三、习题解答 (一)名词解释 米氏常数(Km值):用Km值表示,是酶的一个重要参数。Km值是酶反应速度(V)达到最大反应速 度(Vmx)一半时底物的浓度(单位M或mM)。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.底物专一性:酶的专一性是指酶对底物及其催化反应的严格选择性。通常酶只能催化一种化学反应或 类相似的反应,不同的酶具有不同程度的专一性,酶的专一性可分为三种类型:绝对专一性、相对 专一性、立体专一性 3.辅基:酶的辅因子或结合蛋白质的非蛋白部分,与酶或蛋白质结合得非常紧密,用透析法不能除去。 4.单体酶:只有一条多肽链的酶称为单体酶,它们不能解离为更小的单位。分子量为13,00035,000。 寡聚酶:有几个或多个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,容易为酸碱,高浓度的盐或其它的变性剂分离。寡聚酶的分子量从35000 到几百万 6.多酶体系:由几个酶彼此嵌合形成的复合体称为多酶体系。多酶复合体有利于细胞中一系列反应的连 续进行,以提高酶的催化效率,同时便于机体对酶的调控。多酶复合体的分子量都在几百万以上 7.激活剂:凡是能提高酶活性的物质,都称激活剂,其中大部分是离子或简单的有机化合物 8.抑制剂:能使酶的必需基团或酶活性部位中的基团的化学性质改变而降低酶的催化活性甚至使酶的催 化活性完全丧失的物质 9.变构酶:或称别构酶,是代谢过程中的关键酶,它的催化活性受其三维结构中的构象变化的调节 10.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却有所不同的 组酶 11.诱导酶:是指当细胞中加入特定诱导物后诱导产生的酶,它的含量在诱导物存在下显著增高,这科 诱导物往往是该酶底物的类似物或底物本身 12.酶原:酶的无活性前体,通常在有限度的蛋白质水解作用后,转变为具有活性的酶 13.酶的比活力:比活力是指每毫克蛋白质所具有的活力单位数,可以用下式表示 活力单位数 比活力—蛋白质量 14.活性中心:酶分子中直接与底物结合,并催化底物发生化学反应的部位,称为酶的活性中心 (二)英文缩写符号 1.NAD( nicotinamide adenine dinucleotide):烟酰胺腺嘌呤二核苷酸:辅酶I 2.FAD( flavin adenine dinucleotide):黄素腺嘌呤二核苷酸 3.THFA( tetrahydrofolic acid:四氢叶酸 4.NADP( nicotinamide adenine dinucleotide phosphate):烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸;辅酶Ⅱ。 5.FMN( flavin mononucleotide):黄素单核苷酸 6.CoA( coenzyme A):辅酶A。 7.ACP( acyl carrier protein):酰基载体蛋白 8.BCCP( biotin carboxyl carrier protein):生物素羧基载体蛋白 9.PLP( pyridoxal phosphate):磷酸吡哆醛 (三)填空题 活细胞:蛋白质 2.高效性:专一性:作用条件温和;受调控 3.[E];[S]:pH;T(温度);I(抑制剂);A(激活剂) 4.Sers;His:Aspo2;sers;氧原子;电荷转接;电荷中继网 5.邻近效应:定向效应;诱导应变;共价催化;活性中心酸碱催化 6.竞争性 7.由多个亚基组成:除活性中心外还有变构中心;米氏方程;S;双:寡聚酶 8.磷酸吡哆醛;盺:磷酸吡哆醛:磷酸吡哆胺:磷酸吡哆醇:磷酸吡哆醛;转氨酶:脱羧酶:消旋酶 9.还原性产物:DHFA:THFA:一碳单位 10.二 11.酶蛋白:辅助因子;酶蛋白;辅助因子 12.辅酶:辅基;金属离子;辅基:化学方法处理;辅酶:透析法 13.核酶(具有催化能力的RNA) 14.氧化还原酶类;转移酶类:水解酶类;裂合酶类;异构酶类;合成酶类
