【正文】 60。 生物酶工程：酶學(xué)和以DNA重組技術(shù)為主的現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。（2） 固定化酶：將水溶性酶用物理或化學(xué)方法處理，使之成為不溶于水的、但仍具有酶活性的狀態(tài)。（3） 活化能：在一定溫度下1mol底物全部進(jìn)入活化狀態(tài)所需要的自由能（kj/mol）（4） 酶的轉(zhuǎn)化數(shù)：在一定條件下每秒鐘每個酶分子轉(zhuǎn)換底物的分子數(shù)。（5） 寡聚酶：由兩個以上亞基組成的酶。（6） Kat單位：在最適條件下，酶秒鐘催化1mol底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的酶量，為Kat單位。（7） 酶偶聯(lián)分析法：由于分光光度法有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，因此把一些遠(yuǎn)類沒有光吸收變化的酶反應(yīng)，可以通過與一些能引起光吸收變化的酶反映偶聯(lián)使第一個酶反映的產(chǎn)物轉(zhuǎn)變成第二個酶的具有光吸收變化的產(chǎn)物來進(jìn)行測量。（8） 誘導(dǎo)契合說：1958年Koshland提出，當(dāng)酶分子與底物分子接近時，酶蛋白受底物分子誘導(dǎo)，其構(gòu)想發(fā)生有利于底物結(jié)合的變化，酶與底物在此基礎(chǔ)上互補(bǔ)契合進(jìn)行反應(yīng)。（9） 反饋抑制：許多小分子物質(zhì)的合成是由一聯(lián)串的反應(yīng)組成的，催化此物質(zhì)生成的第一步的酶，往往被它們終端產(chǎn)物抑制。這種抑制叫反饋抑制。（10） 多酶復(fù)合體：由幾種酶靠非共價鍵彼此嵌合而成。， AgNO3，求該酶的最低相對分子質(zhì)量。（Mr:92103）在最適條件下，試計算：（1）酶的比活力。[500U/mg]（2）轉(zhuǎn)換數(shù)。[]解：（1）比活力= （2）轉(zhuǎn)換數(shù)=1247。（1106/92103106）=，其轉(zhuǎn)換數(shù)為6104min1，試計算該酶在細(xì)胞內(nèi) 濃度（假設(shè)新鮮組織含水80%，并且全部在細(xì)胞內(nèi)）。[107 mol/L]解：1/610440247。（180%103）=[107 mol/L，其相對分子質(zhì)量為120103，由6個相同亞基組成。純酶的Vmax為2800U/mg酶。它的一個活力單位規(guī)定為：在標(biāo)準(zhǔn)測定條件下，37℃、15min內(nèi)水解10μmol焦磷酸所需要的酶量。問：（1）酶mg酶在每秒鐘內(nèi)水解多少mol 底物？[105mol]。（2）每mg酶中有多少mol的活性部位（假設(shè)每個亞基上有一個活性部位）？[5108mol活性中心]。（3）酶的轉(zhuǎn)換數(shù)是多少？[622s1或622mol焦磷酸/（s?mol）酶活性中心]解：（1）280010/151/（60106）1=105 mol （2）1103/1201036=5108 mol （3）105247。1103/1201031/6=622，以酪蛋白為底物，用Folin酚比色法測定酶活力，得知每小時產(chǎn)生1500μg酪氨酸。另取2ml酶液，若以每分鐘產(chǎn)生1μg 酪氨酸的酶量為1個活力單位計算，根據(jù)以上數(shù)據(jù)，求出：（1）1ml酶液中所含蛋白質(zhì)量及活力單位。[，250U]（2）比活力。[400U/mg蛋白質(zhì)]（3）1g酶制劑的總蛋白含量及總活力。[，105U]解：（1）247。（225/25）= 1500/60247。（25/25）=250U （2）250247。=400U/mg （3）247。