生物化学 酶化学 老师拷过来的习题册

第三部分 酶、维生素及代谢调节（酶水平）

Ⅰ、内容提要

一、

酶——生物催化剂的特性

高效性、温和性、调节性、专一性（绝对专一性、相对专一性、立体专一性） 二、 酶的分类

1． 按组成分类：单纯蛋白酶、结合蛋白酶（辅基或辅酶） 2． 按Pr分子结构特点分类：单体酶、寡聚酶、多酶复合体 3． 国际酶学委员会分类 三、

酶的命名

习惯命名 国际系统命名法 四、 酶作用机制

1． 分子活化能与中间产物学说

2． 酶专一性作用机理：锁钥学说、诱导契合学说 3． 酶活性中心：催化部位和结合部位 4． 酶原激活作用

五、 影响酶促反应速度的因素

1． 底物浓度对酶促反应速度的影响：米氏方程 米氏常数 2． pH对酶促反应速度的影响：最适pH 3． 温度对酶促反应速度的影响：最适温度 4． 酶浓度对酶促反应速度的影响

5． 激活剂和抑制剂对酶促反应速度的影响：可逆性抑制与不可逆抑制，竞争性抑制与非竞争性抑制 六、

同工酶与变构酶

1． 变构酶的定义、特点 2． 同工酶的定义、应用

七、 酶活力

酶活力、酶活力单位（U katal）、比活力 八、

维生素及辅酶

TPPT、NAD+、NADP+、FAD、FMN、辅酶A、FH4、生物素 磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺 九、酶水平的代谢调节

1． 酶活性调节：反馈控制、共价修饰调节（糖原磷酸化酶）、酶原激活 2． 酶含量调节：乳糖操纵子学说

1

Ⅱ、习题

一、 名词

单体酶 寡聚酶 多酶复合体 酶活性中心 酶活力 比活力 Km值 变构酶 同工酶 酶活力单位 失活作用 酶原 别构效应 顺序反馈抑制 协同反馈抑制 累积反馈抑制 抑制作用 二、 符号

CoA-SH NAD+ 及NADP+ FAD及FMN CoQ TPP THFA(或FH4) Cyt 三、

填空

1．T. Cech从自我剪切的RNA中发现了具有催化活性RNA，称为 ，这是对酶的概念的重要发展。

2．酶具有 、 、 和 等催化特点。

3．从酶Pr结构上看，仅具有三级结构的酶为 ，具有四级结构的酶为 ，而在系列反应中催化一组多个反应的酶称为 。 4．结合酶由Pr部分和非Pr部分组成，非Pr部分为活性中心的一部分，统称为 ，其中与酶Pr结合紧密，不能用透析法除去的称为 ，而结合不紧密，可用透析法除去的称为 。

5．酶活性中心由 部位和 部位组成，前者与酶的 有关，而后者与 有关，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 组成。

6．酶与底物结合的重要作用力是 、 、 。 7．据酶对底物选择的严格程度不同，可将酶的专一性分为 、 、 三大类。

8．精氨酸酶只对L-Arg作用，不能对D-Arg作用，是因为这种酶具有 专一性。

9．为准确测定酶活力，要求酶促反应必须在 、 和 条件下进行。

10．丙二酸和戊二酸都是琥珀酸脱氢酶的 抑制剂。

11．酶反应速度可用单位时间内 或 来表示，但从测定准确性上来看，以 为好。

12．某些调节酶V对[S]作图时形成 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。

13．黄酶是一类含有 的酶，也是一类 ，其辅基为 和 。

14．激酶催化ATP上的磷酸基团转移到底物上，从而使底物 ，此反应一般要求 激活。

15．转氨酶的辅因子为 即维生素 ，其有三种形式，

2

分别为 、 、 。其中 在氨基酸代谢中非常重要，是 、 和 的辅酶。

16．叶酸以其还原性产物起辅酶的作用，它有 和 两种还原形式，后者的功能是作为 的载体。

17．琥珀酸脱氢酶中含 辅基，它由维生素 参与组成。辅因子中含有这种成分的酶通称 。

18．pH对酶活力的动力学曲线为 ，其原因可能为不同的pH影响 、 和 。

19．若一个酶有多个底物，判断其最适底物要根据酶底物的 值大小。

20．生物素是 酶的辅基。

21．变构酶的两个中心部位是 和 。

22．竞争性抑制使Vmax ,Km ，非竞争性抑制使Vmax Km 。

23．酶降低活化能的主要方式是 。

24．酶含量的调节包括 和 。 25

．

酶

活

性

的

调

节

主

要

包

括 、 、 、 。

26．操纵子模型包括 、 、 。

27．乳糖操纵子主要控制三种酶的合成，这三种酶分别是 、 、 。

28．阻遏物是由 基因控制转录产生的一种蛋白质。

29．原核细胞酶的合成速率主要在 水平进行调节。 30．许多代谢途径第一个酶是该途径的限速酶，终产物多是它的别构抑制剂，对它进行 ；底物多为其 。 31．胰高血糖素促进肝糖原降解的机制：激素与质膜上专一的 结

合，经由 激活质膜上的 ，催化ATP生成第二化使 cAMP激活 ，使 磷酸化而被激活，活化的磷酸化酶激酶催化 的磷酸化使之活化，活化的糖原磷酸化酶再催化糖原的降解。

