生物化学第三版课后习题答案

第一章
1、举例说明化学与生物化学之间得关系。

提示:生物化学就是应用化学得理论与方法来研究生命现象,在分子水平上解释与阐明生命现象化学本质得一门学科、
化学与生物化学关系密切,相互渗透、相互促进与相互融合。

一方面,生物化学得发展
依赖于化学理论与技术得进步,另一方面,生物化学得发展又推动着化学学科得不断进步与创新。

举例:略。

2、试解释生物大分子与小分子化合物之间得相同与不同之处。

提示:生物大分子一般由结构比较简单得小分子,即结构单元分子组合而成,通常具有特定得空间结构。

常见得生物大分子包括蛋白质、核酸、脂类与糖类。

生物大分子与小分子化合物相同之处在丁: 1) 共价键就是维系它们结构得最主要得键;
2)有一定得立休形象与空间大小; 3)化学与|物理性质主要决定于分子中存在得官能团。

生物大分子与小分子化合物不同之处在于: (1) 生物大分子得分子量要比小分子化合物大得多,分子得粒径大小差异很大; (2) 生物大分子得空间结构婴复杂得多,维系空间结构
得力主要就是各种非共价作用力; (3) 生物大分子特征得空间结构使其具有小分子化合物所不
具有得专性识别与结合位点,这些位点通过与相应得配体特异性结合,能形成超分子,这
种特性就是许多重要生理现象得分子基础。

3、生物大分子得手性特征有何意义?
提示:生物大分子都就是手性分子,这种结构特点在生物大分子得分子识别及其特殊得生理功
能方面意义重大。

主要表现在: (1) 分子识别就是产生生理现象得重要基础,特异性识别对于
产生特定生物效应出关重要; (2) 生物大分了通过特征得三维手性空间环境能特异性识别前
手性得小分子配体,产生专一性得相互作用。

4、指出取代物得构型:
6、举例说明分子识别得概念及其意义。

提示: :分子识别就是指分子间发生特异性结合得相互作用,如tRNA分子与氨酰tRNA合成醉得相互作用,抗体与抗原之间得相互作用等。

分子识别就是生命体产生各种生理现象得化学
本质,就是保证生命活动有序地进行得分子基础。

7、什么就是超分子?说明拆分超分子得方法与原理。

提示:在生物化学领域中,超分子就是指生物分子问或生物分子与配体分子间相互作用与识别
所形成得复合物。

超分子得形成过程就就是非共价键缔合得过程,就是可逆得过程。

该过程受介
质极性与休系温度得影响,由于缔合就是放热得过程,所以当介质极性增大与体系温度升高时,超分子就会被拆分。

另外,强酸或强碱环境也可使这种非共价键作用遭到破坏,从而将超分子拆分。

8、缓冲溶液得缓冲能力与哪些因素有关?
提示: (1) 缓冲溶液总浓度:缓冲溶液得总浓度越大,溶液中所含得抗酸抗碱成分越多,缓冲能力越强。

(2) 缓冲比:对于同-缓冲休系得各缓冲溶液,当缓冲溶液得总浓度一定时, 缓冲溶液得缓冲能力随缓冲比得改变而改变。

9、如果希望某一个生物化学反应在pH~5得条件下进行,应该选择哪种缓冲溶
液?
提示: “正丁酸酸一正丁酸钠”缓冲溶液系统、“乙酸一乙酸钠”缓冲溶液系统、或“柠檬酸一柠檬酸钠”缓冲溶液系统。

10、一个生物化学反应要求在plI~4得条件下进行,可以选择HCOOH/HCOONa
缓冲溶液。

试计算配制pH<4得缓冲溶液时,HCOOC与HCOONa得浓度。

提示: HCOOC与HCOONa得浓度分别为0、1M与0、178M。

11、用0、1mol/L得NaHPO4配制pH= 7、0得缓冲溶液,需要用多少摩尔
Na2HPO4?
提示:需要用0、138摩尔得NazlIPO4
第二章细胞与生物膜
1、为什么细胞就是生物化学反应得基本场所?
提示:细胞就是组成生命体得基本结构单元,许多生物化学反应都离不大细胞膜与细胞器以及细胞所营造得环境。

