生物化学习题及答案-酶.doc

酶（一）名词解释1米氏常数（Km值）2底物专一性（substrate specificity）3辅基（prosthetic group）4单体酶（monomeric enzyme）5寡聚酶（oligomeric enzyme）6多酶体系（multienzyme system）7激活剂（activator）8抑制剂（inhibitor inhibiton）9变构酶（allosteric enzyme）10同工酶（isozyme）11诱导酶（induced enzyme）12酶原（zymogen）13酶的比活力（enzymatic compare energy）14活性中心（active center）（二）英文缩写符号1NAD+（nicotinamide adenine dinucleotide） 2FAD（flavin adenine dinucleotide）3THFA（tetrahydrofolic acid）4NADP+（nicotinamide adenine dinucleotide phosphate）5FMN（flavin mononucleotide）6CoA（coenzyme A）7ACP（acyl carrier protein） 8BCCP（biotin carboxyl carrier protein）9PLP（pyridoxal phosphate）（三）填空题1酶是 产生的，具有催化活性的 。2酶具有 、 、 和 等催化特点。3影响酶促反应速度的因素有 、 、 、 、 和 。4胰凝乳蛋白酶的活性中心主要含有 、 、和 基，三者构成一个氢键体系，使其中的 上的 成为强烈的亲核基团，此系统称为 系统或 。5与酶催化的高效率有关的因素有 、 、 、 、 等。6丙二酸和戊二酸都是琥珀酸脱氢酶的 抑制剂。7变构酶的特点是：（1） ，（2） ，它不符合一般的 ，当以V对S作图时，它表现出 型曲线，而非 曲线。它是 酶。8转氨酶的辅因子为 即维生素 。其有三种形式，分别为 、 、 ，其中 在氨基酸代谢中非常重要，是 、 和 的辅酶。9叶酸以其 起辅酶的作用，它有 和 两种还原形式，后者的功能作为 载体。10一条多肽链Asn-His-Lys-Asp-Phe-Glu-Ile-Arg-Glu-Tyr-Gly-Arg经胰蛋白酶水解可得到 个多肽。11全酶由 和 组成，在催化反应时，二者所起的作用不同，其中 决定酶的专一性和高效率， 起传递电子、原子或化学基团的作用。12辅助因子包括 、 和 等。其中 与酶蛋白结合紧密，需要 除去， 与酶蛋白结合疏松，可以用 除去。13TRCech和S.Alman因各自发现了 而共同获得1989年的诺贝尔奖（化学奖）。14根据国际系统分类法，所有的酶按所催化的化学反应的性质可分为六类 、 、 、 、 、 和 。15根据国际酶学委员会的规定，每一种酶都有一个唯一的编号。醇脱氢酶的编号是EC1.1.1.1，EC代表 ，4个数字分别代表 、 、 和 。16根据酶的专一性程度不同，酶的专一性可以分为 、 、 和 。 17酶的活性中心包括 和 两个功能部位，其中 直接与底物结合，决定酶的专一性， 是发生化学变化的部位，决定催化反应的性质。18酶活力是指 ，一般用 表示。19通常讨论酶促反应的反应速度时，指的是反应的 速度，即 时测得的反应速度。20解释别构酶作用机理的假说有 模型和 模型两种。21固定化酶的优点包括 ， ， 等。22pH值影响酶活力的原因可能有以下几方面：影响 ，影响 ，影响 。23温度对酶活力影响有以下两方面：一方面 ，另一方面 。24脲酶只作用于尿素，而不作用于其他任何底物，因此它具有 专一性；甘油激酶可以催化甘油磷酸化，仅生成甘油-1-磷酸一种底物，因此它具有 专一性。25酶促动力学的双倒数作图（Lineweaver-Burk作图法），得到的直线在横轴的截距为 ，纵轴上的截距为 。