生物化学 第三章 酶化学

第三章酶Enzyme一、授课章节及主要内容：第四章酶二、授课对象：临床医学、预防、法医（五年制）、临床医学（七年制）三、授课学时本章共6学时4节课时（每个课时为45分钟）。

讲授安排如下：第一学时：概述；第一节酶的分子结构与功能第二学时：第二节酶促反应的特点与机制第三、四、五学时：酶促反应机制；第三节酶动力学第六学时：第四节酶的调节四、教学目的与要求在掌握蛋白质结构与功能的基础上进一步掌握酶活性中心的结构与功能；酶促反应的特点与机制；酶动力学的概念及影响酶促反应的因素以及机体如何调节酶活性，为临床学习与应用打下基础。

五、重点与难点重点：掌握酶活性中心的概念；酶促反应的特点与机制；酶动力学的概念及影响酶促反应的因素。

难点：抑制剂对酶活性的影响六、教学方法及授课大致安排以面授为主，适当结合临床提问启发。

每次课预留5分钟小结本次课掌握内容及预留复习题，全章结束后小结本章内容。

七、主要外文专业词汇八、思考题1. 试述酶能加速化学反应的机制。

2. 试述在酶促反应中酶蛋白与辅酶（辅基）的相互关系。

3. 比较三种可逆性抑制作用的特点。

4. 试述竞争性抑制的特点及磺胺类药物抑菌的机制。

5. 别构调节有何生理意义？九、教材与教具：人民卫生出版社《生物化学》第六版十、授课提纲(或基本内容)概述Introduction一．酶的生物学重要性一切生物都须不断地进行新陈代谢过程，以维持它们的生命活动，而酶是生物用以进行代谢过程的工具。

因为物质代谢过程都需要酶的催化作用，在体内只有极少数不需酶参加而自发进行的化学反应。

有些在体外能自发进行的化学反应例：H2O+CO2 = H2CO3。

在体内也要依赖特殊的酶---碳酸酐酶的催化。

在酶的作用下，生物体内复杂的化学反应，能在温和的条件下迅速，准确，平稳而且有规律的进行。

我们来看看食物蛋白质在体内外的分解情况：在体内温和的条件（近中性pH。

37℃）下食物蛋白质就能迅速彻底水解成AA，而且AA不会遭破坏。

生物化学试题及答案(3)第三章酶【测试题】一、名词解释1．酶13．最适pH2．固定化酶14．不可逆性抑制3．同工酶15．可逆性抑制4．酶的特异性16．激活剂5．酶的活性中心17．抑制剂6．酶原及酶原激活18．核酶7．抗体酶19．变构酶8．活化能20．酶的共价修饰9．诱导契合假说21．酶的Vma某10．初速度22．结合酶11．Km值23．酶活力12．最适温度24．比活力二、填空题25．酶是由产生的对特异底物起高效催化作用的26．酶加速反应的机制是通过降低反应的，而不改变反应的27．结合酶，其蛋白质部分称，非蛋白质部分称，二者结合其复合物称28．酶活性中心与底物相结合那些基团称，而起催化作用的那些基团称29．当Km值近似ES的解离常数KS时，Km值可用来表示酶对底物的30．酶的特异性包括特异性，特异性和特异性。

31．米曼二氏根据中间产物学说推导出V与[S]的数学方程式简称为，式中的..为米氏常数，它的值等于酶促反应速度达到一半时的32．在其它因素不变的情况下，[S]对酶促反应V作图呈线，双倒数作图呈线，而变构酶的动力学曲线呈型。

