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藥學的生物化學-習題庫:酶

藥學的生物化學:習題庫 酶:一、選擇題1. 酶促反應的初速度不受哪一因素影響( )A.[S] B.[E] C.[pH]D.時間 E.溫度2.對于一個符合米氏方程的酶來說:當[S]=Km;[I]=k1時,I為競爭性抑制劑,則υ為( ) A.Vmax×2/3 B.Vmax×1/3 C.Vmax×1/2 D.Vmax×1/4 E.Vmax×1/63.下列有關(guān)某一種酶的幾個同工酶的陳述哪個是正確的?( ) A.由不同亞基組成的寡聚體
  

一、選擇題

1.  酶促反應的初速度不受哪一因素影響( )

A.[S]   B.[E] C.[pH]

D.時間  E.溫度

2.對于一個符合米氏方程的酶來說:當[S]=Km;[I]=k1時,I為競爭性抑制劑,則υ為( )

   A.Vmax×2/3   B.Vmax×1/3  C.Vmax×1/2

   D.Vmax×1/4   E.Vmax×1/6

3.下列有關(guān)某一種酶的幾個同工酶的陳述哪個是正確的?( )

   A.由不同亞基組成的寡聚體 B.對同一底物具有不同專一性

   C.對同一底物具有相同的Km值  D.電泳遷移率往往相同

   E.結(jié)構(gòu)相同來源不同

4.別構(gòu)酶與不同濃度的底物發(fā)生作用,常呈S形曲線,這說明( )

   A.別構(gòu)酶是寡聚體

   B.別構(gòu)酶催化幾個獨立的反應并最后得到終產(chǎn)物

   C.與單條肽鏈的酶相比,別構(gòu)酶催化反應的速度較慢

   D.別構(gòu)酶結(jié)合一個底物后,將促進它與下一個底物的結(jié)合,并增強酶活力

   E.產(chǎn)物的量在不斷增加

5.關(guān)于米氏常數(shù)Km的說法,哪個是正確的( )

   A.飽和底物濃度時的速度   B.在一定酶濃度下,最大速度的一半

   C.飽和底物濃度的一半  D.速度達最大速度半數(shù)時的底物濃度

   E.降低一半速度時的抑制劑濃度

6.如果要求酶促反應υ=Vmax×90%,則[S]應為Km的倍數(shù)是( )

   A.4.5   B.9   C.8

   D.5  E.90

7.在下面酶促反應中的Vmax為( )

A.K3[Et]   B.K2/K3  C.K2/K1

D.(K2+K3)/K1  E.都不對

8.酶的純粹競爭性抑制劑具有下列哪種動力學效應?( )

   A.Vmax不變,Km增大  B.Vmax不變,Km減少   C.Vmax增大,Km不變

   D.Vmax減少,Km不變  E.VmaxKm都不變

9.作為催化劑的酶分子,具有下列哪一種能量效應?( )

   A.增高反應活化能  B.降低反應活化能   C.增高產(chǎn)物能量不平

   D.降低產(chǎn)物能量不平   E.降低反應自由能

10.酶分子經(jīng)磷酸化作用進行的化學修飾主要發(fā)生在哪個氨基酸上?( )

   A.Phe   B.Cys C.Lys

   D.Trp   E.Ser

11.下列哪種酶能使水加到碳-碳雙鍵上,而又不使鍵斷裂?( )

   A.水化酶   B.酯酶   C.水解酶

   D.羥化酶   E.脫氫酶  

12.下列哪種腸胃道消化酶不是以無活性的酶原方式分泌的?( )

   A.核糖核酸酶  B.胰蛋白酶  C.糜蛋白酶

   D.羧肽酶   E.胃蛋白酶

13.下面關(guān)于酶的描述,哪一項不正確?( )

   A.所有的蛋白質(zhì)都是酶

   B.酶是生物催化劑

   C.酶是在細胞內(nèi)合成的,但是可以在細胞外發(fā)揮催化功能

   D.酶具有專一性

   E.酶在強堿、強酸條件下會失活

14.下列關(guān)于牛胰蛋白酶的解釋,哪一項是錯誤的?( )

   A.它是一種蛋白質(zhì)   B.它可以催化蛋白質(zhì)氧化分解

   C.它來自牛的胰臟   D.它發(fā)揮作用時,對底物具有選擇性

   E.不需要輔酶

15.測定酶活力時,下列條件哪個不對( )

   A.[S]>>[E] B.[S]=[Et]   C.P→O

   D.測初速度 E.最適pH

16.在測定酶活力時,用下列哪種方法處理酶和底物才合理?( )

