9.以乳糖操纵子为例简述操纵子的作用机理。
10.举例说明同工酶存在的生物学意义?同工酶在哪些领域已得到应用。 11.绝大多数酶溶解在纯水中会失活,为什么?
12.测定酶活力时:(1)酶和底物为什么必须用缓冲液配制?(2)酶和底物先分别保温,然后混合,还是先混后合保温,为什么?
13.某酶的Km=2.4×10-4mol/l,在底物浓度为0.05mol/l时,该酶的反应速度为128μmol/min,求在底物浓度为6.3×103mol/l和1×10-4mol/l时该酶的反应速度分别是多少?
14.某酶的Km=1.0×10-5mol/l,当[S]=0.1mol/l时,V0=37μmol/min,然而当[S]=0.01mol/l时,V0仍然等于37μmol/min,用计算法说明为会么底物浓度相差10倍,反应速度却不变?
15.称取25mg蛋白酶粉配制成25ml酶液,从中取出0.1ml,以酪蛋白为底物用Folin-酚比色法测定酶活力,结果表明每小时产生1500μg酪氨酸,另取2ml酶液用凯氏定氮法测得蛋白氮为0.2mg,若以每分钟产生1μg酪氨酸的酶量为一个活力单位,求(1)1ml酶液中蛋白的含量及活力单位;(2)1g酶制剂的总蛋白含量及总活力;(3)酶的比活力。
16.用10种反应液测定酶活性[S]与V0的关系如下:
编号 [S]mol/l V0(μmol/min) 1 5×10-2 0.28 2 5×10-3 0.28 3 5×10-4 0.28 4 5×10-5 0.28 5 5×10-6 0.071 6 5×10-7 0.0096 (1) 该酶促反应的Vmax是多少? (2) 该酶促反应的Km是多少?
(3) 这个反应遵守米氏动力学方程吗?
(4) [S]= 5×10-6 mol/l时,在反应最初5分钟内产生的总量是多少? (5) 假如在反应液中浓度增加4倍,Km是多少?Vmax是多少?[S]= 5×10-6 mol/l时反应初速度是多少?
17.一引起酶的稀释液经激烈振荡会产生泡沫,此时,即使酶的分子量没有变化,一些酶也会失去活性,这是为什么?
18.对于变构酶来讲,加入低浓度的竞争性抑制剂,能起到激活作用,为什么?
19.试比较溶菌酶、羧肽酶A和胰凝乳蛋白酶 a. 在催化反应中,哪一个酶需要金属离子? b.哪些酶是一条肽链?
c.哪一个酶会被DIPF迅速地失活?
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d.哪个酶被一种酶切割,其酶原形成有活性的酶?
20.米氏方程的实际意义和用途是什么?它有什么局限性?
21.在酶的纯化过程中通常会丢失一些活力,但偶尔也可能在某一纯化步骤中酶活得率可超过100%,产生这种活力增高的原因是什么?
22.如果你从刀豆中得到了一种物质,很可能是脲酶,你怎样确定它是蛋白质,如何判断它是否是酶?
23.某酶制剂的比活力为42单位1mg蛋白,每ml含12mg蛋白质,计算当底物浓度达到饱和时,1ml反应液中含:(1)20μl酶制剂;(2)5μl酶制剂时的反应初速度(单位为国际活力单位);(3)该酶制剂在使用前是否需要稀释?
24.某酶制剂2ml内含脂肪10mg ,糖20 mg,蛋白质25mg,其酶活力与市售酶商品(每克含2000酶活力单位)10mg相当,问酶制剂的比活力是多少?
25.焦磷酸酶可以催化焦磷酸水解成磷酸,它的分子量为120000Da,由六个相同的亚基组成,纯酶的比活力为3600U/mg酶,它的一个酶活力单位(U)规定为:在标准的测定条件下,37℃,15分钟内水解10μmol焦磷酸所需要的酶量。问:
(1) 每mg酶在每秒钟内水解了多少摩尔底物?
(2) 每mg酶中有多少mol的活性中心?(假设每个亚基上有一个活性
中心)
(3) 酶的转换数是多少?