（125/25）1103= 103mg= 1500/60247。（25/25）247。（125/25）103=105U，用水溶解成1000ml，從中取出1ml測定淀粉酶活力。計算每g酶制劑所含淀粉酶活力單位數(shù)？[3000U]（淀粉酶活力單位定義：在最適條件下每小時分解1g淀粉的酶量稱為1個活力單位）解：60247。（1/10001）=3000U，竟測定得到下列數(shù)據(jù)：試計算比活力、百分產(chǎn)量及純化倍數(shù)。[比活力：180U/mg蛋白質(zhì)，百分產(chǎn)量：17%，純化倍數(shù)：9倍] 體積/ml 活力單位/（U/ml） 蛋白質(zhì)/（mg/ml）初提取液（NH4）2SO4鹽析 1205 200810 104解：（1）810/=180U/mg （2）8105247。（200120）100%=17% （3）180247。（200/10）=9第九章酶促反應(yīng)動力學(xué)提要酶促反應(yīng)動力學(xué)是研究酶促反應(yīng)的速率以及影響此速率各種因素的科學(xué)。它是以化學(xué)動力學(xué)為基礎(chǔ)討論底物濃度、抑制劑、pH、溫度及激活劑等因素對酶反應(yīng)速率的影響?；瘜W(xué)動力學(xué)中在研究化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)無濃度的關(guān)系時，常分為一級反應(yīng)、二級反應(yīng)及零級反應(yīng)。研究證明，酶催化過正的第一步是生成酶底物中間產(chǎn)物，MichaelisMenten該呢舉中間產(chǎn)物學(xué)說的理論推導(dǎo)出酶反應(yīng)動力學(xué)方程式，即Km、Vmax、kcat、kcat/Km。Km是酶的一個特征常數(shù)，以濃度為單位，Km有多種用途，通過直線作圖法可以得到Km及Vmax。Kcat稱為催化常數(shù)，又叫做轉(zhuǎn)換數(shù)（TN值），它的單位為s1，kcat值越大，表示酶的催化速率越高。kcat/Km常用來比較酶催化效率的參數(shù)。酶促反應(yīng)除了單底物反應(yīng)外，最常見的為雙底物反應(yīng)，按其動力學(xué)機(jī)制分為序列反應(yīng)和乒乓反應(yīng)，用動力學(xué)直線作圖法可以區(qū)分。酶促反應(yīng)速率常受抑制劑影響，根據(jù)抑制劑與酶的作用方式及抑制作用是否可逆，將抑制作用分為可逆抑制作用及不可逆抑制作用。根據(jù)可逆抑制劑與底物的關(guān)系分為競爭性抑制、非競爭性抑制及反競爭性抑制3類，可以分別推導(dǎo)出抑制作用的動力學(xué)方程。競爭性抑制可以通過增加底物濃度而解除，其動力學(xué)常數(shù)Kˊm變大，Vmax不變；非競爭性抑制Km不變，Vˊmax變小；反競爭性抑制Kˊm及Vˊmax均變小。通過動力學(xué)作圖可以區(qū)分這3種類型的可逆抑制作用?？赡嬉种苿┲凶钪匾氖歉偁幮砸种疲^度態(tài)底物類似物為強(qiáng)有力的競爭性抑制劑。不可逆抑制劑中，最有意義的為專一性Ks型及kcat型不可逆抑制劑。研究酶的抑制作用是研究酶的結(jié)構(gòu)與功能、酶的催化機(jī)制、闡明代謝途徑以及設(shè)計新藥物的重要手段。溫度、pH及激活劑都會對酶促反應(yīng)速率產(chǎn)生重要影響，酶反應(yīng)有最適溫度及最適pH，要選擇合適的激活劑。在研究酶促反應(yīng)速率及測定酶的活力時，都應(yīng)選擇酶的最適反應(yīng)條件。習(xí)題%時，在Km和[S]之間有何關(guān)系？[Km=[S]]解：根據(jù)米氏方程：V=Vmax[S]/(Km+[S])得：=Vmax[S]/(Km+[S])Km=[S]102 mol/L，當(dāng)?shù)孜镞^氧化氫濃度為100mol/L時，求在此濃度下，過氧化氫酶被底物所飽和的百分?jǐn)?shù)。