三、习题解答 （一）名词解释 1．米氏常数（Km值）：用Ｋm值表示，是酶的一个重要参数。Ｋm值是酶反应速度（V）达到最大反应速 度（Vmax）一半时底物的浓度（单位 M 或 mM）。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．底物专一性：酶的专一性是指酶对底物及其催化反应的严格选择性。通常酶只能催化一种化学反应或 一类相似的反应，不同的酶具有不同程度的专一性，酶的专一性可分为三种类型：绝对专一性、相对 专一性、立体专一性。 3．辅基：酶的辅因子或结合蛋白质的非蛋白部分，与酶或蛋白质结合得非常紧密，用透析法不能除去。 4．单体酶：只有一条多肽链的酶称为单体酶，它们不能解离为更小的单位。分子量为 13,000——35,000。 5．寡聚酶：有几个或多个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，容易为酸碱，高浓度的盐或其它的变性剂分离。寡聚酶的分子量从 35 000 到几百万。 6．多酶体系：由几个酶彼此嵌合形成的复合体称为多酶体系。多酶复合体有利于细胞中一系列反应的连 续进行，以提高酶的催化效率，同时便于机体对酶的调控。多酶复合体的分子量都在几百万以上。 7．激活剂：凡是能提高酶活性的物质，都称激活剂，其中大部分是离子或简单的有机化合物。 8．抑制剂：能使酶的必需基团或酶活性部位中的基团的化学性质改变而降低酶的催化活性甚至使酶的催 化活性完全丧失的物质。 9．变构酶：或称别构酶，是代谢过程中的关键酶，它的催化活性受其三维结构中的构象变化的调节。 10．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却有所不同的一 组酶。 11．诱导酶：是指当细胞中加入特定诱导物后诱导产生的酶，它的含量在诱导物存在下显著增高，这种 诱导物往往是该酶底物的类似物或底物本身。 12．酶原：酶的无活性前体，通常在有限度的蛋白质水解作用后，转变为具有活性的酶。 13．酶的比活力：比活力是指每毫克蛋白质所具有的活力单位数，可以用下式表示： 比活力 = 活力单位数 蛋白质量 （mg） 14．活性中心：酶分子中直接与底物结合，并催化底物发生化学反应的部位，称为酶的活性中心。 （二）英文缩写符号 1．NAD+ （nicotinamide adenine dinucleotide）：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸；辅酶Ⅰ。 2．FAD（flavin adenine dinucleotide）：黄素腺嘌呤二核苷酸。 3．THFA（tetrahydrofolic acid）：四氢叶酸。 4．NADP+（nicotinamide adenine dinucleotide phosphate）：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸；辅酶Ⅱ。 5．FMN（flavin mononucleotide）：黄素单核苷酸。 6．CoA（coenzyme A）：辅酶 A。 7．ACP（acyl carrier protein）：酰基载体蛋白。 8．BCCP（biotin carboxyl carrier protein）：生物素羧基载体蛋白。 9．PLP（pyridoxal phosphate）：磷酸吡哆醛。 （三）填空题 1．活细胞；蛋白质 2．高效性；专一性；作用条件温和；受调控 3．[E]；[S]；pH；T（温度）；I（抑制剂）；A（激活剂） 4．Ser195；His57；Asp102；Ser195；氧原子；电荷转接；电荷中继网 5．邻近效应；定向效应；诱导应变；共价催化；活性中心酸碱催化 6．竞争性 7．由多个亚基组成；除活性中心外还有变构中心；米氏方程；S；双；寡聚酶 8．磷酸吡哆醛；VB6；磷酸吡哆醛；磷酸吡哆胺；磷酸吡哆醇；磷酸吡哆醛；转氨酶；脱羧酶；消旋酶 9．还原性产物；DHFA；THFA；一碳单位 10．三 11．酶蛋白；辅助因子；酶蛋白；辅助因子 12．辅酶；辅基；金属离子；辅基；化学方法处理；辅酶；透析法 13．核酶（具有催化能力的 RNA） 14．氧化还原酶类；转移酶类；水解酶类；裂合酶类；异构酶类；合成酶类
