第三章 酶与辅酶
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第三章酶学与维生素一、名词解释:1. 辅酶/辅基;2. 酶活力;3. 酶的活性中心;4. K m值(米氏常数);5. 激活剂/抑制剂;6. 不可逆抑制/可逆抑制;7. 单体酶/寡聚酶/多酶复合体;8. 同工酶;.9. 别构酶;10. 酶原激活11. 诱导契合;二、填空:1.酶是___________产生的,具有催化活性的______________ 。
2.与酶催化的高效率有关的因素有___________ 、________ 、________ 、____________、________等。
3.丙二酸和戊二酸都是琥珀酸脱氢酶的______________ 抑制剂。
4.变构酶以V 对[S]作图时,表现出____________ 型曲线,而非__________ 曲线。
它是___________ 酶。
5.全酶由__________ 和____________ 组成,在催化反应时,二者所起的作用不同,其中_____________决定酶的专一性和高效率,_____________ 起传递电子、原子或化学基团的作用。
6.辅助因子包括___________ 和________ 等。
其中_________ 与酶蛋白结合紧密,________ 与酶蛋白结合疏松,可以用____________ 除去。
7.T.R.Cech 和S.Alman 因各自发现了____________ 而共同获得1989年的诺贝尔奖(化学奖)。
8.根据国际系统分类法,所有的酶按所催化的化学反应的性质可分为六类___________ 、___________ 、__________ 、____________ 、_________ 和_____________。
9.根据酶的专一性程度不同,酶的专一性可以分为________________ 和____________ 。
10.酶的活性中心包括_________ 和____________ 两个功能部位,其中__________ 直接与底物结合,决定酶的专一性,___________ 是发生化学变化的部位,决定催化反应的能力。
第三章酶与酶的促反应名词解释全酶对于大多数化学本质为蛋白质的酶来说,按照化学组成可分为单纯酶和结合酶两大类。
全酶(又称结合酶)除了蛋白质组分外,还含有对热稳定的小分子物质。
前者称为酶蛋白,后者称为辅因子。
酶蛋白和辅因子单独存在时,均无催化活力。
只有二者结合成完整的分子时,才具有活力。
此完整的酶分子称为全酶。
全酶=酶蛋白+辅因子酶的辅助因子:主要包括金属离子和小分子有机化合物,在酶促反应中主要决定反应的种类和性质,在反应中起到传递电子、原子或某些化学基团的作用。
辅酶和辅基:辅酶是指以非共价键和酶蛋白结合的小分子有机物质,通过透析或超滤等物理方法可以除去。
辅基是指以共价键和酶蛋白结合的小分子有机物质,不能通过透析或超滤的方法除去酶的活性中心是指酶分子能与底物特异性结合并将底物转化为产物,具有特定空间结构的区域。
使酶分子执行其催化功能的部位同工酶催化相同的化学反应,而酶蛋白的分子结构,理化性质及免疫学性质不同的一组酶(5种乳酸脱氢酶同工酶)变构调节变构调节(也叫别构调节)是指一些代谢物与某些酶分子活性中心以外的某一部位可逆的结合(非共价结合),引起酶构象变化、从而改变酶的催化活性,此种调节方式叫做变构调节。
共价修饰调节在其他酶的催化作用下,某些酶蛋白肽链上的一些基因可与某种化学基因发生可逆的共价结合,从而改变酶的活性,此过程成为共价修饰。
抑制剂凡能是酶的催化活性下降而不引起酶蛋白变性的物质称为酶的抑制剂。
Km米氏常数(Km)的含义是酶促反应达最大速度(Vm)一半时的底物(S)的浓度。
