廈門(mén)大學(xué)陳清西酶學(xué)大三上期末復(fù)習(xí)整理-DXH

1、第一章1、 酶Enzyme：生物體自身產(chǎn)生的具有催化作用的蛋白質(zhì)。全酶：酶蛋白與輔助因子結(jié)合所形成的具有催化活性的復(fù)合物。輔助因子：屬于結(jié)合蛋白質(zhì)的酶其中非蛋白質(zhì)的部分即為酶的輔助因子，包括金屬離子及有機(jī)化合物。本身不具有催化性，卻是全酶活性所必須的。試比較酶與一般化學(xué)催化劑的異同點(diǎn)。共同點(diǎn)：（1）通過(guò)降低化學(xué)反應(yīng)的活化能而加速反應(yīng)進(jìn)行（2）不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)（3）反應(yīng)前后，自身不變不同點(diǎn)：（1）酶催化的高效性（2）酶作用高度的專(zhuān)一性（3）酶作用條件的溫和性（4）酶活性的可調(diào)控性2、輔基：以共價(jià)鍵和酶蛋白較牢固地結(jié)合在一起，不易透析除去的輔助因子。輔酶：與酶蛋白結(jié)合的很松弛的輔助因子?？?/p>

2、以通過(guò)透析或其他方法將它從全酶中除去。底物載體：某些非蛋白質(zhì)化合物，如脫氫酶中的尼克酰胺-腺嘌呤二核苷酸（NAD+ ）本身不是酶的一個(gè)組成部分，但它又是酶催化作用所必需的，在酶催化反應(yīng)中起了攜帶電子、質(zhì)子和功能基團(tuán)的作用。3、酶的專(zhuān)一性：一種酶通常只作用于某一類(lèi)或某一種特定的物質(zhì)，進(jìn)行特定的反應(yīng)。反應(yīng)專(zhuān)一性：指酶催化某一類(lèi)反應(yīng)，不催化其他鍵的水解。底物專(zhuān)一性：指對(duì)某一種特定底物或某一類(lèi)底物的催化反應(yīng)?？煞譃榻^對(duì)專(zhuān)一性與相對(duì)專(zhuān)一性。 思考題Papain能否水解下列人工合成小底物，程度如何？并解釋之 1.Bz-Arg-NH2 2.CBO-(NO2)Arg-OMe 3. (CBO)Lys-NH2 4

3、. Leu-NH2 5. Bz-Leu-NH2 6. Bz-D-Leu-NH2 7. Bz-Leu-Ala 8. Bz-Arg-Leu 9. CBO-Arg-OMePapain 可水解許多氨基酸羧基提供的酯鍵酰氨鍵肽鍵，堿性氨基酸為主，也可是中性氨基酸，但不作用酸性氨基酸。且-氨基都必須保護(hù)。堿性氨基酸的側(cè)鏈不能被取代，否則活力大大下降。作用鍵附近不能有游離的-COOH。必須是L-型的。Bz-Arg-NH24+Arg呈堿性，酰胺鍵易被水解，但是作用效果小于酯鍵CBO-(NO2)Arg-OMe+側(cè)鏈被取代但-氨基有保護(hù)（CBO）Lys-NH20氨基游離未保護(hù)Leu-NH2-氨基無(wú)保護(hù)，Leu為中

4、性氨基酸Bz-Leu-NH22+Leu附近的酰胺鍵會(huì)水解，但是效果較弱Bz-D-Leu-NH20酶的旋光專(zhuān)一性使得僅對(duì)L型具有作用效果Bz-Leu-Ala-氨基有保護(hù)，Leu為中性氨基酸。為肽鍵。有游離的-COOHBz-Arg-LeuArg是堿性的氨基酸，-氨基有保護(hù)，但有游離的-COOHCBO-Arg-OMe5+Arg呈堿性，酯鍵易被水解第二章1、 酶的命名原則-國(guó)際系統(tǒng)命名法*2、 酶編號(hào)方法： 試說(shuō)明下面酶的國(guó)際編號(hào)的意義及酶的反應(yīng)性質(zhì)：（1）EC 3.1.3.1u EC表示國(guó)際酶學(xué)委員會(huì)；u 第一個(gè)數(shù)字3 表示第三大類(lèi)酶水解酶類(lèi)。u 第二個(gè)數(shù)字1表示第三大類(lèi)中的第一亞類(lèi)作用于酯鍵的酶。