15.酶学委员会:氧化还原酶类:作用-CHOH基团的亚类:受体NAD或NADP的亚亚类;序号为1 16.绝对专一性:相对专一性:立体专一性 17.结合部位:催化部位;结合部位:催化部 18.酶催化化学反应的能力:一定条件下,酶催化某一化学反应的反应速度 19.初;底物消耗量<5% 20.齐变:序变 21.稳定性好;可反复使用:易于与反应液分离 22.底物分子的解离状态;酶分子的解离状态:中间复合物的解离状态 23.温度升高,可使反应速度加快:温度太高,会使酶蛋白变性而失活 24.绝对;立体 26.二氢叶酸合成酶 27.比活力:总活力 28.微量:辅酶 9.溶解:水溶性维生素;脂溶性维生素 30.嘧啶:噻唑;亚甲基;TP;脱羧酶:转酮酶 31.二甲基异咯嗪基:核糖醇基;1,10位氮 32.丁酸衍生物;β-丙氨酸:酰胺键;巯基乙胺;焦磷酸:3-AMP:CoA:酰化;酰基 3.吡啶:烟酸:烟酰胺;NAD;NADP;脱氢;氢 4.尿素:噻吩:戊酸侧链:羧化酶;CO2 35.金属元素;咕啉环;核苷酸:5-脱氧腺苷钴胺素:甲基钴胺素 36.羟化;解毒 (四)选择题 D:酶活性中心有一个结合部位和一个催化部位,分别决定专一性和催化效率,是酶分子发挥作用的 个关键性小区域。 2.B:酶是生物催化剂,在反应前后没有发生变化,酶之所以能使反应快速进行,就是它降低了反应的 活化能 3.B:酶的竞争性抑制剂与酶作用的底物的结构基本相似,所以它与底物竞争酶的活性中心,从而抑制 酶的活性,阻止酶与底物反应。 4.A:竞争性可逆抑制剂抑制程度与底物浓度、抑制剂浓度、酶与抑制剂的亲和力、酶与底物的亲和力 有关,与作用时间无关。 5.B:竞争性可逆抑制作用可用增加[S]的方法减轻抑制程度 6.C:酶的竞争性可逆抑制剂可以使Vmax不变,Km增加 7.E:磺胺类药物是竞争性可逆抑制剂 8.D:蛋白激酶可以使ATP分子上的γ-磷酸转移到一种蛋白质的丝氨酸残基的羟基上,在磷酸基的转 移过程中,常伴有酶蛋白活性的变化,例如肝糖原合成酶的磷酸化与脱磷酸化两种形式对糖原合成 的调控是必需的。 9.A:His咪唑基的pK值在6.0-70之间,在生理条件下一半解离,一半未解离,解离的部分可以作为 H的受体,未解离的部分可以作为H的供体 10.C:对于非竞争性可逆抑制作用,抑制程度为50%时,[=Ki 11.B:CoQ不属于维生素,CoA是维生素B3的衍生物,PLP是维生素B6的衍生物,FH2是维生素B1 的衍生物,FMN是维生素B2的衍生物 12.C:很多辅酶不包含维生素组分,如CoQ等;有些维生素不可以作为辅酶或辅酶的组分,如维生素 E等:所有的B族维生素都可以作为辅酶或辅酶的组分,但并不是只有B族维生素可以作为辅酶或 辅酶的组分,如维生素K也可以作为γ-羧化酶的辅酶 13.A:维生素B1以辅酶TPP的形式参与代谢,TPP是丙酮酸脱氢酶系、α-酮戊二酸脱氢酶系、转酮 酶等的辅酶,因此与糖代谢关系密切。多食糖类食物消耗的维生素B1增加,需要补充 14.D:维生素B以辅酶PLP,PMP的形式参与氨基酸代谢,是氨基酸转氨酶、脱羧酶和消旋酶的辅酶 因此多食用蛋白质类食物消耗的维生素B增加,需要补充 C:玉米中缺少合成维生素Bs的前体一色氨酸,因此以玉米为主食,容易导致维生素Bs的缺乏 16.D:CoA、AP和胰岛素常作为能量合剂使用 17.B:泛酸是B族维生素中唯一不含环状结构的化合物 18.B:FMN是黄素单核苷酸,不含腺苷酸组分 19.E:VB以辅酶PLP,PMP的形式参与氨基酸代谢,是氨基酸转氨酶、脱羧酶和消旋酶的辅酶。 (五)是非判断题 错:酶促反应的初速度与底物浓度是有关的,当其它反应条件满足时,酶促反应的初速度与底物浓度 成正比
