Pr的立体结构在很大程度上由氨基酸序列所决定的，但是也不能忽略环境因素对Pr立体结构的影响。例如疯牛病发生时，相同氨基酸顺序的肽链却产生了不同的立体结构。
Pr的生物功能与Pr的立体结构密切相关，在通常的生理条件下，可以认为Pr的氨基酸顺序决定了Pr的立体结构，进而决定了Pr的生物学功能。
6．a.苯异硫氰酸 b.丹磺酰氯 c.尿素 再加β-巯基乙醇 d.胰凝乳蛋白酶
e.CNBr f.胰蛋白酶 g.6mol/l-1 HCl水解后用水合茚三酮显色 h.过甲酸 7．a.得到4个片段： （1） Val·Ala·Lys·Glu·Glu·Phe （2） Val·Met·Tyr （3） Cys·Glu·Trp （4） Met·Gly·Gly·Ala b.（1）Val·Ala·Lys·Glu·Glu·Phe （2）Val高丝氨酸内酯 （3）Tyr
（4）Cys·Glu·Trp （5）高丝氨酸内酯
8．a.N-末端：DNP-Ala DNP-Glu C-端：Tyr和Ala
b.HAla·Val·Lys； HGlu·Met·Lys
HLeu·Phe·Asp·Cys·TyrOH | S | S |
HVal·Thr·Gly·Cys·AlaOH c.Ala·Val·Lys； Glu·Met·Lys；
Leu·Phe·Asp·Cys·Tyr Val·Thr·Gly·Cys·Ala d. HAla·Val·Lys；
Leu·Phe·Asp·Cys·TyrOH | S | S |
Lys·Val·Thr·Gly·Cys·AlaOH Glu·Met
9．这种现象正好说明了氨基酸具有兼性离子的性质，氨基酸的共同特点是既带有氨基也有羧基，还带有可解离和不可解离的侧链基团，当固体氨基酸溶于纯水中时，PK’值小于7的基团解离释放出质子使溶液变为酸性，PK’值大于7的基团接受质子使溶液变为碱性，在组成Pr的20种氨基酸中，一氨基一羧基的氨基酸溶于水后基本为中性，一氨基二羧基的氨基酸溶于水后溶液的pH小于7为酸性，二氨基一羧基的氨基酸，如Lys，或带有胍基的精氨酸，带有咪唑基的组氨酸溶于水后溶液pH值大于7为碱性。
10．Pr的一级结构指的是多肽链的氨基酸排列顺序，包含着决定高级结构的因素，Pr的高级结构包括二级、三级、四级结构。二级结构是由相邻氨基酸残基的R侧链相互干扰而形成的局部空间构象。三级结构是由不相邻的氨基酸残基相互干扰而形成的球状结构。四级结构是由具有三级结构的亚基的侧链基团相互作用形成的。因此，Pr的空间结构是在一级结构的基础上形成的，一级结构的氨基酸顺序决定着高级结构，即三维结构。
11．共价键：二硫键、肽键以及构成氨基酸分子的键，这些共价键是维持Pr一级结构的作用力。 非共价键：H键、盐键、疏水键、范德华力。
这些非共价键是维持Pr高级结构的作用力，其中氢键是维持二级结构的作用力、疏水键是维持三级结构、四级结构的作用力。 12．一分子量为75000的Pr，按每个氨基酸残基的平均分子量为120计算： 75000÷120=625，该Pr含有大约625个氨基酸。 编码该Pr的mRNA应含有：3×625=1875个核苷酸残基 编码该Pr的mRNA的分子量应为： 1875×320=600000 13．Lys
因为Lys分子中既有-NH2，又有羧基，故是两性物质。
2.18, 8.95, 10.5三个数值分别为羧基，α氨基和ε氨基的解离常数 PI=(8.95+10.5)/2=9.73
