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
习题
一.选择题
1.酶的活性中心是指：(d)
a.酶分子上含有必需基团的肽段
b.酶分子与调节分子结合的部位
c.酶分子有丝氨酸残基、二硫键存在的部位
d.酶分子发挥催化作用的关键性区域
2．酶的化学本质是：(b)
a.糖类
b.蛋白质
c.脂肪酸
d.DNA
3.同工酶的特点是：(c)
a.不同生物体其催化相同反应的酶的总称
b.催化同一底物起不同反应酶的总称
c. 催化作用相同但分子组成和理化性质不同的酶
d. 催化一种底物起联锁反应的酶的总称
4.别构酶的动力学曲线呈S型，它说明：(b)
别构酶是单体酶
在底物浓度变化很小，别构酶活性变化很大
别构酶催化的反应速度比非别构酶慢
别构酶的反应速度与底物浓度无关
5.下列内容不属于酶催化特点的是：(d)
a.高度专一性
b.高效率
c. 活性可调
d.反应速度恒定
6.米氏常数可表示：(b)
a.酶促反应的最适底物浓度
b. 酶和底物的亲和力
c.酶的稳定性
d. 酶和辅酶的亲和力
7.竞争性抑制剂作用的特点是：(b)
a.与底物竞争激活剂
b.与底物竞争活性中心
c.与底物竞争酶的辅基
d.与底物竞争酶的必需基团
8.非竞争性抑制剂对酶促反应动力学的影响是：(c)
a.Km增大，Vm变小
b.Km减小，Vm变小
c.Km不变，Vm变小
d.Km与Vm无变化
9．酶加快反应速度的原因是：(b)
a.升高反应活化能
b.降低反应活化能
c.降低反应物的能量水平
d.升高反应物的能量水平
10．酶蛋白变性后活性丧失，这是因为：(b)
a.酶蛋白被水解
b.高级结构被破坏
c.失去激活剂
d.活性中心构象变化
11．Km值有如下特点：(b)
a. 对酶的最适底物其Km最大
b. 对酶的最适底物其Km最小
c.Km值随底物浓度的增大而减少
d.Km值受pH和温度变化的影响
12．当反应速度为最大反应速度的60％时，此时底物浓度为Km值的多少倍？(c)
a.0.6倍
b.1.2倍
c.1.5倍
d.2倍
13．某酶有四种底物，其Km值分别为：甲：1.5×10-6、乙：1.5×10-2、丙：1.5×10-4、丁：1.5×10-5，该酶的最适底物应为：(a)
a.甲
b.乙
c.丙
d.丁
14.含B族维生素的辅助因子在酶促反应中的作用是：(d)
促进酶与底物的结合 b.稳定酶蛋白的空间构象
c. 决定酶蛋白的特异性
d.传递质子、电子、和化学基团
15.作为酰基载体的辅助因子含有：(d)
a.硫胺素
b.核黄素
c.吡哆醛
d.泛酸
16.氧化脱羧作用中所需的辅助因子是下列那种物质：(b)
a.生物素
b. 焦磷酸硫胺素
c.磷酸吡哆醛
d.抗坏血酸
17.维生素B6（吡哆醛）通常是下列那个反应所需辅助因子的前体：(d)
a.水解作用
b.氧化作用
c.裂合作用
d.转氨作用
二.填空
1.酶是_活细胞__产生的,具有催化活性的_蛋白质_。
2.从目前的研究水平看，具有催化活性的物质不仅有 __蛋白质_,而且还有 __ RNA _。
3.酶具有_高效性、高度专一性、对作用条件敏感和受调控_催化特性。
4.从酶蛋白结构看，别构酶不仅有 _活性中心_,而且有_调节中心_,因此可作为很好的_调节_酶类。
5.结合酶(双成分酶)由蛋白质部分和非蛋白质部分组成,非蛋白质部分称为_辅助因子_,其中与酶蛋白结合紧密,不能用透析法除去的称为__辅基 ,而结合不紧密,可用透析法除去的称为_ 辅酶_。
6.酶的活性中心是指_酶直接与底物结合并进行催化的_的区域,活性中心由肽链在一级结构不相邻而空间构象在一起的几个_侧链基团_组成。
7.阐述酶与底物结合的学说有_中间产物学说和_诱导契合学说_两种学说。
