2012年华南理工大学874生物化学考研真题答案及其解析

2012年华南理工大学874生物化学考研真题答案及其解析

一、名词解释（每题2分，共20分）

1、呼吸跃变现象

【考查知识点+解题思路】

考查植物呼吸特性的内容，可在食品生物化学第十六章新鲜食物组织的生物化学中找到解答，同时注意应注意影响植物呼吸的影响因素，以及植物的成熟与衰老及其生物化学变化，可以进行关联记忆。

【答案解析】

有一类果实进入完熟期时，呼吸强度骤然提高，随着果实衰老逐渐下降，这种现象称为呼吸跃变现象。这类果实称高峰型果实，如苹果、香蕉、桃、梨等。另一类果实进入完熟期时呼吸强度不提高，一直保持在稳定的低水平，这类果实称非高峰型果实，如柑桔类、蔬菜类、葡萄、荔枝等。

2、糖胺

【考查知识点+解题思路】

考查单糖的衍生物同时考查单糖的化学性质，可在食品生物化学课本第一章糖中找到。除此之外需注意糖脎，糖醇，糖醛酸，氨基糖，糖苷等名词解释。

【答案解析】

单糖分子中的OH基(主要是C-2、C-3上的OH基可被NH2基取代而产生氨基糖，也称糖胺。天然存在的氨基糖有2-氨基-葡萄糖、2-氨基-D-甘露糖、2-氨基-D-半乳糖、3-氨基-D-核糖等。重要的糖胺有N-乙酰-D-葡糖胺、N-乙酰胞壁酸等。

3、皂化值

【考查知识点+解题思路】

皂化值是衡量脂类化学性质的重要指标，是一个非常重要的概念，知识点可在食品生物化学的第二章脂类中找到。同时需要联想记忆卤化值，碘值等概念。

【答案解析】

当将酰基甘油与酸或碱共煮或脂酶作用时，都可发生水解，当用碱水解时称为皂化作用。皂化值是指完全造化1g油或脂所消耗的KOH的毫克数。

4、双缩脲反应

【考查知识点+解题思路】

本题考查蛋白质的颜色反应，是蛋白质性质中重要的一个概念，注意与水合茚三酮反应联合记忆，本题概念可在第四章蛋白质中第五节蛋白质的性质中找到答案。

【答案解析】

双缩脲反应是用以测定肽键特性的反应，蛋白质在碱性溶液中能够与硫酸铜产生红色或

者蓝紫色的反应。凡化合物含有两个或者两个以上肽键结构都可以呈双缩脲反应。

5、同功酶

【考查知识点+解题思路】

本题考查酶的基本性质，在生物化学课本中第五章酶可以找到解答，本概念比较容易理解，属于非难点注意不能失分。

【答案解析】

是指能催化同一种化学反应，但其酶蛋白本身的分子结构组成却有所不同的一组酶。

6、酶的活力单位（U）

【考查知识点+解题思路】

本题考查酶的重要性质，在食品生物化学课本中第五章酶可以找到概念，但是该概念与酶的比活力极其容易混淆，要作为复习的重点注意区分。

【答案解析】

一个酶活力单位，是指在特定条件下，1分钟内能转化1umol底物的酶量，称一个国际单位（IU）。特定条件：25℃ pH及底物浓度采用最适条件酶。

7、糖异生作用

【考查知识点+解题思路】

糖异生作用是糖代谢中重要的一个代谢作用，需要记住其概念以及三大营养物质之间的转化途径。其概念可在食品生物化学教材第十章糖类代谢中找到。

【答案解析】

糖异生作用是指从非糖物质生成葡萄糖或糖原。糖异生作用由肾上腺皮质激素促进，是在肝脏中进行的。

8、蛋白质效率比值（PER ）

【考查知识点+解题思路】

蛋白质效率比值是涉及到蛋白质的静态生物化学性质以及人体生理学的内容，本题考查知识点在蛋白质章节，属于比较生僻知识点，答题时注意多补充相关内容。

【答案解析】

蛋白质的功效比值(PER)是指体重增加为基础的方法，是指实验期内，动物平均每摄入1g蛋白质所增加的体重克数：即：PER=试验期内动物体重增加克数 /试验期内摄入的蛋白质克数蛋白质的功效比值是表示蛋白质的净利用率。

9、可溶性淀粉

【考查知识点+解题思路】

考查食品生物化学第十七章糖类的食品性质与功能，改性淀粉中的内容。

【答案解析】

可溶性淀粉是经过轻度酸或碱处理的淀粉，其淀粉溶液热时有良好的流动性，冷凝时能

10、 油脂酸败

【考查知识点+解题思路】

考查食品生物化学第第二章脂类三酯酰甘油的化学性质

【答案解析】

油脂或油脂含量较多的食品，在贮藏期间，因空气中的氧气、日光、微生物、酶、水等作用，稳定性较差的油脂分子逐渐发生氧化及水解反应，产生低分子油脂降解产物从而发生不愉快的气味，味变苦涩，甚至具有毒性。这种现象为油脂的酸败，俗称油脂哈败。酸败的化学本质是由于油脂水解放出了游离的脂肪酸，后者再氧化成醛或酮。