5、u 第三個(gè)數(shù)字3表示該亞類(lèi)中的第三次亞類(lèi)磷酸單酯。u 第四個(gè)數(shù)字1表示該次亞類(lèi)中的第一號(hào)酶堿性磷酸酶。u 反應(yīng)性質(zhì)：在堿性條件下，催化磷酸形成的酯鍵的水解反應(yīng)。（2）EC 1.2.3.1u EC表示國(guó)際酶學(xué)委員會(huì)；u 第一個(gè)數(shù)字1表示第一大類(lèi)酶氧化還原酶類(lèi)；u 第二個(gè)數(shù)字2表示第一大類(lèi)中的第二亞類(lèi)以醛基或酮基作為供體；u 第三個(gè)數(shù)字3表示該亞類(lèi)中的第三次亞類(lèi)以O(shè)2為受體；u 第四個(gè)數(shù)字1表示該次亞類(lèi)中的第一號(hào)酶乙醛氧化酶。u 反應(yīng)性質(zhì)：催化乙醛與氧化劑（氧氣）的反應(yīng)生成乙酸。3、 六大類(lèi)酶及其催化特點(diǎn) 氧化還原酶類(lèi):Oxido-reductases催化氧化還原反應(yīng) 其中：AH 2為還原劑，起氧

6、化反應(yīng)，被B氧化，B為氧化劑，起還原反應(yīng)，被AH2還原轉(zhuǎn)移酶類(lèi):Transferases 催化功能基團(tuán)的轉(zhuǎn)移反應(yīng) 其中：X為被轉(zhuǎn)移基團(tuán)，B為受體，AX為供體，X從AX上被轉(zhuǎn)移到B上。 水解酶類(lèi):Hydrolases： 催化水解反應(yīng) 裂合酶類(lèi):Lyases： 催化裂解或縮合反應(yīng) 異構(gòu)酶類(lèi):Isomerases：催化同分異構(gòu)體的異構(gòu)化作用 合成酶類(lèi):Ligases 催化與分解相偶聯(lián),由兩種物質(zhì)合成一種物質(zhì)的反應(yīng)第三章 1、 輔酶、輔基在酶催化中的作用？2、 幾種重要的輔酶：分別是什么酶的輔助因子u 黃素核苷酸(FMN、FAD)(含VitB2)：黃素酶（氧化還原酶）u FAD為輔基的酶：D-氨基酸氧

7、化酶、黃嘌呤氧化酶、醛氧化酶、NADH脫氫酶、琥珀酸脫氫酶、u FMN為輔基的酶：L-氨基酸氧化酶u 二硫辛酸：是丙酮酸脫氫酶復(fù)合體中二硫辛酰轉(zhuǎn)乙?；傅妮o基u 谷胱甘肽GSH：乙二醛酶u 三磷酸腺苷：ATPppt上很多u 尿嘧啶核苷酸輔酶蔗糖：UDP轉(zhuǎn)糖基酶u 胞嘧啶核苷酸輔酶不造u 四氫葉酸在氨基酸、嘌呤代謝酶系中，傳遞：-CH2OH、-CH3、-CHO、-CH2NH2u 生物素在羧化反應(yīng)中，作為羧化酶的輔基，與轉(zhuǎn)移羧基有關(guān)u 輔酶A乙?；负娃D(zhuǎn)酰酶u 焦磷酸硫胺素丙酮酸脫氫酶和酮戊二酸脫氫酶。a-酮酸非氧化脫羧、a-酮酸氧化脫羧a-乙酮醇的生成和轉(zhuǎn)移u 磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺作為轉(zhuǎn)氨酶和