   A.其中一種用緩沖液配制即可

   B.分別用緩沖液配制,然后混合進行反應

   C.先混合,然后保溫進行反應

   D.其中一種先保溫,然后再進行反應

   E.分別用緩沖液配制,再預保溫兩者,最后混合進行反應

17.下列哪一種酶是簡單蛋白質(zhì)?( )

   A.牛胰核糖核酸酶 B.丙酮酸激酶   C.乳酸脫氫酶

   D.烯醇化酶 E.醛縮酶

18.下列哪一項不是輔酶的功能?( )

   A.轉(zhuǎn)移基團   B.傳遞氫

   C.傳遞電子   D.某些物質(zhì)分解代謝時的載體

   E.決定酶的專一性

19.下列關(guān)于酶活性部位的描述,哪一項是錯誤的?( )

   A.活性部位是酶分子中直接與底物結(jié)合,并發(fā)揮催化功能的部位

   B.活性部位的基團按功能可分為兩類:一類是結(jié)合基團,一類是催化基團

   C.酶活性部位的基團可以是同一條肽鏈但在一級結(jié)構(gòu)上相距很遠的基團

   D.不同肽鏈上的有關(guān)基團不能構(gòu)成該酶的活性部位

   E.酶的活性部位決定酶的專一性

20.下列關(guān)于乳酸脫氫酶的描述,哪一項是錯誤的?( )

   A.乳酸脫氫酶可用LDH表示  B.它是單體酶

   C.它的輔基是NAD+ D.它有六種結(jié)構(gòu)形式

   E.乳酸脫氫酶同工酶之間的電泳行為不盡相同

21.下列哪一項不是酶具有高催化效率的因素?( )

   A.加熱  B.酸堿催化  C.“張力”和“形變”

   D.共價催化 E.鄰近定位效應

22.當[S]=4Km時,υ=(    )

   A.Vmax   B.Vmax×4/3  C.Vmax×3/4

   D.Vmax×4/5  E.Vmax×6/5

23.能夠與DIEP結(jié)合的氨基酸殘基是以下哪一種?( )

   A.Cys   B.Ser C.Pro

   D.Lys   E.Glu

24.下列哪payment-defi.com/sanji/一種抑制劑不是琥珀酸脫氫酶的競爭性抑制劑?( )

   A.乙二酸   B.丙二酸 C.丁二酸

   D.α-酮戊二酸 E.碘乙酸

25.下列關(guān)于別構(gòu)酶的敘述,哪一項是錯誤的?( )

   A.所有別構(gòu)酶都是多聚體,而且亞基數(shù)目往往是偶數(shù)

   B.別構(gòu)酶除了活性部位外,還含有調(diào)節(jié)招生簡章部位

   C.亞基與底物結(jié)合的親和力因亞基構(gòu)象不同而變化

   D.亞基構(gòu)象改變時,要發(fā)生肽鍵斷裂的反應

   E.酶構(gòu)象改變后,酶活力可以升高也可以降低

26.下列哪一項不是Km值的功能( )

A.Km值是酶的特征物理常數(shù),可用于鑒定不同的酶

B.Km值可以表示酶與底物之間的親和力,Km值越小、親和力越大

  C.Km值可以預見系列反應中哪一步是限速反應

    D.用Km值可以選擇酶的最適底物

    E.比較Km值可以估計不同酶促反應速度

27.磺胺藥物治病原理是( )

   A.直接殺死細菌

   B.細菌生長某必需酶的競爭性抑制性劑

   C.細菌生長某必需酶的非競爭性抑制劑

   D.細菌生長某必需酶的不可逆抑制劑

   E.分解細菌的分泌物

28.有機磷農(nóng)藥作為酶的抑制劑是作用于酶活性中心的( )

   A.巰基   B.羥基   C.羧基

   D.咪唑基 E.氨基

29.丙二酸對琥珀酸脫氫酶的影響是屬于( )

   A.產(chǎn)物反饋抑制 B.產(chǎn)物阻遏抑制 C.非競爭性抑制

   D.競爭性抑制   E.不可逆抑制

30.酶的不可逆抑制的機制是由于抑制劑( )

   A.使酶蛋白變性 B.與酶的催化中心以共價鍵結(jié)合

   C.與酶的必需基團結(jié)合 D.與活性中心的次級鍵結(jié)合

   E.與酶表面的極性基團結(jié)合

31.谷丙轉(zhuǎn)氨酶的輔酶是( )

   A.NAD+   B.NADP+ C.磷酸吡哆醛

   D.煙酸   E.核黃素

32.酶的活性中心是指( )