二、填空题（每空1 分，共50 分）

1 、【考查知识点】食品生物化学第三章核酸，核苷酸中碱基

【答案解析】

组成DNA的四种主要碱基：腺嘌呤 、鸟嘌呤 、胞嘧啶 和 胸腺嘧啶 。

2 、【考查知识点】食品生物化学第四章蛋白质 蛋白质的结构中的二级结构

【答案解析】

蛋白质的二级结构主要有α-螺旋、β-

折叠和 β-转角三种形式。

3 、【考查知识点】食品生物化学第二章脂类 脂质的分类基本概念 【答案解析】 活性脂类三大类。 4 、【考查知识点】食品生物化学第二章脂类 结合脂类 【答案解析】根据血浆中脂蛋白的密度不同可将其分成极低密度脂蛋白、低密度脂蛋白、中密度脂蛋白和高密度脂蛋白等五个组分。

5 、【考查知识点】食品生物化学第四章蛋白质 维持蛋白质构象的力 【答案解析】稳定蛋白质三维结构的作用力主要有氢键、范德华力、疏水相互作用、和离子键 。

6 、【考查知识点】食品生物化学第四章蛋白质 蛋白质变性

【答案解析】蛋白质变性过程中，往往会发生蛋白质生物活性丧失，溶解度下降，不对称性增大和生物化学性质的改变等现象。

7 、【考查知识点】食品生物化学第六章维生素和辅酶 维生素B2 【答案解析】在体内核黄素是以 黄素单核苷酸FMN和 黄素腺嘌啉二核酸FAD的形式存在，是生物体内一些氧化还原酶的辅基。

8 【考查知识点】生物化学 抗生素

【答案解析】、抗生素的作用机制主要有抑制核酸合成、抑制蛋白质合成、抑制细胞膜

和细胞壁的合成、作用于能量代谢系统和作为抗代谢物。

9 、【考查知识点】食品生物化学第七章 激素

【答案解析】固醇类激素主要包括肾上腺皮质激素、雌性激素、雄性激素三大类激素。 10、【考查知识点】食品生物化学第八章细胞生物化学

【答案解析】生物膜的主要功能有

物质运输、能量交换、信息传递三大作用。 11 、【考查知识点】食品生物化学第十章糖类代谢

【答案解析】糖酵解过程有三个反应步骤是基本上不可逆的，催化这三步反应的酶是己其中磷酸果糖激酶催化的反应是糖酵解的限速反应。

12、【考查知识点】食品生物化学第十二章 蛋白质代谢 食品蛋白质的营养价值 【答案解析】影响膳食蛋白质中氨基酸的有效性的因素主要有蛋白质构象、结合蛋白值的含量、蛋白酶抑制剂、蛋白颗粒大小与表面积、加工条件和人体生理差别。

13、【考查知识点】食品生物化学第十五章物质代谢的相互关系和调节控制 基本概念 【答案解析】生物体内的代谢调节在激素调节、神经调节、细胞内调节三种不同水平上进行。

14、【考查知识点】食品生物化学第十八章油脂加工化学

【答案解析】根据引起油脂酸败的原因和机制，油脂酸败可分为水解型酸败、β型氧化酸败、油脂自动氧化三种类型。

15、【考查知识点】食品生物化学第二十四章 食品风味 食品味感

【答案解析】影响味觉的因素主要有年龄与生理状况、温度、溶解度和时间。

三、简答题（每题5分，共20分）

1、简述糖类的生物学作用。

【考查知识点+解题思路】

考查食品生物化学第一章糖类的内容，糖类是生物体重要储能形式，故糖类的作用与生物体能量代谢有重要关联，同时糖类也与蛋白质，脂类，核酸的代谢有关。

【答案解析】

（1）提供能量。植物的淀粉和动物的糖原都是能量的储存形式。

（2）物质代谢的碳骨架，为蛋白质、核酸、脂类的合成提供碳骨架。

（3）细胞的骨架。纤维素、半纤维素、木质素是植物细胞壁的主要成分，肽聚糖是细胞壁的主要成分。

（4）细胞间识别和生物分子间的识别。

细胞膜表面糖蛋白的寡糖链参与细胞间的识别。一些细胞的细胞膜表面含有糖分子或寡糖链，构成细胞的天线，参与细胞通信。红细胞表面ABO血型决定簇就含有岩藻糖。

2、简述食品加工对蛋白质的影响。

【考查知识点+解题思路】

考查食品生物化学第十九章蛋白质加工化学的内容，蛋白质会受到不同的处理方法的不同影响，使其物理化学性质发生改变，结构和功能性质遭到破坏，可形成有力或者不利的影响。

【答案解析】

蛋白质是食品的重要成分，它不但能够提高食品的营养价值，而且对食品的质量也起着重要作用。蛋白质作为食品配料，在配制或应用时通常要进行物理或化学处理，这些处理会影响蛋白质的功能性和营养性，其中有些影响是有积极意义的，而有些影响则是消极的。因此，清楚不同处理方法对蛋白质的影响，不仅可以避免蛋白质的结构和功能性质遭到损伤，还能够有目的地改变蛋白质的现有性质或产生一些新的性质。

