第三章酶化学
（一）名词解释
1.米氏常数；
2.寡聚酶；
3.比活力(specific activity)
4.变构酶；
5.同工酶；
6.活性中心；
7. 竞争性抑制作用；
8. 非竞争抑制作用；
9. 反竞争性抑制作用10.酶的专一性；11. 酶原的激活；12. 别构效应；13. 正协同效应；14. 共价修饰调节；15. 酶活力；16. 不可逆抑制作用；17. 可逆抑制作用。
1.变构酶活性中心外还有___________，当以v对[S]作图时，它表现出______型曲线，而不是典型的米氏酶所具有的_______曲线。
2.酶活性的国际单位（I.U.）定义为在最适条件下，将底物转化为产物的速度为_______的酶量。
3.对于符合米氏方程的酶，v-[S]曲线的双倒数作图（Lineweaver-Burk作图法）得到的直线，在横轴的截距为___________，纵轴上的截距为____________。
4.若同一种酶有n个底物就有________个K m值，其中K m值最________的底物，一般为该酶的最适底物。
5.蛋白质磷酸化时，需要__________酶，而蛋白质去磷酸化需要_______酶。
6.当底物浓度等于0.25K m时，反应初速度与最大反应速度的比值是______。
7.酶催化反应的实质在于降低反应的______，使底物分子在较低的能量状态下达到______态，从而使反应速度______。
8.___ ____抑制剂不改变酶促反应V max，______抑制剂不改变酶促反应K m。
9.谷丙转氨酶属于___________酶类；它的系统名称是___________。
10.复合酶类有___________和___________两部分组成。
11.合成酶类催化由_______合成一种物质的反应,且必须有_______参加.
12.酶活性中心有两个功能部位,一是___________,一是___________.
13.天冬氨酸转氨甲酰酶的别构激抑活剂为________,别构抑剂_________.
14.对同一种酶来说,酶的比活力越___________,___________越高.
15.解释别构酶作用机理的两个重要模型是___________和___________.
16.磺胺类药物是___________,可干扰___________合成.
17.酶是生物催化剂,其化学本质属于___________或___________
（三）选择题
1.下面关于米氏常数K m的论述哪一个是正确的?
1)与ES复合物形成及分解的速度常数都有关系
2)在不同类型的抑制作用中，K m都改变
3)用双倒数作图法不能得到K m值
4)在酶促反应的初速度阶段不能得到k m
2.测定酶促反应的初速度是为了：
1)使实验尽快完成以避免酶蛋白的变性3)避免酶被底物饱和
2)防止逆反应对结果分析所造成的影响4)增加酶催化反应的效率
3.下面关于酶的抑制作用的论述哪一个是正确的?
1)都为可逆的抑制作用
2)增加底物的浓度可消除抑制剂对酶的影响
3)根据抑制剂与酶结合的情况可区分不同类型的抑制作用
4)抑制作用与抑制剂浓度无关
4.下面关于Michealis-Menten方程作图的论述哪一个是正确的?
1)反映了最大反应速度与底物浓度的关系
2)反映出酶促反应的初速度与底物浓度的关系
3)对所有的酶都适合
4)是一个S型的曲线
5.下面关于反竞争性抑制剂的论述哪一个是正确的?
1)通过一个或多个共价键与酶结合
2)当它存在时不改变Km
3)当它存在时不改变最大反应速度
4)只与ES复合物结合，干扰其分解为产物
6.下面关于竞争性抑制剂的论述哪一个是正确的?
1)无论其存在与否，双倒数作图在纵坐标上的截距都是1/V max
2)在它存在时不改变Km
3)在它存在时不影响底物与酶的活性部位的结合
4)如果抑制作用发生，需它与底物反应以消除它对酶促反应的影响7.下列关于底物浓度对反应速度影响作图的表述哪一个是正确的?
1)是一条直线
2)当底物浓度高时，酶被底物饱和
3)说明ES复合物形成的速度比分解的速度小
4)是1/V对1/[S]作图
8.下面关于用双倒数作图法求Km的表述哪一个是不正确的?
1)是一条直线2)不能测定最大反应速度
3)是1/V对1/S作图4)双倒数方程由米氏方程转化而来
9.下列关于别构酶特性的叙述哪一个是正确的?
1)不受抑制剂的影响
2)不具协同性
3)当配基与活性部位以外的部位结合时，引起酶构象的变化
4)只有一个亚基组成
10. 如何区分别构蛋白是否具有协同性?
1)配基结合的齐变模型和序变模型
2)氧合的和脱氧的血红蛋白
3)胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶
4)酶促反应的速度对底物浓度作图所获得的曲线一般是S型
11.当有别构抑制剂存在时，别构酶：
1)不再遭受构象的变化
2)由于构象改变，催化反应的速度降低
3)由于底物和抑制剂之间竞争酶的活性部位，使催化反应的速度降低
4)由于变构抑制剂与酶的活性部位结合，使反应速度降低
12.“齐变模型”和“序变模型”之间最主要的不同点是：
1)都是对具有不同亚基的蛋白质来讲的
2)齐变模型描述相对分子质量较小的蛋白质的性质，序变模型描述相对分子质量较大
的蛋白质的性质
3)齐变模型预测抑制剂与酶的紧密结合
4)序变模型认为变构酶的亚基可以两种以上的状态存在，齐变模型认为酶的所有亚基
只能有两种状态存在
13.下列关于酶的国际单位与“催量”(kat单位)之间关系的叙述哪一个是正确的?
1)lkat＝6×108I.U. 3)1 I.U.＝6×108kat
2)1 I.U.＝6×107kat 4) l kat＝6×107 I.U.
14.一种酶的纯竞争性抑制作用有下面的哪一种动力学性质?
1) K m增加而V max不变3)K m和V max均降低
2)K m降低而V max不变4)K m和V max均增加
15.当酶促反应达到恒态时，[ES]复合物的浓度如何?
1)浓度为零2)浓度增加3)浓度减少4)浓度不变
16.在酶的反竞争性抑制作用中，抑制剂影响下列中的哪一个?
1)最大反应速度3)Vmax和Km都受到影响
2)米氏常数Km 4)Vmax和Km都不会受到影响
17.当底物浓度恰好等于Km时，反应速度与最大反应速度的关系是：1)相同2)不同3) v＝1/2Vmax 4) v＝1/3Vmax
18.当一酶促反应的速度达到最大速度的75％时，K m与[S]的关系是：1)[S]＝K m2) [S]＝2 K m3)[S]＝3 Km 4)[S]＝4 K m
19.酶的高效催化作用是因为酶能：
1)改变化学反应的平衡点3)降低反应的活化能
2)减少活化分子的数量4)催化热力学上不能进行的反应
20.当某酶的底物浓度[S]＝4Km时，反应速度v等于：
1) Vmax 2) 0.8Vmax 3) 3/4Vmax 4) 0.5Vmax
21.某酶对其四个底物的Km值如下所示，问该酶的最适底物是哪一个?
1) Km＝4.3×10—33) Km＝2.3×10—3
2) Km＝3.5×10—34) Km＝4.1×10—3
22.不可逆的抑制作用和可逆的抑制作用的主要区别是下述中的哪一个?
1)抑制剂与酶分子上的某些基团以共价键结合
2)抑制剂与酶分子上的某些基团以非共价键结合
3)抑制剂与酶分子上的某些基团是以非共价键还是共价键结合的
4)以上都是
23.辅酶和辅基的主要区别是下列中的哪一个?
1)与酶蛋白以非共价键结合3)与酶蛋白结合的紧密程度不同
2)二者的分子大小不同4)与酶蛋白以共价键结合
24.在下列哪一条件下，酶反应速度与酶浓度成正比?
1)当酶浓度足够大时3)当底物浓度足够大时
2)在最适温度和最适pH条件下4)以上都是
25.竞争性抑制剂通过下列何种方式抑制酶的活性?