32．生物体内的代谢调节在三种不同水平上进行即 、 和 。

33．连锁代谢反应中一个酶被激活后，连续地发生其它酶被激活，导致原始信号的放大，这样的连锁代谢反应系统，称为 系统。

34．真核细胞基因表达的调控是多极的，有 、 、 、

和 、 。

3

35．乳糖操纵子的启动，不仅需要有信号分子乳糖存在，而且培养基中不能

有 ，因为它的分解代谢产物会降低细胞中 的水平，而使 复合物不足，它是启动基因启动所不可缺少的 调节因子。

36．常见的脱氢酶的辅酶是 和 ，辅基是 和 。

37．酶分为六大类：1、 ；2、 ；3、 ；4、 ；5、 ；6、 。

38．酶与底物的亲和关系是以米氏常数为依据，用双倒数作图法求Km和Vmax时，横坐标为 ，纵坐标为 。

39．多酶体系中催化第一步反应的酶为 ，一般来说，它们是调

节酶。

40．乳酸脱氢酶是由 种 个亚基组成，体内有 种乳酸脱氢酶的同工酶，在临床诊断上有应用价值。

41．生物体内有一些起核苷酸衍生物可作为辅酶而起作用，如 、 、 、 等。

42．判断一个纯化酶方法优劣主要的依据是 和 。 43．磺胺药物抑制 酶，最后导致细菌生长繁殖的抑制。 44．许多核酸酶活性能被螯合剂如 所抑制，是因为 。 四、 选择题

1． 淀粉酶在E、C分类中属于：

A．氧化还原酶类 B．合成酶类 C．水解酶类 D．裂合酶类 2．酶在PI时

A．溶解度最小 B．溶解度最大 C．较难溶解 D．都不是

3．酶催化底物时主要是通过 加速化学反应的 A．升高温度 B．降低活性能 C．改变了pH D．都不是 4．米氏公式证明了 是正确的

A．诱导锲合学说 B．中间产物学说 C．锁钥学说 D．三点附着说 5．含有腺嘌呤核苷酸的辅酶是

A．NAD或NADP C．TPP B．FMN D．都不是 6．CoA-SH主要作用是

A．转酰基酶的辅酶 B．转氨酶的辅基 C．转-碳单位 D．转羧基酶的辅酶 7．含有生物素的酶有

4

A．丙酮酸脱氢酶 B．异柠檬酸脱氢酶 C．柠檬酸裂解酶 D．丙酮酸羧化酶 8．胰蛋白酶水解蛋白质多肽链中的：

A．His、Arg或Lys羧基形成的肽键 B．His、Gly羧基形成的肽键 C．Arg或Lys羧基形成的肽键 D．Phe或Trp羧基形成的肽键 9．下列酶哪些属于ECI类

A．醇脱氢酶 B．细胞色素氧化酶 C．胰蛋白酶 D．核糖核酸酶 10．下列有关酶性质的叙述哪一项是正确的 A．能使产物和底物的比值增高，使平衡常数增大 B．能加快化学反应达到平衡的速度 C．能提高反应所需的活化能

D．能改变反应的ΔG，从而加快反应

11．下列关于酶原激活方式的叙述哪一项是正确的 A．氢键断裂，酶分子的空间构象发生改变引起的 B．是由低活性的酶形式转变成高活性的酶形式 C．酶蛋白被修饰

D．部分肽键断裂，酶分子空间构象改变引起的 12．下列关于酶的活性中心的叙述哪项是正确的 A．所有的酶都有活性中心 B．所有的酶活性的中心都含有辅酶 C．所有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 13．Km值有关概念正确的是

A．同一种酶的各种同工酶Km值相同 B．是达到1/2Vmax的底物浓度

C．与底物性质无关

D．是达 到Vmax所必须的底物浓度的一半 14．反应速度为最大反应速度的80%时，Km等于：

A．0.4[S] B．1/2[S] C．0.8[S] D．1/4[S] 15．向酶促反应体系中增加酶的浓度时，可出现下列哪一种效应

A．不增加反应速度 B．1/[S]对1/V作图所得直线的斜率减少 C．Vmax保持不变 D．V达到1/2Vmax时的底物浓度增大 16．唾液淀粉酶经透析后，水解淀粉的能力显著降低，其原因是： A．酶Pr变性 B．失去了辅酶 C．失去了 Cl- D．酶含量显著减少 17．测定酶活性时要测定酶促反应的初速度，其目的是： A．为了提高测定的灵敏度 B．为了防止出现底物抑制

5

C．为了节约使用底物 D．使酶促反应速度与酶浓度成正比 18．下列对酶活力测定的描述哪一项是错误的

A．既可测定产物的生成量，又可测定底物的减少量 B．一般来说，测定产物的生成量比测定底物的减少量更准确 C．需最适pH、T D．与底物浓度无关

19．有关活性中心的论述不正确的是： A．活性中心是由几个AA残基组成

B．酶蛋白的构象与活性中心的形成有关

C．活性中心的构象与活性中心外的某些基团有关

D．活性中心的必需基团是保持活性中心特定构象的主要因素 20．下面有关活性中心的论述不正确的是： A．催化部位决定酶的活性

B．活性中心凹穴部分充满了水分子

C．活性中心的构象受作用的底物影响而变化

D．活性中心内的必需基团排列是特定的

21．在一些酶的提取制备荒，为了保持其活性常常需要加入巯基乙醇，其作用是保护活性中心，因为这种酶的活性中心往往含有：

A．羟基 B．巯基 C．咪唑基 D．羧基 22．酶蛋白变性后活性丧失，这是因为：

A．酶蛋白被水解成AA B．酶Pr高级结构破坏

C．失去酶活剂 D．活性中心构象改变

23．Pr的AA 残基中哪一种可发生磷酸化——去磷酸化反应，而使酶Pr激活和失活：

A．Asp B．Pro C．Ser D．Gly 24．下列哪个不是推导米氏方程的假设条件 A．测定速度为反应初速度，即S消耗<5%时的速度 B．[So]>>[E]

