第三章 酶化学

第三章酶化学

1．试比较酶与非酶催化剂的异同点。

2．解释酶作用专一性的假说有哪些？各自的要点是什么？

3．酶的习惯命名法的命名原则是什么？

5．已知丙氨酸是某酶的底物结合部位上的一个氨基酸；一次突变丙氨酸转变为甘氨酸，但酶活性没有受到影响。在另一次突变时，丙氨酸变成了谷氨酸，使该酶的活性明显丧失，请分析原因。

6．在一酶促反应中，若底物浓度为饱和，并有一种抑制剂存在，问：

1）继续增加底物浓度，2）增加抑制剂浓度，反应速度将如何变化？为什么？

8．何谓共价调节酶？举例说明其如何通过自身活性的变化实现对代谢的调节。

10．举例说明酶的专一性及其研究意义是什么？

12．下表数据是在没有抑制剂存在或有不同浓度的抑制剂存在时测得的反应速度随底物浓度变化的情况：

1）无抑制剂存在时，反应的最大速度和Km是多少？

2）若有2mmol的抑制剂存在，反应的最大速度和Km又是多少？该抑制剂属于何种类型的抑制作用？EI复合物的解离常数是多少？

3）若有100mmol的抑制剂存在，最大反应速度和Km又是多少？该种抑制剂属于何种类型的抑制作用？EI复合物的解离常数是多少？

13．举例说明酶的竞争性抑制作用及其研究意义。

16．酶原及酶原激活的生物学意义是什么？

17．为什么吸烟者患肺气肿的可能性较大？

18．从一级结构看，胰蛋白酶含有13个赖氨酸和2个精氨酸，为什么胰蛋白酶不能水解自身？

20．以E．coli天冬氨酸转氨甲酰酶（ATCase）为例说明变构酶的结构特征及其在代谢调节中的作用？

21．虽然凝血酶和胰蛋白酶的性质有许多相似之处，但胰蛋白酶原经自身催化可转变为胰蛋白酶，而凝血酶原不能，为什么？

22．何谓同工酶？举例说明其分子结构的特征及研究意义？

23．胰蛋白酶原的第2，3，4，5位氨基酸都是天门冬氨酸，这一结构特征的意义是什么？

24．为什么胰脏酶原激活过程中产生的肽链的C一末端氨基酸一般是精或赖氨酸？

27．为什么说N一磷乙酰基L一天门冬氨酸（PALA）是研究天门冬氨酸转氨甲酸酶（AT －Case）性质的特异性试剂？

28．碱性磷酸酶水解1一磷酸葡萄糖产生葡萄糖和磷酸。若用18O标记的水作为底物，18O 将掺入到葡萄糖还是磷酸分子中？

29．何谓中间产物学说？有哪些证据可以说明ES中间复合物的存在？

30·胰凝乳蛋白酶的竞争性抑制剂是β苯基丙酸盐，它可保护酶活性部位的组氨酸（His57）不被烷基化修饰，而非竞争性抑制剂却不能，为什么？

31．为什么胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶和羧肽酶A都不能水解脯氨酸参与形成的肽键（一X －Pro－）？

参考答案

1．酶具有一般催化剂的特征，如用量少而催化效率高；凡催化剂都能加快化学反应的速度，而其本身在反应前后没有结构和性质的改变；催化剂只能缩短反应达到平衡所需的时间，而不能改变反应的平衡点，酶亦如此。然而酶是生物大分子，具有其自身的特性，如1）催化效率高，2）酶的催化活性可被调节控制，3）具高度专一性等。

2．

1）锁钥学说：是德国著名有机化学家，Emil Fisher提出来的。他认为酶像一把锁，酶的底物或底物分子的一部分结构尤如钥匙一样，能专一性地插入到酶的活性中心部位，因而反应发生。

2）三点附着学说：该学说是A．Ogster在研究甘油激酶催化甘油转变为磷酸甘油时提出来的。其要点是：立体对映体中的一对底物虽然基因相同，但空间排布不同；那么这些基团与酶活性中心的有关基团能否互相匹配不好确定。只有三点都相互匹配时，酶才能作用于这个底物。

以上两种学说都把酶和底物之间的关系认为是“刚性的”，只能说明底物与酶的结合，不能说明催化。因此属于“刚性模板”学说。

3）诱导楔合假说：1958年，Koshland提出了诱导楔合理论。该学说的要点是：酶活性中心的结构具有可塑性，即酶分子本身的结构不是固定不变的。当酶与其底物结合时，酶受到底物的诱导，其构象发生相应的改变，从而引起催化部位有关基团在空间位置上的改变；以利于酶的催化基团与底物的敏感键正确的楔合，形成酶一底物中间复合物。

3．习惯命名的原则是：

1）根据催化的底物命名，如蛋白酶，淀粉酶等；

2）根据所催化的反应性质命名，如脱氢酶，转氨酶，脱羧酶等；

3）有些酶的命名是既根据所催化的底物，又根据所催化的反应性质。如琥珀酸脱氢酶，乳酸脱氢酶等；

4）有些酶的命名，除了上述原则外，再加上酶的来源及酶的其他特征，如胃蛋白酶，碱性磷酸酶等。

习惯命名法简单、易懂，应用历史较长，但缺乏系统性。

5．因丙氨酸、甘氨酸都是中性氨基酸，且侧链较小，而谷氨酸是酸性氨基酸，侧链较大；谷氨酸的酸性侧链可能使酶蛋白的构象发生改变，而导致酶活性的丧失；或者是谷氨酸的酸性侧链于扰了酶与底物的结合。

6．

1）继续增加底物浓度，若为竞争性抑制剂则反应速度升高或不变化。若为非竞争性抑制剂则反应速度不变。

2）增加抑制剂浓度，因底物为饱和状态，若该抑制剂为竞争性抑制剂，反应速度下降或不变化；若为非竞争性抑制剂，反应速度不变或下降。

不必考虑反竞争性抑制作用和不可逆的抑制作用。

8．共价调节酶，也称为共价修饰酶，是一类在其他酶的作用下，对其结构进行共价修饰，而使其在活性形式与非活性形式之间互相转变的酶。如糖原磷酸化酶。它的活性形式是糖原磷酸化酶a，可催化糖原的磷酸解反应。酶的非活性形式是磷酸化酶b。磷酸化酶b在其激酶的作用下，每个亚基上的第14位丝氨酸残基接受A TP提供的磷酸基被磷酸化。两分子被磷酸化的磷酸化酶b形成四聚体的磷酸化酶a。磷酸化酶a在磷酸化酶磷酸酶的作用下脱去磷酸基又可转变为磷酸化酶b。因此，糖原磷酸化酶的活性形式和非活性形式之间的平衡，使磷酸基共价地结合到酶上或从酶上脱下，从而控制调节着磷酸化酶的活性，进而调节控制着糖原分解的速度。

10．酶的专一性，也称特异性，是指酶对其所催化的反应或反应物有严格的选择性。一种酶往往只能催化一种或一类反应，作用于一种或一类物质，而一般催化剂无此现象。如蛋白质、脂肪、淀粉都可被酸水解，但若用酶水解，蛋白酶只能水解蛋白质，脂肪酶只能水解脂肪。又如脉酶，只催化尿素的分解，尿素分子的轻微改变，该酶都不能作用。D－氨基酸氧化酶只能催化D型氨基酸的氧化脱氨基作用，而不能催化L－氨基酸的氧化脱氨基。这种具有高度专一性的酶及有关多酶体系的存在，是生物体新陈代谢得以有条不紊地顺利进行的重要

保证。如果没有专一性的酶的存在，生物体内物质有规律的代谢过程就不存在，生命活动也就不存在，如由于某种酶的缺陷所导致的疾病，苯丙酮酸尿症，就是由于苯丙氨酸羟化酶的缺陷使苯丙氨酸不能转变为酪氨酸，苯丙氨酸只能通过转氨基作用代谢产生了较多的苯丙酮酸所致。

13．有些抑制剂的结构和某种酶底物的结构类似，它可与底物竞争，与酶的结合；当它与酶的活性中心结合后，底物就不能与酶结合；若底物先与酶结合，抑制剂就不能与酶结合；故在反应体系中若有竞争性抑制剂存在时，抑制剂与底物竞争与酶的结合，从而影响了底物与酶的结合，使反应速度下降。

