考研生物化学14.docx

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考研生物化学14

考研生物化学-14

（总分：

100.00，做题时间：

90分钟）

一、问答题（总题数：

16，分数：

36.00）

1.简要说明可用于判断和确定酶活性中心的一些主要方法。

（分数：

2.00）

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正确答案：

（）

解析：

酶的特殊催化能力只局限在大分子的一定区域，也就是说只有少数特异的氨基酸残基参与底物结合及催化作用，这些特异的氨基酸残基比较集中的区域，即与酶活力直接相关的区域称为酶的活性中心。

我们通过对酶活性中心进行化学修饰，晶体结构分析等手段判断和确定酶的活性中心。

（1）酶分子侧链基团的化学修饰法：

①非特异性共价修饰；②特异性共价修饰；③亲和标记；

（2）动力学参数测定法；

（3）X射线晶体结构分析法；

（4）定点诱变法。

2.简述如何测定一个酶的Km值。

（分数：

2.00）

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正确答案：

（）

解析：

①V-[S]作图法；②Lineweaver-Burk双倒数作图法；③Hanes-Woolf作图法；④Eadie-Hofstee作图法；⑤Eisenthal和Cornish-Bowden直接线性作图法。

3.简述如何用酶的竞争性抑制剂的理论来寻找合成控制代谢的药物。

（分数：

2.00）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

酶的竞争性抑制是最常见的一种可逆抑制作用，是利用抑制剂与酶的底物的结构相似或与酶的底物经酶诱导后形变的结构相似来抑制酶的作用，抑制剂[I]和底物[S]竞争酶的结合部位，从而影响了底物与酶的正常结合。

这一原理指导人们合成磺胺类药物，磺胺类药物的结构和维生素叶酸结构中的对氨基苯甲酸的结构仅有一个原子的差别（苯环上羧基的C变成了S），从而抑制叶酸和四氢叶酸的合成，而达到抑菌的效果。

在此之后，人们利用代谢途径中的结构类似物，相继开发出诸多竞争性抑制剂药物，如病毒灵、抗肿瘤药物等。

4.简述酶活性调节方式有哪些?

（分数：

2.00）

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正确答案：

（）

解析：

有机体的生命活动表现了它内部化学反应历程的有序性，这种有序性是受多方面因素的调节和控制的，一旦破坏了这种有序性，就会导致代谢紊乱，产生疾病甚至死亡。

酶活性的调节方式有以下几种：

①别构效应的调节，前馈与反馈；②可逆共价修饰，磷酸化-脱磷酸化；③酶原的激活；④同工酶；⑤激素调节；⑥调节酶浓度；⑦抑制剂和激活剂对酶活性的调节。

5.实现酶反应高效率的因素有哪些?

它们是怎样提高酶反应速度的?

酶蛋白中既能作为质子供体又能作为质子受体的最有效又最活泼的催化基团是什么?

为什么?

（分数：

2.00）

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正确答案：

（）

解析：

实现酶反应高效的因素有以下几点：

（1）底物与酶的靠近（proximity）及定向（orientation），提高酶反应速度的最主要方法是使底物进入酶的活性中心区域，即大大提高活性中心区域的底物有效浓度，定向意指底物与酶的活性中心相契合。

（2）酶使底物分子的敏感键发生变形，从而促使底物敏感键断裂，酶使底物分子中敏感键的某些基团的电子云密度增高或降低，产生电子张力，使敏感键一端更加敏感，更易于反应。

（3）共价催化，底物与酶形成一个反应活性很高的中间产物，这个中间物很易变成过渡态，因此反应活化能大大降低，底物可越过低的能阈而形成产物。

（4）酸碱催化，酸碱催化剂是最普通最有效的催化剂，尤其是广义的酸碱催化剂。

（5）酶活性中心是低介电区域，酶的低介电活性中心在排除介电常数很高的水外，底物分子的敏感键和酶的催化基团之间会有很大的反应力，这有助于加速酶反应。

酶蛋白中既能作为质子受体又能作为质子供体的最有效最活泼的催化基团是组氨酸咪唑基，因为：

（1）酸碱强度，在这些功能基中，组氨酸咪唑基解离常数约为6.0，这意味着接近生物体液pH条件下，它一半以酸，一半以碱形式存在。

（2）咪唑基在供出质子和接受质子速度方面十分迅速。

由于这些优点，组氨酸咪唑基是最有效的催化基团，经常出现在酶的活性中心。

6.什么是酶的活性部位，如何用来解释酶的专一性?