C．ES解离生成E+S的速度显著快于ES形成P+E的速度，或称之为快速平衡学说

D．当反应达到恒稳状态时，中间产物ES的形成速度不等于其解离速度 25．Km值有如下特点：

A．对于酶的最适底物其Km值最大 B．对于酶的最适底物其Km值最小 C．Km随酶的浓度增大而增大

D．Km随酶的浓度增大而减小

26．乳酸脱氢酶（LDH）是由两种不同的多肽链组成的四聚体，假定这些多肽链随机结合成酶，这种酶有多少种同工酶

6

A．2 B．3 C．4 D．5 27．在变构酶的协同模式假定中： A．变构酶都是寡聚体

B．每个亚基有一个催化部位和一个调节部位 C．亚基对底物的亲和力随亚基的构象状态而变化 D．一种状态跃迁到另一种状态需要所有亚基的变化 28．下列关于某种酶的同工酶的论述，哪些是正确的 A．它们由结构和性质不同的一组酶分子组成 B．它们有不同的底物专一性

C．它们对底物或辅助因子可表现出不同的Km值 D．它们一般表现出相同的电泳迁移率

29．指出下列有关限速酶论述哪个是错误的

A．催化代谢途径第一步反应的酶多为限速酶

B．代谢途径中相对活性最高的酶是限速酶，对整个代谢途径的流量起关键作用 C．分支代谢途径各分支的第一个酶经常是该分支的限速酶 D．限速酶常是受代谢物调节的别构酶

30．关于共价修饰调节酶下面哪个说法是错误的 A．共价修饰调节酶以活性和无活性两种形式存在 B．两种形式之间经由酶促共价修饰反应相互转变 C．经常受激素调节，伴有级联放大效应 D．是高等生物独有的代谢调节方式

31．下述对糖原磷酸化酶的阐述哪些是正确的

A．糖原磷酸化酶以低活性b和高活性a两种形式存在

B．磷酸化酶b经磷酸化酶激酶催化变为酶a，a形式由磷酸酶催化的去磷酸化反应又变成b形式

C．磷酸化反应发生在活性中心的丝氨酸残基上，从而改变了酶的活性 D．磷酸化作用和去磷酸化伴有四聚体解聚为二聚体和二聚体再缔合成四聚体 32．下列有关操纵子的论述哪个是错误的

A．操纵子是由启动基因、操纵基因与其所控制的一组功能上相关的结构基因组成的基因表达调控单位 B．操纵子不包括调节基因

C．代谢底物往往是该途径可诱导酶的诱导物；代谢终产物则往往是可阻遏酶的辅阻碍物

D．真核细胞的操纵子调控酶合成的诱导和阻遏现象 33．下述有关操纵基因的论述哪些是正确的 A．能专一地阻碍Pr结合

B．能与结构基因一起被转录但未被翻译 C．是RNA聚合酶识别和结合的部位

7

D．是诱导物或辅阻碍物的结合部位 34．对于调节基因下述哪些论述是对的 A．是编码阻遏Pr的结构基因

B．各种操纵子的调节基因都与启动基因相毗邻 C．调节基因是操纵子的组成部分

D．调节基因的表达另有专一的调控区 35．关于启动基因的下述论点哪些是错误的

A．启动基因是RNA聚合酶全酶识别并最先结合的一段DNA序列 B．启动基因是最先被RNA聚合酶转录的DNA序列 C．启动基因是DNA上富含A-T碱基对的部分 D．启动基因是引发DNA复制的特殊序列 36．以下有关阻遏蛋白的哪些论述是对的

A．阻遏Pr是调节基因表达的产物 B．可诱导操纵子的阻遏Pr具有直接与操纵基因结合的活性，与诱导物相互作用后丧失此种活性

C．可阻遏操纵子的阻遏Pr没有直接结合于操纵基因的活性，与辅阻遏物结合后才具有此种活性

D．阻遏Pr可与RNA聚合酶竞争同一结合部位 37．下列哪些酶属于共价修饰调节酶

A．丙酮酸脱羧酶 B．糖原磷酸化酶 C．大肠杆菌谷酰胺合成酶 D．胰凝乳蛋白酶 38．下列哪些酶属于别构酶

A．磷酸果糖激酶 B．丙酮酸激酶 C．乙酰辅酶A羧化酶 D．胰蛋白酶 39．操纵子调节系统属于哪一种水平的调节

A．复制水平的调控 B．转录水平的调控 C．转录后加工的调控 D．翻译水平的调控 40．胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶

A．结构上有很大的同源性，有相同的催化机制 B．都是外切酶

C．都含有金属离子 D．专一性相同

41．下列有关酶的概念哪一项是正确的 A．所有的蛋白质都有酶活性 B．其底物都是有机化合物

C．其催化活性都需要特异的辅助因子 D．对底物都有专一性

42．下列关于酶的叙述哪项是正确的

8

A．酶的最适pH随反应时间缩短而升高

B．有些酶有同工酶，它们的理化性质不同是因为酶活性中心的结构不同 C．不同的酶催化不同的反应是因为其辅酶不同 D．酶是高效催化剂，一般可用活力表示其含量

43．酶能加速化学反应的进行是由于哪一种效应

A．向反应体系提供能量 B．降低反应的自由能变化 C．降低反应的活化能 D．降低底物的能量水平 44．下列对同工酶的叙述哪项是正确的

A．是同一种属体内能催化相同的化学反应而一级结构不同的一组酶 B．是同一种属体内除用免疫学方法外，其他方法不能区分的一组酶 C．是具有相同氨基酸组成的一组酶

D．是只有一个氨基酸不同的单一多肽链组成的一组酶 45．下列关于同工酶概念的叙述哪一项是正确的 A．是结构相同而存在部位不同的一组酶

B．是催化相同的化学反应而酶的一级结构和理化性质不同的一组酶 C．是催化的反应及性质都相似而分布不同的一组酶 D．是催化相同反应的所有酶 46．能作为酶激活剂的物质有

