2008-2009年度酶工程期末试卷B-标准答案

4、非竞争性抑制剂可以使酶催化底物形成产物的能力B。

(A) 增强；(B) 减弱；(C) 维持不变；(D) 低浓度增强，高浓度减弱。

5、有一种酶抑制的情形，当底物浓度增加到一定程度后，若底物浓度继续增加，则酶反应速度反而下降。

这种抑制属于C。

(A) 竞争性抑制；(B) 非竞争性抑制；(C) 底物抑制； (D) 产物抑制6、一个配体与酶结合后，能抑制另一个配体的结合，这种结合方式属于 B 。

(A) 正协同作用；(B) 负协同作用；(C) 无协同；(D) 激活作用7、一个原体(蛋白)能同时结合几个同种配体，若无协同作用，则原体饱和分数Y与配体浓度的关系曲线为 B 。

(A) 直线； (B) 双曲线；(C) S形曲线；(D) 抛物线8、消化酶酶原活化的调节机制一般属于D。

(A) 竞争性抑制；(B) 非竞争性抑制；(C) 别构调节； (D) 共价结构改变调节9、测定某种酶的活性时，实际上是设计一个该酶的反应体系，测定反应的初速度，通过该指标反映酶的量。

设计酶反应体系时一般使B。

(A) 酶过量；(B) 底物过量； (C) 底物量和酶量成一定比例； (D) 底物量不足10、在测定酶活力时，有时候要设置对照，下列哪一种可能是对照D。

(A) 在反应体系中不加酶； (B) 在反应体系中加入失活的酶；(C) 控制反应体系的pH 为强酸性； (D) 在反应体系中加入已知活性的标准酶11、进行酶法分析时，若使用总变量分析法，则应设计反应体系使 D 。

(A) 酶不足；(B) 底物过量；(C) 底物部分转化为产物；(D) 底物完全转化为产物12、下列酶蛋白的分离纯化方法中，哪一种不属于根据分子大小来进行纯化的B。

(A) 凝胶过滤；(B) 离子交换层析；(C) 离心； (D) 超滤13、通过调整溶液中盐的浓度可以调节酶蛋白的溶解度，酶蛋白溶解度与盐浓度的关系可以表述为C。

(A) 酶的溶解度随盐浓度的增加而升高；(B) 酶的溶解度随盐浓度的增加而降低；(C) 盐在低浓度促进酶溶解，在高浓度抑制酶溶解；(D) 盐在低浓度抑制酶溶解，在高浓度促进酶溶解14、酶在非水环境中更稳定，是因为 A 。

(A) 酶的变性失活需水的参与，而非水介质中只有很少的水；(B) 非水介质的温度更低；(C) 非水介质的pH更合适；(D) 非水介质中无金属离子15、在非水介质中酶分子的A。

(A) 刚性更强；(B) 柔性更强；(C) 刚性与在水溶液中无差别； (D) 构象更容易变化16、经可溶性大分子修饰的酶，下列哪种性质最有可能降低？D。

(A) 稳定性；(B) 酶分子的半衰期；(C) 酶分子的组织穿透力；(D) 酶分子的柔性17、最可能显著降低药用酶抗原性的修饰方式是B。

(A) 小分子修饰；(B) 大分子修饰；(C) 亲和修饰；(D) 金属离子修饰18、四膜虫rRNA的内含子会发生剪接，它的剪接主要由C完成。

(A) 蛋白质；(B) rRNA本身；(C) rRNA的内含子；(D) rRNA的外显子19、II型内含子的自我剪接会形成套索结构，其原因是分支点腺嘌呤核苷(A)的C对剪接点的磷酸二酯键进行亲核攻击所致。

(A) 3’-OH；(B) 5’磷酸；(C) 2’-OH；(D) 5’-OH20、迄今为止，脱氧核酶B。

(A) 都是天然存在的；(B) 都是人工合成的；(C) 既有天然的，也有人工合成的；(D) 只在原核生物中发现21、大环聚醚之所以可以用来设计模拟酶，是因为其分子结构中有B。