   A.酶分子上的幾個必需基團

   B.酶分子與底物結(jié)合的部位

   C.酶分子結(jié)合底物并發(fā)揮催化作用的關(guān)鍵性三維結(jié)構(gòu)區(qū)

   D.酶分子中心部位的一種特殊結(jié)構(gòu)

   E.酶分子催化底物變成產(chǎn)物的部位

33.酶原激活的實質(zhì)是( )

   A.激活劑與酶結(jié)合使酶激活

   B.酶蛋白質(zhì)的變構(gòu)效應

   C.酶原分子一級結(jié)構(gòu)發(fā)生改變從而形成或暴露出酶的活性中心

   D.酶原分子的空間構(gòu)象發(fā)生了變化而一級結(jié)構(gòu)不變

   E.以上都不對

34.同工酶的特點是( )

   A.催化作用相同,但分子組成和理化性質(zhì)不同的一類酶

   B.催化相反應,分子組成相同,但輔酶不同的一類酶

   C.催化同一底物起不同反應的酶的總稱

   D.多酶體系中酶組分的統(tǒng)稱

   E.催化作用,分子組成及理化性質(zhì)相同,但組織分布不同的酶

35.變構(gòu)酶的底物濃度曲線呈S形,它說明( )

   A.此變構(gòu)酶為具負性同效應的酶

   B.此變構(gòu)酶中,底物分與其中一亞基結(jié)合后能促進其他亞基與底物的結(jié)合

   C.變構(gòu)酶是米氏酶的一種特例

   D.變構(gòu)酶所催化的反應包括一系列步驟

   E.此變構(gòu)酶的多個底物分子同時與酶快速結(jié)合

36.酶的高效率在于( )

   A.增加活化能  B.降低反應物的能量水平

   C.增加反應物的能量水平 D.降低活化能

   E.以上都不對

37.酶促反應的初速度( )

   A.與[S]成正比   B.與[S無關(guān)]  C.與Km成正比

   D.與[I]成正比   E.與溫度成正比

38.米氏常數(shù)在推導過程中引入了哪項假設(shè)?( )

   A.酶濃度為底物濃度的一半

   B.由于ES在存在使底物初始濃度降低

   C.由于酶濃度很大,所以[E]基本不變

   D.忽略反應ES→E+S的存在

   E.由于P→O,所以不考慮反應E+P→ES的存在

39.將米氏方程改為雙倒數(shù)方程后( )

   A.1/υ與1/[S]成反比  B.以1/υ對1/[S]作圖,其橫軸為1/[S]

   C.υ與[S]成正比 D.Km值在縱軸上

   E.Vmax值在縱軸上

40.競爭性抑制作用特點是指抑制劑( )

   A.與酶的底物競爭酶的活性中心 B.與酶的產(chǎn)物競爭酶的活性

   C.與酶的底物競爭非必需基團   D.與酶的底物競爭輔酶

   E.與其他抑制競爭酶的活性中心

二、填空題

1.測定酶活力的主要原則是在特定的 、 條件下,測定酶促反應的 速度。

2.使酶具有高催化效應的因素是 、 、   、    。

3.全酶由      組成。

4.酶對      性稱為酶的專一性,一般可分為 。

5.L-精氨酸只作用于L-精氨酸,而對D-精氨酸無作用,因為此酶具有 專一性。

6.同工酶是一類 相同、 不同的一類酶。

7.醛縮酶屬于第 大類的酶。

8.磺胺類藥物能抑制細菌生長,因為它是 的結(jié)構(gòu)類似物,能 性地抑制 酶活性。

9.pH對酶活力的影響原因有 。

10.在某一酶溶液中加入GSH能提高此酶活力,那么可以推測  基可能是酶活性中心的必需基團。

11.乳酸脫氫酶是以 輔酶的,它的酶蛋白由 個亞基構(gòu)成,其亞基可分    型和 型,根據(jù)不同類型亞基的組合,乳酸脫氫酶可分為 種同工酶。

12.目前認為酶促反應的機制是 

13.如果一個酶對A、B、C三種底的米氏常數(shù)分別為Kma、Kmb和Kmc,且Kma>Kmb>Kmc,則此酶的最適底物是  ,與酶親和力最小的底物是  。

14.欲使酶促反應速度達到最大速度的90%,此時底物濃度應是此酶Km值的   倍。

15.調(diào)節(jié)酶類一般分為(主要)兩大類 。

16.激酶是一類催化 的酶。

17.影響酶促反應速度的因素有  。

18.依酶促反應類型,酶可以分為六大類為  。

19.pH對酶活力的關(guān)系是一種 曲線,其原因是  。

20.酶經(jīng)分離提純后保存方法是  

21.酶的專一性分為兩大類   。

22.根據(jù)調(diào)節(jié)物分子不同,別構(gòu)效應分為    。根據(jù)調(diào)節(jié)物使別構(gòu)酶反應速度對[S]敏感性不同分為    。

