生物化学（第三版）课后习题详细解答.doc

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1、1生物化学（第三版）课后习题详细解答第三章 氨基酸习题1.写出下列氨基酸的单字母和三字母的缩写符号：精氨酸、天冬氨酸、谷氨酰氨、谷氨酸、苯丙氨 酸、色氨酸和酪氨酸。见表 3-1 表 3-1 氨基酸的简写符号名称三字母符 号单字母 符号名称三字 母符 号单字母 符号丙氨酸(alanine)AlaA亮氨酸(leucine)LeuL 精氨酸(arginine)ArgR赖氨酸(lysine)LysK 天冬酰氨(asparagines)AsnN甲硫氨酸(蛋氨酸)(methionine)Met M 天冬氨酸(aspartic acid)AspD苯丙氨酸(phenylalanine)PheF Asn 和/或

2、 AspAsxB 半胱氨酸(cysteine)CysC脯氨酸(praline)ProP 谷氨酰氨(glutamine)GlnQ丝氨酸(serine)SerS 谷氨酸(glutamic acid)GluE苏氨酸(threonine)ThrT Gln 和/或 GluGlsZ 甘氨酸(glycine)GlyG色氨酸(tryptophan)TrpW 组氨酸(histidine)HisH酪氨酸(tyrosine)TyrY 异亮氨酸(isoleucine)IleI缬氨酸(valine)ValV2、计算赖氨酸的 -NH3+20%被解离时的溶液 PH。9.9 解：pH = pKa + lg20% pKa =

3、10.53 (见表 3-3，P133)pH = 10.53 + lg20% = 9.83 3、计算谷氨酸的 -COOH 三分之二被解离时的溶液 pH。4.6 解：pH = pKa + lg2/3% pKa = 4.25pH = 4.25 + 0.176 = 4.426 4、计算下列物质 0.3mol/L 溶液的 pH：(a)亮氨酸盐酸盐；(b)亮氨酸钠盐；(c)等电亮氨酸。(a)约 1.46,(b)约 11.5, (c)约 6.05 5、根据表 3-3 中氨基酸的 pKa 值，计算下列氨基酸的 pI 值：丙氨酸、半胱氨酸、谷氨酸和精氨酸。 pI:6.02;5.02;3.22;10.76 解：p

4、I = 1/2（pKa1+ pKa2）pI(Ala) = 1/2（2.34+9.69）= 6.02pI(Cys) = 1/2（1.71+10.78）= 5.02pI(Glu) = 1/2（2.19+4.25）= 3.22pI(Ala) = 1/2（9.04+12.48）= 10.76 6、向 1L1mol/L 的处于等电点的甘氨酸溶液加入 0.3molHCl，问所得溶液的 pH 是多少？如果加入 0.3mol NaOH 以代替 HCl 时，pH 将是多少？pH：2.71；9.23 7、将丙氨酸溶液（400ml）调节到 pH8.0，然后向该溶液中加入过量的甲醛，当所得溶液用碱反滴 定至 Ph8.

5、0 时，消耗 0.2mol/L NaOH 溶液 250ml。问起始溶液中丙氨酸的含量为多少克？4.45g 8、计算 0.25mol/L 的组氨酸溶液在 pH6.4 时各种离子形式的浓度（mol/L） 。His2+为 1.7810-4，His+为 0.071，His0为 2.810-49、说明用含一个结晶水的固体组氨酸盐酸盐（相对分子质量=209.6；咪唑基 pKa=6.0）和 1mol/L 2KOH 配制 1LpH6.5 的 0.2mol/L 组氨酸盐缓冲液的方法取组氨酸盐酸盐 41.92g(0.2mol)，加入 352ml 1mol/L KOH，用水稀释至 1L10、为什么氨基酸的茚三酮反映

6、液能用测压法定量氨基酸？ 解：茚三酮在弱酸性溶液中与 -氨基酸共热，引起氨基酸氧化脱氨脱羧反映， （其反应化学式见 P139） ，其中，定量释放的 CO2可用测压法测量，从而计算出参加反应的氨基酸量。11、L-亮氨酸溶液（3.0g/50ml 6mol/L HCl）在 20cm 旋光管中测得的旋光度为+1.81。计算 L-亮氨 酸在 6mol/L HCl 中的比旋（a） 。a=+15.112、标出异亮氨酸的 4 个光学异构体的（R，S）构型名称。参考图 3-1513、甘氨酸在溶剂 A 中的溶解度为在溶剂 B 中的 4 倍，苯丙氨酸在溶剂 A 中的溶解度为溶剂 B 中 的两倍。利用在溶剂 A 和