26磺胺类药物可以抑制 酶，从而抑制细菌生长繁殖。27判断一个纯化酶的方法优劣的主要依据是酶的 和 。28维生素是维持生物体正常生长所必需的一类_有机物质。主要作用是作为_的组分参与体内代谢。29根据维生素的_性质，可将维生素分为两类，即_和_。30维生素B1由_环与_环通过_相连，主要功能是以_形式，作为_和_的辅酶，转移二碳单位。31维生素B2的化学结构可以分为二部分，即_和_，其中_原子上可以加氢，因此有氧化型和还原型之分。32维生素B3由_与_通过_相连而成，可以与_，_和_共同组成辅酶_，作为各种_反应的辅酶，传递_。33维生素B5是_衍生物，有_，_两种形式，其辅酶形式是_与_，作为_酶的辅酶，起递_作用。34生物素可看作由_，_，_三部分组成，是_的辅酶，在_的固定中起重要的作用。35维生素B12是唯一含_的维生素，由_，_和氨基丙酸三部分组成，有多种辅酶形式。其中_是变位酶的辅酶，_是转甲基酶的辅酶。36维生素C是_的辅酶，另外还具有_作用等。（四）选择题1酶的活性中心是指：A酶分子上含有必需基团的肽段 B酶分子与底物结合的部位C酶分子与辅酶结合的部位 D酶分子发挥催化作用的关键性结构区E酶分子有丝氨酸残基、二硫键存在的区域2酶催化作用对能量的影响在于：A增加产物能量水平 B降低活化能 C降低反应物能量水平D降低反应的自由能 E增加活化能3竞争性抑制剂作用特点是：A与酶的底物竞争激活剂 B与酶的底物竞争酶的活性中心 C与酶的底物竞争酶的辅基 D与酶的底物竞争酶的必需基团； E与酶的底物竞争酶的变构剂4竞争性可逆抑制剂抑制程度与下列那种因素无关：A作用时间 B抑制剂浓度 C底物浓度D酶与抑制剂的亲和力的大小 E酶与底物的亲和力的大小5哪一种情况可用增加S的方法减轻抑制程度：A不可逆抑制作用 B竞争性可逆抑制作用 C非竞争性可逆抑制作用D反竞争性可逆抑制作用 E无法确定6酶的竞争性可逆抑制剂可以使：AVmax减小，Km减小 BVmax增加，Km增加 CVmax不变，Km增加 DVmax不变，Km减小 EVmax减小，Km增加7下列常见抑制剂中，除哪个外都是不可逆抑制剂：A 有机磷化合物 B 有机汞化合物 C 有机砷化合物 D 氰化物 E 磺胺类药物8酶的活化和去活化循环中，酶的磷酸化和去磷酸化位点通常在酶的哪一种氨基酸残基上：A天冬氨酸 脯氨酸 赖氨酸 D丝氨酸 甘氨酸9在生理条件下，下列哪种基团既可以作为H+的受体，也可以作为H+的供体：AHis的咪唑基 BLys的氨基 CArg的胍基DCys的巯基 ETrp的吲哚基10对于下列哪种抑制作用，抑制程度为50%时，I=Ki ：A不可逆抑制作用 B竞争性可逆抑制作用 C非竞争性可逆抑制作用 D反竞争性可逆抑制作用 E无法确定11下列辅酶中的哪个不是来自于维生素：ACoA BCoQ CPLP DFH2EFMN12下列叙述中哪一种是正确的：A所有的辅酶都包含维生素组分 B所有的维生素都可以作为辅酶或辅酶的组分C所有的B族维生素都可以作为辅酶或辅酶的组分D只有B族维生素可以作为辅酶或辅酶的组分13多食糖类需补充：A维生素B1 B维生素B2 C维生素B5 D维生素B6 E维生素B714多食肉类，需补充：A维生素B1 B维生素B2 C维生素B5 D维生素B6 E维生素B715以玉米为主食，容易导致下列哪种维生素的缺乏：A维生素B1 B维生素B2 C维生素B5 D维生素B6 E维生素B716下列化合物中除哪个外，常作为能量合剂使用：ACoA BATP C胰岛素 D生物素17下列化合物中哪个不含环状结构：A叶酸 B泛酸 C烟酸 D生物素 E核黄素18下列化合物中哪个不含腺苷酸组分：ACoA BFMN CFAD DNAD+ ENADP+19需要维生素B6作为辅酶的氨基酸反应有：A成盐、成酯和转氨 B成酰氯反应 C烷基化反应 D成酯、转氨和脱羧 E转氨、脱羧和消旋（五）是非判断题（ ）1酶促反应的初速度与底物浓度无关。 （ ）2当底物处于饱和水平时，酶促反应的速度与酶浓度成正比。 （ ）3某些酶的Km由于代谢产物存在而发生改变，而这些代谢产物在结构上与底物无关。（ ）4某些调节酶的V-S的S形曲线表明，酶与少量底物的结合增加了酶对后续底物分子的亲和力。（ ）5测定酶活力时，底物浓度不必大于酶浓度。（ ）6测定酶活力时，一般测定产物生成量比测定底物消耗量更为准确。（ ）7在非竞争性抑制剂存在下，加入足量的底物，酶促的反应能够达到正常Vmax。（ ）8碘乙酸因可与活性中心-SH以共价键结合而抑制巯基酶，而使糖酵解途径受阻。（ ）9诱导酶是指当细胞加入特定诱导物后，诱导产生的酶，这种诱导物往往是该酶的产物。（ ）10酶可以促成化学反应向正反应方向转移。（ ）11对于可逆反应而言，酶既可以改变正反应速度，也可以改变逆反应速度。（ ）12酶只能改变化学反应的活化能而不能改变化学反应的平衡常数。（ ）13酶活力的测定实际上就是酶的定量测定。（ ）14从鼠脑分离的己糖激酶可以作用于葡萄糖（Km=610-6mol/L）或果糖（Km=210-3mol/L），则己糖激酶对果糖的亲和力更高。（ ）15Km是酶的特征常数，只与酶的性质有关，与酶浓度无关（ ）16Km是酶的特征常数，在任何条件下，Km是常数。（ ）17Km是酶的特征常数，只与酶的性质有关，与酶的底物无关。（ ）18一种酶有几种底物就有几种Km值。（ ）19当SKm时， V趋向于Vmax，此时只有通过增加E来增加V。（ ）20酶的最适pH值是一个常数，每一种酶只有一个确定的最适pH值。（ ）21酶的最适温度与酶的作用时间有关，作用时间长，则最适温度高，作用时间短，则最适温度低。（ ）22金属离子作为酶的激活剂，有的可以相互取代，有的可以相互拮抗。（ ）23增加不可逆抑制剂的浓度，可以实现酶活性的完全抑制。（ ）24竞争性可逆抑制剂一定与酶的底物结合在酶的同一部位。（ ）25由1g粗酶制剂经纯化后得到10mg电泳纯的酶制剂，那么酶的比活较原来提高了100倍。（ ）26酶反应的最适pH值只取决于酶蛋白本身的结构。（ ）27所有B族维生素都是杂环化合物。（ ）28B族维生素都可以作为辅酶的组分参与代谢。（ ）29脂溶性维生素都不能作为辅酶参与代谢。（ ）30除了动物外，其他生物包括植物、微生物的生长也有需要维生素的现象。（ ）31植物的某些器官可以自行合成某些维生素，并供给植物整体生长所需。（ ）32维生素E不容易被氧化，因此可做抗氧化剂。（六）问答题及计算题1怎样证明酶是蛋白质？2简述酶作为生物催化剂与一般化学催化剂的共性及其个性？3简述Cech及Altman是如何发现具有催化活性的RNA的？4试指出下列每种酶具有哪种类型的专一性？（1）脲酶（只催化尿素NH2CONH2的水解，但不能作用于NH2CONHCH3）；（2）-D-葡萄糖苷酶（只作用于-D-葡萄糖形成的各种糖甘，但不能作用于其他的糖苷，例如果糖苷）；（3）酯酶（作用于R1COOR2的水解反应）；（4）L-氨基酸氧化酶（只作用于L-氨基酸，而不能作用于D-氨基酸）；（5）反丁烯二酸水合酶只作用于反丁烯二酸（延胡索酸），而不能作用于顺丁烯二酸（马来酸）；（6）甘油激酶（催化甘油磷酸化，生成甘油-1-磷酸）。5称取25mg蛋白酶配成25mL溶液，取2mL溶液测得含蛋白氮0.2mg，另取0.1mL溶液测酶活力，结果每小时可以水解酪蛋白产生1500g酪氨酸，假定1个酶活力单位定义为每分钟产生1g酪氨酸的酶量，请计算：（1）酶溶液的蛋白浓度及比活。（2）每克纯酶制剂的总蛋白含量及总活力。6Vmax与米氏常数可以通过作图法求得，试比较VS图，双倒数图，VV/S作图，S/VS作图及直接线性作图法求Vmax和Km的优缺点？