三、是非判斷題

1.一般酶和底物大小差不多。

2.酶的分類是依據(jù)其催化反應類型。

3.酶影響它所催化反應的平衡。

4.酶影響它所催化反應的平衡的到達時間。

5.如果有一個合適的酶的存在,達到化學能閾所需的活化能就減少。

6.在酶已被飽和的情況下,底物濃度地增加能使酶促反應初速度增加。

7.當[ES]復合物的量增加時,酶促反應速度也增加。

8.酶促反應的米氏常數(shù)與所用的底物無關(guān)。

9.在極低底物濃度時,酶促反應初速度與底物濃度成正比。

10.如果已知在給定酶濃度時的KmVmax,則可計算在任何底物濃主度時的酶促反應初速度。

11.對于酶的催化活性來說,酶蛋白的一級結(jié)構(gòu)是必需的,而與酶蛋白的構(gòu)象關(guān)系很大。

12.在酶的活性部位,僅僅只有側(cè)鏈帶電荷的氨基酸殘基直接參與酶的催化反應。

13.測定酶活時,一般測定+ΔP比測定-ΔS更為準確。

14.在酶催化過程中,[ES]復合物的形成是可逆的。

15.1/Km愈大,表明酶與底物的親和力越小。

16.輔酶、輔基在酶催化作用中,主要是協(xié)助酶蛋白的識別底物。

17.變構(gòu)劑與酶的催化部位結(jié)合后使酶的構(gòu)象改變,從而改變酶的活性,稱為酶為變構(gòu)作用。

18.酶原激活過程實際就是酶活性中心形成或暴露的過程。

19.酶經(jīng)固定化后,一般穩(wěn)定性增加。

20.作為輔因子的金屬離子,一般并不參與酶活性中心的形成。

四、名詞解釋題

1.全酶

2.酶的輔助因子

3.輔酶的輔基

4.酶活力

5.酶的活力單位(U)

6.酶的比活力

7.酶的轉(zhuǎn)換數(shù):Kcat

8.米氏常數(shù)Km

9.激活劑

10.抑制劑

11.不可逆抑制作用與可逆抑制作用

12.競爭性抑制作用

13.非競爭性抑制作用

14.酶的專一性

15.酶的活性中心

16.多酶體系

17.調(diào)節(jié)酶

18.別構(gòu)效應

19.別構(gòu)酶

20.酶原激活

21.寡聚酶

22.同工酶

23.誘導酶

 

五、問答及計算題

1.在酶的純化過程中通常會丟失一些活力,但偶爾亦可能在某一純化步驟中酶活力可超過100%,產(chǎn)生這種活力增高的原因是什么?

2.試述使用酶作催化劑的優(yōu)缺點。

3.如果你從刀豆中得到了一種物質(zhì),很可能是脲酶,你怎樣確定它是蛋白質(zhì),如何判斷它是否是酶?

4.試簡述Km的意義及應用。

5.當[S]=0.5Km ;[S]=4Km; [S]=9Km;[S]=99Km時,計算υ占Vmax的百分比。

6.某酶制劑2mL內(nèi)含脂肪10mg,糖20mg,蛋白質(zhì)25mg,其酶活力與市售酶商品(每克含2000酶活力單位)10mg相當,問酶制劑的比活力是多少?

7.酶定量測定中要控制哪些條件?為什么?

8.何謂米氏常數(shù),它的意義是什么?

9.米氏方程的實際意義和用途是什么?它有什么局限性?

10.別構(gòu)酶有何特性?

參考答案:

一、選擇題

1、D 2、B  3、A  4、D 5、D 6、B  7、A

8、A  9、B  10、E   11、A   12、A   13、A   14、B 

15、B   16、E   17、A   18、E   19、D   20、B   21、A 

22、D   23、B   24、E   25、D   26、E   27、B   28、B 

29、D   30、B   31、C   32、C   33、C   34、A   35、B 

36、D   37、A   38、E   39、B   40、A  

二、填空題

1.溫度;pH;初

2.酸堿催化;共價催化;鄰近定向效應;分子張力的形成;低介電區(qū)的形成

3.酶蛋白;輔助因子

4.底物;選擇性;立體異構(gòu)專一性;絕對專一性;相對專性

5.立體異構(gòu)

6.功能;組成或結(jié)構(gòu)

7.四

8.對氨基苯甲酸;競爭;二氫葉酸合成酶

9.影響酶和底物的基團解離;使酶變性

10.巰基(-SH)