A．激酶 B．金属离子 C．H+ D．酶本身 47．区别酶的竞争性抑制作用与非竞争性抑制作用可使用哪些方法 A．透析 B．比较Km与Vmax的变化

C．观察pH的影响 D．提高底物浓度观察酶反应速度的改变 48．下列哪些是酶的特征？ A．酶能增加它所催化的反应速度 B．对底物和所催化的反应都有专一性 C．分子量一般在5,000以上

D．大多数酶在中性pH附近活性最大 49．下列酶促反应的叙述哪些是正确的

A．底物浓度过量和不受限制时，反应速度与酶浓度成正比 B．底物浓度过量时，反应呈零级反应

C．底物浓度低时，反应速度与底物浓度成正比 D．底物浓度与酶浓度相等时可达最大反应速度 50．下列关于多酶复合体的叙述哪些是正确的 A．是结构化的多酶体系

B．鸟氨酸循环的酶系是一个典型的多酶复合体

C．只催化某一代谢途径中的几个连续反应，而不是全部反应 D．组成多酶复合体的各种酶是等比例的 51．对酶的抑制剂的叙述哪些是正确的

9

A．抑制程度与底物浓度无关时呈非竞争性抑制

B．与酶可逆结合的抑制均呈竞争性抑制

C．抑制程度取决于底物和抑制剂相对比例时呈竞争性抑制 D．与酶不可逆结合的抑制均呈非竞争性抑制 52．下列关于酶的竞争抑制作用的叙述哪些是正确的 A．抑制剂的结构与底物的结构相似 B．对Vmax无影响

C．增加底物浓度可减弱抑制剂的作用 D．使Km值变小

53．下列哪一项叙述符合“诱导契合”学说

A．酶与底物的关系有如锁和钥的关系

B．酶活性中心有可变性，在底物影响下空间构象发生一定的改变，才能与底物进行反应

C．底物的结构朝着适应活性中心方面改变

D．底物与酶的变构部位结合后，改变酶的构象，使之与底物相适应

54．如果一种酶遵循典型的米氏动力学，从速度对底物的双倒数图中，可以图解确定酶对底的米氏常数（Km）值为： A．曲线斜率

B．曲线在X轴上截距的绝对值

C．曲线在X轴上截距绝对值的倒数 D．曲线在Y轴上截距绝对值的倒数

55．一种酶的竞争性抑制有下面哪些动力学效应 A．不影响Vmax，而Km增大 B．不影响Vmax，而Km减小 C．不影响Km，而Vmax增大 D．不影响Km，而Vmax减小

56．大多数只具单条多肽链的酶活性可由V对[S]的双曲线来描述，可是很多调节酶的活性表现为一条依赖于底物浓度的S形曲线，底物浓度和反应速度间的这种S形关系表明：

A．此酶是聚合酶

B．酶在催化生成最终产物的过程中，必定催化若干独立的反应 C．一个底物分子的结合增强了酶继续结合底物的能力和酶活性 D．此酶催化反应比单体酶催化的反应慢 57．下面关于最适温度的论述，正确的是

A．温度远低于最适温度时，酶实际上处于失活状态，但未变性 B．最适温度是酶的特征常数 C．不同底物的最适温度不同

D．在最适温度以上，随温度增高，反应速度加快

10

9．以乳糖操纵子为例简述操纵子的作用机理。

10．举例说明同工酶存在的生物学意义？同工酶在哪些领域已得到应用。 11．绝大多数酶溶解在纯水中会失活，为什么？

12．测定酶活力时：（1）酶和底物为什么必须用缓冲液配制？（2）酶和底物先分别保温，然后混合，还是先混后合保温，为什么？

13．某酶的Km=2.4×10-4mol/l，在底物浓度为0.05mol/l时，该酶的反应速度为128μmol/min，求在底物浓度为6.3×103mol/l和1×10-4mol/l时该酶的反应速度分别是多少？

14．某酶的Km=1.0×10-5mol/l，当[S]=0.1mol/l时，V0=37μmol/min，然而当[S]=0.01mol/l时，V0仍然等于37μmol/min，用计算法说明为会么底物浓度相差10倍，反应速度却不变？

15．称取25mg蛋白酶粉配制成25ml酶液，从中取出0.1ml，以酪蛋白为底物用Folin-酚比色法测定酶活力，结果表明每小时产生1500μg酪氨酸，另取2ml酶液用凯氏定氮法测得蛋白氮为0.2mg，若以每分钟产生1μg酪氨酸的酶量为一个活力单位，求（1）1ml酶液中蛋白的含量及活力单位；（2）1g酶制剂的总蛋白含量及总活力；（3）酶的比活力。

16．用10种反应液测定酶活性[S]与V0的关系如下：

编号 [S]mol/l V0（μmol/min） 1 5×10-2 0.28 2 5×10-3 0.28 3 5×10-4 0.28 4 5×10-5 0.28 5 5×10-6 0.071 6 5×10-7 0.0096 (1) 该酶促反应的Vmax是多少？ (2) 该酶促反应的Km是多少？

