活性中心负责酶对底物的结合与催化PPT课件.ppt

第一章蛋白质 2020 3 18 1 氨基酸 成赢李先李梦 2020 3 18 2 判断题 正确为T 错误为F 1 中国科学院 2001年 所有 氨基酸中的 碳原子都是一个不对称的碳原子 2 镰刀形细胞贫血病是一种先天性遗传病 其病因是血红蛋白的代谢发生障碍 F F 3 氨基酸与茚三酮发生氧化脱羧脱氨反应生成蓝紫色化合物 F 4 His和Arg是人体内的半必需氨基酸 T 5 中国科学院 2002年 赖氨酸 精氨酸和组氨酸都是碱性氨基酸 在pH 7时携带正电荷 T 2020 3 18 3 6 在水溶液中 蛋白质溶解度最小时的pH值通常就是它的等电点 T 7 目前已发现150多种非蛋白质氨基酸 T 8 核糖 蛋白质 糖类都是兼性离子 F 9 氨基酸的旋光率的正负决定其L D构型 F 10 某蛋白质在pH5 8时向阳极移动 则其等电点小于5 8 T 2020 3 18 4 连线题 1 对婴儿来说是必须的且碱性最强的氨基酸 2 属于碱性氨基酸且大量存在于珠蛋白中的氨基酸 3 属于亚氨基酸 4 人体必须且含羟基的氨基酸 5 含有吲哚环的氨基酸 6 介于极性与非极性之间的氨基酸 Pro Thr Trp Arg Gly His 2020 3 18 5 问答题 1 试比较Gly Pro与其它常见氨基酸结构的异同 不同点 Pro侧链基团与 氨基酸形成环化结构 属于亚氨基酸 Gly不含手性碳原子 相同点 都含一个氨基羧基H与侧链基团 2020 3 18 6 2 请用所学知识解释下列名词 1 兼性离子 2 等电点 兼性离子 在中性条件下 既带有负电荷基团 又带有正电荷基团的离子 等电点 某一氨基酸处于静电荷为零的兼性离子状态时的介质pH 用pI表示 2020 3 18 7 3 中国科学院 2004年有改动 Glu的解离常数分别是 pK1 COOH 2 19 pK2 NH3 9 67和pK3 COOH 4 25 Glu的等电点是多少 参考解答 详解见教材P134 pK1 pK3 2 3 22 2020 3 18 8 4 思考题 测定氨基酸的氨基态氮 使用NaOH标准溶液测定氨基酸的羧基 再直接求出氨基态氮的量 试问在NaOH滴定前为什么要加甲醛 提示 甲醛与氨基酸的氨基作用形成羟甲基衍生物 降低了氨基的碱性 相对地增强了酸性解离 2020 3 18 9 蛋白质的结构 颜如玉 徐婷婷 2020 3 18 10 1 下列关于蛋白质结构叙述中 不正确的是 A 螺旋是二级结构的一种B 无规卷曲是在一级结构基础上形成的C 一级结构决定二 三级结构D 三级结构即具有空间构象 c 2020 3 18 11 2 关于蛋白质分子三级结构的描述 其中错误的是 A 具有三级结构的多肽链都具有生物学活性B 亲水基团多聚集在三级结构的表面C 三级结构的稳定性主要是次级键维系D 天然蛋白质分子均具有这种结构 A 2020 3 18 12 3 下列正确描述血红蛋白 Hb 的是 A 血红蛋白氧解离曲线为S型B 1个血红蛋白可与1个氧分子可逆结合C 血红蛋白的功能与肌红蛋白相同D 血红蛋白不属于变构蛋白 B 2020 3 18 13 4 有关蛋白质三级结构描述 错误的是A 具有三级结构的多肽链都有生物学活性B 三级结构是单体蛋白质或亚基的空间结构C 三级结构的稳定性由次级键维持D 亲水基团多位于三级结构的表面 A 2020 3 18 14 A具有三级结构的单体蛋白质有生物学活性 而组成四级结构的亚基同样具有三级结构 