1)与酶的必须基团结合3)与酶的活性中心结合
2)与酶的辅基成分结合4)与酶的辅助因子结合
26.增加底物浓度可解除下列哪种抑制剂或抑制作用对酶活性的影响?
1)非竞争性抑制剂3)可逆的抑制作用
2)竞争性抑制剂4)反竞争性抑制剂
27.下列关于酶活性中心的叙述哪一个是不正确的?
1)是酶分子中直接与酶的催化作用有关的部位
2)对简单酶类来说，活性中心一般有少数几个氨基酸组成
3)必需基团一定在活性中心内
4)活性中心一般只占酶分子的很小一部分结构
28.琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制剂是下列中的哪一个?
1)草酰乙酸2)丙酮酸3)丙二酸4)琥珀酰CoA
29.下列关于磺胺类药物杀菌机理的叙述哪一项是正确的?
1)是叶酸合成酶的反竞争性抑制剂3)是叶酸合成酶的竞争性抑制剂
2)是B12合成酶的竞争性抑制剂4)使B12合成酶的反竞争性抑制剂
30.下列有关温度对酶反应速度影响的叙述哪一项是正确的?
1)酶反应速度随着温度的升高而加快
2)酶反应速度随着温度的升高而减慢，因酶变性失活
3)每种酶都有其最适温度
4)最适温度是酶的特征常数
31.下列有关pH对酶反应速度影响的叙述哪一项是不正确的?
1)pH不是酶的特征常数
2)在最适pH条件下酶表现出最大活性
3)在极端pH条件下酶易变性失活
4)酶反应速度对pH变化的曲线都是钟罩型的
32.下列关于酶的激活剂的叙述哪一个是正确的?
1)激活剂对酶的作用无选择性3)激活剂一般都是小分子的有机化合物
2)激活剂一般都是无机离子4)激活剂是能提高酶活性的物质
33.下列哪个是Km的单位?
1)单位/m1 2)nmol/s 3)mmol/min 4)mol/L
34.下列关于同功酶的叙述哪一项是错误的?
1)同功酶具有不同的理化性质
2)同功酶一般为寡聚酶，都具有特定的四级结构
3)同功酶能催化相同的化学反应，因此具有相同的分子结构
4)同功酶能催化相同的化学反应，但它们的分子结构、理化性质均不相同35；下列关于酶的国际单位的论述哪一个是正确的?
1)1 I.U.指在最适条件下，每分钟催化lmol底物转化所需的酶量
2)1 I.U.指在最适条件下，每分钟催化lmol产物生成所需的酶量
3) 1I.U.指在最适条件下，每分钟催化lμmol底物转化所需的酶量
4) 1I.U.指在最适条件下，每秒钟催化1μmol底物转化所需的酶量
（四）判断题
1.测定酶活力时，底物浓度不必大于酶浓度。
2.当[S]>>K m时，v趋向于V max，此时只有通过增加[E]来增加v。
3.酶的最适温度与酶的作用时间有关，作用时间愈长，则最适温度愈高。
4.别构酶的速度-底物关系曲线均呈S形曲线。
5.酶的过渡态底物类似物与底物类似物相比较，是更有效的竞争性抑制剂。
6.能催化蛋白质磷酸化反应的酶，称为磷酸化酶。
7.在酶的催化反应中，组氨酸残基的咪唑基既可以起碱化作用，也可以起酸化作用。
8.酶促反应的速度与底物浓度成正比.
9.酶促反应的初速度与底物浓度无关.
10.几乎所有的酶的K m值随酶浓度的变化而变化.
11.一般来讲,酶催化的反应速度愈快,酶的活力就愈高.
12.酶的催化效率极高,因为它能改变反应的平衡点.
（五）分析和计算题
1.称取25mg蛋白酶配成25mL溶液，取2mL溶液测得含蛋白氮0.2mg，另
取0.1mL溶液测酶活力，结果每小时可以水解酪蛋白产生1500μg酪氨酸，假定1个酶活力单位定义为每分钟产生1μg酪氨酸的酶量，请计算：（1）酶溶液的蛋白浓度及比活。（2）每克纯酶制剂的总蛋白含量及总活力。
2.试比较酶的竞争性抑制作用与非竞争性抑制作用的异同。
3.何谓酶的专一性？酶的专一性有哪几类？如何解释酶作用的专一性？研究酶的专一性有何意义？
4.阐述酶活性部位的概念。可使用哪些主要方法研究酶的活性中心？
5.影响酶反应效率的因素有哪些(高效机制)?它们是如何起作用的?
6.试比较酶与非酶催化剂的异同点。
7.酶原及酶原激活的生物学意义是什么？
参考答案
（一）名词解释
1.米氏常数（K m值）：是米氏酶的一个重要参数。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mol或mmol）。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.寡聚酶：有两个或两个以上亚基组成的酶称为寡聚酶。寡聚酶中的亚基可以是相同的，也可以是不同的。亚基间以非共价键结合，容易用酸碱，高浓度的盐或其它的变性剂分离。寡聚酶的相对分子质量从35 000到几百万。
3.指酶对它所催化的反应或反应物有严格的选择性，酶往往只能催化一种或一类反应，作用于一种或一类物质。
4.变构酶：或称别构酶，一般具有多个亚基，在结构上除具有活性中心外，还具有可结合调节物的别构中心，活性中心负责酶对底物的结合与催化，别构中心负责调节酶反应速度。
5.同工酶：是指有机体内能够催化同一种化学反应，但其酶蛋白本身的分子结构组成及
理化性质却有所不同的一组酶。
6.活性中心：酶分子中直接与底物结合，并催化底物发生化学反应的部位，称为酶的活
性中心。由若干个在一级结构上相距很远，但在空间结构上彼此靠近的氨基酸残基集中在一起形成具有一定空间结构的区域，该区域与底物相结合并将底物转化为产物，对于结合酶来说，辅酶或辅基往往是活性中心的组成成分。
7.竞争性抑制作用：通过增加底物浓度可逆转的一种酶抑制类型。竞争性抑制剂因具有与底物相似的结构，通常与正常的底物或配体竞争酶的结合部位。这种抑制使得K m增大，而V max不变。
8.非竞争抑制作用：抑制剂与酶活性中心以外的基团结合，形成酶-抑制剂或酶-底物-抑制剂复合物的一种酶促反应抑制作用。这种抑制使得V max变小，但K m不变。这种抑制不能通过增加底物浓度的方法解除。
9.反竞争性抑制作用：抑制剂与酶-底物复合物结合，而不与游离酶结合的一种酶促反应抑制作用。这种抑制作用使得V max和K m都变小，但V max/K m比值不变。
10.酶的比活力也称为比活性，是指每毫克酶蛋白所具有的活力单位数。有时也用每克酶制剂或每毫升酶制剂所含的活力单位数来表示；比活力是表示酶制剂纯度的一个重要指标。对同一种酶来说，酶的比活力越高，纯度越高。
11.酶原的激活：有些酶在细胞内合成和初分泌时，并不表现有催化活性，这种无活性状态的酶的前身物称为酶原。在一定条件下，受某种因素的作用，酶原分子的部分肽键被水解，使分子结构发生改变，形成酶的活性中心，无活性的酶原转化成有活性的酶称为酶原的激活。
12.别构效应：又称为变构效应，当某些寡聚蛋白的别构中心与别构效应剂（变构效应剂）发生作用时，可以通过蛋白质构象的变化来改变酶的活性，这种改变可以是活性的增加或减少。别构效应剂（变构效用剂）可以是蛋白质本身的作用物也可以是作用物以外的物质（如底物、激活剂、抑制剂等）。
13.正协同效应：当底物与一个亚基上的活性中心结合后，引起酶分子构象的改变，使其它亚基的活性中心与底物的结合能力增强的作用，称为正协同效应。
14.共价修饰调节：指一类可在其它酶的作用下对其结构通过共价修饰（如磷酸化、腺苷酰化），使该酶在活性形式与非活性形式之间相互转变，这种调节称为共价修饰调节。
15.酶活力：也称酶活性，指酶催化一定化学反应的能力，可用在一定条件下它所催化
的某一化学反应的速度表示。单位：浓度/单位时间。
16.不可逆抑制作用：某些抑制剂通常以共价键与酶蛋白中的必须基团结合，而使酶失活，抑制剂不能用透析、超滤等物理方法除去，由这样的不可逆抑制剂引起的抑制作用称不可逆抑制作用。