细胞得这此区域能为生物化学反应提供催化剂,反应吻,以及反应条件与反应位点,执行特定得生物功能。

因此,细胞能高效地有序得进行生物化学反应,就是生物化学反得基本场所。

2、试解释膜蛋白得主要功能?
提示:转运、识别、借化、信号转导等。

3、物质跨膜运输有哪些形式?
提示: (1)主动运输:篇能量驱动,具有专性,需载体蛋白协助,具有定方向性,可被抑制剂抑制,需ATP供能;
(2)被动运输:顺浓度差得跨膜运输,通过扩散作用实现,不需能量得自发过程;(3)膜动转运:吞噬与跑吐作用,大分子物质,与膜得动态变化有关,耗能。

4、为什么磷脂具有形成双层脂膜得趋势?
提示:磷脂就是一种两亲性分子,磷脂分子得形状决定了磷脂形成得就是双层脂膜。

5、什么就是LB膜?它有什么特点?
提示:两亲性分了化水表面经过压缩得到单层分了膜。

仁恒定得表面压条件下,可以将水表而为单分子膜转移到固体基板上,通过重复操作山形成多层分子膜。

这年多层分子膜就叫做LB膜。

它得特点就是:两亲性,具有单层分子膜得结构特性,可以有不同厚度。

第三章蛋白质
1、在生物缓冲体系中,何种氨基酸具有缓冲作用?
提示:组氨酸具有缓冲作用。

因为组氨酸含有哪唑基团,而咪唑基解离常数为6、0,因此组氦酸既可作为质子供体,又可作为质子受体。

2、什么就是氨基酸得pK与pI ?它们得关系如何?
提示: pK指解离常数得负对数,表示- 半得氨基酸解离时得pH值: p1指氨基酸所带得正负
电荷相等时得溶液得pH值,即等电点。

中性氨基酸: pl= (pK1+ pK2)12酸性氨基酸: pl= (pK1+ pKr)12碱性氨基酸: pI= (pK2+ pKr)/2
3、计算0、1 mol/L得谷氨酸溶液在等电点时主要得离子浓度。

提示: 0、1mol/L得谷氨酸溶液在等电点时主要离子(即两性离子)得浓度为0、083mol/L、4、大多数得氨基酸,其a-羧基得pKa 都在2、0左右,其a-氨基得pKa都在9、0左右。

然而,肽中得a-羧基pKa值为3、8, a-氨基pKa值在7、8。

请解释这种差异。

提示:a-氨基酸分子中带正电荷得a-氨基阻止了a-羧基负离子得质子化,即能稳定羧基负离子,因而提高了羧基得酸性。

同理,羧基负离子对质子化得氨基(NH3*)同样有稳定作用,从而降低了其酸性,提高了其碱性。

在脑分子中,由于两个端基(Coo与NH*')相距较远,这种电荷间得相互作用要弱得多,因此其pKa值与a-氨基酸中氨基与羧基得pKa。

值存在明显差异。

5、写出五肽Ser- -Lys- -Ala- -Leu- His得化学结构,计算该肽得pI, 并指出该肽在pH=
6、0时带何种电荷。

提示:
化学结构:略
pl=1/2(9、15+ 10、53)=9、84 即该肽得pI为9、84
Op=pl-pH=9、84-6、00=3、84>0即该肽在pH= 6、0时带正电
6人得促肾上腺皮质激素就是一种多肽激素。