当其单独存在时不具备生物学活性 2020 3 18 15 5 关于蛋白质四级结构的正确叙述是A 蛋白质四级结构的稳定性由二硫键维系B 四级结构是蛋白质保持生物学活性的必要条件C 蛋白质都有四级结构D 蛋白质亚基间由非共价键聚合 D 2020 3 18 16 D蛋白质的四级结构指蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基的聚合和相互作用 维持蛋白质空间结构的化学键主要是一些次级键 如氢键 疏水键 盐键等 2020 3 18 17 6 蛋白质中的非共价键有 A 氢键B 二硫键C 盐键D 肽键E 疏水键 ACE 2020 3 18 18 7 关于蛋白质的组成正确的有 A 由C H O N等多种元素组成B 由 氨基酸组成C 可水解成肽或氨基酸D 含氮量约为16 ABCD 2020 3 18 19 8 蛋白质三级结构A 是指局部肽链空间构象B 包括结构域C 属于高级结构D 靠次级键维系 BCD 2020 3 18 20 9 关于 螺旋的叙述不正确的是 A 每3 6个氨基酸残基为一周 螺距为3 4nmB 氨基酸侧链R基团分布在螺旋的外侧C 其结构靠氢键维持D 螺旋是一种左手螺旋构象 AD 2020 3 18 21 10 关于蛋白质结构的叙述正确的有 A 链内二硫键不是蛋白质分子构象的决定因素B 蛋白质的一级结构是决定高级结构的重要因素C 只有极少数氨基酸的疏水侧链埋藏在分子的内部D 所有蛋白质都有一 二 三 四级结构 B 2020 3 18 22 1 天然蛋白质都具有四级结构 2 蛋白质的四级结构一定有四个不同的亚基 3 无规卷曲是在一级结构基础上形成的 4 胰岛素分子中含有两条多肽链 所以每个胰岛素分子是由两个亚基构成 5 氧与血红蛋白各亚基的结合是互不相关的独立过程 6 二级结构的一段多肽链侧链的氨基酸残基的空间排布方式7 亚基是具有独立三级结构的一条多肽链 亚基的数目与种类都不确定 F F T F F F T 2020 3 18 23 简答题1 蛋白质结构中主键称为 键 次级键有 次级键中属于共价键的是 键 2 血红蛋白与肌红蛋白的异同 2020 3 18 24 3 一条多肽链的分子量为59400Da 而且完全以 螺旋形式存在 试计算 1 有多少圈 螺旋 2 此多肽链的长度 2020 3 18 25 1 肽键氢键 疏水作用力 离子键 盐键 范德华力 二硫键二硫键2 不同点 血红蛋白运输氧气和二氧化碳 肌红蛋白贮存氧气 肌红蛋白对氧气的亲和性高于血红蛋白 肌红蛋白是三级结构 血红蛋白是四级结构 相同点 血红蛋白的三级结构与肌红蛋白链结构非常相似 主链折叠相似 2020 3 18 26 蛋白质个数 59400 110 540 个 圈数 540 3 6 150长度 150 0 54 81nm 蛋白质相对分子量 氨基酸数目 110 每圈 螺旋占 3 6 个氨基酸残基 螺距为沿旋轴方向上升 0 54 nm 2020 3 18 27 蛋白质的理化性质 段贵竹霍利娜蔡琳俐 2020 3 18 28 1 生活在空气稀薄的高山地区的人和生活在平地上的人比较 高山地区的人血液中2 3 二磷酸甘油 2 3 DPG 的浓度较低 错 2 生物大分子构象的改变必然涉及共价键的变化 错 3 某蛋白样品在电泳时显示一条带 说明该样品是纯度高的单一蛋白 错 4 测定变构酶的相对分子质量可以用十二烷基磺酸钠 聚丙烯酰胺凝胶电泳 错 2020 3 18 29 5 蛋白质的等电点和它所含的酸性氨基酸残基和碱性氨基酸残基数目比例有关 