17.可逆抑制作用：可逆抑制作用的特点是抑制剂以非共价键与酶蛋白中的必须基团结合，可用透析等物理方法除去抑制剂而使酶重新恢复活性。
（二）填充题
1.变构中心，S，直角双；
2. 1 mol/min；
3. -1/K m，1/V max；
4. n，小；
5. 蛋白激；蛋白磷酸酯；
6. 1:5；
7. 活化能，活化，加快；
8. 竞争性，非竞争性；
9.转移，L-丙氨酸：α-酮戊二酸氨基转移酶10.酶蛋白,非蛋白质成分;11.两种或两种以上的物质,ATP;12.结合部位,催化部位; 13.ATP,CTP; 14.高,纯度;15.序变模型,齐变模型.16.对氨基苯甲酸,叶酸17.蛋白质,核酸
（三）选择题
1.1)
2.2)
3.3)
4.2)
5.4)
6.1)
7.2)
8.2)
9.3) 10.4) 11.2) 12.4) 13.4) 14.1) 15.4) 16.3) 17.3) 18.3) 19.3) 20.2) 21.3) 22.3) 23.3) 24.3) 25.3) 26.2) 27.3) 28.3) 29.3) 30.3) 31.4) 32.4)33.4) 34.3) 35.3)
（四）判断题
1.错。底物应该过量才能更准确的测定酶的活力。
2.对。当[S]>>K m时，v趋向于V max，因为v=k3[E]，所以可以通过增加[E]来增加v。
3.错。酶最适温度与酶的作用时间有关，作用时间越长，则最适温度低。
4.错。别构酶的速度-底物关系曲线不一定均呈S形曲线，负协同效应为平坦的双曲线形式。
5.对。过渡态互补学说认为，酶与底物形成中间物的过程中，酶和底物的结构均会发生一定的变化，与酶结合的是底物的过渡态，因此，过渡态类似物更容易与酶的活性部位结合。
6.错。能催化蛋白质磷酸化反应的酶称为蛋白激酶。
7.对。8.错。9.错。10. 错 11.对 12. 错
（五）分析和计算题
1.（1）蛋白浓度=0.2×6.25mg/2mL=0.625mg/mL；
（2）比活力=（1500/60×1ml/0.1mL）÷0.625mg/mL=400U/mg；
（3）总蛋白=0.625mg/mL×1000mL=625mg；
（4）总活力=625mg×400U/mg=2.5×105U。
2.竞争性抑制是指抑制剂I和底物S对游离酶E的结合有竞争作用，互相排斥，已结合底物的ES复合体，不能再结合I；同样已结合抑制剂的EI复合体，不能再结合S。多数竞争性抑制在化学结构上与底物S相似，能与底物S竞争与酶分子活性中心的结合，因此，抑制作用大小取决于抑制剂与底物的浓度比，加大底物浓度，可使抑制作用减弱甚至消除。竞争性抑制作用的双倒数曲线与无抑制剂的曲线相交于纵坐标I/V max处，但横坐标的截距，因竞争性抑制存在而变小，说明该抑制作用，并不影响酶促反应的最大速度V max，而使K m 值变大。非竞争性抑制是指抑制剂I和底物S与酶E的结合互不影响，抑制剂I可以和酶E 结合生成EI，也可以和ES复合物结合生成ESI。底物S和酶E结合成ES后，仍可与I结合生成ESI，但一旦形成ESI复合物，再不能释放酶E和形成产物P。其特点是：I和S在结构上一般无相似之处，I常与酶分子活性部位以外的化学基团结合，这种结合并不影响底物和酶的结合，增加底物浓度并不能减少I对酶的抑制程度。非竞争性抑制剂的双倒数曲线与无抑制剂的曲线相交于横坐标- 1/K m处，但纵坐标的截距，因竞争性抑制存在变大，说明
该抑制作用，不影响酶促反应的K m值，而使V max值变小。
3.酶的专一性是指酶对催化的反应和反应物所具有的选择性。根据对底物的选择性，酶的专一性可以分为结构专一性和立体异构专一性。结构专一性指每对底物的特征结构——化学键或功能团等有选择，例如肽酶只能水解肽键，酯酶只作用酯键。立体异构专一性指酶对底物的构型有选择。例如只作用于L构型或只作用于顺式构型。根据过渡态互补假说，酶的专一性实质上是酶与底物分子在结构上互补。研究酶的专一性可以揭示酶的催化机理，获得有关酶的结构与功能信息，为酶的应用、酶分子设计或分子修饰提供指导。在生物化工中运用酶的专一性可以减少副反应，特别是利用酶的立体异构专一性进行不对称合成或不对称拆分。
4. 酶的活性中心往往是若干个在一级结构上相距很远，但在空间结构上彼此靠近的氨基酸残基集中在一起形成具有一定空间结构的区域，该区域与底物相结合并将底物转化为产物，对于结合酶来说，辅酶或辅基往往是活性中心的组成成分。酶的活力中心通常包括两部分：与底物结合的部位称为结合中心，决定酶的专一性；促进底物发生化学变化的部位称为催化中心，它决定酶所催化反应的性质以及催化的效率。有些酶的结合中心与催化中心是同一部分。对ES和EI的X-射线晶体分析、NMR分析、对特定基团的化学修饰、使用特异性的抑制剂和对酶作用的动力学研究等方法可用于研究酶的活性中心。
5. 影响酶催化效率的有关因素包括：（1）底物和酶的邻近效应与定向效应，邻近效应是指酶与底物结合形成中间复合物后，使底物和底物（如双分子反应）之间，酶的催化基团与底物之间结合于同一分子而使有效浓度得以极大的升高，从而使反应速率大大增加的一种效应；定向效应是指反应物的反应基团之间和酶的催化基团与底物的反应基团之间的正确取位产生的效应。（2）底物的形变和诱导契合（张力作用），当酶遇到其专一性底物时，酶中某些基团或离子可以使底物分子内敏感键中的某些基团的电子云密度增高或降低，产生“电子张力”，使敏感键的一端更加敏感，底物分子发生形变，底物比较接近它的过渡态，降低了反应活化能，使反应易于发生。（3）酸碱催化，酸碱催化是通过瞬时的向反应物提供质子或从反应物接受质子以稳定过渡态，加速反应的一类催化机制。（4）共价催化，在催化时，亲核催化剂或亲电子催化剂能分别放出电子或接受电子并作用于底物的缺电子中心或负电中心，迅速形成不稳定的共价中间复合物，降低反应活化能，使反应加速。（5）微环境的作用：酶的活性部位形成的微环境通常是疏水的，由于介电常数较低，可以加强有关基团之间的静电相互作用，加快酶促反映的速度。在同一个酶促反应中，通常会有上述的3个左右的因素同时起作用，称作多元催化。
6.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。
7.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。
第三章酶 思考题： 1、什么是酶？酶与化学催化剂有哪些相同点和不同点？ 2、何谓酶作用的专一性？举例说明有哪几种类型？ 3、解释单体酶、寡聚酶和多酶复合体。 4、什么是单纯酶和结合酶？ 5、酶的辅助因子有哪些？什么是辅酶、辅基？二者是如何区分的？ 6、什么叫全酶？全酶中酶蛋白和辅酶在催化反应中各有何作用？ 7、什么是维生物？维生素与辅酶有何联系？ 8、掌握TPP+辅酶、FMN和FAD辅酶、NAD+和NADP+辅酶、辅酶A的结构与功能。 9、何谓酶的活性中心？什么是酶的必需基团？必需基团有几类？它们的功能有哪些？ 10、什么是酶原和酶原的激活？简述胰凝乳蛋白酶原的激活过程。 11、什么是过渡态和活化能？ 12、中间产物学说和诱导契合学说的基本观点如何？ 13、酶作用的高效性的机理有哪些？ 14、什么是酶活力？测定酶活力的基本过程是什么？ 15、什么是酶活力单位？什么是比活力？ 16、影响酶促反应速度的因素有哪些？ 15、底物浓度与酶促反应速度的关系如何？表示其关系的数学表达式是什么？ 16、何谓Km？有何意义？怎样进行测定？ 17、何谓抑制作用？抑制作用有几类？各有何特点？ 18、何谓可逆抑制作用？可逆抑制作用有几类？各有何特点？ 