厦门大学陈清西酶学大三上期末复习重点整理-DXH

第一章1、酶ENZYME生物体自身产生的具有催化作用的蛋白质。全酶酶蛋白与辅助因子结合所形成的具有催化活性的复合物。辅助因子属于结合蛋白质的酶其中非蛋白质的部分即为酶的辅助因子，包括金属离子及有机化合物。本身不具有催化性，却是全酶活性所必须的。试比较酶与一般化学催化剂的异同点。共同点（1）通过降低化学反应的活化能而加速反应进行（2）不能改变化学反应的平衡点（3）反应前后，自身不变不同点（1）酶催化的高效性（2）酶作用高度的专一性（3）酶作用条件的温和性（4）酶活性的可调控性2、辅基以共价键和酶蛋白较牢固地结合在一起，不易透析除去的辅助因子。辅酶与酶蛋白结合的很松弛的辅助因子。可以通过透析或其他方法将它从全酶中除去。底物载体某些非蛋白质化合物，如脱氢酶中的尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）本身不是酶的一个组成部分，但它又是酶催化作用所必需的，在酶催化反应中起了携带电子、质子和功能基团的作用。3、酶的专一性一种酶通常只作用于某一类或某一种特定的物质，进行特定的反应。反应专一性指酶催化某一类反应，不催化其他键的水解。底物专一性指对某一种特定底物或某一类底物的催化反应。可分为绝对专一性与相对专一性。专一性SPECIFICITY专一性类型催化性质例子反应专一性键专一性催化某一反应酯酶绝对专一性催化某一特定底物反应过氧化氢酶底物专一性相对专一性族或基团专一性催化某一类底物反应葡萄糖苷酶旋光异构专一性催化D型成L型L氨基酸氧化酶专一性立体专一性顺反异构专一性催化顺式或反式延胡索酸酶思考题PAPAIN能否水解下列人工合成小底物，程度如何并解释之1BZARGNH22CBONO2ARGOME3CBOLYSNH24LEUNH25BZLEUNH26BZDLEUNH27BZLEUALA8BZARGLEU9CBOARGOMEPAPAIN可水解许多氨基酸羧基提供的酯键酰氨键肽键，碱性氨基酸为主，也可是中性氨基酸，但不作用酸性氨基酸。且氨基都必须保护。碱性氨基酸的侧链不能被取代，否则活力大大下降。作用键附近不能有游离的COOH。必须是L型的。BZARGNH24ARG呈碱性，酰胺键易被水解，但是作用效果小于酯键CBONO2ARGOME侧链被取代但氨基有保护（CBO）LYSNH20氨基游离未保护LEUNH2氨基无保护，LEU为中性氨基酸BZLEUNH22LEU附近的酰胺键会水解，但是效果较弱BZDLEUNH20酶的旋光专一性使得仅对L型具有作用效果BZLEUALA氨基有保护，LEU为中性氨基酸。为肽键。有游离的COOHBZARGLEUARG是碱性的氨基酸，氨基有保护，但有游离的COOHCBOARGOME5ARG呈碱性，酯键易被水解第二章1、酶的命名原则国际系统命名法2、酶编号方法试说明下面酶的国际编号的意义及酶的反应性质（1）EC3131EC表示国际酶学委员会；第一个数字3表示第三大类酶水解酶类。第二个数字1表示第三大类中的第一亚类作用于酯键的酶。第三个数字3表示该亚类中的第三次亚类磷酸单酯。第四个数字1表示该次亚类中的第一号酶碱性磷酸酶。反应性质在碱性条件下，催化磷酸形成的酯键的水解反应。（2）EC1231EC表示国际酶学委员会；第一个数字1表示第一大类酶氧化还原酶类；第二个数字2表示第一大类中的第二亚类以醛基或酮基作为供体；第三个数字3表示该亚类中的第三次亚类以O2为受体；第四个数字1表示该次亚类中的第一号酶乙醛氧化酶。反应性质催化乙醛与氧化剂（氧气）的反应生成乙酸。3、六大类酶及其催化特点氧化还原酶类OXIDOREDUCTASES催化氧化还原反应AH2BABH2OH其中AH2为还原剂，起氧化反应，被B氧化，B为氧化剂，起还原反应，被AH2还原转移酶类TRANSFERASES催化功能基团的转移反应AXBABX其中X为被转移基团，B为受体，AX为供体，X从AX上被转移到B上。