33．可逆性抑制是指抑制剂与酶进行结合影响酶的反应速度，抑制剂与酶的活性中心结合，抑制剂与酶的活性中心外的必需基团结合。

34．反竞争性抑制剂使酶对底物表观Km，Vma某35．无活性状态的酶的前身物称为，在一定条件下转变成有活性酶的过程称其实质是的形成和暴露过程。

36．丙二酸是酶的抑制剂，增加底物浓度可抑制。

37、同工酶是指催化化学反应，而酶蛋白分子结构、理化性质及免疫学性质的一组酶。

38．辅酶与辅基的区别在于前者与酶蛋白，后者与酶蛋白39．肌酸激酶的亚基分型和型。

40．最适温度酶的特征性常数，它与反应时间有关，当反应时间延长时，最适温度可以41．某些酶以形式分泌，不仅可保护本身不受酶的水解破坏，而且可输送到特定的部位与环境转变成发挥其催化作用。

42．不可逆抑制剂常与酶以键相结合使酶失活。

第三章生物催化剂――酶一、填空题1、酶是（）产生的，具有催化活性的（）。

（活细胞生物催化剂）2、酶具有（高效性）、（专一性）、（反应条件温和）和（受调控）等催化特点。

3、影响酶促反应速度的因素有（）、（）、（）、（）、（）和（）。

（酶浓度、底物浓度、温度、pH、激活剂、抑制剂）4、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。

（酶蛋白、辅助因子酶蛋白辅助因子）5、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。

（辅酶、辅基、金属离子、辅基化学方法、辅酶、透析）6、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（）。

（氧化还原酶类转移酶类水解酶类裂解酶类异构酶类合成酶类）7、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（）。