15．酶学委员会；氧化还原酶类；作用-CHOH 基团的亚类；受体 NAD+或 NADP+的亚亚类；序号为 1 16．绝对专一性；相对专一性；立体专一性 17．结合部位；催化部位；结合部位；催化部位 18．酶催化化学反应的能力；一定条件下，酶催化某一化学反应的反应速度 19．初；底物消耗量<5% 20．齐变；序变 21．稳定性好；可反复使用；易于与反应液分离 22．底物分子的解离状态；酶分子的解离状态；中间复合物的解离状态 23．温度升高，可使反应速度加快；温度太高，会使酶蛋白变性而失活 24．绝对；立体 25．-1/Km；1/Vmax 26．二氢叶酸合成酶 27．比活力；总活力 28．微量；辅酶 29．溶解；水溶性维生素；脂溶性维生素 30．嘧啶；噻唑；亚甲基；TPP；脱羧酶；转酮酶 31．二甲基异咯嗪基；核糖醇基；1，10 位氮 32．丁酸衍生物；β-丙氨酸；酰胺键；巯基乙胺；焦磷酸；3’-AMP；CoA；酰化；酰基 33．吡啶；烟酸；烟酰胺；NAD+；NADP+；脱氢；氢 34．尿素；噻吩；戊酸侧链；羧化酶；CO2 35．金属元素；咕啉环；核苷酸；5’-脱氧腺苷钴胺素；甲基钴胺素 36．羟化；解毒 （四）选择题 1．D：酶活性中心有一个结合部位和一个催化部位，分别决定专一性和催化效率，是酶分子发挥作用的 一个关键性小区域。 2．B：酶是生物催化剂，在反应前后没有发生变化，酶之所以能使反应快速进行，就是它降低了反应的 活化能。 3．B：酶的竞争性抑制剂与酶作用的底物的结构基本相似，所以它与底物竞争酶的活性中心，从而抑制 酶的活性，阻止酶与底物反应。 4．A：竞争性可逆抑制剂抑制程度与底物浓度、抑制剂浓度、酶与抑制剂的亲和力、酶与底物的亲和力 有关，与作用时间无关。 5．B：竞争性可逆抑制作用可用增加[S]的方法减轻抑制程度。 6．C：酶的竞争性可逆抑制剂可以使 Vmax 不变，Km 增加。 7．E：磺胺类药物是竞争性可逆抑制剂。 8．D：蛋白激酶可以使 ATP 分子上的γ-磷酸转移到一种蛋白质的丝氨酸残基的羟基上，在磷酸基的转 移过程中，常伴有酶蛋白活性的变化，例如肝糖原合成酶的磷酸化与脱磷酸化两种形式对糖原合成 的调控是必需的。 9．A：His 咪唑基的 pK 值在 6.0~7.0 之间，在生理条件下一半解离，一半未解离，解离的部分可以作为 H+的受体，未解离的部分可以作为 H+的供体。 10．C：对于非竞争性可逆抑制作用，抑制程度为 50%时，[I]=Ki。 11．B：CoQ 不属于维生素，CoA 是维生素 B3 的衍生物，PLP 是维生素 B6 的衍生物，FH2 是维生素 B11 的衍生物，FMN 是维生素 B2 的衍生物。 12．C：很多辅酶不包含维生素组分，如 CoQ 等；有些维生素不可以作为辅酶或辅酶的组分，如维生素 E 等；所有的 B 族维生素都可以作为辅酶或辅酶的组分，但并不是只有 B 族维生素可以作为辅酶或 辅酶的组分，如维生素 K 也可以作为γ-羧化酶的辅酶。 13．A：维生素 B1 以辅酶 TPP 的形式参与代谢，TPP 是丙酮酸脱氢酶系、α-酮戊二酸脱氢酶系、转酮 酶等的辅酶，因此与糖代谢关系密切。多食糖类食物消耗的维生素 B1 增加，需要补充。 14．D：维生素 B6 以辅酶 PLP，PMP 的形式参与氨基酸代谢，是氨基酸转氨酶、脱羧酶和消旋酶的辅酶， 因此多食用蛋白质类食物消耗的维生素 B6 增加，需要补充。 15．C：玉米中缺少合成维生素 B5 的前体—色氨酸，因此以玉米为主食，容易导致维生素 B5 的缺乏。 16．D：CoA、ATP 和胰岛素常作为能量合剂使用。 17．B：泛酸是 B 族维生素中唯一不含环状结构的化合物。 18．B：FMN 是黄素单核苷酸，不含腺苷酸组分。 19．E：VB6 以辅酶 PLP，PMP 的形式参与氨基酸代谢，是氨基酸转氨酶、脱羧酶和消旋酶的辅酶。 （五）是非判断题 1．错：酶促反应的初速度与底物浓度是有关的，当其它反应条件满足时，酶促反应的初速度与底物浓度 成正比