(3) 这个反应遵守米氏动力学方程吗？

(4) [S]= 5×10-6 mol/l时，在反应最初5分钟内产生的总量是多少？ (5) 假如在反应液中浓度增加4倍，Km是多少？Vmax是多少？[S]= 5×10-6 mol/l时反应初速度是多少？

17．一引起酶的稀释液经激烈振荡会产生泡沫，此时，即使酶的分子量没有变化，一些酶也会失去活性，这是为什么？

18．对于变构酶来讲，加入低浓度的竞争性抑制剂，能起到激活作用，为什么？

19．试比较溶菌酶、羧肽酶A和胰凝乳蛋白酶 a. 在催化反应中，哪一个酶需要金属离子？ b.哪些酶是一条肽链？

c.哪一个酶会被DIPF迅速地失活？

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d.哪个酶被一种酶切割，其酶原形成有活性的酶？

20．米氏方程的实际意义和用途是什么？它有什么局限性？

21．在酶的纯化过程中通常会丢失一些活力，但偶尔也可能在某一纯化步骤中酶活得率可超过100%，产生这种活力增高的原因是什么？

22．如果你从刀豆中得到了一种物质，很可能是脲酶，你怎样确定它是蛋白质，如何判断它是否是酶？

23．某酶制剂的比活力为42单位1mg蛋白，每ml含12mg蛋白质，计算当底物浓度达到饱和时，1ml反应液中含：（1）20μl酶制剂；（2）5μl酶制剂时的反应初速度（单位为国际活力单位）；（3）该酶制剂在使用前是否需要稀释？

24．某酶制剂2ml内含脂肪10mg ，糖20 mg，蛋白质25mg，其酶活力与市售酶商品（每克含2000酶活力单位）10mg相当，问酶制剂的比活力是多少？

25．焦磷酸酶可以催化焦磷酸水解成磷酸，它的分子量为120000Da，由六个相同的亚基组成，纯酶的比活力为3600U/mg酶，它的一个酶活力单位（U）规定为：在标准的测定条件下，37℃，15分钟内水解10μmol焦磷酸所需要的酶量。问：

（1） 每mg酶在每秒钟内水解了多少摩尔底物？

（2） 每mg酶中有多少mol的活性中心？（假设每个亚基上有一个活性

中心）

（3） 酶的转换数是多少？

26．简要叙述原核生物基因表达的调节。

27．提纯醇脱氢酶，用55%饱和度的硫酸铵沉淀，沉淀溶解于水中，其蛋白质浓度为1.5g/L，500倍稀释后，取10μl酶溶液测定活性（总体积为3.0ml的pH9.2的缓冲液中，用过量的乙醇和NAD+，测定在340nm光吸收变化），初速度为0.11OD/min，硫酸铵沉淀后上请液的蛋白质浓度为2.0g/l，1000倍稀释后也取10μl溶液按上述方法测活，初速度为 0。08OD/min，计算两个组分的比活性（ε340（NADH-NAD+）=6.2×103mol/l），请你对该提纯步骤作出评价，上述的实验是否有不足之处？如果有，请你指出。

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Ⅲ、参考答案及要点

一、 名词解释

单体酶：由一条多肽链组成的酶。

寡聚酶：由两条或两条以上的多肽链组成的酶。

多酶复合体：由若干功能相关的酶相互嵌合而形成的复合体。

酶活性中心：酶分子中直接和底的结合，并催化底物发生化学反应的部位，称为酶活性中心，包括结合部位和催化部位两个部位。

酶活力：酶催化一定化学反应能力。

比活力：指每毫克蛋白所具有的酶活力。

Km值：当反应速度达到最大反应速度一半时的底物浓度，单位为mol/l。 变构酶：是一种调控酶，当专一性的代谢物与酶变构中心结合后，可诱导酶构象发生变化，使酶活性受到影响，从而酶促反应得到调控。

同工酶：催化同一化学反应，但其酶蛋白本身的分子结构、组成都有所不同的一组酶。

酶活力单位：是指在特定条件下，在1分钟内能转化 1μmol底物的酶量或是转化底物中1μmol的有关基因的酶量，称为1个酶活力单位。

失活作用：由于酶蛋白变性而导致的酶活性丧失作用。

酶原：生物体内合成的无活性的酶的前体。

别构效应：调节物与酶分了的变构中心结合，使酶的构象发生变化，从而使酶的催化活性受到影响。

顺序反馈抑制：A——→B——→C——→D

协同反馈抑制：A——→B——→C——→D

累积反馈抑制：A——→B——→C——→D

抑制作用：凡使酶活性降低但并不同引酶蛋白变性的作用 二、

符号

CoA-SH：辅酶A

NADP：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸 FMN：黄素单核苷酸

TPP：焦磷酸硫胺素

NAD+：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 FAD：黄素腺嘌呤二核苷酸 CoQ：辅酶Q FH4：四氢叶酸