它得氨基酸序列为
Scr-Tyr-Scr-Met-Gilu-His-Phe-Arg-Trp-Gly-Lys-Pro-Val-Gly-Lys-Lys-Arg Arg-Pro-Val-Lys-Val-Tyr-Pro-Asp-Ala -Gly-Glu-Asp-Gln-Ser Ala-Glu Ala-Phe Pro Le u-Glu-Phe;(1)在pH=7条件下,此多肽带有何种电荷?(2)用CNBr处理此多肽,可以得到多少肽段?
提示: (1) 当pH=7时,此多肽带正电荷。

(2) CNBr选择性切割Met羧基端肽键,故得到两个肽段。

7、环亚乙基亚胺能够与蛋白质得Cys残基作用,生成(S)-乙基氨基衍生物。

经修饰后,Cys得羧基所形成得肽键能够被胰蛋白酶水解,试解释原因。

提示:因为胰蛋白酶能选择性地水解Lys得羧基所形成得肽键,Lys得R基为- -(CH2)4NH2。

Cys得侧链- -CH2SH经与环亚乙、基亚胺反应后被修饰为-(CH2)-S-(CH2)2-NH2、与Lys得R基很相似,导致胰蛋白酶无法识别两者得差异,将其作为底物水解。

所以经过修饰后,Cys得羧基所形成得肽键能够被胰蛋白酶水解。

8、一种蛋白质在用1mmol、L+二硫苏糖醇(一种含有二硫键得糖)处理后,它得SDS凝胶电泳谱带相对位置由原来得0、67减小为0、64,试解释原因。

提示: - =硫苏糖醇与肽链中得Cys巯基发生反应,经_二硫键结合到肽链上,蛋白质分子量增大,电泳速度降低,所以它得SDS凝胶电泳谱带相对位置由原米得0、67减小为0、64。

9、将含有Asp、Gly、Thr, Leu与Lys得pH=3、0得缓冲溶液,加到预先用同样缓冲溶液平衡过得Dowex -50阳离子交换树脂中,然后用该缓冲溶液洗脱,这5种氨基酸洗脱得顺序如何?并说明原因。

提示:阳离子交换树脂分离氨基酸得原理就是,各种氨基酸在pH=3、0时带正电荷多少不同,带正电荷越多,在树胎|:吸附能力越强,氨基酸越难被洗脱出米。

根据AP= pI-pH,可算出各种氨基酸得OP分别就是: Asp, AP= -0、03; Gly, AP=+2、97; Thr, AP= +2、86; Leu, AP= +2、98;Lys,AP= +6、74。

因此,5种氨基酸洗脱顺序为Asp>Gly> Lcu> Thr>Lys,其中得Gly与Leu带电情况几乎相同,但Gly得分了量相对较小,先被洗脱出来。

芒再考虑疏水作用得话,因为Thr侧链得疏水性弱,与树脂得结合能力不如Leu,因此比Leu更快被洗脱,最后得洗脱顺序就足Asp> Gily> Thr> Leu>Lys、
10、用CNBr与胰凝乳蛋白酶断裂多肽,分别产生如下肽段,试写出该肽得氨基酸序列:
CNBr断裂: (1) Arg-Ala-Tyr-Gly-Asn; (2) Leu-Phe-Met; (3) Asp-Met 胰凝乳蛋白酶断裂: (1) Mct-Arg-Ala-Tyr; (2) Asp-Mct-Lcu-Phe; (3) Gly-Asn
提示: Asp-Met-Leu-Phe-Met-Arg-Ala-Tyr-Gly-Asn
11、-种多肽经酸水解后分析得知由Lys, Asp, His, Glu, Ala, Val, Tyr以及两个NII3组成。

当用DNFB处理后,得到DNP- Asp;用羧肽酶处理可得到游离得Val。

此多肽用胰蛋白酶降解时,得到两个肽段,其中一个(含Lys, Asp,Glu, Ala, Tyr)在pH = 6、4时,净电荷为0;另一个(含His, Glu, Val)可生成DNP-His,在pH = 6、4时带正电荷。