19、举例说明何谓竞争性抑制作用和非竞争性抑制作用？其动力学曲线有哪些特点？ 20、温度和pH对酶反应速度有何影响？ 21、何谓变构酶？何谓变构效应？变构酶动力学曲线有何特点？ 22、以糖原磷酸化酶为例，说明何谓共价调节酶。 23、以哺乳动物乳酸脱氢酶为例，说明何谓同工酶。 24、酶命名的方式有几种？命名的原则是什么？ 25、酶可分为几大类？分类的依据是什么？ 练习题 一、名词解释 1、酶 2、酶作用的专一性 3、全酶 4、辅酶 5、辅基 6、单体酶 7、寡聚酶 8、多酶复合体 9、激活剂10、抑制剂11、别构酶12、同工酶13、酶的活性中心14、酶原及酶原激活15、酶活力16、酶的比活力17、米氏常数(K m值) 18、酶的抑制作用19、可逆抑制作用和不可逆抑制作用20、竞争抑制作用和非竞争性抑制作用21、核酶22、共价调节酶23、维生素 二、英文缩写符号 1、NAD+ 2、NADP+ 3、FAD 4、FMN 5、CoA 6、TPP 三、填空题 1、酶是产生的，具有催化活性的。 2、酶具有和两个最重要特征。 3、影响酶促反应速度的因素有、、、、
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K S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 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
第三章-酶
第三章酶化学 （一）名词解释 1.米氏常数； 2.寡聚酶； 3.比活力(specific activity) 4.变构酶； 5.同工酶； 6.活性中心； 7. 竞争性抑制作用； 8. 非竞争抑制作用； 9. 反竞争性抑制作 用10.酶的专一性；11. 酶原的激活；12. 别构效应；13. 正协同效应；14. 共 价修饰调节；15. 酶活力；16. 不可逆抑制作用；17. 可逆抑制作用。 1.变构酶活性中心外还有___________，当以v对[S]作图时，它表现出______ 型曲线，而不是典型的米氏酶所具有的_______曲线。 2.酶活性的国际单位（I.U.）定义为在最适条件下，将底物转化为产物的速 度为_______的酶量。 3.对于符合米氏方程的酶，v-[S]曲线的双倒数作图（Lineweaver-Burk作图法）得到的直线，在横轴的截距为___________，纵轴上的截距为____________。 4.若同一种酶有n个底物就有________个K m值，其中K m值最________的底物，一般为该酶的最适底物。 5.蛋白质磷酸化时，需要__________酶，而蛋白质去磷酸化需要_______酶。 6.当底物浓度等于0.25K m时，反应初速度与最大反应速度的比值是______。 7.酶催化反应的实质在于降低反应的______，使底物分子在较低的能量状态下达到______态，从而使反应速度______。 8.___ ____抑制剂不改变酶促反应V max，______抑制剂不改变酶促反应K m。 9.谷丙转氨酶属于___________酶类；它的系统名称是___________。 10.复合酶类有___________和___________两部分组成。 11.合成酶类催化由_______合成一种物质的反应,且必须有_______参加. 12.酶活性中心有两个功能部位,一是___________,一是___________. 13.天冬氨酸转氨甲酰酶的别构激抑活剂为________,别构抑剂_________. 14.对同一种酶来说,酶的比活力越___________,___________越高. 15.解释别构酶作用机理的两个重要模型是___________和___________. 16.磺胺类药物是___________,可干扰___________合成. 17.酶是生物催化剂,其化学本质属于___________或___________ （三）选择题 1.下面关于米氏常数K m的论述哪一个是正确的? 1)与ES复合物形成及分解的速度常数都有关系 2)在不同类型的抑制作用中，K m都改变
第三章酶 Enzyme 一、授课章节及主要内容：第四章酶 二、授课对象：临床医学、预防、法医（五年制）、临床医学（七年制） 三、授课学时 本章共6学时4节课时（每个课时为45分钟）。讲授安排如下： 第一学时：概述；第一节酶的分子结构与功能 第二学时：第二节酶促反应的特点与机制 第三、四、五学时：酶促反应机制；第三节酶动力学 第六学时：第四节酶的调节 四、教学目的与要求 在掌握蛋白质结构与功能的基础上进一步掌握酶活性中心的结构与功能；酶促反应的特点与机制；酶动力学的概念及影响酶促反应的因素以及机体如何调节酶活性，为临床学习与应用打下基础。 五、重点与难点 重点：掌握酶活性中心的概念；酶促反应的特点与机制；酶动力学的概念及影响酶促反应的因素。 难点：抑制剂对酶活性的影响 六、教学方法及授课大致安排 以面授为主，适当结合临床提问启发。每次课预留5分钟小结本次课掌握内容及预留复习题，全章结束后小结本章内容。 七、主要外文专业词汇 八、思考题 1. 试述酶能加速化学反应的机制。
2. 试述在酶促反应中酶蛋白与辅酶（辅基）的相互关系。 3. 比较三种可逆性抑制作用的特点。 4. 试述竞争性抑制的特点及磺胺类药物抑菌的机制。 5. 别构调节有何生理意义？ 九、教材与教具：人民卫生出版社《生物化学》第六版 十、授课提纲(或基本内容) 概述 Introduction 一．酶的生物学重要性 一切生物都须不断地进行新陈代谢过程，以维持它们的生命活动，而酶是生物用以进行代谢过程的工具。因为物质代谢过程都需要酶的催化作用，在体内只有极少数不需酶参加而自发进行的化学反应。有些在体外能自发进行的化学反应例：H2O+CO2 = H2CO3。在体内也要依赖特殊的酶---碳酸酐酶的催化。在酶的作用下，生物体内复杂的化学反应，能在温和的条件下迅速，准确，平稳而且有规律的进行。 我们来看看食物蛋白质在体内外的分解情况：在体内温和的条件（近中性pH。37℃）下食物蛋白质就能迅速彻底水解成AA，而且AA不会遭破坏。而在体外实验室中食物蛋白质需加入30%的硫酸，100℃，24h，才能彻底水解成氨基酸，但在这一过程中有些AA会遭破坏，因而不能得到全部AA。 因为物质代谢过程都需要酶的催化作用，所以从总体来说：没有酶催化就没有新陈代谢。 酶不仅是生物进行代谢过程的工具，而且酶也是生物自身产生的特殊蛋白质，所以还可以通过改变酶的活性，控制和调节代谢过程的强度，使代谢过程能经常地与周围环境保持平衡。 例：在温带生活的人，每日三餐以糖为主食造成体内糖代谢过程的酶类活性比较强。而在寒带生活的爱斯基摩人，每天摄取动物性食品为主，随脂肪摄入引起有关脂肪代谢的酶类活性比较强，同时不易产生酮症。 二、生物催化剂的定义 迄今为止，人们已发现了两类生物催化剂（biocatalyst） （一）酶：酶是一类由生物活细胞所产生的以蛋白质为主要成分，对其特异底物（substrate）起高效催化作用的蛋白质。是机体内催化各种代谢反应最主要的催化剂。 （二）核酶（ribozyme）：是具有高效、特异催化作用的核酸。是近年来发现的一类新的生物催化剂，其主要作用是参于RNA的剪接。