14．在组成蛋白质的20种氨基酸中，根据氨基酸侧链基团的极性可分为三种： （1） 带有非极性侧链基团的氨基酸：Ala，Val，Leu，Ile，Phe，Trp，Met和Pro （2） 带有极性但不解离侧链基团的氨基酸：Thr，Ser，Tyr，Asn，Gln，Cys和Gly，这些氨基酸的-OH，CO-NH2和-SH，在Ph7的生理条件下，不能解离但显示极性。Gly的H+因受α-C的影响，显示极弱的极性。 （3） 带有解离侧链基团的氨基酸：在pH7的生理条件下解离，带正电荷的有Arg、Lys和His，带负电荷的有：Asp和Glu。 在组成蛋白质的20种氨基酸中，Pro不能参与形成真正的肽键，因为Pro是亚氨基酸，没有游离的氨基。 15．（1）带有非极性侧链的氨基酸残基：Val、Pro、Phe、Ile位于分子内部，带有极性侧链的氨基酸残基：Asp、Lys、His位于分子外部。 （2）因两者的侧链都比较小，疏水性和极性都小，Gly只有一个H+与α-C相连，Ala只有CH2与α-C相连，故它们即可以出现在分子内部，也可以出现在分子外部。
（3）它们在pH7时含有不带电荷的极性侧链，参与分子内部的氢键形成，从而减少了它们的极性。
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（4）在球蛋白内部可见Cys，因为Cys常常参与链内和链间的二硫键形成，使其极性减少。
16．蛋白质分子中主链骨架的重复单位称为肽单位，组成肽单位的6个原子，-（Cn-CO-NH-Cn+1）-位于一个平面上所以也称其为肽平面，肽单位的基本结构是固定的，并且有以下特征：
（1）肽键中的C-N键比正常的C-N单键短，比C=N键长，因此，具有部分双键的性质不能自由旋转。
（2）肽单位是一个刚性平面结构，所以也可以说多肽链是由许多刚性平面连接起来的，平面之间是α-碳原子，由φ角和ψ角决定了的构象不能轻易改变。
（3）在肽平面上C=0与N-N，或者C2-Cα -C与N2- Cα可以是顺式也可是反式，在多肽链中的肽单位通常是反式。
（4）除Pro外都是反式，反式构型比顺式构型能量低，因此比较稳定。Pro不含游离的氨基，不能形成真正的肽键，由于Pro参与形成的肽键可以是顺式也可以是反式。
17．随着蛋白质分子量的增加，它的体积也要增大，这样表面积与体积的比率也就是亲水残基与疏水残基比率必定减少。
18．Pr溶液的胶体性质。。
第三
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
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
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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 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，因而降低了酶活力。 特点：（1）抑制程度与[S]，[i]有关，当[S]>[i]时，酶与S结合，抑制程度弱，反之，则抑制程度强，因此，可利用增加[S]的方法，解除竞争性抑制作用。
（2）Vmax不变，Km 增大 （3）S与i结在酶的同一部位。
非竞争性抑制作用：抑制剂和底物可同时结合在酶的不同部位，即抑制剂与酶的结合，不妨碍酶再与底物结合，但所形成的酶—底物—抑制剂三元复合物不能发生反应。 特点：（1）i与S无竞争关系，抑制程度仅取决于[i] （2）i与S结合在酶的不同部位 （3）Vmax变小，Km值不变