(A) 疏水性孔穴；(B) 亲水性孔穴；(C) 芳香环； (D) 醚键22、利用大环聚醚设计模拟酶时，需向其分子结构中引入 C 。

(A) 底物结合基团；(B) 催化基团；(C) 氨基酸；(D) 小肽23、下列哪种技术可用于酶分子的体外定向进化D。

(A) 诱变选育； (B) 自然选育；(C) 杂交育种； (D) DNA 改组 24、 酶分子定向进化的理论依据是 A 。

(A) 自然进化的突变与选择； (B) 自发突变；(C) 诱发突变；(D) 插入失活 25、 下列哪一种定向进化策略属于有性进化 A 。

(A) DNA 改组技术； (B) 随机诱变；(C) 易错PCR ； (D) 连续易错PCR 26、 医疗或分析检测用酶通常要采用 C 。

(A) 液体酶制剂 (B) 固体酶制剂 (C) 纯酶制剂 (D) 都可以27、 固定化酶的催化反应特性与游离酶相比具有较大的差异，有些酶在固定化后其Km 值会增加，这是因为 B 。

(A) 固定化使酶的稳定性提高； (B) 固定化载体阻碍底物与酶活性中心的接触； (C) 外扩散限制效应； (D) 固定化颗粒内部的微孔限制了底物向酶活性中心的扩散 28、 固定化酶的稳定性通常要比游离酶的稳定性 A (A) 升高 (B) 降低 (C) 相同 (D) 无法判断 29、 NADH 为 A 所需要的辅酶 (A) 氧化还原酶类 (B) 水解酶类 (C) 合成酶类 (D)转移酶类 30、 下列氨基酸大多数常在酶的活性中心起催化作用，只有 A 不会直接参与底物的转化 (A) Gly (B) Glu (C) Ser (D) His四、问答与计算题(共40分)1、简述EC(酶委员会)规定的四数字标码系统中各个数字的含义。

(4分)答：国际酶委员会用四数字的标码系统标记每一种酶，格式为ECn.n.n.n 。

其中：第一个数字表示大类，1为氧化还原酶，2为转移酶，3为水解酶，4为解(合)酶，5为异构酶，6为合成酶。

第二个数字表示各大类酶中的大组，如氧化还原酶中根据氢供体的不同分为若干个大组。

第三个数字表示大组下面的小组，如氧化还原酶中根据氢受体的不同将各个大组的酶又分为若干个小组。

第四个数字具体到每一种酶。

2、酶与底物的结合是酶催化反应具有高效性的原因之一，为什么？(6分)答：根据过渡态理论，任何化学反应(包括酶催化反应)的进行都需要经过过渡态，在酶催化反应中，底物(S)先要转变为过渡态底物(S*)后才能转变为产物，底物与过渡态底物的自由能差即为反应的活化能。

酶催化一般由两步反应构成，第一步，酶与底物结合，形成酶底物复合物，第二步，酶将所结合的底物转变为产物并释放。

两步反应的活化能之和为总的活化能，因此可以认为通过酶与底物的结合将一个比较难发生的反应分解为两个比较容易发生的反应，从而使反应的效率增加。

酶与底物的结合并非完全匹配，这种结合会导致底物的结构发生形变，从而使底物的敏感键更容易断裂，反应的效率增加。

3、写出最简单的酶催化反应方程式(单底物、不可逆)，并根据快速平恒假设或拟稳态假设推导米氏方程。

(8分)答：最简单的单底物酶催化反应式如下，分两步进行：P E ES S E k k k +−→−⇔+-211(1)根据快速平衡假设，第一步反应比较快，可以快速达到平衡，因此：][][][11ES S E k k K S ⋅==- (2)其中，K S 为解离常数。