26.简要叙述原核生物基因表达的调节。
27.提纯醇脱氢酶,用55%饱和度的硫酸铵沉淀,沉淀溶解于水中,其蛋白质浓度为1.5g/L,500倍稀释后,取10μl酶溶液测定活性(总体积为3.0ml的pH9.2的缓冲液中,用过量的乙醇和NAD+,测定在340nm光吸收变化),初速度为0.11OD/min,硫酸铵沉淀后上请液的蛋白质浓度为2.0g/l,1000倍稀释后也取10μl溶液按上述方法测活,初速度为 0。08OD/min,计算两个组分的比活性(ε340(NADH-NAD+)=6.2×103mol/l),请你对该提纯步骤作出评价,上述的实验是否有不足之处?如果有,请你指出。
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Ⅲ、参考答案及要点
一、 名词解释
单体酶:由一条多肽链组成的酶。
寡聚酶:由两条或两条以上的多肽链组成的酶。
多酶复合体:由若干功能相关的酶相互嵌合而形成的复合体。
酶活性中心:酶分子中直接和底的结合,并催化底物发生化学反应的部位,称为酶活性中心,包括结合部位和催化部位两个部位。
酶活力:酶催化一定化学反应能力。
比活力:指每毫克蛋白所具有的酶活力。
Km值:当反应速度达到最大反应速度一半时的底物浓度,单位为mol/l。 变构酶:是一种调控酶,当专一性的代谢物与酶变构中心结合后,可诱导酶构象发生变化,使酶活性受到影响,从而酶促反应得到调控。
同工酶:催化同一化学反应,但其酶蛋白本身的分子结构、组成都有所不同的一组酶。
酶活力单位:是指在特定条件下,在1分钟内能转化 1μmol底物的酶量或是转化底物中1μmol的有关基因的酶量,称为1个酶活力单位。
失活作用:由于酶蛋白变性而导致的酶活性丧失作用。
酶原:生物体内合成的无活性的酶的前体。
别构效应:调节物与酶分了的变构中心结合,使酶的构象发生变化,从而使酶的催化活性受到影响。
顺序反馈抑制:A——→B——→C——→D
协同反馈抑制:A——→B——→C——→D
累积反馈抑制:A——→B——→C——→D
抑制作用:凡使酶活性降低但并不同引酶蛋白变性的作用 二、
符号
CoA-SH:辅酶A
NADP:烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸 FMN:黄素单核苷酸
TPP:焦磷酸硫胺素
NAD+:烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 FAD:黄素腺嘌呤二核苷酸 CoQ:辅酶Q FH4:四氢叶酸
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三、 填空
1. Ribozyme
2. 高效性 专一性 易失活 可调控 3. 单体酶 寡聚酶 多酶复合体
4. 辅助因子 辅基 辅酶
5. 催化 底物结合 催化性 专一性 氨基酸残基侧链 6. 离子键 氢键 范德华力
7. 绝对专一性 相对专一性 立体异构专一性 8. 立体异构
9. 最适pH 最适T 足够的底物浓度 10.竞争性
11.底物消耗量 产物生成量 产物生成量 12.S型 协同 13.(VB2)黄素 氧化还原酶 FMN FAD 14.磷酸化 Mg2+
15.磷酸吡哆醛 B6 磷酸吡哆醛 磷酸吡哆胺 磷酸吡哆醇 磷酸吡哆醛 转氨作用 脱羧作用 消旋作用 16.DHFA THFA -碳单位
17.FAD VB2 黄素蛋白酶(或黄酶)
18.钟罩形 活性中心解离 底物解离 酶蛋白构象 19.K m
20.羧化
21.活性中心 变构中心 22.不变 增大 减小 不变
23.通过改变反应途径,使反应沿着一个低活化能的途径进行 24.酶合成速度的调节 酶降解速度的调节 25.酶原激活 级联放大 反馈抑制 酶分子修饰 26.启动基因 操纵基因 结构基因
27.β-半乳糖苷酶 乳糖透过酶 乳糖转乙酰酶 28.调节 29.转录
30.别构抑制剂 反馈抑制 别构激活剂
31.受体 G蛋白 腺苷酸环化酶 cAMP 蛋白激酶 磷酸化酶激酶 糖原磷酸化酶
32.细胞内调节 激素调节 神经调节
33.级联放大
34.转录前 转录水平 转录后 翻译水平 翻译后 35.葡萄糖 cAMP cAMP-CAP 正
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36.NAD+ NADP+ FAD FMN
37.氧化还原酶 转移酶 水解酶 裂合酶 异构酶 合成酶 38.1/[S] 1/V 39.限速酶(或关键酶)
40.NAD+ NADP+ FAD CoA 41.比活提高的倍数 活性回收率高低 42.二氢叶酸合成
43.EDTA 去除了酶所必需的镁离子 四、 选择题
C,A,B,B,A A,D,C,AB,B D,A,B,D,B C,D,D,D,B
B,B,C,D,B D,ABCD,AC,B,D ABD,D,A,AD,BCD ABC,ABC,ABC,B,A
D,D,C,A,B, ABCD,BD,ABCD,ABC,AC
AC,ABC,B,C,A C,A,C,B,B, B,D,C,D,D B,ABCD,A,B,B C,A,C,B,C B,B,C,B,B 五、 是非题
×××√√ √×√×× √×√√√ ××√×√ ×√×√× √×√×× ×××√√ √√√√× ×√××× √××√√ ×√××× ×√×√√ √×××× √×√√× 六、 问答题
1.(1)Km是酶的特征物理常数,利用它我们可以判断区分酶的种类。 (2)Km的倒数可近似地表示酶对底物亲和力的大小,1/Km越大,表明亲和力越大,利用酶对不同底物的不同Km值,我们可以找出酶的最适底物。
(3)利用Km值可以换算[S]与V的关系。 2.(1)变构酶都是寡聚酶。 (2)有两个中心:活性中心和变构中心。
(3)具有变构效应,是一种调控酶。
(4)速度与[S]的关系不遵循米氏方程,动力学曲线是S型曲线。 3.不可逆抑制作用:抑制剂以共价键与酶活性部位相结合而抑制酶的作用,这种抑制作用不能用透析的方法除去抑制剂而恢复酶活力。
可逆抑制作用:抑制剂以非共价键与酶结合,用透析法可以除去抑制剂,从而解除或减轻抑制作用,使酶全部恢复活力,又可分为竞争性和非竞争性抑制作用。
4.竞争性抑制作用:抑制剂与底物结构相似,可和底物竞争性地与酶结合,当抑制剂与酶结合后就妨碍了底物与酶的结合,减少了酶的作用机会,因而降低
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