别（变）构调节普遍存在于生物界，许多代谢途径的关键酶利用别（变）构调节来控制代谢途径之间的平衡。基因表达不论是调节蛋白对转录水平的控制，还是转录后的加工(或者是偶联的转录-翻译衰减)机制的控制都直接或间接地与别（变）构调节相关。因此对研究调控有重要的生物学意义。 9、有哪些因素可影响酶的反应速率？ 影响酶的反应速率的因素有：

（1）酶浓度：当[E]﹤[S]且[S]维持不变时，则v与[E]成正比。（2）底物浓度：符合米氏方程：

v=Vmax[S]/(Km+[S])（3）pH ：酶反应的有最适pH（4）温度：酶反应的有最适温度（5）激活剂：能提高酶活性（6）抑制剂：有可逆抑制和可逆抑制之分。可逆抑制包括竟争性抑制、非竟争性抑制和反竞争性抑制。（7）其它因素例：有机溶剂、表面活性剂可引起蛋白质变性，使酶丧失活性。 紫外线、放射性辐射、超声波等可破坏酶的活性。 10、米氏常数Km的意义是什么？Km数值说明什么问题？ 米氏常数Km的意义：

（1）Km的物理意义是当反应速率等于最大速度一半时的底物浓度,米氏常数的单位为mol/L。 （2）不同的酶具有不同Km值，它是酶的一个重要的特征物理常数。

(Km值只是在固定的底物，一定的温度和pH条件下，一定的缓冲体系中测定的，不同测定条件下具有不同的Km值。)

（3）Km代表的是整个反应的反应速率与[S]之间的关系。 （4）可用于Vmax与[S]的相互换算 Km数值说明:

（1） Km值表示多大的[S]才能达到Vmax。(2) Km值也可以表示与底物的亲和力的大小。 11、某一个酶的Km=24?10-4 mol/L,当[S]=0.05mol/L时,测得v=128?mol/min,计算出底物浓度为10-4mol/L时的初速度。

解: 因为v=Vmax[S]/(Km+[S])，故有：128?10-6= Vmax×0.05/（24?10-4+0.05），解得Vmax=134.14?10-6 mol/min。当底物浓度为10-4mol/L时，则v=134.14?10-6?10-4（/24?10-4+10-4）=5.37

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×10-6 mol/min

12、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1h产生1500?g酪氨酸。另取2mL酶液，用凯氏定氮法测得蛋白氮为0.2mg(蛋白质中氮的含量比较固定,为16％)。若以1?g/ min酪氨酸的酶量为1个活力单位计算。根据以上数据求：

（1）、1mL酶液中所含的蛋白质量及活力单位；（2）、比活力；（3）、1g酶制剂的总蛋白含量及总活力。

（1）、1mL酶液中所含的蛋白质量：0.2×6.25÷2=0.625 mg 1mL酶液中所含的活力单位:1500÷60÷0.1=250活力单位 （2）比活力250÷0.625=400活力单位/ mg蛋白 （3）1g酶制剂的总蛋白含量:1000÷25/25×0.625=625mg 1g酶制剂的总活力1000×25/25×250=250000单位

13、测定酶活力时：

（1） 酶和底物为什么必须用缓冲液配制？

（2） 酶和底物先分别保温，然后混合。还是先混合后保温，为什么？ 测定酶活力时要求在特定的pH和温度条件下进行。

（1）酶和底物必须用缓冲液配制的原因是可以保证在此pH条件下，酶和底物都处在最佳状态。 （3） 酶和底物应先分别保温，然后混合。若先混合后保温就不能保证酶和底物在最适温度下

进行反应，在达到最适温度前的反应无法排除

SUMMARY（总结）

?酶是具有催化活性的蛋白质，根据其结构组成分为单成分酶和双成分酶。作为全酶的双成分酶是由脱辅酶（酶蛋白）和辅(助)因子组成，辅(助)因子可以是金属离子、小分子有机分子（称为辅酶）。大多数辅酶含有维生素。辅酶或金属离子始终（牢固地）和酶蛋白结合在一起的称为辅基。

?在多数情况下同功酶是由不同的基因编码的。根据酶所催化的化学反应的类型，酶被分为六类。 ?酶对底物具有超常的有效性（极高的催化效率）和高度的专一性。酶的催化首先要与底物形成一个非共价的酶-底物复合物。

