Ki越小,表明抑制剂与酶或酶与底物结合的复合物亲和能力越大,从而形成不能产生产物的数量就越多,抑制作用越强。
8. 简要说明酶活性调节的主要种类。
细胞活性调节有多种方式:(1)酶原的激活,切去部分链段后从无活性状态变为活性状态;(2)酶的化学修饰,主要是通过共价键连接或去掉一些化学基团,如磷酸基、乙酰基;(3)酶分子的聚合与解聚;(4)酶的变构调节,当酶与某一代谢物结合后引起构象变化,改变酶活力大小。 9.简要说明酶的可逆性抑制的种类及其抑制机理。
竞争性抑制:抑制剂在化学结构上与底物相似,能与底物竞争酶的活性中心,从而阻碍酶-底物复合物的形成,降低酶促反应速度。Vmax不变,表观Km↑
非竞争性抑制:抑制剂与酶活性中心外的必需基团结合,底物与抑制剂之间无竞争关系。抑制剂I可与
酶E结合也可与ES复合物结合。形成ESI复合物,再不能释放形成产物P。Vmax↓,表观Km不变。 反竞争性抑制:抑制剂仅与酶和底物形成的中间产物结合,使ES的量下降。该抑制剂与单独的酶不结合。Vmax↓,表观Km↓。
10.请解释全酶的概念及其各组成部分承担的功能。
结合酶中的酶蛋白与辅助因子在一起才能发挥其催化作用,因此结合了辅助因子的酶蛋白成为全酶。酶蛋白决定酶的专一性;辅助因子决定反应种类与性质
11. 新收的玉米甜味浓,但储藏几天后甜度下降。如果将新鲜玉米去皮后在沸水中浸泡几分钟后在冷水中冷却,储存在冰箱中就可以保持甜味。请解释之。
收获后的玉米仍然进行着生命活动,其中有可以将低分子葡萄糖转化成淀粉的酶。用热水处理后造成转化糖的酶高温变性而失活,从而使葡糖转化为淀粉的反应无法进行。低分子糖具有甜味,因此可以保留甜度。
12.阐述酶活性部位的概念。可使用哪些主要方法研究酶的活性中心?
酶的活性中心往往是若干个在一级结构上相距很远,但在空间结构上彼此靠近的氨基酸残基集中在一起形成具有一定空间结构的区域,该区域与底物相结合并将底物转化为产物,对于结合酶来说,辅酶或辅基往往是活性中心的组成成分。酶的活力中心通常包括两部分:与底物结合的部位称为结合中心,决定酶的专一性;促进底物发生化学变化的部位称为催化中心,它决定酶所催化反应的性质以及催化的效率。有些酶的结合中心与催化中心是同一部分。对ES和EI的X-射线晶体分析、NMR分析、对特定基团的化学修饰、使用特异性的抑制剂和对酶作用的动力学研究等方法可用于研究酶的活性中心。 13.哪些因素影响酶的活性?酶制剂宜如何保存?