当多肽用胰凝乳蛋白酶降解时,也得到两个肽段,其中一个(Asp, Ala, Tyr)在pH = 6、4时呈中性,另一个(Lys,His, Glu, Val) 在pH = 6、4 带正电荷。

此多肽得氨基酸序列如何?
提示: Asn-Ala-Tyr-Glu-Lys-His-Gln-Val
12、有一个七肽,经分析其氨基酸组成为Lys, Pro, Arg, Phe, Ala, Tyr与Ser。

此肽与DNFB不反应。

用胰凝乳蛋白酶降解,得到两个肽段,其氨基酸组成分别为Ala, Tyr,Ser与Pro, Phe, Lys,Arg。

这两个肽段与DNFB反应,分别生成DNP-Ser与DNP一Lys。

此肽与胰蛋白酶作用,同样生成两个肽段,它们得氨基酸组成分别为Arg, Pro与Phe,Tyr, Lys, Ser, Ala。

试推测此多肽得结构与氨基酸序列。

13、说明多肽氨基酸序列自动分析法得基本原理。

根据此原理,试设计一台多肽氨基酸序列自动分析仪。

14、根据以下分析结果确定蛋白质得亚基数目及连接方式:
(1)凝胶过滤测得分子量为200 KD;
(2) SDS-PAGE 测得分子量为100 KD;
(3) 2-巯基乙醇存在下得SDS-PAGE测得分子量为40KD与60KD。

15、试设计对下列十肽进行一级结构测定得研究方法及步骤。

Val-Cys-Met-Thr-Lys-Gly-Cys-Arg-Ser-Glu
提示:
(1)氨基酸组成分析
(2)过氧甲酸氧化法切断= =硫健。

(3)末端氨基酸测定
(4)测序
(5)一硫键定位
16、请指出2008年得“奶粉事件”中得罪魁祸首“三聚氰胺”能充当蛋白质得原因。

提示:因为蛋白质占生物组织中所有含氮物质得绝大部分。

因此,可以将生物组织得含氮量近似地瞧作蛋白质得含氮量、而三聚氰胺(melamine)就是一种有机含氮杂环化合物,学名1、,3,5-三嗪-2,4,6-三胺,或称为2,4、6-三氨基-1,3,5-三嗪,简称三胺、蜜胺、氰脉酰胺,就是一种重要得化工原料,其化学结构如右图所示。

食品工业中常常需要检在蛋白质含量,但就是直接测量蛋白质含量技术上比较复杂,成本也比较高,不适合大范围推广,所以业界常常
使用种叫傲“凯氏定氮法(Kjeldahl method)”得方法,通过食品中HN' "NH2氮原子得含量来间接推算蛋白质得含量。

也就就是说,食品中氮原子含
量越高,蛋白质含量就越高。

三聚氰胶得最大得特点就是含氮量很高(66%),这样一来,三聚氰胺由于其分子中含氮原子比较多,日、其生产工艺简单、成本很低,给了掺假、造假者极大得利益驱动。

有人估算在植物蛋白粉与饲料中使蛋白质增加一个百分点,用二聚氰胺得花费只有真实蛋白原料得1/5、所以“增加”产品得表观蛋白质含量就是添加三聚氰胺得主要原因,三聚氰胺作为一种白色结晶粉末,没有什么气味与味道,掺杂后不易被发现等也成了掺假、造假者心存侥幸得辅助原因。

17、说明蛋白质得一级结构、二级结构与三级结构得概念。

提示:略
18、为什么在a ~螺旋片段中很少发现Pro?
提示: Pro 残基中得侧链成环,当片段中存代Pro残基时,由于其不能形成链内氢键,并且五元环得刚性结构导致肽键不能自出旋转,因此a ~螺旋结构会在此处中断。