7、B 之间的逆流分溶方法将甘氨酸和苯丙氨酸分开。在起始溶液中甘氨酸 含量为 100mg ，苯丙氨酸为 81mg ，试回答下列问题：(1)利用由 4 个分溶管组成的逆流分溶系统 时，甘氨酸和苯丙氨酸各在哪一号分溶管中含量最高？（2）在这样的管中每种氨基酸各为多少毫 克？（1）第 4 管和第 3 管；（2）51.2mg Gly+24mg Phe 和 38.4mgGly+36mg Phe 解：根据逆流分溶原理，可得： 对于 Gly：Kd = CA/CB = 4 = q(动相)/p（静相） p+q = 1 = (1/5 + 4/5)4 个分溶管分溶 3 次：（1/5 + 4/5）3=1/125+2/12

8、5+48/125+64/125 对于 Phe：Kd = CA/CB = 2 = q(动相)/p（静相） p+q = 1 = (1/3 + 2/3)4 个分溶管分溶 3 次：（1/3 + 2/3）3=1/27+6/27+12/27+8/27 故利用 4 个分溶管组成的分溶系统中，甘氨酸和苯丙氨酸各在 4 管和第 3 管中含量最高，其中： 第 4 管：Gly：64/125100=51.2 mg Phe：8/2781=24 mg 第 3 管：Gly：48/125100=38.4 mg Phe：12/2781=36 mg14、指出在正丁醇：醋酸：水的系统中进行纸层析时，下列混合物中氨基酸的相对迁移率（

9、假定水 相的 pH 为 4.5）：(1)Ile, Lys; (2)Phe, Ser (3)Ala, Val, Leu; (4)Pro, Val (5)Glu, Asp; (6)Tyr, Ala, Ser, His. Ile lys；Phe, Ser；Leu Val Ala,；Val Pro；GluAsp；Tyr AlaSerHis 解：根据 P151 图 3-25 可得结果。15将含有天冬氨酸(pI=2.98)、甘氨酸(pI=5.97)、亮氨酸(pI=6.53)和赖氨酸(pI=5.98)的柠檬酸缓冲 液，加到预先同样缓冲液平衡过的强阳离交换树脂中，随后用爱缓冲液析脱此柱，并分别收集洗出 液，这

10、 5 种氨基酸将按什么次序洗脱下来？Asp, Thr, Gly, Leu, Lys 解：在 pH3 左右，氨基酸与阳离子交换树脂之间的静电吸引的大小次序是减刑氨基酸(A2+)中性氨 基酸(A+)酸性氨基酸(A0)。因此氨基酸的洗出顺序大体上是酸性氨基酸、中性氨基酸，最后是碱性 氨基酸，由于氨基酸和树脂之间还存在疏水相互作用，所以其洗脱顺序为：Asp, Thr, Gly, Leu, Lys。 第四章 蛋白质的共价结构习题1.如果一个相对分子质量为 12000 的蛋白质，含 10 种氨基酸，并假设每种氨基酸在该蛋白质分子 中的数目相等，问这种蛋白质有多少种可能的排列顺序？10100 解：10120

11、00/120=10100 32、有一个 A 肽，经酸解分析得知为 Lys、His、Asp、Glu2、Ala 以及 Val、Tyr 忽然两个 NH3分子 组成。当 A 肽与 FDNB 试剂反应后得 DNP-Asp；当用羧肽酶处理后得游离缬氨酸。如果我们在实 验中将 A 肽用胰蛋白酶降解时，得到两种肽，其中一种（Lys、Asp、Glu、Ala、Tyr）在 pH6.4 时， 净电荷为零，另一种（His、Glu 以及 Val）可给除 DNP-His，在 pH6.4 时，带正电荷。此外，A 肽 用糜蛋白酶降解时，也得到两种肽，其中一种（Asp、Ala、Tyr）在 pH6.4 时全中性，另一种 （Lys、

12、His、Glu2 以及 Val）在 pH6.4 时带正电荷。问 A 肽的氨基酸序列如何？Asn-Ala-Tyr-Glu- Lys-His-Gln-Val 解：1、N-末端分析：FDNB 法得：Asp-；2、C-末端分析：羧肽酶法得：-Val；3、胰蛋白酶只断裂赖氨酸或精氨酸残基的羧基形成的肽键，得到的是以 Arg 和 Lys 为 C-末端 残基的肽断。酸水解使 AsnAsp+ NH4+，由已知条件（Lys、Asp、Glu、Ala、Tyr）可得：Asn-( )- ( )-( )-Lys-( )-( )-Val；4、FDNB 法分析 N-末端得 DNP-His，酸水解使 GlnGlu+NH4+由已