第四章酶 一名词解释 1、米氏常数（Km 值） 2、激活剂 3、辅酶和辅基 4、单体酶 5、寡聚酶 6 、同工酶7、酶原8、抑制剂9、活性中心10、核酶11、酶原的激活12、酶的不可逆抑制作用13、酶竞争性抑制作用 二填空题 1 酶是________ 产生的，具有催化活性的________ 。 2. 酶具有________ 、________、________ 和________ 等催化特点。 3．影响酶促反应速度的因素有_______ 、_______ 、_______、_______ 、_____ 和_ ______ 。 4．丙二酸和戊二酸都是琥珀酸脱氢酶的_________ 抑制剂。 5．全酶由________和________ 组成，在催化反应时，二者所起的作用不同，其中________ 决定酶的专一性和高效率，________ 起传递电子、原子或化学基团的作用，决定反应的性质和效率。 6．辅助因子的化学成分包括________ 、________等。与酶蛋白结合紧密的有机小分称为________，需要________ 除去；________ 与酶蛋白结合疏松，可以用________除去。7．根据国际系统分类法，所有的酶按所催化的化学反应的性质可分为六类__ _______，__ ______，___ ______，____ ______ ____ ______和__ _______ 。 8．根据酶的化学组成可将酶分为________ 和________ ；根据酶蛋白的结构可将酶分为________ 、________和________。 9．根据酶的专一性程度不同，酶的专一性可以分为________ ，________，和________ 。 10 ．酶的活性中心包括________，和________ ，两个功能部位，其中________直接与底物结合，决定酶的专一性，________ 是发生化学变化的部位，决定催化反应的性质。 13 ．磺胺类药物可以抑制________酶，从而抑制细菌生长繁殖。 三选择题 1 ．酶的活性中心是指：（） A ．酶分子上含有必需基团的肽段 B ．酶分子与底物结合的部位 C ．酶分子与辅酶结合的部位 D ．酶分子发挥催化作用的关键性结构区
1.1工具酶的发现和基因工程的诞生 【学习目标】 1． 简述基因工程的基本原理 2． 通过制作模型，切身体会基因工程的剪切和拼接过程 3． 通过讨论，理解基因工程能使人类按照自己的意愿定向改造生物，培育新品种，突出情感教育。 【学习重难点】 1． 限制性核酸内切酶的功能和作用特点 2． 目的基因与运载体的拼接过程 【课前准备】制作含有目的基因的DNA 分子，以及质粒的模型。 【课中教学】 一、基因工程的工具---限制性核酸内切酶 【讨论与分析】 1、EcoR I 5’-GAATTC-3’ EcoR V 5’-GATATC-3’ 3’-CTTAAG-5’ 3’-CTATAG-5’ Pst I 5’-CTGCAG-3’ Sam I 5’-GGGCCC-3’ 3’-GACGTC-5’ 3’-CCCGGG-5 小组讨论：利用手头的限制性核酸内切酶对目的基因进行切割 问题一：不同限制酶识别的序列有何特点？是否相同?这体现了酶的什么特性？ 问题二：限制性核酸内切酶切割的是什么化学键？观察切割的结果是怎样的？ 小试牛刀：分四个大组分别用四种限制性核酸内切酶切割片段，草稿纸上写出切割产生的粘性末端？ 二、基因工程的工具---运载体及DNA 连接酶 【讨论与分析】 1. 小组讨论并利用手中模型进行拼接，如何实现目的基因与运载体的连接？ 2. DNA 连接酶: (1) 作用： (2) 结果： (3) 连接部位： (4) 意义： 3.如何证明含有目的基因的质粒成功导入到受体细胞中，目的基因要想在宿主细胞中表达，质粒需要满足那些条件？ 【练习检测】 1、下列关于酶的说法不正确的是（ ） A 、限制酶广泛存在于各种生物中，微生物中很少分布 B 、一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 C 、不同的限制酶切割DNA 的切点不同 D 、限制酶的作用主要是用来提取目的基因 2.作为基因的运输工具——载体，必须具备的条件及理由是( ) A 、能够在宿主细胞中稳定地保存下来并大量复制，以便提供大量的目的基因 B 、具有多个限制酶切点，以便于目的基因的表达 C ．具有某些标记基因，以便为目的基因的表达提供条件 D 、能够在宿主细胞中复制并稳定保存，以便于进行筛选 3、DNA 连接酶催化的反应是( ) A ．DNA 复制时母链与子链之间形成氢键 B ．黏性末端碱基之间形成氢键 C ．两个DNA 片段黏性末端之间的缝隙的连接 D ．A 、B 、C 都不正确
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
第一节酶的制备及活力测定 一、酶的存在及提取 1．酶是在生物体活细胞中合成的。其参与反应部位可以在细胞内，也可以在细胞外。 2．在酶的提取过程中，温度、酸碱性等多种环境条件都可能影响酶的空间结构，导致酶变性，甚至丧失活力。因而提取出的酶首先需要检测酶的活力。 3．酶的活力通常以单位时间内底物的消耗量或者在单位时间内产物的生成量来表示。在测定单位时间内麦芽糖的生成量来检测淀粉酶的活力的实验中，测麦芽糖的产量可用分光光度法。 二、酶活力的测定方法和原理 1．提取酶液：研磨水稻种子时需加石英砂，目的是充分研磨。制取匀浆并离心后，取上清液，其中一份要在水浴中加热，目的是使酶失活。 2．滴加酶液。 3．恒温处理。 4．钝化处理：酶促反应进行一段时间后要向反应液中加物质的量浓度为0.4 mol/L的NaOH溶液，目的是钝化酶的活性，使反应终止。 5．测定吸光值：测定吸光值时要把反应液与2_mL3,5—二硝基水杨酸试剂混匀，并沸水浴5 min，才能产生麦芽糖产物。然后分别移入四支比色杯，用分光光度计在波长520 nm 处进行比色。 6．绘制标准曲线。 预习完成后，请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中 问题1 问题2 问题3 问题4
一、植物淀粉酶活力的测定 原理：淀粉酶将淀粉水解成麦芽糖。在NaOH和丙三醇存在下，3,5二硝基水杨酸(DNS)与还原糖共热后被还原生成氨基化合物。在过量的NaOH碱性溶液中此化合物呈橘红色，在520 nm波长处有最大吸收峰，在一定的浓度范围内，还原糖的量与光吸收值呈线性关系，利用比色法可测定样品中的含糖量。 如果在反应系统中加入适当过量的过氧化氢溶液，经酶促反应后，在酸性条件下，用标准高锰酸钾溶液滴定多余的H2O2，反应如下： 5H2O2＋2KMnO4＋4H2SO4―→5O2＋2KHSO4＋8H2O＋2MnSO4 根据消耗的H2O2的量计算出过氧化氢酶的活力。 酶活力用每克鲜重样品1 min内分解H2O2的毫克数表示。 过氧化氢酶活力[mg/(g·min)]＝(A－B)×(V T/V S)×1.7/W×t
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？