水解酶类HYDROLASES催化水解反应AOHBHABHOH裂合酶类LYASES催化裂解或缩合反应ABAB异构酶类ISOMERASES催化同分异构体的异构化作用AB合成酶类LIGASES催化与分解相偶联,由两种物质合成一种物质的反应XYATPXYADPPI第三章1、辅酶、辅基在酶催化中的作用2、几种重要的辅酶分别是什么酶的辅助因子黄素核苷酸FMN、FAD含VITB2黄素酶（氧化还原酶）FAD为辅基的酶D氨基酸氧化酶、黄嘌呤氧化酶、醛氧化酶、NADH脱氢酶、琥珀酸脱氢酶、FMN为辅基的酶L氨基酸氧化酶二硫辛酸是丙酮酸脱氢酶复合体中二硫辛酰转乙酰基酶的辅基谷胱甘肽GSH乙二醛酶三磷酸腺苷ATPPPT上很多尿嘧啶核苷酸辅酶蔗糖UDP转糖基酶胞嘧啶核苷酸辅酶不造四氢叶酸在氨基酸、嘌呤代谢酶系中，传递CH2OH、CH3、CHO、CH2NH2生物素在羧化反应中，作为羧化酶的辅基，与转移羧基有关辅酶A乙酰化酶和转酰酶焦磷酸硫胺素丙酮酸脱氢酶和酮戊二酸脱氢酶。A酮酸非氧化脱羧、A酮酸氧化脱羧A乙酮醇的生成和转移磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺作为转氨酶和氨基酸脱羧酶的辅酶，在蛋白质代谢中的作用辅酶B12甲基丙二酰SCOA变位酶、谷氨酸变位酶第四章1、凝胶过滤柱层析原理与方法分子筛柱层析、排阻层析、凝胶渗透层析利用网状结构凝胶的分子筛作用，根据蛋白质分子的大小不同分离。2、离子交换柱层析原理与方法3、盐析法分离蛋白质的原理和方法思考题16、假设混合液中有五种酶，E1，E2，E3，E4，E5，其分子量及值分别如下情况分子量PIE1150K60试说明（1）它们经过SEPHADEXG150柱的分离顺序。E5,E1,E2,E3,E4根据分子大小，从大到小顺序（2）它们经过DEAECELLULOSEPH70柱的分离顺序。在PH70环境中，DEAE带正电荷，能与带负电荷的蛋白质结合，要求蛋白质要带负电（PIE1E2E4（3）通过CMSEPHADEX（PH70）柱的顺序。E4E2E1E5E3说明E4、E2、E1在PH7下带负电荷，不能与胶结合，先被洗下，其顺序依分子大小。E5、E3带正电荷，可以与胶结合，根据结合强弱和分子量大小依次被洗下。15、根据你所学的知识，设计一个对某酶的分离提纯方法（原则），又根据什么原则得知该酶确实已经提纯了答具体纲要如下（1）前处理选择含该酶较丰富的生物材料，经组织细胞破碎，用缓冲液对酶抽取（2）粗分离硫酸氨分级分离，找出盐析浓度范围，获得粗酶制品。（3）细分离凝胶过滤柱层析SEPHADEXG100，根据分子量大小来分离。离子交换柱层析DEAE纤维素、或CM纤维素；根据带电性来分。（4）纯度鉴定PAGE，SDSPAGE，等电点PAGE，9、假设提取液中含有三种酶，其性质如下，请设计实验方案来分离纯化这三种酶。（其他答案）实验方案法一1分子筛，分离与；2离子交换层析，分离与法二离子交换层析，分离与E280K50E330K90E420K40E5210K80蛋白质分子量等电点PIA20KD85B21KD56C5KD55分子筛，分离与法三SEPHADEX法直接一步将三者分离第五章1、何谓酶的活力和比活力其大小说明什么问题酶的活力酶催化一定化学反应的能力。值大小，表示在一定条件下所催化的某一化学反应速度。活力越大，反应速度越快。比活力每毫克蛋白所含的酶活力单位。值大小，可用来比较每单位重量酶蛋白的催化能力，比活力越高，说明酶的纯度越高。2、称取50MG某商品蛋白酶粉，配制成25ML酶溶液。取出01ML酶液，在以酪蛋白为底物的测活体现中检测蛋白酶活力，得知，30MIN后，可以产生900微克的酪氨酸（TYR）；另取5ML酶液，用凯氏定氮法测得蛋白氮为040MG。