6 蛋白质溶液出现沉淀与蛋白质变性存在必然联系 7 可以采用透析和超过滤的方法分离蛋白质 对 对 错 2020 3 18 30 8 用下列方法测定蛋白质含量 哪一种方法需要完整的肽键 A 双缩脲反应B 凯氏定氮法C 紫外吸收D 茚三酮反应 A 2020 3 18 31 9 蛋白质沉淀 变性和凝固的关系 下面叙述正确的是 A 变性蛋白一定要凝固B 蛋白质凝固后一定要变性C 蛋白质沉淀后必然变性D 变性蛋白一定沉淀E 变性蛋白不一定失去活性 B 2020 3 18 32 10 蛋白质变性是由于 A 氢键破坏B 肽键断裂C 亚基解聚D 破坏水化层和中和电荷 AC 2020 3 18 33 11 欲从组织提取液中沉淀出有活性的蛋白质而又不使之变性的方法是加入 A HCLB 氯化汞C 生物碱试剂D 硫酸铵 D 2020 3 18 34 12 下列关于凝胶过滤的叙述 正确的是 A 在凝胶过程中 分子量小的分子最先析出 B 凝胶过滤可用于分子量的测定 C 与凝胶亲和力最小的蛋白质最先析出 D 凝胶过滤主要基于蛋白质所带电荷多少而达到分离蛋白质 B 2020 3 18 35 13 下列关于肽化学性质的叙述哪些是正确的 肽都是两性化合物 肽都有各自的等电点 肽都有双缩脲反应 肽既可与酸作用也可与碱作用 ABD 2020 3 18 36 14 向卵清蛋白质中加入NaOH时使溶液变碱 加热至沸后立即冷却 A蛋白质变性沉淀析出B 蛋白质变性不出沉淀C 蛋白质沉淀但不变性D 蛋白质变性 冷却又复性 B 2020 3 18 37 15 蛋白质形成的胶体颗粒在下列哪种情况下最不稳定 A 溶液PH大于PIB 溶液PH小于PIC 溶液PH等于PID 溶液pH值等于7 4 C 2020 3 18 38 16 蛋白质在等电点时 应具有的特点是 A 不具有正电荷B 不具有负电荷C 既不具有正电荷也不具有负电荷D 在电场中不泳动 D 2020 3 18 39 17 酶催化底物时将产生哪种效应 A 提高产物能量水平B 降低反应的活化能C 提高反应所需活化能D 降低反应物的能量水平 B 2020 3 18 40 18 通常可用紫外分光光度法测定蛋白质的含量 这是因为蛋白质分子中的 和 三种氨基酸的共轭双键有紫外吸收能力 苯丙氨酸 色氨酸 酪氨酸 19 加入低浓度的中性盐可使蛋白质溶解度 这种现象称为 而加入高浓度的中性盐 当达到一定的盐饱和度时 可使蛋白质的溶解度并 这种现象称为 蛋白质的这种性质常用于 沉淀析出 增加 盐溶 减小 盐析 蛋白质的分离 2020 3 18 41 20 今有甲 乙 丙三种蛋白质 它们的等电点分别是8 0 4 5 10 0 当在PH 8 0的缓冲液中 它们在电场中电泳的情况为 甲 乙 丙 不动 向负极移动 向正极移动 2020 3 18 42 21 沉淀蛋白质的主要方法有哪些 各有何特点 答 沉淀蛋白质的主要方法有 盐析 有机溶剂沉淀 重金属盐沉淀 生物碱试剂沉淀 特点 1 盐析 利用中性盐破坏蛋白质的胶体稳定性 水化层和双电层 而使其从溶液中析出 相对分子量大的蛋白质容易盐析 相对分子量越小 所需盐浓度越高 蛋白质不变性 2 有机溶剂 与水亲和性强 破坏蛋白质表面水化膜 但不能中和电荷 因此需在等电点附近沉淀蛋白质 且在低温下进行 以防止蛋白质变性 3 重金属盐 调节溶液PH大于蛋白质等电点 蛋白质带负电 与重金属离子结合而沉淀 一般使蛋白质变性 4 生物碱试剂沉淀 调节溶液PH小于蛋白质等电点 蛋白质带正电 与某些酸的酸根结合而沉淀 