磺胺类药物就是根据酶的竞争性抑制作用的原理而设计的。由于某些细菌的生长繁殖，必须对氨基苯甲酸以合成叶酸；磺胺类药物的基本结构是对氨基苯磺胺衍生物，与对氨基苯甲酸的结构相似，可与对氨基苯甲酸竞争与叶酸合成酶结合，导致叶酸合成受阻，进而影响核普酸和核酸的合成。人体能直接利用食物中的叶酸，细菌则不能直接利用外源的叶酸。

又如，别嘌呤醇可治疗“痛风症”也是根据酶的竞争性抑制原理（见11章）。

16．有些酶，如消化系统中的各种蛋白酶，以无活性的前体形式合成和分泌，然后输送到特定的部位；当功能需要时，经特异性蛋白酶的作用转变为有活性的酶而发挥作用。此外还有执行防御功能的酶。这些不具催化活性的酶的前体称为酶原。如胃蛋白酶原，胰蛋白酶原和胰凝乳蛋白酶原等。

特定肽键的断裂所导致的酶原激活在生物机体中广泛存在，是生物体中存在的重要的调控酶活性的一种方式。哺乳动物消化系统中的几种蛋白酶以无活性的酶原形式分泌出来，使其达到特定的部位后发挥作用，这具有保护消化道本身的生物学意义。如果酶原的激活过程发生异常，将导致一系列疾病的发生。出血性胰腺炎的发生就是由于蛋白酶原在未进入小肠时就被激活，激活的蛋白酶水解自身的胰腺细胞，导致胰腺出血、肿胀、腹部严重疼痛并伴有恶心呕吐等症状。

17．al一抗胰蛋白酶，也称为al一抗蛋白酶，能与弹性蛋白酶的活性部位不可逆结合而使酶失活。因此它的存在可保护组织免受弹性蛋白酶的水解作用。由于它对弹性蛋白酶的抑制作用大于对胰蛋白酶的抑制作用，所以al一抗胰蛋白酶应称为抗弹性蛋白酶；当弹性蛋白酶的活性不能有效地控制时，它将水解肺泡中的弹性蛋白而导致肺气肿。有的肺气肿患者C 型突变体）血清中该抑制剂的水平很低，仅为正常人（纯合子）的15％。其结果是，过量的弹性蛋白酶消化弹性纤维及其他的结缔组织蛋白质而导致肺气肿。该病患者肺泡的弹性比正常人小，造成呼吸困难。吸烟者患肺气肿的可能性较大，其原因是：吸烟使抑制剂分子中Met358被氧化；该蛋氨酸是弹性蛋白酶与抑制剂结合所必须的氨基酸。蛋氨酸的侧链是一种引诱剂（bait），可选择性的诱捕弹性蛋白酶。蛋氨酸氧化后的产物，蛋氨酸亚飒，不能诱捕弹性蛋白酶，不能保护组织免受弹性蛋白酶的水解作用而导致肺气肿。

18．因为胰蛋白酶分子的构象是高度折叠的，赖和精氨酸被埋于分子内部，且远离酶的活性部位。

20．别构酶一般为寡聚酶，含有两个或多个亚基。每个亚基上都有活性部位。别构酶通过酶

分子本身构象的变化来改变酶的活性。别构酶分子中除活性中心外，还有别构中心；它们可能存在于同一个亚基的不同部位上，也可能存在于不同的亚基上；若为后一种情况，存在别构中心的亚基一般为调节亚基。别构酶的活性中心负责对底物的结合与催化，别构中心可结合调节物（effector），负责调节酶促反应的速度。

如E．coli天冬氨酸转氨甲酸酶，它催化天门冬氨酸和氨甲酸磷酸合成氨甲酸天门冬氨酸；这是呼唤生物合成途径中的第一步反应。

研究发现，该酶不仅被呼唤核苦酸合成途径中的终产物CTP反馈抑制，而且氨甲酸磷酸和天门冬氨酸与酶的结合具有协同性。当终产物CTP水平高时，使酶与底物的亲和力降低而抑制酶的活性；当该酶的底物和A TP水平高时，使该酶产生正协同效应；迅速催化CTP 的合成。因此，变构酶的底物、它所催化的反应途径的终产物通过调节酶活性的变化，共同调节着细胞内呼唤核苦酸生物合成的速度。

21．因凝血酶专一性水解精一甘（Arg－Gly）肽键，而凝血酶原转变为凝血酶时，只需精一苏（Arg－Thr）和精一异亮（Arg－lie）两个肽键的断裂，因此，凝血酶原不能经凝血酶的作用转变为凝血酶。

22，研究发现，不同生物种类，不同器官和组织来源的酶，可作用于同一底物，催化相同的化学反应。但分子结构，其他化学性质可以不同。

根据1971年国际生物化学学会生化命名委员会的建议，同工酶是指同一种属中由不同基因或等位基因编码的多肽链所组成的单体、纯聚体或杂交体；能催化相同的化学反应，但理化性质及生物学性质等方面都存在明显差异的一组酶。同工酶一般为寡聚酶，有两种或两种以上的亚基组成。

如乳酸脱氢酶（LDH）同工酶。存在于哺乳类动物中的该酶有H（心肌型）和M（骨骼肌型）两种亚基，H和M亚基的氨基酸组成，排列顺序各不相同，可装配成LDHl（H4），LDH2（H3M），LDH3（H2M2），LDH4（HM3），LDH5（M4）五种四聚体（现化生物化学）图3－44B）；这五种形式的分子结构，理化性质和电泳行为虽然不同，但它们都催化乳酸脱氢生成丙酮酸的反应或其逆反应。H和M亚基分离后，该酶无催化活性。

同工酶广泛存在于生物界。又如苹果酸脱氢酶同工酶，不仅在动物心脏中存在，豆科植物如豌豆，大肠杆菌（E．coli）中都存在。同工酶的研究具有重要的意义。在临床上，应用同工酶帮助诊断疾病。这是由于某一器官组织富含某一种同工酶时，当该器官组织受损伤后，将释放大量这种同工酶入血液，通过对血液中这些酶的测定，可帮助诊断组织是否发生病变。

利用同工酶可判断组织的代谢情况。如实验测知，乳酸脱氢酶同工酶对底物有不同的Km值。心肌富含LDH1（H4），它对底物NAD有一个较低的Km值，而对丙酮酸的Km 较大；故其作用主要是催化乳酸脱氢，以便于心肌利用乳酸氧化供能。而骨骼肌中富含LDH5，它对NAD的Km值较大，而对丙酮酸的凡值较小，故其作用主要是催化丙酮酸还原为乳酸。这就是为什么骨骼肌在剧烈运动后感到酸痛的原因。

又如肌酸激酶（CK）同工酶，含M、B两种亚基，M代表肌肉，B代表脑；它能可逆地催化下列反应：

肌酸十ATP——磷酸肌酸十ADP

CK同工酶有MM、MB和BB三型。MM，在骨骼肌中占优势；MB，在心肌中占优势；BB，在脑组织中占优势。人血清中MB同工酶的惟一来源是心肌，患心肌梗塞36h，MB带即出现，可帮助早期诊断。在脑组织受到创伤或脑手术后，可出现BB带。

23．胰蛋白酶原八厂末端的氨基酸顺序如下：

V alAsp－Asp－Asp－Asp－Lys－Ile－Val———一，当它从胰脏进入十二指肠后，因肠激酶专一性水解胰蛋白酶原分子中赖氨酸的核基和异亮氨酸的氨基之间所形成的肽键（此肽键也可被胰蛋白酶水解），被十二指肠分泌的肠激酶水解，失去N－末端的一个六肽而转变为胰蛋白酶。N一末端连续4个天门冬氨酸的存在，使该区域不易形成螺旋结构，易于酶的作用。

24．因胰蛋白酶是胰脏所有酶原的共同激活剂，它专一性水解赖或精氨酸的验基参与形成的肽键（Lys－X，Arg－X一）。故胰蛋白酶作用于酶原产生的肽链的C一末端氨基酸一般为赖或精氨酸。

27．因PALA的结构与ATCase两个底物复合物的结构类似，即与氨甲酸一天门冬氨酸复合物的结构类似。用X一射线衍射分析法（X－ray diffraction）的研究已揭示出，A TCase活性中心的位置以及ATCase与PALA结合时在其活性部位所发生的相互作用情况，PALA是结合在ATCase的活性部位。比较ATCase和A TCase－PALA复合物的X一射线衍射分析结果发现，随着PALA的结合伴随着ATCase四级结构的重大变化。