18

三、 填空

1． Ribozyme

2． 高效性 专一性 易失活 可调控 3． 单体酶 寡聚酶 多酶复合体

4． 辅助因子 辅基 辅酶

5． 催化 底物结合 催化性 专一性 氨基酸残基侧链 6． 离子键 氢键 范德华力

7． 绝对专一性 相对专一性 立体异构专一性 8． 立体异构

9． 最适pH 最适T 足够的底物浓度 10．竞争性

11．底物消耗量 产物生成量 产物生成量 12．S型 协同 13．（VB2）黄素 氧化还原酶 FMN FAD 14．磷酸化 Mg2+

15．磷酸吡哆醛 B6 磷酸吡哆醛 磷酸吡哆胺 磷酸吡哆醇 磷酸吡哆醛 转氨作用 脱羧作用 消旋作用 16．DHFA THFA -碳单位

17．FAD VB2 黄素蛋白酶（或黄酶）

18．钟罩形 活性中心解离 底物解离 酶蛋白构象 19．K m

20．羧化

21．活性中心 变构中心 22．不变 增大 减小 不变

23．通过改变反应途径，使反应沿着一个低活化能的途径进行 24．酶合成速度的调节 酶降解速度的调节 25．酶原激活 级联放大 反馈抑制 酶分子修饰 26．启动基因 操纵基因 结构基因

27．β-半乳糖苷酶 乳糖透过酶 乳糖转乙酰酶 28．调节 29．转录

30．别构抑制剂 反馈抑制 别构激活剂

31．受体 G蛋白 腺苷酸环化酶 cAMP 蛋白激酶 磷酸化酶激酶 糖原磷酸化酶

32．细胞内调节 激素调节 神经调节

33．级联放大

34．转录前 转录水平 转录后 翻译水平 翻译后 35．葡萄糖 cAMP cAMP-CAP 正

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36．NAD+ NADP+ FAD FMN

37．氧化还原酶 转移酶 水解酶 裂合酶 异构酶 合成酶 38．1/[S] 1/V 39．限速酶（或关键酶）

40．NAD+ NADP+ FAD CoA 41．比活提高的倍数 活性回收率高低 42．二氢叶酸合成

43．EDTA 去除了酶所必需的镁离子 四、 选择题

C，A，B，B，A A，D，C，AB，B D，A，B，D，B C，D，D，D，B

B，B，C，D，B D，ABCD，AC，B，D ABD，D，A，AD，BCD ABC，ABC，ABC，B，A

D，D，C，A，B， ABCD，BD，ABCD，ABC，AC

AC，ABC，B，C，A C，A，C，B，B， B，D，C，D，D B，ABCD，A，B，B C，A，C，B，C B，B，C，B，B 五、 是非题

×××√√ √×√×× √×√√√ ××√×√ ×√×√× √×√×× ×××√√ √√√√× ×√××× √××√√ ×√××× ×√×√√ √×××× √×√√× 六、 问答题

1．（1）Km是酶的特征物理常数，利用它我们可以判断区分酶的种类。 （2）Km的倒数可近似地表示酶对底物亲和力的大小，1/Km越大，表明亲和力越大，利用酶对不同底物的不同Km值，我们可以找出酶的最适底物。

（3）利用Km值可以换算[S]与V的关系。 2．（1）变构酶都是寡聚酶。 （2）有两个中心：活性中心和变构中心。

（3）具有变构效应，是一种调控酶。

（4）速度与[S]的关系不遵循米氏方程，动力学曲线是S型曲线。 3．不可逆抑制作用：抑制剂以共价键与酶活性部位相结合而抑制酶的作用，这种抑制作用不能用透析的方法除去抑制剂而恢复酶活力。

可逆抑制作用：抑制剂以非共价键与酶结合，用透析法可以除去抑制剂，从而解除或减轻抑制作用，使酶全部恢复活力，又可分为竞争性和非竞争性抑制作用。

4．竞争性抑制作用：抑制剂与底物结构相似，可和底物竞争性地与酶结合，当抑制剂与酶结合后就妨碍了底物与酶的结合，减少了酶的作用机会，因而降低

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了酶活力。

特点：（1）抑制程度与[S]，[i]有关，当[S]>[i]时，酶与S结合，抑制程度弱，反之，则抑制程度强，因此，可利用增加[S]的方法，解除竞争性抑制作用。

（2）Vmax不变，Km 增大

（3）S与i结在酶的同一部位。

非竞争性抑制作用：抑制剂和底物可同时结合在酶的不同部位，即抑制剂与酶的结合，不妨碍酶再与底物结合，但所形成的酶—底物—抑制剂三元复合物不能发生反应。

特点：（1）i与S无竞争关系，抑制程度仅取决于[i]

（2）i与S结合在酶的不同部位

（3）Vmax变小，Km值不变

5．胰凝乳蛋白酶原是由245个氨基酸残基组成的单链蛋白，链内有五对二硫键。酶原经胰蛋白酶作用后，Arg15与Ile16间的肽键断裂，变为有活性的π-胰凝乳蛋白酶，后者自身作用，切除两个二肽（Ser14·Arg15及Thr147·Asn148）后得到稳定的α-胰凝乳蛋白酶，从单链变成由三条链组成的以二硫键相连的结构，使组成活性中心的基团在空间上相互靠近，形成了活性中心的能与特异底物结合的完整的疏水口袋。

6．酶促反应中，以底物生成量对时间作图，可见在开始一段时间，反应速度几乎维持恒定，但随时间延长，曲线斜率逐渐降低，其原因很多，如底物浓度降低，逆反应速度增大，产物抑制作用，酶本身由于时间过长而失活等。为了正确测定酶活力就必须排除这些因素的影响。故必须测定反应的初速度，也就是上述因素尚未起作用时的速度。

因为测定反应速度时，实验设计规定的底物浓度往往过量，底物减少量仅占总量一个极小部分，测定不易准确，而生成物从无到有，只要方法足够灵敏，就可准确测定。

7．由于其他的酶对其结构进行共价修饰，而使其在活性形式和非活性形式之间转变，这类酶被称为共价调节酶。

糖原磷酸化酶有磷酸化和脱磷酸化两种类型，脱磷酸化类型是无活性的糖原磷酸化酶（磷酸化酶b），它在蛋白激酶催化下，由ATP供给磷酸基团生成有活性的磷酸化酶（磷酸化酶a），后者经磷酸酶的水解可再生成无活性糖原磷酸化酶。

