新乡医学院三全学院理论课教案首页
课程名称：生物化学授课教师姓名及职称：杨全中助教
一、题目第三章酶Ⅰ
二、对象2011级本科各个专业
三、单元教学目标
与课时分配课时分配：共80min
1.酶的分子组成与活性中心35min
2.酶促反应的特点与机制40min
3.总结5min
四、授课重点酶的概念与本质；酶的分子组成与活性中心；酶促反应的特点
五、授课难点酶的分子组成与活性中心
六、授课形式大班理论课、多媒体课件授课
七、授课方法与课
前准备课前查阅相关资料，结合教材内容，认真准备教案。制备多媒体课件，利用多媒体辅助教学。
课堂讲清难点，突出重点，启发学生积极调动思维。
八、参考文献《生物化学》第三版王镜岩、朱圣庚、徐长法主编《生物化学》第四版顾天爵主编
《生物化学》第六版周爱儒主编
九、思考题1.比较酶与一般催化剂的异同点
2.举例说明酶催化反应的3种特异性
3.辅酶和辅基有何不同？举例说明辅酶和维生素的关系及辅酶在反应中作用
十、教研室审查
意见
主任签字
新乡医学院三全学院生化与分子生物学教研室2012年09月08日
新乡医学院三全学院理论课教案
课程名称：生物化学任课教师：杨全中助教
基本内容教学手段和时间分配第三章酶
概念：
1．定义：酶是一类由活细胞产生的具有高度专一性、高度
不稳定性和高度催化效能的高分子有机催化剂。
酶的来源：活细胞制造的。
酶的功能：催化功能，能加速化学反应的物质。
E（底物、作用物）S————→P（产物）
酶促反应：用酶做催化剂的化学反应，称之。
酶活性：酶有催化作用加速化学反应速度，称之。
酶失活：酶失去催化作用不能加速化学反应速度，称之。
2．酶的化学本质：
1）蛋白质：多数，
2）RNA：核酶（RNA本身具有自我催化作用），作用主要参
与RNA的剪接。
第一节酶的分子结构与功能
概念：
1．单体酶：是指只由一条多肽链构成的酶。
2．寡聚酶：由多个相同或不同亚基以非共价键连接的酶。
3．多酶体系：指在细胞内存在着许多由几种不同功能的酶
彼此聚合形成的多酶复合物，即多酶体系。
4．多功能酶（串联酶）：一些多酶体系在进化过程中由于
基因的融合，形成由一条多肽链组成却具有不同催化功能的酶。
一．酶的分子组成：
（一）酶的分子组成：
共2个学时，80分钟
总述
35min
结合日常实例
35min
注意对比记忆
按分子组成分为：单纯酶、结合酶；
1．单纯酶：指仅由氨基酸残基构成的酶。如：一些消化蛋白酶。
2．结合酶：由蛋白质部分和非蛋白质部分组成。
结合酶（全酶）=酶蛋白+辅助因子（金属离子或小分子有机化合物）
辅助因子分类：按其与酶蛋白结合的紧密程度与作用特点不同可分：
辅酶：与酶蛋白结合疏松，可以用透析或超滤的方法除去。
辅基：与酶蛋白结合紧密，不能通过透析或超滤的方法除去，在反应中辅基不能离开酶蛋白。
1）金属离子：
金属酶：金属离子与酶结合紧密，提取过
程中不易丢失。
金属激活酶：金属离子虽为酶的活性所必需，却不与酶
直接结合，而是通过底物相连接。
金属离子多为酶的辅基。
作用：作为酶活性中心的催化基团参与催化反应、传递电子；作为连接酶与底物的桥梁，便于酶对底物起作用；为稳定酶的构象所必需；中和阴离子，降低反应中的静电斥力等；
2）小分子的有机物：主要为水溶性的B族维生素参与组成。作用：参与酶的催化过程，在反应中传递电子、质子或一些基团。
酶蛋白决定酶促反应的特异性，辅助因子决定反应的种类与性质。
（二）水溶性的B族维生素
1．种类：
VitB1；VitB2；VitB6；VitPP；泛酸；硫辛酸；生物素；叶酸；Vit12；
2．辅酶或辅基形式：
TPP；FMN（FAD）；磷酸吡哆醛（磷酸吡哆胺）；NAD+（NADP+）；CoA；硫辛酸；生物素；四氢叶酸；钴胺素辅酶类。（见书P50、P398表）
二．酶的活性中心
1．概念：酶的活性中心是指酶分子结构中，能与底物结合，并使底物转化为产物的哪个区域（那个部位）。
内涵：即使底物转化为产物的必需基团集中的区域，而其它依据组成分类
简单介绍
重点介绍酶活性中心的概念、及组成
反应的酶反应速度，达到控制代谢的效果。
二．酶促反应的机制
(一)酶—底物复合物[ES]的形成与诱导契合假说
1）S——→P
2）S+E——→ES——→E+P——中间产物学说
酶反应分二步进行，有一中间不稳定的过渡态。酶与底物
相互接近时，其结构相互诱导、相互变形和相互适应，进而相
互结合。这一过程称为酶—底物结合的诱导契合假说。过渡态
的底物与酶的活性中心结构最相吻合。
酶催化作用高效率的机制：
邻近效应与定向排列:
两个以上底物参加的反应，底物之间相互靠近并形成正确
的定向关系。由于活性中心的立体结构和相关基团的诱导和定
向作用，使底物分子中参与反应的基团相互接近，并被严格定
向定位，使酶促反应具有高效率和专一性特点。
多元催化:
酶是两性电解质，所含的多种功能基团具有不同的解离常
数，兼有酸碱双重催化活性。
表面效应:
“疏水性口袋”，防止底物与酶之间形成水化膜，有利于底物
与酶的接触。
总结总结本节要点
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课程名称：生物化学授课教师姓名及职称：杨全中助教
一、题目第三章酶Ⅱ
二、对象2011级本科各个专业
三、单元教学目标
与课时分配课时分配：共80min
1.复习5min
2.酶促反应动力学70min
3.总结5min
四、授课重点底物浓度、酶浓度、pH、温度、抑制剂和激动剂对酶促反应速度的影响；酶活性的调节（酶原激活、变构酶、共价修饰）；同工酶
五、授课难点酶促反应动力学
六、授课形式大班理论课、多媒体课件授课
七、授课方法与课
前准备课前查阅相关资料，结合教材内容，认真准备教案。制备多媒体课件，利用多媒体辅助教学。
课堂讲清难点，突出重点，启发学生积极调动思维。
八、参考文献《生物化学》第三版王镜岩、朱圣庚、徐长法主编《生物化学》第四版顾天爵主编
《生物化学》第六版周爱儒主编
九、思考题1.影响酶促反应的速度有哪些？它们各自是如何影响的？
2.说明km和Vmax的意义？
3.比较3种可逆性抑制作用的特点
4.用酶的竞争性抑制作用的原理，说明磺胺类药物的作用机制
十、教研室审查
意见
主任签字
新乡医学院三全学院生化与分子生物学教研室2012年09月08日
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课程名称：生物化学任课教师：杨全中助教
基本内容教学手段和时间分配
复习上次课内容
第三节酶促反应的动力学
1.涵义：是研究酶促反应速度及其影响因素的，并且能加以定量地阐述，称之。
2.意义：研究酶促反应的产物是否符合人体需要都要研究速度；研究药物的转归、去路