由于在酶反应体系中，酶以两种状态存在：结合了底物的酶[ES]和游离酶[E]，因此，][][][0ES E E +=(3)其中，[E]0为总的酶浓度。

由于第二步反应速度慢，因此该步为整个反应的限速步骤，而且其反应速度可用一级反应动力学表示，因此总的酶催化反应速度可表示为：][2ES k v ⋅=(4)结合式(2)和式(3)，可以得到][][][][0ES S ES K E S +⋅=，S K S E ES S +⋅=][][][0 (5)结合式(4)和式(5)，可以得到米氏方程的表达式][][][02S K S E k v S +⋅⋅=(6)令V max =k 2⋅[E]0，则上式变为：][][max S K S V v S +⋅=(7)4、在测定纤维二糖酶的活性时，设计的反应体系含：酶液0.5ml 、缓冲液1.5ml 、纤维二糖(底物)溶液3.0ml ，其中纤维二糖的浓度为5mmol/L 。

在50℃反应15min 后检测葡萄糖(产物)的量，发现生成了3.0mmol/L 葡萄糖。

请问：酶液的活性是多少IU/ml ？注：每分子纤维二糖被酶水解会生成2分子葡萄糖。

(6分)答：纤维二糖酶活性的国际单位定义为：在最适条件下，1min 内使1μmol 底物发生转化所需要的酶量为一个活力单位。

根据题意，在反应体系中的纤维二糖酶活力单位应为： 3.0mmol/L÷2×1000×6ml÷1000÷15=0.6 IU 。

由于在反应体系中只加入了0.5ml 酶液，因此酶液中的活力单位为0.6IU/0.5ml=1.2IU/ml 。

5、简要说明四种对酶进行提纯的方法，它们所依据的原理及特点(8分)。

答：四种对酶进行提纯的方法包括：盐析沉淀、凝胶过滤、离子交换层析和亲和层析。

盐析沉淀是根据酶蛋白在不同盐浓度下溶解度的变化进行纯化的方法。

在接近饱和盐浓度时，酶从溶液中沉淀，这种方法主要用于对酶蛋白进行粗分离和浓缩。

凝胶过滤是根据酶的分子量大小进行分离的方法。

当不同分子量的蛋白进入凝胶色谱时，分子量大的先通过，分子量小的后通过。

根据此原理可以将不同分子量的蛋白分开，也可将蛋白质和小分子分开。

离子交换层析是根据蛋白所带电荷性质不同而进行分离的方法。

在一定的pH 、离子强度下，蛋白表明带电荷。

不同蛋白带不同的电荷。

在不同pH 和离子强度下，同种蛋白也带不同数量的电荷。

若离子交换介质带负电荷，则带正电荷越多的蛋白越容易吸附(挂上去)，带负电荷的蛋白则被排斥，不带电荷的蛋白不被吸附。

洗脱。

通过洗脱改变pH 、离子强度等环境，则蛋白的电荷特性改变，原来挂上去的又可以被洗脱下来。

亲和层析利用蛋白质和它的配体（ligand ）之间的相互作用来分离的。

当蛋白质混合物通过装有连接了配体的基质的亲和层析柱时，只有靶蛋白可以特异地与基质结合，而其它没有结合的蛋白质首先被洗脱下来。

6、有哪些固定化酶的方法？它们各有何特点? (8分)答：酶的固定化方法有吸附法、包埋法、共价结合法、共价交联法。

吸附法是利用物理吸附或离子交换吸附等作用使酶被吸附在固定化载体上的固定化方法。

使用吸附法固定化酶时，酶的活性损失少，但固定化的酶易流失到溶液中。

包埋法是在一定的条件下将酶蛋白包埋在凝胶格子或微胶囊等载体中，蛋白被固定在载体中，而小分子可自由进出，包埋法固定化酶比较容易流失。

共价结合法是利用共价键将酶蛋白连接到活化的载体上，共价结合法固定化的酶很稳定，但固定化过程容易导致酶的失活。

共价交联法是利用戊二醛等双功能试剂将单个酶分子交联起来形成较大的蛋白复合体的固定化方法。

使用交联法固定化的过程较难控制，容易造成酶的失活。

五、附加题(30分)1、一单底物的不可逆酶催化反应，其反应体系中同时含该酶的底物和竞争性抑制剂，发现该抑制剂的存在对酶催化活性有较大的影响。