一般使蛋白质变性 2020 3 18 43 第二章酶 2020 3 18 44 酶的概述 组员 陈秋君李辉赵伟波 2020 3 18 45 1 关于酶的叙述正确的是 A 所有酶都有辅酶B 酶的催化作用与其空间结构无关C 绝大多数酶的化学本质是蛋白质D 酶能改变化学反应的平衡点E 酶不能在胞外发挥催化作用 C 一 单选题 2020 3 18 46 2 关于酶催化作用的叙述不正确的是 A 催化反应具有高度特异性B 催化反应所需要的条件温和C 催化活性可以调节D 催化效率极高E 催化作用可以改变反应的平衡常数 E 2020 3 18 47 3 对于酶的叙述下列哪项是正确的 A 酶对底物都有绝对特异性B 有些RNA具有酶一样的催化作用C 酶的催化活性都与空间结构的完整性有关D 所有酶均需特异的辅助因子E 酶只能在中性环境发挥催化作用 B 2020 3 18 48 4 结合酶在下列哪种情况下才具有催化活性 A 酶蛋白形式存在B 辅酶形式存在C 辅基形式存在D 全酶形式存在E 酶原形式存在 D 2020 3 18 49 5 全酶中决定酶催化反应特异性的是 A 全酶B 辅基C 酶蛋白D 辅酶E 以上都不是 C 2020 3 18 50 6 酶的特异性是指 A 与底物结合具有严格选择性B 与辅酶的结合具有选择性C 催化反应的机制各不相同D 在细胞中有特殊的定位 A 2020 3 18 52 7 酶的活性中心内 能够与底物结合的基团是 A 结合基团B 催化基团C 疏水基团D 亲水基团E 以上都不是 A 2020 3 18 53 8 关于酶活性中心的叙述哪项正确 A 所有酶的活性中心都含有金属离子B 所有抑制剂都作用于酶的活性中心C 所有的必需基团都位于活性中心内D 所有酶的活性中心都含有辅酶E 所有的酶都有活性中心 E 2020 3 18 54 9 有机磷农药中毒主要是抑制了胆碱酯酶 10 酶在体内催化的反应都是不可逆反应 11 活化能是指底物和产物之间能量的差值 T F F 二 判断题 2020 3 18 55 12 辅酶与辅基的主要区别是它们与酶蛋白结合的紧密程度不同 T 13 辅酶是指与酶蛋白结合疏松的辅助因子 用透析或超滤方法可将其与酶蛋白分开 T 14 酶分子中的必需基团在空间结构中彼此靠近 形成一个能与底物特异性结合并催化底物转化为产物的特定空间区域 这一区域称为酶的活性中心 T 2020 3 18 56 15 所有酶的活性中心都含有金属离子 F 16 所有的必需基团都位于活性中心内 F 17 所有酶的活性中心都含有辅酶 F 2020 3 18 57 三 填空题 18 酶是具有 特点的 高效性 高度专一性 活性可调节 高分子生物催化剂 2020 3 18 58 19 辅因子在酶催化反应中传递 或 根据其与酶蛋白结合的牢固程度可分为 电子 原子 某些化学基团 辅基 辅酶 2020 3 18 59 20 酶活性是指 一般是通过测定 单位为 单位时间内反应物的减少量或产物的增加量 反应的初速度 U或IU 2020 3 18 60 21 酶的活性中心指酶分子中 其结合部位决定 催化部位决定 少数特异氨基酸残基构成的底物结合 催化直接有关的部位 酶的专一性 酶的高效性 2020 3 18 61 22 酶原激活是指 其实质是 酶原变成酶的过程 酶活性中心暴露或形成的过程 2020 3 18 62 23 酶催化的高效性的因素有 邻近及定向效应 诱导底物敏感键产生张力和形变 共价催化 酸碱催化 2020 3 18 63 24 由米氏方程V Vmax