28．碱性磷酸酶水解1一磷酸葡萄糖时，P－O键和C－O键都可能被断裂；若P－O键被断裂，18O将掺入到葡萄糖分子中，若C-O键被断裂，18O 将掺入到磷酸分子中。

29．大量实验证明，酶促反应是分两步进行的。酶(E)与底物(S)反应前，首先形成一个不稳定的中间复合物（ES），然后再分解为产物(P)并放出酶。如下所示：

S＋E——ES——E+P

酶催化底物形成产物的过程，其关键步骤是底物的化学键断裂和新的化学键的形成。由于酶与底物首先形成中间复合物ES，酶的构象受底物分子的诱导会发生明显的改变；同时酶中的某些基团可以使底物分子内敏感键中的某些基团更易于发生反应，甚至使底物分子发生形变，从而形成一个相互楔合的酶——底物复合物。处于这种状态的化合物反应活性很高，很容易变成过渡态，因此反应的活化能大大降低。

ES复合物存在的证据：

1）借助电子显微镜观察或用X一光衍射方法直接观察到了酶和底物反应过程中的ES复

合物的存在；

2）根据酶和底物反应前后的光谱变化，可证明其存在，如大肠杆菌色氨酸合成酶，催化色氨酸和叫唤合成色氨酸。该酶具有特征性的吸收光谱，当向酶溶液中加入其中的一个底物如卜丝氨酸，发现该酶的荧光强度明显升高，而加入D丝氨酸，则无变化。当再加入另一个底物吲哚，酶的荧光强度又会发生变化（图3－24）。

30．因竞争性抑制剂与亲和试剂TPCK（N一对甲苯磺酞苯丙氨酸氯甲基酮）都能与酶的活性部位结合。这样，若竞争性抑制剂与酶的活性部位结合后，TPCK就不能再与酶结合；而非竞争性抑制剂不能与酶的活性部位结合，因此它不能阻止TPCK与酶的结合。

31．因脯氨酸的环状结构，使它不能进入这些酶的底物结合部位。

基础生物化学试题(第三章-酶)单选题(含答案)

《基础生物化学》试题 第三章酶单选题 试卷总分：71答题时间：70分钟 1.酶反应速度对底物浓度作图，当底物浓度达一定程度时，得到的是零级反应，对此最恰当的解释是：[1分] A形变底物与酶产生不可逆结合 B酶与未形变底物形成复合物 C酶的活性部位为底物所饱和 D过多底物与酶发生不利于催化反应的结合 参考答案： C 2.米氏常数Km可以用来近似地度量[1分] A酶和底物亲和力大小的倒数 B酶促反应速度大小 C酶被底物饱和程度 D酶的稳定性 参考答案：A 3.酶催化的反应与无催化剂的反应相比，在于酶能够[1分] A提高反应所需活化能 B降低反应所需活化能 C促使正向反应速度提高，但逆向反应速度不变或减小

D可以改变反应平衡常数 参考答案： B 4.辅酶与酶的结合比辅基与酶的结合更为[1分] A紧 B松 C专一 D相同 参考答案： B 5.下列关于辅基的叙述哪项是正确的？[1分] A是一种结合蛋白质 B只决定酶的专一性，不参与化学基因的传递 C与酶蛋白的结合比较疏松 D一般不能用透析和超滤法与酶蛋白分开 参考答案： D 6.酶促反应中决定酶专一性的部分是[1分] A酶蛋白 B底物 C辅酶或辅基 D催化基团

参考答案：A 7.下列关于酶的国际单位的论述哪一个是正确的?[1分] A一个IU单位是指在最适条件下，每分钟催化1mmoL底物转化所需的酶量B一个IU单位是指在最适条件下，每秒钟催化1mmoL产物生成所需的酶量C一个IU单位是指在最适条件下，每分钟催化1moL底物转化所需的酶量D一个IU单位是指在最适条件下，每秒钟催化1moL底物转化所需的酶量参考答案：A 8.全酶是指什么？[1分] A酶的辅助因子以外的部分 B酶的无活性前体 C一种酶一抑制剂复合物 D一种需要辅助因子的酶，具备了酶蛋白、辅助因子各种成分。 参考答案： D 9.根据米氏方程，有关[s]与Km之间关系的说法不正确的是[1分] A当[s]< < Km时，V与[s]成正比； B当[s]＝Km时，V＝1/2Vmax C当[s] > >Km时，反应速度与底物浓度无关。 D当[s]=2/3Km时，V=25％Vmax 参考答案： D

化学生物学小论文 (3)

化学生物学论文 班级：2009级化学生物学班 姓名：冯昊源 学号：2009111123

酶结构研究的内容概述 【摘要】酶是活细胞产生的一类具有催化功能的生物分子，所以又称为生物催化剂。绝大多数的酶都是蛋白质。在酶的作用下，许多生物化学反应过程可以在温和的条件（如温室、常压和水溶液中）下以很高的速度和效率进行。所以，酶是维持生命体内正常的生理活动和新陈代谢的基本条件。可以说，没有酶就没有生物体的生理活动和新陈代谢，也就没有生命。而酶的催化活性是由其结构所决定的，酶结构的研究成为了酶研究的重要内容。本文通过对酶结构研究的举例，重点介绍酶的1到4级结构的研究内容。 【关键词】酶结构酶结构研究

1 引言 1.1 酶的概念 生物体内不断地进行着各种各样的化学变化。绿色植物、某些藻类和细菌能够以简单物质（如水、二氧化碳和无机盐）为原料，合成复杂的有机物质。动物和大多数细菌可以通过摄取外界营养物质，经过分解、氧化、合成等过程，为机体提供所需的能量和结构材料。实际上，所有的生命现象（如生物个体的繁衍、生长、分化、代谢、运动等），都是各种复杂的化学变化的结果。生物体内进行的所有这些化学变化都由一种特殊的物质，即酶的催化下进行的。酶是活细胞产生的一类具有催化功能的生物分子，所以又称为生物催化剂。绝大多数的酶都是蛋白质。在酶的作用下，许多生物化学反应过程可以在温和的条件（如温室、常压和水溶液中）下以很高的速度和效率进行。所以，酶是维持生命体内正常的生理活动和新陈代谢的基本条件。可以说，没有酶就没有生物体的生理活动和新陈代谢，也就没有生命。酶和一般的化学催化剂一样，它能够改变化学反应的速度，但是不能改变化学反应平衡。酶能够稳定底物形成的过渡状态，降低反应的活化能，从而加速反应的进行。所以一般的化学催化理论和规律，同样适用于生物催化体系。 1.2 酶的催化作用特性 酶是一类特殊的蛋白质，它在生物体内不仅作为各种复杂生物化学反应的催化剂，而且也作为生物体内不同能量之间转换的中间体。与一般催化剂相比，酶的催化作用有高度专一性、高度催化效率及其催化活性的可调节性和高度的不稳定性（变性失活）等特点．酶的这些性质使细胞内错综复杂的物质代谢过程能有条不紊地进行，使物质代谢与正常的生理机能互相适应． 1.3 酶结构概述 酶属生物大分子，分子质量至少在1万以上，大的可达百万。酶的催化作用有赖于酶分子的一级结构及空间结构的完整。若酶分子变性或亚基解聚均可导致酶活性丧失。一个值得注意的问题是酶所催化的反应物即底物，却大多为小分物质它们的分子质量比酶要小几个数量级。 酶的活性中心只是酶分子中的很小部分，酶蛋白的大部分氨基酸残基并不与底物接触。组成酶活性中心的氨基酸残基的侧链存在不同的功能基团，如-NH2．-COOH、-SH、-OH

