2024高級生物化學復習題

2024年高級生化復習題五組匯總

2024年高級生化蛋白質復習題

蛋白質的定義：

一種由DNA編碼的L型氨基酸通過a碳原子上的氨基和竣基間形成酰胺鍵，連接而成肽鏈，經(jīng)翻譯后加工形成具有特

定空間構象和生物功能的生物大分子。

L蛋白質有哪些主要功能？

>催化作用：酶

>結構、機械支持：纖維蛋白原、微管蛋白等細胞骨架組成蛋白

>運輸（及跨膜運輸）：血紅蛋白，離子通道蛋白

>免疫愛護：抗體、凝血酶、毒蛋白（蛇、蜂毒）

>生長和分化的限制：胰島素、正/負調控因子、阻遏蛋白

>神經(jīng)沖動的產(chǎn)生和傳遞：突觸后膜受體蛋白

>信號轉導

>電子傳遞：鐵氧還蛋白、電子傳遞蛋白

>貯存功能：鐵蛋白、肌紅蛋白

>其他：甜蛋白，節(jié)肢彈性蛋白

2.蛋白質的分類

（一）按組成分類

>簡潔蛋白質：僅由氨基酸組成的蛋白質

依據(jù)其溶解性又可分為7類

清蛋白albumin精蛋白protamine

球蛋白globulin組蛋白histone

醇溶（谷）蛋白prolamine硬蛋白scleroprotein

谷蛋白glutelin

>結合蛋白質：由氨基酸和非蛋白質組分，以共價結合或非共價形式結合的蛋白質

依據(jù)其結合的非蛋白質組分又可分為8類

糖蛋白（glycoprotein）：含糖量4%

粘蛋白（mucoprotein）：結合氨基多糖

核蛋白(nucleoprotein)金屬蛋白(metalloprotein)

脂蛋白(lipoprotein)：血紅素蛋白(hemoprotein)

磷蛋白(phosphprotein)黃素蛋白(flavoprotein)

（二）按分子形態(tài)和溶解性分類

?球狀蛋白質globularproteins

分子接近球狀或橢球狀，多肽鏈折疊緊密，溶解度較好，能結晶。

?纖維狀蛋白質fibrousproteins

分子很不對稱，通常為規(guī)則線性或片層結構。膠原蛋白、彈性蛋白、角蛋白、絲心蛋白通常不溶于水或稀鹽溶液

?膜蛋白質membraneproteins

與細胞的各種膜系統(tǒng)結合而存在，以其疏水殘基與膜的烽鏈相互作用

（三）按功能分類

?活性蛋白質activeprotein

在生命運動過程中一切有活性的蛋白質以及他們的前體。酶激素蛋白運輸與貯存蛋白質

?非活性蛋白質passiveprotein

主要包括一大類擔當生物的愛護或持作用的蛋白質。膠原蛋白彈性蛋白絲心蛋白

（四）按二級結構單元排列方式分類

-全a域

-全B域

-交替的a/B

-非交替a+B

-不規(guī)則小蛋白（富含二硫鍵或配體）

3.按二級結構單元排列方式對球形蛋白（或結構域戊U分的五種類型：

-全a域：例如珠蛋白型a螺旋

-全S域：

1,反平行8型結構:木瓜蛋白酶

2.“希臘鑰匙”反平行B桶：刀豆素

3.平行B螺旋：抗凍蛋白

-交替的a/0：a/B相間型蛋白：細胞色素C

-非交替a+a/6分別型蛋白：綠色熒光蛋白

-不規(guī)則小蛋白（富含二硫鍵或配體）

1.富含二硫鍵的蛋白：胰島素等

2.富含金屬離子的蛋白：鐵氧化還原蛋白

4.蛋白質一級結構的比較

通常所指的蛋白質一級結構是指這些成熟蛋白質的氨基酸殘基序列。

1）不同種屬來源的同一蛋白質比較

?揭示生物進化的信息

親緣關系相近的種屬中，同源蛋白的一級結構有更大的相同性。

例如：

?細胞色素C（cytc）存在于全部具有線粒體呼吸鏈的生物體中

?細胞色素C的三維結構在進化過程中守恒

?一級結構與高級結構的辨證關系

一級結構確定高級結構，高級結構選擇一級結構。

?同源蛋白質的氨基酸序列分析揭示血紅蛋白、肌紅蛋白有著一個共同的進化祖先一珠蛋白。

2）功能相像的蛋白質比較

?確定蛋白質一級結構上的同源性和保守區(qū)

功能越相近的蛋白質，結構上的同源性越高。（與功能相關聯(lián)的氨基酸殘基序列也常稱為motif）,依據(jù)“近親”