3．方法：研究某酶的动力学，主要根据酶的专一性作用基础依据。反应速度快慢，主要看酶活性高低。
4．酶促反应速度表示：以单位时间内底物的减少量或产物的增加量来表示。一般来说，常用产物的增加量来表示。速度以初速度表示，以底物消耗<5%为限，此时，底物浓度很大，产物生成量极少。
5．影响酶促反应速度的因素：酶浓度、底物浓度、pH、温度、抑制剂、激活等。
一．酶浓度对反应速度的影响
在其他因素不变的情况下，底物浓度足够大时，随酶浓度的增加，酶促反应的速度成正比增加。VMAX∝[ET]（ET为酶的总量）
酶促反应速度与[ES]直接相关，[ES]↑——P↑VMAX=KS[ET]二．底物浓度对反应速度的影响
在其他因素不变的情况下，酶量一定时，底物浓度对反应速度的影响表现为：在反应开始时，底物浓度较低，反应速度随底物浓度的增加而急骤上升，两者成正比关系，反应为一级反应。随着底物浓度的进一步增高，反应速度不再成正比例加速。反应浓度增加的幅度不断下降。如果继续加大底物浓度，反应速度将不在增加，表现出零级反应，此时酶的活性中心已被底物饱和。此时反应速度达VMAX，形成矩形双曲线，不是直线。所有的酶均有此饱和现象。
（一）米—曼氏方程式
1913年，Michaelis Menten用数学方法推导出矩形双曲线关系，用公式
表示：前提是ES的形成与分解速度相等；
VMAX[S]
V=————————共2个学时，80分钟
5min复习
70min
重点讲解
六种因素对酶促反应速度的影像
Km+[S]
Km——为反映整个反应过程的反应速度的总的常数，称为米氏常数。
（二）Km与Vm的意义
1．当反应速度为最大速度一半时，Vm=1/2VMAX，Km= [S]
Km是指底物的浓度，含义：Km值等于酶促反应速度为最大速度一半时的底物浓度。
2．Km值可表示酶对底物的亲和力。
Km值愈小，酶与底物的亲和力愈大；表示不需要很高的底物浓度便可容易地达到最大反应速度。
3．Km值是酶的特征性常数之一，只与酶的结构、酶所催化的底物和反应环境有关，与酶的浓度无关。
各种酶的Km值范围很广。大致：10—6——10—2mmol/L；
对于同一底物，不同的酶有不同的Km值；多底物反应的酶对于不同底物也有不同的Km值。
4．VMAX是酶完全被底物饱和时的反应速度，与酶浓度成正比。如果酶的总浓度已知，便可从VMAX计算酶的转换数。（三）Km值和Vm值的测定
1、双倒数作图法（林-贝氏作图法）
米氏方程等号两边取倒数1/V=Km/Vm?1/[S]+1/Vm
2、Hanes作图法
也是从米氏方程衍化而来[S]/V=[S]/Vm+Km/Vm
三、温度对反应速度的影响
最适温度：在一定条件下，酶促反应速度达最大值时的温度，称之。
四、PH对反应速度的影响
最适PH：在一定条件下，酶促反应速度达最大值时的PH，称之。
五、抑制剂对反应速度的影响
定义：凡能使酶的催化活性下降而不引起酶蛋白变性的物质，称酶的抑制剂。
（一）不可逆性抑制作用
1、定义：抑制剂以共价键与酶活性中心的必需基团结合，Km值得意义重点讲解
使酶失活，不能用透析、超滤等方法除去的抑制，称之。
2、例（1）羟基酶抑制（2）巯基酶抑制
（二）可逆性抑制作用
1、定义，抑制剂以非共价键与酶或酶一底物复合物结合，
使酶活性降低或消失，能用透析或超滤等方法去除抑制，称之。
分三种类型：
（1）竞争性抑制
（2）非竞争性抑制
（3）反竞争性抑制
六、激活剂对反应速度的影响
（一）定义。使酶由无活性变为有活性或使酶活性增加的物
质，称之。
（二）必需激活剂：对酶促反应是不可缺少的，不则酶将没
有活性，称之。
（三）非必需激活剂：有些激活剂不存在时，酶仍有催化活
性，但加了这些激活剂，酶活性增加，称之。
七、酶活性测定与酶活性单位
1、酶活性：酶催化反应的速度即一定条件下单位时间内底
物的消耗量或产物的生成量。
2、酶活性单位：在特定条件下，酶促反应在单位时间内生
成一定量的产物或消耗一定量的底物所需的酶量。
3、酶活性国际单位（IU）：在特定条件下，每分钟催化1μ
mol底物转化为产物所需的酶量。
4、催量（Kat）特定条件下，每秒钟使1mol底物转化为产
物所需的酶量。
（二）总结
总结本节要点
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课程名称：生物化学授课教师姓名及职称：杨全中助教
一、题目第三章酶Ⅲ
二、对象2011级本科各个专业
三、单元教学目标
与课时分配课时分配：共80min
1.复习5min
2.酶的调节30min
3.酶的命名与分类15min
4.酶与医学的关系20min
5.总结10min
四、授课重点酶活性的调节（酶原激活、变构酶、共价修饰）；同工酶
五、授课难点酶活性的调节
六、授课形式大班理论课、多媒体课件授课
七、授课方法与课
前准备课前查阅相关资料，结合教材内容，认真准备教案。制备多媒体课件，利用多媒体辅助教学。
课堂讲清难点，突出重点，启发学生积极调动思维。
八、参考文献《生物化学》第三版王镜岩、朱圣庚、徐长法主编《生物化学》第四版顾天爵主编
《生物化学》第六版周爱儒主编
九、思考题1.酶活性的调节方式有几种？
2.何谓同工酶，举例说明？
十、教研室审查
意见
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课程名称：生物化学任课教师：杨全中助教
（三）推荐名称
二、分类
（一）按酶促反应性质分为六类
1、氧化还原酶类4、裂解酶类
2、转移酶类5、异构酶类
3、水解酶类6、合成酶类
（二）国际系统分类法
EC六大类+亚类+亚亚类+编号
第六节酶与医学的关系
一、酶与疾病的关系
（一）酶与疾病的发生
140多种先天性代谢缺陷，多由酶的先天性或遗传性缺损所
致。如白化病等。
（二）酶与疾病的诊断
许多疾病表现为血液等体液中一些酶活性的异常。
（三）酶与疾病的治疗
二、酶在医学上的应用
（一）酶作为试剂用于临床检验和科学研究
1.酶法分析
2.酶标记测定法
3.工具酶
（二）酶作为药物用于临床治疗
消化、消炎、抗凝、促凝、降压等
（三）酶的分子工程
1.固定化酶
2.抗体酶
3.模拟酶
总结
系统回顾本章内容