第三章酶 一、填空题 1、根据酶对底物选择的严格程度不同，可将酶的专一性分为、、和三大类。 2、影响酶促反应速度的因素有、、、、 和。 3、米氏常数（Km）为反应速度达到一半时的，其单位为。 4、某些调节酶（寡聚酶）ひ对[S]作图时形成型曲线，这是底物与酶分子上专一性结合部位结合后产生的一种效应而引起的。 5、维生素B5构成的两种辅酶为和，这两种辅酶的作用是。 6、酶的动力学曲线为型；但变构酶的动力学曲线呈型。 7、酶的调节分为与调节。 8、缺乏维生素A和维生素D引起的疾病分别是、。 9、硫胺素在体内形成的辅酶和功能分别是_____________和____________ 。缺乏维生素C 引起的疾病是_____________。 二、选择题 1、酶作为一种生物催化剂，能加快化学反应速度的原因是酶能够（） A、升高反应的活化能 B、降低活化能 C、降低反应物的能量水平 D、降低反应的自由能 2、根据中间产物学说推导了能够表示整合酶促反应中底物浓度和反应速度关系公式的两位科学家是（） A、Michaelis和Menten B、Meselson和Stahl C、Hatch和Slack D、Miescher和Hoppe 3、酶活性中心是（） A、在一级结构水平上形成 B、在二级结构水平上形成 C、在三级结构水平上形成 D、在核酸指导下形成 4、酶促反应中决定酶专一性的部分是（） A、酶蛋白 B、底物 C、辅酶或辅基 D、催化基团 5、某酶今有4种底物(S)，其Km值如下，该酶的最适底物为（） A、S1：Km＝5×10-5M B、S2：Km＝1×10-5M C、S3：Km＝10×10-5M D、S4：Km＝0.1×10-5M 6、酶的非竞争性抑制剂对酶促反应的影响是（） A、Vmax不变，Km增大 B、Vmax不变，Km减小 C、Vmax增大，Km不变 D、Vmax减小，Km不变 7、有机磷农药是酶的（）
第三章酶习题
第三章酶 小结 酶是由生物体内活细胞产生的、以蛋白质为主要成分的生物催化剂。核酶是具催化活性的RNA。仅由多肽链组成的酶为单纯酶，含有非蛋白辅助因子的酶称为结合酶。它的催化活性与辅助因子有关。辅助因子是金属离子或小分子有机化合物。根据与酶蛋白结合紧密程度可将辅助因子分为辅基和辅酶。金属离子多为辅基，许多B族维生素是辅基或辅酶的重要组成成分。酶促反应的特异性和高效性取决于酶蛋白。辅酶或辅基决定酶促反应类型。酶的活性中心是由一些空间结构上彼此靠近的必需基团组成的，能与底物结合并将底物转化为产物的“疏水口袋”。酶具有催化效率高、专一性强、易失活、反应条件温和、酶活性可调控等特点。其催化机制是酶与底物诱导契合形成中间复合物而降低反应活化能，并通过邻近效应、定向排列、多元催化及表面效应等使酶发挥高效催化作用。 酶促反应动力学研究底物浓度、酶浓度、温度、pH值、激活剂和抑制剂等对酶促反应的影响。米氏方程是反映底物浓度和反应速度之间关系的动力学方程。米氏常数K m是酶的特征性常数，可用来表示酶和底物亲和力的大小。米氏常数与底物浓度和酶浓度无关，而受温度和pH值的影响。竞争性抑制剂K m 增大，V max不变；非竞争性抑制剂K m不变，V max减小；反竞争性抑制剂K m减小，V max速度减小。 机体对酶活性和酶含量的调节是代谢调节的重要途径。无催化活性的酶原经蛋白酶水解断裂几处肽键，并去除几个肽段后形成活性中心而具有了催化活性。变构酶是重要的调节酶，酶的共价修饰调节是体内代谢快速调节的重要方式。 先天性与后天性酶的异常均可引起疾病。血液中细胞内酶活性的改变可协助诊断疾病，同工酶谱的变化有助于临床诊断。酶可作为药物用于疾病的治疗。 习题： 一、单项选择题：（20 道） 1. 全酶是指： A. 酶与抑制剂的复合物 B. 酶蛋白与辅助因子的复合物 C. 结构完整无缺的酶 D. 酶蛋白与变构剂的复合物 E. 酶蛋白与激活剂的复合物 2.辅酶与辅基的主要区别是 A．蛋白结合的牢固程度不同 B. 分子大小不同 C.催化能力不同 D. 化学本质不同 E.辅助催化方式不同 3. NAD＋及NADP＋中含有哪种维生素？
第三章酶化学与辅酶 一、选择题 （在备选答案中只有一个是正确的） 1．关于酶的叙述哪项是正确的？ A．所有的酶都含有辅基或辅酶 B．只能在体内起催化作用 C．大多数酶的化学本质是蛋白质 D．能改变化学反应的平衡点加速反应的进行 E．都具有立体异构专一性（特异性） 2．酶原所以没有活性是因为： A．酶蛋白肽链合成不完全 B．活性中心未形成或未暴露 C．酶原是普通的蛋白质 D．缺乏辅酶或辅基 E．是已经变性的蛋白质 3．磺胺类药物的类似物是： A．四氢叶酸B．二氢叶酸C．对氨基苯甲酸D．叶酸E．嘧啶 4．关于酶活性中心的叙述，哪项不正确？ A．酶与底物接触只限于酶分子上与酶活性密切有关的较小区域 B．必需基团可位于活性中心之内，也可位于活性中心之外 C．一般来说，总是多肽链的一级结构上相邻的几个氨基酸的残基相对集中，形成酶的活性中心D．酶原激活实际上就是完整的活性中心形成的过程 E．当底物分子与酶分子相接触时，可引起酶活性中心的构象改变 5．辅酶NADP+分子中含有哪种B族维生素？ A．磷酸吡哆醛B．核黄素C．叶酸D．尼克酰胺E．硫胺素 6．下列关于酶蛋白和辅助因子的叙述，哪一点不正确？ A．酶蛋白或辅助因子单独存在时均无催化作用 B．一种酶蛋白只与一种辅助因子结合成一种全酶 C．一种辅助因子只能与一种酶蛋白结合成一种全酶 D．酶蛋白决定结合酶蛋白反应的专一性 E．辅助因子直接参加反应 7．如果有一酶促反应其〔8〕=1/2Km，则v值应等于多少Vmax？ A．0.25 B．0.33 C．0.50 D．0.67 E．0.75 8．有机磷杀虫剂对胆碱酯酶的抑制作用属于： A．可逆性抑制作用 B．竞争性抑制作用 C．非竞争性抑制作用 D．反竞争性抑制作用 E．不可逆性抑制作用 9．关于pH对酶活性的影响，以下哪项不对？ A．影响必需基团解离状态 B．也能影响底物的解离状态 C．酶在一定的pH范围内发挥最高活性 D．破坏酶蛋白的一级结构 E．pH改变能影响酶的Km值
第一节工具酶的发现和基因工程的诞生 1.下列哪一项不是基因工程的操作工具（） A．限制性核酸内切酶 B．DNA连接酶 C．DNA聚合酶 D．载体 【答案】C 【解析】基因工程中，获取目的基因和构建基因表达载体时需要限制性核酸内切酶，A正确；基因工程中，构建基因表达载体时需要DNA连接酶，B正确；DNA聚合酶催化DNA分子的合成，不属于基因工程的工具，C错误；基因工程中，将目的基因导入受体细胞时需要运载体，D正确． 2.下列一般不作为基因工程中的标记基因的是（） A．四环素抗性基因 B．绿色荧光蛋白基因 C．产物具有颜色反应的基因 D．贮藏蛋白的基因 【答案】D 【解析】四环素抗性基因的表达产物具有抗四环素的功能，可以作为基因工程的标记基因，A正确；绿色荧光蛋白基因的表达产物具有绿色荧光现象，可以作为基因工程的标记基因，B正确；产物具有颜色反应的基因的表达产物能够产生特定的颜色，可以作为基因工程的标记基因，C正确；贮藏蛋白的基因的表达产物不能观察到任何特殊的实验现象，所以不能作为基因工程的标记基因，D错误。 3.下列有关基因工程诞生的说法，不正确的是（） A．基因工程是在生物化学、分子生物学和微生物学等学科的基础上发展起来的 B．工具酶和载体的发现使基因工程的实施成为可能 C．遗传密码的破译为基因的分离和合成提供了理论依据 D．基因工程必须在同物种间进行 【答案】D 【解析】DNA是遗传物质的发现、DNA分子双螺旋结构的阐明、遗传密码的破译都为基因工程的创立做出了重要的理论铺垫，而这些科学的发现是生物化学、分子生物学和微生物学等学科的基础上发展起来的；限制酶、DNA连接酶、质粒等载体和逆转录酶的发现，则直接促进了基因工程的诞生，故ABC三个选项都是正确的。而基因工程的优点就是可以在不同物种间进行，打破了生殖隔离的界限。 4. 如图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制性核酸内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是() A．①②③④B．①②④③ C．①④②③D．①④③② 【答案】C 【解析】限制性核酸内切酶可在特定位点对DNA分子进行切割；DNA聚合酶在DNA分子复制时将脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链；DNA连接酶可将限制性核酸内切酶切开的磷酸二酯键连接在一起；解旋酶的作用是将DNA双链解开螺旋，为复制或转录提供模板。