（酶学委员会氧化还原酶类作用于-CHOH，氢受体是NAD+NADP+编号1）8、根据酶的专一性程度不同，酶的专一性可以分为（）、（）、和（）。

（绝对专一性相对专一性、、立体异构专一性）9、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。

（结合部位催化部位结合部位催化部位）10、pH值影响酶活力的原因可能有以下两方面：影响（），影响（）。

（底物的解离状态酶分子的解离状态）11、温度对酶活力影响有以下两方面：一方面（），另一方面（）。

（较低温度范围内温度升高反应速度加快；高温范围内温度升高反应速度加快）12、磺胺类药物可以抑制（）酶，从而抑制细菌生长繁殖。

（二氢叶酸合成酶）13、酶是生物催化剂，其化学本质是（）或（）。

（蛋白质RNA）14、醛缩酶属于第（）大类的酶。

生物化学第三章酶1. 关于酶活性中心的叙述，正确的是A．酶原有能发挥催化作用的活性中心B．由一级结构上相互邻近的氨基酸组成C．必需基团存在的唯一部位D．均由亲水氨基酸组成E．含结合基团和催化基团2. 下列有关酶的叙述，正确的是A．生物体内的无机催化剂B．催化活性都需要特异的辅酶C．对底物都有绝对专一性D．能显著地降低反应活化能E．在体内发挥催化作用时，不受任何调控3. 辅酶在酶促反应中的作用是A．起运载体的作用B．维持酶的空间构象C．参加活性中心的组成D．促进中间复合物形成E．提供必需基团4. 有关酶竞争性抑制剂特点的叙述，错误的是A．抑制剂与底物结构相似B．抑制剂与底物竞争酶分子中的活性中心C．当抑制剂存在时，Km 值变大D．抑制剂恒定时，增加底物浓度，能达到最大反应速度E．抑制剂与酶分子共价结合5. 含有唾液淀粉酶的唾液透析后，水解能力下降，其原因是：A．酶蛋白变性B．失去Cl-C．失去Hg2+D．失去酶蛋白E．酶含量减少6. 酶促反应速度达到最大速度的80％时，Km等于：A．[S]B．1/2 [S] C．1/3 [S]D．1/4 [S]E．1/5 [S]7. 酶促反应速度与酶浓度成正比的条件是：A．底物被酶饱和B．反应速度达最大C．酶浓度远远大于底物浓度D．底物浓度远远大于酶浓度E．以上都不是8. v＝Vmax后再增加[S]，v不再增加的原因是：A．部分酶活性中心被产物占据B．过量底物抑制酶的催化活性C．酶的活性中心已被底物所饱和D．产物生成过多改变反应的平衡常数E．以上都不是9. 温度与酶促反应速度的关系曲线是：A．直线B．矩形双曲线C．抛物线D．钟罩形曲线E．S形曲线10. 关于pH与酶促反应速度关系的叙述正确的是：A．pH与酶蛋白和底物的解离无关B．反应速度与环境pH成正比C．人体内酶的最适pH均为中性即pH＝7左右D．pH对酶促反应速度影响不大E．以上都不是11. 可解除Ag2+、Hg2+等重金属离子对酶抑制作用的物质是：A．解磷定B．二巯基丙醇C．磺胺类药D．5FUE．MTX12. 可解除敌敌畏对酶抑制作用的物质是：A．解磷定B．二巯基丙醇C．磺胺类药物D．5FUE．MTX13. 磺胺类药物抑菌或杀菌作用的机制是：A．抑制叶酸合成酶B．抑制二氢叶酸还原酶C．抑制二氢叶酸合成酶D．抑制四氢叶酸还原酶E．抑制四氢叶酸合成酶14. 含LDH5丰富的组织是：A．肝B．心肌C．红细胞D．肾E．脑15. 关于竞争性抑制作用特点的叙述错误的是：A．抑制剂与底物结构相似B．抑制剂与酶的活性中心结合C．增加底物浓度可解除抑制D．抑制程度与[S]和[I]有关E．以上都不是16. 下列哪项不是影响酶促反应速度的因素：A．底物浓度B．酶浓度C．反应环境的温度D．反应环境的pHE．酶原浓度17. 下列关于酶促反应调节的叙述，正确的是A．底物饱和时，反应速度随酶浓度增加而增加B．反应速度不受酶浓度的影响C．温度越高反应速度越快D．在最适PH下，反应速度不受酶浓度的影响E．反应速度不受底物浓度的影响18. 酶作为一种生物催化剂,具有下列哪种能量效应A.降低反应活化能B.增加反应活化能C.增加产物的能量水平D.降低反应物的能量水平E.降低反应的自由能变化19. 酶促反应中,决定反应专一性的是:A.酶蛋白B.辅酶或辅基C.底物D.金属离子E.变构剂20.酶加速化学反应的根本原因是:A.降低底物的自由能B.降低反应的自由能变化C.降低反应的活化能D.降低产物的自由能E.生物体内有良好的调节系统21. 酶的辅酶是A.与酶蛋白结合紧密的金属离子B.分子结构中不含维生素的小分子有机化合物C.在催化反应中不与酶的活性中心结合D.在反应中作为底物传递质子,电子或其它基团E.与酶蛋白共价结合成多酶体系22. 关于同工酶A.它们催化相同的化学反应B.它们的分子结构相同C.它们的理化性质相同D.它们催化不同的化学反应E.