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?酶的活性部位是有三维结构的，它往往位于其在一级结构上相差甚远的几个氨基酸残基（必需基团）所形成的疏水口袋、裂缝、凹穴中，且仅是酶蛋白分子（总肽链）中的一小部分。酶的活性部位是酶结合底物和使底物转变为产物的区域。有许多学说用来解释酶稳定其过渡态和降低活化能的机理。 ?底物浓度与反应速率之间的关系可用米氏方程来描述，Km值是酶的一个特征（性）物理常数。 一个酶的Km值依赖于特殊的底物和环境条件（如温度、pH和离子强度），而与酶的浓度无关。Km值指的是反应速度为最大值的一半时的底物浓度。酶浓度、 pH和温度在动力学上会影响酶的活性。 ?酶能被不可逆地和可逆地抑制。竟争性抑制、非竟争性抑制、反竞争性抑制 可按动力学的不同而加以区分。

?竞争性抑制剂具有与酶的标准底物相类似的结构，能与底物竟争酶的活性部位（中心）而与之结合，竞争性抑制剂不改变Vmax 但（表观）Km 变大。

?非竟争性抑制剂不干扰酶与底物的结合，但妨碍酶的催化，它们在没有改变Km值情况下减小了Vmax。

?反竞争性抑制剂只能与酶-底物复合物结合，使 Vmax、 Km都变小。

?酶的催化活性可以通过构象与结构的改变来调节。别（变）构酶能被别构效应物调节，别构效应物在调节位与酶非共价结合从而使其构象改变。大多数的别（变）构酶是由数个亚基所组成且存在正的或负的别（变）构协同效应。

?许多酶也可通过增加或移去一个功能基团的化学修饰法来调节活性。酶的磷酸化与脱磷酸化是被发现在代谢调节、基因调节和信号传递通路中通常出现的调节方法。

?也有许多酶（主要是蛋白酶）被释放（分泌）时是以无活性的酶原出现，从而保证了组织免于处在危险之中。酶原能被分泌的水解蛋白（酶）切开而产生活性并释放一个或数个小肽。

第五章

要点（译文）：

代谢（新陈代谢）总论

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在合成和分解代谢过程中必须维持一个平衡（稳定）状态。大多数代谢途径是通过营养物和激素的信号来调节的，以适应生物体的生理需要。代谢途径进行的方向依赖于特定反应的自由能改变的总量和细胞内底物和产物的浓度。反馈抑制和前馈激活是最重要的调节机理。在反馈抑制中，调节酶通过代谢途径的产物而被抑制，在前馈激活中，反应通过底物被激活。

在一个代谢途径中，仅有一个或数个催化限速级反应（称作关键反应）的酶被调节。代谢途径的调节可通过酶浓度的改变（酶的合成和分解的调节）、酶的共价修饰和别构效应物来达到。根据调节酶的作用性质，激素和神经元信号是作为生物体代谢途径的多种协调过程中的媒介而起作用的。 1、名词解释：代谢、合成代谢、分解代谢、能量代谢

代谢（广义）：泛指生物活体与外界不断交换物质的过程，包括从体外吸收养料和物质在体内的变化以及能量的变化等。 代谢（狭义）：又称中间代谢，一般是指物质在细胞中的合成和分解过程。 合成代谢 （生物合成）： 是指一种或几种物质合成较大、较复杂的分子的过程，是消耗能量的过程。分解代谢 ：是指生物大分子变为较小、较简单的分子的过程，是逐步释放能量的过程。

能量代谢 （补充）： 生物体内机械能、化学能、热能、以及光、电等能量的相互转化和代谢变化称为能量代谢。

2、微生物的代谢特点是怎样的？

（1）代谢是通过一连串的反应来完成，这些中间反应是有程序的。（2）绝大多数的中间代谢反应都是由酶来催化的，故条件比较温和。（3）代谢是（很灵敏地）自动调节（如浓度调节和酶的调节等）的。 （4）代谢适应性强。原因是其代谢方式容易受到外界因素（营养成分和营养条件）的影响。（5）代谢具有多样性、种类多、分布广。目前已发现的微生物有10万种以上，上至天空下至深海，故微生物具有营养和代谢的多样性。（6） 代谢速度快。即生长旺、繁殖快。在生物界，微生物具有最高的繁殖速度，其中以二分裂的繁殖的细菌最为突出。用世代时间（代时）可反映出微生物的繁殖速度。例大肠杆菌世代时间为18分钟（37℃）,酿酒酵母世代时间为120分钟（7）代谢易变异。由于大多数微生物无性繁殖，为单细胞，且结构简单，整个细胞直接与环境接触，易受外界条件的影响等。所以容易发生变异，从而可能在其下一代表现代谢方式的改变。利用物理的或化学的人工诱变（剂）处理后，容易使它

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