一、物理因素引起的变化

随着科学技术的不断发展，食品加工的方式变得日益多样化，但概括起来主要有3种，即物理的、化学的和生物的，其中以物理方式为主。通常采用的物理加工方式有热处理、冷加工、脱水干燥及机械处理等。

1. 热处理下的变化。

食品加工通常情况下要经过热处理。热处理是对蛋白质影响较大的处理方式，其影响程度取决于热处理的时间、温度、湿度，以及有无氧化还原性物质存在等因素。热处理涉及的化学反应有变性、分解、氨基酸氧化、键之间的交换、新键的形成等。从营养学的观点讲，经过温和热处理的蛋白质所产生的变化一般是有利的。因为在适宜的加热条件下，蛋白质发生变形后，可破坏酶的活性，杀灭或抑制微生物，破坏食品原料中天然存在的有毒蛋白质、肽和酶抑制剂等，从而使营养素免遭水解，提高消化吸收率。

2. 冷加工处理下的变化。

食品的低温储藏可延缓或阻止微生物的生长，抑制酶的活性及化学反应。低温处理有两种方法：一是冷却，即将温度控制在稍高于冻结温度之上，在这种情况下，蛋白质较稳定，微生物生长受到抑制。二是冷冻，这对食品的气味多少有些损害，若控制得好，蛋白质的营养价值就不会降低。肉类食品经冷冻、解冻，细胞及细胞膜被破坏，酶被释放出来，随着温度的升高，酶活性增强，致使蛋白质降解，而且蛋白质与蛋白质间的不可捏结合代替了水和蛋白质间的结合，使蛋白质的质地发生变化，保水性也降低，但对蛋白质的营养价值影响很小。

3. 脱水干燥处理下的变化。

食品脱水的目的在于保藏、减轻重量及增加稳定性，但同时也会有许多不利的变化发生。当蛋白质溶液中的水分被全部除去时，由于蛋白质的相互作用会引起蛋白质大量聚集，特别是在高温下除去水分时，可导致蛋白质溶解度和表面活性急剧降低。干燥通常是制备蛋白质

配料的最后一道工序，所以应注意干燥处理对蛋白质功能性质的影响。干燥条件对粉末颗粒的大小以及内部和表面孔率的影响，将会改变蛋白质的可湿润性、吸水性、分散性和溶解度。

4. 机械处理下的变化。

机械处理对食品中的蛋白质有较大的影响。如，充分干燥的蛋白质粉或浓缩物可形成小的颗粒和大的表面积，与未磨细的对应物相比，它提高了吸水性、蛋白质溶解性、脂肪的吸收和起泡性。蛋白质悬浊液或溶液体系在强剪切力的作用下，可使蛋白质聚集体碎裂成亚单位，这种处理一般可提高蛋白质的乳化能力。在空气/水界面施加剪切力，通常会引起蛋白质变性和聚集，而部分蛋白质变性可以使泡沫变得更稳定。

二、化学因素引起的变化

食品蛋白质在大批生产过程中常常需要进行一定的处理，其目的在于改善食品的质地和风味，破坏微生物、酶、毒素、蛋白质水解抑制物或者蛋白质的浓缩物等。通常采用的化学方式有碱处理、氧化处理等。

1. 碱处理下的变化。

对食品进行碱处理，尤其是与热处理同时进行时，对蛋白质的营养价值影响很大。蛋白质的碱处理通常是在40~80℃的温度下，将蛋白质在0.1~0.4N的NaOH溶液中浸泡数小时，经碱处理后，发生很多变化，生成各种新的氨基酸。能引起变化的氨基酸有赖氨酸、丝氨酸、胱氨酸和精氨酸。

2. 氧化处理下的变化。

有时利用过氧化氢、过氧化乙酸和过氧化甲酰作为冷灭菌剂和漂白剂。如，用于无菌包装系统，面粉、乳清粉、鱼浓缩蛋白的漂白等，在此过程中，可引起蛋白质发生氧化变化。蛋白质残基和氨基酸被氧化一般比较复杂，对氧化反应最敏感的氨基酸是含硫氨基酸（如蛋氨酸、半胱氨酸、胱氨酸）和色氨酸。蛋白质氧化反应的发生，可导致蛋白质营养价值降低，甚至还会产生有害物质。