底物浓度、酶含量、温度、pH、产物等均影响酶的活性,此外称为激活剂或抑制剂的某些无机或有机化学物质也会强烈影响酶的活性。天然酶在其自然环境中(细胞或组织中)是受到细胞调控的。细胞对酶的活性的控制主要是通过代谢反馈、可逆的共价修饰、细胞区室化(不同的区室pH、底物浓度等不同,可以避免产物的积累)和酶原激活等控制。制备酶制剂时,要尽量避免高温、极端pH、抑制剂等的影响,酶制剂应尽可能制成固体,并在低温下保存。无法制成固体的酶,可在液态低温保存,但要注意某些液态酶在冰冻时会失去活性。
14.为什么很多酶的活性中心都有组氨酸的参与?请解释原因
因为组氨酸中的咪唑基是一个很好的―兼性‖基团,是非常适合酶催化要求的一个基团。
从共价催化理论来看,酶以共价催化的方式来提高其催化反应的速度,这种方式使底物与酶形成一个反应活性很高的共价中间物,这个中间物很容易变成转变态,因此,反应的活化能大大降低,底物可越过较低的能阀而形成产物。咪唑基中的氮原子以其孤对电子成为一个良好的亲核基团,以亲核进攻作用于底物的缺电子中心,形成不稳定的共价中间物,同时该中间物易转变成转变态,降低反应活化能。
从酸碱催化理论来看,咪唑基是一个良好的广义酸碱基团,广义酸碱基团起到瞬时提供或抽取质子,稳定过渡态的作用,有着显著的效率与活性。所以,组氨酸在酶分子中有着重要的作用,是许多酶的活性中心构成成分。
第三章 辅酶与维生素
二、是非题
11
1.[ ]四种脂溶性维生素都是异戊二烯衍生物,属于类脂。 2.[ ]B族维生素均可作为辅酶参与生物代谢。
3.[ ]维生素E不容易被氧化,因此可做抗氧化剂。
4.[ ]经常做日光浴有助于预防佝偻病和骨软化症的出现。
5.[ ]VB1 的辅酶形式是TPP,在糖代谢中参与酮酸的氧化脱羧。 6.[ ]维生素 B2 称为核黄素,其辅酶形式是 NAD+ 和 NADP+ 。
7.[ ]辅酶A是泛酸在生物体内的一种活性形式,是酰基转移酶的辅酶。 8.[ ]维生素D3在人体的活性形式是1,25-(OH)2D3。 9.[ ]维生素E不容易被氧化,因此可做抗氧化剂。(重复)
10.[ ]所有水溶性维生素作为酶的辅酶或辅基,必须是它们的衍生物。 11. [ ]7-脱氢胆固醇是维生素D3原,而麦角固醇是维生素D2原。 三、单选题
1.下列辅酶中 不是来自于维生素。
A.CoA B.CoQ C.PLP D.FH4 E.FMN 2.肠道细菌可以合成维生素 。
A.维生素A B.维生素C C.维生素D D.维生素E E.维生素K 3.下列叙述正确的是 。
A.所有的辅酶都包含维生素组分 B.所有的维生素都可以作为辅酶或辅酶的组分 C. B族维生素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 E.只有一部分B族维生素可以作为辅酶或辅酶的组分 4.维生素B2是 辅酶或辅基的组成成分。
A.NAD+ B.FAD C.CoA D.TPP E. FH4 5.下列化合物中不含腺苷酸组分的是 。
A.CoA B.FMN C.FAD D.NAD+ E.NADP+ 6.下列情况中,除 外均可造成维生素K的缺乏症。
A.新生儿 B.长期口服抗生素 C.饮食中完全缺少绿色蔬菜 D.素食者 7.维生素PP是 辅酶或辅基的组成部分。
A.NAD+ B.FAD C.CoA D.TPP E. FH4 8.转氨酶的辅酶含 。
A.硫胺素 B.吡哆醛 C.核黄素 D.尼克酰胺 E.叶酸 9.儿童缺乏维生素D时易患 。
A.佝偻病 B.骨质软化症 C.坏血病 D.癞皮病 10.脚气病是由于缺乏 维生素所引起的。
A.维生素B1 B.维生素PP C.维生素B2 D.叶酸
11.巨幼红细胞贫血主要是由于缺乏 维生素引起的。 A.维生素B1 B.维生素PP C.维生素B2 D.叶酸 12.与能量代谢无关的维生素是 。
A.硫胺素 B.维生素A C.尼克酸 D.核黄素 13.下列维生素中 衍生出了TPP。
A.维生素B1 B.维生素B2 C.维生素B5 D.生物素 14.下列维生素中 是辅酶A的前体。
A.核黄素 B.泛酸 C.钴胺素 D.吡哆胺 四、问答题:
1.举例说明水溶性维生素与辅酶的关系。
(1)硫胺素(维生素B1)的辅酶形式是焦磷酸硫胺酸(TPP),为脱羧酶的辅酶。
(2)核黄素(维生素B2)的辅酶形式是黄素单核苷酸(FMN)和黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD),是多种脱氢酶的辅酶。
(3)尼克酸(维生素PP)的辅酶形式是尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)和尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP),是多种脱氢酶的辅酶。
(4)泛酸(维生素B3)的辅酶形式是辅酶A(CoASH),是酰基转移反应的重要辅酶。
(5)吡哆醛(维生素B6)的辅酶形式是磷酸吡哆醛或磷酸吡哆胺,是催化氨基酸代谢酶的辅酶,如转氨
12
酶。
(6)叶酸的辅酶形式是四氢叶酸,是一碳单位的供应体。 (7)生物素是羧化酶的辅酶。
2.泛酸是什么辅酶的组成部分?该酶在代谢中起什么作用?