8、氨基酸脫羧酶的輔酶，在蛋白質(zhì)代謝中的作用u 輔酶B12甲基丙二酰SCoA變位酶、谷氨酸變位酶 第四章 1、 凝膠過(guò)濾柱層析原理與方法？分子篩柱層析、排阻層析、凝膠滲透層析利用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)凝膠的分子篩作用，根據(jù)蛋白質(zhì)分子的大小不同分離。2、 離子交換柱層析原理與方法？3、 鹽析法分離蛋白質(zhì)的原理和方法思考題16、假設(shè)混合液中有五種酶，E1，E2，E3，E4，E5，其分子量及值分別如下情況：分子量PIE1150K6.0E280K5.0E330K9.0E420K4.0E5210K8.0試說(shuō)明：（1）它們經(jīng)過(guò)Sephadex G-150柱的分離順序。E5, E1, E2, E3, E4. 根據(jù)分子大小，從

9、大到小順序（2）它們經(jīng)過(guò)DEAE-Cellulose (pH 7.0)柱的分離順序。在pH 7.0環(huán)境中， DEAE帶正電荷，能與帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)結(jié)合，要求蛋白質(zhì)要帶負(fù)電（pI E1 E2 E4.（3）通過(guò)CM-Sephadex （pH 7.0）柱的順序。E4 E2 E1 E5 E3. 說(shuō)明：E4、E2、E1在pH7下帶負(fù)電荷，不能與膠結(jié)合，先被洗下，其順序依分子大小。E5、E3帶正電荷，可以與膠結(jié)合，根據(jù)結(jié)合強(qiáng)弱和分子量大小依次被洗下。15、根據(jù)你所學(xué)的知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)對(duì)某酶的分離提純方法（原則），又根據(jù)什么原則得知該酶確實(shí)已經(jīng)提純了？答：具體綱要如下：（1）前處理：選擇含該酶較豐富的生物材料

10、，經(jīng)組織細(xì)胞破碎，用緩沖液對(duì)酶抽?。?）粗分離：硫酸氨分級(jí)分離，找出鹽析濃度范圍，獲得粗酶制品。（3）細(xì)分離：凝膠過(guò)濾柱層析：Sephadex G100，根據(jù)分子量大小來(lái)分離。離子交換柱層析：DEAE-纖維素、或CM-纖維素；根據(jù)帶電性來(lái)分。（4）純度鑒定：PAGE，SDS-PAGE，等電點(diǎn)-PAGE，9、假設(shè)提取液中含有三種酶，其性質(zhì)如下，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案來(lái)分離純化這三種酶。蛋白質(zhì)分子量等電點(diǎn)PIA20kD8.5B21 kD5.6C5 kD5.5（其他答案）實(shí)驗(yàn)方案：法一：1.分子篩，分離與；2.離子交換層析，分離與法二：離子交換層析，分離與分子篩，分離與法三：Sephadex法直接一步將三者

11、分離第五章 1、何謂酶的活力和比活力？其大小說(shuō)明什么問(wèn)題？酶的活力：酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力。值大小，表示在一定條件下所催化的某一化學(xué)反應(yīng)速度。活力越大，反應(yīng)速度越快。比活力：每毫克蛋白所含的酶活力單位。值大小，可用來(lái)比較每單位重量酶蛋白的催化能力，比活力越高，說(shuō)明酶的純度越高。2、稱(chēng)取50mg某商品蛋白酶粉，配制成25mL酶溶液。取出0.1mL酶液，在以酪蛋白為底物的測(cè)活體現(xiàn)中檢測(cè)蛋白酶活力，得知，30min后，可以產(chǎn)生900微克的酪氨酸（Tyr）；另取5mL酶液，用凱氏定氮法測(cè)得蛋白氮為0.40mg。以每分鐘產(chǎn)生1微克的酪蛋白（Tyr）的酶量為一個(gè)活力單位，請(qǐng)計(jì)算： 1)每毫升酶溶液的酶活