脂肪酶的概述与应用 一脂肪酶概述、 脂肪酶（Lipase，甘油酯水解酶）隶属于羧基酯水解酶类，能够逐步的将甘油三酯水解成甘油和脂肪酸。脂肪酶存在于含有脂肪的动、植物和微生物（如霉菌、细菌等）组织中。包括磷酸酯酶、固醇酶和羧酸酯酶。脂肪酸广泛的应用于食品、药品、皮革、日用化工等方面脂肪酶广泛的存在于动植物和微生物中。植物中含脂肪酶较多的是油料作物的种子，如蓖麻籽、油菜籽，当油料种子发芽时，脂肪酶能与其他的酶协同发挥作用催化分解油脂类物质生成糖类，提供种子生根发芽所必需的养料和能量；动物体内含脂肪酶较多的是高等动物的胰脏和脂肪组织，在肠液中含有少量的脂肪酶，用于补充胰脂肪酶对脂肪消化的不足，在肉食动物的胃液中含有少量的丁酸甘油酯酶。 脂肪酶是一类具有多种催化能力的酶，可以催化三酰甘油酯及其他一些水不溶性酯类的水解、醇解、酯化、转酯化及酯类的逆向合成反应，除此之外还表现出其他一些酶的活性，如磷脂酶、溶血磷脂酶、胆固醇酯酶、酰肽水解酶活性等（Hara；Schmid）。脂肪酶不同活性的发挥依赖于反应体系的特点，如在油水界面促进酯水解，而在有机相中可以酶促合成和酯交换。 脂肪酶的性质研究主要包括最适温度与pH、温度与pH稳定性、底物特异性等几个方面。迄今，已分离、纯化了大量的微生物脂肪酶，并研究了其性质，它们在分子量、最适pH、最适温度、pH和热稳定性、等电点和其他生化性质方面存在不同（Veeraragavan等）。总体而言，微生物脂肪酶具有比动植物脂肪酶更广的作用pH、作用温度范围，高稳定性和活性，对底物有特异性（Schmid等；Kazlauskas等）。 脂肪酶的催化特性在于：在油水界面上其催化活力最大，早在1958年Sarda和Desnnelv 就发现了这一现象。溶于水的酶作用于不溶于水的底物，反应是在2个彼此分离的完全不同的相的界面上进行。这是脂肪酶区别于酯酶的一个特征。酯酶（E C3.1.1.1）作用的底物是水溶性的，并且其最适底物是由短链脂肪酸（≤C8）形成的酯。 脂肪酶是重要的工业酶制剂品种之一，可以催化解脂、酯交换、酯合成等反应，广泛应用于油脂加工、食品、医药、日化等工业。不同来源的脂肪酶具有不同的催化特点和催化活力。其中用于有机相合成的具有转酯化或酯化功能的脂肪酶的规模化生产对于酶催化合成精细化学品和手性化合物有重要意义。 脂肪酶是一种特殊的酯键水解酶，它可作用于甘油三酯的酯键，使甘油三酯降解为甘油二酯、单甘油酯、甘油和脂肪酸。 酶是一种活性蛋白质。因此，一切对蛋白质活性有影响的因素都影响酶的活性。酶与底物作用的活性，受温度、pH值、酶液浓度、底物浓度、酶的激活剂或抑制剂等许多因素的影响。
第三章酶 思考题： 1、什么是酶？酶与化学催化剂有哪些相同点和不同点？ 2、何谓酶作用的专一性？举例说明有哪几种类型？ 3、解释单体酶、寡聚酶和多酶复合体。 4、什么是单纯酶和结合酶？ 5、酶的辅助因子有哪些？什么是辅酶、辅基？二者是如何区分的？ 6、什么叫全酶？全酶中酶蛋白和辅酶在催化反应中各有何作用？ 7、什么是维生物？维生素与辅酶有何联系？ 8、掌握TPP+辅酶、FMN和FAD辅酶、NAD+和NADP+辅酶、辅酶A的结构与功能。 9、何谓酶的活性中心？什么是酶的必需基团？必需基团有几类？它们的功能有哪些？ 10、什么是酶原和酶原的激活？简述胰凝乳蛋白酶原的激活过程。 11、什么是过渡态和活化能？ 12、中间产物学说和诱导契合学说的基本观点如何？ 13、酶作用的高效性的机理有哪些？ 14、什么是酶活力？测定酶活力的基本过程是什么？ 15、什么是酶活力单位？什么是比活力？ 16、影响酶促反应速度的因素有哪些？ 15、底物浓度与酶促反应速度的关系如何？表示其关系的数学表达式是什么？ 16、何谓Km？有何意义？怎样进行测定？ 17、何谓抑制作用？抑制作用有几类？各有何特点？ 18、何谓可逆抑制作用？可逆抑制作用有几类？各有何特点？ 19、举例说明何谓竞争性抑制作用和非竞争性抑制作用？其动力学曲线有哪些特点？ 20、温度和pH对酶反应速度有何影响？ 21、何谓变构酶？何谓变构效应？变构酶动力学曲线有何特点？ 22、以糖原磷酸化酶为例，说明何谓共价调节酶。 23、以哺乳动物乳酸脱氢酶为例，说明何谓同工酶。 24、酶命名的方式有几种？命名的原则是什么？ 25、酶可分为几大类？分类的依据是什么？ 练习题 一、名词解释 1、酶 2、酶作用的专一性 3、全酶 4、辅酶 5、辅基 6、单体酶 7、寡聚酶 8、多酶复合体 9、激活剂10、抑制剂11、别构酶12、同工酶13、酶的活性中心14、酶原及酶原激活15、酶活力16、酶的比活力17、米氏常数(K m值) 18、酶的抑制作用19、可逆抑制作用和不可逆抑制作用20、竞争抑制作用和非竞争性抑制作用21、核酶22、共价调节酶23、维生素 二、英文缩写符号 1、NAD+ 2、NADP+ 3、FAD 4、FMN 5、CoA 6、TPP 三、填空题 1、酶是产生的，具有催化活性的。 2、酶具有和两个最重要特征。 3、影响酶促反应速度的因素有、、、、
第三章酶 【测试题】 一、名词解释 1．酶13．最适pH 2．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Vmax 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K S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 ，Vmax 。 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。 43．当非竞争性抑制剂存在时，酶促反应动力学参数如下Km ，Vmax 。 44．当酶促反应速度为最大反应速度的80%时，底物浓度是Km的倍。 三、选择题 A型题 45．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
第三章-酶
第三章酶化学 （一）名词解释 1.米氏常数； 2.寡聚酶； 3.比活力(specific activity) 4.变构酶； 5.同工酶； 6.活性中心； 7. 竞争性抑制作用； 8. 非竞争抑制作用； 9. 反竞争性抑制作 用10.酶的专一性；11. 酶原的激活；12. 别构效应；13. 正协同效应；14. 共 价修饰调节；15. 酶活力；16. 不可逆抑制作用；17. 可逆抑制作用。 1.变构酶活性中心外还有___________，当以v对[S]作图时，它表现出______ 型曲线，而不是典型的米氏酶所具有的_______曲线。 2.酶活性的国际单位（I.U.）定义为在最适条件下，将底物转化为产物的速 度为_______的酶量。 3.对于符合米氏方程的酶，v-[S]曲线的双倒数作图（Lineweaver-Burk作图法）得到的直线，在横轴的截距为___________，纵轴上的截距为____________。 4.若同一种酶有n个底物就有________个K m值，其中K m值最________的底物，一般为该酶的最适底物。 5.蛋白质磷酸化时，需要__________酶，而蛋白质去磷酸化需要_______酶。 6.当底物浓度等于0.25K m时，反应初速度与最大反应速度的比值是______。 7.