它们的差别是翻译后化学修饰不同的结果23. 磺胺类药物的类似物是:A.四氢叶酸B.二氢叶酸C.对氨基苯甲酸D.叶酸E.嘧啶24. 酶原所以没有活性是因为:A.酶蛋白肽链合成不完全B.活性中心未形成或未暴露C.酶原是普通的蛋白质D.缺乏辅酶或辅基E.是已经变性的蛋白质25. 哺乳动物有几种乳酸脱氢酶同工酶?A.2种B.3种C.4种D.5种E.6种26. 解释酶专一性的较合理的学说是：A.锁-钥学说B.化学渗透学说C.化学偶联学说D.诱导契合学说E.中间产物学说27. 关于Km值的叙述，下列哪项是正确的？A.是当速度为最大反应速度一半时的底物浓度B.是当速度为最大反应速度一半时的酶浓度C.是指酶—底物复合物的解离常数D.与底物的种类无关E.与温度无关28. 有关酶的叙述哪项是正确的A.酶的本质是蛋白质，因此蛋白质都有催化活性B.体内具有催化作用的物质都是核酸C.酶是由活细胞内产生的具有催化作用的蛋白质D.酶能改变反应的平衡常数E.酶只能在体内起催化作用29. 全酶的叙述正确的是A.全酶是酶与底物的复合物B.酶与抑制剂的复合物C.酶与辅助因子的复合物D酶的无活性前体E 酶与变构剂的复合物30. 作为辅助因子的金属离子不起作用的是A.作为活性中心的必需基团，参与催化反应B.作为抑制剂，使酶促反应速度减慢C.作为连接酶与底物的桥梁，便于酶发挥作用D.稳定酶的空间结构所必需E.中和阴离子，减少静电斥力31. 某一酶促反应的初速度为最大反应速度的60%时，Km等于A.[S]B.1/2[S]C.1/3[S]D.1/4[S]E.2/3[S]32. 关于温度对酶促反应速度的影响，哪项叙述是错误的A.温度高于50—60℃，酶开始变性失活B.温度对酶促反应速度是双重影响C.高温可灭菌D.低温使酶变性失活E.低温可保存菌种33. 有关PH对酶促反应速度的影响错误的是A.PH改变可影响酶的解离状态B.PH改变可影响底物的解离状态C.PH改变可影响酶与底物的结合D.酶促反应速度最高时的PH为最适PHE.最适PH是酶的特征性常数34. 对可逆性抑制剂的描述，正确的是A.使酶变性的抑制剂B.抑制剂与酶共价结合C.抑制剂与酶非共价结合D.抑制剂与酶共价结合后用透析等物理方法不能解除抑制E.抑制剂与酶的变构基团结合，使酶的活性降低35. 酶原激活通常是使酶原的那种键断裂：A.氢键B 疏水键C 离子键D 肽键E 二硫键36. 关于酶促反应机制的论述错误的是；A.邻近效应和定向排列B.多元催化C 酸碱催化D 表面效应E 以上都不是37. 关于酶的最适温度下列哪项是正确的A.是酶的特征性常数B.是指反应速度等于50%最大速度时的温度C.是酶促反应速度最快时的温度D.是一个固定值与其它因素无关E.与反应时间无关38. 关于酶概念的叙述下列哪项是正确的？A.所有蛋白质都有酶的活性B.其底物都是有机化合物C.其催化活性都需特异的辅助因子D.体内所有具有催化活性的物质都是酶E.酶是由活细胞合成具有催化作用的蛋白质39. 关于酶性质的叙述下列哪项是正确的？A.酶的催化效率高是因为分子中含有辅酶或辅基B.酶使化学反应的平衡常数向加速反应的方向进行C.酶能提高反应所需的活化能D.酶加快化学反应达到平衡的速度E.酶能改变反应的平衡点40. 关于酶活性中心的叙述下列哪项是正确的？A.所有酶的活性中心都有金属离子B.所有的抑制剂都作用于酶的活性中心C.所有的必需基团都位于酶的活性中心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41. 酶加速化学反应的根本原因是：A.升高反应温度B.增加反应物碰撞频率C.降低催化反应的活化能D.增加底物浓度E.降低产物的自由能42. 关于辅酶的叙述正确的是：A.在催化反应中传递电子、原子或化学基团B.与酶蛋白紧密结合C.金属离子是体内最重要的辅酶D.在催化反应中不于酶活性中心结合E.体内辅酶种类很多，其数量与酶相当43. 全酶是指：A.酶与底物复合物B.酶与抑制剂复合物C.酶与辅助因子复合物D.酶的无活性前体E.酶与变构剂的复合物44. 关于结合酶的论述正确的是：A.酶蛋白与辅酶共价结合B.酶蛋白具有催化活性C.酶蛋白决定酶的专一性D.辅酶与酶蛋白结合紧密E.辅酶能稳定酶分子构象45. 金属离子作为辅助因子的作用错误的是：A.作为酶活性中心的催化基团参加反应B.与稳定酶的分子构象无关C.可提高酶的催化活性D.降低反应中的静电排斥E.可与酶、底物形成复合物46. 关于酶的必需基团的论述错误的是：A.必需基团构象改变酶活性改变B.酶原不含必需基团，因而无活性C.必需基团可位于不同的肽段D.必需基团有催化功能E.必需基团有结合底物的功能47. 关于酶原激活的叙述正确的是：A.通过变构调节B.通过共价修饰C.酶蛋白与辅助因子结合D.