三、酶处理下的变化

酶法处理是当前蛋白质改性的研究重点，与物理处理和化学处理相比，酶法具有酶促反应速度快、条件温和、专一性强、无氨基酸破坏或消旋现象、原料中有效成分保存完全、无副产物和有害物质产生、无环境污染，以及酶解作用过程可控等特点。蛋白质酶法改性是改造蛋白质、实现蛋白质功能多样化、改善蛋白质功能性和拓宽其应用范围的一种有效方法。目前采用的方法有酶水解方法和酶合成法，以酶解法为主。酶解处理是利用蛋白酶的内切作用及外切作用，将蛋白质分子降解成肽类以及更小的氨基酸分子的过程，其产物的理化特性较原始蛋白有所改变。蛋白质经酶解后，分子量变小，很多可电离的氨基和羧基随着水解暴露出来。它们改变了蛋白质表面的电荷分布，使得等电点偏移，蛋白质在原来的等电点处带上正电荷或负电荷，分子中表面亲水性残基的数量远高于疏水性残基的数量，带点的氨基酸残基的静电排斥和水合作用促进了蛋白质的溶解。

综上，蛋白质是生命活动的基本物质，它不仅仅是营养的补充，还提供了丰富的功能特性。在食品的加工过程中，蛋白质的功能性质和营养价值会发生一定的变化，对食品的品质、安全性等产生一定的影响。了解食品加工对蛋白质的影响，指导食品加工生产和人们的日常生活，有利于提高人们对蛋白质的认识，加大其利用率，从而使人们的生活更趋科学化、合理化。

3、简述影响水果、蔬菜采后呼吸的影响因素。

【考查知识点+解题思路】

考查食品生物化学第十六章新鲜食物组织的生物化学的内容，水果、蔬菜采摘后的呼吸主要受，温度，湿度，大气组成的影响，并且该三个因素是相互关联的。

【答案解析】

1、温度的影响

（1）温度对呼吸强度的影响

一般情况下，降温冷藏可以降低呼吸强度，减 少果蔬的贮藏损失。最能发挥果蔬固有的耐藏性温度，是能适应采收前植物组织中正常的新陈代谢的温度。这个温度能够保证植物组织不致遭受冷害或冻害，不致发生生理失调现象。

（2）变温对呼吸强度的影响

在平均温度相同的情况下，变温的平均呼吸强度显著高于恒温的呼吸强度。

（3）温度对呼吸途径的影响

温度对各种呼吸途径的强度具有重要影响：最适生长温度下，呼吸途径主要是酵解-三羧酸循环；随着温度的降低，磷酸戊糖旁路强度增加。各种呼吸途径相对强度的变化使植物组织对不同呼吸底物的利用程度不同，即温度影响呼吸底物的利用程度。

（4）冰点低温对呼吸的影响

当环境温度降到果蔬组织的冰点以下时，细胞就会结冰，冰晶的形成损伤了原生质体，使生物膜的正常区域化作用遭到破坏，酶和底物游离出来，促进了分解作用，因此反而有刺激呼吸作用的效果。但果蔬受冻后，细胞原生质遭到损伤，正常呼吸系统的功能便不能维持，使一些中间产物积累造成异味。

2、湿度的影响

采收后的果蔬仍在不断地进行水分蒸发，由于蒸发的水分得不到补充，很容易造成失水过多，致使正常的呼吸作用受到破坏，促进酶的活动趋向于水解作用，从而加速了细胞内可塑性物质的水解过程，酶的游离和可利用的呼吸底物增多，使细胞的呼吸作用增强。少量失水即可使呼吸底物的消耗成倍增加。 提高贮藏环境的相对湿度可有效降低果蔬的水分蒸发。通常情况下，相对湿度以保持在80％~90％之间为宜。湿度过大以至饱和时，水蒸气及呼吸产生的水分会凝结在水果、蔬菜的表面，形成“发汗”现象，为微生物的滋生准备了条件，引起腐烂。

3、大气组成的影响

改变环境大气的组成可以有效地控制植物组织的呼吸强度：由于呼吸作用而导致糖类消耗的平均速度，在正常空气中比在10％氧，其余为氮的空气中快1.2～1.4倍，在没有CO2的空气中比在有10％CO2的空气中快1.35～1.55倍。降低氧含量可减少用于合成代谢的ATP供给量而导致呼吸强度的降低；增加CO2则可以抑制某些氨基酸的形成，这些氨基酸为某些酶的合成所需要，CO2还可以延缓某些酶抑制剂的分解。 减氧与增CO2对植物组织呼吸的抑制效应是可叠加的。每种果蔬都有其特有的气体成分“临界量”。如低于临界需氧量，组织就会因缺氧呼吸而受到损害。对大多数果蔬而言，最适宜的贮藏条件是：温度0～4.4℃，O2 3％，CO2 0％～5％。

这三个贮藏条件是互相关联的：一个条件不适宜，可以增加植物组织对其他因素的敏感性。一个因素受到限制，就会得不到另一个适宜的因素应有的效应。

4、简述蛋白质的重要物化性质。

【考查知识点+解题思路】

考查食品生物化学第十九章蛋白质加工化学的内容，蛋白质流体动力学性质主要有水的吸收与保留，粘着性和粘度，沉淀和胶凝和溶胀性，蛋白质表面性质主要有湿润性、分散性和溶解度，表面张力和乳化作用，脂肪和风味物质的结合和蛋白质的起泡特性。