13、知条件（His、Glu、Val） 可得：Asn-( )-( )-( )-Lys-His-Gln-Val；5、糜蛋白酶断裂 Phe、Trp 和 Tyr 等疏水氨基酸残基的羧基端肽键。由题，得到的一条肽 （Asp、Ala、Tyr）结合（3） 、 （4）可得该肽的氨基酸序列为：Asn-Ala-Tyr-Glu-Lys-His-Gln-Val3、某多肽的氨基酸序列如下：Glu-Val-Lys-Asn-Cys-Phe-Arg-Trp-Asp-Leu-Gly-Ser-Leu-Glu- Ala-Thr- Cys-Arg-His-Met-Asp-Gln-Cys-Tyr-Pro-Gly-Glu_Glu-Lys。

14、（1）如用胰蛋白酶处理，此多肽将产生几 个肽？并解释原因（假设没有二硫键存在） ；（2）在 pH7.5 时，此多肽的净电荷是多少单位？说明 理由（假设 pKa 值：-COOH4.0；- NH3+6.0；Glu 和 Asp 侧链基 4.0；Lys 和 Arg 侧链基 11.0；His 侧链基 7.5；Cys 侧链基 9.0；Tyr 侧链基 11.0） ；（3）如何判断此多肽是否含有二硫键？ 假如有二硫键存在，请设计实验确定 5，17 和 23 位上的 Cys 哪两个参与形成？（1）4 个肽； （2）-2.5 单位；（3）如果多肽中无二硫键存在，经胰蛋白酶水解后应得 4 个肽段；如果存在一个 二硫

15、键应得 3 个肽段并且个肽段所带电荷不同，因此可用离子交换层析、电泳等方法将肽段分开， 鉴定出含二硫键的肽段，测定其氨基酸顺序，便可确定二硫键的位置4、今有一个七肽，经分析它的氨基酸组成是：Lys、Pro、Arg、Phe、Ala、Tyr 和 Ser。此肽未经糜 蛋白酶处理时，与 FDNB 反应不产生 -DNP-氨基酸。经糜蛋白酶作用后，此肽断裂城两个肽段， 其氨基酸组成分别为 Ala、Tyr、Ser 和 Pro、Phe、Lys、Arg。这两个肽段分别与 FDNB 反应，可分 别产生 DNP-Ser 和 DNP-Lys。此肽与胰蛋白酶反应能生成两个肽段，它们的氨基酸组成分别是 Arg、Pro 和

16、 Phe、Tyr、Lys、Ser、Ala。试问此七肽的一级结构怎样？它是一个环肽，序列为：- Phe-Ser-Ala-Tyr-Lys-Pro-Arg- 解：（1）此肽未经糜蛋白酶处理时，与 FDNB 反应不产生 -DNP-氨基酸，说明此肽不含游离末 端 NH2，即此肽为一环肽；（2）糜蛋白酶断裂 Phe、Trp 和 Tyr 等疏水氨基酸残基的羧基端肽键，由已知两肽段氨基酸组 成（Ala、Tyr、Ser 和 Pro、Phe、Lys、Arg）可得：-( )-( )-Tyr-和-( )-( )-( )-Phe-；（3）由（2）得的两肽段分别与 FDNB 反应，分别产生 DNP-Ser 和 DNP-L

17、ys 可知该两肽段的 N-末端分别为-Ser-和-Lys-，结合（2）可得：-Ser-Ala-Tyr-和-Lys-( )-( )-Phe-；（4）胰蛋白酶专一断裂 Arg 或 Lys 残基的羧基参与形成的肽键，由题生成的两肽段氨基酸组 成（Arg、Pro 和 Phe、Tyr、Lys、Ser、Ala）可得：-Pro-Arg-和-( )-( )-( )-( )-Lys；综合（2） 、 （3） 、 （4）可得此肽一级结构为：-Lys-Pro-Arg-Phe-Ser-Ala-Tyr-5、三肽 Lys- Lys- Lys 的 pI 值必定大于它的任何一个个别基团的 pKa 值，这种说法是否正确？为什 么

18、？正确，因为此三肽处于等电点时，七解离集团所处的状态是 C-末端 COO-（pKa=3.0） ，N 末端4NH2（pKa8.0） ，3 个侧链 3（1/3- NH3+） （pKa=10.53）(pKa=10.53),因此 pI最大的 pKa 值 （10.53）6、一个多肽可还原为两个肽段，它们的序列如下：链 1 为 Ala-Cys-Phe-Pro-Lys-Arg-Trp-Cys-Arg- Arg- Val-Cys；链 2 为 Cys-Tyr-Cys-Phe-Cys。当用嗜热菌蛋白酶消化原多肽（具有完整的二硫键）时可 用下列各肽：（1） （Ala、Cys2、Val） ；（2） （Arg、Lys、