(1)泛酸是辅酶A的组成部分;(2)在代谢中辅酶A起传递酰基的作用。主要是在脂肪酸分解代谢中携带酯酰基,其次在糖代谢中携带乙酰基和琥珀酰基;也参与少数氨基酸的代谢。 3.维生素B1是什么辅酶的组成部分?为什么缺乏会影响糖代谢?
在体内,维生素B1常以焦磷酸硫胺素(TPP)的形式存在,是a-酮酸氧化脱羧酶系的辅酶。其主要功能是参与a-酮酸的氧化脱羧作用;在糖类物质的分解代谢过程中产生较多的a-酮酸,若维生素B1缺乏,TPP不能合成,糖类物质代谢的中间产物a-酮酸不能氧化脱羧而堆积,这些酸性物质堆积的结果,可刺激神经末梢,易患神经炎,出现健忘,不安,易怒或忧郁等症状。 4.为什么缺乏维生素B6将影响蛋白质的分解代谢?
在体内,维生素B6构成氨基酸转氨酶和脱羧酶的辅酶,参与氨基酸的氨基转移反应和脱羧基作用,故缺乏维生素B6将影响蛋白质的分解代谢。
第四章 糖类化学
一、是非题
1.[ ]所有糖分子中氢和氧原子数之比都是2:1。
2.[ ]从热力学上讲,葡萄糖的船式构象比椅式构象更稳定。
3.[ ]糖的变旋现象是指糖溶液放置后,旋光方向从右旋变成左旋或从左旋变成右旋。 4.[ ]醛式葡萄糖变成环状后无还原性。
5.[ ]新配制的葡萄糖水溶液其比旋度随时间而发生改变。 6.[ ]所有的糖类都含有不对称碳原子,所以都具有旋光性。 7.[ ]含酮基的有机物没有还原性,所以酮糖也无还原性。 8.[ ]人体既能利用D-型葡萄糖也能利用L-型葡萄糖。
9.[ ]糖原、淀粉和纤维素都具有还原性末端,它们都有还原性。 10.[ ]生物体内的果糖和葡萄糖都是D-型。 三、选择题
1.下列糖无还原性的是_________。
A.半乳糖 B.甲基半乳糖苷 C.葡萄糖胺 D.甘露糖 2.以下没有还原性的糖是____________。 A.葡萄糖 B.果糖 C.蔗糖 D.麦芽糖 3.直链淀粉的构象是____________。
A.螺旋状 B.带状 C.环状 D.折叠状 4.己糖与强酸共热脱水生成_____________。
A.羧甲基糠醛 B.糠醛 C.戊酸 D.核糖醇 5.糖溶液发生变旋现象是_____________基团的碳原子引起的。 A.羰基碳 B.酮基碳 C.异构碳 D.醛基碳 6.单糖不能发生的化学反应是______________。 A.水解反应 B.成酯反应 C.氧化反应 D.还原反应 7.直链淀粉分子中含有的糖苷键是______________。
A.α-1,4-糖苷键 B.β-1,4-糖苷键 C.α-1,6-糖苷键 D.β-1,6-糖苷键 8.支链淀粉分子中除含有α-1,4-糖苷键外,还含有_______________。