19、如果在生理条件下,多聚赖氨酸呈现为松散得环结构。

那么,在何种条件下,它会形成a ~螺旋结构?
提示:一条肽链能否形成a ~螺旋,与它得氨基酸组成与序列有极大得关系。

R基小,并且不带电荷得有利于a -螺旋得形成与稳定。

多聚顿氮酸在pH=7时,赖氨酸残基侧链带有正电荷,彼此间存在静电排斥作用,难以折叠成紧密得a ~螺旋二级结构形式。

随着pH升高,当pH>12时,赖氨酸残基侧链上得氨基去质子化,多聚赖氨酸将从无规则线团转变形成a ~螺旋结构。

20、您如何理解“蛋白质结构决定了它得生物功能”这句话?请简述之。

提示:蛋白质结构与功能之间存代着密切得联系。

(1)一级结构与功能得关系(2)高级结构与功能得关系
21、试设计应用化学法与不对称合成法合成L-Val。

提示:如下图所示。

23、
含有乳清蛋白(pI=4、6),B乳球蛋白(p[=5、2),以及胰凝乳蛋白酶(pI=9、5)得溶液,用DEAE 一纤维素(-种阴离子交换树脂) pII = 6、0时得色谱柱分离,然后用pH为6、0得缓冲溶液洗脱,缓冲液盐浓度逐步增加,请预测三种待分离蛋白质组分得洗脱顺序,并简要说明理由。

提示:这三种蚩白质被洗脱出来得顺序为:胰凝乳蛋白酶> B乳球蛋白>乳清蛋白。

24、写出用DCC法与固相合成法合成四肽Ser-Phe-Asp- Ala得基本反应过程,并指出它们之间得异同。

提示:
不同;①DCC法合成方向就是从N端到C端,固相合成法合成方向就是从C端到N端。

②固相合成法不必分离纯化中间产物,合成过程可以连续进行。

相同:①都用DCC作为肽键形成得脱水偶联剂。

②不反应基团都被保护。

25、设计合成由Gly,Leu, Tyr组成得三肽库方法。

提示:用均分法合成三肽库
26、简述蛋白质组学得概念及研究意义。

提示:货白质组就是指在一定条件下有一个特定细胞或牛物休产生得所有蛋白质。

蛋白质组学就就是通过对细胞或生物体所产生得蛋白质得全面分析,系统与全面地描述细胞或生物体得功能。

研究意义:因为转水调节、RNA加工、蛋白质合成以及加工等过程使得转冰物组与蛋白质组比基因组要复杂得多,因而它所提供得关于生命体系与生命活动化学本质得信息就是单-得“基因组学”所不能比拟得,亦即,通过蛋白质组得研究可以更好地、更全面地了解生命整体得性状与功能。

第四章酶
1、酶作为生物催化剂有什么特点?
提示:酶与化学催化剂一样,能够改变化学反应得速度,但不能改变化学反应得平衡。

酶得催化特点表现为:
(1)高效性。

(2) 高度专一性。

(3) 反应条件温与。

(4) 可调控性。

2、辅酶与金属离子在酶促反应中有何作用?水溶性维生素与辅酶有什么关系?
提示: (1)辅酶与金属离子作为结合蛋白酶类得非蛋白部分(又称辅因子),在酶实施催化作用过程中起到非常重要得作用。

只有酶蛋白与辅囚子结合成得全酶才具有催化性能。

辅酶与金属酶中得金属离了在酶促反应中直接参加了反应,起到电子、原了或者某些化学基团转移得作用,决定了酶催化反应类型得专一性;而金属激酶中得金属离子主要起到激活酶得催化活性得作用。

