酶作业06-答案

酶作业06-答案
⼀、名词解释：
1、固定化酶：是指被结合到特定的⽀持物上并能发挥作⽤的⼀类酶，通过吸附、
耦联、交联和包埋或化学⽅法把酶做成仍具有酶催化活性的⽔不溶酶，装⼊适当容器中形成反应器。

2、酶的活性中⼼：是指酶分⼦中直接和底物结合，并和酶催化作⽤直接有关的
部位，对于单纯酶来说，它是由⼀些氨基酸的侧链基团（R侧基）组成的（有时包括某些氨基酸残基链⾻架上的基团）。

对于结合酶来说，除了上述氨基酸残基的侧链基团外，辅酶或辅基上的某⼀部分结构往往也是活性部位的组成部分。

3、酶原激活：很多酶，特别是⼀些与消化作⽤有关的酶，在最初合成和分泌时，
时没有活性的酶的前体形式，这种前体称为“酶原”，酶原在⼀定条件下被打断⼀个或⼏个特殊的肽键，从⽽使酶构象发⽣⼀定的变化形成具有活性的三维结构过程称为“酶原激活”。

4、变构酶（别构酶）：是指具有四级结构的多亚基的寡聚酶，酶分⼦中除了有和
底物结合的活性部位外是，还有和调解物（或效应物）结合的部位（变构部位），这两种部位同处在不同亚基或在同⼀亚基的不同部位上。

当底物或效应物和酶分⼦上的相应部位结合后，会引起酶分⼦构象改变，从⽽影响酶的催化活性。

5、诱导契合：酶分⼦活性中⼼的结构原来并⾮和底物的结构互相吻合，但酶的
活性中⼼柔性⽽⾮刚性的，当底物与酶相遇时，可诱导酶活性中⼼的构象发⽣相应的变化，其上有关的各个基团达到正确的排列和定向，因⽽使酶和底物契合⽽结合成中间络合物，并引起底物发⽣反应，反应结束当产物从酶上脱落下来后，酶的活性中⼼⼜恢复了原来的构象。

6、同⼯酶：同⼯酶是指催化同⼀种化学反应，但由于基因所决定，酶分⼦结构
不同的⼀组酶。

所以同⼯酶彼此间的物理化学性质如溶解度、等电点、迁移率等均有所不同。

7、竞争性抑制：属于酶[活性]的可逆抑制作⽤，作⽤特点是:抑制剂(I)与底物(S)
在结构上有⼀定的相似性，两者竞争性地与酶的活性部位结合或互相排斥地与酶上的各⾃结合部位结合，也即只能形成⼆元复合物ES和EI(⽆活性)，对酶动⼒学的影响是Km增⼤,Vmax不变。