19、Phe、Pro） ；（3） (Arg2、Cys2、Trp、Tyr)；（4）(Cys2、Phe)。试指出在该天然多肽中二硫键的位置。 （结构如下图）S-S Ala-Cys-Phe-Pro-Lys-Arg-Trp-Cys-Arg-Arg-Val_CysSSCys-Tyr-Cys-Phe-Cys 解：嗜热菌蛋白酶作用专一性较差，根据题中已知条件：（1）消化原多肽得到（Ala、Cys2、Val） ，说明链 1 在 2 位 Cys 后及 11 位 Val 前发生断裂， 2 位 Cys 与 12 位 Cys 之间有二硫键；（2）由链 1 序列可得该肽段序列为：-Phe-Pro-Lys-Arg-；（3）由（

20、1） （2）可知该肽段(Arg2、Cys2、Trp、Tyr)中必有一 Cys 来自链 2，另一 Cys 为链 1 中 8 位 Cys，即链 1 中 8 位 Cys 与链 2 中的一个 Cys 有二硫键； （4）嗜热菌蛋白酶能水解 Tyr、Phe 等疏水氨基酸残基，故此肽（Cys2、Phe）来自链 2，结 合（3）中含 Tyr，可知（3）中形成的二硫键为链 1 8 位 Cys 与链 2 中 3 位 Cys 与链 2 中 3 位 Cys 之间；（4）中（Cys2、Phe）说明链 2 中 1 位 Cys 与 5 位 Cys 中有二硫键。 综合（1） 、 （2） 、 （3） 、 （4）可得结果。7、一

21、个十肽的氨基酸分析表明其水解液中存在下列产物： NH4+ Asp Glu Tyr Arg Met Pro Lys Ser Phe 并观察下列事实：（1）用羧肽酶 A 和 B 处理该十肽无效；（2）胰蛋白酶处理产生两各四肽和游 离的 Lys；（3）梭菌蛋白酶处理产生一个四肽和一个六肽；（4）溴化氢处理产生一个八肽和一个 二肽，用单字母符号表示其序列位 NP；（5）胰凝乳蛋白酶处理产生两个三肽和一个四肽，N-末端 的胰凝乳蛋白酶水解肽段在中性 pH 时携带-1 净电荷，在 pH12 时携带-3 净电荷；（6）一轮 Edman 降解给出下面的 PTH 衍生物：（图略）写出该十肽的氨基酸序列。Ser-

22、Glu-Tyr-Arg-Lys-Lys-Phe- Met-Asn-Pro 解：（1）用羧肽酶 A 和 B 处理十肽无效说明该十肽 C-末端残基为-Pro；（2）胰蛋白酶专一断裂 Lys 或 Arg 残基的羧基参与形成的肽键，该十肽在胰蛋白酶处理后产生 了两个四肽和有利的 Lys，说明十肽中含 Lys-或-Arg-Lys-Lys-或-Arg-Lys-Lys-Arg-Lys- 四种可能的肽段，且水解位置在 4 与 5、5 与 6 或 4 与 5、8 与 9、9 与 10 之间；（3）梭菌蛋白酶专一裂解 Arg 残基的羧基端肽键，处理该十肽后，产生一个四肽和一个六肽， 则可知该十肽第四位为-Arg-

23、；（4）溴化氰只断裂由 Met 残基的羧基参加形成的肽键，处理该十肽后产生一个八肽和一个二肽， 说明该十肽第八位或第二位为-Met-；用单字母表示二肽为 NP，即-Asn-Pro-，故该十肽第八位为- Met-；5（5）胰凝乳蛋白酶断裂 Phe、Trp 和 Tyr 等疏水氨基酸残基的羧基端肽键，处理该十肽后，产 生两个三肽和一个四肽，说明该十肽第三位、第六位或第七位为 Trp 或 Phe；（6）一轮 Edman 降解分析 N-末端，根据其反应规律，可得 N-末端氨基酸残疾结构式为：-NH- CH(-CH2OH)-C(=O)-，还原为-NH-CH(-CH2OH)-COOH-，可知此为 Ser；结

24、合（1） 、 （2） 、 （3） 、 （4） 、 （5） 、 （6）可知该十肽的氨基酸序列为： Ser-Glu-Tyr-Arg-Lys-Lys-Phe-Met-Asn-Pro8、一个四肽，经胰蛋白酶水解得两个片段，一个片段在 280nm 附近有强的光吸收，并且 Pauly 反 应和坂口反应（检测胍基的）呈阳性。另一片段用溴化氰处理释放出一个与茚三酮反应呈黄色的氨 基酸。写出此四肽的氨基酸序列。YRMP 解：胰蛋白酶酶专一水解 Lys 和 Arg 残基的羧基参与形成的肽键，故该四肽中含 Lys 或 Arg；一肽 段在 280nm 附近有强光吸收且 Pauly 反应和坂口反应（检测胍基的）呈阳性，