8.根据酶对底物选择的严格程度不同,可将酶的专一性分为绝对专一性、_相对专一性_和_立体异构专一性 _三大类。
9.影响酶促反应速度的因素有__底物浓度、温度、pH、抑制剂_和_激活剂_。
10.米氏常数（Km）为反应速度达到_最大反应速度_一半时的_底物浓度,其单位为_浓度单位_。
11.为使酶活力达到最大，要求酶促反应必须在__最适温度_和__最适pH _环境条件下进行。
12.Km值大时，酶与底物 _亲和力_小；酶作用不同底物，其Km值_不同_,其中Km值最小的称为_最适底物_。
13.在未催化时，酶的活性中心基团的空间构象与底物分子_不一定匹配_,只有底物分子接近活性中心才对活性中心产生 _诱导_，使二者的空间构象相_匹配（契合）_,从而形成酶与底物的复合物。
14.竞争性抑制剂与底物分子的结构_相似_，二者竞争结合_活性中心 _。
15.别构酶的结构特点是（1）_多亚基_(2)__ 双中心_它的动力学方程不符合一般的__米氏方程,其曲线是 _ S _型曲线。
16．同工酶是催化反应_相同_，而_结构、性质_不同的一类酶，它属于_调节酶 _酶类。17.NAD、NADP是_氧化还原酶_辅酶 ,FAD、FMN是 __氧化还原酶_的辅基，生物素是_羧化酶_的辅基，焦磷酸硫胺素是_脱羧酶_的辅基。
18 .转氨酶的辅助因子为_磷酸吡哆素_含维生素_B6__。
三、是非题
1.酶促反应的速度与底物浓度无关。(×)
2.酶催化的高效率是因为酶提高了反应的活化能。(×)
3.酶有几种底物时,其Km值也不相同。(√)
4.别构酶的动力学曲线符合米氏方程。(×)
5.酶的最适pH 是酶的特征常数。(×)
6.测定酶活力时,需要在最适温度和最适pH 条件下进行。(√)
7.竞争性抑制剂存在下，加入足够量的底物，酶促的反应能够达到正常的Vm。(√)
8．三氯乙酸可使蛋白质变性，所以它是一种抑制剂。(×)
9．底物与酶分子接近时，酶活性中心的构象要发生改变。(√)
10．增加底物浓度可以加快反应速度，所以底物也是激活剂。(×)
11．反应速度和酶活力单位是表示酶活性的常用方法。(√)
12．别构酶一般都是多亚基酶。(√)
13．酶分子形成活性中心的氨基酸残基，在一级结构上的位置很近，而空间结构上却相距较远。(×)
14．某酶具有两个底物，所以它有相对专一性。(√)
四、名词解释
辅助因子：参与酶的催化，决定酶的催化性质的非蛋白分子。
辅基：与酶分子结合很紧密不能用透析的方法去除的辅助因子。
辅酶：与酶分子结合比较松散可以用透析的方法去除的辅助因子。
激活剂：可以提高酶催化活性的物质。
抑制剂：可以降低酶催化活性的物质。
别构酶：调节因子与调节中心结合后，可以很灵活地调节酶的催化活性地一类酶。
同工酶：催化反应相同，结构和性质不同的一类酶。
活性中心：酶分子上直接与底物结合并进行催化地部位。
酶活力单位：25℃,1个大气压,1分钟转化1微摩尔底物的酶量。
酶的专一性：酶只催化一种或一类底物的性质。
立体异构专一性：酶只催化一种立体异构体性质。
绝对专一性：酶只催化一种底物的性质。
相对专一性：酶只催化一类底物的性质。
五、计算题
1.某酶遵循米氏方程，求：a.v/Vm=99% 时和v/Vm=90% 时的[S]。
2.下列数据是酶促反应的记录：
[S](mol/L) 6.25×10-6 7.5×10-5 1.0×10-4 1×10-3 1×10-2
v(nmol/L.分) 15 56.25 60 74.9 75
求Km和Vm
参考答案 1. [S]=99Km [S]=9Km
2. Vm=75nmol·L-1·min-1 ,Km=2.5×10-5mol·L-1
六、简答题
1.酶与一般催化剂的区别是什么？酶的辅助因子与维生素有何关系?