生物化学试题 酶

第三章酶. 三、典型试题分析 1．一个酶作用于多种底物时，其天然底物的Km值应该是(1995年生 化考题) A．最大B．与其他底物相同C．最小 D．居中E．与K3相同 [答案] C 2. 下列关于酶的活性中心的叙述哪些是正确的（1996年生化考题） A.所有的酶都有活性中心 B. 所有的酶活性中心都含有辅酶 C. 酶的必需基团都位于活性中心之内 D. 所有抑制剂都作用于酶的活性中心 E. 所有酶的活性中心都含有金属离子 [答案] A 3. 乳酸脱氢酶经透析后，催化能力显著降低，其原因是（1997年生化考题） A. 酶蛋白变形 B. 失去辅酶 C. 酶含量减少 D. 环境PH值发生了改变 E. 以上都不是 [答案] B 4. 关于酶的化学修饰，错误的是 A. 酶以有活性（高活性），无活性（低活性）两种形式存在 B. 变构调节是快速调节，化学修饰不是快速调节 B.两种形式的转变有酶催化 D. 两种形式的转变由共价变化 E. 有放大效应 [答案] B 5. ．测定酶活性时，在反应体系中，哪项叙述是正确的 A．作用物的浓度越高越好B．温育的时间越长越好 C．pH必须中性D．反应温度宜以3713为佳 E．有的酶需要加入激活剂 [答案] E 6．下列关于酶活性中心的叙述哪些是正确的(1999年生化试题) A．是由一条多肽链中若干相邻的氨基酸残基以线状排列而成 B．对于整个酶分子来说，只是酶的一小部分 C. 仅通过共价键与作用物结合D．多具三维结构 (答案] B和D 7．酶的变构调节 A．无共价键变化B．构象变化 C．作用物或代谢产物常是变构剂 D．酶动力学遵守米式方程 (答案) A、B和C

生物化学-知识点_酶、维生素整理

酶、维生素 1.酶的定义：酶是活细胞产生的，能在体内或体外发挥相同催化作用的一类具有活性中心和特殊结构的生物大分子，包括蛋白质和核酸，以蛋白质为主。 酶的化学组成： 酶的活性中心： 1)由酶分子在空间位置上比较靠近的几个氨基酸残基或其上某些功能基团所组成。 2)位于酶分子表面。 3)酶分子结构中其它部分为酶活性中心形成提供结构基础。 4)必需基团：结合基团、催化基团 2.酶原：有些酶在细胞内合成或刚分泌时，无催化活性，这种无催化活性的酶的前体称为酶原。 酶原的激活：某种物质（活化素）作用于酶原使之转变成有活性的酶的过程。 酶原激活的生理意义： 1)保证合成酶的细胞本身不受蛋白酶的消化破坏。 2)在特定的生理条件和规定的部位受到激活并发挥其生理作用。 3)酶原激活是生物体内的一种重要的调控酶活性的方式。 3.酶促反应的特点：加速化学反应，但不改变反应的平衡、高效性:更有效地降低反应的活化能。 酶促反应动力学： 酶浓度对速度的影响： 底物浓度对速度的影响： 米氏方程：

米氏常数Km的意义： Km是酶的特征性常数，只与酶的性质和酶所催化的底物和反应环境有关 v=1/2Vm时，Km=[S]。 Km与酶和底物的亲和力成反比。 4.竞争性抑制：抑制剂与底物的结构相似，能与底物竞争酶的活性中心，从而阻碍酶底物复合物的形成，使酶的活性降低。 特点： I与S结构类似,竞争酶的活性中心 抑制作用强弱取决于[I]/[S]，故抑制作用可被高浓度S解除 动力学， v 降低，Vmax不变,Km增大,斜率增大 医学相关性：磺胺类药物的抑菌机制,与对氨基苯甲酸竞争二氢叶酸合成酶 糖代谢 1．糖的无氧酵解定义、反应过程、生理意义。 1.1无氧酵解的概念： 在相对缺氧的条件下，Glc 或Gn分解为乳酸，并释放能量，反应过程类似酵母生醇发酵，故称之为无氧酵解。 1.2反应场所：细胞浆 1.3反应过程： 1.3.1己糖磷酸化： 己糖激酶（Hexokinase，HK）：关键酶 6-磷酸果糖激酶-1（6-phosphofructokinase-1，PFK1）：糖酵解过程中的主要限速酶 1.3.2一分子磷酸己糖裂解为两分子磷酸丙糖： 1.3.3两分子磷酸丙糖氧化为两分子丙酮酸. 1.3.4丙酮酸还原为乳酸（无氧条件）

化学生物学期末考试问答题

化学生物学导论期终复习题1 1.化学物质与生物大分子相互作用的化学本质是什么？即主要作用力是什么？ 本质，化学物质与生物大分子（蛋白质、酶和核酸）之间作用力。 分子间相互作用力分为两类，即强相互作用(主要指共价键)和弱相互作用(又称分子间力，包括范德华力、氢键等)。前者通常维持分子的基本结构，它是使分子中或分子间的原子之间结合的主要相互作用，这些作用决定着生物大分子的一级结构。也有部分药物是通过强相互作用起作用的，其结合能远远超过分子的平均热动能。弱相互作用在数值上虽比强相互作用小得多，但它在维持生物大分子的二级、三级、四级结构中以及在维持其功能活性中起着相当重要的作用，也是药物与生物大分子相互作用的重要识别方式 非共价键的相互作用：离子键，离子-偶极作用和偶极-偶极作用，氢键，电荷转移，疏水性相互作用，范德华力，螯合作用。 2.如何通过诱导契合理论解释不同蛋白质与同一种化合物的相互作用。 构象的改变和生物活性的呈现密切相关。诱导契合学说就是指，酶在与底物相互作用下，具有柔性和可塑性的酶活性中心被诱导发生构象变化，因而产生互补性结合。这种构象的诱导变化是可逆的，可以复原。 不同蛋白质，对于同一种化合物，各自产生不同的诱导契合变化从而发生各自的相互作用。构象因素，同一种化合物与不同蛋白质相互作用，有可能发生离子配位或（受体学说）化合物不同的构象可以与不同的蛋白质结合产生不同的效果（当然结合部位不同），蛋白质有诱导契合作用，令化合物的构象发生改变，两个构象都发生改变。 3.化学物质的立体化学因素如何影响与生物大分子的相互作用？ 药物与底物契合程度的好坏，直接影响药物的生物活性。 几何异构：由于化合物分子中存在刚性或半刚性结构部分，如双键或脂环，使分子内部分共价键的自由旋转受到限制而产生的顺(Z)反(E)异构现象称为几何异构。几何异构体中的官能团或与受体互补的药效基团的排列相差极大，理化性质和生物活性也都有较大差别。 光学异构：由于分子中原子或基团的排列方式不同，使两个分子无法叠合的一种立体异构现象，二者具有实物和镜像的关系。异构体生物活性的差异归因于受体的特异性，如果受体的立体特异性不高或结合部位不包括手性碳或双键上的所有基团，则异构体的生物活性就没有差异；反之，受体的立体特异性越大，则异构体活性的差别也越大。手性药物光学异构体之间的生物活性差异较为复杂。如果两种异构体在体内转运过程中受到手性生物大分子(酶、受体、载体)立体选择性的影响,则可使两种异构体表现出不同的药理作用及毒副作用。 构象异构：分子内各原子和基团的空间排列因单键旋转而发生动态立体异构现象，为构象异构。只有能为受体识别并笼受体结构互补的构象，才产生特定的药理效应，称为药效构象。作为药物不同异构体可能导致一种有效一种无效或显示不同生理作用或强度不同。 4.化学物质引起蛋白质沉淀的原理是什么？哪些物质可以引起蛋白质沉淀？ 盐析：当向蛋白质溶液中逐渐加入无机盐时，开始，蛋白质的溶解增大，这是由于蛋白质的活度系数降低的缘故，这种现象称为盐溶。但当继续加入电解质时，另一种因素起作用，使蛋白质的溶解度减小，称为盐析。这是由于电解质的离子在水中发生水化，当电解质的浓度增加时，水分子就离开蛋白质的周围，暴露出疏水区域，疏水区域间的相互作用，使蛋白