蛋白質的motif類型，可劃分蛋白質家族。

例如：絲氨酸蛋白酶：

本家族成員與底物的結合部位各不相同，但共有水解蛋白質的催化活性。均含有與催化活性相關的由Ser-Asp-His組

成的電荷中繼系統(tǒng)。

3）功能相差較遠的蛋白質一級結構比較

?建立蛋白質超家族（superfamily）

?發(fā)覺蛋白質含有的新motif或結構域，并揭示可能的新功能。

例如：1.肺泡表面活性物質A的脫輔基蛋白（PSA）：

1985年，測定了PSA的氨基酸依次

1986年，測定了肝細胞表面半乳糖結合蛋白的一級結構，發(fā)覺二者有很大一段肽段高度同源（半乳糖結合蛋白的糖識別

域，CRD）,證明白PSA是糖結合蛋白。

2.建立了C類動物凝集素超家族

5.蛋白質的二級結構的類型有哪些？

蛋白質的額二級結構是指多肽鏈主鏈骨架（不含R側鏈）中的各個肽斷所形成的規(guī)則或者無規(guī)則的空間構象；更

是完整肽鏈結構（三級結構）的結構單元（即構象單元）

二級結構類型主要有：螺旋結構（a-螺旋和五-螺旋）、B-折疊、回折、B-發(fā)夾和Q環(huán)、無規(guī)卷曲。

螺旋結構：

a.a-螺旋（3.613-螺旋，非整數(shù)螺旋）

第n個氨基酸的C=0與n+4個氨基酸的N-H（NH基團）形成H鍵。3.6個氨基酸殘基/圈，上升0.54nm/圈螺。C

原子相鄰的兩個二面角都是恒定值，全部肽鍵都呈反式。肽鏈中氨基酸殘基的R側鏈分布在螺旋的外側。a-螺旋是一

個偶極矩；末端是極性的，并且總是處于蛋白質表面。自然蛋白質的a-螺旋幾乎都以右手螺旋為主。

非典型的a-螺旋aH：N-H…。不在一條直線上，不能形成其次圈螺旋往往在a-螺旋末端形成aII。

影響a-螺旋形成的因素：

在多肽鏈中連續(xù)出現(xiàn)帶同種電荷的極性氨基酸，使螺旋不穩(wěn)定；

在多肽鏈中只要出現(xiàn)Pr。，a-螺旋就被中斷，產(chǎn)生一個彎曲或結節(jié)；

Gly的R基團太小，難形成a-螺旋所需的兩面角，故也能破壞a-螺旋；

b.31。-螺旋

第n個殘基的段基C=O與第n+3個殘基-NH形成氫鍵。

c.螺旋（4.416-螺旋，非整數(shù)螺旋）

第n個殘基的鍛基C=O與第n+5個殘基-NH形成氫鍵，氫鍵閉環(huán)16個

原子。

B■?折疊：

a.B-折疊股

每股B-sheetstrand的平均長度約20A（2nm）,相當于6.5個氨基酸殘基，通常3-10個氨基酸殘基。單股B-sheetstrand

是不穩(wěn)定的。多股（2or2以上）的B-sheetstrand之間通過氫鍵聯(lián)接可形成穩(wěn)定的片層結構一B-折疊片。

人8-折疊片或6-片層結構

肽鏈按層排列，由相鄰肽鏈形成有規(guī)則的氫鍵維持結構的穩(wěn)定性；相鄰肽鏈走向可以是平行或反平行的；肽鏈中

氨基酸殘基的R分布于片層的上下；大多數(shù)蛋白質的折疊片都是非平面的。它們向右手方向扭曲，變成右手扭曲片

層。

c.8-突起：

折疊股中額外插入的一個殘基或有一折疊股中的一個殘基沒有參與和相鄰B-折疊股間的氫鍵形成。

回折：

多肽鏈中，常常出現(xiàn)的180轉彎的結構。轉角是最短的連接，也是最短的緊密環(huán)。

a.B-轉角

由4個氨基酸殘基構成的環(huán)狀結構，第n個氨基酸的C=0與n+3個氨基酸的N-H形成H鍵。多存在蛋白質分子表

面，多由親水氨基酸殘基組成。

b.Y-轉角

由3個氨基酸組成，含有2個H鍵，180°轉角。

8-發(fā)夾和Q環(huán)

a.B-發(fā)夾

由一條伸展的多肽鏈彎曲形而成的兩條等長、彼此相鄰、反向平行的肽段

構成；兩條肽段靠氫鍵聯(lián)系，氫鍵有1-6個；此構象包含10-11個氨基酸殘基

b.Q環(huán)

可以看成是轉角的延長，最常見的是由6~8或6~16個殘基組成的肽段。

無規(guī)卷曲

有一些局部結構的肽段（約10%）,相對于規(guī)則或部分規(guī)則的二級結構是無規(guī)則的,其結構具有更大的隨意性。大多

構成蛋白質和酶的活性中心。

6.什么是拉氏構象圖？

蛋白質主鏈中有3類不同的二面角，分別為：巾、巾、3。側鏈的二面角稱為Xj、X2等，確定非鍵合原子間的

最小接觸距離，以6作橫坐標，巾作縱坐標作圖，將允許區(qū)、部分允許區(qū)、不允許區(qū)標注在圖中即可得到拉氏構象圖。

允許區(qū)：

區(qū)域內成對的二面角所確定的主鏈構象是允許的。非鍵合原子之間的距離，最小接觸距離。

部分允許區(qū)（臨界限制區(qū)）：

成對的二面角所確定的主鏈骨架構象是不完全允許的。此構象中非鍵合原子間的距離小于最小接觸距離，但大于

極限值（比最小接觸距離小0.01-0.02nm）?

完全不允許區(qū)：

成對二面角所確定的主鏈骨架的構象是完全不允許的，非鍵合原子間的距離小于極限值。

拉氏構象圖的應用：

對主鏈構象探討起到的作用；

可用于推斷檢查所得到的蛋白質結構模型的正誤。

7.a角蛋白的結構特點

>僅有a螺旋（二級結構）的簡潔重復；

>原纖絲內含多個二聚體結構，二聚體結構的中心是由兩個右手螺旋的多肽鏈復繞成左手超螺旋棒狀結構；

>含大量疏水殘基；

>鏈間由二硫鍵連接，一般認為每4個螺圈就有一個交聯(lián)鍵，Cys含量較高（Cys>18%）,依據(jù)含硫量可分為：硬角蛋

白和軟角蛋白。

>性質：有很好的伸縮性能。

8.絲心蛋白的結構特點【選擇性回答】

>自然的B角蛋白除絲心蛋白外（絲心蛋白屬于8角蛋白），大多數(shù)鳥類和爬行動物的羽毛、皮膚、爪、啄和鱗片

中均含B角蛋白。a角蛋白充分伸展后可逆地轉變?yōu)?角蛋白。

>絲心蛋白由反平行B折疊片以平行的方式積累成多層結構；

>B折疊構象中含約50個重復單位：（Gly-Ala）2-Gly-Ser-Gly-Ala-Ala-Gly-（Ser-Gly-Ala-GlyAla-Gly）8-Tyr-