11.NAD;四;M;H;五

12.通過誘導契合過程來降低反應的活化能

13.C;A

14.9

15.別構(gòu)酶;共價調(diào)節(jié)酶

16.磷酸基團轉(zhuǎn)移并伴隨能量轉(zhuǎn)移反應

17. [S],[E],pH,溫度,激活劑,抑制劑

18.氧化還原酶類;移換酶類;水解酶類;裂合酶類;異構(gòu)酶類;合成酶類

19.鐘罩形;酶在最適pH條件下活力最大,高于或低于最適pH時,酶活力均下降

20.濃縮低溫保存;冰凍干燥保存

21.結(jié)構(gòu)專一性和立體異構(gòu)專一性

22. 同促效應;異促效應;正協(xié)同效應;負協(xié)同效應

三、是非判斷題

1.錯   2.對   3.錯   4.對   5.對   6.錯   7.對8.錯 9.對   10.對  11.錯  12.錯 13.對  14.對

15.錯  16.錯  17.錯  18.對  19.對  20.錯 

四、名詞解釋題

1.全酶

是酶的一種,由酶蛋白和輔助因子構(gòu)成的復合物稱為全酶。

2.酶的輔助因子

構(gòu)成全酶的一個組分,主要包括金屬離子及水分子有機化合物,主要作用是在酶促反應中運輸轉(zhuǎn)移電子、原子或某些功能基的作用。

3.輔酶的輔基

大多數(shù)情況下,可通過透析或其他物理方法從全酶中除去,與酶蛋白結(jié)合松弛的輔助因子叫輔酶。以共價健和酶蛋白牢固結(jié)合,不易用透析等方法除去的輔助因子叫輔基。二者的區(qū)別只在于與酶蛋白結(jié)合的牢固程度不同,無嚴格絕對的界限。

4.酶活力

也稱酶活性 ,指酶催化一定化學反應的能力,可用在一定條件下,它所催化的某一化學反應的速度表示。單位:濃度/單位時間。

5.酶的活力單位(U)

酶活力的度量單位。1961年國際酶學委員會規(guī)定:1個酶活力單位是指特定條件下,在1min內(nèi)能轉(zhuǎn)化1μmol底物的酶量,特定條件:溫度25℃,其他條件采用最適,另外也存在人們普通采用的其他酶活力單位。

6.酶的比活力

即酶含量的多少,定為每毫克酶蛋白所具有的酶的活力單位,一般用U/mg蛋白表示。

7.酶的轉(zhuǎn)換數(shù):Kcat

Kcat指每秒鐘每個酶分子轉(zhuǎn)換底物的微摩爾數(shù),代表酶的催化效率。

8.米氏常數(shù)Km

米氏常數(shù)Km:是米氏酶的特征常數(shù)之一。在反應中Km=(K2+K3)/K1,Km值的物理意義在于它是當酶促反應速度達到最大反應速度一半時的底物濃度。單位是:mol/L等。

9.激活劑

凡能提高酶活性的物質(zhì)均稱為激活劑。其中大部分為離子或簡單的有機化合物,另外還有對酶原起激活作用的具有蛋白質(zhì)性質(zhì)的大分子物質(zhì)。

10.抑制劑

能使酶分子上的某些必需基團(主要指酶活性中心上的一些基團)發(fā)生變化,從而引起酶活力下降,甚至喪失,致使酶反應速度降低的物質(zhì)。

11.不可逆抑制作用與可逆抑制作用

前者是某些抑制劑通常以共價鍵與酶蛋白中的基結(jié)合,而使酶失活,不能用透析、超濾等物理方法除去的抑制作用。后者則指抑制劑以非共價鍵與酶蛋白中的基團結(jié)合,可用透析等物理方法除去而使酶重新恢復活性。

12.競爭性抑制作用

競爭性抑制劑因具有與底物相似的結(jié)構(gòu)所以與底物競爭酶的活性中心,與酶形成可逆的EI復合物,而使EI不能與S結(jié)合,從而降低酶反應速度的可逆抑制作用。這種抑制作用可通過增加底物濃度來解除。

13.非競爭性抑制作用

非競爭性抑制劑與酶活性中心以外的基團結(jié)合,形成EI或ESI復合物,從而不能進一步形成E和P,因此使酶反應速度降低的可逆抑制作用,不能通過增加底物濃度的方法解除。