答：酶作为生物催化剂与一般催化剂的区别是高效率，高度专一性，对作用条件敏感，活性可调。酶的大部分辅助因子都含有维生素。NAD和NADP(VB5)是氧化还原酶辅助因子，含有VB5；FMN、FAD是氧化还原酶辅助因子，含有VB2；焦磷酸硫胺素(TPP)是脱羧酶的辅助因子，含有VB1；磷酸吡哆素是转氨酶辅助因子，含有VB6；生物素是羧化酶辅助因子，含有VH；泛酸是CoA的组分，含有VB3。
2.酶为什么能加速生物体内反应的进行？
答：因为酶可以降低反应活化能。因为酶的摧毁途径与一般催化剂途径不同，即生成了E·S中间复合物。
3.何谓米氏方程？讨论Km的意义。
答：米氏方程见教材。Km的物理意义为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。
4.什么是竞争性抑制和非竞争性抑制，其特点是什么？
答：竞争性抑制：I与S相似，竞争活性中心，增加[S]去除抑制，Vm不变，Km变大；非竞争抑制：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。
5.何谓诱导契合学说和中间产物学说？
答：中间产物学说：E+S=E·S→E+P；诱导契合学说：底物与活性中心距离较远时，活性中心构象与底物构象不一定相匹配，当底物接近活性中心时，底物诱导酶活性中心构象变化使之与其构象匹配，从而形成酶与底物的复合物。
6.简述别构酶的结构和动力学特点及其用途。
答：别构酶的结构特点是多亚基两中心，其动力学特点是动力学曲线为S型，别构酶的用途为作为代谢途径的调节酶类。
7.举例说明酶的专一性。
答：（先答酶的专一性的概念，见前），例如：绝对专一性：脲酶只催化尿素分解；相对专一性：葡萄糖苷酶可催化蔗糖和麦芽糖水解；立体异构专一性：L-氨基酸氧化酶只能催化L-氨基酸发生氧化。
《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
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》课程教学讲义1．课程简介 21世纪是生命科学的世纪，《生物化学》是现代生物学的基础，是生命科学发展的支柱，是生命科学领域的“世界语”因此奠定坚实的生物化学基础是农业科学生命科学学生和科技工作者的共同需要。 生物化学的内容：生物化学是生命的化学。生物是一个高度复杂和组织化的分子系统。这个分子系统主要是由生物大分子—糖类、脂类、蛋白质和核酸组成的。生物的多样性是生物体中生物分子多样性及其结构复杂性（一级结构和空间结构）决定的。但生物体内生物分子及其化学变化不是无序的。生命的化学有着自己的规律。 生命最突出的属性是自我复制和新陈代谢。自我复制依赖的遗传信息都存在于由核酸序列组成的基因中。代谢包含生物体内发生的所有化学反应-四大物质代谢，酶是反应的催化剂，物质代谢伴随着能量的生成和利用。 总之生物化学的内容可划分为两部分：静态生物化学—生物分子的化学组成、结构和性质；生物分子的结构、功能与生命现象的关系。动态生物化学—生物分子在生物机体中的相互作用及其变化规律。 生物化学的发展史：19世纪末，德国化学家李比希 （J.Liebig）初创了生理化学，德国的霍佩赛勒（E.F.Hoppe-seyler）将生理化学建成一门独立的学科，并于1877年提 出“Biochemie”一词，译成英语为“Biochemistry”，即生