>Gly位于折疊片平面的一側，Ser和Ala等都在平面的另一側；

>鏈間主要以氫鍵連接，層間主要靠范德華作用維系；

>?具有很高的抗張強度?具有松軟的特性?不能拉伸的性質

9.膠原蛋白的原膠原分子的結構特點

①原膠原分子是膠原蛋白的基本結構單位

②每個原膠原分子由三條a鏈（a-肽鏈）組成的三股螺旋結構（右手超螺旋），每條a鏈為左手螺旋；

③每條a鏈約含1000個氨基酸殘基，a鏈一級結構96%遵守（Gly-X-Y）n,X多為Pro；Y多為Hyp或Hly

④三股螺旋鏈間靠H-鍵和范得華作用維系，膠原纖維可以通過分子內和分子間的交聯(lián)得到進一步增加和穩(wěn)定。分子內

交聯(lián)N-末端區(qū)（非螺旋區(qū)）內賴氨酸殘基之間進行的。

⑤原膠原分子間形成的空穴區(qū)作為糖結合部位，可能在骨骼形成中起作用。

10.什么是兩可肽？

蛋白質多肽鏈中的某一肽段在不同條件下存在可能形成a-螺旋和B-折疊兩種不同形式二級結構，這樣的肽段被稱為

兩可肽。

另附【可不答】：舉例：

五肽段：VAHAL（Val_Ala_His_Ala_Leu）

丙糖磷酸異構酶：a螺旋；

灰色鏈霉菌蛋白水解酶A：B折疊

五肽段：VNTFV（Val-Asn-Thr-Phe-Val）

無脊椎血紅蛋白：a螺旋；

核糖核酸酶：B折疊

可能的影響因素：鄰近殘基的二級結構傾向；肽鏈中遠程肽段的影響；肽段是處于分子表面還是被包埋在分子內部。

11.影響蛋白質二級結構變更的因素

>蛋白質二級結構是通過骨架上的瑛基和酰胺基團之間形成的氫鍵維持的，氫鍵是穩(wěn)定二級結構的主要作用力。假

如對氫鍵進行破壞，就可以影響蛋白質的二級結構。其中，酸堿度，溫度，溶劑還有極端變形條件都有可能變更

蛋白質二級結構。

>pH能影響氨基酸的帶電荷性，如多聚賴氨酸在pH7不形成a螺旋，因為在此pH下Lys的R基帶正電荷，靜電排

斥，不能形成內氫鍵，而在pHU時自發(fā)形成a螺旋。

>非極端的溫度變更也可以變更蛋白質的二級結構，比如多聚賴氨酸在PH=11.8時，4℃構象為a螺旋，而在52。。時,

變?yōu)锽折疊。

>特殊的溶劑可以變更蛋白溶液中的二級結構，比如水溶液中的伴刀豆球蛋白A的a螺旋量為2%,但是在70%的氯

乙醇溶液中，a螺旋含量可以上升到55%。再比如水溶液中的彈性蛋白酶的a螺旋量為7%,但是在十二烷基硫酸

鈉溶液中，a螺旋含量可以上升到35%。

>強酸、強堿可以使蛋白質變性，是因為強酸、強堿可以使蛋白質中的氫鍵斷裂。也可以和游離的氨基或竣基形成

鹽，在變更過程中也有化學鍵的斷裂和生成，因此，可以看作是一個化學變更。同時極端的高溫也可以斷裂氫鍵,

甚至影響三級結構。

12.多肽鏈主鏈的空間限制是哪兩個方面

>一、肽鍵的部分雙鍵性質：肽鍵C、0、N原子間共振相互作用，使得肽鍵雖是單鍵卻有部分雙鍵性質，不能夠自

由旋轉。同時，六個原子被束縛在同一平面上，形成了剛性的肽平面（兩個a碳在對角位置，肽鍵呈反式構型）。

>二、肽平面與a碳原子的二面角力和巾：兩相鄰肽平面之間，能以共同的a碳為定點旋轉，繞a碳-N鍵旋轉角度

是小角，a碳與C旋轉角為中角。小和力稱為二面角，也是構象角。二面角所確定的構象是否存在，主要取決于

兩個相鄰肽單位中，非鍵合原子之間的接近有無阻礙。由拉氏構想圖得知，同時等于00時的構象事實上并不能存

在，因為兩個相鄰平面上的酰胺基H原子和跋基O原子的接觸距離比其范德華半徑之和小，因此將發(fā)生空間重疊。

這樣的構象是立體化學所不允許的。①180和巾0不允許，因為兩個嫌基氧原子接觸距離最小，斥力最大。中0和

中180不允許，因為兩個亞氨基氫原子接觸距離最小，斥力最大。

>綜上，上訴兩個因素使得能夠存在于蛋白質中的主鏈構象大大削減，從而對空間構想進行限制。

13.形成蛋白質結構域的意義

（1）各個結構域分別折疊，其動力學上更有利；

（2）結構域自身緊密裝配，結構域之間的柔性連接使每個結構域間可以較大幅度的相對運動；

（3）多個結構域形成的間隙部位往往是蛋白質的功能部位，結構域的相互作用有利于蛋白質分子產(chǎn)生別構效應。

14.蛋白質三級結構折疊的規(guī)律主要有哪些？

蛋白質的基本單位為氨基酸，而蛋白質的一級結構指的就是其氨基酸序列，蛋白質會由所含氨基酸殘基的親水性、疏

水性、帶正電、帶負電等特性通過殘基間的相互作用而折疊成一立體的三級結構。

（1）蛋白質三級結構折疊信息來自一級結構；

（2）在體外，折疊可以是自發(fā)的；

（3）在給定環(huán)境條件下，總是實行低自由能的構像狀態(tài)；

（4）多肽鍵的折疊具有手性效應；

（5）折疊傾向于疏水側鍵在分子內部，親水側鍵分布于分子表面。

15.什么是二硫鍵異構酶PDI和肽基脯氨酰異構酶PPI?

PDI：proteindisulfideisomerase,是內質網(wǎng)中一種重要的折疊催化劑，催化蛋白質形成正確配對的二硫

鍵（氧化活性），在加速新生肽鏈折疊中間體二硫鍵的改組中起重要作用（或催化錯誤配對二硫鍵的重排），

并具有分子伴侶活性。（課件答案在l-2p38）

PPI：peptidylprolylcis-transisomerse,也叫肽基脯氨酰順反異構酶。不含Pro殘基的蛋白質，反式的氨

基酸亞氨基的肽鍵是更穩(wěn)定的，順式構象所占比例極少，新合成的多肽鏈中，脯氨酸氨基酸端形成的肽

鍵（Xaa-Pro）基本都是反式的；而在球形蛋白質（含pro殘基的蛋白質）中大約10%Xaa-Pro肽基是順

式的，催化Xaa-Pro肽鍵順反式構象變更的酶就是肽基脯氨酰異構酶。（課件答案在1-2p40）

16.蛋白質溶液的濃縮方法及原理

（課件答案在2-2p32網(wǎng)上更為具體答案鏈接://wenku.baidu

/link?url=wCfGq23-H25Vu6UL-CB4w7j7B12pOz7755M3Qf7fsIGSZbNJiZ3xFo6CfRrnKx30mx5oc54tXpyLe46bZMRhHIls-

0UygMoFnbbmF7zQrde）

超濾法：基本原理是在常溫下以肯定壓力和流量，利用不對稱微孔結構和半透膜介質，依靠膜兩側的壓力差作為推動

力，以錯流方式進行過濾，使溶劑及小分子物質通過，大分子物質和微粒子如蛋白質等被濾膜阻流。將蛋白質樣品裝

入適當?shù)某瑸V管中，經(jīng)肯定時間離心，溶劑穿過超濾管濾膜流出而使蛋白質溶液得以濃縮。

鹽析法：硫酸銹鹽析法最為常用。高濃度的鹽粒子在蛋白質溶液中可與蛋白質競爭水分子，使溶液中自由水分子數(shù)減

小，從而破壞蛋白質表面的水化膜，降低其溶解濃度，使之從溶液中沉淀出來，即使蛋白質在高濃度中性鹽中析出而

濃縮的過程。

透析袋濃縮法：是在透析技術的基礎上改良而來，即將透析液換成可以吸水的溶液或固體吸附劑，從而達到濃縮蛋白

質的效果。將蛋白質樣品封閉在透析袋中，再將透析袋包埋于甘油、聚乙二醇8000等試劑之中，放置于4℃,透析袋

中溶劑將被吸出而達到濃縮的效果。

有機試劑沉淀法（如丙酮、乙醇、甲醇等）：有機溶劑加入水中可使溶劑的介電常數(shù)降低，增加了相反電荷的吸引力，

從而破壞蛋白質的水化層及表面電荷而使蛋白質沉淀。

非離子多聚物沉淀法：最常用的多聚物是聚乙二醇，有兩種方法，1）選用兩種水溶性非離子多聚物組成液液兩相體系，

不等量安排，而造成分別。此方法基于不同生物分子表面結構不同，有不同安排系數(shù)。并外加離子強度、PH值和溫度

等影響，從而擴大分別效果。2）選用一種水溶性非離子多聚物，使生物大分子在同一液相中，由于被排斥相互凝合而

沉淀析出。該方法操作時先離心除去大懸浮顆粒，調整溶液PH值和溫度至適度，然后加入中性鹽和多聚物至肯定濃度,

冷貯一段時間，即形成沉淀。

冷凍干燥法：將待干燥物在低溫下快速凍結后，在高真空條件下將其中的冰升華為水蒸氣，除去冰晶，待升華結束后

再進行解析干燥，除去部分結合水的的干燥方法，最終達到濃縮蛋白質的目的。

17.凝膠過濾柱層析的原理及測定蛋白質分子量的原理

凝膠過濾柱層析的原理：凝膠過濾層析也稱分子篩層析、排阻層析。是利用具有網(wǎng)狀結構的凝膠的分子篩作用，依據(jù)