以每分钟产生1微克的酪蛋白（TYR）的酶量为一个活力单位，请计算1每毫升酶溶液的酶活力；2酶的比活力；31G样品所具有的总活力单位。答按蛋白质中氮的质量分数为16计算，5ML酶液中，蛋白质量为04MG62525MG。1900UG/30MIN/01ML300U/ML2300U/ML5ML/25MG600U/MG3300U/ML25ML/005G15105U/G3、请计算表中每的分离提纯步骤第六章1、米氏方程建立、米氏方程的应用。步骤总体积（ML）蛋白浓度总蛋白MG活力U/ML总活力U比活力U/MG纯化得率匀浆过滤液40007242896020381200280391亚丁醇处理上清液4700223104813381588601515754057100035SAT硫铵上清液440014563803531553202434586825978070SAT沉淀溶解透析离心上清液403633255099314712682414971617731798DEAE32酶液48765367220345976562659594850615SEPHADEXG75酶液6609462049155604239739434735380SEPHADEXG200酶液340391326109033707022795699704233DEAE52酶液300195794332829949647177061782、KM、VM的测定，双倒数作图方法及应用LINEWEAVERBURK作图法双倒数作图法1/V1/S3、米氏方程的积分形式。课本P814、如何判断最适底物。5、酶催化反应的动力学模型及动力学方程A也称为动力学机理，是描述酶怎样与其底物和产物结合而形成中间物的方程式。B依据动力学模型，推导出的能够表示反应速度与底物浓度的方程式。VVSKVVSMMM,11ESESEPK1K1K2K26、比速度每单位酶浓度所对应的反应速度。思考题9某酶作用于底物A的KM是2103M，假定初始底物为105M，1分钟终了时，有2底物转变成产物，（1）在3分钟终了时，底物转变成产物的百分数是多少（2）3分钟后，底物和产物浓度各为多少（3）底物转变8为产物所需要的时间为多少（4）随着酶浓度的不断利用，可达到的最大反应速度VM为多少（5）S0为多少是可以测到VM（6）在S为这浓度下，3分钟底物会有百分之几转变成产物，这时产物浓度为多少2、何谓米氏方程讨论米氏方程并说明KM的意义。德国化学家MICHAELIS和MENTEN根据中间产物学说对酶促反应的动力学进行研究，推导出了表示整个反应中底物浓度和反应速度关系的著名公式VVMS/KMS，称为米氏方程。A由米氏方程可知，当反应速度等于最大反应速度一半时,即V1/2VMAX,KMS。上式表示,米氏常数是反应速度为最大值的一半时的底物浓度。因此,米氏常数的单位为MOL/L。不同的酶具有不同KM值，它是酶的一个重要的特征物理常数。BKM值只是在固定的底物，一定的温度和PH条件下，一定的缓冲体系中测定的，不同条件下具有不同的KM值。CKM值表示酶与底物之间的亲和程度KM值大表示亲和程度小，酶的催化活性低KM值小表示亲和程度大,酶的催化活性高。SKVVSME32132132131321330PKAKKKPKAEPV第七章酶的抑制作用及抑制动力学1、如何区别可逆抑制作用与不可逆抑制作用可逆抑制抑制剂与酶分子非共价结合引起酶活力降低或丧失作用，透析等物理法可以使酶活力恢复的抑制类型；不可逆抑制抑制剂与某些必须基团共价结合，使酶失活，酶活力不可通过透析等物理方式恢复的抑制类型。可由动力学涉及以下实验判断是否可逆。实验方法一一定量的抑制剂于一定量的酶液与一起保温，一段时间后，从保温的混合物中取出不同量的酶，在等量体积的反应体系中，测定酶促反应的初速度，用反应的初速度对测活体系中的酶浓度作图，若所得的图像为斜率相等的直线，则为可逆抑制，若所得直线的斜率逐渐降低，则为不可逆抑制。