酶催化反应的实质在于降低反应的______，使底物分子在较低的能量状态下达到______态，从而使反应速度______。 8.___ ____抑制剂不改变酶促反应V max，______抑制剂不改变酶促反应K m。 9.谷丙转氨酶属于___________酶类；它的系统名称是___________。 10.复合酶类有___________和___________两部分组成。 11.合成酶类催化由_______合成一种物质的反应,且必须有_______参加. 12.酶活性中心有两个功能部位,一是___________,一是___________. 13.天冬氨酸转氨甲酰酶的别构激抑活剂为________,别构抑剂_________. 14.对同一种酶来说,酶的比活力越___________,___________越高. 15.解释别构酶作用机理的两个重要模型是___________和___________. 16.磺胺类药物是___________,可干扰___________合成. 17.酶是生物催化剂,其化学本质属于___________或___________ （三）选择题 1.下面关于米氏常数K m的论述哪一个是正确的? 1)与ES复合物形成及分解的速度常数都有关系 2)在不同类型的抑制作用中，K m都改变
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。而在体外实验室中食物蛋白质需加入30%的硫酸，100℃，24h，才能彻底水解成氨基酸，但在这一过程中有些AA会遭破坏，因而不能得到全部AA。 因为物质代谢过程都需要酶的催化作用，所以从总体来说：没有酶催化就没有新陈代谢。 酶不仅是生物进行代谢过程的工具，而且酶也是生物自身产生的特殊蛋白质，所以还可以通过改变酶的活性，控制和调节代谢过程的强度，使代谢过程能经常地与周围环境保持平衡。 例：在温带生活的人，每日三餐以糖为主食造成体内糖代谢过程的酶类活性比较强。而在寒带生活的爱斯基摩人，每天摄取动物性食品为主，随脂肪摄入引起有关脂肪代谢的酶类活性比较强，同时不易产生酮症。 二、生物催化剂的定义 迄今为止，人们已发现了两类生物催化剂（biocatalyst） （一）酶：酶是一类由生物活细胞所产生的以蛋白质为主要成分，对其特异底物（substrate）起高效催化作用的蛋白质。是机体内催化各种代谢反应最主要的催化剂。 （二）核酶（ribozyme）：是具有高效、特异催化作用的核酸。是近年来发现的一类新的生物催化剂，其主要作用是参于RNA的剪接。
糖基转移酶的研究概述 邓传怀 （河北大学生命科学学院２０１２生物技术中国保定０７１０００） 摘要糖基转移酶在生物体内催化活化的糖连接到不同的受体分子，如蛋白、核酸、寡糖、脂上，糖基化的产物具有很多生物学功能并具有高度的底物专一性。本文综述了糖基转移酶的种类、功能、特性及其在组合生物合成中的应用与研究前景。 关键词糖基转移酶结构功能应用 Outline about research of glycosyltransferases Deng Chuanhuai ( College of Life Sciences , Biotechnology 2012, Hebei University , Baoding ) Abstract Glycosyltransferase catalyzing the biosynthesis of the sugar attached to different activated receptor molecules, such as proteins, nucleic acids, oligosaccharides, the lipid glycosylation product has many biological functions with a high degree of substrate specificity[1]. In glycosylation project, carried out by enzymatic protein glycosylation and important means of natural glycosylated glycoproteins to study the structure and function of glycoproteins[2].This article provides anoverview of the categories, functions, characteristics of Gtfs, their app lications in combinatorial biosynthesis, and the p rospects for research. Key Words Glycosyltransferase Structure and Function Application 糖基转移酶是广泛存在于内质网和高尔基体内的一大类酶类[3]，参与体内重要的活性物质如糖蛋白和糖脂中糖链的合成。其作用是把相应的活性供体(通常是二磷酸核苷NDP-糖)
第四章酶 一名词解释 1、米氏常数（Km 值） 2、激活剂 3、辅酶和辅基 4、单体酶 5、寡聚酶 6 、同工酶7、酶原8、抑制剂9、活性中心10、核酶11、酶原的激活12、酶的不可逆抑制作用13、酶竞争性抑制作用 二填空题 1 酶是________ 产生的，具有催化活性的________ 。 2. 酶具有________ 、________、________ 和________ 等催化特点。 3．影响酶促反应速度的因素有_______ 、_______ 、_______、_______ 、_____ 和_ ______ 。 4．丙二酸和戊二酸都是琥珀酸脱氢酶的_________ 抑制剂。 5．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，决定反应的性质和效率。 6．辅助因子的化学成分包括________ 、________等。与酶蛋白结合紧密的有机小分称为________，需要________ 除去；________ 与酶蛋白结合疏松，可以用________除去。7．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__ _______ 。 8．根据酶的化学组成可将酶分为________ 和________ ；根据酶蛋白的结构可将酶分为________ 、________和________。 9．根据酶的专一性程度不同，酶的专一性可以分为________ ，________，和________ 。 10 ．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。 13 ．磺胺类药物可以抑制________酶，从而抑制细菌生长繁殖。 三选择题 1 ．酶的活性中心是指：（） A ．酶分子上含有必需基团的肽段 B ．酶分子与底物结合的部位 C ．酶分子与辅酶结合的部位 D ．酶分子发挥催化作用的关键性结构区