25、说明该肽段含 Tyr 和 Arg；溴化氰专一断裂 Met 残基的羧基参加形成的肽键，又因生成了与茚三酮反应呈黄色的氨基 酸，故该肽段为-Met-Pro-；所以该四肽的氨基酸组成为 Tyr-Arg-Met-Pro，即 YRMP。9 蜂毒明肽（apamin）是存在蜜蜂毒液中的一个十八肽，其序列为 CNVRAPETALCARRCOOH，已 知蜂毒明肽形成二硫键，不与碘乙酸发生反应， （1）问此肽中存在多少个二硫键？（2）请设计确 定这些（个）二硫键位置的策略。 （1）两个；（2）二硫键的位置可能是 1-3 和 11-15 或 1-11 和 3-15 或 1-15 和 3-11，第一种情况， 用胰蛋白

26、酶断裂将产生两个肽加 Arg；第二种情况和第三种，将产生一个肽加 Arg，通过二硫键部 分氧化可以把后两种情况区别开来。10、叙述用 Mernfield 固相化学方法合成二肽 Lys-Ala。如果你打算向 Lys-Ala 加入一个亮氨酸残基 使成三肽，可能会掉进什么样的“陷坑”？ 第五章 蛋白质的三维结构习题1.（1）计算一个含有 78 个氨基酸的 螺旋的轴长。 （2）此多肽的 螺旋完全伸展时多长？ 11.7nm；28.08nm 解：（1） 螺旋中每个残基绕轴旋转 100，沿轴上升 0.15nm，故该 螺旋的轴长为：780.15nm=11.7nm (2) 螺旋每圈螺旋占 3.6 个氨基酸残基，

27、故该 螺旋圈数为：783.6 圈； 螺旋的直径 约为 0.5nm，故每圈轴长为 0.5nm。完全伸展的 螺旋长度约为：0.5（783.6） 34.01nm。2.某一蛋白质的多肽链除一些区段为 螺旋构想外，其他区段均为 折叠片构象。该蛋白质相对 分子质量为 240000，多肽链外姓的长度为 5.0610-5cm。试计算： 螺旋占该多肽链的百分数。 （假设 折叠构象中每氨基酸残疾的长度为 0.35nm）59% 解：一般来讲氨基酸的平均分子量为 120Da，此蛋白质的分子量为 240000Da，所以氨基酸残基数为 240000120=2000 个。设有 X 个氨基酸残基呈 螺旋结构，则： X0.15

28、+（2000-X）0.35=5.0610-5107=506nm 解之得 X=970， 螺旋的长度为 9700.15=145.5，故 -螺旋占该蛋白质分子的百分比为：145.5/536100%=29%3.虽然在真空中氢键键能约为 20kj/mol，但在折叠的蛋白质中它对蛋白质的桅顶焓贡献却要小得6多（4.6 带负电，向正极移动；（2）-乳球蛋白 pI=5.2，pH=5.05.2 带负电，向正极移动；（3）胰凝乳蛋白酶原 pI=9.1，pH=5.09.1 带负电，向正极移动；8.（1）当 Ala、Ser、Phe、Leu、Arg、Asp 和 His 的混合物在 pH3.9 进行纸电泳时，哪些氨基酸移

29、 向正极？哪些氨基酸移向负极？（2）纸电泳时，带有相同电荷的氨基酸常有少许分开，例如 Gly 可与 Leu 分开，试说明为什么？（3）设 Ala、Val、Glu、Lys 和 Thr 的混合物 pH 为 6.0，试指出 纸电泳后氨基酸的分离情况。 PI 值：Ala：6.02 Ser：5.68 Phe：5.48 Leu：5.98 Arg：10.76 Asp：2.97 His：7.59 （1）Ala、Ser、Phe 和 Leu 以及 Arg 和 His 向负极，Asp 移向正极；（2）电泳时，具有相同电荷 的较大分子比较小分子移动得慢，因为电荷/质量之比较小，因而引起每单位质量迁移的驱动力也 较小。

30、 （3）Glu 移向正极，Lys 移向负极,Val、Ala 和 Thr 则留在原点。9.凝胶过滤层析和凝胶电泳中的分子筛效应有什么不同？为什么？10.配制一系列牛血清清蛋白（BSA）稀释液，每一种溶液取 0.1ml 进行 Bradford 法测定。对适当 的空白测定 595nm 波长处的光吸收（A595） 。结果如下表所示：BSA 浓度（mgL-1）A595 1.51.4 1.00.97 0.80.79 0.60.59 0.40.37 0.20.17BSA 浓度对 A595作图得标准曲线。E.coli 的蛋白质提取液样品（0.1ml）测得的 A595为 0.84。根据标 准曲线算出 E.col