实验方法二在测活体系中，将不同量的酶加入体积恒定且含一定量的抑制剂，并控制同样反应体系，以同样的方法测定初速度，以初速度对加入的酶浓度作图。若得到一过零点的直线则为可逆抑制，若得到一条不过零点的直线则为不可逆抑制。2、KS型和KCAT型抑制剂两者均为不可逆抑制剂。KS型抑制剂具有专一性的化学结构并带有一个活泼的化学基团的类似物，它可与相应的酶结合，而且与酶中的必需功能基团反应，从而抑制酶的活力。这种抑制方式是通过它对酶的高亲和力来进行标记修饰的，称为亲和标记试剂。KCAT型抑制剂是根据酶的催化过程来设计的，它们与底物类似，既能与酶结合，也能被酶催化发生反应；在其分子中具有潜伏反应基团，其会被酶催化而活化，并立即与酶活性中心某基团呈不可逆结合，使酶遭抑制，又被称为自杀性底物。3、4种可逆抑制作用的特点、动力学方程、抑制常数测定4、抑制作用的IC50测定、抑制率测定思考题1、（P1205酶催化反应根据快速平衡理论，米氏常数KM等于KS,若反应中有竞争性抑制剂存在，这是表观米氏常数（KM）增大，那么KS值也增大吗为什么竞争性抑制剂存在下的表观米氏常数KMKM1I/KI，由于竞争性抑制剂的存在，表观米氏常数增大，但，KS为ES的解离常数因为竞争性抑制剂只与E结合，不与ES结合，所以不会对ES的1KKS解离常数产生影响。8、为什么在竞争性抑制类型中，抑制剂的影响结果不改变VM，而只影响KM，但在非竞争性类型中，它不影响KM，而只改变VM，试说明之。（1）因为竞争性抑制剂与酶的结合与底物相互竞争，抑制剂与酶结合阻止底物与酶结合，底物与酶的结合也阻止抑制剂与酶的结合。当底物浓度很大（大大于KM值），酶活性中心完全被底物所占据，抑制剂就不能与酶结合，抑制作用可以被排除。因此，VM不变，而KM是反应达到最大速度一半点底物浓度，在有竞争性抑制剂存在下需要更高的底物浓度方能达到饱和，因此KM值增大。7、说明三种抑制剂（竞争性抑制、非竞争性抑制和反竞争性抑制）的IC50与抑制常数的关系（IC50为使酶活力抑制50所需的抑制剂浓度。）C,INC,IUC,I9、某酶KM值为10MMOL/L，在20MMOL/L底物的测活体系中，假如抑制剂的抑制常数为15MMOL/L，求三种抑制剂的IC50。C,I45MMOL/LNC,I15MMOL/LUC,I225MMOL/L第九章思考题6、非特异性试剂是指该试剂能作用于一类或几类基团，能作用于酶活性中心基团，也能作用于酶活性中心外的基团，可以作用于必需基团，也可以作用于非必需基团，作用于必需基团时酶活力讲丧失巯基酶酶活性中心催化基团包含巯基的酶。丝氨酸酶酶活性中心催化基团包含丝氨酸残基的酶。7、8、试说明差示标记法的原理（课本P178第十章P2123试论述酶的结构与功能的关系。（1）由氨基酸组成的多肽链所形成的酶分子的一级结构是酶的结构基础。（2）酶的一级结构决定了酶的高级结构。如酶的二级结构螺旋、折叠均由一级结构折叠产生的。酶的二级结构又可构建成酶的三级结构。在酶三级结构的基础上，可以把酶分成如下几部分A酶与底物结合的部位（酶活性中心的一部分）B酶催化反应的部位（酶活性中心的一部分）C别构酶与效应物结合的部位（调控酶的活性）D维系酶活性中心构象的部位E对酶作用无关紧要的部位（3）酶的一级结构决定了酶的活力。酶的一级结构是决定其催化功能最重要的化学结构，是酶发挥催化功能的结构基础。如有相同催化功能的同一类酶，其活性中心的一些氨基酸序列有极大的同源性。如胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶均属于胰蛋白酶家族，这三种酶活性中心的氨基酸残基有25的同源性，甚至二硫键的位置亦相同。酶的一级结构的差别也决定了催化性质的不同，如胰蛋白酶、胰糜蛋白酶和弹性蛋白酶三种蛋白酶的活性中心SER残基附近