生物化学课后习题答案-第四章xt4

第四章 酶化学

一、课后习题

1.判断对错。如果不对，请说明原因。

（1） 生物体内具有催化能力的物质都是蛋白质。

（2） 所有的酶都具有辅酶或辅基。

（3） 酶促反应的初速度与底物浓度无关。

（4） 当底物处于饱和状态时，酶促反应的速率与酶的浓度成正比。

（5） 对于所有酶而言，Km值都与酶的浓度无关。

（6） 测定酶的活力时，必须在酶促反应的初速度时进行。

2.现有1g淀粉酶制剂，用水稀释1000ml，从中吸取0.5 ml测定该酶的活力，得知5min

分解0.25g淀粉。计算每克酶制剂所含的淀粉酶活力单位数。（淀粉酶活力单位规定为：在最适条件下，每小时分解1g淀粉的酶含量为1个活力单位。）

3.称取25mg蛋白酶配成25ml酶溶液，从中取出0.1ml酶液，以酪蛋白为底物，用Folin

比色法测定酶活力，得知每小时产生1500ug酪氨酸;易取2ml酶液用凯氏定氮法测得蛋白氮为0.2mg。根据以上数据，解答以下问题。（每分钟产生1pg酪氨酸的酶量为1个活力单位。）

（1）1mg酶液中所含的蛋白质量及活力单位；

（2）比活力；

（3）1g酶制剂的总蛋白含量及比活力。

4.当底物浓度[s]分别等于4、5、6和10Km时，求反应速率V相当于最大反应速度Vmax的几分之几？

5.根据下列实验数据（表7-5），用Lineweaver-Burk作图法求;

（1）非抑制反应下的Km和Vmax；

（2）抑制反应下的Km和Vmax；

（3）判断抑制作用的类型。

6.从某生物材料中提取纯化一种酶，按下列步骤进行纯化（表7-8）计算最后所得酶制剂的比活力，活力回收率和纯化倍数（纯化率）。

解析：

1.（1）不对，生物体内具有催化活性还有RNA酶。（2）不对，只有结合酶有辅酶或辅基。（3）不对，如果酶促反应的底物只有一种，当其他条件不变，酶的浓度也固定的情况下，一种酶所催化的化学反应速率与底物的浓度间有如下的规律：在底物浓度低时，反应速度随底物浓度的增加而急剧增加，反应速率与底物浓度成正比，表现为一级反应；当底物浓度较高时，增加底物浓度，反应速度虽随之增加，但增加的程度不如底物浓度低时那样显著，即反应速率不再与底物浓度成正比，表现为混合级反应；当底物浓度达到某一定值后，再增加底物浓度，反应速率不再增加，而趋于恒定，即此时反应速率与底物浓度无关，表现为零级

反应，此时的速率为最大速率（V max），底物浓度即出现饱和现象。由此可见，底物浓度对酶促反应速率的影响是非线性的。（4）不对，原因见（3）。（5）正确。（6）不对，测酶活应在一定的底物浓度下，反应速度应该为最大反应速度。

2.淀粉酶活力单位规定为：在最适条件下，每小时（h）分解1g淀粉的酶量为1个活力单位。

0.25g淀粉/5min×60min×1000/0.5=6000U

3.(1)1ml酶液中所含的蛋白质量及活力单位。

凯氏定氮法：0.2mg×6.25/2=0.625mg

活力单位：1500ug/60/0.1=250U

（2）比活力=活力单位数/毫克酶蛋白（N）=250U/0.625mg=400

（3）1g酶制剂的总蛋白含量及总活力：

（每min产生1ugTyr的酶量规定为1个活力单位）。

总蛋白的量=625mg，总活力=250U×1000=2.5×104U

4.根据米氏方程计算：分别为4/5，5/6，6/7，10/11。

5.根据Lineweaver-Burk作图法求得：（1）Km=1.31，V max=3.29×103。（2）Km=7.3，

V max=6.28×103。(3)反竞争性抑制。

6.根据比活力=活力单位数/毫克酶蛋白

回收率=提纯后总活力/提纯前总活力×100%

纯化倍数=纯化后比活力/纯化前比活力

经三步纯化后，最后酶制剂的比活力=16.33，回收率=1.54%，纯化倍数=24。

二、补充习题

（一）名词解释

1．米氏常数

2．寡聚酶

3．变构酶

4．同工酶

5．活性中心

6.. 酶原的激活 1

7.别构效应；

8协同效应

（二）分析和计算题

1.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1500μg酪氨酸，假定1个酶活力单位定义为每 分钟产生1μg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。