7（1）为什么某些肠道寄生虫如蛔虫在体内不会被消化道内的胃蛋白酶、胰蛋白酶消化？ （2）为什么蚕豆必须煮熟后食用，否则容易引起不适？8使用下表数据，作图判断抑制剂类型（竞争性还是非竞争性可逆抑制剂）？S mmol/L 2.0 3.0 4.0 10.0 15.0每小时形成产物的量（mol） 13.9 17.9 21.3 31.3 37.0（没有抑制剂） 每小时形成产物的量（mol） 8.8 12.1 14.9 25.7 31.3（有抑制剂） 9甘油醛-3-磷酸脱氢酶（Mr 150 000）的活性位点有一个Cys残基，假定为使5mL的1.2mg/mL的酶溶液完全失活，需要3.010 -2mg碘乙酰胺（Mr 185），计算酶的催化亚基的数目？10对活细胞的实验测定表明，酶的底物浓度通常就在这种底物的Km值附近，请解释其生理意义？为什么底物浓度不是大大高于Km或大大低于Km呢？11有时别构酶的活性可以被低浓度的竞争性抑制剂激活，请解释？12（1）对于一个遵循米氏动力学的酶而言，当S=Km时，若V=35mol/min，Vmax是多少mol/min？ （2）当S=210 -5mo/L，V=40mol/min，这个酶的Km是多少？ （3）若I表示竞争性抑制剂，KI=410-5mol/L，当S=310-2mol/L和I=310-5mol/L时，V是多少？ （4）若I是非竞争性抑制剂，在KI、S和I条件与（3）中相同时，V是多少？（2）计算S=1.010-6mol/L和S=1.010-1mol/L时的v？（3）计算S=2.010-3mol/L或S=2.010-6mol/L时最初5min内的产物总量？（4）假如每一个反应体系中酶浓度增加到4倍时，Km，Vmax是多少？13在很多酶的活性中心均有His残基参与，请解释？22将下列化学名称与B族维生素及其辅酶形式相匹配？（A）泛酸；（B）烟酸；（C）叶酸；（D）硫胺素；（E）核黄素；（F）吡哆素；（G）生物素。（1）B1 ；（2）B2 ；（3）B3 ；（4）B5 ；（5）B6 ； （6）B7 ；（7）B11； （8）B12。()FMN；()FAD；()NAD+；()NADP+；()CoA；()PLP；()PMP；()FH2，FH4；()TPP。参考答案（一）名词解释1米氏常数（Km值）：用m值表示，是酶的一个重要参数。m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：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：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。4单体酶：只有一条多肽链的酶称为单体酶，它们不能解离为更小的单位。分子量为13,00035,000。5寡聚酶：有几个或多个亚基组成的酶称为寡聚酶。寡聚酶中的亚基可以是相同的，也可以是不同的。亚基间以非共价键结合，容易为酸碱，高浓度的盐或其它的变性剂分离。寡聚酶的分子量从35 000到几百万。6多酶体系：由几个酶彼此嵌合形成的复合体称为多酶体系。多酶复合体有利于细胞中一系列反应的连续进行，以提高酶的催化效率，同时便于机体对酶的调控。多酶复合体的分子量都在几百万以上。7激活剂：凡是能提高酶活性的物质，都称激活剂，其中大部分是离子或简单的有机化合物。8抑制剂：能使酶的必需基团或酶活性部位中的基团的化学性质改变而降低酶的催化活性甚至使酶的催化活性完全丧失的物质。9变构酶：或称别构酶，是代谢过程中的关键酶，它的催化活性受其三维结构中的构象变化的调节。10同工酶：是指有机体内能够催化同一种化学反应，但其酶蛋白本身的分子结构组成却有所不同的一组酶。11诱导酶：是指当细胞中加入特定诱导物后诱导产生的酶，它的含量在诱导物存在下显著增高，这种诱导物往往是该酶底物的类似物或底物本身。