生物化学 第3章 酶

第三章酶 一、填空题： 1、组成酶的蛋白质叫，其酶蛋白与辅助因子结合后所形成的复合物称为。 2、酶的活性中心有两个功能部位，即___部位和_ __部位。 3、酶分子中具有催化功能的亲核基团主要有：组氨酸的基，丝氨酸的基及半胱 氨酸的。 4、丙二酸是酶的性抑制剂。 5、米氏常数的求法有和方法，其中最常用的 方法是。 6、1／km可近似地表示酶与底物的大小，Km越大，表明。 7、酶活性中心的特点：、、。 8、酶的结合部位决定，而催化部位决定。 9、酶活性中心往往处于酶分子表面的中，形成区，从而使酶与 底物之间的作用加强。 10、同一种酶有几种底物，就有个Km值，其中Km值最的底物，便为该酶 的底物。 11、加入竞争性抑制剂，酶的最大反应速度将，Km值将。 12、表示酶量的多少常用表示。 13、酶原激活的本质是的形成和暴露的过程。 14、酶催化的反应具有两个明显的特征：即和。 15、全酶包括和。 16、在某一酶溶液中加入GSH能提高此酶活力，那么可以推测基团可能是酶活性中心的 必需基团。 17、酶是由产生的，具有催化能力的。 18、L-精氨酸酶只作用于L-精氨酸，而对D-精氨酸无作用，因此此酶具有专一性。 19、抑制剂不改变酶促反应的Vmax，而抑制剂不改变酶促反应Km。 20、同工酶是一类相同、不同的一类酶。 21、维生素B2又叫，做为某些酶的辅基形式为、两种。 22、泛酸在生物体内主要作为、的组成成分存在，其组成物的功能基 因是，可传递。 23、NAD、FAD、COA的相同之处在于三者均有作为其成分。 24、BCCP的中文名称为。 25、人类若缺乏维生素，即产生脚气病。 26、生物素是由噻吩环与尿素结合成的一个化合物，它是辅酶，它 的生化作用是。 27、维生素B6在生物体内的功能形式是_ 和_，它可做为酶的 辅酶。 28、叶酸以作辅酶，有和两种形式，生化功能 是。

【高中生物】基础生物化学新—名词解释

（生物科技行业）基础生物化学新—名词解释

第二章核酸 单核苷酸：核苷与磷酸缩合生成的磷酸酯称为单核苷酸。 磷酸二酯键：单核苷酸中，核苷的戊糖与磷酸的羟基之间形成的磷酸酯键。 不对称比率：不同生物的碱基组成由很大的差异，这可用不对称比率（A+T）/（G+C）表示。 碱基互补规律：在形成双螺旋结构的过程中，由于各种碱基的大小与结构的不同，使得碱基之间的互补配对只能在G…C（或C…G）和A…T（或T…A）之间进行，这种碱基配对的规律就称为碱基配对规律（互补规律）。 反密码子：在tRNA链上有三个特定的碱基，组成一个密码子，由这些反密码子按碱基配对原则识别mRNA链上的密码子。反密码子与密码子的方向相反。 6顺反子（cistron）:基因功能的单位；一段染色体，它是一种多肽链的密码；一种结构基因。核酸的变性、复性：当呈双螺旋结构的DNA溶液缓慢加热时，其中的氢键便断开，双链DNA 便脱解为单链，这叫做核酸的“溶解”或变性。在适宜的温度下，分散开的两条DNA链可以完全重新结合成和原来一样的双股螺旋。这个DNA螺旋的重组过程称为“复性”。增色效应：当DNA从双螺旋结构变为单链的无规则卷曲状态时，它在260nm处的吸收便增加，这叫“增色效应”。 减色效应：DNA在260nm处的光密度比在DNA分子中的各个碱基在260nm处吸收的光密度的总和小得多（约少35%~40%）,这现象称为“减色效应”。 噬菌体（phage）：一种病毒，它可破坏细菌，并在其中繁殖。也叫细菌的病毒。 发夹结构：RNA是单链线形分子，只有局部区域为双链结构。这些结构是由于RNA单链分子通过自身回折使得互补的碱基对相遇，形成氢键结合而成的，称为发夹结构。DNA的熔解温度（T m值）：引起DNA发生“熔解”的温度变化范围只不过几度，这个温度 变化范围的中点称为熔解温度（T m）。 分子杂交：不同的DNA片段之间，DNA片段与RNA片段之间，如果彼此间的核苷酸排列顺序互补也可以复性，形成新的双螺旋结构。这种按照互补碱基配对而使不完全互补 的两条多核苷酸相互结合的过程称为分子杂交。 环化核苷酸：单核苷酸中的磷酸基分别与戊糖的3’-OH及5’-OH形成酯键，这种磷酸内酯的结构称为环化核苷酸。 第三章酶与辅酶 米氏常数（K m值）：用Ｋm值表示，是酶的一个重要参数。Ｋm值是酶反应速度（V）达到最大反应速度（V max）一半时底物的浓度（单位M或mM）。米氏常数是 酶的特征常数，只与酶的性质有关，不受底物浓度和酶浓度的影响。 底物专一性：酶的专一性是指酶对底物及其催化反应的严格选择性。通常酶只能催化一种化学反应或一类相似的反应，不同的酶具有不同程度的专一性，酶的专一性可分为三 种类型：绝对专一性、相对专一性、立体专一性。

化学生物学与生物化学的区别

化学生物学与生物化学的区别 生物化学是研究生物系统中的化学现象，化学生物学是自90年代中期以来的新兴研究领域. 哈佛大学的Schreiber博士和Scripps研究所的Schultz博士分别在东西海岸引领这个领域, 他们的所在地所形成的重心地位甚至在加强. 与这些相比, 化学生物学使用小分子作为工具解决生物学的问题或通过干扰/调节正常过程了解蛋白质的功能.在某种意义上, 使用小分子调节目标蛋白质与制药公司发展新药类似. 但是, 当所有公司的目标蛋白质到目前为止仅是约450种的时候, 人类基因组计划为我们带来了至少几万个目标蛋白质. 最终的目标是寻找特异性调节素或寻找解开所有蛋白质之谜的钥匙, 但这需要更系统和整体的方法而并非传统方法. 化学生物学看起来是有希望的答案. 系统的化学生物学仅仅诞生于90年代中期, 部份是由于基础条件到那时才刚刚完备. 代表性的技术进步包括机器人工程, 高通量及高灵敏度的生物筛选, 信息生物学, 数据采集工具, 组合化学和芯片技术例如DNA芯片. 化学生物学更普遍的被叫做化学遗传学(chemical genetics), 而且它正在扩展到化学基因组学. 和经典遗传学相比较, 小分子并不是取代或超越基因表达, 而是被用于抑制或活化翻译过程. 化学生物学 化学生物学是当今化学界皇冠上的宝石。化学生物学目前主要包含以下子学科： 一、面向生物学的合成化学生物分子修饰和标记 固相承载合成多肽、多聚核酸、以及多糖 生物小分子的合成：脂类、糖、核酸、氨基酸 组合化学 天然化合物 不对称合成 二、生物指导化学研究 酶促有机合成 天然化合物分离和鉴定 组合生物合成 生物合成工程 基于病毒的化学 生物大分子催化剂和受体的受控进化 化学信息学 三、生物中的化学机理 酶的抑制和反应机理 体内药物机理 小分子和生物受体的相互作用 催化核酸的进化和化学 体内蛋白的药学功能 生物功能的分子探针 翻译后修饰的机理化学 后基因组时代的化学方法、RNA干扰、以及蛋白质组化学 生物体系中的金属 化学呈像技术 小分子和生物分子的单分子化学 生物分子的理论模拟 分子识别 金属酶的小分子模型

第三章酶习题_生物化学

第三章酶 学习要点 一、概述定义，RNA也有催化功能 作为生物催化剂的特点：高效率，高度专一性，对作用条件敏感，活性可调；专一性：绝对专一性，相对专一性，立体专一性 组成：简单酶，结合酶[全酶＝酶蛋白＋辅助因子（辅酶、辅基）] 二、酶的作用机理 1.活性中心：概念 构成：立体结构、其组分的一级结构不连续 2.酶(E)与底物（S）结合：中间产物学说（E+S=E·S→E+P） 诱导契合学说(底物诱导酶活性中心构象变化，使之与其构象匹配) 3.反应活化能的降低：反应活化能；酶降低活化能的方式（形成E·S，经历与一般反应不同的途径） 三、影响酶促反应速度的因素：1.底物浓度：米氏方程(V=Vm[S]/Km+[S]) 米氏常数的意义：物理意义：V＝1/2Vm时的[S]；生物意义：Km是特征常数，倒数表示亲和力，多个底物有多个Km值、最适底物的Km值最小，计算 2．温度：最适温度，原因：变性与反应 3．pH:最适pH 4．激活剂：概念，种类：金属离子、有机分子、蛋白分子 5．抑制剂：概念，分类：不可逆抑制、可逆抑制 可逆抑制（1）竞争性抑制：I与S相似，竞争结合活性中心，增加[S]可去除抑制，Vm不变，Km变大 （2）非竞争性抑制：I与S不相似，结合于活性中心之外，不能通过增加[S]去除,Km不变，Vm变小 五、别构酶与同工酶1.别构酶:结构：多亚基，两中心 调节因子；正调节，负调节； 别构效应 动力学特点：S形曲线 优点：[S]变化小，V变化大 2．同工酶：概念， 六、分类氧化还原酶类，转移酶类，水解酶类，裂合酶类，异构酶类，合成酶类 七、、酶活力的测定1.反应速度 2．酶活力单位(U)： 25℃,1个大气压,1分钟转化1微摩尔底物的酶量 八、辅助因子和维生素 1．NAD和NADP(含烟酰胺，VB5)：NAD+(NADP+)＋2e-＋2H+＝NADH(NADPH)＋H+,氧化还原酶辅助因子 2.FMN、FAD（含核黄素，VB2）：FAD(FMN)＋2e-＋2H+＝FADH2(FMAH2),氧化还原酶辅助因子 3.焦磷酸硫胺素(TPP)（含硫胺素， VB1）：脱羧酶辅助因子 4.磷酸吡哆素（含吡哆素，VB6）：转氨酶辅助因子 5.生物素（VH）：羧化酶辅助因子 6.泛酸（VB3）：CoA的组成 7.硫辛酸 8.血红素