2.对:当底物足够时,酶浓度增加,酶促反应速度也加快,成正比 3.对:Km是酶的特征性常数,反应的代谢产物可能影响酶性质的改变从而影响Km的变化,而这些代 谢产物在结构上并不与底物一致 4.对:调节酶大多数为变构酶,变构酶是利用构象的改变来调节其催化活性的酶,是一个关键酶,催化 限速步骤,当少量底物与酶结合后,使酶的构象发生改变从而能结合更多的底物分子。 5.错:底物应该过量才能更准确的测定酶的活力 6.对:产物生成量比底物消耗量更易测得且准确。 7.错:非竞争性抑制剂只和酶与底物反应的中间产物结合,酶促反应的Ⅴmax是减小的,不能通过增加 底物来达到正常的Vmax。而竞争性抑制剂可以通过增加底物的浓度来达到Vm 8.对:碘乙酸是糖酵解过程中的一个抑制剂,与半胱氨酸或蛋氨酸的-SH结合,使糖酵解途径受阻 9.错:诱导物一般为酶的作用底物,可诱导细胞产生特定的诱导酶。 10.错:对于可逆反应而言,酶既可以改变正反应速度,也可以改变逆反应速度,但不改变化学反应的 平衡点。 12.对:酶通过降低化学反应的活化能加快化学的反应速度,但不改变化学反应的平衡常数 13.对:检查酶的含量及存在,不能直接用重量或体积来表示,常用它催化某一特定反应的能力来表示 即用酶的活力来表示,因此酶活力的测定实际上就是酶的定量测定 14.错:Km值可以近似地反应酶与底物亲和力,Km越低,亲和力越髙,因此已糖激酶对葡萄糖的亲和 力更高。 15.对:Km是酶的特征常数之一,一般只与酶的性质有关,与酶浓度无关。不同的酶,Km值不同 16.错:Km作为酶的特征常数,只是对一定的底物、一定的pH值、一定的温度条件而言 17.错:见上题,同一种酶有几种底物就有几种Kn值,其中Km值最小的底物一般称为酶的最适底物。 19.对:当[S]>Km时,V趋向于Vmx,因此v=KE],所以可以通过增加[E来增加 20.错:酶的最适pH值有时因底物种类、浓度及缓冲液成分不同而不同,并不是一个常数。 21.错:酶最适温度与酶的作用时间有关,作用时间越长,则最适温度低,作用时间短,则最适温度高 22.对:金属离子作为酶的激活剂,有的可以相互取代,如Mg2+作为激酶等的激活剂可以被Mn2+取代 有的可以相互拮抗,如Na抑制K+的激活作用 23.对:不可逆抑制剂通常以比较牢固的共价键与酶结合,而使酶失活,不能用透析、超滤等物理方法 除去抑制剂而恢复酶的活性,因此增加不可逆抑制剂的浓度,可以实现酶活性的完全抑制 24.错:竞争性可逆抑制剂可以与酶的底物结合在酶的同一部位,也可以与酶的底物结合在酶的不同部 位,由于空间位阻或构象改变的原因而不能同时结合。 25.错:因为不知道纯化前后的比活分别是多少,因此无法计算比活的提高倍数 36.错:酶反应的最适pH值不仅取决于酶蛋白本身的结构,还与底物种类、浓度及缓冲液成分有关。 27.错:B族维生素中维生素B3不含环状结构,其余都是杂环化合物 28.对:所有B族维生素都可以作为辅酶或辅酶的组分参与代谢 29.错:维生素K可以作为γ-羟化酶的辅酶,促进凝血 0.对:如酵母的生长需要维生素B6等,植物的生长也有需要维生素的现象 31.对:如豌豆子叶可以合成维生素C,供整体使用:去除子叶后,则豌豆子叶生长不良。 32.错:维生素E极易被氧化,因此可做抗氧化剂。 (六)问答题及计算题(解题要点) 答:(1)酶能被酸、碱及蛋白酶水解,水解的最终产物都是氨基酸,证明酶是由氨基酸组成的 (2)酶具有蛋白质所具有的颜色反应,如双缩脲反应、茚三酮反应、米伦反应、乙醛酸反应 (3)一切能使蛋白质变性的因素,如热、酸碱、紫外线等,同样可以使酶变性失活。 (4)酶同样具有蛋白质所具有的大分子性质,如不能通过半透膜、可以电泳等。 5)酶同其他蛋白质一样是两性电解质,并有一定的等电点 总之,酶是由氨基酸组成的,与其他已知的蛋白质有着相同的理化性质,所以酶的化学本质是蛋白 质 2.答:(1)共性:用量少而催化效率高:仅能改变化学反应的速度,不改变化学反应的平衡点,酶本身 在化学反应前后也不改变;可降低化学反应的活化能 (2)个性:酶作为生物催化剂的特点是催化效率更高,具有高度的专一性,容易失活,活力受条件的 调节控制,活力与辅助因子有关 3.(1)1982年,美国的 TEch发现原生动物四膜虫的26 SIRNA前体能够在完全没有蛋白质的情况下 自我加工、拼接,得到成熟的rRNA (2)1983年, S Atman和Pace实验室研究 RNase p时发现,将 RNase p的蛋白质与RNA分离,分别 测定,发现蛋白质部分没有催化活性,而RNA部分具有与全酶相同的催化活性