12酶原：酶的无活性前体，通常在有限度的蛋白质水解作用后，转变为具有活性的酶。13酶的比活力：比活力是指每毫克蛋白质所具有的活力单位数，可以用下式表示： 比活力=活力单位数蛋白质量（mg） 14活性中心：酶分子中直接与底物结合，并催化底物发生化学反应的部位，称为酶的活性中心。（二）英文缩写符号1NAD+ （nicotinamide adenine dinucleotide）：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸；辅酶。2FAD（flavin adenine dinucleotide）：黄素腺嘌呤二核苷酸。3THFA（tetrahydrofolic acid）：四氢叶酸。4NADP+（nicotinamide adenine dinucleotide phosphate）：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸；辅酶。5FMN（flavin mononucleotide）：黄素单核苷酸。6CoA（coenzyme A）：辅酶A。7ACP（acyl carrier protein）：酰基载体蛋白。8BCCP（biotin carboxyl carrier protein）：生物素羧基载体蛋白。9PLP（pyridoxal phosphate）：磷酸吡哆醛。（三）填空题1活细胞；蛋白质 2高效性；专一性；作用条件温和；受调控 3E；S；pH；T（温度）；I（抑制剂）；A（激活剂）4Ser195；His57；Asp102；Ser195；氧原子；电荷转接；电荷中继网5邻近效应；定向效应；诱导应变；共价催化；活性中心酸碱催化6竞争性7由多个亚基组成；除活性中心外还有变构中心；米氏方程；S；双；寡聚酶8磷酸吡哆醛；VB6；磷酸吡哆醛；磷酸吡哆胺；磷酸吡哆醇；磷酸吡哆醛；转氨酶；脱羧酶；消旋酶9还原性产物；DHFA；THFA；一碳单位10三11酶蛋白；辅助因子；酶蛋白；辅助因子12辅酶；辅基；金属离子；辅基；化学方法处理；辅酶；透析法13核酶（具有催化能力的RNA）14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15酶学委员会；氧化还原酶类；作用-CHOH基团的亚类；受体NAD+或NADP+的亚亚类；序号为116绝对专一性；相对专一性；立体专一性17结合部位；催化部位；结合部位；催化部位18酶催化化学反应的能力；一定条件下，酶催化某一化学反应的反应速度19初；底物消耗量Km时，V趋向于Vmax，因此v=K3E，所以可以通过增加E来增加V。20错：酶的最适pH值有时因底物种类、浓度及缓冲液成分不同而不同，并不是一个常数。21错：酶最适温度与酶的作用时间有关，作用时间越长，则最适温度低，作用时间短，则最适温度高。22对：金属离子作为酶的激活剂，有的可以相互取代，如Mg2+作为激酶等的激活剂可以被Mn2+取代；有的可以相互拮抗，如Na+抑制K+ 的激活作用。23对：不可逆抑制剂通常以比较牢固的共价键与酶结合，而使酶失活，不能用透析、超滤等物理方法除去抑制剂而恢复酶的活性，因此增加不可逆抑制剂的浓度，可以实现酶活性的完全抑制。24错：竞争性可逆抑制剂可以与酶的底物结合在酶的同一部位，也可以与酶的底物结合在酶的不同部位，由于空间位阻或构象改变的原因而不能同时结合。25错：因为不知道纯化前后的比活分别是多少，因此无法计算比活的提高倍数。36错：酶反应的最适pH值不仅取决于酶蛋白本身的结构，还与底物种类、浓度及缓冲液成分有关。27错：B族维生素中维生素B3不含环状结构，其余都是杂环化合物。28对：所有B族维生素都可以作为辅酶或辅酶的组分参与代谢。29错：维生素K可以作为-羟化酶的辅酶，促进凝血。30对：如酵母的生长需要维生素B6等，植物的生长也有需要维生素的现象。