（分数：

2.00）

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正确答案：

（）

解析：

酶分子中与底物接触的或非常接近底物的部分称为酶的底物结合部位，而直接与酶催化有关的部位称为催化部位，对于不需要辅酶的酶来说，活性中心就是酶分子在三维结构上比较靠近的少数几个氨基酸残基或是这些残基上的某些基团；对于需要辅酶的酶来说，酶分子或辅酶分子上的某一部位结构往往就是活性中心的组成部分，活性中心有两个功能部位：

第一个是结合部位，第二个是催化部位，结合部位决定了底物的专一性，催化部位决定了反应的专一性。

7.根据下图所示的Lineweaver-Burk双倒数曲线：

其中直线A是正常的酶催化反应；直线B是加有混合物B的反应；直线C是加有混合物C的反应。

请确定有混合物B或C所显示的抑制反应的类型。

Lineweaver-Burk双倒数曲线

（分数：

2.00）

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正确答案：

（）

解析：

由图可知直线A是正常酶催化反应，并与直线B、C均有交点，其与横坐标轴的交点为-1/Km，与纵坐标轴的交点为1/Vmax，直线B是混合物B的反应，由图可以明显地看出，直线B与横坐标轴的交点比直线A的要靠近原点，因此加有混合物B的反应的Km值要大于正常的酶催化反应的Km值。

而直线B与纵坐标轴的交点与直线A重合，因此，最大反应速度没有改变，所以加有混合物B的反应是竞争性抑制反应，混合物B是竞争性抑制剂。

同理，我们可以看出，加有混合物C的反应的最大反应速度变小了，而其Km值没有变，所以加有混合物C的反应是非竞争性抑制性反应，混合物C是非竞争性抑制剂。

8.生物体必须调节酶催化反应的速度，解释细胞是如何调控酶催化反应的?

（分数：

2.00）

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正确答案：

（）

解析：

细胞调节酶催化反应是利用：

（1）基因控制（某些关键酶的合成是适应代谢需要而改变的）；

（2）共价修饰（一些酶是通过其活性形式和非活性形式之间的可逆转化来调节的，这个过程涉及了结构的共价变化）；

（3）别构调节（与别构酶结合的效应分子改变其催化活性）；

（4）分区效应（在细胞内通过将相反的生化过程物理分隔在不同的细胞区域以阻止无效循环）。

9.为什么酶可以通过高浓度的底物来部分的防止热变性?

（分数：

2.00）

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正确答案：

（）

解析：

因为当底物浓度过量时，酶的活性位点与底物结合达到饱和状态，而底物与酶的活性位点结合能够稳定酶的活性中心的构象，因此，在热变性的时候，可以暂时防止酶的变性。

10.在下面的反应中ΔH=+41.6cal：

请解释在O2环境中乙醇中的乙烷基会在一定时间内保持稳定的原因。

（分数：

2.00）

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正确答案：

（）

解析：

因为乙醇中的乙烷基与O2发生反应的活化能相当高，所以反应速度很慢，使其保持稳定。

11.过渡态金属作为酶的辅因子作用是什么?

（分数：

2.00）

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正确答案：

（）

解析：

过渡态金属作为酶的辅因子是因为它们带有较高浓度的正电荷，因此可以既作为路易斯酸，也能够同时与两个或多个配基结合，通过结合底物的定向反应；可逆地改变金属离子的氧化状态调节氧化还原反应；静电稳定或屏蔽负电荷等参与酶的催化功能。

12.请列出三个酶催化的生化过程受调控的重要性的原因。

（分数：

2.00）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

①保持有序的状态；②储存能量；③适应环境的变化。

13.写出催化下列反应的酶的分类名称（类型）。

A．

B．

C．

D．

E．

F．

（分数：

2.00）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

A.合成酶类；B.氧化还原酶类；C.异构酶类；D.水解酶类；E.转移酶类；F.裂合酶类。

根据下列数据：

[底物]/（mol/L）

V/[μmol/（L·min）]

V1/[μmol/（L·min）]

6×10-6

1×10-5

2×10-5

6×10-5

1.8×10-4

20.8

29

45

67.6

87

4.2

5.8

9

13.6

16.2

利用数据完成下列问题：

（分数：

6.00）

（1）.作出Lineweaver-Burk双倒数曲线图。

（分数：

2.00）

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正确答案：

（）

解析：

如下图。

（2）.解释：

①水平截距；②垂直截距；③斜率的重要性。

（分数：

2.00）

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正确答案：

（）

解析：

①水平截距是所做曲线在水平轴上的交点，为-1/Km，可以求出反应的Km。

②垂直截距是所做曲线在垂直轴上的交点，