8、不可逆抑制剂：这类抑制剂以共价键与酶结合，因此不能通过透析或超滤等
物理⽅法使抑制逆转；但能通过⼀定的化学反应，使抑制剂从酶分⼦上移去⽽恢复活性。

9、⽶⽒常数：这是某⼀酶促反应中某⼀底物的动⼒学常数，符号Km,
，数值上等于该酶促反应达最⼤速度⼀半时的底物浓度。

10、⽐活：每毫克蛋⽩质(或蛋⽩氮)所含酶单位(IU)数，[每千克蛋⽩质所含
开特(Katal)数]⽐活愈⾼，表⽰酶制剂的纯度愈⾼。

11、核酶：具有催化活性的RNA; 1982年，Cech⾸次发现四膜⾍的26SrRNA
前体的内含⼦具有⾃我催化剪接的能⼒。

⼆、填空题
1.下⾯曲线图除表⽰_____________抑制作⽤外，还可能表⽰_______________抑制作⽤。

不可逆（1分）⾮竞争性（1分）
2.欲使某⼀酶促反应的速度等于Vmax 的80% ，此时的底物浓度应是此酶的Km 值的
________________倍。

4 （1分）
3.测定酶的活⼒时，初速度对底物浓度呈___________反应，对酶浓度呈________反应。

①零级（1分）②⼀级（1分）
三、选择题
1. 下⾯有关酶的说法哪项是正确的？
①酶都需要专⼀性的辅酶才能表现活性；②酶都以有机化合物作为底物；
③酶对其天然底物都有绝对专⼀性；④天然酶都是活细胞制造的
答（）④（1分）
6.酶的⾮竞争性抑制剂具有下列哪种动⼒学影响？
①Km不变，Vmax减⼩；②Km增加，Vmax不变；
③Km减⼩，Vmax不变；④Km和Vmax都减⼩
答（）①（1分）
7.于酶促反应系统中加⼊⼀定量的不可逆抑制剂，反应速度v和酶浓度（E）的关系可⽤下列哪个图表⽰？
答（）①（1分）
8.酶促反应的双倒数作图⽰于下⾯Vmax是
①0.5; ②0.05;③2; ④20
答（）②（1分）
9.Km值是酶的特征常数之⼀，⼀般说它与酶促反应的性质和条件有关，但与下列因素中的哪⼀种⽆关？
①底物种类；②反应温度；③酶浓度；④pH和离⼦强度
答（）③（1分）
10.催化上⾯反应的酶是属于
①脱氢酶；②脱羧酶；③氧化酶；④⽔解酶
答（）②
四、判断题：
1、辅酶或辅基在酶的催化作⽤中，是协助酶蛋⽩识别底物的。

如果没有辅酶或辅基的作⽤，则酶的专⼀性将显著降低。

答（）否
2、. 同⼯酶是由相同基因编码的，具有相同催化功能的⼀组酶。

答（）否
3.在可逆抑制剂存在下，表现Km值不论是增⼤或减⼩，并不反映酶分⼦与底物分⼦间的亲和⼒有变化。

答（）是
4.Km值是酶的⼀个特征常数，有的酶虽有⼏种底物，但其Km值总是固定不变的。

答（）否
5.当Michaelis常数Km可视为中间物ES的解离常数时，则Km愈⼩酶与底物的亲和⼒愈⼤。

答（）是
6.酶的活⼒⼤⼩可以代表酶的纯度。

答（）否
7.酶是通过提⾼反应所需的活化能来加快酶促反应速度的。

答（）否
8.正常的⽣理pH条件下，对所有参与细胞代谢的酶来说都是处于最适pH的环境。

答（）否
9.酶的催化作⽤是指通过改变反应物的平衡点以加快某⼀⽅向的反应速度。

答（）
否
10、对于可逆反应⽽⾔，酶既可以改变正反应的速度，也可以改变逆反应的速度。

答（）否
11、辅酶与酶蛋⽩的结合不紧密，可以⽤透析的⽅法除去。

答（）否
12、磷酸吡哆醛是转氨酶的辅酶。

答（）是
13、所有的酶都是蛋⽩质。

答（）否
14、⼀种酶有⼏种底物就有⼏种Km值。

答（）是
五、简答题：
1：什么是⽶⽒⽅程，⽶⽒常数Km的意义是什么？试求酶反应速度达到最⼤反应速度的99％时，所需求的底物浓度（⽤Km表⽰）
答：1、⽶⽒⽅程为：V = Vmax × [S] /（ Km + [S]）
它表明了当已知Km和Vmax时，底物浓度和反应速度之间的关系。

当Km﹥﹥[S]时，V = Vmax × [S] / Km，V与[S]成正⽐，当Km﹤﹤[S]时，V = Vmax，反应速度与底物浓度⽆关。

2、Km的物理意义为：Km值是反应速度为最⼤速度⼀半时的底物浓度，对某⼀底物的Km为⼀定值，故可以通过测定Km的数值，可鉴别酶，⼀般Km⼤表⽰酶与底物亲和⼒弱，Km⼩时，则表⽰酶和底物的亲和⼒强。

3、把V = Vmax ×0．99代⼊⽶⽒⽅程V = Vmax× [S] / Km + [S]得：
[S] ＝99 Km
2：绝⼤多数酶的化学本质是什么，如何证明？举例说明酶在轻⼯⾏业中的应⽤答：1、绝⼤多数酶的化学本质是蛋⽩质。

