军队文职招聘考试
论述酶非水相催化的应用
题目
论述酶非水相催化的应用
参考答案和解析
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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相似问题和答案
第1题：
说明酶在非水相体系催化中的特点。
正确答案:1，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某些变化，致使酶的底物特异性发生改变。在极性较强的有机溶剂中，疏水性较强的底物容易反应；而在极性较弱的有机溶剂中，疏水性较弱的底物容易反应。
2，酶在水溶液中催化的立体选择性较强，而在疏水性强的有机介质中。酶的立体选择性较差。
3，酶在有机介质中进行催化时，具有区域选择性，即酶能够选择底物分子中某一区域的基团优先进行反应。
4，酶在有机介质中进行催化的另一个显著特点是具有化学键选择性。即在同一个底物分子中有2种以上的化学键都可以与酶反应时，酶对其中一个化学键优先进行反应。
5，许多酶在有机介质中的热稳定性比在水溶液中热稳定性更好。决定了它的应用条件更为宽泛。
6，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。
第2题：
举例说明酶的有机相催化的应用实例？
正确答案:手性药物的拆分
手性化合物是指化学组成相同，而其立体结构互为对映体的两种异构体化合物。
猪胰脂肪酶PPL在有机介质体系对2，3-环氧丙醇丁酸酯；脂肪酶在有机介质体系中进行2-芳基丙酸酯、苯甘氨酸甲酯拆分。
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：
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5题：
酶非水相催化的类型有哪些？
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。
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：
举例说明酶非水相催化的应用。
正确答案:（1）手性药物的拆分：环氧丙醇衍生物的拆分、芳基丙酸衍生物的拆分、苯甘氨酸甲酯的拆分。
（2）手性高分子聚合物的制备：可生物降解的聚酯的合成、糖酯的合成。
（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：利用脂肪酶或酯酶的催化作用生产所需的酯类、利用芳香醛脱氢酶生产香兰素。（7）生物柴油的生产：生物柴油是由动植物或微生物油脂与小分子醇类经过酯交换反应而得到的脂肪酸酯类物质。可以采用酸、碱催化油脂与甲醇之间的转脂反应，而生成脂肪酸甲酯。
（8）多肽的合成：α胰蛋白酶催化的合成在水溶液中合成率为0.1%以下，在乙酸乙酯和微量水的系统中合成率可达100%。
（9）甾体转化。
第8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9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10题：
简述酶非水相催化的应用.
正确答案:手性药物的拆分；手性高分子聚合物的制备；酚树脂的合成；导电有机聚合物的合成；发光有机聚合物的合成；食品添加剂的生产；生物柴油的生产。