2.试比较酶的竞争性抑制作用与非竞争性抑制作用的异同。

3.何谓酶的专一性？酶的专一性有哪几类？如何解释酶作用的专一性？研究酶的专一性有何意义？

4.阐述酶活性部位的概念。可使用哪些主要方法研究酶的活性中心？

5.影响酶反应效率的因素有哪些?它们是如何起作用的?

6.哪些因素影响酶的活性？酶制剂宜如何保存？

参考答案

（一）名词解释

1.米氏常数（K m值）：是米氏酶的一个重要参数。Ｋm值是酶反应速度（v）达到最大反应速度（V max）一半时底物的浓度（单位mol或mmol）。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.寡聚酶：有两个或两个以上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，容易用酸碱，高浓度的盐或其它的变性剂分离。寡聚酶的相对分子质量从35 000到几百万。

4.变构酶：或称别构酶，一般具有多个亚基，在结构上除具有活性中心外，还具有可结合调节物的别构中心，活性中心负责酶对底物的结合与催化，别构中心负责调节酶反应速度。

5.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及

理

化性质却有所不同的一组酶。

6. .酶原的激活：有些酶在细胞内合成和初分泌时，并不表现有催化活性，这种无活性状态的酶的前身物称为酶原。在一定条件下，受某种因素的作用，酶原分子的部分肽键被水解，使分子结构发生改变，形成酶的活性中心，无活性的酶原转化成有活性的酶称为酶原的激活。

7.别构效应：又称为变构效应，当某些寡聚蛋白的别构中心与别构效应剂（变构效应剂）发生作用时，可以通过蛋白质构象的变化来改变酶的活性，这种改变可以是活性的增加或减少。别构效应剂（变构效用剂）可以是蛋白质本身的作用物也可以是作用物以外的物质（如底物、激活剂、抑制剂等）。

8.协同效应：当底物与一个亚基上的活性中心结合后，引起酶分子构象的改变，使其它亚基的活性中心与底物的结合能力增强的作用，称为正协同效应。

（二）分析和计算题

1.（1）蛋白浓度=0.2×6.25mg/2mL=0.625mg/mL；

（2）比活力=（1500/60×1ml/0.1mL）÷0.625mg/mL=400U/mg；

（3）总蛋白=0.625mg/mL×1000mL=625mg；

（4）总活力=625mg×400U/mg=2.5×105U。

2.竞争性抑制是指抑制剂I和底物S对游离酶E的结合有竞争作用，互相排斥，已结合底物的ES复合体，不能再结合I；同样已结合抑制剂的EI复合体，不能再结合S。多数竞争性抑制在化学结构上与底物S相似，能与底物S竞争与酶分子活性中心的结合，因此，抑制作用大小取决于抑制剂与底物的浓度比，加大底物浓度，可使抑制作用减弱甚至消除。竞争性抑制作用的双倒数曲线与无抑制剂的曲线相交于纵坐标I/V max处，但横坐标的截距，因竞争性抑制存在而变小，说明该抑制作用，并不影响酶促反应的最大速度V max，而使K m值变大。非竞争性抑制是指抑制剂I和底物S与酶E的结合互不影响，抑制剂I可以和酶E结合生成EI，也可以和ES复合物结合生成ESI。底物S和酶E结合成ES后，仍可与I结合生成ESI，但一旦形成ESI复合物，再不能释放酶E和形成产物P。其特点是：I和S在结构上一般无相似之处，I常与酶分子活性部位以外的化学基团结合，这种结合并不影响底物和酶的结合，增加底物浓度并不能减少I对酶的抑制程度。非竞争性抑制剂的双倒数曲线与无抑制