S Km S 可以看出 1 S 很小时 S Km 则V Vmax Km 此时是 2 S 很大时 S Km 则V Vmax 此时是 3 S 处于Km附近时 此时是 一级反应 零级反应 混合级反应 2020 3 18 64 25 米氏常数Km值等于 它的意义表现在三方面 酶促反应速度为最大反应速度一半时的底物浓度 作位酶的特征性物理常数 1 Km表示酶与底物的亲和力 判断反应的方向和限速反应 2020 3 18 65 26 米氏酶的V S 曲线是 V PH曲线为 V T曲线为 V E 曲线为 矩形曲线 钟形曲线 钟形曲线 通过原点的直线 2020 3 18 66 四 简答题 酶与非酶催化剂的主要异同点是什么 2020 3 18 67 酶与非酶催化剂的主要异同点是什么 1 共同点 在反应前后没有质和量的改变 只能催化热力学上允许进行的反应 只能缩短反应达到平衡所需的时间 而不能改变反应的平衡点 即不能改变反应的平衡常数 对可逆反应的正反应和逆反应都具有催化作用 2 不同点 高度的催化效率 酶具有极高的催化效率 一般而论 对于同一反应 酶催化反应的速率比非催化反应的速率高108 1020倍 比一般催化剂催化的反应高107 1013倍 高度的特异性 与一般催化剂不同 酶对其所催化的底物具有较严格的选择性 包括 绝对特异性 相对特异性和立体异构特异性 酶催化活性的可调节性 酶活性的不稳定性 酶是蛋白质 酶促反应要求一定的pH 温度和压力等条件 强酸 强碱 有机溶剂 重金属盐 高温 紫外线 剧烈震荡等任何使蛋白质变性的理化因素都可使酶蛋白变性 而使其失去催化活性 2020 3 18 68 影响酶促反应的因素 制作 刘松子 卢传书 讲解 李金泽 2020 3 18 69 一 名词解释题 1 米氏常数 K 值 答案 是米氏酶的重要参数 K 值是酶的反应速度达到最大反应速度一半时的底物浓度 米氏常数是酶的特征常数 只与酶的性质有关 不受底物浓度和酶的浓度影响 2020 3 18 70 2 激活剂答案 凡是能提高酶活性的物质都称为激活剂 其中大部分是无机离子或简单的有机化合物 另外还有对酶原其激活作用的蛋白质性质的大分子物质 3 抑制剂答案 能使酶的某些必须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 2020 3 18 71 4 变构酶答案 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 别构中心负责调控酶的反应速度 5 竞争性抑制作用答案 通过增加底物浓度可逆转的一种酶抑制类型 竞争性抑制剂因具有底物相似的结构 通常与正常的底物或配体竞争酶的结合部位 这种抑制使得K 增大 而Vmax不变 2020 3 18 72 6 非竞争抑制作用答案 抑制剂与酶活性中心以外的基团结合 形成酶 抑制剂或酶 底物 抑制剂复合物的一种酶促反应抑制作用 这种抑制使得Vmax变小 但Km不变 这种抑制不能通过增加底物浓度的方法解除 2020 3 18 73 二 选择题 1 甲醇可在乙醇脱氢酶的作用下变成甲醛 而甲醛对人的毒性很大 甲醛中毒的人有时可以饮用乙醇来治疗 其生化机制是 A 乙醇是甲醇的结构类似物 因此可用作为它有效的非竞争性抑制剂B 乙醇是甲醇的结构类似物 在酶的结合位点上可与甲醇竞争性结合C 乙醇能改变乙醇脱氢酶氧化甲醇的VmaxD 不论甲醇浓度的高低 乙醇是甲醇氧化的有效抑制剂E 乙醇通过与酶分子上的甲醛结合位点结合而抑制酶活性 