14.酶的專一性

即特異性,是指酶催化特定的底物發(fā)生一定的化學反應生成特定產(chǎn)物的特性。

15.酶的活性中心

指在一級結(jié)構(gòu)上可能相距甚遠,甚至位于不同肽鏈上的少數(shù)幾個氨基酸殘基或這些殘基上的基團通過肽鏈的盤繞折疊而在三維結(jié)構(gòu)上相互靠近,形成一個能與底物結(jié)合并催化其形成產(chǎn)物的位于酶蛋白表面的特化的空間區(qū)域。對需要輔酶的酶來說,輔酶分子 或其上的某一部分結(jié)構(gòu)常是活性中心的組成部分。

16.多酶體系

在細胞內(nèi)的某一代謝過程中,由幾個酶形成的反應鏈體系,稱為多酶體系。一般分為可溶性的、結(jié)構(gòu)化的和在細胞結(jié)構(gòu)上有定位關(guān)系的三種類型。

17.調(diào)節(jié)酶

在多酶體系中某些酶因其本身活性受到嚴格的調(diào)節(jié)控制從而對代謝反應起調(diào)節(jié)作用,此類酶統(tǒng)稱為調(diào)節(jié)酶。

18.別構(gòu)效應

調(diào)節(jié)物(或效應物)與別構(gòu)酶酶分子的別構(gòu)中心結(jié)合后,誘導出或穩(wěn)定住酶分子的某種構(gòu)象,使酶活性中心對底物的結(jié)合與催化作用受到影響,從而調(diào)節(jié)酶的反應速度及代謝過程,此效應稱為酶的別構(gòu)效應。

19.別構(gòu)酶

一種一般具多個亞基,在結(jié)構(gòu)上除具有酶的活性中心外,還具有可結(jié)合調(diào)節(jié)物的別構(gòu)中心的酶,活性中心負責酶對底物的結(jié)合與催化,別構(gòu)中心負責調(diào)節(jié)酶反應速度。

20.酶原激活

某些酶先以無活性的酶原形式合成及分泌,然后在到達作用部位時由另外的物質(zhì)作用,使其失去部分肽段從而形成或暴露活性中心形成有活性的酶分子的過程。如胃蛋白酶原是無活性的,它在胃液中經(jīng)胃酸的作用或有活性的胃蛋白酶的作用變成有活性的胃蛋白酶分子。

21.寡聚酶

由兩個或兩個以上亞基組成的酶分子,相對分子質(zhì)量一般從35000到幾百萬以上的酶。

22.同工酶

指催化同一種化學反應,而其酶蛋白本身的分子結(jié)構(gòu)組成及理化性質(zhì)有所不同的一組酶。

23.誘導酶

指當生物體或細胞中加入特定誘導物后,而誘導產(chǎn)生的酶,稱為誘導酶。它的含量要誘導物誘導下顯著增高,這種誘導物往往是該酶的底物或底物類似物。

五、問答及計算題

1.在酶的純化過程中通常會丟失一些活力,但偶爾亦可能在某一純化步驟中酶活力可超過100%,產(chǎn)生這種活力增高的原因是什么?

答:在酶的純化過程中,如果某一純化步驟中酶活力超過了100%,則很有可能是由于此酶的激活劑(包括別構(gòu)激活劑)的加入或抑制劑的丟失所造成的。這些激活劑或抑制劑你可能原先并不知道。

2.試述使用酶作催化劑的優(yōu)缺點。

答:優(yōu)點:①專一性高,副反應很少,后處理容易。

②催化效率高,酶用量少。

③反應條件溫和,可以在近中性的水溶液中進行反應,不需要高溫、高壓。

④酶的催化活性可以進行人工控制

缺點:①酶易失活,酶反應的溫度、pH、離子強度等要很好控制。

②酶不易得到,價格昂貴。

③酶不易保存。

3.如果你從刀豆中得到了一種物質(zhì),很可能是脲酶,你怎樣確定它是蛋白質(zhì),如何判斷它是否是酶?

答:第一步:首先判斷此物質(zhì)是否是蛋白質(zhì),如用雙縮脲反應或其他蛋白質(zhì)顯色反應來進行鑒定。另外也可以用酸或堿水解,同時用甲醛滴定法來檢測水解程度(此物質(zhì)若是蛋白質(zhì)則應有蛋白質(zhì)的顯色反應,酸堿水解時游離氨基酸的含量隨時間而升高)。

第二步:將此蛋白質(zhì)加入到含有尿素的緩沖體系中進行催化反應,用奈氏試劑檢測是否有氨的生成。將此蛋白質(zhì)加熱后再作此反應,檢測是否還有氨的生成(此蛋白質(zhì)若是脲酶則應有氨的生成。將此蛋白質(zhì)加熱后再作此反應,檢測是否還有氨的生成(此蛋白質(zhì)若是脲酶則應有氨的生成,而蛋白質(zhì)加熱后則不再有氨的生成)。

