生物传感器作业答案4

Chapter 4．酶传感器

1、酶的定义、简述其特点。

定义：催化特定化学反应的蛋白质、RNA或其复合体。

特点：1高度专一性、2催化效率高、3催化条件温和、4有些酶(如脱氢酶)需要辅酶和辅基，若从酶蛋白分子中除去辅助成分，则酶不表现催化活性、5在体内的活力常常受多种方式调控、6、酶促反应产生的信息变化有多种形式。

2、酶习惯命名主要依据哪两个原则？

主要依据的原则有二：一、根据酶作用的底物命名；二、根据酶催化反应的类型和性质

3、系统名称包括什么？

系统名称包括底物名称、构型、反应性质，最后加一个酶字。

4．根据酶催化的反应类型，把酶分为哪6大类？前面用什么表示？

根据酶催化的反应类型，把酶分为6大类，即氧化还原酶类、转移酶类、水解酶类、裂合酶类、异构酶类和连接酶类。分别用1、2、3、4、5、6来表示。前面用EC表示。

5、酶活力定义？如何表征与测定？

定义：酶活力是指酶催化某一化学反应的能力．

表征：酶活力的大小可以用在一定条件下所催化的某一化学反应的反应速率来表示，酶催化的反应速率愈大，酶的活力愈高；反应速率愈小，酶的活力就愈低。两者呈线性关系。

测定：测定酶的活力就是测定酶促反应的速率。酶催化的反应速率可用单位时间内底物的减少量或产物的增加量来表示。在实际酶活测定中一般以测定产物的增加量为准。

6、什么是活力单位。有几种表示方法？分别解释。

活力单位：在一定条件下，一定时间内将一定量的底物转化为产物所需的酶量。

表示方法有二：一、IU：来表示酶活力，规定为：在最适反应条件(温度25℃)下，每分钟内催化1微摩尔( mo1)底物转化为产物所需的酶量,定为一个酶活力单位，即1 IU = 1 mol/min。二：Kat：规定为：在最适条件下，每秒钟能催化1摩尔(mo1)底物转化为产物所需的酶量，定为1 Kat单位(1 Kat=1 mol/s)。

7、从化学组成来看，酶可分为哪几类？

从化学组成来看，酶可分为两类

单纯蛋白质:除了蛋白质外，不含其它物质，如脲酶、蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等。

缀合蛋白质:除了蛋白质外，还要结合一些对热稳定的非蛋白质小分子物质或金属离子(称为辅因子)。

8、酶的辅助因子根据它们与酶蛋白结合的松紧程度不同，可分为哪两类？

酶的辅助因子：酶的辅因子，根据它们与酶蛋白结合的松紧程度不同，可分为两类，辅酶：指与酶蛋白结合比较松弛的小分子有机物质，通过透析方法可以除去。

辅基：以共价键和酶蛋白结合，不能通过透析除去，需要经过一定的化学处理才能与蛋白分开。

9、什么是酶分子活性中心？包括什么部位？活性中心的特点

活性中心：酶分子中直接和底物结合并和酶催化作用直接相关的部位。

包括结合部位与催化部位。

活性中心的特点：

一、活性部位只占酶整个分子很小部分。通常只有几个aa残基组成。

二、酶的活性中心是个三维实体，是在酶的高级结构中形成的，酶的活性中心的aa残基在一级结构可能相距很远，但在空间结构上十分靠近。

三、酶与底物的结合是活性部分与底物的形状发生诱导契合的过程

四、酶的活性部位位于酶分子表面的一个裂缝内，底物分子就结合到这个裂缝内，裂缝内含较多疏水基团，有利于结合催化。

五、酶活性中心是可运动性的，酶活性中心与底物的结合通过次级键。

10、什么是“临近”效应、“定向”效应

“临近”效应: 指反应基团需要靠近才能反应

“定向”效应：要反应的基团的分子轨道交叉，而交叉的方向性极强。

11、什么是诱导契合假说？

当酶分子与底物分子接近时，酶蛋白受底物分子诱导，其构象发生有利于底物结合的变化，酶与底物在此基础上互补契合进行反应。

12、酸-碱催化、共价催化含义。

酸-碱催化：分为狭义的酸-碱催化和广义的酸-碱催化。酶参与的酸-碱催化反应一般都是广义的酸－碱催化方式。

共价催化：催化剂通过与底物形成反应活性很高的共价过渡产物，使反应活化能降低，从而提高反应速度的过程。

13、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).

依据快速平衡理论和稳态平衡理论，表示酶促反应速率和底物浓度之间关系的数学方程式成为米氏方程。

Km值等于酶反应速度为最大速度一半时的底物浓度。

底物浓度[S]=99Km 。

14、酶电极一般有几部分构成？

有固定化酶和化学电极组成。

15、生物电极测试方法包括哪两种方法？

分为：稳态法和动态法。

16、如何设计酶电极？

主要参考酶促反应过程产生或消耗的电极活性物质，如果一个酶促反应是耗氧过程，就可以使用O2电极或H2O2电极作为基础电极器件；若酶反应为产酸过程，则可使用pH电极。

17、简述介体生物传感器原理。

直流循环伏安法

直流循环伏安法实验系统通常含3个电极(下图)：工作电极、对电极和参比电极。实验应在恒温中进行，以保持电极及酶活的稳定性。电化学仪连接一个X-Y记录仪，以记录电极输出循环伏安图谱(cyclic voltammetry，C-V图)。使待研究的物质在工作电极上发生电化学反应，对电极上发生的反应与工作电极上相反，于是在工作电极和对电极之间形成一个电流。参比电极用于稳定工作电极的电位，并确定电流-电位曲线中的峰电位和半波电位等。

直流循环伏安法能定量地提供酶促反应与介体电化学反应偶联的信息。