3第三章 酶化学作业题

第三章酶化学 一、填空题 1．酶是由产生的对特异底物起高效催化作用的。 2．酶加速反应的机制是通过降低反应的，而不改变反应的。3．结合酶，其蛋白质部分称，非蛋白质部分称，两者结合成复合物称。 4．酶活性中心中结合部位决定了酶的，而催化部位决定了。5．辅酶与辅基的区别在于前者与酶蛋白结合，后者与酶蛋白结合。6．酶活性中心与底物相结合那些基团称————，而起催化作用的那些基团称————。 7．酶的特异性包括——----特异性——-------特异性和——-----特异性。8．米曼二式根据中间产物学说推导出V与[S]的数学方程式简称为------。式中的----为米氏常数，它的值等于酶促反应速度达到------一半时的------。

9．可逆性抑制是指抑制剂与酶进行——结合影响酶的反应速度，――― 抑制剂与酶的活性中心结合，――――抑制剂与酶的活性中心外的必需基团结合。10．反竞争性抑制剂使酶对底物表观Km——，Vmax——。 11．无活性状态的酶的前身物称为-----，在一定条件下转变成有活性酶的过 程称----。其实是----形成和暴露过 程。 12.丙二酸是-------酶的------抑制剂，增加底物浓度可------抑制。 13．同工酶是指催化化学反应-----而酶蛋白分子结构、理化性质及免疫学性 质-------——的一组酶。 14．不可逆抑制剂常与酶以——键相结合使酶失活。 15．当非竞争性抑制剂存在时，酶促反应动力学参数如下Km——，Ｖmax--------。16．酶促反应速度为最大反应速度的80％时，底物浓度是Km的———倍

二、选择题（讲到这里） 单选 1．关于酶概念的叙述下列哪项是正确的? A．所有蛋白质都有酶的活性 B．其底物都是有机化合物 C．其催化活性都需特异的辅助因子 D．体内所有具有催化活性的物质都是酶E．酶是由活细胞合成具有催化作用的蛋白质 2．酶加速化学反应的根本原因是： A．升高反应温度 B．增加反应物碰撞频率 C．降低催化反应的活化能 D．增加底物浓度 E．降低产物的自由能 3．全酶是指： A．酶与底物复合物 B．酶与抑制剂复合物 C．酶与辅助因子复合物 D．酶的无活性前体 E．酶与变构剂的复合物

基础生物化学的名词解释

第一章蛋白质 1．两性离子（dipolarion）：指在同一氨基酸分子上含有等量的正负两种电荷，又称兼性离子或偶极离子。 2．必需氨基酸（essential amino acid）：指人体（和其它哺乳动物）自身不能合成，机体又必需，需要从饮食中获得的氨基酸。 3. 氨基酸的等电点(isoelectric point,pI)：指氨基酸的正离子浓度和负离子浓度相等时的pH值，用符号pI表示。 4．稀有氨基酸(rare amino acid)：指存在于蛋白质中的20种常见氨基酸以外的其它罕见氨基酸，它们是正常氨基酸的衍生物。 5．非蛋白质氨基酸(nonprotein amino acid)：指不存在于蛋白质分子中而以游离状态和结合状态存在于生物体的各种组织和细胞的氨基酸。6．构型(configuration)：指在立体异构体中不对称碳原子上相连的各原子或取代基团的空间排布。构型的转变伴随着共价键的断裂和重新形成。 7．蛋白质的一级结构(protein primary structure)：指蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序，以及二硫键的位置。 8．构象(conformation)：指有机分子中，不改变共价键结构，仅单键周围的原子旋转所产生的原子的空间排布。一种构象改变为另一种构象时，不涉及共价键的断裂和重新形成。构象改变不会改变分子的光学活性。 9．蛋白质的二级结构(protein secondary structure)：指在蛋白质分子中的局部区域内，多肽链沿一定方向盘绕和折叠的方式。 10．结构域(domain)：指蛋白质多肽链在二级结构的基础上进一步卷曲折叠成几个相对独立的近似球形的组装体。 11．蛋白质的三级结构(protein tertiary structure)：指蛋白质在二级结构的基础上借助各种次级键卷曲折叠成特定的球状分子结构的构象。12．氢键(hydrogen bond)：指负电性很强的氧原子或氮原子与N-H或O-H的氢原子间的相互吸引力。 13．蛋白质的四级结构(protein quaternary structure)：指多亚基蛋白质分子中各个具有三级结构的多肽链以适当方式聚合所呈现的三维结构。14．离子键(ionic bond)：带相反电荷的基团之间的静电引力，也称为静电键或盐键。 15．超二级结构(super-secondary structure)：指蛋白质分子中相邻的二级结构单位组合在一起所形成的有规则的、在空间上能辨认的二级结构组合体。 16．疏水键(hydrophobic bond) ：非极性分子之间的一种弱的、非共价的相互作用。如蛋白质分子中的疏水侧链避开水相而相互聚集而形成的作用力。 17．范德华力( van der Waals force)：中性原子之间通过瞬间静电相互作用产生的一种弱的分子间的力。当两个原子之间的距离为它们的范德华半径之和时，范德华力最强。 18．盐析(salting out)：在蛋白质溶液中加入一定量的高浓度中性盐（如硫酸氨），使蛋白质溶解度降低并沉淀析出的现象称为盐析。19．盐溶(salting in) ：在蛋白质溶液中加入少量中性盐使蛋白质溶解度增加的现象。 20．蛋白质的变性作用(denaturation)：蛋白质分子的天然构象遭到破坏导致其生物活性丧失的现象。蛋白质在受到光照、热、有机溶剂以及一些变性剂的作用时，次级键遭到破坏导致天然构象的破坏，但其一级结构不发生改变。 21．蛋白质的复性(renaturation)：指在一定条件下，变性的蛋白质分子恢复其原有的天然构象并恢复生物活性的现象。 22．蛋白质的沉淀作用(precipitation)：在外界因素影响下，蛋白质分子失去水化膜或被中和其所带电荷，导致溶解度降低从而使蛋白质变得不稳定而沉淀的现象称为蛋白质的沉淀作用。 23．凝胶电泳（gel electrophoresis）：以凝胶为介质，在电场作用下分离蛋白质或核酸等分子的分离纯化技术。 24．层析（chromatography）：按照在移动相（可以是气体或液体）和固定相（可以是液体或固体）之间的分配比例将混合成分分开的技术。 第二章核酸 1. 单核苷酸(mononucleotide)：核苷与磷酸缩合生成的磷酸酯称为单核苷酸。 2. 磷酸二酯键（phosphodiester bonds）：单核苷酸中，核苷的戊糖与磷酸的羟基之间形成的磷酸酯键。 3. 不对称比率（dissymmetry ratio）：不同生物的碱基组成由很大的差异，这可用不对称比率（A+T）/（G+C）表示。 4. 碱基互补规律(complementary base pairing)：在形成双螺旋结构的过程中，由于各种碱基的大小与结构的不同，使得碱基之间的互补配对只能在G…C（或C…G）和A…T（或T…A）之间进行，这种碱基配对的规律就称为碱基配对规律（互补规律）。 5. 反密码子（anticodon）：在tRNA链上有三个特定的碱基，组成一个密码子，由这些反密码子按碱基配对原则识别mRNA链上的密码子。反密码子与密码子的方向相反。 6.顺反子（cistron）:基因功能的单位；一段染色体，它是一种多肽链的密码；一种结构基因。 7. 核酸的变性、复性（denaturation、renaturation）：当呈双螺旋结构的DNA溶液缓慢加热时，其中的氢键便断开，双链DNA便脱解为单链，这叫做核酸的“溶解”或变性。在适宜的温度下，分散开的两条DNA链可以完全重新结合成和原来一样的双股螺旋。这个DNA螺旋的重组过程称为“复性”。 8.退火（annealing）：当将双股链呈分散状态的DNA溶液缓慢冷却时，它们可以发生不同程度的重新结合而形成双链螺旋结构，这现象称为“退火”。 9. 增色效应（hyper chromic effect）：当DNA从双螺旋结构变为单链的无规则卷曲状态时，它在260nm处的吸收便增加，这叫“增色效应”。10减色效应（hypo chromic effect）：DNA在260nm处的光密度比在DNA分子中的各个碱基在260nm处吸收的光密度的总和小得多（约少35%~40%）, 这现象称为“减色效应”。 11. 噬菌体（phage）：一种病毒，它可破坏细菌，并在其中繁殖。也叫细菌的病毒。 12发夹结构（hairpin structure）：RNA是单链线形分子，只有局部区域为双链结构。这些结构是由于RNA单链分子通过自身回折使得互补的碱基对相遇，形成氢键结合而成的，称为发夹结构。 13. DNA的熔解温度（Tm值）：引起DNA发生“熔解”的温度变化范围只不过几度，这个温度变化范围的中点称为熔解温度（Tm）。 14. 分子杂交（molecular hybridization）：不同的DNA片段之间，DNA片段与RNA片段之间，如果彼此间的核苷酸排列顺序互补也可以复性，形成新的双螺旋结构。这种按照互补碱基配对而使不完全互补的两条多核苷酸相互结合的过程称为分子杂交。 15环化核苷酸(cyclic nucleotide)：单核苷酸中的磷酸基分别与戊糖的3’-OH及5’-OH形成酯键，这种磷酸内酯的结构称为环化核苷酸。 第三章酶与辅酶 1．米氏常数（Km值）：用Ｋm值表示，是酶的一个重要参数。Ｋm值是酶反应速度（V）达到最大反应速度（Vmax）一半时底物的浓度（单位M或mM）。米氏常数是酶的特征常数，只与酶的性质有关，不受底物浓度和酶浓度的影响。 2．底物专一性（substrate specificity）：酶的专一性是指酶对底物及其催化反应的严格选择性。通常酶只能催化一种化学反应或一类相似的反应，不同的酶具有不同程度的专一性，酶的专一性可分为三种类型：绝对专一性、相对专一性、立体专一性。 3．辅基（prosthetic group）：酶的辅因子或结合蛋白质的非蛋白部分，与酶或蛋白质结合得非常紧密，用透析法不能除去。

