江南大学生物化学习题集(3)

2020-02-21 14:41

33. 为什么大多数核酸酶受金属螯合剂EDTA的抑制?

34. 对一双链DNA而言,若一条链中(A+G)/(T+C)= 0.7,则: (1)互补链中(A+G)/(T+C)= ?

(2)在整个DNA分子中(A+G)/(T+C)= ?

(3)若一条链中(A+ T)/(G +C)= 0.7,则互补链中(A+ T)/(G +C)= ? (4)在整个DNA分子中(A+ T)/(G +C)= ?

35. 简述下列因素如何影响DNA的复性过程: (1) 阳离子的存在;(2)低于Tm的温度;(2)高浓度的DNA链。 酶化学

(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.PLP(pyridoxal phosphate)

8.BCCP(biotin carboxyl carrier protein) 9.ACP(acyl carrier protein)

(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。 ( )20.酶的最适pH值是一个常数,每一种酶只有一个确定的最适pH值。

( )21.酶的最适温度与酶的作用时间有关,作用时间长,则最适温度高,作用时间短,则最适

温度低。

( )22.金属离子作为酶的激活剂,有的可以相互取代,有的可以相互拮抗。 ( )23.增加不可逆抑制剂的浓度,可以实现酶活性的完全抑制。 ( )24.竞争性可逆抑制剂一定与酶的底物结合在酶的同一部位。

( )25.由1g粗酶制剂经纯化后得到10mg电泳纯的酶制剂,那么酶的比活较原来提高了100倍。

( )26.酶反应的最适pH值只取决于酶蛋白本身的结构。 ( )27.所有B族维生素都是杂环化合物。

( )28.B族维生素都可以作为辅酶的组分参与代谢。 ( )29.脂溶性维生素都不能作为辅酶参与代谢。

( )30.除了动物外,其他生物包括植物、微生物的生长也有需要维生素的现象。 ( )31.植物的某些器官可以自行合成某些维生素,并供给植物整体生长所需。 ( )32.维生素E不容易被氧化,因此可做抗氧化剂。 (六)问答题及计算题

1. 怎样证明酶是蛋白质?

2.简述酶作为生物催化剂与一般化学催化剂的共性及其个性? 3.试指出下列每种酶具有哪种类型的专一性?

(1)脲酶(只催化尿素NH2CONH2的水解,但不能作用于NH2CONHCH3);

(2)β-D-葡萄糖苷酶(只作用于β-D-葡萄糖形成的各种糖甘,但不能作用于其他的糖苷,例如果糖苷);

(3)酯酶(作用于R1COOR2的水解反应);

(4)L-氨基酸氧化酶(只作用于L-氨基酸,而不能作用于D-氨基酸); (5)反丁烯二酸水合酶[只作用于反丁烯二酸(延胡索酸),而不能作用于顺丁烯二酸(马来酸)]; (6)甘油激酶(催化甘油磷酸化,生成甘油-1-磷酸)。

4.称取25mg蛋白酶配成25mL溶液,取2mL溶液测得含蛋白氮0.2mg,另取0.1mL溶液测酶活力,结果每小时可以水解酪蛋白产生1500μg酪氨酸,假定1个酶活力单位定义为每分钟产生1μg酪氨酸的酶量,请计算:

(1)酶溶液的蛋白浓度及比活。

(2)每克纯酶制剂的总蛋白含量及总活力。

5.Vmax与米氏常数可以通过作图法求得,试比较V~[S]图,双倒数图,V~V/[S]作图,[S]/V~[S]作图及直接线性作图法求Vmax和Km的优缺点? 6.(1)为什么某些肠道寄生虫如蛔虫在体内不会被消化道内的胃蛋白酶、胰蛋白酶消化? (2)为什么蚕豆必须煮熟后食用,否则容易引起不适?