2．对：当底物足够时，酶浓度增加，酶促反应速度也加快，成正比。 3．对：Km 是酶的特征性常数，反应的代谢产物可能影响酶性质的改变从而影响 Km 的变化，而这些代 谢产物在结构上并不与底物一致。 4．对：调节酶大多数为变构酶，变构酶是利用构象的改变来调节其催化活性的酶，是一个关键酶，催化 限速步骤，当少量底物与酶结合后，使酶的构象发生改变从而能结合更多的底物分子。 5．错：底物应该过量才能更准确的测定酶的活力。 6．对：产物生成量比底物消耗量更易测得且准确。 7．错：非竞争性抑制剂只和酶与底物反应的中间产物结合，酶促反应的 Vmax 是减小的，不能通过增加 底物来达到正常的 Vmax。而竞争性抑制剂可以通过增加底物的浓度来达到 Vmax。 8．对：碘乙酸是糖酵解过程中的一个抑制剂，与半胱氨酸或蛋氨酸的-SH 结合，使糖酵解途径受阻。 9．错：诱导物一般为酶的作用底物，可诱导细胞产生特定的诱导酶。 10．错：对于可逆反应而言，酶既可以改变正反应速度，也可以改变逆反应速度，但不改变化学反应的 平衡点。 11．对。 12．对：酶通过降低化学反应的活化能加快化学的反应速度，但不改变化学反应的平衡常数。 13．对：检查酶的含量及存在，不能直接用重量或体积来表示，常用它催化某一特定反应的能力来表示， 即用酶的活力来表示，因此酶活力的测定实际上就是酶的定量测定。 14．错：Km 值可以近似地反应酶与底物亲和力，Km 越低，亲和力越高，因此已糖激酶对葡萄糖的亲和 力更高。 15．对：Km是酶的特征常数之一，一般只与酶的性质有关，与酶浓度无关。不同的酶，Km值不同。 16．错：Km作为酶的特征常数，只是对一定的底物、一定的 pH 值、一定的温度条件而言。 17．错：见上题，同一种酶有几种底物就有几种 Km值，其中 Km值最小的底物一般称为酶的最适底物。 18．对。 19．对：当[S]>>Km时，V 趋向于 Vmax，因此 v=K3[E]，所以可以通过增加[E]来增加 V。 20．错：酶的最适 pH 值有时因底物种类、浓度及缓冲液成分不同而不同，并不是一个常数。 21．错：酶最适温度与酶的作用时间有关，作用时间越长，则最适温度低，作用时间短，则最适温度高。 22．对：金属离子作为酶的激活剂，有的可以相互取代，如 Mg2+作为激酶等的激活剂可以被 Mn2+取代； 有的可以相互拮抗，如 Na+抑制 K+ 的激活作用。 23．对：不可逆抑制剂通常以比较牢固的共价键与酶结合，而使酶失活，不能用透析、超滤等物理方法 除去抑制剂而恢复酶的活性，因此增加不可逆抑制剂的浓度，可以实现酶活性的完全抑制。 24．错：竞争性可逆抑制剂可以与酶的底物结合在酶的同一部位，也可以与酶的底物结合在酶的不同部 位，由于空间位阻或构象改变的原因而不能同时结合。 25．错：因为不知道纯化前后的比活分别是多少，因此无法计算比活的提高倍数。 36．错：酶反应的最适 pH 值不仅取决于酶蛋白本身的结构，还与底物种类、浓度及缓冲液成分有关。 27．错：B 族维生素中维生素 B3 不含环状结构，其余都是杂环化合物。 28．对：所有 B 族维生素都可以作为辅酶或辅酶的组分参与代谢。 29．错：维生素 K 可以作为γ-羟化酶的辅酶，促进凝血。 30．对：如酵母的生长需要维生素 B6 等，植物的生长也有需要维生素的现象。 31．对：如豌豆子叶可以合成维生素 C，供整体使用；去除子叶后，则豌豆子叶生长不良。 32．错：维生素 E 极易被氧化，因此可做抗氧化剂。 （六）问答题及计算题（解题要点） 1．答：（1）酶能被酸、碱及蛋白酶水解，水解的最终产物都是氨基酸，证明酶是由氨基酸组成的。 （2）酶具有蛋白质所具有的颜色反应，如双缩脲反应、茚三酮反应、米伦反应、乙醛酸反应。 （3）一切能使蛋白质变性的因素，如热、酸碱、紫外线等，同样可以使酶变性失活。 （4）酶同样具有蛋白质所具有的大分子性质，如不能通过半透膜、可以电泳等。 （5）酶同其他蛋白质一样是两性电解质，并有一定的等电点。 总之，酶是由氨基酸组成的，与其他已知的蛋白质有着相同的理化性质，所以酶的化学本质是蛋白 质。 2．答：（1）共性：用量少而催化效率高；仅能改变化学反应的速度，不改变化学反应的平衡点，酶本身 在化学反应前后也不改变；可降低化学反应的活化能。 （2）个性：酶作为生物催化剂的特点是催化效率更高，具有高度的专一性，容易失活，活力受条件的 调节控制，活力与辅助因子有关。 3．（1）1982 年，美国的 T.Cech 发现原生动物四膜虫的 26S rRNA 前体能够在完全没有蛋白质的情况下， 自我加工、拼接，得到成熟的 rRNA。 （2）1983 年，S.Atman 和 Pace 实验室研究 RNase P 时发现，将 RNase P 的蛋白质与 RNA 分离，分别 测定，发现蛋白质部分没有催化活性，而 RNA 部分具有与全酶相同的催化活性
(3)1986年, T Cech发现在一定条件下,L19RNA可以催化 Poly C的切割与连接 答:(1)绝对专一性;(2)相对专一性(族专一性);(3)相对专一性(键专一性) (4)立体专一性(旋光异构专一性);(5)立体专一性(顺反异构专一性);(6)立体专一性(识别从化 学角度看完全对称的两个基团) 5.答:(1)蛋白浓度=02×6.25mg/2mL=0625mg/mL (2)比活力=(1500/60×1m/0.1mL)÷0.625mg/mL=400U/mg (3)总蛋白=0625mg/mL×1000mL=625mg (4)总活力=625mg×400U/mg=2.5×105U 6.答:(1)V-[S]图是双曲线的一支,可以通过其渐近线求Vmx,V=12Vmx时对应的[S]为Km;优点是 比较直观,缺点是实际上测定时不容易达到Vmax,所以测不准 (2)I/V~1S]图是一条直线,它与纵轴的截距为1/Vmx,与横轴的截距为-1/Km,优点是使用方便 Vm和Kn都较容易求,缺点是实验得到的点一般集中在直线的左端,作图时直线斜率稍有偏差 Km就求不准。 )V-V(S]图也是一条直线,它与纵轴的截距为Vmx,与横轴的截距为Vm/Km,斜率即为Km,优 点是求K比较方便,缺点是作图前计算较繁。 (4)[S]-(S]图也是一条直线,它与纵轴的截距为Km/Vm,与横轴的截距为-Km,优缺点与V-V[S] 图相似。 (5)直接线性作图法是一组交于一点的直线,交点的横坐标为Km,纵坐标为Vmax,是求Vma和Km 的最好的一种方法,不需计算,作图方便,结果准确。 7.答:(1)一些肠道寄生虫如蛔虫等可以产生胃蛋白酶和胰蛋白酶的抑制剂,使它在动物体内不致被消 化 (2)蚕豆等某些植物种子含有胰蛋白酶抑制剂,煮熟后胰蛋白酶抑制剂被破坏,否则食用后抑制胰蛋 白酶活性,影响消化,引起不适。 8.答:作N~1S图,可知是竞争性可逆抑制剂 9.答:(1)酶量(mmol)=1.2×5/150000=4.0×10-5mmol (2)碘乙酰胺量(mmol)=3.0×102/185=1.6×10-mmol,所以酶的催化亚基数为4。 10.答:据V[S]的米氏曲线,当底物浓度大大低于Km值时,酶不能被底物饱和,从酶的利用角度而言 很不经济:当底物浓度大大高于Km值时,酶趋于被饱和,随底物浓度改变,反应速度变化不大,不 利于反应速度的调节:当底物浓度在Km值附近时,反应速度对底物浓度的变化较为敏感,有利于 反应速度的调节。 11.答:底物与别构酶的结合,可以促进随后的底物分子与酶的结合,同样竞争性抑制剂与酶的底物结 合位点结合,也可以促进底物分子与酶的其它亚基的进一步结合,因此低浓度的抑制剂可以激活某 些别构酶 答:(1)当[S]Km时,V=1/2Vm,则Vmx=2×35=70 umol/min; (2)因为V=Vma/(1+Km/s]),所以Km=(VmV1=15×10molL: (3)因为[S>Km,所以V=Vmx=70 umol/min (4)V=Vma/(1+[]Ki)=40umol/min 13.答:酶蛋白分子中组氨酸的侧链咪唑基pK值为60-7.0.在生理条件下,一半解离,一半不解离,因 此既可以作为质子供体(不解离部分),又可以作为质子受体(解离部分),既是酸,又是碱, 作为广义酸碱共同催化反应,因此常参与构成酶的活性中心 14.答:(A)一(3)-(V); (B)一(4)一(Ⅲ),(Ⅳ) (C)一(7)-(Ⅷ) (D)一(1)一(Ⅸ) (E)一(2)-(I),(Ⅱ); F)一(5)-(Ⅵ),(Ⅶ) (G)-(6)