化学生物学2 作业

1. 以锌为例，说明金属离子在金属酶中所起的两种以上作用。 锌离子作为催化中心 以人的碳酸酐酶B为例。人碳酸酐酶B负责催化CO2的可逆水合，含有一个Zn2+，由His93、His95、His117侧链咪唑环的N配位结合。Zn2+的第四个配位位点催化位点，通常由水分子或含羧基离子结合，在发挥催化功能时，配位的水发生电离，带负电的氧进攻CO2的C，进而发生后续的反应。需要说明的是利用X射线分析脱锌碳酸酐酶，发现其结构与正常碳酸酐酶相同，但完全丧失了催化活性，说明锌离子只有催化中心的功能。 锌离子对蛋白结构的稳定作用 以非洲爪蟾的TFⅢA蛋白为例。该蛋白是一个转录因子，调控非洲爪蟾的5S RNA转录。该蛋白靠近N端处有9个连续的具有一定保守性的序列，每个序列都能通过其中的两个Cys 和两个His结合Zn2+。天然的TFⅢA蛋白能够特异地识别并结合一段45bp的DNA序列，并保护其不受核酸酶降解，如果使用螯合剂去除其中的Zn2+，则这种特异地结合将会消失，外加Zn2+可以恢复特异性。CD谱也证明没有Zn2+存在时蛋白缺乏完整性，加入Zn2+后CD谱的变化说明蛋白结构得以重建。 锌离子对酶活性的调节作用 以亮氨酸氨基肽酶为例。亮氨酸氨基肽酶从N端开始水解肽链，当N端为亮氨酸时具有最大的活性。在亮氨酸氨基肽酶中有两个锌离子，向正常的酶中加入过量Mg2+和Mn2+，可以提高酶活，而向脱锌氨基肽酶中加入Mg2+和Mn2+则不能恢复酶活。这说明两个锌离子有不同功能：对活性有无其决定作用的锌离子不易被交换；而对活性起调节作用的锌离子容易与其他离子交换，改变酶活。有研究证明两个锌离子在底物结合及催化过程中有不同功能。 2. 顺铂的吸收过称和抗癌机理 以二氯二氨合铂为例。顺铂通过静脉注射进入人体，在血浆中以两种形式存在：一类是其本身和水解产物；另一类是与蛋白质结合的形式。在水溶液中，顺铂中的氯离子可以和水分子进行交换，这一过程由溶液的pH和氯离子浓度决定。包括血浆在内的细胞外液中氯离子浓度高，大部分顺铂为原始形态。不带电的顺铂原形和部分水解物具有合适的油水分配系数，能够容易的穿透细胞膜，或者通过与蛋白结合进入细胞。进入细胞的顺铂在低氯离子浓度下水解，产物主要为[PtCl(OH)(NH3)2]、[Pt(OH)2(NH3)2] 、[Pt (OH)(H2O)(NH3)2]+。 顺铂的主要靶分子是DNA。液相的顺铂与DNA反应会形成很多加合物，最主要的形式是和鸟苷及腺苷的加合。鸟苷是顺铂的首选结合分子，X射线晶体分析证明配位原子是鸟苷的N7，进入细胞的顺铂的一个配体首先被鸟苷的N7取代。腺苷由于结构与鸟苷类似，配位原子也是N7。而利用寡聚核苷酸与顺铂作用发现，顺铂倾向于与同一条核苷酸单链上相邻的两个鸟苷结合，配位原子都是N7，顺铂两个氨配体上的氢则和鸟苷的O6及单链5’端的磷脂基团形成氢键，这种链内加合会导致DNA的扭曲。另有研究发现，在pH中性溶液中，鸟苷的N1由于受配位顺铂的影响可能脱去质子然后与另一顺铂配位，形成链内的N1、N7交联，阻碍GC间的氢键。 3. 以血红蛋白、Cyto C和过氧化氢酶为例说明辅基在不同蛋白中的功能。 血红蛋白 血红蛋白中的血红素的作用是可逆地结合氧分子。由于游离的血红素容易被水和氧氧化为高铁血红素，失去载氧能力，因此血红素被放置在血红蛋白的一个疏水区以防止铁的氧化。血红蛋白中的铁离子在未结合氧分子时处于高自旋态，在结合氧分子后变成低自旋态拥有较小的半径，能更深地嵌入卟啉环平面，拉动与之相连的His，引发蛋白质亚基的变构，最后促进其他卟啉环与氧分子的结合。

第三章 酶化学

第三章酶化学 1．试比较酶与非酶催化剂的异同点。 2．解释酶作用专一性的假说有哪些？各自的要点是什么？ 3．酶的习惯命名法的命名原则是什么？ 5．已知丙氨酸是某酶的底物结合部位上的一个氨基酸；一次突变丙氨酸转变为甘氨酸，但酶活性没有受到影响。在另一次突变时，丙氨酸变成了谷氨酸，使该酶的活性明显丧失，请分析原因。 6．在一酶促反应中，若底物浓度为饱和，并有一种抑制剂存在，问： 1）继续增加底物浓度，2）增加抑制剂浓度，反应速度将如何变化？为什么？ 8．何谓共价调节酶？举例说明其如何通过自身活性的变化实现对代谢的调节。 10．举例说明酶的专一性及其研究意义是什么？ 12．下表数据是在没有抑制剂存在或有不同浓度的抑制剂存在时测得的反应速度随底物浓度变化的情况： 1）无抑制剂存在时，反应的最大速度和Km是多少？ 2）若有2mmol的抑制剂存在，反应的最大速度和Km又是多少？该抑制剂属于何种类型的抑制作用？EI复合物的解离常数是多少？ 3）若有100mmol的抑制剂存在，最大反应速度和Km又是多少？该种抑制剂属于何种类型的抑制作用？EI复合物的解离常数是多少？ 13．举例说明酶的竞争性抑制作用及其研究意义。 16．酶原及酶原激活的生物学意义是什么？ 17．为什么吸烟者患肺气肿的可能性较大？ 18．从一级结构看，胰蛋白酶含有13个赖氨酸和2个精氨酸，为什么胰蛋白酶不能水解自身？ 20．以E．coli天冬氨酸转氨甲酰酶（ATCase）为例说明变构酶的结构特征及其在代谢调节中的作用？ 21．虽然凝血酶和胰蛋白酶的性质有许多相似之处，但胰蛋白酶原经自身催化可转变为胰蛋白酶，而凝血酶原不能，为什么？

