区域选择性：酶能够选择底物分子 中某一区域的基因优先进行反应。（4）健的选择性：在有机介质中， 当同一底物分子中有两种以上的化学键都可以与酶反应时，酶对其中一 种化学键优先进行反应。（5）热稳定性：在有机介质中热稳定性比在 水溶液中好，因为含水量低的有机介质缺少引起酶分子。（6）PH特性 在水溶液中，缓冲液的PH决定了酶分子活性中心基因和底物的解离状 态，从而影响反应。在有机介质中，酶所处的PH环境与酶在冻干或吸附 到载体上之前所使用的缓冲液PH相同。 3什么是必须水？水对非水相中酶的特性有何影响？ （1水对酶的空间构象的影响：酶分子只有在空间构想完整的状态下才 具有催化功能，在无水的条件下，酶的空间构象被破坏，酶将变性，所 以酶分子需要一层水化层来维持空间构象。（2）水对酶催化反应的速 度的影响：有机介质中水的含量对此有显著影响，在催化反应速度达到 最大是的含水量称为最适含水量，有些酶在水含量较低的条件下，没的 催化速度水水含量升高而升高。（3）在有机介质体系中，酶的催化活 性随着结合水量的增加而提高，在结合水不变时，体系中含水量的变化 对酶的催化活性影响大。 4有机溶剂对酶催化有何影响？ 1、对酶结构和功能的影响:酶分子表面结构发生变化，对酶活性中心结 合位点也有影响。主要是通过有机溶剂与底物竞争活性中心的结合位点 或降低活性中心的的极性来影响与底物结合能力。2、对酶活性的影
5如何控制有机介质中酶催化反应的条件？ 1、对酶的选择不仅要看催化反应速度大小，还要注意没的稳定性，底 物专一性，对映体选择性，区域选择性，键选择性等。2、对底物的选 择和浓度控制：必须考虑底物在有机溶剂和必须水层中的分配情况。 3、选择适宜的有机溶剂：它的极性不能过强或过弱。4、控制好水的含 量：使反应体系保持在最适水含量。5、温度的选择最好在最适温度。 6、PH：保持在最适PH，通过调节缓冲液的PH和离子强度来实现对有 机介质中的酶催化的PH和离子强度的调节。 6举例说明酶非水相催化的应用？ 1手性药物的拆分2手性高分子聚合物的制备3酚树脂的合成4导电有机聚 合物的合成5发光有机聚合物的合成6食品添加剂的生产7生物柴油的生 产8多肽的合成9甾体转化 1何谓酶定向进化？有何特点？ 酶分子定向进化简称酶定向进化，是模拟自然界进化过程（随即突变和 自然选择），在体得到具有优良催化特性的酶的 突变体的技术过程。 特点：（1）.适应面广：可广泛应用各种蛋白质酶和核算类酶的改性， 因为不需要事先了解酶的结构，催化作用机制等。（2）.目的性强：因 为进化方向明确。3.效果显著：可以在几年几个月完成几万年几十万年 完成的进化历程。 2简述易错PCR技术进行体外突变的主要过程？ （1）双链DNA的变性：将待扩增的模板DNA升温至85-95度，使DNA 双链之间氢键断开，解离为单链RNA。（2）引物与单链RNA退火结 合，单练RNA在温度逐步降低至50-70度时，会与其碱基互补的引物结 合生成双链。（3）引物延伸：引物结合后，将温度升至70-75度，在 DNA聚合酶作用下，以引物为起点，以四种脱氧核苷三磷酸为底物，以
密度大，可以提高酶催化反应的 速度。在工业生产中普遍使用。
流化床反应器具有混合均匀，传 质和传热效果好，温度和pH值 的调节控制比较容易，不易堵 塞，对粘度较大反应液也可进行 催化反应。
鼓泡式反应器的结构简单，操作 容易，剪切力小，混合效果好， 传质、传热效率高,适合于有气 体参与的反应。
清洗比较困难
反应器类型 搅拌罐式反应器
填充床式反应器
适用的操作方式
分批式, 流加分批式 连续式,
连续式
流化床反应器
鼓泡式反应器
膜反应器 喷射式反应器 适用的酶 游离酶 固定化酶 固定化酶 固定化酶
游离酶 固定化酶
游离酶 固定化酶 游离酶
分批式 流加分批式 连续式
分批式 流加分批式比较完全，反应条件容易调 节控制。
响：极性较强的有机溶剂会影响酶分子微环境的水化层从而降低催化活 性，甚至引起变性失活。3、对底物和产物分配有影响：有机溶剂极性 过大或多小都会影响底物的浓度从而影响酶的催化速度。 1举例说明酶在疾病诊断、治疗和药物制造方面的应用 诊断方面：淀粉酶在胰脏疾病、肾脏疾病时活性升高，在肝脏疾病时活 性下降，葡萄糖氧化酶测定血糖含量，诊断糖尿病；在疾病治疗方面： 胰脏、麦芽和微生物中的麦芽酶治疗消化不良、食欲不振，蛋清、细菌 中的溶菌酶治疗各种细菌性和病毒性疾病；在药物制造方面：青霉素酰 化酶制造半合成青霉素和头孢菌素
4举例说明酶在环保方面的应用：利用胆碱酯酶检测有机农药，乳酸脱 氢酶的同工酶检测重金属污染，用固定化硝酸还原酶处理含硝酸盐亚硝 酸盐的废水……意义：保护环境 5酶在生物技术领域的用途：用酶除去细胞壁，如用溶菌酶除去细菌细 胞壁；酶在大分子切割方面应用，如限制性内切核酸酶、DNA外切核酸 酶；酶在分子拼接方面的应用，如DNA连接酶、DNA聚合酶 1常见反应器的类型和特点
目标DNA为模板，按碱基配对原则，由5‘到3‘端方向延伸，而进行DNA 复制。 以上3个步骤，经30 次循环，即可使目的基因扩增几百万倍。在以上 PCR技术的基础上，通过改变反应条件，例如提高镁离子浓度，添加一 定浓度的猛离子，改变四种底物浓度比等反应条件，增加碱基配对错误 的出现频率，就成为易错PCR技术。 2选择反应器的依据：酶的形式(游离/固定化..)、固定化酶的形状、底物 的物理性质、酶反应动力学性质、酶的稳定性、操作要求、反应器制 造、控制成本 3酶反应器设计的主要内容：确定酶反应器的类型、确定反应器的制造 材料、进行热量衡算、进行物料衡算 4酶反应器使用中应注意的问题：控制好温度、PH、底物浓度、酶浓 度、拌速率率， 搅保持酶反应器的稳定性，防止酶的变性失活，防止微生物污染 2酶在食品保鲜和食品生产方面的应用：葡萄糖氧化酶用于食品除氧保 鲜和蛋类制品脱糖保鲜，溶菌酶可以对食品灭菌保鲜，蛋白酶、乳糖酶 用于蛋白质类食品生产方面应用，柚柑酶、果胶酶应用果蔬类食品生产 方面 3酶在轻工、化工方面的应用：在原料处理，如蛋白酶对皮革的脱毛处 理，在轻工、化工产品方面，腈水和酶催化腈类化合物与水合成丙烯酰 胺等，加酶增强产品的使用效果，如护肤品中加超氧化物岐化酶