生物化学作业参考答案（酶、生物膜、维生素、糖代谢、脂代谢、蛋白质降解）

1、作业参考答案酶化学1.酶的化学本质：除有催化活性的RNA之外的几乎都是蛋白质。（大多数是蛋白质，少数为RNA）酶蛋白的结构：（1） 单体酶：一般由一条肽链组成，少数由多条肽链组成，肽链间由二硫键相连。（2） 寡聚酶：由两个或两个以上亚基组成，亚基可相同也可不同，亚基之间靠非共价键键结合。（3） 多酶复合体：几种酶靠非共价键彼此嵌合而成，每一种酶催化一种反应，前一个酶的产物是后一个酶的底物。（4） 结合蛋白酶的蛋白质部分称酶蛋白，非蛋白质部分称辅酶。2.酶的活性中心：又称酶的活性部位，指酶分子中能同底物结合并起催化反应的空间部位。酶的活性中心特点： （1）酶的活性中心由结合部位和催化部

2、位组成；（2）单纯蛋白酶的活性中心由肽链的氨基酸残基或小肽段组成的三维结构；（3）结合酶的活性中心除含有组成活性中心的氨基酸残基之外还含有辅基的某些化学结构；（4）酶的活性中心不是一个点、一条线或一个面，而是一个三维结构，组成活性中心部位的氨基酸可能位于同一肽链的不同部位，也可能位于不同肽链；（5）酶活性中心的氨基酸残基在一级结构上可能相距甚远，通过肽链的盘绕、折叠而在空间结构上相互靠近。3.酶的催化机制：（参照课本详述p216-217）（1）底物与酶的接近与定向效应；（2）酶加速化学反应：邻近效应与轨道定向学说；共价催化；底物构象改变学说；酸碱催化；微环境催化。4. 酶促反应在开始时速率较大

3、，一定时间后，由于反应物浓度逐渐增加，反应速率渐渐下降，最后完全停止。如果底物浓度相当大，而PH及温度又保持恒定，则在反应初期的一定短时间内，酶的反应速率尚不受反应产物的影响，可以保持不变，故测酶的反应速率一般只测反应开始后的初速。5.酶浓度、底物浓度、PH、温度、激活剂、抑制剂、反应产物。（参照课本详述p221-228）6.（1）抑制作用：由于酶的必需基团或活性中心化学性质的改变引起的酶活力降低或丧失。（2）抑制作用分类：主要分为可逆和不可逆抑制两种，可逆抑制又分为竞争性抑制、非竞争性抑制、反竞争性抑制。（3）各类抑制作用特点：不可逆抑制：酶（E）与抑制剂（I）的结合是不可逆的，通常以牢固的

4、共价键与酶蛋白中心必需基团结合使酶活力丧失。这种结合一旦发生，不能用稀释或透析的方法去除抑制剂而使酶活力恢复。可逆抑制：酶与抑制剂以非共价键可逆结合，EI的解离很快，用透析方法可除去抑制剂，酶活力可以恢复。竞争性抑制：抑制剂的结构与底物结构相似，共同竞争同一酶的活性中心，抑制程度强弱取决于抑制剂浓度和底物浓度的相对比例。竞争性抑制可用增加底物浓度以减低或减除抑制剂的影响。动力学参数Km值增加，Vmax不变。非竞争性抑制：抑制剂与酶活性外的必需基团结合，不影响酶与底物的结合，酶与底物的结合也不影响与抑制剂的结合。抑制程度的大小决定与抑制剂的浓度。动力学参数Km值不变，Vmax降低。反竞争性抑制：

5、抑制剂仅与酶和底物形成的中间产物(ES)结合，生成三者复合物，不能解离出产物，增加S反而抑制作用越强。动力学参数Km值减小，Vmax降低。7. 酶活力也称酶活性，酶所催化化学反应的速率。表示方法：（1） 酶活力单位：规定条件下每分钟催化一微摩尔底物转化的酶量为一个酶单位（IU）；最适条件下，每分钟内转化1摩尔底物所需的酶量（Kat）。（2） 酶的比活力：每毫克蛋白质所含的酶活力单位数（U/mg蛋白质），酶的比活力说明酶的纯度。（3） 酶的转换数：酶被底物饱和时，每分子酶在单位时间内转换底物的分子数。8.酶：是生物体系的催化剂，受多种因素调节控制，具有高效的催化活性和专一性。与一般的无机催化剂相