31、i 提取液中的蛋白质浓度。0.85mg/ml 解：标准曲线略。由标准曲线可知，当 A595为 0.84 时，BSA 浓度为 0.85mg/ml。 第八章 酶通论11习题1.酶作为生物催化剂有哪些特点？ 答：酶是细胞所产生的，受多种因素调节控制的具有催化能力的生物催化剂，与一般非生物催 化剂相比较有以下几个特点：1、酶易失活；2、具有很高的催化效率；3、具有高度专一性；4、酶 活性受到调节和控制。2.何谓酶的专一性？酶的专一性有哪些？如何解释酶作用的专一性？研究酶的专一性有何意义？ 答：酶的专一性是指酶对催化的反应和反映物有严格的选择性。酶的专一性分为两种类型： 1、结构专一性，包括绝对专一性、

32、相对专一性（族专一性或基团专一性、键专一性） ；2、立体异 构专一性，包括旋光异构专一性、几何异构专一性。 通过对酶结构与功能的研究，确信酶与底物作用的专一性是由于酶与底物分子的结构互补，诱 导契合，通过分子的相互识别而产生的。 对酶的专一性研究具有重要的生物学意义。它有利于阐明生物体内有序的代谢过程，酶的作用 机制等。3.酶的活性受那些因素调节，试说明之。 答：酶的调节和控制有多种方式，主要有： （1）调节酶的浓度：主要有 2 种方式：诱导或抑制酶的合成；调节酶的降解； （2）通过激素调节酶活性、激素通过与细胞膜或细胞内受体相结合而引起一系列生物学效 应，以此来调节酶活性； （3）反馈抑制调

33、节酶活性：许多小分子物质的合成是由一连串的反应组成的，催化此物质 合成的第一步的酶，往往被他们终端产物抑制； （4）抑制剂和激活剂对酶活性的调节：酶受大分子抑制剂或小分子物质抑制，从而影响酶 活性； （5）其他调节方式：通过别构酶、酶原的激活、酶的可逆共价修饰和同工酶来调节酶活性。.辅基和辅酶有何不同？在酶催化反应种起什么作用？ 答：辅酶通常指与脱辅酶结合比较松弛的小分子有机物质。通过透析方法可以除去，如辅酶 和辅酶等。辅基是以共价键和脱辅酶结合，不能通过透析除去，需要经过一定的化学处理才能与 蛋白分开，如细胞色素氧化酶中的铁卟啉，丙酮氧化酶中的黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）都属于辅 基。它们的

34、区别只在于它们与脱辅酶结合的牢固程度不同。辅酶、辅基在酶催化反应中通常是起着 电子、原子或某些化学基团的传递作用。.酶分哪几大类？举例说明酶的国际系统命名法及酶的编号。 答：国际酶学委员会根据酶所催化反应的类型，把酶分为大类：即氧化还原酶类、转移酶类、 水解酶类、裂合酶类、异构酶类和连接酶类。分别利用 1、2、3、4、5、6 来表示。例如：1.1.3 表示氧化还原酶，作用于 CHOH 基团，受体是分子氧。根据底物中别所用的基团或键的特点将每一 大类分为若干亚类，每一个亚类又按顺序变成 1、2、3等数字；每一个亚基可再分亚亚类，仍 用 1、2、3编号，每一个每的分类编号由 4 个数字组成，数字间

35、由由“”隔开。第一个数字 指明该酶属于哪一个亚类；第三个数字指出该酶属于一个亚亚类；第四个数字则表明该酶在亚亚类 中的排号。编号之间冠以 EC（Enzyme Commision） 。6.什么叫酶的活力和比活力？测定酶活力应注意什么？为什么测定酶活力时以测定初速率为宜，并 且底物浓度远远大于酶浓度？12答：酶活力指酶催化某一化学反应的能力，其大小可用在一定条件下所催化的某一化学反应的 反应速率来表示；酶的比活力代表酶的纯度，根据国际酶学委员会的规定比活力用每 mg 蛋白质所 含的酶活力单位数表示。 酶的催化作用受测定环境的影响，因此测定酶活力要在最适条件下进行，即最适温度、最适 pH、最适底物浓

36、度和最适缓冲离子强度等。只有在最适条件下测定才能真实反映酶活力的大小。 随时间的延长，酶促反应中底物浓度降低，产物浓度增加，加速逆反应的进行，产物对酶抑制 或激活作用以及随时间的延长引起酶本身部分分子失活等，酶促反应速率降低，因此测定活力，应 测定酶促反应的初速率，从而避免上述种种复杂因素对反应速率的影响。 底物浓度太低时，5%以下的底物浓度变化实验上不易测准，所以在测定酶的活力时，往往使第 五浓度足够大，这样整个酶反应对底物来说是零级反应，而对酶来说却是以及反应，这样测得的速 率就比较可靠地反映酶的含量。7.什么叫核酶和抗体酶？它们的发现有什么重要意义？ 答：具有催化功能的 RNA 叫核酶。