第三章酶 一、填空题 1、根据酶对底物选择的严格程度不同，可将酶的专一性分为、、和三大类。 2、影响酶促反应速度的因素有、、、、 和。 3、米氏常数（Km）为反应速度达到一半时的，其单位为。 4、某些调节酶（寡聚酶）ひ对[S]作图时形成型曲线，这是底物与酶分子上专一性结合部位结合后产生的一种效应而引起的。 5、维生素B5构成的两种辅酶为和，这两种辅酶的作用是。 6、酶的动力学曲线为型；但变构酶的动力学曲线呈型。 7、酶的调节分为与调节。 8、缺乏维生素A和维生素D引起的疾病分别是、。 9、硫胺素在体内形成的辅酶和功能分别是_____________和____________ 。缺乏维生素C 引起的疾病是_____________。 二、选择题 1、酶作为一种生物催化剂，能加快化学反应速度的原因是酶能够（） A、升高反应的活化能 B、降低活化能 C、降低反应物的能量水平 D、降低反应的自由能 2、根据中间产物学说推导了能够表示整合酶促反应中底物浓度和反应速度关系公式的两位科学家是（） A、Michaelis和Menten B、Meselson和Stahl C、Hatch和Slack D、Miescher和Hoppe 3、酶活性中心是（） A、在一级结构水平上形成 B、在二级结构水平上形成 C、在三级结构水平上形成 D、在核酸指导下形成 4、酶促反应中决定酶专一性的部分是（） A、酶蛋白 B、底物 C、辅酶或辅基 D、催化基团 5、某酶今有4种底物(S)，其Km值如下，该酶的最适底物为（） A、S1：Km＝5×10-5M B、S2：Km＝1×10-5M C、S3：Km＝10×10-5M D、S4：Km＝0.1×10-5M 6、酶的非竞争性抑制剂对酶促反应的影响是（） A、Vmax不变，Km增大 B、Vmax不变，Km减小 C、Vmax增大，Km不变 D、Vmax减小，Km不变 7、有机磷农药是酶的（）
文献综述 生物工程 纤维素酶的概述 【摘要】纤维素作为地球上分布广，含量丰富的碳水化合物，它的降解是自然界碳素循环的中心环节。纤维素的利用和转化对于解决目前世界能源危机，粮食短缺、环境污染等问题具有十分重要的意义。本文就纤维素酶的应用进行一个简要的概述。 【关键词】纤维素酶；纤维素酶的实际应用：应用前景 1. 纤维素的概况 1.2 纤维素酶的分类 纤维素酶的组成比较复杂,通常所说的碱性纤维素酶是具有3～10 种或更多组分构成的多组分酶。根据其作用方式一般又可将纤维素酶分为3 类: 外切β- 1, 4-葡聚糖苷酶( 简称CBH) 、内切β-1, 4- 葡聚糖苷酶( 简称EG)和β- 1, 4- 葡萄糖苷酶( 简称BG) [1]。在这3 种酶的协同作用下,纤维素最终被分解成葡萄糖。到目前为止, 还没有能够在碱性条件下分解天然纤维素的纤维素酶。碱性纤维素酶是一种单组分或多组分的酶, 只具有内切β- 1, 4- 葡聚糖苷酶( 又称CMC酶) 的活性, 有的还与中性CMC 酶组分共存[2]。 1.3 纤维素酶的作用机理 纤维素酶在提高纤维素、半纤维素分解的同时, 可促进植物细胞壁的溶解使更多的植物细胞内溶物溶解出来并能将不易消化的大分子多糖、蛋白质和脂类降解成小分子物质, 有利于动物胃肠道的消化吸收[3]。同时, 纤维素酶制剂可激活内源酶的分泌, 补充内源酶的不足, 并对内源酶进行调整, 保证动物正常的消化吸收功能, 起到防病、促生长的作用, 消除抗营养因子,促进生物健康生长。半纤维素和果胶部分溶于水后会产生粘性溶液, 增加消化物的粘度, 对内源酶造成障碍, 而添加纤维素酶可降低粘度, 增加内源酶的扩散, 提高酶与养分接触面积, 促进饲料的良好消化。而纤维素酶制剂本身是一种由蛋白酶、淀粉酶、果胶酶和纤维素酶等组成的多酶复合物, 在这种多酶复合体系中一种酶的产物可以成为另一种酶的底物, 从而使消化道内的消化作用得以顺利进行[4]。也就是说纤维素酶除直接降解纤维素, 促进其分解为易被动物所消化吸收的低分子化合物外, 还和其他酶共同作用提高奶牛对饲料营养物质的分解和消化[5] 2. 纤维素酶的一些历史及研究成果 在吴琳,景晓辉,黄俊生[3]的产纤维素酶菌株的分离，筛选和酶活性测定中，他们利用“采样—培养—分离单菌落—初筛—复筛—测OD值”的方法筛选出分解纤维素能力较强的菌株。[结果]经反复培养和划线分离从80份样品中初选出35株具有分解纤维素能力的菌株。其中10株由白转绿,长势较
第三章酶习题
第三章酶 小结 酶是由生物体内活细胞产生的、以蛋白质为主要成分的生物催化剂。核酶是具催化活性的RNA。仅由多肽链组成的酶为单纯酶，含有非蛋白辅助因子的酶称为结合酶。它的催化活性与辅助因子有关。辅助因子是金属离子或小分子有机化合物。根据与酶蛋白结合紧密程度可将辅助因子分为辅基和辅酶。金属离子多为辅基，许多B族维生素是辅基或辅酶的重要组成成分。酶促反应的特异性和高效性取决于酶蛋白。辅酶或辅基决定酶促反应类型。酶的活性中心是由一些空间结构上彼此靠近的必需基团组成的，能与底物结合并将底物转化为产物的“疏水口袋”。酶具有催化效率高、专一性强、易失活、反应条件温和、酶活性可调控等特点。其催化机制是酶与底物诱导契合形成中间复合物而降低反应活化能，并通过邻近效应、定向排列、多元催化及表面效应等使酶发挥高效催化作用。 酶促反应动力学研究底物浓度、酶浓度、温度、pH值、激活剂和抑制剂等对酶促反应的影响。米氏方程是反映底物浓度和反应速度之间关系的动力学方程。米氏常数K m是酶的特征性常数，可用来表示酶和底物亲和力的大小。米氏常数与底物浓度和酶浓度无关，而受温度和pH值的影响。竞争性抑制剂K m 增大，V max不变；非竞争性抑制剂K m不变，V max减小；反竞争性抑制剂K m减小，V max速度减小。 机体对酶活性和酶含量的调节是代谢调节的重要途径。无催化活性的酶原经蛋白酶水解断裂几处肽键，并去除几个肽段后形成活性中心而具有了催化活性。变构酶是重要的调节酶，酶的共价修饰调节是体内代谢快速调节的重要方式。 先天性与后天性酶的异常均可引起疾病。血液中细胞内酶活性的改变可协助诊断疾病，同工酶谱的变化有助于临床诊断。酶可作为药物用于疾病的治疗。 习题： 一、单项选择题：（20 道） 1. 全酶是指： A. 酶与抑制剂的复合物 B. 酶蛋白与辅助因子的复合物 C. 结构完整无缺的酶 D. 酶蛋白与变构剂的复合物 E. 酶蛋白与激活剂的复合物 2.辅酶与辅基的主要区别是 A．蛋白结合的牢固程度不同 B. 分子大小不同 C.催化能力不同 D. 化学本质不同 E.辅助催化方式不同 3. NAD＋及NADP＋中含有哪种维生素？