第三章酶与辅酶 一、知识要点 在生物体的活细胞中每分每秒都进行着成千上万的大量生物化学反应，而这些反应却能有条不紊地进行且速度非常快，使细胞能同时进行各种降解代谢及合成代谢，以满足生命活动的需要。生物细胞之所以能在常温常压下以极高的速度和很大的专一性进行化学反应，这是由于生物细胞中存在着生物催化剂——酶。酶是生物体活细胞产生的具有特殊催化能力的蛋白质。 酶作为一种生物催化剂不同于一般的催化剂，它具有条件温和、催化效率高、高度专一性和酶活可调控性等催化特点。酶可分为氧化还原酶类、转移酶类、水解酶类、裂解酶类、异构酶类和合成酶类六大类。酶的专一性可分为相对专一性、绝对专一性和立体异构专一性，其中相对专一性又分为基团专一性和键专一性，立体异构专一性又分为旋光异构专一性、几何异构专一性和潜手性专一性。 影响酶促反应速度的因素有底物浓度（S）、酶液浓度（E）、反应温度（T）、反应pH 值、激活剂（A）和抑制剂（I）等。其中底物浓度与酶反应速度之间有一个重要的关系为米氏方程，米氏常数（K m）是酶的特征性常数，它的物理意义是当酶反应速度达到最大反应速度一半时的底物浓度。竞争性抑制作用、非竞争性抑制作用和反竞争性抑制作用分别对Km 值与V max的影响是各不相同的。 酶的活性中心有两个功能部位，即结合部位和催化部位。酶的催化机理包括过渡态学说、邻近和定向效应、锁钥学说、诱导楔合学说、酸碱催化和共价催化等，每个学说都有其各自的理论依据，其中过渡态学说或中间产物学说为大家所公认，诱导楔合学说也为对酶的研究做了大量贡献。 胰凝乳蛋白酶是胰脏中合成的一种蛋白水解酶，其活性中心由Asp102、His57及Ser195构成一个电荷转接系统，即电荷中继网。其催化机理包括两个阶段，第一阶段为水解反应的酰化阶段，第二阶段为水解反应的脱酰阶段。 同工酶和变构酶是两种重要的酶。同工酶是指有机体内能催化相同的化学反应，但其酶蛋白本身的理化性质及生物学功能不完全相同的一组酶；变构酶是利用构象的改变来调节其催化活性的酶，是一个关键酶，催化限速步骤。 酶技术是近年来发展起来的，现在的基因工程、遗传工程、细胞工程、酶工程、生化工程和生物工程等领域都有酶技术的参与。 维生素是生物生长和生命活动中所必需的微量有机物，在天然食物中含量极少，人体自身不能合成，必须从食物中摄取。这些维生素既不是构成各种组织的主要原料，也不是体内能量的来源，它们的生理功能主要是在物质代谢过程中起着非常重要的作用，因代谢过程离不开酶，而结合蛋白酶中的辅酶和辅基绝大多数都含有维生素成份。机体缺乏某种维生素时，代谢受阻，表现出维生素缺乏症，而植物体内能合成维生素。 二、习题 （一）名词解释 1．米氏常数（K m值）2．底物专一性（substrate specificity）
第五章第一节降低反应活化能的酶与酶促反应 一、酶的作用和本质 一、教学目标 （1）知识目标 ①说出新陈代谢的概念； ②举例说明酶在新陈代谢中的作用； ③说明酶的本质； ④概述酶的概念。 （2）能力目标： ①通过学习设计实验和亲自进行实验，使学生学会设置自变量，观察因变量的变化； ②能对实验现象进行解释、分析，并作出相应的结论； （3）情感态度价值观目标： 阅读酶的探索历程，认同以下观点： ①只有不断的进行艰苦的、无私的努力和奉献，才能与真理靠近；科学是在不断的探 索和怀疑中前进的。 通过资料酶与疾病的学习，激起同学们对酶缺陷的患者的同情，同时怀揣对生命的热爱，并认同以下观点： ①生物科学与我们很靠近，就在身边，学好生物能解决实际问题； ②生命、时间可贵，只有不断的发光发热才能实现人生的价值。 二、教学重点： 1、酶的作用的探究实验和实验结果的讨论、分析； 三、教学难点： 1、酶是通过降低化学反应的活化能而提高化学反应的速率的； 2、实验变量的控制； 四、教学方法： 1、实验探究法 2、分组讨论法 3、图像展示法 4、启发教学法 五、教学思路：
引出新陈代谢的概念； 导入酶及其大概的作用 学生进行实验，观察现 象，并提出为什么？ 酶具有催化作用 ② 酶是由活细胞产生的 ③ 引出高中实验变量及变 量的控制 总结：酶的本质 情感树立：科学是在 不 断的探索和艰苦中进步的 情感树立：生命、时间 可贵，只有不断的发光发热才能实现人生的价值； 六、 教学过程：
模块一：创设情境，导入新课 设计意图：激发学生兴趣，启发学生思考，引入新课 师生活动： （1）教师展示图片1 同学们，图片上有个可爱的小女孩，她的衣服脏了，怎么办呢？ （2）学生观看广告：白猫加酶洗衣粉 （3）教师设疑引入新课：为什么酶有这样神奇的功效？酶的作用是什么呢？它的本质是什么？ 模块二：突破重难点，共同实验探究酶在新陈代谢中的作用和来源 设计意图：①提高实验操作能力和观察能力，培养合作意识，学会分析所观察到的现象并得到结论，体验成功的喜悦。 ②通过比较分析，理解实验设计中的单一变量原则、对照性原则 ③通过看活化能部分知识以及flash的观看，由学生发表自己的意见，提高学生识 图总结的能力。 师生活动： 1、细胞代谢的概念 教师展示图片：叶的光合作用，人的呼吸作用。提问什么是细胞代谢？ 学生提炼概念关键词：“细胞中”，“化学反应”。细胞代谢是指细胞中各种化学反应的总称。 2、比较过氧化氢在不同条件下的分解速率 （1）学生回顾H2O2 分解反应的方程式。 （2）化学上我们如何将H2O2 分解呢？、 展示：①加热 ②用Fe3+做催化剂 细胞里不可以加热，也没有更多的三价铁离子做催化，如何分解呢？ （3）展示：用双氧水擦伤口时的现象；有气泡产生。 H2O2→H2O+O2 伤口那里有什么？过氧化氢分解的那么快？ 过氧化氢酶 Fe3+和过氧化氢酶作用一样吗？ （4）师生共同完成演示实验：“比较过氧化氢在不同条件下的分解” （5）展示表格分析，汇报实验现象及结论：
参考答案： 第三章酶 一、填空题 1、组成酶的蛋白质叫酶蛋白，其酶蛋白与辅助因子结合后所形成的复合物称为全酶。 2、酶的活性中心有两个功能部位，即结合部位和催化部位。 3、酶分子中具有催化功能的亲核基团主要有：组氨酸的咪唑基，丝氨酸的羟基及半胱氨酸的巯基。 4、丙二酸是琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制剂。 5、米氏常数的求法有L，B双倒数作图法和Hanes作图法方法，其中最常用的方法是L，B 双倒数作图法。 6、1／km可近似地表示酶与底物亲和力的大小，Km越大，表明亲和力越小。 7、酶活性中心的特点：①是凹穴状、②体积小、③具有一定的、可变的几何形状。 8、酶的结合部位决定酶与底物的结合（或专一性），而催化部位决定酶分子的催化性质。 9、酶活性中心往往处于酶分子表面的凹陷部位中，形成疏水区，从而使酶与底物之间的作用加强。 10、同一种酶有几种底物，就有几个Km值，其中Km值最小的底物，便为该酶的最适底物。 11、加入竞争性抑制剂，酶的最大反应速度将不变，Km值将增大。 12、表示酶量的多少常用酶活力单位数表示。 13、酶原激活的本质是酶的活性中心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：即极高的催化效率和高度的专一性。 15、全酶包括酶蛋白和辅助因子。 16、在某一酶溶液中加入GSH能提高此酶活力，那么可以推测巯基基团可能是酶活性中心的必需基团。 