6、比，具有以下特点：（1）极高的催化效率；（2）高度的专一性（特异性）；（3）催化活性在体内受到调控；（4）酶不稳定，容易失去它的催化活性；（5）酶的催化活性与辅酶、辅基和金属离子有关。9.酶分类：氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂和酶、异构酶、连接酶参照课本详述p19410.全酶、辅酶、调节酶等的定义参考教材。11.别构酶定义、特性（结构、性质）、生化功用（别构效应）p22912.Km意义：酶促反应速度达到最大反应速度一半时所对应的底物浓度，是酶的特征常数之一。说明的问题：（1） Km不是ES的单独解离常数，而是ES在参加酶促反应中整个复杂化学平衡的解离常数，因为在一种酶促反应中，不是只有一种中间

7、产物ES生成，而可能有一系列ES生成。Km代表整个反应中底物浓度与反应速率的关系；（2） 严格条件下，不同酶有不同的Km值，因为它是酶的重要物理常数，可通过测定Km值鉴定不同的酶类，Km值受底物、PH、温度和离子强度的影响；（3） 一种酶也可以作用于几种底物，就有几个不同的Km值，其中Km值最小的底物称为该酶的最适底物；（4） 当速率常数K2比K3大很多时，Km表示E与S的亲和力。Km值高表示E与S 的亲和力弱，Km值低时表示亲和力强。13.米氏方程推导见教材第一题估计值，不需要双倒数作图。生物膜作业1.细胞膜结构：薄层状，只有几个分子厚，是液态的活动结构, 具有脂质双层结构，是流动镶嵌模型。

8、细胞膜具有脂质双层结构，脂质分子排列成双层薄膜，约5nm厚，在脂质双层内外镶嵌着蛋白质分子，有的在内表面，有的深埋在脂质双层中或贯穿脂质双层，糖蛋白和糖脂的糖基支链一般伸出外表面，膜蛋白在内外两侧分布不对称，疏水的膜蛋白嵌入不连续的脂质双层中，在一定水平上移动，称流动镶嵌模型。2.细胞膜功能：(1)保护功能：细胞质膜是有机屏障，保护细胞不受或少受外界环境因素改变的影响；(2)转运功能：控制各种物质进出细胞膜的过程；(3)信息传递：高等动物神经冲动的传导和生物遗传信息的传递需要细胞膜才能完成；(4)能量转换：能量转换的主要形式通过氧化磷酸化，真核细胞发生于线粒体膜，原核细胞发生于细胞质膜；(5)

9、免疫功能：细胞膜上有专一性抗原受体，激活后引起细胞产生相应抗体；(6)运动功能：某些细胞和生物的运动与细胞膜有关。3.细胞质内细胞器及其功能：细胞核、内质网、微粒体与微体、线粒体、核糖体、高尔基体、溶酶体、叶绿体（功能参见教材319-321）维生素化学1. 维生素A、D、E、K的功能（1） 维生素A：维持上皮组织的健康及正常视觉（p242 、）（2） 维生素D：调节钙、磷代谢，维持血液钙、磷浓度正常，从而促进钙化，是牙齿、骨骼正常发育；增加血钙；促进血液凝固剂维持神经肌肉正常敏感性等作用。（3） 维生素E:与动物生殖有关，维持骨骼肌、心肌、平滑肌和周围血管的正常功能，防止肌肉萎缩；维生素E的抗