【答案解析】

蛋白质流体动力学性质主要有水的吸收与保留，粘着性和粘度，沉淀和胶凝和溶胀性，蛋白质表面性质主要有湿润性、分散性和溶解度，表面张力和乳化作用，脂肪和风味物质的结合和蛋白质的起泡特性，如下是其中几种蛋白质重要物理化学性质。

（1）乳化性：蛋白质饮料、色拉酱、冰淇淋、蛋糕、肉卤、低脂肪肉肠等食品的加工都是利用蛋白质的乳化性。蛋白质是两亲性物质，既有亲水基又有疏水基，在油水体系中，蛋白质自发迁移到油水界面，疏水基定向到油向，而亲水基定向到水相，并扩展开来，在界面形成一层蛋白质吸附层，降低两相间的界面张力，从而起到稳定乳化液的作用。

（2）起泡性：搅打奶油、蛋糕、面包、冰淇淋等食品的加工都是利用蛋白质的起泡性。蛋白质结构中既有亲水基又有疏水基，能够吸附在气-水界面上，一旦被界面吸附，蛋白质形成一层膜，可阻止小气泡的聚集，有助于稳定气泡。

（3）风味结合性：蛋白质通过疏水相互作用与各种风味物质相结合，有利增强疏水性的条件都会促进风味结合。

（4）胶凝作用：形成固体弹性凝胶，提高食品的吸水性、增稠、粘着脂肪外，对食品中成分的乳化-发泡稳定性也有帮助。用于肉制品、凝胶、各种加热的肉糜鱼制品等。

四、论述题（共4 题，每题 15 分，共 60 分）

1、试叙述酶分离纯化的步骤及注意事项。

【考查知识点+解题思路】

考查生物化学酶分离纯化的内容，酶分离纯化主要包括抽提、纯化、结晶或制剂。其分离纯化对于环境以及操作要求高，并且可以参考蛋白质分离纯化的体特性，考生在答题时要融会贯通。

【答案解析】

酶的分离纯化一般包括三个基本步骤：即抽提、纯化、结晶或制剂。首先将所需的酶从原料中引入溶液，此时不可避免地夹带着一些杂质，然后再将此酶从溶液中选择性地分离出来，或者从此溶液中选择性地除去杂质，然后制成纯化的酶制剂。下面就酶的分离纯化的常用方法作一综合介绍：

一、预处理及固液分离技术

1.细胞破碎（cell disruption）

高压均质器法：此法可用于破碎酵母菌、大肠菌、假单胞菌、杆菌甚至黑曲霉菌。将细胞悬浮液在高压下通入一个孔径可调的排放孔中，菌体从高压环境转到低压环境，细胞就容易破碎。菌悬液一次通过均质器的细胞破碎率在12%-67%。细胞破碎率与细胞的种类有关。要达到90%以上的细胞破碎率，起码要将菌悬液通过均质器两次。最好是提高操作压力，减少操作次数。但有人报道，当操作压力达到175Mpa时，破碎率可达100%。当压力超过70Mpa时，细胞破碎率上升较为缓慢。高压均质器的阀门是影响细胞破碎率的重要因素。丝状菌会堵塞均质器的阀门，尤其高浓度菌体时更是如此。在丰富培养基上比在合成培养基上生长的大肠菌更难破碎。

容菌酶处理法：蛋清中含有丰富的溶菌酶，价格便宜，常用来裂解细胞。具体做法是：溶壁微球菌(micrococcus lysodeikticus)43kg，置于0.5%的氯化钠溶液中，使细胞浓度为5%（干重），在35℃用0.68kg（干重）的蛋清处理20min，得到的细胞碎片用相同体积的乙醇处理，用离心机将细胞碎片和胞内蛋白质除去，再将乙醇浓度提高到75%（体积分数），可以得到纯度为5%的过氧化氢酶1500g。

2.离心

离心分离过程可分为离心过滤、离心沉淀、离心分离3种类型，所使用的设备有过滤式离心机、沉降式离心机和离心机。过滤式离心机的转鼓壁上开有小孔，壁上有过滤介质，一般可用于处理悬浮固体颗粒较大、固体含量较高的场合。沉降式离心机用于分离固体浓度较低的固液分离，如发酵液中的菌体，用盐析法或有机溶剂处理过的蛋白质等。分离机用于分离两种互不相溶的、密度有微小差别的乳浊液或含微量固体微粒的乳浊液。

3.膜分离技术

在蛋白质纯化过程中主要用到的膜分离技术多为超滤。在静压作用下降溶液通过孔径非常小的滤膜，使溶液中分子量较小的溶质透过薄膜，而大分子被截留于膜表面。大多数超滤膜是由一层非常薄的功能膜与较厚的支撑膜结合在一起而组成的。功能膜决定了膜的孔径，

