名词解释(67).docx

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1、名词解释名词解释 非水相催化：物质在非水介质中的催化作用 反应计量学：是对反应物系的组成和转化程度的数量化研究。 得率系数：又称宏观系数，常用Yi/j表示，其中i表示细胞或产物，j表示底物。Yi/j=Dmi Dmj本征反应动力学:是一种仅描述反应生物反应本身的动力学规律的动力学。 酶的固定化：通过物理或化学的方法使溶液酶转变为在一定空间内收到约束的一种不溶于水但仍有酶活性的酶。 细胞固定化：与酶的固定化相似，通过各种手段将细胞与水不溶性载体结合，之辈固定化细胞的过程 反胶束体系：是由水、有机相及表面活性剂组成，是表面活性剂分散于连续有机相中自发形成的一种具有微水池结构的油包水微乳液。 细胞生长

2、：细胞的生长，主要是指细胞体积的增大，细胞分化完成后并不是所有的细胞都有生长的过程 代谢工程：通过某些特定生化反应的修饰来定向改善细胞的特性或运用DNA重组技术来创造新的化合物的过程。 代谢网络：分解代谢途径、合成代谢途径和膜输送体系的有序组合构成代谢网络。广义的代谢网络包括物质代谢网络和能量代谢网络。 代谢通量：物质或信息通过代谢途径被加工的速率。 节点：网络分流处的代谢产物 细胞破碎：指利用外力破坏细胞膜和细胞壁，使细胞内容物包括目的产物成分释放出来的技术。 表面活性剂：是由亲水的极性头和疏水的非极性尾组成的物质。具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质

3、。 宏观反应动力学：是一种描述反应生物化学反应和传递因素对动力学综合影响结果的动力学 酶固定时的酶活力表现率：指实际测定的固定化酶活力与被固定化酶在溶液状态下的总获利之比。E3(E2+E3) 其中，E2是固定化造成的失活，E3指实测的固定化酶活力。 代谢途径：指催化总的代谢物的转化，信息传递和其他新报功能的酶促反应的集合。 载流途径：代谢主流途径中的代谢途径称为主要载流途径，简称载流途径。 通量控制系数：代谢途径中由任意小的酶活性变化引起的通量相对变化与该酶活性的相对变化之比，即稳定条件下，该酶对代谢通量控制的影响程度。 超临界萃取：利用流体在临界点某一区域和细胞反应动力学；按是否考虑传递因素

4、的影响分类，可分为本征反应动力学和宏观反应动力学。 多底物酶促反应动力学？ rmaxcAcBr=答：这种动力学友三类： KAKAB+KABcA+cAcB 顺序反应， rmaxcAcB随机反应， r=KAKAB+KABcA+KBAcB+cAcB A+EEAE+P 乒乓反应， + B Q EB 影响酶反应动力学的因素？ 答：主要有两个影响因素：PH，酶分子有许多酸性氨基酸和碱性氨基酸的侧链基团，这些基团随PH变化的变化而处在不同的解离状态，这些不同的解离状态，或影响了酶与底物的结合，或影响酶与底物复合物的进一步反应，从而影响酶反应。温度，较低的温度范围内，其反应速率会随温度升高而加快，而当超过酶的

5、生理允许温度上限时，则随温度升高，酶的变性失活率会加快。 固定化载体特征？ 答：1）固定化过程简单，反应温和，易于制成各种形状，能在常温常压下固定化 2）原料易得，成本低 3）载体对细胞呈惰性，固定化过程中及固定化后对微生物无害 4）固定载体透光性好，反应底物和产物的扩散阻力小； 5）单位体积内的固定化细胞密度大； 6）机械强度和化学稳定性好；在制备固定化细胞或酶的过程中不易破坏和受损 7）耐微生物分解，可以耐受由于生物增殖引起的破裂； 8）载体内细胞泄漏少，外面的细胞难以进入； 酶、细胞固定化对其动力学特征的影响？ 答：空间效应：构象效应、屏蔽效应 分配效应 扩散效应 固定化酶和游离酶的特征