37、它的发现，表明 RNA 是一种既能携带遗传信息又有生物催化 功能的生物分子。因此很可能 RNA 早于蛋白质和 DNA，是生命起源中首先出现的生物大分子，而一 些有酶活性的内含子可能是生物进化过程中残存的分子“化石” 。酶 RNA 的发现，提出了生物大分 子和生命起源的新概念，无疑促进对生物进化和生命起源的研究。 抗体酶是 20 实际 80 年代后期才出现的一种具有催化能力的蛋白质，其本质上是免疫球蛋白， 但是在易变区被赋予了酶的属性，所以又称“催化性抗体” ，抗体酶的发现，不仅为酶的过渡态理 论提供了有力的实验证据，而且抗体酶将会得到广泛的应用。8.解释下列名词： （1）生物酶工程：酶学和以

38、DNA 重组技术为主的现代分子生物学技术相结合的产物。 （2）固定化酶：将水溶性酶用物理或化学方法处理，使之成为不溶于水的、但仍具有酶活性的 状态。 （3）活化能：在一定温度下 1mol 底物全部进入活化状态所需要的自由能（kj/mol） （4）酶的转化数：在一定条件下每秒钟每个酶分子转换底物的分子数。 （5）寡聚酶：由两个以上亚基组成的酶。 （6）Kat 单位：在最适条件下，酶秒钟催化 1mol 底物转化为产物所需的酶量，为 Kat 单位。 （7）酶偶联分析法：由于分光光度法有其独特的优点，因此把一些远类没有光吸收变化的酶反 应，可以通过与一些能引起光吸收变化的酶反映偶联使第一个酶反映的产物

39、转变成第二个 酶的具有光吸收变化的产物来进行测量。 （8）诱导契合说：1958 年 Koshland 提出，当酶分子与底物分子接近时，酶蛋白受底物分子诱导， 其构想发生有利于底物结合的变化，酶与底物在此基础上互补契合进行反应。 （9）反馈抑制：许多小分子物质的合成是由一联串的反应组成的，催化此物质生成的第一步的 酶，往往被它们终端产物抑制。这种抑制叫反馈抑制。 （10） 多酶复合体：由几种酶靠非共价键彼此嵌合而成。9.用 AgNO3对在 10ml 含有 1.0mg/ml 蛋白质的纯酶溶液进行全抑制，需用 0.342mol AgNO3，求该 酶的最低相对分子质量。10.1g 纯酶（Mr:9210

40、3）在最适条件下，催化反应速率为 0.5mol/min，试计算：（1）酶的 比活力。500U/mg（2）转换数。766.7s-1 解：（1）比活力=0.5mol/min/1g=500U/mg（2）转换数=0.5/601（110-6/92103106）=766.7s-11311.1g 鲜重的肌肉含有 40 单位的某种酶，其转换数为 6104min-1，试计算该酶在细胞内 浓度（假 设新鲜组织含水 80%，并且全部在细胞内） 。8.3310-7 mol/L 解：1/610440（180%103）=8.3310-7 mol/L12.焦磷酸酶可以催化焦磷酸水解或磷酸，其相对分子质量为 120103，由

41、 6 个相同亚基组成。纯 酶的 Vmax 为 2800U/mg 酶。它的一个活力单位规定为：在标准测定条件下，37、15min 内水解 10mol 焦磷酸所需要的酶量。问：（1）酶 mg 酶在每秒钟内水解多少 mol 底物？3.1110-5mol。 （2）每 mg 酶中有多少 mol 的活性部位（假设每个亚基上有一个活性部位）？510-8mol 活性中 心。 （3）酶的转换数是多少？622s-1 或 622mol 焦磷酸/（smol）酶活性中心 解：（1）280010/151/（60106）1=3.1110-5 mol（2）110-3/1201036=510-8 mol（3）3.1110-51

42、10-3/1201031/6=62213.称取 25mg 蛋白酶粉配制成 25ml 酶溶液，从中取出 0.1ml 酶液，以酪蛋白为底物，用 Folin-酚 比色法测定酶活力，得知每小时产生 1500g 酪氨酸。另取 2ml 酶液，用凯氏定氮法测得蛋白质为 0.2mg，若以每分钟产生 1g 酪氨酸的酶量为 1 个活力单位计算，根据以上数据，求出：（1） 1ml 酶液中所含蛋白质量及活力单位。0.625mg 蛋白质，250U（2）比活力。400U/mg 蛋白质 （3）1g 酶制剂的总蛋白含量及总活力。0.625g，2.5105U 解：（1）0.26.25（225/25）=0.625mg1500/6