(2)大部分辅酶得前体都就是水溶性B族维生素,许多水溶性维生索得生理功能与辅酶得作用息息相关。

3、现有1mL乙醇脱氢酶制剂,用缓冲溶液稀释至100mL后,从中吸取500uL测定酶得活力。

得知2 min使0、5 mmol乙醇转化为乙醛。

请计算每毫升酶制剂每小时能转化多少乙醇? (设: 最适条件下,每小时转化I mmol乙醇所需要得酶量为1个活力单位)。

提示: 500 pL得酶活力为15U。

1 mL酶制剂每小时能转化得乙醇量为3mol乙醇,即3X46= 138克乙醇。

4、称取25 mg蛋白酶粉配成25 mL溶液,取0、1mL溶液测酶活力,结果每小时可以水解酪蛋白产生1500 ug酪氨酸。

假定1个酶活力单位定义为每分钟产生1ug酪氨酸得酶量,请计算: (1) 酶溶液得比活力; (2) 每克酶粉得总活力。

提示: 25 mL溶液得醇活力为6250U。

比活力为: 6250+ 25=250(U/mg)
每克酶粉得总活力为: 250 X1000=2、5X 10(U)
5、说明米氏方程得生物学意义。

提示: (1) 米氏方程就是酶促反应动力学最重要得一个数学表达式,根据它可以知道酶促反应
速率与底物浓度之间得关系。

(2) 米氏方程所规定得动力学规律,就是酶促反应得一项基本属
6、某种酶遵循米氏方程,其Km= 1 umolL',当底物浓度为100 pmol:L!时,反
应初速率为0、1 pumolL'min'。

有一-竞争性抑制剂,当[S] = 10 pumolLl时,其
初速率为无抑制剂时得1/10。

请计算: (1) [S]= 1 mmol、Ll时得初速率;
(2)竞争性抑制剂存在时酶得Km值。

7、举例说明各种类型抑制剂得作用特点。

如何判断两种抑制剂得抑制类型?
提示:
(1)抑制剂分两大类:可逆抑制剂与不可逆抑制剂。

可逆抑制剂根据抑制剂与酶结合情况,又分三类:竞争性抑制剂、反竞争性抑制剂与非
抑制性抑制剂。

(2)判断种抑制剂为可逆还就是不可逆抑制剂时,主要瞧能不能用透析等物理方法除去抑制剂,如果能可初步判定为可逆抑制剂,反之为不可逆抑制剂。

判断种抑制剂为竞争性,非竞争性还就是反竞争性抑制剂,可用抑制动力学研究方法进行判断,即通过抑制剂作用前后酶促反应动力学研究中得双倒数图进行判断。

如果双倒数图中得直线交于纵坐标,Vmax、不变, Km变大,则为竟争性抑制剂;如果双倒数图中得直线交于横坐标或第二、三象限,且Vmax、变小,Km可变可不变,则为非竞争性抑制剂:如果双倒数图中得直线为平行线,且Vmax、变小,Km变小,则可能为反竞争性抑制剂。

B、说明酶活性中心得结构与功能特点。

研究酶活性中心得主要方法及原理。

提示: (1) 酶得活性中心就是酶催化作用得核心部分。

结构特点:一个酶得活性中心就是一个空间部位。

组成活性中心得氨基酸残基可能位于同一肽链得不同部位,也可能位于不同得肽链上。

酶活性中心得氮基酸残基在一级结构上可以相距较远,但通过肽链得盘旋折叠,在空间结构中都处于相近位置。

功能特点:酶得活性中心含有多种不同得基团,其中一些基团就是酶得催化活性所必需得,称为必需共团。

在酶得催化过程中,这些必需基团与底物分子通过非共价儿(氢键、离子键等)、质子迁移或形成共价键等方式,起催化作用。

(2)研究酶活性中心得主要方法及原理:略。

9、请简单论述为什么酶可以降低反应得活化能?
提示:酶催化作用得木质就是酶得活性中心与底物分子通过短程非共价力(如氢键,离子键与疏水键等)得作用,形成E-S反应中间物,其结果使底物得价键状态发生形变或极化,起到激活底物分子与稳定反应分子过渡态作用,即使原反应经历活化能更低得过渡态或能量更高得底物活性中间体,从而降低反应得活化能。