被分別物質的分子大小不同來進行分別。層析柱中的填料是某些惰性的多孔網(wǎng)狀結構物質，大部分為一些交聯(lián)的聚糖

（如葡聚糖或瓊脂糖）類物質，小分子物質能進入其內部，流下時路程較長，而大分子物質卻被解除在外部，下來的路程

短，當一混合溶液通過凝膠過濾層析柱時，溶液中的物質就按不同分子量篩分開了

測定蛋白質分子量的原理：用一系列已知分子量的標準品放入同一凝膠柱內，在同一條件下層析，記錄每一分鐘成分

的洗脫體積V,該體積V與相應蛋白質分子量的自然對數(shù)成反比，以此做曲線，在肯定分子量范圍內可得始終線，即分

子量的標準曲線。測定未知物質的分子量時，可將此樣品加在測定了標準曲線的凝膠柱內洗脫后，依據(jù)物質的洗脫體

積，在標準曲線上查出它的的分子量。

18.離子交換柱層析的原理

離子交換柱層析的原理：該方法是通過帶電的溶質分子與離子交換層析介質中可交換離子進行交換而達到分別純化的

目的；填料在肯定PH、鹽濃度的下帶電荷，低鹽上樣的蛋白質溶液，與填料帶相反電荷的蛋白質可以結合到中柱上，

雜蛋白隨流淌相穿柱而過，使蛋白質得到肯定的分別。提高洗脫液的鹽濃度或變更pH值，由于蛋白質所帶的相反電荷

不同，與填料有不同的結合實力，則在不同的鹽濃度或不同的pH值下被洗脫下來，達到進一步分別的目的。

離子交換層析分為陽離子離子交換柱和陰離子離子交換柱。

當?shù)鞍踪|溶液的pH高于pl時，蛋白質帶負電荷，可結合到陰離子離子交換柱上（填料帶正電荷）。

19.固定化金屬螯合親和層析純化His-tagged蛋白質的原理

>固定化金屬螯合親和層析是建立在蛋白質表面暴露一些氨基酸殘基與固定化金屬離子的親和力的不同來進行蛋白

質分別的一項技術，它以配基簡潔、吸附量大、分別條件溫柔、通用性強等特點，漸漸成為分別純化蛋白質等生

物工程產(chǎn)品最有效的技術之一。

>（作用原理：固定化金屬螯合親和層析是建立在蛋白質表面的氨基酸與固定化金屬離子的親和力的不同來進行蛋

白質分別的一項技術。過渡態(tài)金屬離子能夠與電子供體，如氮、硫、氧等原子以配位鍵結合，金屬離子上剩余的

空軌道是電子供體的配位點，當它在溶液中會被水分子或陰離子占據(jù)。然而，當?shù)鞍踪|表面氨基酸殘基與金屬離

子的結合力較強時，氨基酸殘基的供電原子就會與金屬離子結合形成復合物，取代原先結合的水分子或陰離子，

這樣就能使蛋白質分子結合在固體表面。能與螯合反應的基團很多，例如氨基酸中的氨基和竣基，以及某些氨基

酸側鏈基團含有孤對電子的活性原子，但是，由于蛋白質表面的氨基酸的種類、數(shù)量、位置和空間構象不同，因

而具體運用時依據(jù)金屬配基的親和力大小不同，選擇不同的金屬配基加以分別純化）

>特殊適合分別純化變性蛋白，尤其是帶6個組氨酸標簽的重組蛋白，這種蛋白質對金屬離子有很高的結合力，在

分別純化后再用化學法或酶法將標簽切掉，從而得到目標蛋白。過程大致為：（1）His-tagged蛋白質通常在N端

或者C端帶有6個His蛋白標簽，這些His蛋白能專一性地結合在螯合有Ni2+（或Zn2+或Co2+）親和柱上，雜合

蛋白則通過親和柱而與His-tagged蛋白質分別；（2）增大洗脫液中的咪陛濃度。高濃度咪嗖與His-tagged蛋白質

競爭結合柱中的Ni2+,從而將His-tagged蛋白質洗脫下來。

20.蛋白質免疫印跡western-blot的原理

蛋白質免疫印跡（Westernblottingo門mmunoblotting）：利用抗原抗體的特異性反應在蛋白質混合液中定性及半定量檢

測某種蛋白質的方法。一般由凝膠電泳、樣品的印跡和免疫學檢測三個部分組成。

蛋白質混合液先經(jīng)SDS凝膠電泳，使待測樣品中的蛋白質按分子量大小在凝膠中分成帶；把凝膠中已分成條帶的

蛋白質轉移到一種固相支持物（如硝酸纖維素膜即NC膜、PVDF膜）即為印跡過程；再用蛋白溶液（如10%的BSA）

處理以封閉膜上剩余的疏水結合位點，最終在膜上進行抗原抗體特異性反應：用所要探討的蛋白質的一抗處理，印跡

中只有待探討的蛋白質的位置上結合著一抗；處理過的印跡進一步用適當標記的二抗處理，處理后，帶有標記的二抗

與一抗結合，可以指示一抗的位置，即是待探討的蛋白質的位置，這樣就可以利用二抗上所帶的標記來鑒定、檢測目

的蛋白。

21.SDS（雙向電泳分別蛋白質）的原理及其實際應用

蛋白質的雙向電泳的第一向為等電聚焦（Isoelectrofocusing,IEF），依據(jù)蛋白質的等電點不同進行分別；其次向為SDS-聚

丙烯酰胺凝膠電泳（SDS）,按亞基分子量大小進行分別。經(jīng)過電荷和分子量兩次分別后，可以得到蛋白質分子

的等電點和分子量信息。

蛋白質雙向電泳是將蛋白質等電點和分子量兩種特性結合起來進行蛋白質分別并用考馬斯亮藍染色獲得蛋白質的

電泳分別圖譜的技術，具有較高的辨別率和靈敏度，己成為蛋白質特殊是困難體系中的蛋白質檢測和分析的一種強有

力的生化手段。

SDS-PAGE因易于操作，而具有廣泛的用途，是很多探討領域的重要的分析技術。其主要應用有：

①蛋白質純度分析

②蛋白質分析量的測定，依據(jù)遷移率大小測定蛋白質亞基的分子量

③蛋白質濃度的測定

④蛋白質水解的分析

⑤免疫沉淀蛋白的鑒定

⑥免疫印跡的第一步

⑦蛋白質修飾的鑒定

⑧分別和濃縮用于產(chǎn)生抗體的抗原

⑨分別放射性標記的蛋白質

⑩顯示小分子多肽

22.測定蛋白質三維結構時，X-射線晶體衍射技術與NMR技術各有哪些優(yōu)點和

局限？

1）NMR優(yōu)勢：

可測定溶液中的蛋白質構象，無需蛋白質結晶

不破壞蛋白質分子構象

能測定蛋白質分子構象的變更過程

能探討蛋白質分子間的以及蛋白質與其他配體之間的相互作用

NMR不足：

很多時候達不到X-射線晶體衍射技術的精度

能測定的蛋白質的分子量相對較小

2）X-射線晶體衍射技術優(yōu)勢：

方法成熟，適用于能長出較好單晶的蛋白質

辨別率高，可高通量化

X-射線蛋白質晶體衍射技術不足：

須要培育對稱性好的、適于衍射的蛋白質單晶，該步驟是蛋白質晶體衍射技術的瓶頸須要解決相位問題

23.氣象擴散法培育蛋白質晶體的原理：（比較具體，選擇性回答）

?首先：蛋白質晶體結構分析的分析就是須要進行晶體培育，晶體培育：獲得適用的單晶（關鍵步驟）結構測定的精度

依靠于晶體所能達到的衍射辨別率。

?其次：晶體必需滿意的兩個條件：

1.單晶，足夠大（大于0.1mm3）；

2.結晶過程，形成晶核晶核長大