A. α-1,6-糖苷键 B.α-1,3-糖苷键 C.β-1,4-糖苷键 D.β-1,6-糖苷键 9.下列多糖中______________是均一性多糖。
A.几丁质 B.透明质酸 C.肽聚糖 D.果胶
13
10.下图的结构式代表的是_____________。
A. α-D-葡萄糖 B. β-D-葡萄糖 C. α-D-半乳糖 D. β-D-半乳糖 11.下列____________糖不能生成糖脎。
A.葡萄糖 B.果糖 C.蔗糖 D.麦芽糖 12.下列物质中不是糖胺聚糖的是_______________。
A.果胶 B.硫酸软骨素 C.透明质酸 D.肝素 13.下列单糖中是酮糖的是________________。
A.核糖 B.阿拉伯糖 B.葡萄糖 C.果糖 四、名词解释
醛糖(aldoses) 一类单糖,该单糖中氧化数最高的碳原子(指定为C-1)是个醛基。 酮糖(ketoses) 一类单糖,该单糖中氧化数最高的碳原子(指定为C-2)是个酮基。
变旋(mutarotation) 一个吡喃糖、呋喃糖或糖苷伴随着它们的α-和β-异构形式的平衡而发生的比旋度变化。
糖苷(glycosides) 单糖半缩醛羟基与另一个分子(例如醇、糖、嘌呤或嘧啶)的羟基、胺基或巯基缩合形成的含糖衍生物。
糖苷键(glycosidic bond) 一个糖半缩醛羟基与另一个分子(例如醇、糖、嘌呤或嘧啶)的羟基、胺基或巯基之间缩合形成的缩醛或缩酮键,常见的糖苷键有O-糖苷键和N-糖苷键。
还原糖(reducing sugar) 羰基碳(异头碳)没有参与形成糖苷键,因此可被氧化充当还原剂的糖。 同多糖( homopolysaccharide) 由一种单糖缩合形成的多糖称为同多糖,如淀粉、纤维素等。 异多糖(heteropolysaccharide) 两种或两种以上不同单糖分子组成的多糖。 五、问答题
1.C是酮糖,D是吡喃戊糖,E是糖苷,B是α-D-醛糖。 2. 还原糖和非还原糖在结构和性质上有哪些不同?
结构的不同:还原糖具有游离的半缩醛羟基,而非还原糖没有游离的半缩醛羟基。
性质的不同:还原糖具有还原性,可被氧化成糖酸;具有氧化性质,可被还原成糖醇;能与苯肼反应生成糖脎;还原糖能与氨基化合物发生美拉德反应;还原糖具有变旋现象。而非还原糖不能发生这些反应。 3. 如何区分葡萄糖、蔗糖和可溶性淀粉3种溶液?
将一滴碘-碘化钾溶液滴加到少许葡萄糖、蔗糖和可溶性淀粉溶液中,显蓝紫色的是淀粉溶液,而葡萄糖和蔗糖溶液不显色。
分别取蔗糖溶液和葡萄溶液1ml置于2支试管中,分别加入2ml斐林试剂,在沸水浴中加热5分钟,有砖红色沉淀的是葡萄糖溶液,无变化的是蔗糖溶液。 4. 试比较淀粉、糖原和纤维素在结构和功能上的异同点?