常见酶的功能与分类 一、主要酶的功能概述 1.DNA聚合酶：在DNA复制中起作用，是以一条单链DNA为模板，将单个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的DNA链，形成链与母链构成一个DNA分子。 2.解旋酶：作用于氢键，是一类解开氢键的酶，由水解ATP来供给能量它们常常依赖于单链的存在，并能识别复制叉的单链结构。在细菌中类似的解旋酶很多，都具有ATP酶的活性。大部分的移动方向是5′→3′，但也有3′→5′移到的情况，如n′蛋白在φχ174以正链为模板合成复制形的过程中，就是按 3′→5′移动。在DNA复制中起作用。 3.DNA连接酶：其功能是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键。如果将经过同一种内切酶剪切而成的两段DNA比喻为断成两截的梯子，那么，DNA连接酶可以把梯子的“扶手”的断口处(注意：不是连接碱基对，碱基对可以依靠氢键连接)，即两条DNA黏性末端之间的缝隙“缝合”起来。据此，可在基因工程中用以连接目的基因和运载体。与DNA聚合酶的不同在于：不在单个脱氧核苷酸与DNA片段之间形成磷酸二酯键，而是将DNA双链上的两个缺口同时连接起来，因此DNA连接酶不需要模板。 4.RNA聚合酶：又称RNA复制酶、RNA合成酶，作用是以完整的双链DNA为模板，边解放边转录形成mRNA，转录后DNA仍然保持双链结构。对真核生物而言，RNA聚合酶包括三种：RNA聚合酶I转录rRNA，RNA聚合酶Ⅱ转录mRNA，RNA聚合酶Ⅲ转录tRNA和其她小分子RNA。在 RNA复制和转录中起作用。 5.反转录酶：为RNA指导的DNA聚合酶，催化以RNA为模板、以脱氧核糖核苷酸为原料合成DNA的过程。具有三种酶活性，即RNA指导的 DNA聚合酶，RNA酶，DNA指导的DNA聚合酶。在分子生物学技术中，作为重要的工具酶被广泛用于建立基因文库、获得目的基因等工作。在基因工程中起作用。 6.限制性核酸内切酶(简称限制酶)：限制酶主要存在于微生物(细菌、霉菌等)中。一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的切点上切割DNA 分子。是特异性地切断DNA链中磷酸二酯键的核酸酶(“分子手术刀”)。发现于原核生物体内，现已分离出100多种，几乎所有的原核生物都含有这种酶。是重组DNA技术和基因诊断中重要的一类工具酶。例如，从大肠杆菌中发现的一种限制酶只能识别GAATTC序列，并在G和A之间将这段序列切开。目前已经发现了200多种限制酶，它们的切点各不相同。苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因，就能被某种限制酶切割下来。在基因工程中起作用。 7.纤维素酶和果胶酶：植物细胞工程中植物体细胞杂交时，需事先用纤维素酶和果胶酶分解植物细胞的细胞壁，从而获得有活力的原生质体，然后诱导不同植物的原生质体融合。 8.胰蛋白酶：在动物细胞工程的动物细胞培养中，需要用胰蛋白酶将取自动物胚胎或幼龄动物的器官和组织分散成单个的细胞，然后配制成细胞悬浮液进行培养。或用于细胞传代培养时将细胞从瓶壁上消化下来。 9.淀粉酶：主要有唾液腺分泌的唾液淀粉酶、胰腺分泌的胰淀粉酶和肠腺分泌的肠淀粉酶，可催化淀粉水解成麦芽糖。 10.麦芽糖酶：主要有胰腺分泌的胰麦芽糖酶和肠腺分泌的肠麦芽糖酶，可催化麦芽糖水解成葡萄糖。 11.脂肪酶：主要有胰腺分泌的胰脂肪酶和肠腺分泌的肠脂肪酶，可催化脂肪分解为脂肪酸和甘油。肝脏分泌的胆汁乳化脂肪形成脂肪微粒后，有利于脂肪分解。 12.蛋白酶：主要有胃腺分泌的胃蛋白酶和胰腺分泌的胰蛋白酶，可催化蛋白质水解成多肽链。作用结果是破坏肽键和蛋白质的空间结构。 13.肽酶：由肠腺分泌，可催化多肽链水解成氨基酸。 14.转氨酶：催化蛋白质代谢过程中氨基转换过程。如人体的谷丙转氨酶(GPT)，能够把谷氨酸上的氨基转移给丙酮酸，从而形成丙氨酸和a—酮戊二酸。由于谷丙转氨酶在肝脏中的含量最多，当肝脏病变时谷丙转氨酶就大量释放到血液，因此临床上常把化验人体血液中这种酶的含量作为诊断是否患肝炎等疾病的一项重要指标。 15.光合作用酶：是指与光合作用有关的一系列酶，主要存在于叶绿体中。 16.呼吸氧化酶：与细胞呼吸有关的一系列酶，主要存在于细胞质基质和线粒体中。 17.ATP合成酶：指催化ADP和磷酸，利用能量形成ATP的酶。
第三章酶化学与辅酶 一、选择题 （在备选答案中只有一个是正确的） 1．关于酶的叙述哪项是正确的？ A．所有的酶都含有辅基或辅酶 B．只能在体内起催化作用 C．大多数酶的化学本质是蛋白质 D．能改变化学反应的平衡点加速反应的进行 E．都具有立体异构专一性（特异性） 2．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 3．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 4．关于酶活性中心的叙述，哪项不正确？ A．酶与底物接触只限于酶分子上与酶活性密切有关的较小区域 B．必需基团可位于活性中心之内，也可位于活性中心之外 C．一般来说，总是多肽链的一级结构上相邻的几个氨基酸的残基相对集中，形成酶的活性中心D．酶原激活实际上就是完整的活性中心形成的过程 E．当底物分子与酶分子相接触时，可引起酶活性中心的构象改变 5．辅酶NADP+分子中含有哪种B族维生素？ A．磷酸吡哆醛B．核黄素C．叶酸D．尼克酰胺E．硫胺素 6．下列关于酶蛋白和辅助因子的叙述，哪一点不正确？ A．酶蛋白或辅助因子单独存在时均无催化作用 B．一种酶蛋白只与一种辅助因子结合成一种全酶 C．一种辅助因子只能与一种酶蛋白结合成一种全酶 D．酶蛋白决定结合酶蛋白反应的专一性 E．辅助因子直接参加反应 7．如果有一酶促反应其〔8〕=1/2Km，则v值应等于多少Vmax？ A．0.25 B．0.33 C．0.50 D．0.67 E．0.75 8．有机磷杀虫剂对胆碱酯酶的抑制作用属于： A．可逆性抑制作用 B．竞争性抑制作用 C．非竞争性抑制作用 D．反竞争性抑制作用 E．不可逆性抑制作用 9．关于pH对酶活性的影响，以下哪项不对？ A．影响必需基团解离状态 B．也能影响底物的解离状态 C．酶在一定的pH范围内发挥最高活性 D．破坏酶蛋白的一级结构 E．pH改变能影响酶的Km值