6、？ 答：游离酶的特征：酶随产物排出，无法重复使用 增加产物纯化难度 不稳定，易变性失活； 固定化酶的特征：易于分离，可以重复使用 机械强度和稳定性增加 便于连续化、自动化生产 易形成较高的催化剂浓度 活性下降，成本增加 对大分子底物不合适 酶、细胞固定化方法？(P105-P114) 答：酶的固定化方法主要可分为五类：吸附法、包埋法、微囊法、共价键结合法和交联法等。 吸附法是通过载体表面和酶分子表面间的次级键相互作用而达到固定目的的方法，吸附法又可分为物理吸附法和离子交换吸附法。 物理吸附法是通过物理方法将酶直接吸附在水不溶性载体表面上而使酶固定化的方法。 离子吸附法是将酶与含有离子交换基团的水

7、不溶性载体以静电作用力相结合的固定化方法，即通过离子键使酶与载体相结合的固定化方法。 共价键结合法是将酶与聚合物载体以共价键结合的固定化方法。其中最普遍的共价键结E+AEA+BEABE+P+Q合基团是氨基、羧基以及苯环 包埋法它是一种用物理方法将酶包埋在高聚物内，反应条件温和并且不改变酶结构的固定化方法。 微囊法：用各种形式的半透膜包裹各种微生物组分，悬浮液被包裹在膜内，使酶存于类似细胞的环境中，阻止了酶的脱落。小分子底物则能迅速通过膜与酶作用，产物扩散出来 交联法是使用双功能或多功能试剂使酶分子之间相互交联呈网状结构的固定化方法。 可分为包埋法和结合法两大类。其中，包埋法又有介质包埋和膜包埋

8、之分，膜包埋有大型膜之间的包埋，还有微胶囊法两种方法；结合法有吸附法和公家结合法之分，吸附法分离子吸附和物理吸附，共价结合中有雨载体结合，还有酶之间的结合。 影响酶、细胞固定化的因素？ 答： 超滤与过滤的区别？ 答：膜的孔径大小不一样。超滤膜的孔径远小于过滤膜。最主要的区别在于它们分离物质的作用物质不同，超滤主要靠膜来达到分离物质的目的，而过滤是靠滤饼的作用达到分离物质的目的。 固相萃取与HPLC的异同点？ 答：SPE也是一个柱色谱分离过程，分离机理、固定相和溶剂的选择等方面与高效液相色谱有许多相似之处。 1、SPE柱的填料粒径要比HPLC填料大。由于短的柱床和大的粒径，SPE柱效比HPLC色

9、谱柱低得多。 2、SPE只能分开保留性质有很大差别的化合物。 3、SPE柱是一次性使用，HPLC可多次重复使用。 4、SPE只能用作分析样品的预处理 非水相催化优点？ 答：有利于疏水性底物的反应。可提高酶的热稳定性。能催化在水中不能进行的反应 可改变反应平衡移动方向 可控制底物专一性 可防止由水引起的副反应。可扩大反应pH值的适应性。酶易于实现固定化。酶和产物易于回收。可避免微生物污染。 非水相催化与含水量的关系？ 答：非水相催化并不是没水，还是要保证在有水坏境下才能进行的，只是含水量比属相催化要低得多 简述化学法破碎细胞的优缺点？ 答：化学法优点：对产物的释出选择性好；细胞外形较完整，碎片少

10、，核酸等胞内杂质释放少，便于后步分离。 化学法缺点：容易引起活性物质失活破坏。 简述固相萃取的优缺点？ 答： 双水相萃取的优点？ 答：操作条件温和，在常温常压下进行。两相的界面张力小，一般在10-4 N/cm量级，两相易分散。两相的相比随操作条件而变化。易于连续操作，处理量大，适合工业应用。 消耗的底物主要用于哪些方面？ 答：底物的消耗用于细胞生长繁殖、维持代谢或形成产物。特别是对于氧，也可以看作是一底物，在反应过程中随能源底物的消耗而消耗 生化工程与发酵工程的区别与联系？ 答：它们的目的相同，都是为了提高产物的产量。而研究对象不同，发酵工程优化发酵条件来提高产物产量,揭示发酵过程的宏观的方面

11、；生化工程从生化反应的分子机理入手阐述发酵过程的本质。 生物反应器分类？ 答：根据所用生物催化剂不同，分为酶反应器和细胞反应器； 根据操作方式，分为间歇操作反应器、连续操作反应器和半连续操作反应器； 根据反应器内流体宏观混合状态不同，分为理想流动和非理想流动两类； 根据反应器形状，分为槽式、塔式、管式、膜式等反应器； 根据反应物系的状态，可分为均相和多相两大类； 根据提供搅拌能量方式不同，可分为机械搅拌和流体搅拌两大类。 细胞生长的模型有哪些？详述各模型的应用范围？ 答：细胞生长模型分细胞水平和群体水平两大类。其中细胞模型又有结构模型和非结构模型之分，前者适用于考虑胞内结构随反应过程的变化情况

