理论要点之生物化学：酶
大纲要求：
1.酶的分子结构与催化活性
酶促反应的特点
酶-底物复合物
2.维生素与辅酶的关系
辅酶作用
金属离子作用
3.Km和Vmax的概念
最适pH和最适温度
4.不可逆抑制，可逆抑制
5.别构调节，共价修饰，酶原激活，同工酶概念
第一节 酶的催化作用
酶的概念：
酶是由活细胞合成的，对其特异底物起高效催化作用的蛋白质。受酶催化的物质称为底物，反应的生成物质称为产物。
1.催化作用特点：
（1）催化效率高
（2）特异性强
（3）不稳定性
（4）可调节性
2.酶-底物复合物
中间产物
酶的活性中心
必需基团：酶分子中与催化作用直接相关、不可缺少的化学基团称必需团。
活性中心内的必需基团
a结合基团：与底物相结合
b催化基团：催化底物转变成产物
活性中心外的必需基团
活性中心：酶分子中必需基团相对集中，构成一定空间结构区域，与催化作用直接相关，称活性中心。
第二节 辅酶与辅助因子
1.单纯酶：仅由多肽链组成。
2.结合酶：
辅酶：一类化学稳定的小分子物质，它们是组成全酶中的非蛋白质组分，辅酶与酶蛋白的结合疏松，可用透析的方法除去，参与反应时参与蛋白酶分离。
辅基：多为金属离子，与酶蛋白结合紧密，在反应中不能离开酶蛋白。
1.维生素与辅酶的关系
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辅酶 缩写 维生素成分
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焦磷酸硫胺素 TPP B1
黄素腺嘌呤二核苷酸 FAD B2
辅酶I/辅酶II NAD+/NADP+ 尼克酰胺
辅酶A CoASH 遍多酸
磷酸吡哆醛 B6
辅酶B12 B12
生物素 生物素
四氢叶酸 叶酸
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维生素K是谷氨酸γ-羧化酶的辅酶，参与凝血过程。
2.小分子有机化合物的作用：在反应中起运载体的作用，传递电子、质子或其它基团。
3.金属离子的作用：稳定酶的构象；传递电子；在酶与底物间起桥梁作用。
第三节 酶促反应动力学
1.Km和Vmax的概念
Km为速度是最大反应速度一半时的[S]。 Km值是酶的特征性常数,不同的酶Km不同。Km值越小，酶与底物的亲和力越大。
Vmax：反应最大速度。
2.最适pH：酶活性最大时的pH。
最适温度：温度对酶促反应有双重作用。体内酶的最适温度一般在37℃。
第四节 酶的抑制作用
1.不可逆抑制作用：抑制剂与酶共价结合，不能用简单的透析、稀释等物理方法除去。
2.可逆抑制作用。
（1）竞争性抑制：与底物竞争结合酶的同一部位。特点：Km↑, Vmax 不变
（2）非竞争性抑制：与酶活性中心外必需基团结合。特点：Km不变，Vmax↓
第五节 酶的调节
1.别构效应和协同效应
别构效应：小分子与酶的调节亚基结合，使酶构象改变，而影响酶活性。被调节的酶称为别构酶。
协同效应：别构剂与酶的调节亚基结合后，引起酶分子其余亚基构象的变化。
2.酶的共价修饰
酶蛋白肽链上的某些基团在另一些酶的催化下发生可逆的共价修饰，从而引起酶活性改变的现象。
3.酶原：
由细胞合成分泌尚不具有催化活性的酶的前体，经加工使酶原变成活性酶的过程为酶原激活。
4.同功酶：
分子结构不同，理化性质及免疫性质不同，但具有相同的催化作用。
练习题
1.乳酸脱氢酶经透析后，催化能力显著降低，其原因是
A.酶蛋白变性
B.失去辅酶
C.酶含量减少
D.环境pH值发生了改变
E.以上都不是
答案：B
本题考点：辅酶的性质。
乳酸脱氢酶辅酶可以经透析去掉，失去了辅酶，酶活性降低。透析不能使酶变性，也不能使酶含量减少。
2.关于酶的化学修饰，错误的是
A.酶以有活性（高活性），无活性（低活性）两种形式存在
B.变构调节是快速调节，化学修饰不是快速调节
C.两种形式的转变有酶催化
D.两种形式的转变有共价变化
E.有放大效应
答案：B
本题考点：酶的化学修饰的概念。
酶的化学修饰是指酶蛋白肽链上的某些基团在另一些酶的催化下发生可逆的共价修饰，从而引起酶活性改变的现象。酶的化学修饰与变构调节同属酶的快速调节方式，故B是错的。
3.酶的变构调节
A.无共价键变化
B.构象变化
C.作用物或代谢产物常是变构剂
D.酶动力学遵守米式方程
答案：A、B、C
本题考点：变构酶的概念。
酶的变构调节又称别构调节，指的是一些小分子物质能够与酶的调节部位或亚基以非共价键形式结合，使酶的构象发生改变，使酶的活性增强或减弱，从而调控代谢反应，这种现象称为变构调节现象，这种受调节的酶称为变构酶。变构酶动力学不遵守典型的米式方程，即不呈现典型的矩形双曲线，而是呈现S型曲线。
4.酶原之所以没有活性是因为
A.酶蛋白肽链合成不完全
B.缺乏辅酶或辅基
C.活性中心未形成或未暴露
D.酶原是已经变性的蛋白质
E.酶原是普通的蛋白质
答案：C
本题考点：酶原的概念。
酶原是由细胞合成和分泌的尚不具有催化活性的酶的前体，由酶原转变成具有催化活性的酶的过程称酶原激活。在酶原激活过程中，新合成的肽链需要经过加工剪接，使肽链重新盘绕，方能形成活性中心，或暴露活性中心。
5.丙二酸对琥珀酸脱氢酶的抑制效应是
A.Vmax降低，Km不变
B.Vmax不变，Km降低
C.Vmax不变，Km增加
D.Vmax不变，Km降低
E.Vmax降低，Km增加
答案：C
[评析]：
本题考点：在竞争性抑制剂存在下的酶动力学改变。
丙二酸对琥珀酸脱氢酶的抑制作用是酶学一章所讲授的典型的竞争性抑制作用例子，当丙二酸浓度为琥珀酸浓度的1/50时，酶的活性则被抑制50%。按照存在抑制剂情况下酶促反应动力学的变化，有竞争性抑制剂存在时，Vmax不变，Km增加。
2001年试题
6.Km值是指反应速度为1／2Vmax时的
A.酶浓度 B.底物浓度 C.抑制剂浓度 D.激活剂浓度 E.产物浓度
答案：B
本题考点：
Km值的定义
2001年试题：
7.下列有关酶的叙述，正确的是
A.生物体内的无机催化剂
B.催化活性都需要特异的辅酶
C.对底物都有绝对特异性
D.能显著地降低反应活化能
E.在体内发挥催化作用时，不受任何调控
答案：D
本题考点：酶的生物学特点
酶本质是蛋白质；只有结合酶有辅助因子；酶对底物的特异性分为绝对特异性、相对特异性和立体异构特异性；酶的活性受调控。
2001年试题：
8.下列辅酶含有维生素PP的是
A.FAD B.NADP+ C.CoQ D.FMN E.FH4
答案：B
本题考点：辅酶与维生素的关系
FAD含有维生素B2；NADP+含有维生素PP（尼克酰胺）；CoQ是脂溶性醌类化合物；FMN含有维生素B2 ；FH4含有叶酸。