8．（1）酶活性调节：a. 酶原激活 b.反馈控制 c.共价修饰调节 （2）酶含量调节：a.酶合成速度调节 b.酶降解的调节 9．（1）操纵子是指DNA上控制蛋白质合成的功能单位，它由结构基因、操纵基因和启动子三部分组成。结构基因的功能是合成一种或几种功能相关的蛋白质，操纵基因的功能是控制结构基因转录，启动子是RNA聚合酶结合部位。 （2）乳糖操纵子模型：乳糖操纵子由调节基因子、操纵基因和结构基因Z（β-半乳糖苷酶）、Y（β-半乳糖透性酶）和A（β-半乳糖苷转乙酰酶）组成，

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当培养基中没有乳糖存在时，由调节基因表达产生的阻遏Pr与操纵基因结合，阻止结构基因表达。当培养基中有乳糖存在时，乳糖作为效应物与阻遏Pr结合，阻止阻遏Pr与操纵基因结合，结构基因得以表达，分解培养基中的乳糖供给细胞。

10．同工酶是指催化同种反应而结构不完全相同的酶。如乳酸脱氢酶有五种同工酶，分布在不同的组织和器官中，在不同的条件下，催化乳酸脱氢。同工酶在物质代谢中起调节作用，如在氨基酸的合成过程中，通常是几种氨基酸由同一起始物合成，合成反应的第一步都是共同的，由共同的酶催化，这种酶以及在分支途径起作用的酶常常存在着同工酶，它们受不同氨基酸的反馈调节，在生物的不同发育阶段，常有同工酶出现，这是基因表达的结果，适应不同发育阶段的需要。

应用：（1）代谢调节：同工酶调节原理已用于发酵工业生产。

（2）临床诊断：利用同工酶电泳图谱变化诊断机体是否发生病变。 （3）基因定位：利用染色体缺失材料分析同工酶，可确定其结构基因在染色体上的位置。

（4）系统分化与个体发育，比如个体发育的不同生育时期，形成的器官、组织特性不同，反映在分子水平上就有不同时期形成不同的同工酶。

（5）鉴别杂种和杂种优势：同工酶电泳图谱可用于鉴别杂种和分析杂种优势。

11．酶溶解在蒸馏水中：（1）不能为酶催化反应提供最适的pH环境，特别是当反应过程中，pH发生变化时，不能起缓冲作用；（2）在蒸馏水中蛋白质容易变性；（3）酶在净水溶液中缺乏必须的离子，且对温度变化敏感，所以对酶来说在蒸馏水中容易失活。

12．（1）缓冲液对反应液的pH有缓冲作用，酶和底物分别用缓冲溶液配制，可以保证在此pH条件下，酶和底物都处在反应的最佳状态；（2）先分别保温，再混合进行反应，如果先混合后保温就不能保证酶与底物在最适温度进行反应，在达到最适温度前的反应无法排除。所以在单位时间内，不能表现出酶的最大反应速度。

13．先求Vmax：

14．

15．（1）按规定：每分钟产生1μg酪氨酸的酶量为1个酶活力单位，1ml

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酶溶液中含有0.625mg蛋白：0.2×6.25/2=0.625mg。0.1ml酶液具有的活力单位是：1500/60=25活力单位。那么1ml酶液应用250个活力单位。

（2）1g酶制剂的总蛋白量=0.625×103=625mg

1g酶制剂的总活力=250×103=2.5×105单位 （3）比活力=250/0.625=400单位/mg蛋白质 16．（1）Vmax=0.25μmol/min

(2)对于一个服从米氏动力学的酶促反应选择一个小于Vmax的V值和[S]代入米氏方程，即可求出Km，如选V0=0.20μmol/min，[S]=5×10-5 mol/l，则 （3）检验该反应是否遵循米氏动力学，就看在一个较宽的[S]范围内V0与[S]的关系，若在不同的情况下均给相同的Km值，说明它遵循米氏动力学，经检验此反应是服从米氏动力学的。

（4）当[S]=2×10-3mol/l时，V0=Vmax=0.25μmol/min

产物有0.25μmol/min×5min=1.25μmol

（5）Km与酶的浓度无关，因而Km=1.25×10-5mol/l Vmax=K[E]，酶的浓度增加4倍，Vmax也增加4倍，故 Vmax=1.0μmol/min 当[S]=5.0×10-6mol/l时

V0= =0.28μmol/min

17．泡沫增加了溶液的表面积，同时也增加了酶分子处于表面的可能性。这样由于表面张力的作用而使酶的高级结构受到破坏，从而丧失活性。

18．当一个低浓度的竞争性抑制剂结合到一个变构酶的活性部位以后，可以增加底物与酶分子上其它部位结合的亲和力，通过这样的方法，竞争性抑制剂可以促进酶分了由不利于底物结合的状态向利于底物结合的状态转变，因此，酶的活性有所提高。

19．a.在催化反就中，羧肽酶A需要Zn2+参与 b.溶菌酶和羧肽酶A是一条肽链

c.胰凝乳蛋白酶催化中心有Ser残基，会被DIFP抑制

d.胰凝乳蛋白酶原在胰蛋白酶作用下形成有活性的胰凝乳蛋白酶 20．（1）米氏方程是根据中间产物学说推导出酶促反应中的[S]与V关系的数学表达式，它反应了[S]与V之间的定量关系，可以根据其中的Km对酶进行一系列研究；另外将米氏方程的1/V对1/[S]作图，可直接从图中求出Vmax及Km；由米氏方程推导出的[S]对V的曲线与实验中得到的曲线完全相同，给中间产物理论提供了一个有力的证据。