43、0（0.125/25）=250U（2）2500.625=400U/mg（3）0.625（125/25）1103= 0.625103mg=0.625g1500/60（0.125/25）（125/25）103=2.5105U14.有 1g 淀粉酶酶制剂，用水溶解成 1000ml，从中取出 1ml 测定淀粉酶活力，测知每 5min 分解 0.25g 淀粉。计算每 g 酶制剂所含淀粉酶活力单位数？3000U（淀粉酶活力单位定义：在最适条 件下每小时分解 1g 淀粉的酶量称为 1 个活力单位） 解：0.25/560（1/10001）=3000U15.某酶的初提取液经过一次纯化后，竟测定得到下列数据：试计

44、算比活力、百分产量及纯化倍数。 比活力：180U/mg 蛋白质，百分产量：17%，纯化倍数：9 倍体积/ml活力单位/（U/ml）蛋白质/（mg/ml）初提取液 （NH4）2SO4 盐析120 5200 81010 4解：（1）810/4.5=180U/mg（2）8105（200120）100%=17%（3）180（200/10）=9 第九章 酶促反应动力学习题1.当一酶促反应进行的速率为 Vmax 的 80%时，在 Km 和S之间有何关系？Km=0.25S 解：根据米氏方程：V=VmaxS/(Km+S)得：0.8Vmax=VmaxS/(Km+S) Km=0.25S142.过氧化氢酶的 Km

45、值为 2.510-2 mol/L，当底物过氧化氢浓度为 100mol/L 时，求在此浓度下， 过氧化氢酶被底物所饱和的百分数。80% 解：fES=S/（Km+S）=10010-3/(2.510-2+10010-3)=80%3.由酶反应 SP 测得如下数据：S/molL-1V/nmolL-1min-16.2510-615.0 7.5010-556.25 1.0010-460.0 1.0010-374.9 1.0010-275.0 （1）计算 Km 及 Vmax。Km：2.510-5，Vmax：75 nmolL-1min-1 （2）当S= 510-5 mol/L 时，酶催化反应的速率是多少？50.

46、0 nmolL-1min-1 （3）若S= 510-5 mol/L 时，酶的浓度增加一倍，此时 V 是多少？100 nmolL-1min-1 （4）表中的 V 是根据保温 10min 产物生成量计算出来的，证明 V 是真正的初速率。 解：（1）由米氏方程得： 15=Vmax6.2510-6/ (Km+6.2510-6) 60=Vmax10-4/（Km+10-4） 由、得：Km=2.510-5，Vmax=75 nmolL-1min-1 （2）V=75510-5/（2.510-5+510-5）=50.0 nmolL-1min-1 （3）502=100 nmolL-1min-1 （4）带如米氏方程可

47、验证。5.某酶的 Km 为 4.710-5 molL-1，Vmax 为 22molL-1 min-1，底物浓度为 210-4 molL-1。试计算： （1）竞争性抑制剂， （2）非竞争性抑制剂， （3）反竞争性抑制剂的浓度均为 510-4 molL-1时的 酶催化反映速率？这 3 中情况的 Ki 值都是 310-4 molL-1， （4）上述 3 种情况下，抑制百分数是多 少？（1）13.54molL-1 min-1，24%；（2）6.68molL-1 min-1，62.5%；（3）7.57molL-1 min-1，57.5%解：（1）竞争性抑制剂的米氏方程为：V=VmaxS/(Km(1+I/

48、Ki)+S) 代入数据得：V=13.54molL-1 min-1 i%=（1-a）100%=（1-Vi/Vo）100%=24% （2）非竞争性抑制剂的米氏方程为：V=VmaxS/(Km+S)(1+I/Ki) 代入数据得：V=6.68molL-1 min-1 i%=（1-a）100%=（1-Vi/Vo）100%=62.5% （3）反竞争性抑制剂的米氏方程：V=VmaxS/(Km+S(1+I/Ki) 代入数据得：V=7.57molL-1 min-1 i%=（1-a）100%=（1-Vi/Vo）100%=57.5%6今制得酶浓度相同、底物浓度不同的几个反应混合液，并测得反应初速率，数据见下表。请利 用“Eadie-Hofstee”方程式，用图解法求出 Km 值及 Vmax 值。这种作图法与 Lineweaver-Burk 作 图法比较有何优点？Vmax=160molL-1 min-1,Km=8.010-5 molL-1S/molL-1V/molL-1min-14.010-4130 2.010-4110 1.010-