7.使用下表数据,作图判断抑制剂类型(竞争性还是非竞争性可逆抑制剂)? [S] mmol/L 2.0 3.0 4.0 10.0 15.0 每小时形成产物的量 (μmol) 13.9 17.9 21.3 31.3 37.0 (没有抑制剂) 每小时形成产物的量(μmol) 8.8 12.1 14.9 25.7 31.3 (有抑制剂) 8.甘油醛-3-磷酸脱氢酶(Mr 150 000)的活性位点有一个Cys残基,假定为使5mL的1.2mg/mL的酶溶液完全失活,需要3.0×10 -2mg碘乙酰胺(Mr 185),计算酶的催化亚基的数目? 9.对活细胞的实验测定表明,酶的底物浓度通常就在这种底物的Km值附近,请解释其生理意义?为什么底物浓度不是大大高于Km或大大低于Km呢?

10.有时别构酶的活性可以被低浓度的竞争性抑制剂激活,请解释? 11.(1)对于一个遵循米氏动力学的酶而言,当[S]=Km时,若V=35μmol/min,Vmax是多少μmol/min? (2)当[S]=2×10 -5mo/L,V=40μmol/min,这个酶的Km是多少? (3)若I表示竞争性抑制剂,KI=4×10-5mol/L,当[S]=3×10-2mol/L和[I]=3×10-5mol/L时,V是多少?

(4)若I是非竞争性抑制剂,在KI、[S]和[I]条件与(3)中相同时,V是多少? (2)计算[S]=1.0×10-6mol/L和[S]=1.0×10-1mol/L时的v? (3)计算[S]=2.0×10-3mol/L或[S]=2.0×10-6mol/L时最初5min内的产物总量? (4)假如每一个反应体系中酶浓度增加到4倍时,Km,Vmax是多少? 12.在很多酶的活性中心均有His残基参与,请解释? 13.将下列化学名称与B族维生素及其辅酶形式相匹配? (A)泛酸;(B)烟酸;(C)叶酸;(D)硫胺素;(E)核黄素;(F)吡哆素;(G)生物素。 (1)B1 ;(2)B2 ;(3)B3 ;(4)B5 ;(5)B6 ; (6)B7 ;(7)B11; (8)B12。 (Ⅰ)FMN;(Ⅱ)FAD;(Ⅲ)NAD+;(Ⅳ)NADP+;(Ⅴ)CoA;(Ⅵ)PLP;(Ⅶ)PMP;(Ⅷ)FH2,FH4;(Ⅸ)TPP。 14、影响酶促反应的因素有哪些?用曲线表示并说明它们各有什么影响?

15、有淀粉酶制剂1克,用水溶解成1000ml,从中取出1ml测定淀粉酶活力,测知每5分钟分解0.25克淀粉,计算每克酶制剂所含的淀粉酶活力单位数(淀粉酶活力单位规定为:在最适条件下,每小时分解1克淀粉的酶量为一个活力单位)。

16、试比较酶的竞争性抑制作用与非竞争性抑制作用的异同。 17、什么是米氏方程,米氏常数Km的意义是什么?试求酶反应速度达到最大反应速度的99%时,所需求的底物浓度(用Km表示)

18、什么是同工酶?为什么可以用电泳法对同工酶进行分离?同工酶在科学研究和实践中有何应用?

19、举例说明酶的结构和功能之间的相互关系。

20、试述维生素与辅酶、辅基的关系,维生素缺乏症的机理是什么? 三、习题解答 (二)(二)英文缩写符号

1.NAD+ (nicotinamide adenine dinucleotide):烟酰胺腺嘌呤二核苷酸;辅酶Ⅰ。 2.FAD(flavin adenine dinucleotide):黄素腺嘌呤二核苷酸。 3.THFA(tetrahydrofolic acid):四氢叶酸。

4.NADP+(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate):烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸;辅酶Ⅱ。 5.FMN(flavin mononucleotide):黄素单核苷酸。 6.CoA(coenzyme A):辅酶A。 7.ACP(acyl carrier protein):酰基载体蛋白。 8.BCCP(biotin carboxyl carrier protein):生物素羧基载体蛋白。 9.PLP(pyridoxal phosphate):磷酸吡哆醛。 (五)是非判断题