2019高三生物一轮复习主要酶的功能概述生物酶大部分为蛋白质，也有极少部分为RNA，以下是主要酶的功能概述，请考生学习。 1.解旋酶：作用于氢键，是一类解开氢键的酶，由水解ATP 来供给能量它们常常依赖于单链的存在，并能识别复制叉的单链结构。在细菌中类似的解旋酶很多，都具有ATP酶的活性。大部分的移动方向是53，但也有35移到的情况，如n 蛋白在174以正链为模板合成复制形的过程中，就是按35移动。在DNA复制中起作用。 2.DNA聚合酶：在DNA复制中起作用，是以一条单链DNA 为模板，将单个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的DNA链，形成链与母链构成一个DNA分子。 3.DNA连接酶：其功能是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键。如果将经过同一种内切酶剪切而成的两段DNA比喻为断成两截的梯子，那么，DNA连接酶可以把梯子的扶手的断口处(注意：不是连接碱基对，碱基对可以依靠氢键连接)，即两条DNA黏性末端之间的缝隙缝合起来。据此，可在基因工程中用以连接目的基因和运载体。与DNA聚合酶的不同在于：不在单个脱氧核苷酸与DNA片段之间形成磷酸二酯键，而是将DNA双链上的两个缺口同时连接起来，因此DNA连接酶不需要模板 4.RNA聚合酶：又称RNA复制酶、RNA合成酶，作用是以
完整的双链DNA为模板，边解放边转录形成mRNA，转录后DNA仍然保持双链结构。对真核生物而言，RNA聚合酶包括三种：RNA聚合酶I转录rRNA，RNA聚合酶Ⅱ转录mRNA，RNA聚合酶Ⅲ转录tRNA和其她小分子RNA。在RNA复制和转录中起作用。 5.反转录酶：为RNA指导的DNA聚合酶，催化以RNA为模板、以脱氧核糖核苷酸为原料合成DNA的过程。具有三种酶活性，即RNA指导的DNA聚合酶，RNA酶，DNA指导的DNA聚合酶。在分子生物学技术中，作为重要的工具酶被广泛用于建立基因文库、获得目的基因等工作。在基因工程中起作用。 6.限制性核酸内切酶(简称限制酶)：限制酶主要存在于微生物(细菌、霉菌等)中。一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的切点上切割DNA分子。是特异性地切断DNA链中磷酸二酯键的核酸酶(分子手术刀)。发现于原核生物体内，现已分离出100多种，几乎所有的原核生物都含有这种酶。是重组DNA技术和基因诊断中重要的一类工具酶。例如，从大肠杆菌中发现的一种限制酶只能识别GAATTC序列，并在G和A之间将这段序列切开。目前已经发现了200多种限制酶，它们的切点各不相同。苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因，就能被某种限制酶切割下来。在基因工程中起作用。
第三章酶与辅酶 一、知识要点 在生物体的活细胞中每分每秒都进行着成千上万的大量生物化学反应，而这些反应却能有条不紊地进行且速度非常快，使细胞能同时进行各种降解代谢及合成代谢，以满足生命活动的需要。生物细胞之所以能在常温常压下以极高的速度和很大的专一性进行化学反应，这是由于生物细胞中存在着生物催化剂——酶。酶是生物体活细胞产生的具有特殊催化能力的蛋白质。 酶作为一种生物催化剂不同于一般的催化剂，它具有条件温和、催化效率高、高度专一性和酶活可调控性等催化特点。酶可分为氧化还原酶类、转移酶类、水解酶类、裂解酶类、异构酶类和合成酶类六大类。酶的专一性可分为相对专一性、绝对专一性和立体异构专一性，其中相对专一性又分为基团专一性和键专一性，立体异构专一性又分为旋光异构专一性、几何异构专一性和潜手性专一性。 影响酶促反应速度的因素有底物浓度（S）、酶液浓度（E）、反应温度（T）、反应pH 值、激活剂（A）和抑制剂（I）等。其中底物浓度与酶反应速度之间有一个重要的关系为米氏方程，米氏常数（K m）是酶的特征性常数，它的物理意义是当酶反应速度达到最大反应速度一半时的底物浓度。竞争性抑制作用、非竞争性抑制作用和反竞争性抑制作用分别对Km 值与V max的影响是各不相同的。 酶的活性中心有两个功能部位，即结合部位和催化部位。酶的催化机理包括过渡态学说、邻近和定向效应、锁钥学说、诱导楔合学说、酸碱催化和共价催化等，每个学说都有其各自的理论依据，其中过渡态学说或中间产物学说为大家所公认，诱导楔合学说也为对酶的研究做了大量贡献。 胰凝乳蛋白酶是胰脏中合成的一种蛋白水解酶，其活性中心由Asp102、His57及Ser195构成一个电荷转接系统，即电荷中继网。其催化机理包括两个阶段，第一阶段为水解反应的酰化阶段，第二阶段为水解反应的脱酰阶段。 同工酶和变构酶是两种重要的酶。同工酶是指有机体内能催化相同的化学反应，但其酶蛋白本身的理化性质及生物学功能不完全相同的一组酶；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。 酶技术是近年来发展起来的，现在的基因工程、遗传工程、细胞工程、酶工程、生化工程和生物工程等领域都有酶技术的参与。 维生素是生物生长和生命活动中所必需的微量有机物，在天然食物中含量极少，人体自身不能合成，必须从食物中摄取。这些维生素既不是构成各种组织的主要原料，也不是体内能量的来源，它们的生理功能主要是在物质代谢过程中起着非常重要的作用，因代谢过程离不开酶，而结合蛋白酶中的辅酶和辅基绝大多数都含有维生素成份。机体缺乏某种维生素时，代谢受阻，表现出维生素缺乏症，而植物体内能合成维生素。 二、习题 （一）名词解释 1．米氏常数（K m值）2．底物专一性（substrate specificity）
PEG修饰尿酸酶在医药领域的应用 摘要：尿酸酶是生物体内嘌呤降解代谢途径中的一种酶，在鸟类爬行类和不包括人在内的灵长类动物体内，能催化尿酸氧化,生成尿囊素和过氧化氢。而痛风是长期嘌呤代谢障碍,血尿酸增高引起组织损伤的一组异质性疾病。尿酸酶作为一种外源性的蛋白质，存在着易被体内酶水解、稳定性低、血浆半衰期短、抗原性较强、易产生过敏反应或耐受期很短的问题，因此大大限制了其临床使用。而PEG修饰可解决天然尿酸酶存在的诸如此类的问题。PEG 修饰使尿酸酶的最适PH往中性偏移、最适温度反应曲线展宽、与底物亲和力增加但最大反应速率降低、在低离子强度条件下更加稳定、对尿酸酶结合金属离子及阴离子的能力有弱化作用。研究结果显示:PEG修饰不仅可以通过屏蔽效应改善尿酸酶的药代动力学性质，也可能通过影响尿酸酶亚基解离和亚基表面电荷分布等性质而影响尿酸酶的酶学性质。这些结果为新药开发PEG尿酸酶提供了基础。 关键词：尿酸酶；痛风；尿囊素；PEG修饰；酶学性质。 