?影響晶體生長的因素

樣品純度：包括勻稱性，樣品最好是新制備的；

濃度：限制相宜的過飽和度，形成少量晶核；

pH：長出不同晶型的晶體；

溫度：一般溫度上升，蛋白質溶解度增大；

離子強度：鹽析與鹽溶；

有機添加劑：可降低蛋白質溶解度。

?原理1（老師課件）：在一個封閉體系中，液池內緩沖液中的各種試劑濃度均略高于蛋白質液滴中的濃度（液池內

不含蛋白質），通過體系內蒸汽擴散，溶劑分子從液滴向液池遷移，使液滴內鹽濃度增高，蛋白質溶解性降低，達

到過飽和而結晶。用氣相擴散法進行試驗的優(yōu)點是沉淀劑的濃度梯度可以很便利地進行調整，從而使蛋白質溶液

緩慢地形成過飽和溶液，晶體生長的速度得到了很好的限制。

?原理2（網(wǎng)上找尋易于理解）：也就是將含有高濃度的蛋白質（10-50mg/ml）溶液加入適當?shù)娜軇瑵u漸降低蛋白質

的溶解度，使其接近自發(fā)性的沈淀狀態(tài)時，蛋白質分子將在整齊的堆棧下形成晶體。舉例來說，我們將蛋白質溶

于低濃度（~1QM）的硫酸鏤溶液中，將它放置于一密閉含有高濃度（~2QM）硫酸鏤溶液的容器中，由氣相平衡，可

以緩慢提高蛋白質溶液中硫酸鏤的濃度，進而達成結晶的目的。

?留意事項：

1.硅化處理：

載樣蓋玻片必需硅化，以防止蛋白質樣品的擴散延長。

2.懸滴法：樣品用量少，1-53，液滴體積不能過大。坐滴法：樣品用量大，液滴體積50Pl,可長出大的晶體，重

復性好。

24.蛋白質翻譯后修飾有哪些方式？

細胞中幾乎全部的蛋白質在從核糖體合成后都有化學上的變更，這些變更可能變更蛋白質的活性、壽命（lifespan）或

細胞定位。

?化學修飾

①乙酰化：最普遍的化學修飾（80%的蛋白），多肽鏈N-端乙?；?/p>

②磷酸化：Ser、Thr和Tyr側鏈

a.通過蛋白質磷酸化激酶將ATP的磷酸基轉移到蛋白的特定位點上的過程。

b.大部分細胞過程事實上是被可逆的蛋白磷酸化所調控的。

c.至少有30%的蛋白被磷酸化修飾。

d.磷酸化的作用位點為蛋白上的Ser,Thr,Tyr殘基。

f.在磷酸化調整過程中，細胞的形態(tài)和功能都發(fā)生變更。

g.可逆的磷酸化過程幾乎涉及全部的生理及病理過程，如細胞信號轉導、腫瘤發(fā)生、新陳代謝、神經(jīng)活動、肌肉收縮以

及細胞的增殖、發(fā)育和分化等。

③糖基化：Asn、Ser和Thr側鏈

a.蛋白質的糖基化是低聚糖以糖昔的形式與蛋白上特定的氨基酸殘基共價結合的過程。

b.蛋白質糖基化可以依據(jù)氨基酸和糖的連接方式分為四類：0位糖基化、N位糖基化、C位甘露糖化以及

GPI（糖基磷脂酰肌醇錨定蛋白）錨定連接。

c.蛋白質的糖基化影響蛋白的功能，在很多生物過程中起著重要的作用，如免疫愛護、病毒的復制、細胞

生長、細胞與細胞之間的黏附、炎癥的產(chǎn)生等。

d.很多蛋白，如轉錄因子、核小孔蛋白、熱休克蛋白、RNA聚合酶H、致癌基因翻譯產(chǎn)物、酶等，都發(fā)覺

了糖基化的翻譯后修飾方式。

④泛素化：在目的蛋白質鏈內的Lys側鏈上加上泛素分子鏈，接著由蛋白酶體水解

a.泛素由76個氨基酸組成，高度保守，普遍存在于真核細胞內。

b.共價結合泛素的蛋白質能被蛋白酶體識別并降解，這是細胞內短壽命蛋白和一些異樣蛋白降解的普遍

途徑。

c.與消化道內進行的蛋白質水解不同，整個水解過程須要能量參與。

d.泛素標簽具有多功能性。比如：

導致細胞的紊亂和細胞凋亡

細胞器的生物合成

新蛋白生成

蛋白質輸運

泛素化還可以影響蛋白質細胞內定位、影響DNA修復及轉錄調控。

⑤膜蛋白末端或其旁邊加上長的脂鏈基團

a.脂肪酰錨定蛋白

b.異戊二烯基錨定膜蛋白

25.什么是分子伴侶蛋白？P11

定義：一組從細菌到人廣泛存在的蛋白質，非共價地與新生肽鏈和解折疊的蛋白質肽鏈結合，并幫助它們折疊和轉運,

通常不參與靶蛋白的生理功能，大都具備ATPase活性，與目的蛋白的結合依靠ATP的水解。

分子伴侶是細胞中一大類蛋白質，是由不相關的蛋白質組成的一個家系，它們介導其它蛋白質的正確裝配，但自己不成

為最終功能結構中的組分。分子伴侶的概念有三個特點：

①凡具有這種功能的蛋白，都稱為分子伴侶,盡管是完全不同的蛋白質；

②作用機理是不清晰的,故用了“介導”二字，以模糊其辭，“幫助”二字可理解為:通過催化的或非催化的方式，加速或減

緩組裝的過程，傳遞組裝所須要的空間信息,也可能抑制組裝過程中不正確的副反應。

③分子伴侶肯定不是最終組裝完成的結構的組成部分，但不肯定是一個分別的實體。如一些蛋白水解酶的前序列，以及一

些核糖核蛋白體的加工前的部分,若具分子伴侶的作用，也稱為分子伴侶。組裝的涵意比較廣，主要指:幫助新生肽的折疊、

幫助新生肽成熟為活性蛋白、幫助蛋白質跨膜定位、亞基組裝等。

26.什么是固有無結構蛋白？P59

是指生理條件下缺乏剛性折疊結構，結構松散，肽鏈呈無規(guī)卷曲構象，但卻具有明確功能的蛋白質。但這類蛋白不能

行使酶等具有剛性結構蛋白質所具有的功能。固有無序化不僅指一種具體的蛋白，也指一種蛋白質中的無序化區(qū)域

(nativelyunfoldeddomain,NUD),其結構是多種動態(tài)互變構象的集合。總體而言，此類蛋白質或區(qū)域的氨基酸殘基組成

中親水氨基酸比例含量上升，疏水氨基酸含量降低。又稱為自然無折疊蛋白質(nativelyunfoldedprotein,NUP)或固有無

序化蛋白(intrinsicallydisorderedprotein,IDP)o

固有無序化蛋白質結構、功能特點：

>是結構松散，肽鏈以伸展的狀態(tài)存在

>氨基酸組成上總體而言：此類蛋白質中的親水氨基酸比例含量上升，疏水氨基酸含量降低

固有無序化蛋白質/區(qū)域的功能

>固有無序化蛋白質/區(qū)域的功能可能歸屬于2個方面，但是它們不能行使酶等具有剛性結構蛋白質具有的功能。

>固有無序化蛋白質多數(shù)是非管家蛋白質，起調控作用，因此：可稱為“管家”的“助手”。

>固有無序化在分子識別方面重要功能

>具有通過調控結構傾向而兼?zhèn)涓咛禺愋耘c低親和力的特征，通過變更合適結合位置的結構可與多個分子結合，引

導：“一”對“多”的信號傳導通路多個不同序列可預知結合，具有結合共同性。

2024年高級生化酶學復習題

(感謝酶組同學：李正鵬、李小曼、劉晴、張鳳、邵莉萍、趙峰、丁慶倩、肖艷青、董榮榮、孫先花、屈亞芳、邱海

陽的共同努力，感謝大家！)