5．胰凝乳蛋白酶原是由245个氨基酸残基组成的单链蛋白，链内有五对二硫键。酶原经胰蛋白酶作用后，Arg15与Ile16间的肽键断裂，变为有活性的π-胰凝乳蛋白酶，后者自身作用，切除两个二肽（Ser14·Arg15及Thr147·Asn148）后得到稳定的α-胰凝乳蛋白酶，从单链变成由三条链组成的以二硫键相连的结构，使组成活性中心的基团在空间上相互靠近，形成了活性中心的能与特异底物结合的完整的疏水口袋。
6．酶促反应中，以底物生成量对时间作图，可见在开始一段时间，反应速度几乎维持恒定，但随时间延长，曲线斜率逐渐降低，其原因很多，如底物浓度降低，逆反应速度增大，产物抑制作用，酶本身由于时间过长而失活等。为了正确测定酶活力就必须排除这些因素的影响。故必须测定反应的初速度，也就是上述因素尚未起作用时的速度。
因为测定反应速度时，实验设计规定的底物浓度往往过量，底物减少量仅占总量一个极小部分，测定不易准确，而生成物从无到有，只要方法足够灵敏，就可准确测定。
7．由于其他的酶对其结构进行共价修饰，而使其在活性形式和非活性形式之间转变，这类酶被称为共价调节酶。
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糖原磷酸化酶有磷酸化和脱磷酸化两种类型，脱磷酸化类型是无活性的糖原磷酸化酶（磷酸化酶b），它在蛋白激酶催化下，由ATP供给磷酸基团生成有活性的磷酸化酶（磷酸化酶a），后者经磷酸酶的水解可再生成无活性糖原磷酸化酶。 8．（1）酶活性调节：a. 酶原激活 b.反馈控制 c.共价修饰调节 （2）酶含量调节：a.酶合成速度调节 b.酶降解的调节 9．（1）操纵子是指DNA上控制蛋白质合成的功能单位，它由结构基因、操纵基因和启动子三部分组成。结构基因的功能是合成一种或几种功能相关的蛋白质，操纵基因的功能是控制结构基因转录，启动子是RNA聚合酶结合部位。 （2）乳糖操纵子模型：乳糖操纵子由调节基因子、操纵基因和结构基因Z（β-半乳糖苷酶）、Y（β-半乳糖透性酶）和A（β-半乳糖苷转乙酰酶）组成，当培养基中没有乳糖存在时，由调节基因表达产生的阻遏Pr与操纵基因结合，阻止结构基因表达。当培养基中有乳糖存在时，乳糖作为效应物与阻遏Pr结合，阻止阻遏Pr与操纵基因结合，结构基因得以表达，分解培养基中的乳糖供给细胞。
10．同工酶是指催化同种反应而结构不完全相同的酶。如乳酸脱氢酶有五种同工酶，分布在不同的组织和器官中，在不同的条件下，催化乳酸脱氢。同工酶在物质代谢中起调节作用，如在氨基酸的合成过程中，通常是几种氨基酸由同一起始物合成，合成反应的第一步都是共同的，由共同的酶催化，这种酶以及在分支途径起作用的酶常常存在着同工酶，它们受不同氨基酸的反馈调节，在生物的不同发育阶段，常有同工酶出现，这是基因表达的结果，适应不同发育阶段的需要。 应用：（1）代谢调节：同工酶调节原理已用于发酵工业生产。
（2）临床诊断：利用同工酶电泳图谱变化诊断机体是否发生病变。
（3）基因定位：利用染色体缺失材料分析同工酶，可确定其结构基因在染色体上的位置。
（4）系统分化与个体发育，比如个体发育的不同生育时期，形成的器官、组织特性不同，反映在分子水平上就有不同时期形成不同的同工酶。
（5）鉴别杂种和杂种优势：同工酶电泳图谱可用于鉴别杂种和分析杂种优势。 11．酶溶解在蒸馏水中：（1）不能为酶催化反应提供最适的pH环境，特别是当反应过程中，pH发生变化时，不能起缓冲作用；（2）在蒸馏水中蛋白质容易变性；（3）酶在净水溶液中缺乏必须的离子，且对温度变化敏感，所以对酶来说在蒸馏水中容易失活。 12．（1）缓冲液对反应液的pH有缓冲作用，酶和底物分别用缓冲溶液配制，可以保证在此pH条件下，酶和底物都处在反应的最佳状态；（2）先分别保温，再混合进行反应，如果先混合后保温就不能保证酶与底物在最适温度进行反应，在达到最适温度前的反应无法排除。所以在单位时间内，不能表现出酶的最大反应速度。 13．先求Vmax：
