第3單元 酶

　　重點提示

　　本單元2000～2009年約考過20題，其中酶的催化作用6題，輔酶與酶輔助因子l0題，酶促反應動力學3題，抑制劑對酶促反應的抑制作用1題。本單元幾乎每年必考，題量2～4題。出題重點集中在酶的分子結構與催化作用，其次是酶促反應動力學，應重點掌握。

　　考點串講

　　一、酶的催化作用

　　(一)酶的分子結構與催化作用

　　1.分類 單體酶、寡聚酶、多酶體系、多功能酶或串聯酶。

　　2.酶的分子組成 單純酶和結合酶。

　　(1)酶蛋白：結合酶的蛋白質組成部分決定反應的特異性。

　　(2)輔助因子：結合酶的非蛋白質組成部分決定反應的種類與性質，一般為金屬離子或小分子有機化合物，分為輔酶與輔基。

　　3.酶的活性中心 必需基團組成，具有特定空間結構，與底物特異結合并將底物轉化為產物(2002、2007)。

　　(1)結合基團：結合底物和輔酶。

　　(2)催化基團：催化發生化學反應。

　　(二)酶促反應的特點

　　1.高效性 降低反應活化能。

　　2.特異性 絕對特異性，相對特異性，立體異構特異性。

　　3.可調節性 酶的生成與降解、酶的催化效力、底物濃度的改變(2001、2003、2005)。

　　(三)酶-底物復合物

　　酶發揮催化作用前，必需先與底物密切結合，形成酶-底物復合物。

　　二、輔酶與酶輔助因子

　　(一)維生素與輔酶的關系

　　1.組成小分子有機化合物 作為輔酶或輔助因子參與酶的催化。

　　2.尼克酰胺(維生素PP之一種) NAD+、NADP+(2001)。

　　3.維生素B2(核黃素) FMN、FAD(2000)。

　　4.其他B族維生素 維生素B1(硫胺素)：TPP;泛酸：輔酶A;生物素;維生素B6：磷酸吡哆醛;維生素B12：鈷胺素輔酶類等(2001、2008)。

　　(二)輔酶作用

　　作為底物接受質子或基團，后離開酶蛋白，參加另一酶促反應，將所攜帶的質子或基團轉移出去，或相反(2003)。

　　(三)金屬離子作用

　　1.最多見的輔助因子。

　　2.多方面的作用，如作為活性中心的催化基團催化反應、傳遞電子，連接酶與底物，穩定酶的構象，中和陰離子，降低靜電斥力(2008)。

　　三、酶促反應動力學

　　(一)Km和Vmax的概念

　　1.底物濃度的影響 米一曼氏方程式。

　　2.Km 米氏常數，酶促反應速度為最大速度一半時的底物濃度;酶的特性常數之一，與酶的結構、底物和反應環境有關，與酶的濃度無關(2000、2001、2003)。

　　3.Vmax 酶完全被底物飽和時的反應速度，與酶濃度呈正比。

　　(二)最適pH和最適溫度

　　1.最適pH 酶催化活性最大時的環境pH。

　　2.最適溫度 酶促反應速度最快時的環境溫度。

　　四、抑制劑對酶促反應的抑制作用

　　(一)不可逆抑制

　　1.以共價鍵結合必需基團。

　　2.可分為專一性抑制劑和非專一性抑制劑，如乙酰膽堿、重金屬離子。

　　(--)可逆性抑制

　　1.非共價鍵結合

　　2.競爭性抑制作用 與底物結構相似，競爭結合酶的活性中心，可逆性，增大Km值，如磺胺類藥物。(2006)

　　3.非競爭性抑制作用 底物與抑制劑間無競爭關系，Vmax降低。

　　4.反競爭性抑制作用 與酶和底物的中間產物結合，同時降低Km值和Vm值。

　　五、酶活性的調節

　　(一)變構調節

　　1.體內的某些物質與酶分子活性中心外的某一部位可逆的結合，改變酶的結構和催化活性。

　　2.變構部位或調節部位。

　　3.變構酶和變構效應劑。

　　4.變構激活與變構抑制。ADP、AMP激活磷酸果糖激酶-1，ATP則抑制。

　　(二)共價修飾

　　1.酶的共價修飾 可逆的共價結合，酶的活性升高或降低。

　　2.分類 磷酸化與脫磷酸化、乙酰化與脫乙酰化、甲基化與脫甲基化、腺苷化與脫腺苷化、--SH與一S--S--的互變等。磷酸化修飾最常見。

　　(三)酶原激活

　　1.酶原 無活性的前體酶。

　　2.酶原激活 酶原向酶的轉化過程，實質為酶活性中心形成或暴露。如蛋白激酶A需經cAMP激活后方可發揮作用(2003).

　　(四)同工酶概念

　　1.相同點 催化的化學反應相同。

　　2.不同點 酶蛋白的分子結構、理化性質或免疫學性質不同。

　　六、核酶

　　1.具有催化功能的RNA。

　　2.作用基礎。錘頭結構、包含催化部分和底物部分。主要作用是RNA的剪接。

　　歷年經典試題

　　1.關于酶活性中心的敘述，正確的是(E)

　　A.酶原有能發揮催化作用的活性中心

　　B.由一級結構上相互鄰近的氨基酸組成

　　C.必需基團存在的唯一部位

　　D.均由親水氨基酸組成

　　E.含結合基團和催化基團

　　2.酶的催化高效性是因為酶(B)

　　A.啟動熱力學不能發生的反應

　　B.能降低反應的活化能

　　C.能升高反應的活化能

　　D.可改變反應的平衡點

　　E.對作用物(底物)的選擇性

　　3.下列有關酶的敘述，正確的是(D)

　　A.生物體內的無機催化劑

　　B.催化活性都需要特異的輔酶

　　C.對底物都有絕對專一性

　　D.能顯著地降低反應活化能

　　E.在體內發揮催化作用時，不受任何調控

　　4.酶的必需基團是指(B)

　　A.酶的輔酶部分

　　B.與酶催化功能有關的基團

　　C.一些金屬離子

　　D.酶蛋白的肽鍵

　　E.酶蛋白的表面電荷

　　5.下列含有核黃素的輔酶是(A)

　　A.FMN

　　B.HS―CoA

　　C.NAD+

　　D.NADP+

　　E.CoQ

　　6.輔酶在酶促反應中的作用是(A)

　　A.起運載體的作用

　　B.維持酶的空間構象

　　C.參加活性中心的組成

　　D.促進中間復合物形成

　　E.提供必需基團

　　7.有關酶競爭性抑制劑特點的敘述，錯誤的是(E)

　　A.抑制劑與底物結構相似

　　B.抑制劑與底物競爭酶分子中的底物結合

　　C.當抑制劑存在時，Km值變大

　　D.抑制劑恒定時，增加底物濃度，能達到最大反應速度

　　E.抑制劑與酶分子共價結合

　　8.Km值是指反應速度為l/2Vmax時的(B)

　　A.酶濃度

　　B.底物濃度

　　C.抑制劑濃度

　　D.激活劑濃度

　　E.產物濃度

　　9.依賴cAMP的蛋白激酶是(D)

　　A.受體型TPK

　　B.非受體型TPK

　　C.PKC

　　D.PKA

　　E.PKG

　　(10～13題共用備選答案)

　　A.維生素B1

　　B.維生素B2

　　C.維生素B6

　　D.泛酸

　　E.維生素PP

　　10.FAD中所含的維生素是(B)

　　11.NAD+中所含的維生素是(E)

　　12.TPP中所含的維生素是(A)

　　13.輔酶A中所含的維生素是(D)