生化第三章酶

第三章酶 本章要点 生物催化剂——酶：由活细胞产生的、对其底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质。 一、酶的分子结构与功能 1.单体酶：由单一亚基构成的酶。（如溶菌酶） 2.寡聚酶：由多个相同或不同的亚基以非共价键连接组成的酶。（如磷酸果糖激酶-1） 3.多酶复合物（多酶体系）：几种具有不同催化功能的酶可彼此聚合。（如丙酮酸脱氢酶复 合物） 4.多功能酶（串联酶）：一些酶在一条肽链上同时具有多种不同的催化功能。（如氨基甲酰 磷酸合成酶Ⅱ） （一）、酶的分子组成中常含有辅助因子 1.酶蛋白主要决定酶促反应的特异性及其催化机制；辅助因子主要决定酶促反应的性质和 类型。 2.酶蛋白和辅助因子单独存在时均无催化活性，只有全酶才具有催化作用。 3.辅酶与酶蛋白的结合疏松，可以用透析和超滤的方法除去。在酶促反应中，辅酶作为底 物接受质子或基团后离开酶蛋白，参加另一酶促反应并将所携带的质子或基团转移出去，或者相反。 4.辅基则与酶蛋白结合紧密，不能通过透析或超滤将其除去。在酶促反应中，辅基不能离 开酶蛋白。 5.作为辅助因子的有机化合物多为B族维生素的衍生物或卟啉化合物，它们在酶促反应中 主要参与传递电子、质子（或基团）或起运载体作用。金属离子时最常见的辅助因子，约2/3的酶含有金属离子。 6.金属离子作为酶的辅助因子的主要作用 ①作为酶活性中心的组成部分参加催化反应，使底物与酶活性中心的必需基团形成正确的空间排列，有利于酶促反应的发生； ②作为连接酶与底物的桥梁，形成三元复合物； ③金属离子还可以中和电荷，减小静电斥力，有利于底物与酶的结合； ④金属离子与酶的结合还可以稳定酶的空间构象。 7.金属酶：有的金属离子与酶结合紧密，提取过程中不易丢失。 8.金属激活酶：有的金属离子虽为酶的活性所必需，但与酶的结合是可逆结合。 （二）、酶的活性中心是酶分子执行其催化功能的部位 1.酶的活性中心（活性部位）：酶分子中能与底物特异地结合并催化底物转变为产物的具有特定三维结构的区域。 2.酶的必需基团：酶分子氨基酸残基的侧链中与酶活性密切相关的化学基团。

生物化学第 三 章酶试题及答案

第三章酶 【测试题】 一、名词解释 1．酶13．最适pH 2．固定化酶14．不可逆性抑制 3．同工酶15．可逆性抑制 4．酶的特异性16．激活剂 5．酶的活性中心17．抑制剂 6．酶原及酶原激活18．核酶 7．抗体酶19．变构酶 8．活化能20．酶的共价修饰 9．诱导契合假说21．酶的Vmax 10．初速度22．结合酶 11．Km值23．酶活力 12．最适温度24．比活力 二、填空题 25．酶是由产生的对特异底物起高效催化作用的。 26．酶加速反应的机制是通过降低反应的，而不改变反应的。 27．结合酶，其蛋白质部分称，非蛋白质部分称，二者结合其复合物称。28．酶活性中心与底物相结合那些基团称，而起催化作用的那些基团称。 29．当Km值近似ES的解离常数KS时，Km值可用来表示酶对底物的。 30．酶的特异性包括特异性，特异性和特异性。 31．米曼二氏根据中间产物学说推导出V与[S]的数学方程式简称为，式中的..为米氏常数，它的值等于酶促反应速度达到一半时的。 32．在其它因素不变的情况下，[S]对酶促反应V作图呈线，双倒数作图呈线，而变构酶的动力学曲线呈型。 33．可逆性抑制是指抑制剂与酶进行结合影响酶的反应速度，抑制剂与酶的活性中心结合，抑制剂与酶的活性中心外的必需基团结合。 34．反竞争性抑制剂使酶对底物表观Km ，Vmax 。 35．无活性状态的酶的前身物称为，在一定条件下转变成有活性酶的过程称。其实质是的形成和暴露过程。 36．丙二酸是酶的抑制剂，增加底物浓度可抑制。 37、同工酶是指催化化学反应，而酶蛋白分子结构、理化性质及免疫学性质的一组酶。38．辅酶与辅基的区别在于前者与酶蛋白，后者与酶蛋白。 39．肌酸激酶的亚基分型和型。 40．最适温度酶的特征性常数，它与反应时间有关，当反应时间延长时，最适温度可以。41．某些酶以形式分泌，不仅可保护本身不受酶的水解破坏，而且可输送到特定的部位与环境转变成发挥其催化作用。 42．不可逆抑制剂常与酶以键相结合使酶失活。 43．当非竞争性抑制剂存在时，酶促反应动力学参数如下Km ，Vmax 。 44．当酶促反应速度为最大反应速度的80%时，底物浓度是Km的倍。 三、选择题 A型题 45．关于酶概念的叙述下列哪项是正确的？

03第三章_酶

新乡医学院三全学院理论课教案首页 课程名称：生物化学授课教师姓名及职称：杨全中助教 一、题目第三章酶Ⅰ 二、对象2011级本科各个专业 三、单元教学目标 与课时分配课时分配：共80min 1.酶的分子组成与活性中心35min 2.酶促反应的特点与机制40min 3.总结5min 四、授课重点酶的概念与本质；酶的分子组成与活性中心；酶促反应的特点 五、授课难点酶的分子组成与活性中心 六、授课形式大班理论课、多媒体课件授课 七、授课方法与课 前准备课前查阅相关资料，结合教材内容，认真准备教案。制备多媒体课件，利用多媒体辅助教学。 课堂讲清难点，突出重点，启发学生积极调动思维。 八、参考文献《生物化学》第三版王镜岩、朱圣庚、徐长法主编《生物化学》第四版顾天爵主编 《生物化学》第六版周爱儒主编 九、思考题1.比较酶与一般催化剂的异同点 2.举例说明酶催化反应的3种特异性 3.辅酶和辅基有何不同？举例说明辅酶和维生素的关系及辅酶在反应中作用 十、教研室审查 意见 主任签字 新乡医学院三全学院生化与分子生物学教研室2012年09月08日

新乡医学院三全学院理论课教案 课程名称：生物化学任课教师：杨全中助教 基本内容教学手段和时间分配第三章酶 概念： 1．定义：酶是一类由活细胞产生的具有高度专一性、高度 不稳定性和高度催化效能的高分子有机催化剂。 酶的来源：活细胞制造的。 酶的功能：催化功能，能加速化学反应的物质。 E（底物、作用物）S————→P（产物） 酶促反应：用酶做催化剂的化学反应，称之。 酶活性：酶有催化作用加速化学反应速度，称之。 酶失活：酶失去催化作用不能加速化学反应速度，称之。 2．酶的化学本质： 1）蛋白质：多数， 2）RNA：核酶（RNA本身具有自我催化作用），作用主要参 与RNA的剪接。 第一节酶的分子结构与功能 概念： 1．单体酶：是指只由一条多肽链构成的酶。 2．寡聚酶：由多个相同或不同亚基以非共价键连接的酶。 3．多酶体系：指在细胞内存在着许多由几种不同功能的酶 彼此聚合形成的多酶复合物，即多酶体系。 4．多功能酶（串联酶）：一些多酶体系在进化过程中由于 基因的融合，形成由一条多肽链组成却具有不同催化功能的酶。 一．酶的分子组成： （一）酶的分子组成： 共2个学时，80分钟 总述 35min 结合日常实例 35min 注意对比记忆