但不与甲醛的结合位点结合答案 B 2020 3 18 74 2 酶促反应的初速度不受哪一因素影响 A S B E C pH D 时间E 温度答案 D 酶的活性决定酶促反应的初速度 而此处的时间为反应初始时间 与酶的活性无关 2020 3 18 75 3 对于一个符合米氏方程的酶来说 当 S Km I KI时 I为竞争性抑制剂 则V为 A 2 3VmaxB 1 3VmaxC 1 2VmaxD 1 4VmaxE 1 6Vmax 答案 B 2020 3 18 76 4 用动力学的方法可以区分可逆 不可逆抑制作用 在一反应系统中 加入了过量S和一定量的I 然后改变 E 测V 得V E 曲线 则哪一条曲线代表加入了一定量的可逆抑制剂 A 1B 2C 3D 不确定V E 答案 B加入一定量的可逆抑制剂后 由于抑制剂的量是恒定的 因此得到一条通过原点 但斜率小于曲线1的直线 参考课本P370 1 2 3 2020 3 18 77 5 在测定酶活力时 用下列哪种方法处理酶和底物才合理 A 其中一种用缓冲液配制即可B 分别用缓冲液配制 然后混合进行反应C 先混合 然后保温进行反应D 其中一种先保温 然后再进行反应E 分别用缓冲液配制 再预保温两者 最后混合进行反应答案 E 2020 3 18 78 6 关于酶的竞争性抑制作用的说法哪些是正确的 多选题A Km值不变B 抑制剂结构一般与底物结构相似C Vm不变D 增加底物浓度可减弱抑制剂的影响E Km增大答案 BCDE 2020 3 18 79 7 如果酶浓度增加一倍 米氏方程中的Km值则 A 增加1倍B 减小1倍C 增加或者减小D 不变E Km V答案 D 2020 3 18 80 8 温度对酶促反应的影响包括 多选题A 温度对酶促反应有双重影响B 温度越高 酶促反应速度越快C 最适温度与反应时间无关D 不同酶的最适温度不同E 不同酶的最是温度相同答案 AD 2020 3 18 81 9 区分下图中V S 曲线 哪个属于正协同别构酶的动力学曲线 A 1B 2C 3D 无法确定答案 B 2020 3 18 82 三 计算题 1V对1 S 双倒数作图得到的直线斜率为1 210 3min 在1V轴上的截距为2 010 2ml min nmol 计算Vmax和Km 2 有一克淀粉酶酶制剂 用水溶解成1000ml 从中取出0 1ml测定淀粉酶的活力 测知每5min分解0 25g淀粉 计算每克酶制剂所含淀粉酶活力单位数 2020 3 18 83 核酸 邓雪芳郭倩陈宇霞 2020 3 18 84 是非题 1 大多数真核生物的mRNA和它的DNA模板是等长的 错 真核生物 含有插入系列 2 链上三个核苷酸的改变才能使一种氨基酸变为另一种氨基酸 错 一个即可 2020 3 18 85 在原核细胞和真核细胞中染色体 都与组蛋白形成复合体 错 原核无染色体 只结合少量碱性蛋白 无组蛋白 变性后 其粘度变小 对 2020 3 18 86 双螺旋结构的稳定性 主要来自碱基对之间的氢键 错 主要来自碱基堆积力 样品遇碱降解 对 双链 中 每条单链的 含量与双链 含量相等 对 2020 3 18 87 型双螺旋 是左手螺旋 而 型是局部的右手螺旋 错 型双螺旋 是右手螺旋 而 型是左手螺旋 双螺旋的破坏称为变性 变性不涉及核苷酸共价键断裂 对 对于提纯的 样品测得OD260 OD280 则说明样品中含有 错 在OD260处的光吸收 吸收大于 若含有 则应OD260 OD280 2020 3 18 88 填空题 1 引起核酸变性