竞争性抑制抑制剂的结构与底物结构相似,能与底物竞争结合在酶的活性中心,从而降低或抑制酶活性这种抑制作用称竞争性抑制剂,这种抑制作用称竞争性抑制作用。
底物浓度增大,抑制下降。
Km增大,亲和力下降,Vm不变非竞争性抑制有些抑制剂可与酶活性中心以外的必需基团结合,不影响酶与底物的结合,抑制剂和底物可同时结合在酶分子上,形成酶-底物-抑制剂复合物,不能释放出产物,使酶活性丧失,这种抑制剂称为非竞争性抑制剂,这种抑制作用称为非竞争性作用。
第三章酶第1讲酶的结构与功能【考频指数】★★★★【考点精讲】1.酶的分子组成(1)单纯酶:仅含氨基酸,如水解酶、清蛋白。
(2)结合酶:酶蛋白(蛋白质)+辅助因子[小分子有机化合物(辅酶)或金属离子]。
(3)酶蛋白:酶的蛋白质部分称为酶蛋白,决定酶反应特异性。
(4)辅酶:化学性质稳定的小分子有机化合物。
参与酶的催化过程,在反应中传递电子、质子或一些基团。
(5)辅基:辅酶中与酶蛋白共价结合的辅酶称为辅基,与酶蛋白结合紧密,不易分开。
酶的活性中心。
(6)必需基团:与酶活性发挥有关的化学基团。
(7)活性中心:这些必需基团与维持酶分子的空间构象有关。
酶分子中必需基团在空间位置上相对集中所形成的特定空间结构区域,是酶发挥催化作用的关键部位,称为酶的活性中心。
①活性中心可与作用物(底物)特异结合,将作用物转化为产物。
②活性中心上的必需基团包括结合基团和催化基团。
③活性中心外的必需基团维持酶活性中心空间构象。
2.酶促反应的特点(1)极高的催化效率:酶的高效催化是通过降低反应所需的活化能实现的。
(2)高度的特异性:一种酶只能作用于一种或一类化合物,催化进行一种类型的化学反应,得到一定的产物,这种现象称为酶的特异性。
(3)酶促反应具有可调节性。
【进阶攻略】弄清结合酶的构成以及各部分的作用,酶促反应的特点要牢记,活性中心简单了解,偶尔会考到。
【易错易混辨析】辅基属于辅酶,是与酶蛋白结合的辅酶。
辅酶透析方法可分,辅基不易分开。
【知识点随手练】一、A1型选择题1.酶的催化高效性是因为酶A.启动热力学不能发生的反应B.能降低反应的活化能C.能升高反应的活化能D.可改变反应的平衡点E.对作用物(底物)的选择性2.有关结合酶概念正确的是A.酶蛋白决定反应性质B.辅酶与酶蛋白结合才具有酶活性C.辅酶决定酶的专一性D.酶与辅酶多以共价键结合E.体内大多数脂溶性维生素转变为辅酶3.辅酶与辅基的差别在于A.辅酶与酶共价结合,辅基则不是B.辅酶参与酶反应,辅基则不参与C.辅酶含有维生素成分,辅基则不含D.辅酶为小分子有机物,辅基常为无机物E.经透析方法可使辅酶与酶蛋白分离,辅基则不能【知识点随手练参考答案及解析】一、A1型选择题1.【答案及解析】B。
酶与辅酶总结引言酶与辅酶是生物体内一种重要的催化剂和辅助物质。
酶是生物体内参与代谢反应的蛋白质,在维持细胞的正常代谢过程中起到关键的作用。
而辅酶则是与酶协同工作的非蛋白质有机物,它们可以与酶形成复合物,促进酶活性的发挥,进而调节细胞内的代谢过程。
本文将系统总结酶与辅酶的相关知识。
酶的基本概念和分类酶的基本概念酶是一种能够加速化学反应速率的生物大分子催化剂。
它能够通过特定的结构和功能,降低化学反应所需的能量,从而加速反应的进行。
酶能够高效催化各种生物学和化学反应,如代谢反应、合成反应和分解反应等。
酶的分类根据酶的催化反应类型,酶可以分为6类,包括氧化还原酶、转移酶、水解酶、合成酶、裂解酶和异构酶。
不同类型的酶在催化反应时具有不同的机制和催化效率。
辅酶的基本概念和分类辅酶的基本概念辅酶是一类与酶协同工作的非蛋白质有机物。
它们通过与酶发生相互作用,提供必要的辅助功能,从而促进酶的催化活性。
辅酶与酶相结合形成复合物,辅酶作为辅助催化反应的辅助剂及电子或原子转移的载体,参与酶促催化反应的过程。