而支撑膜提供机械强度以抵抗静压力。超滤浓缩的优点是：操作条件温和，无相变化，对生物活性物质没有破坏。

超滤系统主要由料液贮罐、泵、超滤器、透过液收集罐组成，料液经泵打入超滤器，水及低分子量物质排出超滤器外，被浓缩的料液在料液贮罐、泵、及超滤器中循环。当料液浓缩至一定的倍数后即可作为进一步处理的浓缩料液。

超滤应用于蛋白质类物质的浓缩和脱盐过程中时应注意以下问题：第一，在超滤循环过程中，由于泵和叶轮与料液的摩擦放热作用，料液的温度会逐渐升高，会造成蛋白质分子的损失。因此，料液贮罐应加冷却系统，并安装自动测温及控制系统。第二，某些酶的辅助因子散失为问题：一些酶含有辅助因子，其分子量小，超滤时易从透过液中排除掉，因而在超滤前或超滤后要添加一定浓度的的辅助因子。

还可将超滤与亲和层析相结合以提高分离纯度。其工作原理是：当溶液中欲被分离的蛋白质不受阻碍地通过超滤膜的孔隙时，如果在膜的一侧结合着亲和配基，该蛋白质就会与配基结合因而结聚在膜的这一侧。不与配基结合的其他物质就将穿过孔而被带走。再用适宜的洗脱剂将该蛋白质洗脱下来，洗脱液用于进一步的分离纯化。

4.泡沫分离

原理：将气体通入含多种组分的溶液中，由于这些组分的表面活性由差异，因此在溶液的表面，某些组分将形成泡沫，泡沫的稳定性取决于操作条件及溶液的生物学特性。泡沫中含有更多的表面活性成分，故泡沫的组分种类及其含量与溶液中的不相同。这样，溶液中的组分舅得以分离。

蛋白质较易吸附与气液界面，这有利于其结构的稳定。泡沫分离过程是：蛋白质从主体溶液中扩散到气液界面，该过程可能是可逆的也可能是不可逆的；分子发生重排，一般认为在空气-水界面会形成两种类型的膜，一种是稀膜，另一种是浓膜，可能会发生由多个分子聚集在一起的现象。在气液界面形成的蛋白质膜可以是单层的也可以是多层的。膜的类型取决于主体溶液及气液界面上蛋白质的特性、结构和浓度。

泡沫分离的目的，一方面提高酶蛋白的富集率（泡沫中蛋白质的浓度/最初溶液中蛋白质浓度），另一方面提高酶蛋白的提取率（泡沫中蛋白质的提取率/最初的蛋白质质量），或使多

组分混合物中某一组分的分配系数最大。

二、抽提 沉淀

1.盐析

常用的盐析剂是硫酸铵，其溶解度大、价格便宜。硫酸铵沉淀蛋白质的能力很强，其饱和溶液能使大多数的蛋白质沉淀下来。对酶没有破坏作用。

pH的控制：应从酶的溶解度与稳定性两个方面考虑，在酶等电点时其溶解度最小易沉淀，但有些酶再等电点时稳定性较差，因此要选择最佳pH值.一般要求在酶最稳定的pH值

的前提下再考虑最适宜酶沉淀的pH值。在操作中一旦确定最佳pH值后，在添加硫酸铵之前甲酸或碱调节好酶液的pH值，要尽量避免溶液pH值的波动以免破坏酶的稳定性。在添加硫酸铵时要注意搅拌，并注意硫酸铵的加入速度，一般是由少到多，缓慢加入，硫酸铵尽可能磨成细粉。

温度的控制：有些酶在较高温度下稳定性能较好，可在常温下进行盐析操作，而对于大多数酶，尽可能在低温下操作。

酶液的净置：加完硫酸铵后，酶液要静置一段时间，使酶蛋白完全沉淀下来，酶静置后，就不要再加以搅拌。

2．有机溶剂沉淀

有机溶剂选择：可用于酶蛋白沉淀的有机溶剂包括醇类物质等，如甲醇、乙醇、异丙醇。乙醇的亲水性能较好，可防止蛋白质的变性，酶蛋白在其中的溶解度也较低。 有机溶剂沉淀操作：有机溶剂一般都使蛋白质变性，当温度较高时变性蛋白质分子就会变成永久失活。因此用有机溶剂处理时最好在0℃以下进行。用有机溶剂沉淀得到的酶蛋白不要放置过久，要尽快加水溶解。

3.聚合物絮凝剂沉淀

聚合物絮凝剂，如葡聚糖和聚乙二醇，与酶分子争夺水分子，具有脱水作用使酶沉淀。聚乙二醇作为一种沉淀剂的优点是在水溶液中，其浓度可达到50%，浓度为6%-12%的蛋白质大都可以沉淀下来。这种试剂不需要低温操作，而且对蛋白质的稳定还有一定的保护作用。聚乙二醇不会被吸附，故在离子交换吸附前不必去除。