12、力； 2)酶的比活力； 3)1g樣品所具有的總活力單位。答：按蛋白質(zhì)中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16%計(jì)算，5mL酶液中，蛋白質(zhì)量為0.4mg*6.25=2.5mg。 1)900ug/30min/0.1mL=300U/mL; 2)300U/mL*5mL/2.5mg=600U/mg; 3)300U/mL*25mL/0.05g=1.5*105U/g.3、請(qǐng)計(jì)算表中每的分離提純步驟：步驟總體積（ml）蛋白濃度總蛋白mg活力U/ml總活力U比活力U/mg純化得率勻漿過(guò)濾液40007.242896020.3812002.80391亞丁醇處理上清液47002.231048133.815886015.1575.4057

13、1000.35Sat硫銨上清液44001.45638035.315532024.3458.682597.80.70Sat沉淀溶解透析離心上清液4036.332550.99314.7126824.149.71617.73179.8DEAE-32酶液487.65367.22034.597656265.9594.85061.5Sephadex G75酶液660.9462.04915.560423973.94347.3538.0Sephadex G200酶液340.3913.261090.337070.22795.6997.0423.3DEAE-52酶液300.195.7943.3282994964.

14、71770.617.8？第六章 1、 米氏方程建立、米氏方程的應(yīng)用。2、 Km、Vm 的測(cè)定，雙倒數(shù)作圖方法及應(yīng)用 Lineweaver-Burk作圖法 (雙倒數(shù)作圖法:1/ v 1/ s) 3、米氏方程的積分形式。課本P814、如何判斷最適底物。5、酶催化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)模型及動(dòng)力學(xué)方程： a.也稱(chēng)為動(dòng)力學(xué)機(jī)理，是描述酶怎樣與其底物和產(chǎn)物結(jié)合而形成中間物的方程式。 b.依據(jù)動(dòng)力學(xué)模型，推導(dǎo)出的能夠表示反應(yīng)速度與底物濃度的方程式。6、比速度：每單位酶濃度所對(duì)應(yīng)的反應(yīng)速度。思考題9. 某酶作用于底物A的Km是210-3 M，假定初始底物為10-5 M，1分鐘終了時(shí)，有2%底物轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物，（1）在3分

15、鐘終了時(shí)，底物轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物的百分?jǐn)?shù)是多少？（2）3分鐘后，底物和產(chǎn)物濃度各為多少？（3）底物轉(zhuǎn)變8%為產(chǎn)物所需要的時(shí)間為多少？（4）隨著酶濃度的不斷利用，可達(dá)到的最大反應(yīng)速度Vm為多少？（5）S0為多少是可以測(cè)到Vm？（6）在S為這濃度下，3分鐘底物會(huì)有百分之幾轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物，這時(shí)產(chǎn)物濃度為多少？2、何謂米氏方程？討論米氏方程并說(shuō)明Km的意義。 德國(guó)化學(xué)家Michaelis和Menten根據(jù)中間產(chǎn)物學(xué)說(shuō)對(duì)酶促反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)進(jìn)行研究，推導(dǎo)出了表示整個(gè)反應(yīng)中底物濃度和反應(yīng)速度關(guān)系的著名公式V=Vms/(Km+s)，稱(chēng)為米氏方程。 a) 由米氏方程可知，當(dāng)反應(yīng)速度等于最大反應(yīng)速度一半時(shí),即V = 1/2 V