31对：如豌豆子叶可以合成维生素C，供整体使用；去除子叶后，则豌豆子叶生长不良。32错：维生素E极易被氧化，因此可做抗氧化剂。（六）问答题及计算题（解题要点）1答：（1）酶能被酸、碱及蛋白酶水解，水解的最终产物都是氨基酸，证明酶是由氨基酸组成的。（2）酶具有蛋白质所具有的颜色反应，如双缩脲反应、茚三酮反应、米伦反应、乙醛酸反应。（3）一切能使蛋白质变性的因素，如热、酸碱、紫外线等，同样可以使酶变性失活。（4）酶同样具有蛋白质所具有的大分子性质，如不能通过半透膜、可以电泳等。（5）酶同其他蛋白质一样是两性电解质，并有一定的等电点。总之，酶是由氨基酸组成的，与其他已知的蛋白质有着相同的理化性质，所以酶的化学本质是蛋白质。2答：（1）共性：用量少而催化效率高；仅能改变化学反应的速度，不改变化学反应的平衡点，酶本身在化学反应前后也不改变；可降低化学反应的活化能。 （2）个性：酶作为生物催化剂的特点是催化效率更高，具有高度的专一性，容易失活，活力受条件的调节控制，活力与辅助因子有关。3（1）1982年，美国的T.Cech发现原生动物四膜虫的26S rRNA前体能够在完全没有蛋白质的情况下，自我加工、拼接，得到成熟的rRNA。 （2）1983年，S.Atman和Pace实验室研究RNase P时发现，将RNase P的蛋白质与RNA分离，分别测定，发现蛋白质部分没有催化活性，而RNA部分具有与全酶相同的催化活性。 （3）1986年，T.Cech发现在一定条件下，L19 RNA可以催化Poly C的切割与连接。4答：（1）绝对专一性；（2）相对专一性（族专一性）；（3）相对专一性（键专一性）；（4）立体专一性（旋光异构专一性）；（5）立体专一性（顺反异构专一性）；（6）立体专一性（识别从化学角度看完全对称的两个基团）。5答：（1）蛋白浓度=0.26.25mg/2mL=0.625mg/mL； （2）比活力=（1500/601ml/0.1mL）0.625mg/mL=400U/mg； （3）总蛋白=0.625mg/mL1000mL=625mg； （4）总活力=625mg400U/mg=2.5105U。6答：（1）VS图是双曲线的一支，可以通过其渐近线求Vmax，V=1/2Vmax时对应的S为Km；优点是比较直观，缺点是实际上测定时不容易达到Vmax，所以测不准。 （2）1/V1/S图是一条直线，它与纵轴的截距为1/Vmax，与横轴的截距为-1/Km，优点是使用方便，Vmax和Km都较容易求，缺点是实验得到的点一般集中在直线的左端，作图时直线斜率稍有偏差，Km就求不准。 （3）VV/S图也是一条直线，它与纵轴的截距为Vmax，与横轴的截距为Vmax/Km，斜率即为-Km，优点是求Km比较方便，缺点是作图前计算较繁。 （4）S/VS图也是一条直线，它与纵轴的截距为Km/Vmax，与横轴的截距为-Km，优缺点与VV/S图相似。 （5）直接线性作图法是一组交于一点的直线，交点的横坐标为Km，纵坐标为Vmax，是求Vmax和Km的最好的一种方法，不需计算，作图方便，结果准确。7答：（1）一些肠道寄生虫如蛔虫等可以产生胃蛋白酶和胰蛋白酶的抑制剂，使它在动物体内不致被消化。 （2）蚕豆等某些植物种子含有胰蛋白酶抑制剂，煮熟后胰蛋白酶抑制剂被破坏，否则食用后抑制胰蛋白酶活性，影响消化，引起不适。8答：作1/V1/S图，可知是竞争性可逆抑制剂。9答：（1）酶量（mmol）=1.25/150 000=4.010-5mmol；（2）碘乙酰胺量（mmol）=3.010-2/185=1.610-4mmol，所以酶的催化亚基数为4。10答：据VS的米氏曲线，当底物浓度大大低于Km值时，酶不能被底物饱和，从酶的利用角度而言，很不经济；当底物浓度大大高于Km值时，酶趋于被饱和，随底物浓度改变，反应速度变化不大，不利于反应速度的调节；当底