物化学。 生物化学的发展大体可分为三个阶段：静态生物化学阶段(static biochemistry stage) 时期:19世纪末到20世纪30年代 特点:发现了生物体主要由糖、脂、蛋白质和核酸四大类有机物质组成,并对生物体各种组成成分进行分离、纯化、结构测定、合成及理化性质的研究。 动态生物化学阶段(dynamic biochemistry stage) 时期:20世纪30～60年代 主要特点:研究生物体内物质的变化，即代谢途径，所以称动态生化阶段。 现代生物化学阶段(modern biochemistry stage) 时期:从20世纪60年代开始 特点:探讨各种生物大分子的结构与其功能之间的关系。 我国:1966年王应睐和邹承鲁合成结晶牛胰岛素；1972年,X-射线衍射法测定了猪胰岛素的空间结构；1979年合成了41个核苷酸的酵母丙氨酸 tRNA3；1981年完成了该tRNA的全合成(76个核苷酸)；唯一一个发展中国家,加入人类基因组计划,并出色完成了1%的任务。 生物化学的应用和发展前景：生物化学的原理和技术是研究现代生物科学的重要手段之一；生物化学的原理和技术在生产实践中广泛应用，如食品发酵制药及皮革工业，预防治疗医学等都与生物化学有着密切联系；生物化学是农业科学的重要理论基础之一，如研究植物的新陈代谢过程，可以控制植物的发育，优质高产。了解生物的遗传特性，可进行基因重组。另
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）
第3章 酶 学习要求 1. 掌握酶及所有相关的概念、酶的结构与功能的关系、酶的工作原理、酶促反应动力学特点、意义及应用。 2. 熟悉酶的分子组成与酶的调节。 3. 了解酶的分类与命名及酶与医学的关系。 基本知识点 酶是对其特异底物起高效催化作用的蛋白质。单纯酶是仅由氨基酸残基组成的蛋白质，结合酶除含有蛋白质部分外，还含有非蛋白质辅助因子。辅助因子是金属离子或小分子有机化合物，后者称为辅酶，其中与酶蛋白共价紧密结合的辅酶又称辅基。 酶分子中一些在一级结构上可能相距很远的必需基团，在空间结构上彼此靠近，组成具有特定空间结构的区域，能与底物特异结合并将底物转化为产物，这一区域称为酶的活性中心。 同工酶是指催化相同化学反应，酶蛋白的分子结构、理化性质乃至免疫学性质不同的一组酶，是由不同基因编码的多肽链，或同一基因转录生成的不同mRNA 所翻译的不同多肽链组成的蛋白质。 酶促反应具有高效率、高度特异性和可调节性。酶与底物诱导契合形成酶-底物复合物，通过邻近效应、定向排列、表面效应使底物容易转变成过渡态。酶通过多元催化发挥高效催化作用。酶促反应动力学研究影响酶促反应速率及其影响因素，后者包括底物浓度、酶浓度、温度、pH 、抑制剂和激活剂等。底物浓度对反应速率的影响可用米氏方程表示。 其中，Km 为米氏常数，其值等于反应速率为最大反应速率一半时的底物浓度，具有重要意义。Vmax 和Km 可用米氏方程的双倒数作图来求取。酶在最适pH 和最适温度时催化活性最高，但最适pH 和最适温度不是酶的特征性常数，受许多因素的影响。酶的抑制作用包括不可逆抑制与可逆抑制两种。可逆抑制中，竞争抑制作用的表观Km 值增大，Vmax 不变；非竞争抑制作用的Km 值不变，Vmax 减小，反竞争抑制作用的Km 值与Vmax 均减小。 在机体内酶活性与含量的调节是代谢调节的重要途径。变构酶是与一些效应剂可逆地结合，通过改变酶的构象而影响其活性的一组酶，多亚基变构酶具有协同效应。酶的化学修饰使酶在相关酶的催化下可逆地共价结合某些化学基团，实现有活性酶和无活性酶或者低活性酶与高活性酶的互变。酶的变构调节和酶的化学修饰是体内快速调节酶活性的重要方式。体] [] max[S Km S V V +=
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。
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