4.試簡述Km的意義及應用。

答:Km值是當酶促反應速度達到最大反應速度一半時的底物濃度。首先當Km值近似等于K2/K1時,它代表了酶與底物的親和力的大。焕妹笇Σ煌孜锏牟煌Km值,我們可以找出酶的最適底物。其次,Km值是酶的一種特征性常數(shù);利用它我們可以判斷區(qū)分酶的種類。最后,利用Km值可以換算[S]與υ的關(guān)系。

5.當[S]=0.5Km ;[S]=4Km; [S]=9Km;[S]=99Km時,計算υ占Vmax的百分比。

答:33.3% Vmax;80% Vmax;90% Vmax;99.01% Vmax。

6.某酶制劑2mL內(nèi)含脂肪10mg,糖20mg,蛋白質(zhì)25mg,其酶活力與市售酶商品(每克含2000酶活力單位)10mg相當,問酶制劑的比活力是多少?

答:比活力=總活力/mg蛋白

市售商品比活力為2000U/1000mg=2U/mg

商品酶總活力為10mg×2(U/mg)=20U

其比活力為:20U/25mg=0.8U/mg蛋白

7.酶定量測定中要控制哪些條件?為什么?

答:酶量不能用重量或濃度表示,而用酶活力(單位)來表示。酶活力單位的定義是在一定條件下,一定時間內(nèi)將一定量的底物轉(zhuǎn)為產(chǎn)物的酶量定為一個單位。酶活力測定可以測定底物的單位時間消耗量,更常用的是產(chǎn)物的單位時間的產(chǎn)量,測定結(jié)果是否真實反映酶活力與測定時的酶促反應條件是否適宜有關(guān)。

①對pH的要求,同一種酶在不同的pH下測得的反應速度不同,最適pH時酶的活力最大。pH之所以影響酶活力是因為酶是蛋白質(zhì),過酸過堿都會使酶變性,pH既影響酶活性中心基團的解離狀態(tài),又影響底物的解離,從而影響催化活性,最適pH能保證酶本身的穩(wěn)定性及催化活性。但酶的最適pH不是一個特征常數(shù),它因不同的的酶、底物、反應類型及緩沖液成分而不同。

②對溫度的要求。酶對溫度最敏感,但一般不在酶活性最大的最適溫度下進行,這是因為測定酶活力需要一定時間,而在最適溫度下,酶的穩(wěn)定性差,很短時間內(nèi)就會變性,因此,通常在20~50℃測定,且因酶的Q10在1~2,每改變1,反應速度就差10%,所以應把溫度控制在正負0.1℃的范圍內(nèi)。

③對底物濃度的要求,要求底物濃度大大超過酶濃度,使酶達到飽和從而達到最大速度。

④對酶濃度的要求,在測定酶活力時,要求酶濃度遠小于底物濃度,從而保證酶促反應速度與酶濃度成正比,這是測定酶活力的依據(jù)。

⑤對反應時間則要求測定反應初速度,測定酶活力要求時間越短越好,一般反應恰當?shù)某潭仁侵傅孜餄舛认牟怀^5%,以保證酶活力與速度成正比的直線關(guān)系。這是因為隨時間的延長產(chǎn)物積累,加速了逆反應,酶活性穩(wěn)定下降,底物濃度降低。

8.何謂米氏常數(shù),它的意義是什么?

答: ①米氏常數(shù)(Km值)是酶促反應動力學中間產(chǎn)物理論中的一個常數(shù),根據(jù)中間產(chǎn)物酶促反應動力學原理,酶促反應過程可作如下表達  ,1961年國際酶學委員會規(guī)定:修改后的米氏常數(shù)為上式三個解離常數(shù)的復合函數(shù),即Km=(K2+K3)/K1。因此Km可看作是ES形成和解離趨勢的代表。在特殊情況下,Km在數(shù)值上等于酶促反應速度達到Vmax/2時的[S],單位mol/L。Km值在K3<<K2時,與K3涵義相同。