酶原激活的实质是活性中心形成和暴露的过程E.酶原激活的过程是酶完全被水解的过程48. 活化能的概念是指：A.底物和产物之间能量的差值B.参与反应的分子所需的总能量C.分子由一般状态转变成活化态所需能量D.温度升高时产生的能量E.以上都不是49. 关于酶特异性的论述正确的是：A.酶催化反应的机制各不相同B.酶对所催化的底物有特异的选择性C.酶在分类中各属于不同的类别D.酶在细胞中的定位不同E.酶与辅助因子的特异结合50. 关于酶促反应机制的论述错误的是：A.邻近效应与定向排列B.多元催化C.酸碱催化D.表面效应E.以上都不是51. 初速度是指：A.在速度与底物浓度作图曲线中呈直线部分的反应速度B.酶促反应进行5分钟内的反应速度C.当[S]=Km时的反应速度D.在反应刚刚开始底物的转换率小于5%时的反应速度E.反应速度与底物浓度无关的反应速度52. 酶促反应动力学所研究的是：A.酶的基因来源B.酶的电泳行为C.酶的诱导契合D.酶分子的空间结构E.影响酶促反应速度的因素53. 米氏酶的动力学曲线图为：A.直线B.矩形双曲线C.S型曲线D.抛物线E.以上都不是54. 当底物浓度达到饱和后，如再增加底物浓度：A.酶的活性中心全部被占据，反应速度不在增加B.反应速度随底物的增加而加快C.形成酶—底物复合物增多D.随着底物浓度的增加酶失去活性E.增加抑制剂反应速度反而加快55. 关于Km的意义正确的是：A.Km为酶的比活性B.1/Km越小，酶与底物亲和力越大C.Km的单位是mmol/minD.Km值是酶的特征性常数之一E.Km值与酶的浓度有关56. 关于Km的叙述，下列哪项是正确的？A.通过Km的测定可鉴定酶的最适底物B.是引起最大反应速度的底物浓度C.是反映酶催化能力的一个指标D.与环境的pH无关E.是酶和底物的反应平衡常数57. 当[E]不变，[S]很低时，酶促反应速度与[S]：A.成正比B.无关C.成反比D.成反应E.不成正比58. 当酶促反应速度等于Vmax的80%时，Km与[S]关系是：A.Km=0.1[S]B.Km=0.25[S]C.Km=0.22[S]D.Km=0.40[S]E.Km=0.50[S]59. 关于酶的最适温度下列哪项是正确的？A.是酶的特征性常数B.是指反应速度等于50%Vmax时的温度C.是酶促反应速度最快时的温度D.是一个固定值与其它因素无关E.与反应时间无关60. 关于酶的最适pH，下列哪项是正确的？A.是酶的特征性常数B.不受底物浓度、缓冲液种类与浓度的影响C.与温度无关D.酶促反应速度最快时的pH是最适pHE.最适pH是酶的等电点61. 竞争性抑制剂的特点是：A.抑制剂以共价键与酶结合B.抑制剂的结构与底物不相似C.当抑制剂的浓度增加时，酶变性失活D.当底物浓度增加时，抑制作用不减弱E.抑制剂和酶活性中心外的部位结合62. Km值大小与：A.酶的浓度有关B.酶作用温度有关C.酶的性质有关D.酶作用环境pH有关E.酶作用时间有关63. 化学毒气路易士气中毒时，下列哪种酶受抑制：A.碳酸苷酶B.琥珀酸脱氢酶C.3-磷酸甘油醛脱氢酶D.含巯基酶E.胆碱脂酶64. 酶受非竞争性抑制时，动力学参数必须为：A.Km↑，Vmax不变B.Km↓，Vmax↓C.Km不变Vmax↓D.Km↓，Vmax不变E.Km↓，Vmax↑65. 酶受反竞争性抑制时动力学参数表现为：A.Km↑，Vmax不变B.Km↓，Vmax↓C.Km不变，Vmax↓D.Km↓，Vmax不变E.Km↓，Vmax↑66. 当酶促反应速度等于70%Vmax时，[S]为：A.1KmB.2KmC.3KmD.4KmE.5Km67. 下列哪种离子可增强唾淀粉酶的活性A.K+B.Na+C.Cu2+D.Cl－E.Mg2+68. 琥珀酸脱氢酶催化琥珀酸脱氢反应时Km=1/4[S]，反应速度应是Vmax的：A.20%B.40%C.60%D.80%E.90%69. 关于酶原激活的概念正确的是：A.所有酶在初合成时均为酶原B.酶原激活时无构象变化C.激活过程是酶完全被水解过程D.酶原因缺乏必需基团而无活性E.激活过程是酶活性中心形成和暴露过程70. 126．在消化道的酶中，下列哪一种不以酶原为前体？A.胰蛋白酶原B.肠激酶C.胰凝乳蛋白酶D.弹性蛋白酶E.羧基肽酶71. 关于变构调节的论述不正确的是：A.变构效应剂结合于酶的变构部位B.变构效应剂与酶以非共价键结合C.变构酶活性中心可结合底物D.变构酶动力学曲线呈S型E.变构调节是属于一种慢调节72. 关于乳酸脱氢酶同工酶的叙述正确的是：A.由H亚基和M亚基以不同比例组成B.H亚基和M亚基单独存在时均有活性C.H亚基和M亚基的一级结构相同，但空间结构不同D.5种同工酶的理化性质相同E.5种同工酶的电泳迁移率相同73. 国际酶学委员会主要根据什么把酶分为六大类。