（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。
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
第三章酶 【目的和要求】 1、理解酶及其相关概念，简述酶促反应的特点。 2．掌握酶的分子组成，并能区分辅基和酶辅。 3．掌握酶活性中心与必需基团基本概念。 4．叙述同工酶的定义，能举例说明同工酶的组成、分型、命名及临床应用。 5．简述酶原激活的本质，并解释酶原激活的临床意义。 6. 简述影响酶促反应的六大因素，解释温度对酶促反应影响的两重性 7. 说出米氏常数的特征与主要意义。 8. 举例说明竞争性抑制作用的作用特点。 9. 比较别构调节与共价修饰调节。 10. 列表简述B族维生素的别称、辅酶形式、生理功能及缺乏症。 1、酶、酶促反应等相关概念。 2．酶促反应的特点（酶与一般催化剂的区别）。 3．酶促作用的机理。 4．酶的分子组成,酶的结构和功能。 5．底物浓度对酶促反应的影响,抑制作用分类与特点。 6. 竞争性抑制的概念、特征和实例。 7. 多酶体系及其调节。 8. 维生素与辅酶（基）。 学习内容 第一节酶的催化作用 第二节酶的分子组成与结构 第三节影响酶促反应速度的因素 第四节酶活性的调节 第五节酶的分类和命名
第六节酶与医学的关系 第一节酶的催化作用 一、酶及其相关概念 酶、核酶、酶促反应、底物和作用物、酶促反应的速度。 二、酶与一般催化剂相同的性质 1、酶加速化学反应使之达到平衡。 2、酶降低反应的活化能 三、酶的催化特点 1、高效性比非催化反应高108～1012倍，比一般催化剂反应高107～1013倍。 2、高专一性①绝对专一性，只作用一种底物产生一定的反应；②相对专一性，能作用于一类化合物；③立体异构专一性，酶对底物的立体异构有要求。 3、不稳定性影响蛋白质变性的因素均能使酶失去活性。 4、可调节性通过对酶结构或含量的调节来物质的调节代谢。 四、酶促作用的机理 1．为何具有高度的催化效率——降低反应的活化能。 2．如何降低反应的活化能——形成中间产物（SE）中间产物学说 3．如何形成中间产物——诱导契合（学说）(induced-fit hypothesis) 第二节酶的分子组成与结构 一、酶的化学组成 1、单纯蛋白酶如淀粉酶、酯酶、核糖核酸酶等。 2、结合蛋白酶全酶＝酶蛋白＋辅助因子 1）酶蛋白决定酶的特异性，可以和不同的辅因子结合。 2）辅因子
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。
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？
第一章绪论 一、生物化学的概念 生物化学是从分子水平研究生物体中各种化学变化规律的科学。因此生物化学又称为生命的化学（简称：生化），是研究生命分子基础的学科。生物化学是一门医学基础理论课。 二、生物化学的主要内容 1．研究生物体的物质组织、结构、特性及功能。蛋白质、核酸 2．研究物质代谢、能量代谢、代谢调节。研究糖、脂、蛋白质、核酸等物质代谢、代谢调节等规律，是本课程的主要内容。 3．遗传信息的贮存、传递和表达，研究遗传信息的贮存、传递及表达、基因工程等，是当代生命科学发展的主流，是现代生化研究的重点。 三、生物化学的发展史 四、生物化学与健康的关系 生化是医学的基础，并在医、药、卫生各学科中都有广泛的应用。 本课程不仅是基础医学如生理学、药理学、微生物学、免疫学及组织学等的必要基础课，而且也是医学检验、护理等各医学专业的必修课程。 五、学好生物化学的几点建议 1．加强复习有关的基础学科课程，前、后期课程有机结合，融会贯通、熟练应用。 2．