一、名詞說明：

1.酶的活性中心(activecenter)：是酶分子上干脆與底物結合，并進行催化作用的部位。

2.酶催化作用的專一性：專一性是區(qū)分底物分子與底物類似物分子的實力。反應的專一性保證了產(chǎn)物的純度。

3.別構酶:是與代謝調整有關的酶，大多數(shù)處于代謝的關鍵位置。本身的活性也受到嚴格的調整。是以構想變更影響催

化活性的酶。別構酶都是寡聚酶。

4.酶的化學本質：①酶是具有催化活性的蛋白質。②核酶是具有催化活性的RNA。

5.核酶酶活力：核酶(ribozyme)是具有催化功能的RNA分子，是生物催化劑，可降解特異的mRNA序列。核酶又稱核

酸類酶、酶RNA、核酶類酶RNA。核酶酶活力指核酶催化肯定化學反應的實力。

6.酶活力單位：1個酶活力單位，是指在特定條件下，在Imin內轉化1Nmol底物的酶量，或是轉化1口mol底物的有

關基團的酶量。1IU=1umol,min-l

7.酶的比活力：酶的比活力Specificactivity是指單位重量的蛋白質中所具有酶的活力單位數(shù)，反映了酶的純度。

單位：U/mg

8.酶的活性中心：酶的活性中心activecenter是酶分子上干脆與底物結合，并進行催化作用的部位。包括結合部位

和催化部位。結合部位：酶與底物結合的部位，確定酶的專一性；催化部位：參與催化的部位，確定酶的催化實力。

9.活化能：反應物從基態(tài)達到過渡態(tài)所需的能量

10.酶原激活：從酶無活性的前體轉變?yōu)橛谢钚缘拿傅倪^程，這個過程是不行逆的。

11.共價催化：酶與底物形成短暫的共價鍵，穩(wěn)定了過渡態(tài)復合物，降低了反應的活化能，加快反應速度，稱為酶的共

價催化。包括親核催化和親電催化。

12鄰近效應：由于酶與底物的結合，使分子間的反應成為分子內的反應，有效濃度相對提高的效應。

13.定向效應：應物與反應物，酶與反應物間正確取位的效應。

14.誘導酶：在細胞中加入特定的誘導物后，誘導產(chǎn)生的酶。

15.共價調整酶：能在兩種不同的酶的催化下發(fā)生可逆共價修飾，使其在有活性形式和無活性形式之間相互轉變，從而

調整酶活性。磷酸化是可逆共價修飾中最常見的類型。

16.核酶(ribozyme)是具有催化活性的RNA,其化學本質是核糖核酸(RNA),卻具有酶的催化功能。

17.米氏常數(shù)：(KM),酶促反應速度達到最大反應速度一半時的底物濃度，是探討酶促反應動力學最重要的常數(shù)