10、请简述酶为什么可以高效催化反应?请利用胰凝乳蛋白酶得催化机理解释多功能催化作用。

提示: (1)酶之所以具有高效催化作用特点,主要有以下几方面得原因: a、在酶促反应中,底物分子结合到酶得活性中心,- 方面底物在酶活性中心得有效浓度大大增加,有利于提高反应速率;另一方面,由于活性中心得立体结构与柑关基团得诱导与定向作用,使底物分子小参与反应得基团相互接近,并被严格定向定位,使酶促反应具有高效率与专一性特点。

邻近效应与定向效应可使双分子反应速率提高104~108 倍。

b、酶通过多种催化作用机制,如酸碱催化、过渡态稳定化、共价催化、金属离子催化、多功能催化等,大大降低了酶促反应得活化能,达到高效催化得日得。

(2)多功能催化作用指得就是酶得活性中心含有多个起催化作用得基团,这些基团在空间有特殊得排列与取向,得以对底物价键得形变与极化及调整底物基团得位置等起到协调作用,从而使底物达到最住反应状态。

如图,胰凝乳蛋白酶得活性中心得关键氨基酸残基就是Ser, His,Asp。

胰凝乳蛋白酶I: 195位丝氨酸残基得羟基氧就是一个强得亲核基团,可以进攻肽键上:得羰基碳。

同时,Ilis 与Asp对质子得吸引,使得Ser得1I更容易离去,亲核性更强,酶与底物能共价连接形成短暂得酶一底物中间体。

随后不稳定得肽键上发生断裂。

三个活性基团在提高催化反应效率上表现为;通过协同,实施酸碱催化作用与共价催化作用。

l1、有哪些因素可以影响酶催化反应得速率,如何影响得?
提示: (D)底物浓度; (2)pH; (3)温度; (4)介质等。

12、试解释:为什么底物与酶结合紧密对酶促反应并不利?
提示:由于酶与底物结合紧密,意味着底物被酶稳定化,从而使底物更难兑服活化能,生成产物。

事实上,酶与底物得过渡态结合紧密,更有利于酶促反应得进行。

13、举例说明酸碱催化与共价催化得基本原理。

提示: (1) 酸碱催化;通过质子酸提供部分质子,或通过质子碱接受部分质子,达到降低反应活化能得催化作用。

例子:酮式-烯醇式互变异构。

广义酸可以将羰基氧质子化促进异构,广义碱可以结合炭基a氢使a碳带上负电促进异构。

(2)其价催化:催化剂通过与底物形成反应活性很高得其价中间产物,使反应活化能降低,从而实现提高反应速率得催化作用。

例子:丝氨酸蛋白酶催化蛋白水解反应。

蛋白酶活性中心Ser-OH上得氧亲核进攻蛋白质酰胺键上得羰基碳,并与其共价结合,催化酰胺键断裂。

14、某酶遵循米氏方程,
(1)当[S]=Km时,v= 35 pumol/min, Vmax就是多少umo/min?
(2)当[S]=2 x 10-5 mol/L, v= 40 umolmin, 这个酶得Km就是多少?
(3)若I就是非竞争性抑制剂,Ki= K'=4 x 10~5 molL,当[S]=3x 10~2 mol/L与[=3x 10*mol/L, v就是多少?
20、指出下列说法就是否正确
①酶既可以降低反应得活化能,也可以降低反应得自由能。

②丝氨酸蛋白酶活性部位得氧负离子洞得作用就是稳定酶与底物所形成得中间过渡态。

③有机磷杀虫剂对胆碱酯酶得抑制作用属于不可逆抑制作用。

④辅酶作为全酶得一部分,可以转移基团、传递质子与电子以及决定酶得专一性。

提示: (1)错。

(2) 对。

(3) 对。

(<4) 错。

21、已知饮用甲醇可以致命,甲醇本身无害,但它在体内经乙醇脱氢酶作用生成有害得甲醛,令人奇怪得就是甲醇中毒得一种处理方法就是让患者饮酒,试问这种处理就是否有效?为什么?
提示;这种处理就是有效得。