4．用金属离子和络合物沉淀

酶和其他蛋白质都会形成金属盐，其溶解度较低。用金属离子沉淀的缺点是酶与金属离子相互作用后，可逆变化较差，尤其是用巯基衍生物，它结合的]金属离子会催化酶变性而失活。

5．用特殊试剂沉淀法

用链霉素可选择性去除核酸，从而使胞内酶沉淀出来。链霉素盐（浓度为0.5-1.0mg/mg蛋白质）对于选择性沉淀核酸的效果比锰离子还要好，酶不易失活。

6．亲和沉淀

将亲和反应的高度选择性、低处理量特性与沉淀操作的大处理量、地选择性有机结合形成了亲和沉淀技术。将配基与可溶性载体偶联后形成载体-配基复合物，该复合物与生物分子结合后在一定条件下可以沉淀出来。配基-载体复合物可以选择性地与蛋白质结合，溶液中的pH值、离子强度及蛋白质浓度等条件对亲和结合的影响力并不大，只有竞争性的配基会降低产物与原配基的亲和结合力，甚至使亲和结合发生逆转。

引导产生沉淀的方法有：离子交联；加入带相反电荷的聚合物；加入带相反电荷的疏水基团；改变pH值，诱导产生疏水沉淀；温度诱导产生沉淀。

亲和结合：将亲和配基加入到含有目的物蛋白质的溶液中，调节好有关沉淀的条件，使之有利于亲和结合。

洗涤：为经过处理的粗制液中发生亲和沉淀可能会发生非特异性结合，尤其是使用带电的聚合物，离子交换的效应将使其他蛋白质共同沉淀，因此在分离目的物之前要洗涤沉淀物。其做法是：加入适当的清洗剂重新溶解沉淀，再沉淀；或在专一性洗脱之前，彻底清洗沉淀。在上述过程中要始终保持目的蛋白质与配基处于亲和结合状态。

配基-载体复合物与目的蛋白质的分离：分离结束之后，要确保回收目的蛋白质和配基-载体复合物，目的蛋白质要达到一定的纯度，回收率要高。

注意事项如下：

酶是一种特殊的蛋白质，在分离纯化过程中需要注意温度以及PH值等的控制，注意在纯化过程中所使用的缓冲溶液的离子强度的控制（常用PBS缓冲溶液），在实际纯化过程中，一般要在低温冰箱中进行，缓冲溶液中注意加入EDTA二钠盐（1-5mM）螯和重金属离子一般避免酶失活。常用分离步骤包括分子筛层析、离子交换、疏水层析等步骤。由于酶很不稳定，再提取时容易变性失活，因而提取时应注意温度，整个提纯操作应尽可能在低温下（0~4°C）进行，以防止酶的变性或者蛋白质水解酶对目的酶的水解。还要注意PH的控制，在提纯过程中一般采用缓冲液作为溶剂，防止过酸或者过碱。其次还有盐浓度，因为大多数蛋白质具有盐溶性质，所以在抽取过程中可选用合适浓度的盐浓液以促进蛋白质溶解。之后还要注意液体的搅拌，剧烈搅拌容易引起蛋白质变性，提纯应该避免剧烈搅拌和产生泡沫。最后还应该避免微生物污染，以防溶液的变质变性。因为在分离纯化过程中，有些酶会死亡，酶多多数是蛋白质，有少数是RNA，就是这个原因。