18.同工酶：催化的化學反應相同；酶蛋白本身的結構和化學組成不同，亞基組成不同，氨基酸組成不同，理化性質

和免疫性能不同。

19.別構效應:調整物與酶的別構中心結合后，引起酶蛋白構象的變更，影響酶的活性中心與底物結合，從而調整酶促

反應的速度及代謝過程。

二、簡答題：

1.酶的結構組成：

絕大多數(shù)酶是蛋白質

(1)具有蛋白質的化學組成；

(2)具有一、二、三、四級結構；

(3)具有蛋白質的各種性質；

(4)具有活性中心。

依據(jù)結構特點可分為：單體酶：只含一條多肽鏈。

寡聚酶：含有2條或2條以上的多肽鏈。

多酶體系：幾種酶比此嵌合形成的體系

依據(jù)酶的化學組成又可分為單成分酶和雙成分酶

2.誘導契合學說：

1）酶與底物在相互作用過程中，底物誘導酶活性中心發(fā)生構象變更，

2）底物分子中的敏感鍵產(chǎn)生張力并“變形”。

"誘導契合”學說指出，酶并不是事先就以一種與底物互補的形態(tài)存在,而是在受到誘導之后才形成互補的形態(tài)。底物一

旦結合上去,就能誘導酶蛋白的構像發(fā)生相應的變更,從而使酶和底物契合而形成酶-底物絡合物，并引起底物發(fā)生反

應。

3.酶催化作用的機理：

酶能短暫地與反應物結合形成過渡態(tài)，從而降低了活化能，從而加速反應。但

酶降低反應活化能的關鍵緣由是過渡態(tài)穩(wěn)定作用。

4.酶降低反應活化能的緣由

（一）酶與底物的結合

1）、酶與底物的結合有鄰近效應與定向效應鄰近效應是由于酶與底物的結合，使分子間的反應成為分子內的反應，

有效濃度相對提高的效應。定向反應是反應物與反應物，酶與反應物間正確取位的效應。

2）、酶與底物間的弱相互作用是降低反應分子的自由度，幫助底物擺脫水的束縛，誘導酶分子的構象發(fā)生變更，補償

底物變形所需的能量。在底物與酶結合的過程中，釋放了部分有序的水分子，增加了燧。有利于底物分子與酶分子形

成氫鍵和離子鍵。

3）、酶活性中心的疏水微環(huán)境酶在活性部位內形成一個疏水的微環(huán)境，有利于中間產(chǎn)物的生成和穩(wěn)定。少數(shù)極性的

或可離子化的氨基酸殘基在疏水環(huán)境中催化反應。

（二）酶對底物的催化

1）酸堿催化：質子供體和質子受體間的催化反應。功能基團的解離常數(shù)和供應或接受質子的速度是影響酸堿催化的因

素。

2）共價催化：酶與底物形成短暫的共價鍵，穩(wěn)定了過渡態(tài)復合物，降低了反應的活化能，加快反應速度，稱為酶的共

價催化，包括親核催化和親電催化。親核催化是酶分子中具有非共用電子對的親核基團攻擊缺少電子的，具有部分正

電性的原子，形成短暫的共價鍵，穩(wěn)定了過渡態(tài)中間產(chǎn)物。親電催化是酶蛋白分子中的親電基團攻擊底物分子中富含

電子的原子或帶部分負電荷的原子，形成共價鍵，穩(wěn)定了過渡態(tài)中間產(chǎn)物。

3）金屬離子催化金屬激活酶：金屬離子與酶結合不緊，金屬離子與酶的催化效率有關。

金屬酶：金屬離子與酶結合很緊，金屬離子與酶的催化活性有關。

（三）酶通常運用幾種催化機制綜合作用

5.酶的分類與命名

（一）酶的分類命名包括習慣命名法和國際系統(tǒng)命名法。

（1）習慣命名法：

1.一般采納底物而命名：如蛋白水解酶等；對水解酶類，只要底物名稱即可，如蔗糖酶、蛋白酶等。

2.依據(jù)其催化反應的性質來命名：如水解酶、轉氨酶等。

3.結合1、2的命名：如琥珀酸脫氫酶、乳酸脫氫酶、磷酸己糖異構酶等

（2）國際系統(tǒng)命名法，每種酶都有一個系統(tǒng)名稱和習慣名稱，分類編號方案如下：

1.氧化還原酶類：催化氧化還原反應

2.轉移酶類：催化功能基團的轉移反應

3.水解酶類：催化水解反應

4.裂合酶類：催化從底物上移去一個基團從而形成雙鍵的反應及逆反應

5.異構酶類：催化各種同分異構體間的相互轉變

6.連接酶類：催化一切必需與ATP分解相偶聯(lián)，并由兩種物質合成一種物質的反應。

（二）國際分類編號方案

第一個數(shù)字：酶的類別

其次個數(shù)字：酶的亞類

第三個數(shù)字：酶的亞-亞類

第四個數(shù)字：酶在亞-亞類中的排序

編號前冠以EC,是國際酶學會縮寫

6.酶的化學本質以及與一般催化劑的共性和特性

答：化學本質：酶是活細胞合成的生物催化劑，絕大多數(shù)的酶是具有催化活性的蛋白質，有些RNA也具有催化活性。

酶與其它催化劑的共性：

(1)催化效率高

(2)只改變更學反應的速度，不改變更學反應的平衡

(3)降低反應所需的活化能

酶作為催化劑的特性

(1)比非酶催化劑效率高

(2)作用條件溫柔

(3)具有高度專一性

7.酶作用的專一性的類型有哪些

專一性是酶區(qū)分底物分子與底物類似物分子的實力。反應的專一性保證了產(chǎn)物的純度(幾乎可以達到100冊。

類型有如下：

1、結構專一性(非立體化學專一性)：

鍵專一性：外切核酸酶

基團專一性：a-D-葡萄糖甘酶

肯定專一性：06-甲基鳥喋吟轉甲基酶

2、立體異構專一性：

旋光異構專一性

幾何異構專一性

光學異構專一性

8.酶作用的專一性假說一一誘導契合學說

酶與底物在相互作用過程中，底物誘導酶活性中心發(fā)生構象變更，底物分子中的敏感鍵產(chǎn)生張力并“變形”。

誘導契合學說認為酶表面并沒有一種與底物互補的固定形態(tài)，而是在酶與底物的相互作用過程中，底物誘導酶活性中

心發(fā)生構象變更，從而使酶和底物契合而形成酶-底物絡合物，并引起底物發(fā)生反應。

9.酶活性中心的定義、組成/結構、共同特征

酶的活性中心定義：是指酶分子上干脆與底物結合，并進行催化作用的部位。

包括：結合部位：酶與底物結合的部位，確定酶的專一性。

催化部位：參與催化的部位，確定酶的催化實力。

酶活性中心的組成：

(1)單成分酶的活性中心由酶蛋白上的少數(shù)幾個氨基酸組成。

雙成分酶中，除了酶蛋白上的幾個氨基酸，輔基或輔酶分子上的某一部分往往也參與活性中心的組成。

活性中心的基團都是必需基團。

酶活性中心的共同特征：

(1)活性中心只占酶分子中很小的一部分

(2)活性中心具有三維結構，多肽鏈的盤繞折疊使得這些氨基酸殘基得以在空間上接近，并形成適當?shù)娜S結構。

(3)活性中心由疏水氨基酸形成口袋，極性氨基酸參與反應。

(4)底物靠弱鍵與酶結合

(5)活性中心的氨基酸殘基在一級結構上可能相距甚遠，甚至不在一條多肽鏈上。

10.過渡態(tài)學說是什么？

答：“過渡態(tài)”是底物分子被激活的不穩(wěn)定態(tài)，不同于反應中間物，它具有最高能量，又處在一個短暫的分子瞬間。

過渡態(tài)出現(xiàn)在反應物的化學鍵處于即將生成或斷裂的過程中，能生成產(chǎn)物或再返回生成反應物。酶能短暫地與反應物

結合形成過渡態(tài)，從而降低了活化能，但不變更反應的AG。

過渡態(tài)學說是指反應中，酶E與底物S形成不穩(wěn)定的過渡態(tài)ES*復合物,ES*再分解成產(chǎn)物P和酶E,即E+S=ES*一

E+P

IL酶降低反應活化能的緣由：

一.酶降低反應活化能的關鍵緣由是過渡態(tài)穩(wěn)定作用

(1)一個酶的活性中心應當在形態(tài)和化學性質上與底物的過渡態(tài)互補。

(2)酶與底物之間的最多、最強的反應只能發(fā)生在ESX中。

(3)全部能夠穩(wěn)定ES：[的因素都能夠加速反應。

⑷削減的活化能(X)實質是額外能量的補充。其中：

大部分來自于酶與底物的特異結合、定向所產(chǎn)生的能量；少部分來自于各種催化作用。

二.酶降低反應活化能的緣由

(1)酶與底物的結合:鄰近效應與定向效應;酶與底物間的弱相互作用

(2)酶活性中心的疏水微環(huán)境

(3)酶對底物的催化

酸堿催化

共價催化

金屬離子催化

(4)酶通常運用幾種催化機制

12.米氏方程的應用及意義(應用題)

意義：

(1)酶的特征常數(shù)：只與酶的性質有關。

(2)推斷酶活性中心的性質：近似表現(xiàn)酶與底物的親和力；酶的專一性、最適底物。

可以利用米氏方程計算出KM(米氏常數(shù))；Vmax(最大反應速度)；kcat(酶的轉換數(shù))kcat/KM(酶催化效

率的度量)，為實際的生產(chǎn)和生活供應理論和實踐的依據(jù)。

三種題型

(1)假如要求反應速度v達到Vmax的99%,其底物濃度應為：

v=Vmax[S]/(KM+[S])

99%Vmax=Vmax[S]/(KM+[S])

99%X(KM+[S])=[S]

[S]=99KM

(2)已知某個酶的[S]=3KM,求反應速度v相當于Vmax的百分率。

v=Vmax[S]/(KM+[S])

v=Vmax?3KM/(KM+3KM)

v=%Vmax

v=75%Vmax

(3)一個酶促反應中，反應速度與底物濃度的值如下：

[S](mmol?L-1):2.03.35.010.0

v(mmol?L_1min-1):2.53.13.64.2

(1)請用雙倒數(shù)作圖法計算KM和Vmax并畫圖。

(2)假如酶的濃度為4X10-5mmol?LT,請計算kcat(提示：kcat是每秒每個活性中心的反應速度，單位是sT)。

1/[S]:0.500.300.200.10

1/v:0.400.320.280.24

KM=2.0mmol

Vmax=5.0mmol-lmin_1

kcat=Vmax4-[E]