辅酶的分类辅酶可以分为两大类,包括辅酶A类(例如:辅酶A、辅酶NAD、辅酶FAD 等)和辅酶B类(例如:辅酶B12、甲硫胺、生物素等)。
不同类型的辅酶在细胞内具有不同的功能和作用机制。
酶与辅酶的相互作用酶与辅酶之间通过辅酶与酶的配体结合形成复合物进行相互作用。
辅酶的存在可以调节酶活性,改变酶的构象或结构,使得酶与底物之间的相互作用更加有效。
辅酶可以与酶结合后转化为活性辅酶,参与酶催化的中间步骤,进一步促进反应的进行。
酶与辅酶的应用酶和辅酶在工业生产和医药领域具有广泛的应用和潜力。
在工业上,酶可以用于生产生物燃料、酸奶、啤酒等。
在医药领域,酶和辅酶可以作为药物的靶标和药物分析的关键试剂。
通过研究酶与辅酶的功能和作用机制,可以进一步开发出更加高效和安全的酶类药物。
结论酶与辅酶是生物体内一对密不可分的组合。
酶作为生物体内的催化剂,能够加速各种生化反应的进行;而辅酶作为酶的助手,能够促进酶的催化活性的发挥。
第三章酶与辅酶(一)名词解释1.米氏常数(Km值)2.底物专一性(substrate specificity)3.辅基(prosthetic group)4.单体酶(monomeric enzyme)5.寡聚酶(oligomeric enzyme)6.多酶体系(multienzyme system)7.激活剂(activator)8.抑制剂(inhibitor inhibiton)9.变构酶(allosteric enzyme)10.同工酶(isozyme)11.诱导酶(induced enzyme)12.酶原(zymogen)13.酶的比活力(enzymatic compare energy)14.活性中心(active center)(二)英文缩写符号1.NAD+(nicotinamide adenine dinucleotide)2.FAD(flavin adenine dinucleotide)3.THFA(tetrahydrofolic acid)4.NADP+(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate)5.FMN(flavin mononucleotide)6.CoA(coenzyme A)7.ACP(acyl carrier protein)8.BCCP(biotin carboxyl carrier protein)9.PLP(pyridoxal phosphate)(三)填空题1.酶是产生的,具有催化活性的。
2.酶具有、、和等催化特点。
3.影响酶促反应速度的因素有、、、、和。
4.胰凝乳蛋白酶的活性中心主要含有、、和基,三者构成一个氢键体系,使其中的上的成为强烈的亲核基团,此系统称为系统或。
5.与酶催化的高效率有关的因素有、、、、等。
6.丙二酸和戊二酸都是琥珀酸脱氢酶的抑制剂。
7.变构酶的特点是:(1),(2),它不符合一般的,当以V对[S]作图时,它表现出型曲线,而非曲线。
它是酶。
8.转氨酶的辅因子为即维生素。
其有三种形式,分别为、、,其中在氨基酸代谢中非常重要,是、和的辅酶。
9.叶酸以其起辅酶的作用,它有和两种还原形式,后者的功能作为载体。
10.一条多肽链Asn-His-Lys-Asp-Phe-Glu-Ile-Arg-Glu-Tyr-Gly-Arg经胰蛋白酶水解可得到个多肽。
11.全酶由和组成,在催化反应时,二者所起的作用不同,其中决定酶的专一性和高效率,起传递电子、原子或化学基团的作用。
12.辅助因子包括、和等。
其中与酶蛋白结合紧密,需要除去,与酶蛋白结合疏松,可以用除去。
13.T.R.Cech和S.Alman因各自发现了而共同获得1989年的诺贝尔奖(化学奖)。
14.根据国际系统分类法,所有的酶按所催化的化学反应的性质可分为六类、、、、、和。
15.根据国际酶学委员会的规定,每一种酶都有一个唯一的编号。