17、酶是由活细胞产生的，具有催化能力的生物催化剂。 18、L-精氨酸酶只作用于L-精氨酸，而对D-精氨酸无作用，因此此酶具有立体异构专一性。 19、竞争性抑制剂不改变酶促反应的Vmax，而非竞争性抑制剂不改变酶促反应Km。 20、同工酶是一类功能相同、组成或结构不同的一类酶。 21、维生素B2又叫核黄素，做为某些酶的辅基形式为FMN 、FAD 两种。 22、泛酸在生物体内主要作为CoA 、ACP 的组成成分存在，其组成物的功能基因是-SH __，可传递酰基。 23、NAD、FAD、COA的相同之处在于三者均有AMP 作为其成分。 24、BCCP的中文名称为生物素羧基载体蛋白。 25、人类若缺乏维生素B1，即产生脚气病。 26、生物素是由噻吩环与尿素结合成的一个双环化合物，它是羧化酶辅酶，它的生化作用是固定C02。 27、维生素B6在生物体内的功能形式是磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺，它可做为转氨酶的辅酶。 28、叶酸以还原型产物作辅酶，有DHF 和THF 两种形式，生化功能是转移一碳基团。 29、硫辛酸的6—8位上有二硫键，它的生化功能是传递氢和酰基作用。
第三章酶化学 （一）名词解释 1.米氏常数； 2.寡聚酶； 3.比活力(specific activity) 4.变构酶； 5.同工酶； 6.活性中心； 7. 竞争性抑制作用； 8. 非竞争抑制作用； 9. 反竞争性抑制作用10.酶的专一性；11. 酶原的激活；12. 别构效应；13. 正协同效应；14. 共价修饰调节；15. 酶活力；16. 不可逆抑制作用；17. 可逆抑制作用。 1.变构酶活性中心外还有___________，当以v对[S]作图时，它表现出______型曲线，而不是典型的米氏酶所具有的_______曲线。 2.酶活性的国际单位（I.U.）定义为在最适条件下，将底物转化为产物的速度为_______的酶量。 3.对于符合米氏方程的酶，v-[S]曲线的双倒数作图（Lineweaver-Burk作图法）得到的直线，在横轴的截距为___________，纵轴上的截距为____________。 4.若同一种酶有n个底物就有________个K m值，其中K m值最________的底物，一般为该酶的最适底物。 5.蛋白质磷酸化时，需要__________酶，而蛋白质去磷酸化需要_______酶。 6.当底物浓度等于0.25K m时，反应初速度与最大反应速度的比值是______。 7.酶催化反应的实质在于降低反应的______，使底物分子在较低的能量状态下达到______态，从而使反应速度______。 8.___ ____抑制剂不改变酶促反应V max，______抑制剂不改变酶促反应K m。 9.谷丙转氨酶属于___________酶类；它的系统名称是___________。 10.复合酶类有___________和___________两部分组成。 11.合成酶类催化由_______合成一种物质的反应,且必须有_______参加. 12.酶活性中心有两个功能部位,一是___________,一是___________. 13.天冬氨酸转氨甲酰酶的别构激抑活剂为________,别构抑剂_________. 14.对同一种酶来说,酶的比活力越___________,___________越高. 15.解释别构酶作用机理的两个重要模型是___________和___________. 16.磺胺类药物是___________,可干扰___________合成. 17.酶是生物催化剂,其化学本质属于___________或___________ （三）选择题 1.下面关于米氏常数K m的论述哪一个是正确的? 1)与ES复合物形成及分解的速度常数都有关系 2)在不同类型的抑制作用中，K m都改变
第三章酶化学 1.酶（enzyme）: 生物催化剂，除少数RNA外几乎都是蛋白质。酶不改变反应的平衡，只是通过降低活化能加快反应的速度。 2. 脱脯基酶蛋白(apoenzyme): 酶中除去催化活性可能需要的有机或无机辅助因子或辅基后的蛋白质部分。 3. 全酶（holoenzyme）: 具有催化活性的酶，包括所有必需的亚基，辅基和其它辅助因子。 4. 酶活力单位（U,active unit）: 酶活力的度量单位。1961年国际酶学会议规定：1个酶活力单位是指在特定条件（25oC，其它为最适条件）下，在1min内能转化1μmol底物的酶量，或是转化底物中1μmol的有关基团的酶量。 5. 比活（specific activity）: 每分钟每毫克酶蛋白在25o C下转化的底物的微摩尔数。比活是酶纯度的测量。 6. 活化能（activation energy）: 将1mol反应底物中所有分子由基态转化为激发态，变成活化分子所需要的能量。 7. 活性部位（active energy）: 酶中含有底物结合部位和参与催化底物转化为产物的氨基酸残基部分。活性部位通常位于蛋白质的结构域或亚基之间的裂隙或是蛋白质表面的凹陷部位，通常都是由在三维空间上靠得很近的一些氨基酸残基组成。 8. 酸-碱催化（acid-base catalysis）: 质子转移加速反应的催化作用。 9. 共价催化（covalent catalysis）： 一个底物或底物的一部分与催化剂形成共价键，然后被转移给第二个底物。许多酶催化的基团转移反应都是通过共价方式进行的。
10.靠近效应（proximity effect）： 非酶促催化反应或酶促反应速度的增加是由于底物靠近活性部位，使得活性部位处反应剂有效浓度增大的结果，这将导致更频繁地形成过度态。 11.初速度(initial velocity)： 酶促反应最初阶段底物转化为产物的速度，这一阶段产物的浓度非常低，其逆反应可以忽略不计。 12.米氏方程（Michaelis-Mentent equation）: 表示一个酶促反应的起始速度（υ）与底物浓度([s])关系的速度方程：υ=Vmax[s]/(Km+[s])。 13.米氏常数（Michaelis constant）: ）达到最大反应速度对于一个给定的反应，导致酶促反应的起始速度（υ （Vmax）一半时的底物浓度。 14.催化常数（catalytic number）(Kcat): 也称为转换数(turnover number)。是一个动力学常数，是在底物处于饱和状态下，一个酶（或一个酶活性部位）催化一个反应有多快的测量。催化常数等于最大反应速度除以总的酶浓度（Vmax/[E]total）。或是每摩尔酶活性部位每秒钟转化为产物的底物的摩尔数。 15.双倒数作图（double-reciprocal plot）: 那称为Lineweaver-Burk作图。一个酶促反应的速度的倒数（1/V）对底物浓度的倒数（1/[s]）的作图。x和y轴上的截距分别代表米氏常数和最大反应速度的倒数。 16.竞争性抑制作用（competitive inhibition）: 通过增加底物浓度可以逆转的一种酶抑制类型。竞争性抑制剂通常与正常的底物或配体竞争同一个蛋白质的结合部位。这种抑制使Km增大而Vmax不变。 17.非竞争性抑制作用（noncompetitive inhibition）: 抑制剂不仅与游离酶结合，也可以与酶-底物复合物结合的一种酶促反应抑制作用。这种抑制使Km不变而Vmax变小。 18.反竞争性抑制作用（uncompetitive inhibition）: 抑制剂只与酶-底物复合物结合，而不与游离的酶结合的一种酶促反应抑制