=5.0mmol-lmin-14-4X10-5mmol,L-1

=2X103s-1

13.溫度對酶促反應速度的影響及緣由

1）最適溫度酶的活性最高；將酶促反應速度最大的某一溫度范圍,稱為酶的最適溫度。

2）化學反應的速度隨溫度增高而加快，但大部分酶是蛋白質，可隨溫度的上升而變性。在溫度較低時，酶活性較低,

反應速度隨溫度上升而加快。但溫度超過肯定范圍后，酶受熱變性的因素占優(yōu)勢，反應速度反而隨溫度上升而減慢。

到上限溫度時將變性失活，不具有催化活性。即溫度上升使酶促反應速度加快。但是：溫度上升也可使酶逐步變性。

以溫度對反應速度v作圖，曲線呈“鐘型”。

14.pH對酶促反應速度的影響及緣由

影響：某一pH值時，反應具有最大速度，此pH稱為酶的最適pH

緣由：

1）pH影響酶蛋白氨基酸側鏈的解離。

2）過酸、過堿影響酶蛋白的構象。

3）pH影響底物的解離。但是這種狀況比較少見。

以pH對反應速度v作圖，曲線呈“鐘型

246810

pH

15.試比較酶的活性中心中抑制作用類型（可作圖表說明）

三種抑制作用的比較

抑制作用類型VmaxKM

無抑制劑VmaxKM

競爭性抑制作用不變增加

非競爭性抑制作用降低不變

反競爭性抑制作用降低降低

抑制作用是指使酶活性下降，但不引起酶蛋白變性的作用。抑制作用分為可逆抑制作用和不行逆抑制作用兩種類型。

依據(jù)引起抑制作用的物質即抑制劑的特征將可逆抑制作用分為競爭性抑制作用、非競爭性抑制作用和反競爭性抑制作

用。

（1）可逆抑制作用指抑制劑與酶的結合是非共價結合，是可逆的，可用透析法除去來復原酶的活性。

①競爭性抑制作用

抑制劑與底物的結構類似，二者都可以與酶的活性中心結合，但不能同時結合，即二者競爭酶的活性中心。抑制原理

是抑制劑與酶可逆地結合形成EI復合物，但不能分解為E和P。

②非競爭性抑制作用

抑制劑和底物在不同的部位與酶結合，二者并不相互影響。抑制原理是形成的ESI復合物不能分解為產(chǎn)物

③反競爭性抑制作用

這類抑制劑不能與游離的酶結合，只能與ES復合物結合。抑制原理是形成的ESI復合物不能分解為產(chǎn)物。

(2)不行逆抑制作用指抑制劑常以共價鍵與酶蛋白中的某些基團結合，使酶失活，不能用透析、超濾等物理方法除去

以復原酶的活性。常用不行逆抑制劑有有機磷化合物、有機汞、有機碎化合物、氟化物以及烷化劑等。

16.別構酶的特點及作用機理

特點：(1)別構酶都寡聚酶，分子中包括活性中心和別構中心。二者可位于同一亞基，也可位于不同亞基

(2)具有R、T兩種構象；R型對底物親和力高；T型對底物親和力低。

(3)別構酶具有別構效應，通過酶分子本身的構象變更來變更酶的活性。

(4)別構酶動力學曲線呈“S”形。

(5)是與代謝調整有關的酶，大多處于代謝的關鍵位置。

(6)本身的活性也受到嚴格的調整。

作用機理：調整物與酶的別構中心結合后，引起酶蛋白構象的變更，影響酶的活性中心與底物結合，從而調整酶促反

應的速度及代謝過程。

(1)序變模型：別構酶的構象是以序變方式進行的，當配體不存在時，別構酶只存在“T”構像，當配體與一個亞基

結合，可引起該亞基構象發(fā)生變更。這個亞基一配體復合體又能使鄰近亞基易于發(fā)生同樣的構象變更，即夠影響相鄰

亞基對下一個配體的親和力。當其次個配體結合后，又可導致第三個亞基發(fā)生類似變更，如此依次傳遞，直至最終全

部的亞基都處于相同的構象。

(2)齊變模型：主見別構酶全部的亞基或者全部是堅實緊密的，不利于結合底物的“T”狀態(tài)，或者全部是松散的，

利于結合底物的“R”狀態(tài)。這兩種狀態(tài)間的轉變對每個亞基都是同步的，齊步發(fā)生的，“T”狀態(tài)中的亞基的排列是

對稱的，變?yōu)镽狀態(tài)后，蛋白亞基的排列仍舊是對稱的。

2024年高級生化糖學復習題

（感謝糖組同學：張宇薇、王帥、張琳、季超、張宇、劉靖、白金瑞的共同努力，感謝大家！）

（注：有工劃線的內容為老師上課解答內容，其他內容為小組成員補充）

1.糖綴合物：糖與蛋白質或脂類共價結合形成的一類化合物，包括：糖蛋白、糖脂、GPI融合蛋白。

2.寡糖素：寡糖素通常是指植物或微生物細胞壁結構多糖水解產(chǎn)生的,有生理活性的寡聚糖或其混合物?？梢哉T導植

物產(chǎn)生防衛(wèi)反應的活性物質。

3.凝集素：是指一種從各種植物，無脊椎動物和高等動物中提純的糖蛋白或結合糖的蛋白，能凝集紅血球（含血型物

質），故名凝集素。是一類識別于糖的蛋白質。

4.糖蛋白：糖與蛋白質共價結合形成的一類化合物,幾乎全部的真核生物分泌蛋白和膜蛋白都是糖基化修飾的蛋白。

5.GPI蛋白：糖基磷脂酰肌醇蛋白，糖和脂形成的化合物，作用是把蛋白質固定在細胞膜上。

6.蛋白聚糖：由蛋白質與糖通過共價或非共價鍵結合而成的一類大分子。基本單元是糖氨聚糖（glycosaminoglycan,

GAG）。

7.Tunicamycin（衣霉素）：特異抑制劑，阻抑N-糖鏈合成的第一步，也就是說N-乙?；咸烟羌由隙喙酱嫉哪且徊?。

可抑制具有被膜（envelope,含糖蛋白）的病毒的繁殖。作用機理是抑制合成糖蛋白糖鏈必需的擬脂（多菇醇，dolichol）

中間產(chǎn)物的生成。

8.糖昔酶：是一類水解糖昔鍵的水解酶，作用于各種糖昔或寡糖上。

9.糖基轉移酶：是一類將核昔糖（eg：UDP-葡萄糖GDP-半乳糖）或是脂連接糖上的單糖轉移到蛋白質（eg：絲氨酸天

冬氨酸等形成0糖鏈或N-糖鏈）或其他糖鏈等受體上的一類轉移酶。

10.糖脂：是糖與脂類共價結合形成的物質的總稱。

復習題：

1、酵母細胞中蛋白質的GPI修飾如何介導蛋白質在細胞內的轉運？

①GPI的上的供體是一個脂載體上合成的前體，當一個蛋白翻譯完成以后，假如C端有GPI信號的蛋白，會在轉氨

酶作用下被識別，將GPI信號切除以后，剩下的C端與GPI錨相連接；

②蛋白連接到GPI錨上以后，進行脂肪鏈的重構，重構以后脂肪鏈發(fā)生變更，脂的重構導致GP（蛋白在內質網(wǎng)肯定

區(qū)域聚集；

③其次位甘露糖上的磷酸乙醇胺基團被水解，去乙醇胺修飾的甘露糖被P