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酶非水相催化的类型有哪些？

题目

酶非水相催化的类型有哪些？

参考答案和解析
正确答案:有机介质中的酶催化；
气相介质中的酶催化；
超临界介质中的酶催化；
离子液介质中的酶催化。
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第1题：

简述非水介质中酶催化的特性。


正确答案: （1）热稳定性；（2）改变底物的专一性；（3）产生新的酶促反应；（4）PH记忆

第2题：

水在酶的非水相催化中有什么作用？


正确答案:水的作用：
⑴必需水与低水系统。严格的说，酶在绝对无水的条件下，是不可能具有催化活力的。酶的催化功能与它的空间结构紧密相关，破坏其空间构象，酶便失去其催化功能。维持酶蛋白空间构象的主要作用力是氢键，疏水作用和范德华力。在水溶液中，水分子直接或间接地通过这些化学键来维持酶分子催化活力所必需的构象，而且水在酶的稳定性及动力学性态的决定上起着重要的作用。含水量与酶的稳定性有关。酶在脱水条件下异常稳定。
⑵必需水对酶活性影响，不是所有水溶液中的水分子都与酶催化活性有关。实际上只有必需水才重要。在水合过程中酶蛋白结构没有明显的变化。必须水量也决定于有机溶剂。

第3题：

酶的非水相催化


正确答案:酶在非水介质中的催化作用称为酶的非水相催化。

第4题：

影响酶的有机相催化因素有哪些？


正确答案:酶的种类和浓度：不仅要看酶催化反应速度、还要注意酶的稳定性、底物专一性、对映体选择性、区域选择性、键选择性等。同一种酶，由于来源不同和处理方法（如纯度、冻干条件、固定化载体、固定化方法、修饰方法和修饰剂等）的不同，其特性也会有差别。
底物的种类和浓度：底物最适浓度和在有机相-必需水相间的分配问题。
有机溶剂的种类：2≤lgP≤5
水含量：最适水含量与溶剂的极性有关，溶剂极性越大，最适水含量也越大；而达到最大反应速度的水活度一般在0.5-0.6之间。
温度：在微水有机介质中，酶的热稳定性增强，其最适温度高于水溶液中的催化最适温度；但温度升高，立体选择性将降低。
。pH和离子强度：在有机介质中催化最适pH与水溶液中的接近。在冷冻干燥过程中，缓冲液对会严重影响pH和酶活力，应选择合适的缓冲液对，并添加蔗糖、甘露醇和冠醚等保护剂；有机相缓冲液。

第5题：

酶的非水相催化有哪些特点？


正确答案:酶的非水相催化是指酶在非水介质中进行的催化作用。
特点：
1.有利于疏水性底物的反应，能催化在水中不能进行的反应；
2.可提高酶的热稳定性；
3.可改变反应平衡移动方向；
4可控制底物专一性；
5.酶和产物易于回收。

第6题：

酶的非水相催化有何优点，它们的主要类型有哪些？


正确答案:优点：
①提高脂溶性底物的溶解度，有利于高浓度底物连续生物转化
②水解酶能催化合成反应，如脂的合成和肽的合成.
③可以控制由水引起的副反应
④酶不溶于有机介质，易于回收再利用
⑤酶的固定化简单，可以只沉积在载体表面
⑥从低沸点的溶剂中分离纯化产物比水中容易
⑦酶的热稳定比水高，而且没有微生物污染
类型：
⑴有机介质中的酶催化：有机介质中的酶催化是指酶在含有一定量水的有机溶剂中进行的催化反应。适用于底物、产物两者或其中之一为疏水性物质的酶催化作用。
⑵气相介质中的酶催化：酶在气相介质中进行的催化反应。适用于底物是气体或者能够转化为气体的物质的酶催化反应。
⑶超临界介质中的酶催化：酶在超临界流体中进行的催化反应。超临界流体是指温度和压力超过某物质超临界点的流体。
⑷离子液介质中的酶催化：酶在离子液中进行的催化作用。离子液是由有机阳离子与有机（无机）阴离子构成的在室温条件下呈液态的低熔点盐类，挥发性低、稳定性好。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、键选择性等显著特点。

第7题：

什么是必需水和水活度？它们对非水相中酶的催化有何影响？


正确答案:维持酶分子完整的空间构象所必需的最低水量称为必需水。必须水势维持酶分子结构中氢键、盐键等副键所必需的，氢键和盐键是酶空间结构的主要稳定因素，酶分子一旦失去必需水，就必将使其空间构象破坏而失去其催化功能。
水活度（wateractivity，Aw）是指体系中水的逸度与纯水逸度之比。通常可以用体系中水的蒸汽分压（P）与相同条件下纯水的蒸汽压（Po）之比表示。
Aw=P/Po
在体系的水活度较低的条件下，酶的催化反应速度随水含量的增加而升高，在体系的水含量达到某一点时，催化反应速度达到最大，此时的水含量称为最适水含量；超过最适水含量，催化反应速度又降低。

第8题：

简述抗体酶催化的反应类型有哪些？


正确答案: ①氨基转移酶
生物体内蛋白质的合成是一个非常复杂过程。氨基酸在掺入肽链之前必需进行活化以获得额外能量，这活化过程即酰基转移反应，又称氨酰基化反应。
②重排反应
Claisen重排是有机化合物异构化的一种重要形式，生物体由一些化合物在光照下会发生Claisen重排。
③氧化还原反应
氧化还原反应在生物体内十分广泛，主要是呼吸链的一系列反应。
④金属螯合反应
金属螯合反应对于辅酶、辅因子和酶的结合来说意义重大。
⑤磷酸酯水解反应
磷酸二酯键是自然界最稳定的键之一，因此，它的水解对抗体酶来说是个挑战。
⑤其它反应
抗体酶还可催化磺酸酯水解反应和光诱导反应等反应类型，随着抗体酶的研究与开发的深入，抗体酶催化的反应类型也将越来越多，并为人们所用。

第9题：

酶的非水相催化有何优点？


正确答案:1.高脂溶性底物的溶解度，有利于高浓度底物连续生物转化
2.解酶能摧花合成反应，如脂的合成和肽的合成
3.以控制由水引起的副反应
4.不溶性有机介质，易于回收再利用
5.的固定化简单，可以只沉淀在载体表面
6.低沸点的溶剂中分离纯化产物比水容易
7.的热稳定性比水高，且没有微生物污染

第10题：

论述酶非水相催化的应用


正确答案: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

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