2、试叙述三羧酸循环的全过程。

【考查知识点+解题思路】

考查食品生物化学糖类代谢的内容，三羧酸循环是糖类代谢功能的重要途径，也是脂质、蛋白质、核酸代谢氧化成二氧化碳和水的重要途径。

【答案解析】

过程：三羧酸循环由8步代谢反应组成

柠檬酸→异柠檬酸→α-酮戊二酸→琥珀酰CoA

乙酰CoA ↑↓

草酰乙酸 ← 苹果酸 ← 延胡羧酸 ← 琥珀酸

1.乙酰CoA与草酰乙酸缩合成柠檬酸的合成

乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合成柠檬酸；反应由柠檬酸合酶催化。

2. 柠檬酸经顺乌头酸转变为异柠檬酸

此反应是由顺乌头酸酶催化的异构化反应；由两步反应构成，(1)：脱水反应；

(2)：水合反应。

3. 异柠檬酸氧化脱羧转变为α-酮戊二酸羧

异柠檬酸在异柠檬酸脱氢酶作用下，氧化脱羧而转变成 ?-酮戊二酸

4. α-酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰 CoA。

这是第二次脱羧，α-酮戊二酸脱氢酶系催化，该酶系的组成及催化机理与丙酮酸脱氢酶复合体类似。需要NAD+和CoA作为辅助因子。

5. 琥珀酰合成酶催化底物水平磷酸化反应

琥珀酰CoA合成酶催化，琥珀酰CoA的高能硫酯键水解与GDP磷酸化偶联， 生成琥珀酸、GTP和辅酶A。这是三羧酸循环中唯一直接生成高能磷酸键的反应。

6.琥珀酸脱氢生成延胡索酸

琥珀酸脱氢酶催化此反应，辅酶FAD，三羧酸循环中唯一与内膜结合的酶。

7. 延胡索酸加水生成苹果酸，苹果酸酶催化此步反应。

8. 苹果酸脱氢生成草酰乙酸，苹果酸脱氢酶催化此步反应，辅酶是NAD+。 TCA循环总反应式：

CH3CO~SCoA + 3NAD+ +FAD + GDP + Pi + 2H2O→

2CO2 + HS~CoA + 3NADH + 3H+ + FADH2 + GTP

反应过程中 消耗： 1分子乙酰辅酶A

生成： 2次脱羧：2分子CO2

4次脱氢：3分子NADH+H+ → 3 x 2.5 =7.5 ATP

1分子FADH2 → 1 x 1.5 =1.5 ATP

1次底物水平磷酸化：1分子GTP→ 1ATP

合计生成10 ATP

三羧酸循环的重要生理意义：

1. 是生物体获能的主要途径，远比无氧分解产生的能量多。

2. TCA是生物体各有机物质代谢的枢纽。糖、脂肪、氨基酸的彻底分解都需通过TCA途径，而TCA中的许多中间产物如草酰乙酸、α—酮戊二酸、琥珀酰CoA等又是合成糖、氨基酸等的原料。

3. 发酵产物重新氧化进入有氧分解的途径

4. TCA的某些中间产物还是体内积累成分，如柠檬酸、苹果酸是柑桔、苹果等果实的重要成分，在储藏期，酸作为呼吸基质被消耗。果实的糖/酸比是衡量果实品质的一项指标。

5. 提供远比糖酵解所能提供的大得多的能量，供生命活动的需要。

6. 三羧酸循环不仅是糖代谢的重要途径，也是脂质、蛋白质和核酸代谢最终氧化成CO2和H2O的重要途径。

3、试叙述影响油脂自动氧化速度的因素及控制方法。

【考查知识点+解题思路】

考查食品生物化学第十八章油脂加工化学的内容，影响油脂自动氧化的因素主要有，脂肪酸组成，水分活度，氧气，光照，温度，金属离子等。

【答案解析】

影响油脂自动氧化速度的因素如下

1、脂肪酸的组成

油脂中的脂肪酸分为饱和脂肪酸（SFA）、单不饱和脂肪酸（MUFA）和多不饱和脂肪酸（SUFA）。常见的饱和脂肪酸有：肉豆蔻酸（14∶0）、硬脂酸（18∶0）、花生酸（20∶0）等。单不饱和脂肪酸有：棕榈油酸（16∶1）、芥酸（22∶1）等。多不饱和脂肪酸有：亚油酸（18∶2）、亚麻酸（18∶3）等。油脂的氧化变质主要发生在含烯的不饱和脂肪酸成分中，饱和脂肪酸是最稳定的，因为油脂中脂肪酸的饱和程度与油脂的氧化稳定性有着密切的关系，油脂分子的不饱和程度越高，氧化作用发生越明显。多不饱和脂肪酸的不稳定性大于单不饱和脂肪酸，游离脂肪酸的氧化速度略高于甘油酯化的脂肪酸。油脂中脂肪酸的随机分布降低了氧化速度，但当一些产品油脂中存在较多的游离酸时，会提高体系中微量元素对脂肪酸的催化活性而加快油脂的氧化。

2、水分活度（Aw）

油脂食品中少量的水分活度（Aw＜0．2）被认为有益于油脂的稳定性，油脂从极低的水分活度Aw开始氧化速度随着水分的增加而降低，这是由于这部分水能与脂肪氧化的自由基反应中的氢过氧化物形成氢键，氢键可以保护氢过氧化物的分解，因此可以降低过氧化物分解时的初速度同时，催化氧化作用的微量金属水合后降低了氧化活性，从而阻碍了氧化的进行。但当水分活度不断增大（0．2＜Aw＜0．8），增加的水分增加了氧的溶解度，也使脂肪大分子肿胀，暴露了更多的氧化部位，加速了氧化。当水分活度继续增大（Aw＞0．8）后，水对催化剂的稀释降低了催化效力和反应物浓度，氧化速度降低。

3、氧气

氧是影响油脂氧化的主要原因之一。无论是光氧化还是在自由基链式反应过程中，氧气作为反应物之一起着重要的传递作用，氧气含量越高，油脂氧化程度就越高，反之，食品油脂的氧化程度就越低。

4、光照

环境光照强度是引起油脂光氧化的主要原因，油脂储藏过程中，短波长光线（如紫外光）对油脂氧化的影响较大，是激活光敏剂产生光氧化反应的重要条件之一。

5、温度

温度的上升会促进氧化。油脂在100℃以下，温度每上升10℃，氧化速度便提高1倍。对动植物性的起酥油试验，在97．8～110℃的平均值下，温度每上升9℃，氧化速度增加1倍，植物性起酥油贮藏时21～63℃，温度每上升16℃，氧化速度增加1倍等等。经测定，

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