16、max, Km = S。 上式表示,米氏常數(shù)是反應(yīng)速度為最大值的一半時(shí)的底物濃度。 因此,米氏常數(shù)的單位為mol/L。不同的酶具有不同Km值，它是酶的一個(gè)重要的特征物理常數(shù)。 b) Km值只是在固定的底物，一定的溫度和pH條件下，一定的緩沖體系中測(cè)定的，不同條件下具有不同的Km值。 c) Km值表示酶與底物之間的親和程度：Km值大表示親和程度小，酶的催化活性低; Km值小表示親和程度大,酶的催化活性高。 第七章 酶的抑制作用及抑制動(dòng)力學(xué) 1、如何區(qū)別可逆抑制作用與不可逆抑制作用？可逆抑制：抑制劑與酶分子非共價(jià)結(jié)合引起酶活力降低或喪失作用，透析等物理法可以使酶活力恢復(fù)的抑制類(lèi)型； 不可逆抑制：抑

17、制劑與某些必須基團(tuán)共價(jià)結(jié)合，使酶失活，酶活力不可通過(guò)透析等物理方式恢復(fù)的抑制類(lèi)型。可由動(dòng)力學(xué)涉及以下實(shí)驗(yàn)判斷是否可逆。實(shí)驗(yàn)方法一：一定量的抑制劑于一定量的酶液與一起保溫，一段時(shí)間后，從保溫的混合物中取出不同量的酶，在等量體積的反應(yīng)體系中，測(cè)定酶促反應(yīng)的初速度，用反應(yīng)的初速度對(duì)測(cè)活體系中的酶濃度作圖，若所得的圖像為斜率相等的直線，則為可逆抑制，若所得直線的斜率逐漸降低，則為不可逆抑制。實(shí)驗(yàn)方法二：在測(cè)活體系中，將不同量的酶加入體積恒定且含一定量的抑制劑，并控制同樣反應(yīng)體系，以同樣的方法測(cè)定初速度，以初速度對(duì)加入的酶濃度作圖。若得到一過(guò)零點(diǎn)的直線則為可逆抑制，若得到一條不過(guò)零點(diǎn)的直線則為不可逆抑制

18、。2、Ks型和Kcat型抑制劑兩者均為不可逆抑制劑。Ks型抑制劑：具有專(zhuān)一性的化學(xué)結(jié)構(gòu)并帶有一個(gè)活潑的化學(xué)基團(tuán)的類(lèi)似物，它可與相應(yīng)的酶結(jié)合，而且與酶中的必需功能基團(tuán)反應(yīng)，從而抑制酶的活力。這種抑制方式是通過(guò)它對(duì)酶的高親和力來(lái)進(jìn)行標(biāo)記修飾的，稱(chēng)為親和標(biāo)記試劑。Kcat型抑制劑：是根據(jù)酶的催化過(guò)程來(lái)設(shè)計(jì)的，它們與底物類(lèi)似，既能與酶結(jié)合，也能被酶催化發(fā)生反應(yīng)；在其分子中具有潛伏反應(yīng)基團(tuán)，其會(huì)被酶催化而活化，并立即與酶活性中心某基團(tuán)呈不可逆結(jié)合，使酶遭抑制，又被稱(chēng)為自殺性底物。3、4種可逆抑制作用的特點(diǎn)、動(dòng)力學(xué)方程、抑制常數(shù)測(cè)定4、抑制作用的IC50測(cè)定、抑制率測(cè)定思考題1、（p120:5)酶催化反應(yīng)

19、： 根據(jù)快速平衡理論，米氏常數(shù)Km等于Ks,若反應(yīng)中有競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑存在，這是表觀米氏常數(shù)（Km）增大，那么Ks值也增大嗎？為什么？競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑存在下的表觀米氏常數(shù)Km=Km(1+I/Ki)，由于競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑的存在，表觀米氏常數(shù)增大，但，Ks為ES的解離常數(shù)因?yàn)楦?jìng)爭(zhēng)性抑制劑只與E結(jié)合，不與ES結(jié)合，所以不會(huì)對(duì)ES的解離常數(shù)產(chǎn)生影響。8、為什么在競(jìng)爭(zhēng)性抑制類(lèi)型中，抑制劑的影響結(jié)果不改變Vm，而只影響Km，但在非競(jìng)爭(zhēng)性類(lèi)型中，它不影響Km，而只改變Vm，試說(shuō)明之。（1）因?yàn)楦?jìng)爭(zhēng)性抑制劑與酶的結(jié)合與底物相互競(jìng)爭(zhēng)，抑制劑與酶結(jié)合阻止底物與酶結(jié)合，底物與酶的結(jié)合也阻止抑制劑與酶的結(jié)合。當(dāng)?shù)孜餄舛群艽螅ù蟠?/p>