仔细阅读、理解本课程的“绪论”，了解本课程重要性，激发起学习生物化学的兴趣和求知欲望。 3．每次学习时，首先必须了解教学大纲的具体要求，预读教材，带着问题进入学习。 4．学习后及时做好复习，整理好笔记。 5．学生应充分利用所提供的相关网站，从因特网上查找学习资料，提高课外学习和主动学习的能力。 6．实验实训课是完成本课程的重要环节。亲自动手，认真、仔细完成每步操作过程，观察各步反应的现象，详细、科学、实事求是地记录并分析实验结果，独立完成实验报告。 第一章蛋白质的化学 一、蛋白质的分子组成 （一）蛋白质的元素组成 蛋白质分子主要元素组成：C、H、O、N、S。 特征元素：N元素（含量比较恒定约为16%） 故所测样品中若含1克N，即可折算成6.25克蛋白质。（实例应用） （二）组成蛋白质的基本单位——氨基酸（AA） （一）编码氨基酸的概念和种类：蛋白质合成时受遗传密码控制的氨基酸，共有20种（二）氨基酸的结构通式：L-α-氨基酸（甘氨酸除外） （三）氨基酸根据R基团所含的基团，可分为酸性氨基酸（羧基）、碱性氨基酸（氨基及其衍生基团）和极性的中性氨基酸（羟基、巯基和酚羟基）。 二、蛋白质的结构与功能 （一）蛋白质的基本结构 1．肽键和肽 （1）肽键：一个氨基酸的α-羧基与另一氨基酸的α-氨基脱水缩合而成的共价键称肽键，肽键是蛋白质分子中氨基酸之间相互连接的主键。 （2）肽：氨基酸通过肽键而成的化合物称肽。
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。
第一章蛋白质化学（12学时） 【基本要求】: 1.掌握蛋白质的基本单位-氨基酸的种类、结构特征及其主要的理化性质。 2.掌握蛋白质的一二三四级结构以及稳定其结构的重要作用力。 3.掌握蛋白质的重要性质（两性解离、变性、沉淀、紫外吸收、颜色反应）。 【内容提要与学时分配】 1．蛋白质的生物学功能（1） 2．蛋白质的元素组成与分子组成（2） 3．蛋白质的分子结构（4） 4．蛋白质结构与功能的关系（2） 5．蛋白质的理化性质（2）6．蛋白质的分类与分离纯化简介（1） 第一节蛋白质通论 一、蛋白质的生物学意义（160） 蛋白质是生命的体现者——恩格斯语。Protein —“第一重要的”，“最原初的”。 概括起来，蛋白质主要有以下功能： 1.催化功能(Enzyme) 2.调节功能 3. 运动功能 4. 运输和跨膜转运功能 5. 保护和防御功能 6. 信息传递与识别功能 7. 贮存功能 8. 结构功能 二、蛋白质的分类（158） （一）按分子形状分类 1.球状蛋白 2.纤维状蛋白 （二）按分子组成分类 简单蛋白：清蛋白、球蛋白、组蛋白、精蛋白、谷蛋白、醇溶蛋白和硬蛋白。 缀合蛋白：核蛋白、脂蛋白、糖蛋白、磷蛋白、血红素蛋白、黄素蛋白和金属蛋白。 三、蛋白质的元素组成与分子量（157） 1.元素组成 蛋白质平均含碳50％，氢7％，氧23％，氮16％。其中氮的含量较为恒定，而且在糖和脂类中不含氮，所以常通过测量样品中氮的含量来测定蛋白质含量。 如常用的凯氏定氮法：蛋白质含量＝蛋白氮×6.25（即100/16）。 2.蛋白质的分子量蛋白质的分子量变化范围很大，从6000到100万或更大。 四、蛋白质的水解（123） 蛋白质的水解主要有三种方法： 1.酸水解 2.碱水解 3.酶水解 第二节氨基酸( amino acid) 一、氨基酸的结构与分类（124） （一）基本氨基酸 组成蛋白质的20种氨基酸称为基本氨基酸，或称为常见氨基酸、蛋白质氨基酸。 基本氨基酸都符合通式，都有单字母和三字母缩写符号。 一般结构特征： I.它们中除脯氨酸外都是α-氨基酸，即在α-碳原子上有一个氨基。 II.不同的氨基酸，其R侧链不同，对氨基酸的理化性质和在结构中的影响也不同。 III.