2、A. 1992年Sumner 从⼑⾖中提取了脲酶制成结晶并证明它是蛋⽩质
B. J.Northrop 连续获得胃蛋⽩酶、胰蛋⽩酶和靡蛋⽩酶结晶
C. 蛋⽩质具备⼀系列特性，酶均具有
D. 酶可以被蛋⽩酶⽔解丧失活性
E. 1969年⼈⼯合成⽜胰核糖核酸酶
这些都证明绝⼤多数酶是蛋⽩质。

3、应⽤举例：
A. 蛋⽩酶⽤于⽪⾰⼯业的脱⽑和软化、蚕丝脱胶、⾁类嫩化、酒类澄清
或加⼊洗涤剂中的洗涤⾎渍和蛋⽩污物（如加酶洗⾐粉）
B. 脂肪酶可⽤于⾷品增⾹、⽺⽑洗涤
C. ⾷品⼯业中，葡萄糖异构酶可⽤来制造果糖浆
D. 葡萄糖氧化酶可⽤来除去罐头中残余的氧
E．淀粉酶和纤维素酶也可⽤来处理饲料，以增加饲料营养价值，青贮饲料、糖化饲料的制作也是利⽤微⽣物体内酶的作⽤。

3：影响酶促反应速度的因素主要有那些？说明各种因素的影响情况？（可⽤图及曲线表⽰）
答：1、底物浓度
在底物浓度较低时，反应速度随底物浓度增加⽽升⾼，反应速度与底物浓度近乎成正⽐；当底物浓度较⾼时，底物浓度增加，反应速度也随之升⾼，但不显著，当底物浓度继续增⼤，反应速度则趋于极限值。

2、PH值
每种酶只能在⼀定PH下才表现酶反应的最⼤速度，⾼于或低于此值，反应速度下降，称此PH值为最适PH，在P H﹤PH最适时，增⼤PH值，反应速度随之增加，当P H﹥PH最适时增⼤PH值，反应速度反⽽随之降低，甚⾄变性失活。

3、温度
A 和⼀般反应相同，在达到最适温度之前，反应速度随温度的升⾼⽽加快。

通常温度提⾼10℃时，反应速度升⾼为原来的1～2倍。

B 酶是蛋⽩质，其变性速度亦随温度上升⽽加快，绝⼤多数酶在60℃以上即失去活性，随温度升⾼，酶变性，⽽使有活性的酶量减少。

C 温度对反应速度的影响就是两种相反作⽤综合的结果，在低于最适温度时前⼀种效应为主；在⾼于最适温度后，后⼀种效应为主，酶活性迅速丧失，反应速度迅速下降。

4、激活剂与抑制剂
激活剂提⾼酶的活性，从⼩到⼤；抑制剂使酶活⼒下降。

（图略）
5、酶浓度满⾜K[E]=V
4：酶为什么⽐⼀般的催化剂有更⾼的催化效率？
答：1、邻近效应和定向效应
是指底物和酶活性部位的邻近，对于双分⼦反应来说酶活性部位上两基团之间的邻近，⽽互相靠近的底物分⼦之间以及底物分⼦与酶活性部位基团之间还要有严格的定向（正确的⽴体化学排列）。

这样就⼤⼤提⾼活性部位上底物的有效浓度，同时由于底物分⼦在活性中⼼的“定向”排列，使分⼦间反应近似于分⼦内反应，为分⼦轨道交叉提供了有利条件，使底物进⼊过渡态时的熵变负值减⼩，反应活化能降低，从⽽⼤⼤地增加了酶－底物络合物地动态过程。

2、“张⼒”和“变形”
酶活性中⼼地某些基团或离⼦可以使底物分⼦内敏感键中地某些基团地电⼦云密度增加或降低，使敏感键地⼀端更加敏感，更易于发⽣反应。

3、酸碱催化
在反应中通过瞬时地向反应物提供质⼦或从反应物接受质⼦以稳定过渡态，从⽽加快反应速度。

4、共价催化
某些酶可以和底物形成⼀个反应活性很⾼地不稳定地共价之间物，这个中间物很易变成过渡态，因此反应地活化能⼤⼤降低，共价催化地最⼀般形式是催化剂地亲核基团对底物中电⼦地碳原⼦进⾏攻击，形成共价中间物。