20、于Km值），酶活性中心完全被底物所占據(jù)，抑制劑就不能與酶結(jié)合，抑制作用可以被排除。因此，Vm不變，而Km是反應(yīng)達(dá)到最大速度一半點(diǎn)底物濃度，在有競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑存在下需要更高的底物濃度方能達(dá)到飽和，因此Km值增大。7、說(shuō)明三種抑制劑（競(jìng)爭(zhēng)性抑制、非競(jìng)爭(zhēng)性抑制和反競(jìng)爭(zhēng)性抑制）的IC50與抑制常數(shù)的關(guān)系？（IC50為使酶活力抑制50%所需的抑制劑濃度。）C:= ,I=NC:= ,I=UC:= ,I=9、某酶Km值為1.0mmol/L，在2.0mmol/L底物的測(cè)活體系中，假如抑制劑的抑制常數(shù)為1.5mmol/L，求三種抑制劑的IC50。C: = ,I=4.5mmol/LNC: = ,I=1.5mmol/

21、LUC: = ,I=2.25mmol/L第九章思考題6、非特異性試劑：是指該試劑能作用于一類(lèi)或幾類(lèi)基團(tuán)，能作用于酶活性中心基團(tuán)，也能作用于酶活性中心外的基團(tuán)，可以作用于必需基團(tuán)，也可以作用于非必需基團(tuán)，作用于必需基團(tuán)時(shí)酶活力講喪失巰基酶：酶活性中心催化基團(tuán)包含巰基的酶。絲氨酸酶：酶活性中心催化基團(tuán)包含絲氨酸殘基的酶。7、8、 試說(shuō)明差示標(biāo)記法的原理（課本：p178)第十章P212:3 試論述酶的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系。（1）由氨基酸組成的多肽鏈所形成的酶分子的一級(jí)結(jié)構(gòu)是酶的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。（2）酶的一級(jí)結(jié)構(gòu)決定了酶的高級(jí)結(jié)構(gòu)。如酶的二級(jí)結(jié)構(gòu)-螺旋、-折疊均由一級(jí)結(jié)構(gòu)折疊產(chǎn)生的。酶的二級(jí)結(jié)構(gòu)又可構(gòu)建成酶的三

22、級(jí)結(jié)構(gòu)。在酶三級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，可以把酶分成如下幾部分：A 酶與底物結(jié)合的部位（酶活性中心的一部分）B 酶催化反應(yīng)的部位（酶活性中心的一部分）C 別構(gòu)酶與效應(yīng)物結(jié)合的部位（調(diào)控酶的活性）D維系酶活性中心構(gòu)象的部位E對(duì)酶作用無(wú)關(guān)緊要的部位（3）酶的一級(jí)結(jié)構(gòu)決定了酶的活力。酶的一級(jí)結(jié)構(gòu)是決定其催化功能最重要的化學(xué)結(jié)構(gòu)，是酶發(fā)揮催化功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。如：有相同催化功能的同一類(lèi)酶，其活性中心的一些氨基酸序列有極大的同源性。如胰蛋白酶、糜蛋白酶、彈性蛋白酶均屬于胰蛋白酶家族，這三種酶活性中心的氨基酸殘基有25%的同源性，甚至二硫鍵的位置亦相同。酶的一級(jí)結(jié)構(gòu)的差別也決定了催化性質(zhì)的不同，如胰蛋白酶、 胰糜蛋白酶和彈性蛋白酶