醇脱氢酶的编号是EC1.1.1.1,EC代表,4个数字分别代表、、和。
16.根据酶的专一性程度不同,酶的专一性可以分为、、和。
17.酶的活性中心包括和两个功能部位,其中直接与底物结合,决定酶的专一性,是发生化学变化的部位,决定催化反应的性质。
18.酶活力是指,一般用表示。
19.通常讨论酶促反应的反应速度时,指的是反应的速度,即时测得的反应速度。
20.解释别构酶作用机理的假说有模型和模型两种。
21.固定化酶的优点包括,,等。
22.pH值影响酶活力的原因可能有以下几方面:影响,影响,影响。
23.温度对酶活力影响有以下两方面:一方面,另一方面。
24.脲酶只作用于尿素,而不作用于其他任何底物,因此它具有专一性;甘油激酶可以催化甘油磷酸化,仅生成甘油-1-磷酸一种底物,因此它具有专一性。
25.酶促动力学的双倒数作图(Lineweaver-Burk作图法),得到的直线在横轴的截距为,纵轴上的截距为。
26.磺胺类药物可以抑制酶,从而抑制细菌生长繁殖。
27.判断一个纯化酶的方法优劣的主要依据是酶的和。
28.维生素是维持生物体正常生长所必需的一类_________有机物质。
主要作用是作为_________的组分参与体内代谢。
29.根据维生素的____________性质,可将维生素分为两类,即____________和____________。
30.维生素B1由__________环与___________环通过__________相连,主要功能是以__________形式,作为____________和____________的辅酶,转移二碳单位。
31.维生素B2的化学结构可以分为二部分,即____________和____________,其中____________原子上可以加氢,因此有氧化型和还原型之分。
32.维生素B3由__________与_________通过___________相连而成,可以与__________,_________和___________共同组成辅酶___________,作为各种____________反应的辅酶,传递____________。
33.维生素B5是_________衍生物,有_________,_________两种形式,其辅酶形式是________与_________,作为_______酶的辅酶,起递______作用。
34.生物素可看作由____________,____________,____________三部分组成,是____________的辅酶,在____________的固定中起重要的作用。
35.维生素B12是唯一含____________的维生素,由____________,____________和氨基丙酸三部分组成,有多种辅酶形式。
其中____________是变位酶的辅酶,____________是转甲基酶的辅酶。
36.维生素C是____________的辅酶,另外还具有____________作用等。
(四)选择题1.酶的活性中心是指:A.酶分子上含有必需基团的肽段 B.酶分子与底物结合的部位C.酶分子与辅酶结合的部位 D.酶分子发挥催化作用的关键性结构区E.酶分子有丝氨酸残基、二硫键存在的区域2.酶催化作用对能量的影响在于:A.增加产物能量水平 B.降低活化能 C.降低反应物能量水平D.降低反应的自由能 E.增加活化能3.竞争性抑制剂作用特点是:A.与酶的底物竞争激活剂 B.与酶的底物竞争酶的活性中心C.与酶的底物竞争酶的辅基 D.与酶的底物竞争酶的必需基团;E.与酶的底物竞争酶的变构剂4.竞争性可逆抑制剂抑制程度与下列那种因素无关:A.作用时间 B.抑制剂浓度 C.底物浓度D.酶与抑制剂的亲和力的大小 E.酶与底物的亲和力的大小5.哪一种情况可用增加[S]的方法减轻抑制程度:A.