12、的反应，后者则不予考虑，它仅考虑生物量这一变量。群体水平分为分离模型和非分离模型两类，前者适用于考虑群体中各个细胞存在差别的反应，后者则用于不考虑这个因素的反应。 细胞反应的基本特征？ 答：细胞反应的基本特征有：细胞是反应过程的主体；本质是其胞内存在着复杂的酶反应体系；细胞反应过程是个动态的过程；是复杂群体的生命活动；是一个多相、多组分、非线性的体系。 底物消耗动力学？ 答：底物的消耗速率可以通过细胞得率系数与细胞生长速率相关联。 分离与纯化的区别？ 答：主要目的不一样。分离的主要目的在于产量，而纯化的主要目的在于质量。分离是初步纯化，纯化是进一步分离。 代谢控制分析？ 答：任务是研究不同途径

13、间代谢通量分布方式是如何被控制并保证当外部条件变化时代谢物之间仍能保持平衡。通量控制系数、浓度控制系数、弹性系数等都是他要研究的内容。 代谢通量分析？ 答：是确定细胞代谢过程中参与各条代谢途径的物质净通量，其单位一般为mmol/(Lmin）。dXmet=rmet-uXmet。其中Xmet为胞内代对于胞内反应，其质量平衡的的向量表达式为dt谢物浓度，rmet为胞内代谢物形成的净速率向量，为细胞比生长速率。它有确定系统，超定系统和不定系统三个模型。主要应用范围有：确定胞内代谢途径中各支路的通量分布，确定节点的柔性；识别胞内是否存在某条代谢途径；预测未测量的胞外通量；计算最大理论得率。 正反向色谱的

14、区别及应用范围？ 答：最主要的区别在于他们固定相与流动相之间的极性大小不同，正向色谱的固定相极性大于流动相极性，而反向色谱正好相反。正向色谱主要分离极性样品。极性弱的组分先被洗脱，极性强的组分后被洗脱。通常实验室中流动相为乙醚、氯仿、苯等溶剂的色谱分离法为正相色谱。反向色谱主要分离非极性样品和中等极性样品。极性强的组分先出柱，极性弱的组分后出柱。如：HPLC 色谱法分类？ 答：按两相所处的状态分类，分为气相色谱和液相色谱；按固定相的几何形式分类，分为柱色谱法、纸色谱法和薄层色谱法；按分离原理分类，分为吸附色谱法、分配色谱法、离子交换色谱法、尺寸排阻色谱法和亲和色谱法；按固定相和流动相极性大小，

15、分为正想色谱和反向色谱。 常用的色谱分离有哪些？ 答：气相色谱、液相色谱、柱色谱、纸色谱、薄层色谱 生物反应过程动力学可分为哪几个层次？ 答：生物反应过程动力学可分为：分子水平的酶催化反应动力学 细胞水平的酶催化反应动力学 颗粒水平的酶催化反应动力学 反应器水平的酶催化反应动力学 。其中，前两个是本征反应动力学的范围，后两个则属于宏观反应动力学范围 代谢工程要解决的问题？ 答：目前代谢工程要解决的主要问题是改变某些途径中的碳架物质流量或改变碳架物质在不同途径中的流量分布。典型目标是修饰初级次级代谢，碳架物质流导入目的产物的理想载流途径以获得产物的最大转化率。 应用代谢工程优化产物合成，通常要遵循哪些步骤？各步骤要做什么工作？ 答： 细胞生长计量学相关问题？ 答： 固相萃取一般过程要经历哪些步骤？ 答：活化、上样、清洗、洗脱(洗脱分析物） 产物生成动力学分为哪几类？每类有什么特征及特征产物？ 答：分为偶联模型、部分偶联模型和非偶联模型三类。 偶联模型，产物生成直接与细胞生长偶联，rp=Ypu0.Cx，特征产物是初级代谢产物。 x部分偶联模型，产物生成与细胞生长有部分关系，并能直接与能量代谢相联系，最佳生成条件与细胞生长条件不一致，rp=Ypu0.Cx+Kp.Cx，特征产物是中间代谢产物。 x非偶联模型，产物合成与细胞生长间没有直接关系，rp=Kp.Cx，特征产物是次级代谢产物。