1.错:酶促反应的初速度与底物浓度是有关的,当其它反应条件满足时,酶促反应的初速度与底物浓度成正比。

2.对:当底物足够时,酶浓度增加,酶促反应速度也加快,成正比。

3.对:Km是酶的特征性常数,反应的代谢产物可能影响酶性质的改变从而影响Km的变化,而这些代谢产物在结构上并不与底物一致。 4.对:调节酶大多数为变构酶,变构酶是利用构象的改变来调节其催化活性的酶,是一个关键酶,催化限速步骤,当少量底物与酶结合后,使酶的构象发生改变从而能结合更多的底物分子。

5.错:底物应该过量才能更准确的测定酶的活力。 6.对:产物生成量比底物消耗量更易测得且准确。

7.错:非竞争性抑制剂只和酶与底物反应的中间产物结合,酶促反应的Vmax是减小的,不能通过增加底物来达到正常的Vmax。而竞争性抑制剂可以通过增加底物的浓度来达到Vmax。

8.对:碘乙酸是糖酵解过程中的一个抑制剂,与半胱氨酸或蛋氨酸的-SH结合,使糖酵解途径受阻。

9.错:诱导物一般为酶的作用底物,可诱导细胞产生特定的诱导酶。

10.错: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,但不改变化学反应的平衡点。 11.对。

12.对:酶通过降低化学反应的活化能加快化学的反应速度,但不改变化学反应的平衡常数。 13.对:检查酶的含量及存在,不能直接用重量或体积来表示,常用它催化某一特定反应的能力来表示,即用酶的活力来表示,因此酶活力的测定实际上就是酶的定量测定。

14.错:Km值可以近似地反应酶与底物亲和力,Km越低,亲和力越高,因此已糖激酶对葡萄糖的亲和力更高。

15.对:Km是酶的特征常数之一,一般只与酶的性质有关,与酶浓度无关。不同的酶,Km值不同。

16.错:Km作为酶的特征常数,只是对一定的底物、一定的pH值、一定的温度条件而言。 17.错:见上题,同一种酶有几种底物就有几种Km值,其中Km值最小的底物一般称为酶的最适底物。 18.对。

19.对:当[S]>>Km时,V趋向于Vmax,因此v=K3[E],所以可以通过增加[E]来增加V。 20.错:酶的最适pH值有时因底物种类、浓度及缓冲液成分不同而不同,并不是一个常数。 21.错:酶最适温度与酶的作用时间有关,作用时间越长,则最适温度低,作用时间短,则最适温度高。

22.对:金属离子作为酶的激活剂,有的可以相互取代,如Mg2+作为激酶等的激活剂可以被Mn2+取代;有的可以相互拮抗,如Na+抑制K+ 的激活作用。

23.对:不可逆抑制剂通常以比较牢固的共价键与酶结合,而使酶失活,不能用透析、超滤等物理方法除去抑制剂而恢复酶的活性,因此增加不可逆抑制剂的浓度,可以实现酶活性的完全抑制。 24.错:竞争性可逆抑制剂可以与酶的底物结合在酶的同一部位,也可以与酶的底物结合在酶的不同部位,由于空间位阻或构象改变的原因而不能同时结合。

25.错:因为不知道纯化前后的比活分别是多少,因此无法计算比活的提高倍数。

36.错:酶反应的最适pH值不仅取决于酶蛋白本身的结构,还与底物种类、浓度及缓冲液成分有关。

27.错:B族维生素中维生素B3不含环状结构,其余都是杂环化合物。 28.对:所有B族维生素都可以作为辅酶或辅酶的组分参与代谢。 29.错:维生素K可以作为γ-羟化酶的辅酶,促进凝血。

30.对:如酵母的生长需要维生素B6等,植物的生长也有需要维生素的现象。

31.对:如豌豆子叶可以合成维生素C,供整体使用;去除子叶后,则豌豆子叶生长不良。 32.错:维生素E极易被氧化,因此可做抗氧化剂。

(六)问答题及计算题(解题要点) 1.答:(1)酶能被酸、碱及蛋白酶水解,水解的最终产物都是氨基酸,证明酶是由氨基酸组成的。 (2)酶具有蛋白质所具有的颜色反应,如双缩脲反应、茚三酮反应、米伦反应、乙醛酸反应。