结构相同点:它们的单糖组成均为葡萄糖;都是大分子的均一多糖;都是非还原糖 结构不同点: 比较项目 单糖组成 糖苷键 直链淀粉 α-D-葡萄糖 α-1,4-糖苷键,?-1,6-糖苷键 糖 原 α-D-葡萄糖 α-1,4-糖苷键;?-1,6-糖苷键 纤维素 β-D-葡萄糖 β-1,4-糖苷键 14
分子形状 聚合度 直链或支链 200-6000 支链 30000 直链 8000 功能:淀粉与糖原都储存能量,淀粉为人类提供能量,糖原动物合成但数量少。纤维素不能被人体消化利用。
5吡喃葡萄糖和呋喃果糖分别有多少种立体异构体?它们分别有多少种D-型糖核多少种L-型糖?
答:吡喃葡萄糖有5 个手性碳原子,它有25或32种可能的立体异构体,16种D-型糖和16种L-型糖。呋喃果糖4个手性碳原子,它有24或16种可能的立体异构体,8种D-型糖和8种L-型糖。 6一糖原分子含有10000个残基,每个分支含10个残基。该糖原分子有多个还原性末端? 答:一个。虽然支链淀粉和糖原含有多个非还原性末端,但都只含有一个还原性末端。 7.从结构解释上纤维素和淀粉生物作用的不同。
答:天然纤维素是由葡萄糖通过β(1→4)糖苷键连接组成的,这种糖苷键迫使聚合物链成伸展的构型。并且由一系列平行的聚合物链间形成分子间氢键聚集成束,成为不溶于水的纤维。淀粉主要由葡萄糖通过α(1→4)糖苷键连接组成,这种糖苷键能引起链弯曲。且淀粉具有通过α(1→6)糖苷键形成的分支,它的许多羟基暴露于水,可被高度水合,因此可分散在水中。
纤维素由于它的坚韧特性,所以是植物中的结构材料,很难被动物消化系统分泌的酶降级而被利用。而淀粉是动物重要的能量来源,动物消化道中分泌的淀粉酶可以将其水解成葡萄糖,并可氧化分解成二氧化碳和水,释放大量能量维持生物体的正常体温和代谢。
8.请使用简便的化学方法区分核糖、葡萄糖、蔗糖和淀粉溶液。 用下列化学试剂依次鉴别 核糖 葡萄糖 蔗糖 淀粉
第五章 脂类物质
一、是非题
1.[ ]脂类物质是醇和高级脂肪酸形成的化合物。 2.[ ]脂酰甘油是指甘油和脂肪酸结合形成的酯。 3.[ ]脂肪酸的碳链愈长,其熔点愈高。
4.[ ]自然界中常见的不饱和脂酸多具有反式结构。
5.[ ]自然界中的单不饱和脂肪酸的双键的位置—般在第9-10碳原子之间。 6.[ ]三脂酰甘油分子中不饱和脂肪酸含量愈高,其熔点越高。
7.[ ]植物细胞膜脂的主要成分是甘油磷脂,动物细胞膜脂的主要成分是鞘磷脂。 8.[ ]油脂的皂化值越高,说明油脂分子中所含脂肪酸的碳链就越长。
9.[ ]混合甘油脂是指分子中除含脂肪酸与甘油外,还含有其他成分的脂质。 10.[ ]磷脂是生物生物膜的主要成分,它的两个脂肪酸基处于膜的内部。 11.[ ]协助运输需要消耗ATP才能实现物质的跨膜运输。
12.[ ]生物膜具有不对称性,膜内外两侧的脂质、蛋白质和糖类都不相同。 三、选择题
1.下列有关甘油三酯的叙述,不正确的是_______________。 A.甘油三酯是由一分子甘油与三分子脂酸所组成的酯 B.任何一个甘油三酯分子总是包含三个相同的脂酰基
C.在室温下,甘油三酯可以是固体,也可以是液体 D.甘油三酯可以制造肥皂 2.从某天然脂肪水解所得的脂酸,其最可能的结构是_______________。
15
(1)碘I2 - - - 蓝色或紫红色 (2)Fehling试剂或Benedict试剂 红色或黄色 红色或黄色 - (3)HCl,甲基间苯二酚 绿色 -