天然氨基酸都是L-构型的，即羧基在上，氨基在左端。若氨基在右为D-构型（与标准甘油醛的构型参照得出的）。A．按照氨基酸侧链的极性分类（127）： 非极性氨基酸：Ala, Val, Leu, Ile, Met, Phe, Trp, Pro共八种 极性不带电荷：Gly, Ser, Thr, Cys, Asn, Gln, Tyr共七种 带正电荷：Arg, Lys, His 带负电荷：Asp, Glu B．按照氨基酸侧链的化学结构，分为三类：脂肪族氨基酸、芳香族氨基酸和杂环氨基酸。 1.脂肪族氨基酸共15种。 侧链只是烃链：Gly, Ala, Val, Leu, Ile。侧链含有羟基：Ser, Thr 侧链含硫原子：Cys, Met 侧链含有羧基：Asp（D）, Glu（E）
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？
第三章蛋白质 第一节蛋白质概论 蛋白质是所有生物中非常重要的结构分子和功能分子，几乎所有的生命现象和生物功能都是蛋白质作用的结果，因此，蛋白质是现代生物技术，尤其是基因工程，蛋白质工程、酶工程等研究的重点和归宿点。 一、蛋白质的化学组成与分类 1、元素组成 碳 50% 氢7% 氧23% 氮16% 硫 0-3% 微量的磷、铁、铜、碘、锌、钼 凯氏定氮：平均含氮16%，粗蛋白质含量=蛋白氮×6.25 2、氨基酸组成 从化学结构上看，蛋白质是由20种L-型α氨基酸组成的长链分子。 3、分类 （1）、按组成： 简单蛋白：完全由氨基酸组成 结合蛋白：除蛋白外还有非蛋白成分（辅基） 详细分类，P 75 表 3-1，表 3-2。（注意辅基的组成）。 （2）、按分子外形的对称程度： 球状蛋白质：分子对称，外形接近球状，溶解度好，能结晶，大多数蛋白质属此类。 纤维状蛋白质：对称性差，分子类似细棒或纤维状。 （3）、功能分： 酶、运输蛋白、营养和贮存蛋白、激素、受体蛋白、运动蛋白、结构蛋白、防御蛋白。 4、蛋白质在生物体内的分布 含量(干重) 微生物 50-80% 人体 45% 一般细胞 50% 种类大肠杆菌 3000种 人体 10万种 生物界 1010-1012
二、蛋白质分子大小与分子量 蛋白质是由20种基本aa组成的多聚物，aa数目由几个到成百上千个，分子量从几千到几千万。一般情况下，少于50个aa的低分子量aa多聚物称为肽，寡肽或生物活性肽，有时也罕称多肽。多于50个aa 的称为蛋白质。但有时也把含有一条肽链的蛋白质不严谨地称为多肽。此时，多肽一词着重于结构意义，而蛋白质原则强调了其功能意义。 P 76 表3-3 （注意：单体蛋白、寡聚蛋白；残基数、肽链数。） 蛋白质分子量= aa数目*110 对于任一给定的蛋白质，它的所有分子在氨基酸组成、顺序、肽链长度、分子量等方面都是相同的，均一性。 三、蛋白质分子的构象与结构层次 蛋白质分子是由氨基酸首尾连接而成的共价多肽链，每一种天然蛋白质都有自己特有的空间结构，这种空间结构称为蛋白质的（天然）构象。 P77 图3-1，蛋白质分子的构象示意图。 一级结构氨基酸顺序 二级结构α螺旋、β折叠、β转角，无规卷曲 三级结构α螺旋、β折叠、β转角、松散肽段 四级结构多亚基聚集 四、蛋白质功能的多样性 细胞中含量最丰实、功能最多的生物大分子。 1．酶 2．结构成分（结缔组织的胶原蛋白、血管和皮肤的弹性蛋白、膜蛋白） 3．贮藏（卵清蛋白、种子蛋白） 4．物质运输（血红蛋白、Na+-K+-ATPase、葡萄糖运输载体、脂蛋白、电子传递体） 5．细胞运动（肌肉收缩的肌球蛋白、肌动蛋白） 6．激素功能（胰岛素） 7．防御（抗体、皮肤的角蛋白、血凝蛋白） 8．接受、传递信息（受体蛋白，味觉蛋白） 9．调节、控制细胞生长、分化、和遗传信息的表达（组蛋白、阻遏蛋白）