Mechanism and regulationEnzymeChemistry 3To teach is not to fill a vase but to light a fireSer195HHChymotrypsin 顺序式催化反应A1N CCN[HOOC ]HOC C NC C[NH 2]CO一、酶的活性部位（一）酶的活性部位酶的活性部位是指结合底物和将底物转化为产物的区域，通常是相隔很远的氨基酸残基形成的三维实体。

酶的结构必需基团其它部分活性部位活性部位以外的必需基团结合部位催化部位有七种a.a在酶活性中心出现的频率最高，它们是Ser、His、Cys、Tyr、Asp、Glu、Lys。

活性中心的a.a残基往往分散在相互较远的a.a顺序中，有的甚至分散在不同的肽链上，如α-胰凝乳蛋白酶活性中心的几个a.a残基，分别位于B、C两个肽链上，靠分子空间结构的形成，集中在酶分子特定区域，成为具有催化功能的活性中心。

一些酶活性中心的基团（二）判断和研究活性中心的主要方法（1）通过酶的专一性（2）酶的化学修饰法（3）亲合标记法（4）X射线晶体衍射法二、酶催化反应的独特性质（略）三、影响酶催化效率的有关因素（一）底物与酶的邻近效应（Proximity Effect ）与定向效应酶把底物分子（一种或两种）从溶液中富集出来，使它们固定在活性中心附近，反应基团相互邻近，同时使反应基团的分子轨道以正确方位相互交叠，反应易于发生。

在酶促反应中，由于酶和底物分子之间的亲和性，底物分子有向酶的活性中心靠近的趋势，最终结合到酶的活性中心，使底物在酶活性中心的有效浓度大大增加的效应。

1. 邻近效应HNNC －O || O－－NO 2HN NC －O －|| OHO －－NO 2＋＋H ＋11min 839-=k －－NO 2HNNO ||H 3C －C －O ＋O ||H 3C －C －O －HO －－NO 2＋＋H ＋112min 35--=M k 咪唑催化乙酸对硝基苯酯的（分子间）反应慢；变为分子内反应后要快24倍。