5、酶活性中⼼是低价电⼦区域
某些酶地活性中⼼⽳内相对地说是⾮极性的，因此酶的催化基团被低价电环境所包围，甚⾄还可能排除⾼极性的⽔分⼦，这样，底物分⼦的敏感键核酶的催化基团之间就会有很⼤的反应⼒，有助于加速反应进⾏。

5：试⽐较酶的竞争性抑制作⽤与⾮竞争性抑制作⽤的异同。

答：1、竞争性抑制是指有些抑制剂核底物结构极为相似，可和底物竞争与酶的结合，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，因⽽降低了酶的活⼒，它的特点有：
A 抑制剂与底物的结构相似，竞争酶的活性中⼼。

B 抑制程度取决于抑制剂与酶的相对亲和⼒和底物浓度
C 动⼒学特点：Vmax不变，Km增⼤，亲和⼒下降。

2、⾮竞争性抑制是指有些抑制剂和底物同时结合在酶的不同部位上，即抑制剂与酶结合后，不妨碍酶与底物结合，但所形成的酶－底物－抑制剂三元复合物不能发⽣反应。

它的特点有：
A 抑制剂与酶的活性中⼼不结合，⽽结合在其它部位上
B 抑制程度取决于抑制剂的浓度
C 动⼒学特点：Km不变，Vmax下降。

6.假设⼀个酶促反应系统中加⼊修饰剂Q，得到如下图所⽰的结果。

问Q起什么作⽤？它与E结合还是与ES结合，还是与E和ES都能结合？为什么？
答：Q增加反应速度，所以它是⼀个激活剂或者可能是第⼆底物。

它与E和ES
都能结合，因为Km不变。

六、计算题：
1：已知蔗糖转化的固定化酶的⽶⽒常数为2.8×10-2M，若使蔗糖分解的初速度为最⼤反应速度的90%，95%，99%，蔗糖溶液应分别为什么样的浓度？
解：已知Km＝2．80×10－2 M，⽶⽒⽅程：V = Vmax × [S] / (Km + [S]) 当V = Vmax ×90％时，代⼊⽶⽒⽅程得：
Vmax ×90％= Vmax × [S] / (Km + [S])→[S]＝9 Km＝9×2．80×10－2 M ＝2．52×10－1 M
当V = Vmax ×95％时，代⼊⽶⽒⽅程得：
Vmax ×95％= Vmax ×[S] / (Km + [S])→[S]＝19 Km＝19×2．80×10－2 M ＝5．32×10－1 M
当V = Vmax ×99％时，代⼊⽶⽒⽅程得：
Vmax ×99％= Vmax ×[S] / (Km + [S])→[S]＝99 Km＝99×2．80×10－2 M ＝2．772 M
2：称取25mg蛋⽩酶粉制剂，配成25ml酶液。

从中取出0.1ml的酶液，以酪蛋⽩为底物，测得酶活性为1500µg酪氨酸/⼩时，另取2.0ml酶液，测得其含氮量为0.20mg。

若以每分钟产⽣1µg酪蛋⽩为1个酶活⼒单位，求：（1）1ml酶液中所含的蛋⽩量及活⼒单位；（2）1g酶制剂的总蛋⽩量和总活⼒；（3）⽐活⼒。

解：1）因2．0ml酶液测得其含氮量为0.20mg，1mg蛋⽩氮相当于6．25mg蛋⽩质，所以：1ml酶液中所含的蛋⽩量为0．625mg。

由于ml酶液酶活性为1500µg酪氨酸/⼩时，所以转化成µg/min，得250
µg/min，所以：1ml酶液中所含的活⼒单位有250个
2) 由于1ml酶液有1mg酶剂，所以1g酶的蛋⽩质含量、总活⼒为1）的
103倍，即1g酶的蛋⽩质含量为6．25×102mg、总活⼒为2．50×105
个。

3）由1）、2）知6．25mg蛋⽩质相当于1mg蛋⽩氮相当于10ml酶液，⽽1ml酶液中所含的活⼒单位有250个，所以：6．25mg蛋⽩质等效于10ml
酶液的酶活⼒为2500µg/min，1mg蛋⽩质中含2500÷6．25＝400µ
g/min，故该酶的⽐活⼒为400。