（3）1986 年，T.Cech 发现在一定条件下，L19 RNA 可以催化 Poly C 的切割与连接。 4．答：（1）绝对专一性；（2）相对专一性（族专一性）；（3）相对专一性（键专一性）； （4）立体专一性（旋光异构专一性）；（5）立体专一性（顺反异构专一性）；（6）立体专一性（识别从化 学角度看完全对称的两个基团）。 5．答：（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。 6．答：（1）V~[S]图是双曲线的一支，可以通过其渐近线求 Vmax，V=1/2Vmax 时对应的[S]为 Km；优点是 比较直观，缺点是实际上测定时不容易达到 Vmax，所以测不准。 （2）1/V~1/[S]图是一条直线，它与纵轴的截距为 1/Vmax，与横轴的截距为-1/Km，优点是使用方便， Vmax 和 Km 都较容易求，缺点是实验得到的点一般集中在直线的左端，作图时直线斜率稍有偏差， Km就求不准。 （3）V~V/[S]图也是一条直线，它与纵轴的截距为 Vmax，与横轴的截距为 Vmax/Km，斜率即为-Km，优 点是求 Km比较方便，缺点是作图前计算较繁。 （4）[S]/V~[S]图也是一条直线，它与纵轴的截距为 Km/Vmax，与横轴的截距为-Km，优缺点与 V~V/[S] 图相似。 （5）直接线性作图法是一组交于一点的直线，交点的横坐标为 Km，纵坐标为 Vmax，是求 Vmax 和 Km 的最好的一种方法，不需计算，作图方便，结果准确。 7．答：（1）一些肠道寄生虫如蛔虫等可以产生胃蛋白酶和胰蛋白酶的抑制剂，使它在动物体内不致被消 化。 （2）蚕豆等某些植物种子含有胰蛋白酶抑制剂，煮熟后胰蛋白酶抑制剂被破坏，否则食用后抑制胰蛋 白酶活性，影响消化，引起不适。 8．答：作 1/V~1/[S]图，可知是竞争性可逆抑制剂。 9．答：（1）酶量（mmol）=1.2×5/150 000=4.0×10-5mmol； （2）碘乙酰胺量（mmol）=3.0×10-2 /185=1.6×10-4mmol，所以酶的催化亚基数为 4。 10．答：据 V~[S]的米氏曲线，当底物浓度大大低于 Km值时，酶不能被底物饱和，从酶的利用角度而言， 很不经济；当底物浓度大大高于 Km值时，酶趋于被饱和，随底物浓度改变，反应速度变化不大，不 利于反应速度的调节；当底物浓度在 Km 值附近时，反应速度对底物浓度的变化较为敏感，有利于 反应速度的调节。 11．答：底物与别构酶的结合，可以促进随后的底物分子与酶的结合，同样竞争性抑制剂与酶的底物结 合位点结合，也可以促进底物分子与酶的其它亚基的进一步结合，因此低浓度的抑制剂可以激活某 些别构酶。 12．答：（1）当[S]=Km时，V=1/2Vmax，则 Vmax=2×35=70μmol/min； （2）因为 V=Vmax/(1+Km/[s]),所以 Km=(Vmax/V-1)[s]=1.5×10 -5mol/L； （3）因为[S]>>Km,[I],所以 V=Vmax=70μmol/min； （4）V=Vmax/(1+[I]/Ki)=40μmol/min。 13．答：酶蛋白分子中组氨酸的侧链咪唑基 pK 值为 6.0~7.0,在生理条件下，一半解离，一半不解离，因 此既可以作为质子供体（不解离部分），又可以作为质子受体（解离部分），既是酸，又是碱，可以 作为广义酸碱共同催化反应，因此常参与构成酶的活性中心。 14．答：（A）―（3）―（Ⅴ）； （B）―（4）―（Ⅲ），（Ⅳ）； （C）―（7）―（Ⅷ）； （D）―（1）―（Ⅸ）； （E）―（2）―（Ⅰ），（Ⅱ）； （F）―（5）―（Ⅵ），（Ⅶ）； （G）―（6）