不可逆抑制作用 B.竞争性可逆抑制作用 C.非竞争性可逆抑制作用D.反竞争性可逆抑制作用 E.无法确定6.酶的竞争性可逆抑制剂可以使:A.Vmax减小,Km减小 B.Vmax增加,Km增加C.Vmax不变,Km增加 D.Vmax不变,Km减小E.Vmax减小,Km增加7.下列常见抑制剂中,除哪个外都是不可逆抑制剂:A 有机磷化合物B 有机汞化合物C 有机砷化合物D 氰化物E 磺胺类药物8.酶的活化和去活化循环中,酶的磷酸化和去磷酸化位点通常在酶的哪一种氨基酸残基上:A.天冬氨酸B.脯氨酸C.赖氨酸D.丝氨酸E.甘氨酸9.在生理条件下,下列哪种基团既可以作为H+的受体,也可以作为H+的供体:A.His的咪唑基 B.Lys的ε氨基 C.Arg的胍基D.Cys的巯基 E.Trp的吲哚基10.对于下列哪种抑制作用,抑制程度为50%时,[I]=Ki :A.不可逆抑制作用 B.竞争性可逆抑制作用C.非竞争性可逆抑制作用 D.反竞争性可逆抑制作用 E.无法确定11.下列辅酶中的哪个不是来自于维生素:A.CoA B.CoQ C.PLP D.FH2 E.FMN12.下列叙述中哪一种是正确的:A.所有的辅酶都包含维生素组分C.所有的B族维生素都可以作为辅酶或辅酶的组分D.只有B族维生素可以作为辅酶或辅酶的组分13.多食糖类需补充:A.维生素B1 B.维生素B2 C.维生素B5D.维生素B6 E.维生素B714.多食肉类,需补充:A.维生素B1 B.维生素B2 C.维生素B5D.维生素B6 E.维生素B715.以玉米为主食,容易导致下列哪种维生素的缺乏:A.维生素B1 B.维生素B2 C.维生素B5D.维生素B6 E.维生素B716.下列化合物中除哪个外,常作为能量合剂使用:A.CoA B.ATP C.胰岛素 D.生物素17.下列化合物中哪个不含环状结构:A.叶酸 B.泛酸 C.烟酸 D.生物素 E.核黄素18.下列化合物中哪个不含腺苷酸组分:A.CoA B.FMN C.FAD D.NAD+ E.NADP+19.需要维生素B6作为辅酶的氨基酸反应有:A.成盐、成酯和转氨 B.成酰氯反应 C.烷基化反应D.成酯、转氨和脱羧 E.转氨、脱羧和消旋(五)是非判断题()1.酶促反应的初速度与底物浓度无关。
()2.当底物处于饱和水平时,酶促反应的速度与酶浓度成正比。
()3.某些酶的Km由于代谢产物存在而发生改变,而这些代谢产物在结构上与底物无关。
()4.某些调节酶的V-[S]的S形曲线表明,酶与少量底物的结合增加了酶对后续底物分子的亲和力。
()5.测定酶活力时,底物浓度不必大于酶浓度。
()6.测定酶活力时,一般测定产物生成量比测定底物消耗量更为准确。
()7.在非竞争性抑制剂存在下,加入足量的底物,酶促的反应能够达到正常Vmax。
()8.碘乙酸因可与活性中心-SH以共价键结合而抑制巯基酶,而使糖酵解途径受阻。
()9.诱导酶是指当细胞加入特定诱导物后,诱导产生的酶,这种诱导物往往是该酶的产物。
()10.酶可以促成化学反应向正反应方向转移。
()11.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。
()12.酶只能改变化学反应的活化能而不能改变化学反应的平衡常数。
()13.酶活力的测定实际上就是酶的定量测定。
()14.从鼠脑分离的己糖激酶可以作用于葡萄糖(Km=6×10-6mol/L)或果糖(Km=2×10-3mol/L),则己糖激酶对果糖的亲和力更高。
()15.Km是酶的特征常数,只与酶的性质有关,与酶浓度无关()16.Km是酶的特征常数,在任何条件下,Km是常数。
()17.Km是酶的特征常数,只与酶的性质有关,与酶的底物无关。
()18.一种酶有几种底物就有几种Km值。
()19.当[S]>>Km时, V趋向于Vmax,此时只有通过增加[E]来增加V。