（2）局限性：米氏方程假定形成一个中间产物因而其动力学只适合单底物反应，对实际存在的多底物，多产物的酶促反应均不适应；对体内的多酶体系催化的反应过程也不能很好解释，在一些变构酶催化的反应中表现出的协同效应与米氏方程表示的[S]与V的关系不大相符。

21．在酶的纯化过程中，如果某一纯化步骤中酶活得率超过了100%，则很

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可能是由于此酶的激活剂（包括别构效应剂）的加入或抑制剂的丢失所造成的，这些激活剂或抑制剂你原先并不知道。

22．第一步：首先判断此物质是否是蛋白质，如用双缩脲反应或其它蛋白质显色反应来进行鉴定。另外也可以用酸或碱水解，同时用甲醛滴定法来检测水解程度。（此物质若是蛋白质则应有蛋白质的显色反应，酸碱水解时游离氨基酸的含量随时间而升高）

第二步：将此蛋白质加入到含有尿素的缓冲体系中进行催化反应，用奈氏试剂检测是否有氨的生成，将此蛋白质加热后再作此反应，检测是否还有氨的生成。（此蛋白质若是脲酶则应有氨的生成，而蛋白质加热后则不再有氨的生成）

23．每ml酶制剂含有42×12=504活力单位

（1）20μl酶制剂含有20×103×504=10.08活力单位 酶促反应速度为：10.08μmol/ml·min (2)5μl酶制剂含有5×103×504= 2.52活力单位 酶促反应速度为：2.52μmol/ml·min

(3)一般情况下，酶制剂都应当稀释，以便在适当的试验期间底物不被过分消耗，例如：10分钟内，1ml反应液内含5μl酶制剂，消耗的底物为： （2.52×10-6μmol/ml·min）×10分=2.52×10-2mol/l

因此，为了保证底物的消耗低于5%，必须使[S]>0.5mol/l，如此大的底物浓度实际上是很难达到的，所以酶制剂在使用前应当稀释。

24．比活力=总活力/mg蛋白

市售商品比活力为2000U/1000mg=2U/mg 商品酶总活力为10mg×2(U/mg)=20U 其比活力为：20U/25mg=0.8U/mg蛋白

25．（1）每个单位为10μmol，15分钟内1mg酶催化焦磷酸水解，速度为： (3600×10μmol)/15min =2400μmol/min

=2400μmol/60sec

=40μmol/sec=4×10-5 (mol/sec) (2)每mg酶中有酶分子的摩尔数： 0.001g/120000(酶分子量)=8.33×10-9mol =8.33nmol

由于每个酶分子含有6个亚基（6个活性中心），所以每mg酶中含有活性中心的mol数为：

8.33×10-9mol×6=5×10-8mol

(3)酶的转换数指“分子活力”或“摩尔活力”，即在最适条件下每摩尔酶每分钟转换的底物摩尔数。对于多亚基（多活性中心）酶则为每摩尔活性中心在最适条件下每分钟转换底物的摩尔数，即：

Kcat=2400×10-6/(5×10-8)=48000(min-1)

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26．原核生物基因表达调节的机制，可以用Jacob和Monod提出的操纵子学说来解释。以乳糖操纵子为代表说明分解代谢的调节基因、操纵基因和结构基因Z（β-半乳糖苷酶）、Y（β-半乳糖透性酶）和A（β-半乳糖苷转乙酰酶）组成，当培养基中没有乳糖存在时，由调节基因表达产生的阻遏蛋白与操纵基因结合，阻止结构基因表达。当培养基中有乳糖存在时，乳糖作为效应物与阻遏蛋白结合，阻止阻遏蛋白与操纵基因结合，结构基因得以表达，分解培养基中的乳糖供给细胞。氨基酸合成的操纵子，如色氨酸操纵子，当细胞中色氨酸过量时，由调节基因表达产生的阻遏蛋白与色氨酸结合成为有活性的阻遏蛋白，与操纵基因结合，阻止结构基因表达。此外，在转录水平上还存在“衰减子”用来终止和衰减转录作用，从而阻止基因表达。

27．标准的酶活力单位U以μmol/min表示，用初速度除以ε340，乘以稀释倍数和测活力时体积比（10μl至3ml），即为样品中的酶活力。沉淀溶解液和硫酸铵沉淀后的上清液的酶活力分别为0.11×500×300/0.2=2661和0.08×100×300/6.2=3871U/ml，比活的单位是U/mg蛋白质。由此可求得沉淀溶解液和硫酸铵沉淀后的上清液的比活分别为1774和1936U/mg。

根据活力测定，可认为55%饱和度的硫酸铵沉淀，并没有提高酶的比活，即纯化实验是失败的。而且在所得的两个级分中酶的含量几乎相当，沉淀后的上清液中略多些。这一实验的设计比较粗糙，应该使用分级沉淀的方法。例如可先用30%饱和度的硫酸铵沉淀，再在上清液中加入固体硫酸铵，提高硫酸铵的浓度到65%，更为合适的方法是进行预测试验，分别取得20%、20~40%、40~65%不同饱和度的沉淀，对各级分别测定酶的比活。根据不同级分的比活再修改沉淀所用的硫酸铵的饱和度。

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