一、关于尿酸酶 尿酸酶是生物体内嘌呤降解代谢途径中的一种酶，在鸟类爬行类和不包括人在内的灵长类动物体内，其以分子氧作为受体催化尿酸氧化,生成尿囊素、二氧化碳和过氧化氢。尿酸酶首先在牛的肾脏中发现。随后在动物、植物、真菌、酵母和细菌中均发现有此酶的存在。 作为重要的氧化剂：有学者提出，正是由于缺乏尿酸酶导致了一种选择优势，因为尿酸酶的缺乏导致了血清中尿酸含量增加，尿酸充当着生理活动中重要的抗氧化剂。 尿酸累积形成高尿酸血症进而出现痛风等系列疾病：尿囊素在体内具有良好的溶解性，不发生积累而直接排出体外。以尿酸作为嘌呤代谢的终产物，体内嘌呤代谢紊乱可使尿酸水平异常升高而形成高尿酸血症，而尿酸及其盐类在血液中的低溶解度和易沉积性，使得高尿酸血症成为痛风等系列疾病和肿瘤治疗中出现急性肾衰竭的直接原因，根据痛风发生的生化机理，尿酸酶应是治疗该病的理想药物。 二、尿酸酶在临床治疗上的应用 痛风是长期嘌呤代谢障碍，血尿酸增高引起组织损伤的一组异质性疾病。其特点是：高尿酸血症、特征性急性关节炎反复发作，关节滑液中可见尿酸钠结晶、有痛风石或肾尿酸结石。尿酸主要由细胞代谢分解的核酸和其它嘌呤类似物及食物中的嘌呤经酶的作用分解而来。由于人体内缺乏有功能的尿酸酶，尿酸不能进一步分解，作为嘌呤代谢的终产物。血液中尿酸的浓度取决于尿酸生成和排泄之间的平衡。 三、痛风的治疗方法的研究进展（即尿酸酶的应用的研究进展）
参考答案： 第三章酶 一、填空题 1、组成酶的蛋白质叫酶蛋白，其酶蛋白与辅助因子结合后所形成的复合物称为全酶。 2、酶的活性中心有两个功能部位，即结合部位和催化部位。 3、酶分子中具有催化功能的亲核基团主要有：组氨酸的咪唑基，丝氨酸的羟基及半胱氨酸的巯基。 4、丙二酸是琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制剂。 5、米氏常数的求法有L，B双倒数作图法和Hanes作图法方法，其中最常用的方法是L，B 双倒数作图法。 6、1／km可近似地表示酶与底物亲和力的大小，Km越大，表明亲和力越小。 7、酶活性中心的特点：①是凹穴状、②体积小、③具有一定的、可变的几何形状。 8、酶的结合部位决定酶与底物的结合（或专一性），而催化部位决定酶分子的催化性质。 9、酶活性中心往往处于酶分子表面的凹陷部位中，形成疏水区，从而使酶与底物之间的作用加强。 10、同一种酶有几种底物，就有几个Km值，其中Km值最小的底物，便为该酶的最适底物。 11、加入竞争性抑制剂，酶的最大反应速度将不变，Km值将增大。 12、表示酶量的多少常用酶活力单位数表示。 13、酶原激活的本质是酶的活性中心的形成和暴露的过程。 14、酶催化的反应具有两个明显的特征：即极高的催化效率和高度的专一性。 15、全酶包括酶蛋白和辅助因子。 16、在某一酶溶液中加入GSH能提高此酶活力，那么可以推测巯基基团可能是酶活性中心的必需基团。 17、酶是由活细胞产生的，具有催化能力的生物催化剂。 18、L-精氨酸酶只作用于L-精氨酸，而对D-精氨酸无作用，因此此酶具有立体异构专一性。 19、竞争性抑制剂不改变酶促反应的Vmax，而非竞争性抑制剂不改变酶促反应Km。 20、同工酶是一类功能相同、组成或结构不同的一类酶。 21、维生素B2又叫核黄素，做为某些酶的辅基形式为FMN 、FAD 两种。 22、泛酸在生物体内主要作为CoA 、ACP 的组成成分存在，其组成物的功能基因是-SH __，可传递酰基。 23、NAD、FAD、COA的相同之处在于三者均有AMP 作为其成分。 24、BCCP的中文名称为生物素羧基载体蛋白。 25、人类若缺乏维生素B1，即产生脚气病。 26、生物素是由噻吩环与尿素结合成的一个双环化合物，它是羧化酶辅酶，它的生化作用是固定C02。 27、维生素B6在生物体内的功能形式是磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺，它可做为转氨酶的辅酶。 28、叶酸以还原型产物作辅酶，有DHF 和THF 两种形式，生化功能是转移一碳基团。 29、硫辛酸的6—8位上有二硫键，它的生化功能是传递氢和酰基作用。
第三章酶化学 （一）名词解释 1.米氏常数； 2.寡聚酶； 3.比活力(specific activity) 4.变构酶； 5.同工酶； 6.活性中心； 7. 竞争性抑制作用； 8. 非竞争抑制作用； 9. 反竞争性抑制作用10.酶的专一性；11. 酶原的激活；12. 别构效应；13. 正协同效应；14. 共价修饰调节；15. 酶活力；16. 不可逆抑制作用；17. 可逆抑制作用。 1.变构酶活性中心外还有___________，当以v对[S]作图时，它表现出______型曲线，而不是典型的米氏酶所具有的_______曲线。 2.酶活性的国际单位（I.U.）定义为在最适条件下，将底物转化为产物的速度为_______的酶量。 3.对于符合米氏方程的酶，v-[S]曲线的双倒数作图（Lineweaver-Burk作图法）得到的直线，在横轴的截距为___________，纵轴上的截距为____________。 4.若同一种酶有n个底物就有________个K m值，其中K m值最________的底物，一般为该酶的最适底物。 5.蛋白质磷酸化时，需要__________酶，而蛋白质去磷酸化需要_______酶。 6.当底物浓度等于0.25K m时，反应初速度与最大反应速度的比值是______。 7.酶催化反应的实质在于降低反应的______，使底物分子在较低的能量状态下达到______态，从而使反应速度______。 8.___ ____抑制剂不改变酶促反应V max，______抑制剂不改变酶促反应K m。 9.谷丙转氨酶属于___________酶类；它的系统名称是___________。 10.复合酶类有___________和___________两部分组成。 11.合成酶类催化由_______合成一种物质的反应,且必须有_______参加. 12.酶活性中心有两个功能部位,一是___________,一是___________. 13.天冬氨酸转氨甲酰酶的别构激抑活剂为________,别构抑剂_________. 14.对同一种酶来说,酶的比活力越___________,___________越高. 15.解释别构酶作用机理的两个重要模型是___________和___________. 16.磺胺类药物是___________,可干扰___________合成. 17.酶是生物催化剂,其化学本质属于___________或___________ （三）选择题 1.下面关于米氏常数K m的论述哪一个是正确的? 1)与ES复合物形成及分解的速度常数都有关系 2)在不同类型的抑制作用中，K m都改变