14． 15．（1）按规定：每分钟产生1μg酪氨酸的酶量为1个酶活力单位，1ml酶溶液中含有0.625mg蛋白：0.2×6.25/2=0.625mg。0.1ml酶液具有的活力单位是：1500/60=25活力单位。那么1ml酶液应用250个活力单位。 （2）1g酶制剂的总蛋白量=0.625×103=625mg 1g酶制剂的总活力=250×103=2.5×105单位 （3）比活力=250/0.625=400单位/mg蛋白质 16．（1）Vmax=0.25μmol/min
(2)对于一个服从米氏动力学的酶促反应选择一个小于Vmax的V值和[S]代入米氏方程，即可求出Km，如选V0=0.20μmol/min，[S]=5×10-5 mol/l，则
（3）检验该反应是否遵循米氏动力学，就看在一个较宽的[S]范围内V0与[S]的关系，若在不同的情况下均给相同的Km值，说明它遵循米氏动力学，经检验此反应是服从米氏动力学的。
（4）当[S]=2×10-3mol/l时，V0=Vmax=0.25μmol/min 产物有0.25μmol/min×5min=1.25μmol
（5）Km与酶的浓度无关，因而Km=1.25×10-5mol/l
Vmax=K[E]，酶的浓度增加4倍，Vmax也增加4倍，故 Vmax=1.0μmol/min 当[S]=5.0×10-6mol/l时
V0= =0.28μmol/min
17．泡沫增加了溶液的表面积，同时也增加了酶分子处于表面的可能性。这样由于表面张力的作用而使酶的高级结构受到破坏，从而丧失活性。
18．当一个低浓度的竞争性抑制剂结合到一个变构酶的活性部位以后，可以增加底物与酶分子上其它部位结合的亲和力，通过这样的方法，竞争性抑制剂可以促进酶分了由不利于底物结合的状态向利于底物结合的状态转变，因此，酶的活性有所提高。 19．a.在催化反就中，羧肽酶A需要Zn2+参与 b.溶菌酶和羧肽酶A是一条肽链
c.胰凝乳蛋白酶催化中心有Ser残基，会被DIFP抑制
d.胰凝乳蛋白酶原在胰蛋白酶作用下形成有活性的胰凝乳蛋白酶 20．（1）米氏方程是根据中间产物学说推导出酶促反应中的[S]与V关系的数学表达式，它反应了[S]与V之间的定量关系，可以根据其中的Km对酶进行一系列研究；另外将米氏方程的1/V对1/[S]作图，可直接从图中求出Vmax及Km；由米氏方程推导出的[S]对V的曲线与实验中得到的曲线完全相同，给中间产物理论提供了一个有力的证据。
（2）局限性：米氏方程假定形成一个中间产物因而其动力学只适合单底物反应，对实际存在的多底物，多产物的酶促反应均不适应；对体内的多酶体系催化的反应过程也不能很好解释，在一些变构酶催化的反应中表现出的协同效应与米氏方程表示的[S]与V的关系不大相符。 21．在酶的纯化过程中，如果某一纯化步骤中酶活得率超过了100%，则很可能是由于此酶的激活剂（包括别构效应剂）的加入或抑制剂的丢失所造成的，这些激活剂或抑制剂你原先并不知道。
22．第一步：首先判断此物质是否是蛋白质，如用双缩脲反应或其它蛋白质显色反应来进行鉴定。另外也可以用酸或碱水解，同时用甲醛滴定法来检测水解程度。（此物质若是蛋白质则应有蛋白质的显色反应，酸碱水解时游离氨基酸的含量随时间而升高）
第二步：将此蛋白质加入到含有尿素的缓冲体系中进行催化反应，用奈氏试剂检测是否有氨的生成，将此蛋白质加热后再作此反应，检测是
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