(3)一切能使蛋白质变性的因素,如热、酸碱、紫外线等,同样可以使酶变性失活。 (4)酶同样具有蛋白质所具有的大分子性质,如不能通过半透膜、可以电泳等。 (5)酶同其他蛋白质一样是两性电解质,并有一定的等电点。

总之,酶是由氨基酸组成的,与其他已知的蛋白质有着相同的理化性质,所以酶的化学本质是蛋白质。 2.答:(1)共性:用量少而催化效率高;仅能改变化学反应的速度,不改变化学反应的平衡点,酶本身在化学反应前后也不改变;可降低化学反应的活化能。

(2)个性:酶作为生物催化剂的特点是催化效率更高,具有高度的专一性,容易失活,活力受条件的调节控制,活力与辅助因子有关。 3.(1)1982年,美国的T.Cech发现原生动物四膜虫的26S rRNA前体能够在完全没有蛋白质的情况下,自我加工、拼接,得到成熟的rRNA。

(2)1983年,S.Atman和Pace实验室研究RNase P时发现,将RNase P的蛋白质与RNA分离,分别测定,发现蛋白质部分没有催化活性,而RNA部分具有与全酶相同的催化活性。 (3)1986年,T.Cech发现在一定条件下,L19 RNA可以催化Poly C的切割与连接。 4.答:(1)绝对专一性;(2)相对专一性(族专一性);(3)相对专一性(键专一性); (4)立体专一性(旋光异构专一性);(5)立体专一性(顺反异构专一性);(6)立体专一性(识别从化学角度看完全对称的两个基团)。 5.答:(1)蛋白浓度=0.2×6.25mg/2mL=0.625mg/mL; (2)比活力=(1500/60×1ml/0.1mL)÷0.625mg/mL=400U/mg; (3)总蛋白=0.625mg/mL×1000mL=625mg; (4)总活力=625mg×400U/mg=2.5×105U。 6.答:(1)V~[S]图是双曲线的一支,可以通过其渐近线求Vmax,V=1/2Vmax时对应的[S]为Km;优点是比较直观,缺点是实际上测定时不容易达到Vmax,所以测不准。

(2)1/V~1/[S]图是一条直线,它与纵轴的截距为1/Vmax,与横轴的截距为-1/Km,优点是使用方便,Vmax和Km都较容易求,缺点是实验得到的点一般集中在直线的左端,作图时直线斜率稍有偏差,Km就求不准。 (3)V~V/[S]图也是一条直线,它与纵轴的截距为Vmax,与横轴的截距为Vmax/Km,斜率即为-Km,优点是求Km比较方便,缺点是作图前计算较繁。

(4)[S]/V~[S]图也是一条直线,它与纵轴的截距为Km/Vmax,与横轴的截距为-Km,优缺点与V~V/[S]图相似。

(5)直接线性作图法是一组交于一点的直线,交点的横坐标为Km,纵坐标为Vmax,是求Vmax和Km的最好的一种方法,不需计算,作图方便,结果准确。 7.答:(1)一些肠道寄生虫如蛔虫等可以产生胃蛋白酶和胰蛋白酶的抑制剂,使它在动物体内不致被消化。

(2)蚕豆等某些植物种子含有胰蛋白酶抑制剂,煮熟后胰蛋白酶抑制剂被破坏,否则食用后抑制胰蛋白酶活性,影响消化,引起不适。

8.答:作1/V~1/[S]图,可知是竞争性可逆抑制剂。 9.答:(1)酶量(mmol)=1.2×5/150 000=4.0×10-5mmol; (2)碘乙酰胺量(mmol)=3.0×10-2/185=1.6×10-4mmol,所以酶的催化亚基数为4。

10.答:据V~[S]的米氏曲线,当底物浓度大大低于Km值时,酶不能被底物饱和,从酶的利用角度而言,很不经济;当底物浓度大大高于Km值时,酶趋于被饱和,随底物浓度改变,反应速度变化不大,不利于反应速度的调节;当底物浓度在Km值附近时,反应速度对底物浓度的变化较为敏感,有利于反应速度的调节。

11.答:底物与别构酶的结合,可以促进随后的底物分子与酶的结合,同样竞争性抑制剂与酶的


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