②Km的意義:Km是酶的特征常數(shù),即當?shù)孜镆欢ǎ琾H溫度和離子強度等因素不變時,Km具常數(shù)意義,其值一般在10-6至10-2的數(shù)量級范圍內(nèi),Km是一種酶針對一種底物及化學反應而言的,Km在酶學及化謝中具重要意義,可利用實驗數(shù)據(jù)對下列方面進行探討。

a.在測酶活力時,如果要使測得的初速度基本接近Vmax,可根據(jù)已知Km求出應加入的底物的合理濃度,一般[S]至少為Km值的10倍以上,反過來,根據(jù)[S]與Km的倍數(shù)關(guān)系,可以計算出在某一底物濃度時的反應速度,如[S]=3Km時υ=0.75Vmax。

b.Km值在特殊情況下υ=Vmax/2時,等于[S],單位也同[S]一樣,這反映了Km的物理意義,又因酶的催化活性與酶的活性中心相一致,所以Km可視為酶的活性中心被底物占據(jù)一半時所需的[S],當Km已知時,任何[S]時酶活性中心被底物飽和的分數(shù)fES=υ/Vmax=[S]/(Km+[S])。

c.Km(或1/Km)大小,能反應酶與底物和親和關(guān)系,1/Km愈小,酶與底物親和力愈小,反之愈大。在一些專一性較差的酶中,常有幾個底物,也就有幾個Km,根據(jù)1/Km的大小,可判斷1/Km最大的那個底物是此酶的天然最適底物,而酶即根據(jù)天然底物命名。同理,根據(jù)Km值反映出的酶與底物的親和力,可以鑒別不同來源的同工酶是原級還是次級同工酶。次級同工酶對同一底物的Km往往是不同的,而原級同工酶對同一底物的Km常是相同的。

d.了解酶的Km及其底物在細胞內(nèi)的濃度可推知該酶在細胞內(nèi)是否受到底物濃度的調(diào)節(jié),如Km值遠低于胞內(nèi)[S](10倍以上),說明該細胞常處于底物飽和狀態(tài),稍變化的[S]不會引起反應速度有意義的改變,反之,Km>[S]則酶促反應速度對[S]十分敏感。

e.催化可逆反應的酶,對正逆反應底物的Km往往不同,Km測定差別可以推測主要催化方向及其生理意義。

f.當一系列不同酶催化一個連鎖反應時,如已確定Km值及相應底物濃度,可有助于了解限速步驟。

g.測定不同抑制劑對某個酶的KmVmax的影響,可區(qū)別抑制劑是競爭性的還是非競爭性的抑制劑。

9.米氏方程的實際意義和用途是什么?它有什么局限性?

答:①米氏方程是根據(jù)中間產(chǎn)物學說推導出酶促反應中的[S]與υ關(guān)系的數(shù)學式,它反應了[S]與υ之間的定量關(guān)系,可以根據(jù)其中的Km對酶進行一系列研究(參閱上題),另外將米氏方程的1/υ對1/[S]作圖,可直接從圖中求出VmaxKm;將米氏方程變?yōu)榱耍é?Vmax)=-υKm時,與(χ-α)(y + b)=K的典型雙曲線方程一致,因此公式推導和實驗得到的[S]對υ的曲線完全相同,給中間復合物理論一個有力的證據(jù)。

②局限性:米氏方程假定形成一個中間復合物因而其動力學只適合單底物反應,對實際存在的多底物、多產(chǎn)物的酶促反應均不適用;對體內(nèi)的多酶體系催化的反應過程也不能很好解釋;在一些變構(gòu)酶催化的反應中表現(xiàn)出的協(xié)同效應也與米氏方程表示的[S]與υ的關(guān)系不大相符。

10.別構(gòu)酶有何特性?

答:①變構(gòu)酶一般都含2個以上亞基,亞基在結(jié)構(gòu)上及功能上可相同或不同。

②變構(gòu)酶的分子中一般有兩種與功能相關(guān)的部位,即調(diào)節(jié)部隊位和催化部位,二者在空間上分開,可在同一亞基或不同亞基上。

③每個酶分子可結(jié)合一個以上的配體(包括底物,效應劑,激活劑,抑制劑),理論上結(jié)合底物和效應劑的最大數(shù)目同分別與催化部位的調(diào)節(jié)部位數(shù)目一致。

④配體和酶蛋白的不同部位相結(jié)合時,可在底物-底物,效應劑-底物和效應劑-效應劑之間發(fā)生協(xié)同效應,此效應可是正協(xié)同也可是負協(xié)同,其中同促效應以正協(xié)同居多。

⑤協(xié)同效應可用動力學圖來鑒別,可用協(xié)同系數(shù)大于1、小于1或等于1表示。

⑥別構(gòu)酶因其協(xié)同效應,因而動力學曲線為S線(正協(xié)同效應),而非雙曲線或是表觀雙曲線(負協(xié)同效應)不符合米氏方程。

⑦別構(gòu)酶出現(xiàn)協(xié)同效應的機制,可以是酶的配體結(jié)合引起酶分子空間構(gòu)象的改變,從而增加或降低了酶和下一分子配體的親和力。
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