10、氧化作用于营养性贫血也有关；强抗氧化作用能保护不饱和脂肪酸及自由基，维护细胞的完整和功能，抗衰老。（4） 维生素K：促进血液凝固；在氧化磷酸化中作为电子受体。2. 维生素B族与辅酶的关系：（1） B1与TPP（p250）（2） B2与FMN、FAD（p251）（3） B3与辅酶A（p252）（4） 维生素PP和NAD、NADP （p253）（5） B6和PLP、PMP（p254）（6） 生物素与羧化辅酶(p256)（7） 叶酸与四氢叶酸（p257）（8） B12与辅酶（p260）糖代谢1.3. 激素调节糖原的分解与合成：主要通过cAMP与cGMP来调节。（1）肾上腺素和胰高血糖素促进糖原分解，

11、与靶细胞膜上的受体结合活化了G蛋白，然后活化了腺苷酸环化酶，使ATP转化为cAMP，而cAMP又使蛋白激酶和磷酸化激酶活化，在ATP协助下使无活性的二聚体磷酸化酶b变成活性的四聚体磷酸化酶a，促进糖原磷酸解，最终分解为葡萄糖；（2）肾上腺素一方面通过专一的受体和G蛋白刺激腺苷酸环化酶是ATP转化为cAMP，另一方面通过反馈效应调节糖原合成；（3）cGMP浓度升高会促进糖原合成，通过与cAMP相互制约，调节糖代谢。4. 糖酵解和糖异生两条反向途径的协调控制：在反向途径中均由酶的作用来控制。糖酵解受到己糖激酶、果糖磷酸激酶和丙酮酸激酶控制。（参照教材p377详述）糖异生过程受葡糖-6-磷酸激酶、果

12、糖-1,6-二磷酸激酶、丙酮酸羧化酶、烯醇丙酮酸磷酸羧激酶控制。（参照教材p378详述）5. TCA循环的关键酶和关键步骤：柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶、-酮戊二酸脱氢酶复合物（关键步骤参见教材p349、p351）脂代谢2.比较脂酸的合成和氧化：（1）发生位置：脂肪酸合成发生于胞质溶胶，脂肪酸-氧化发生于线粒体；（2）反应过程：脂肪酸合成有三羧酸转运机制，它是运送乙酰-CoA；脂肪酸氧化以-氧化为主，脂肪酸-氧化有肉碱载体系统，它是运送脂酰-CoA；脂肪酸合成时，是从分子的甲基端开始到羧基为止，即羧基是最后形成的；脂肪酸降解则持相反的方向，羧基的离去开始于第一步；脂肪酸合成由还原途径构成，需要有

13、NADPH参与，脂肪酸降解则由氧化途径构成，需要有FAD和NAD+参与；脂肪酸合成中，脂肪链获取2碳单位而得到延伸，脂肪酸-氧化则是使乙酰-CoA形式的2碳单位降解，以实现脂肪链的缩短。（3）酰基的载体：脂肪酸合成的载体为ACP，脂肪酸-氧化的载体为辅酶A。蛋白质降解与氨基酸1. 细胞内蛋白质降解途径：（参照教材详述p422）（1） 溶酶体的蛋白质降解途径；（2） 泛素介导的蛋白质降解途径。2. 尿素循环及反应部位：（可参照教材p431图，画图也可）尿素循环的全过程可分为几个阶段：（1）二氧化碳和氮气与鸟氨酸作用生成瓜氨酸（2）瓜氨酸与天冬氨酸作用生成精氨酸（3）精氨酸被精氨酸水解酶水解后放出尿素，并形成鸟氨酸循环。具体如下：（1）氨甲酰磷酸的合成 有脱氢和脱酰胺释放出的氨在ATP、Mg2+存在的条件下与活性二氧化碳结合形成氨甲酰磷酸；（2）瓜氨酸的合成 氨甲酰磷酸在有Mg2+的存在下与鸟氨酸结合生成瓜氨酸；（3）精氨基琥珀酸中间物的生成 瓜氨酸与天冬氨酸作用形成一种中间产物，反应消耗了两个高能磷酸键；（4）精氨酸的合成 精氨基琥珀酸经裂解酶分裂成精氨酸和延胡索