因为甲醇与乙醇结构极其类似,甲醇可以与乙醇脱氢酶结合,
但就是乙醇才就是乙醇脱氢酶得最佳底物,增加饮酒可以使乙醇脱氢酶与大量乙醇结合,有效阳止
其与甲醇结合,从而减少甲醛得生成。

22、某酶得化学修饰实验表明,Glu 与Lys残基就是这个酶活性所必需得两个残基。

根据pH对酶活性影响得研究揭示,该酶得最适pH近中性。

请说明这个酶得活性部位得Glu与Lys 残基在酶促反应中可能得作用,并予以解释。

提示:(1)Glu得侧链羧基在近中性条件下带负电荷,因而叫推测其在酶促反应中得时能作用由:广义碱催化作用,亲核共价修饰作用,稳定正电荷过渡态作用。

(2) Lys 得侧链氨基在近中性条件下带正电荷,因而推测其在酶促反应中得可能作用就是:广义酸催化作用,稳定负电荷过渡态作用。

23、 HIV-l有一关键得蛋白酶,分子量为21500。

该酶催化水解得底物为一七肽,已知该水解反应得Kat= 1000s',Km=0、075M,(1) 计算当该蛋白酶得用量为0、2 mg/mL时,催化底物水解得最大反应速率。

(2) 计算底物浓度为0、15M时反应得初速率。

(3)当七肽中得-CONH-被- -CH2NH一替换,所获得得衍生物不能被酶水解断裂,而就是一种抑制剂。

如果酶促反应条件与上述(1)相同,但同时存在2、5 M 得这种抑制剂,测得Vmax为9、3X10-3 M/s。

请说明这种抑制剂得抑制作用类型。

24、某酶得催化机制为共价催化,经研究发现,该酶活性中心得Cys对酶活性就是必需得,其pK值为8。

当将与Cys邻近得一个氨基酸残基置换后,发现Cys得pKa值升高到10。

试问:这种置换对酶促反应得速率有何影响?为什么?
提示:这种置换将会降低酶促反应得速率。

根据共价催化反应机理,半胱氨酸残基中得巯基作为亲核进攻基团进行催化反应,-S”得亲核性显然比一-SH强。

当Cys得pKa值升到10时,说明酸性降低,在生理条件下更难解离为一s, 因此,会导致反应速率降低。

25、对硫磷就是-种剧毒杀虫剂。

解释为什么对硫磷对昆虫与人都具有很高得毒性。

提示:对硫磷可作为不可逆抑制剂,使比出与人体内得乙酰胆碱酶失活,导致有毒性得乙酰胆碱在体内积累,引起中毒。

26、试解释青霉素杀菌得原因。

为什么青霉素对人体细胞毒性不大?
提示:因为人体细胞没有细胞壁,而青霉素就是细菌细胞壁合成中转肽酶得不可逆抑制剂,故青霉素对人休细胞毒性不大。

27、为什么药物得手性结构对药效影响很大?
提示:酶具有立体专一性,即对具有手性得底物分子具有选择性。

一种手性得药物分子对酶就是抑制剂,其对映异构体可能完全不能被酶识别或识别能力相差很大,从而酶根本不能对其起作用或作用程度不同,甚至作用结果不同。

因此,药物得于性结构对药效影响很大。

28、阿司匹林(乙酰水杨酸)得抗炎与解热作用就是由于与花生酸环氧合酶活性中心得Ser 作用,并使酶失活,从而抑制了前列腺素得合成。

试写出阿司匹林与Ser残基得反应情况。

提示;阿司匹林可以通过与环氧合酶发生酰化反应,使酶失活,其与Ser残基得反应情况如图所。