[80%]解：fES=[S]/（Km+[S]）=100103/(102+100103)=80%→P測得如下數(shù)據(jù)：[S]/molL1 V/nmolL1min1106 105 104 103 102 （1） 計算Km及Vmax。[Km：105，Vmax：75 nmolL1min1]（2） 當(dāng)[S]= 5105 mol/L時，酶催化反應(yīng)的速率是多少？[ nmolL1min1]（3） 若[S]= 5105 mol/L時，酶的濃度增加一倍，此時V是多少？[100 nmolL1min1]（4） 表中的V是根據(jù)保溫10min產(chǎn)物生成量計算出來的，證明V是真正的初速率。解：（1）由米氏方程得：15=Vmax?106/ (Km+106)……① 60=Vmax?104/（Km+104）……②由①、②得：Km=105，Vmax=75 nmolL1min1（2）V=755105/（105+5105）= nmolL1min1（3）502=100 nmolL1min1（4）帶如米氏方程可驗(yàn)證。105 molL1，Vmax為22μmolL1 min1，底物濃度為2104 molL1。試計算：（1）競爭性抑制劑，（2）非競爭性抑制劑，（3）反競爭性抑制劑的濃度均為5104 molL1時的酶催化反映速率？這3中情況的Ki值都是3104 molL1，（4）上述3種情況下，抑制百分?jǐn)?shù)是多少？[（1） min1，24%；（2） min1，%；（3） min1，%]解：（1）競爭性抑制劑的米氏方程為：V=Vmax[S]/(Km(1+[I]/Ki)+[S])代入數(shù)據(jù)得：V= min1i%=（1a）100%=（1Vi/Vo）100%=24%（2）非競爭性抑制劑的米氏方程為：V=Vmax[S]/((Km+[S])(1+[I]/Ki))代入數(shù)據(jù)得：V= min1i%=（1a）100%=（1Vi/Vo）100%=%（3）反競爭性抑制劑的米氏方程：V=Vmax[S]/(Km+[S](1+[I]/Ki))代入數(shù)據(jù)得：V= min1i%=（1a）100%=（1Vi/Vo）100%=%6．今制得酶濃度相同、底物濃度不同的幾個反應(yīng)混合液，并測得反應(yīng)初速率，數(shù)據(jù)見下表。請利用“EadieHofstee”方程式，用圖解法求出Km值及Vmax值。這種作圖法與LineweaverBurk作圖法比較有何優(yōu)點(diǎn)？[Vmax=160μmolL1 min1,Km=105 molL1][S]/molL1 V/μmolL1min1104 130104 110104 89105 62105 53105 38105 32解：將米氏方程改寫成：V=VmaxKm?V/[S],以VV/[S]作圖，得一直線，其縱截距為Vmax，斜率為Km，由圖得Vmax=160μmolL1min1,Km=105 molL1優(yōu)點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)點(diǎn)相對集中于直線上，Km和Vmax測定值較準(zhǔn)確。，當(dāng)?shù)孜餄舛萚S]=Km，競爭抑制劑濃度[I]=Ki時，反應(yīng)的初速率是多少？[V=1/3Vmax]解：根據(jù)米氏方程可得：V=Vmax[S]/ (Km(1+[I]/Ki)+[S]),其中[S]=Km，[I]=KiV= VmaxKm/ (Km(1+Ki/Ki)+Km)=1/3 Vmax：（1）無抑制劑和有抑制劑的Vmax和Km值。[無抑制劑時Km=105 molL1，Vmax=50μmolL1min1，有抑制劑時：Km=105 molL1，Vmax=50μmolL1min1]（2）EI復(fù)合物的解理常數(shù)Ki。[Ki= 103molL1][S]/molL1 V/μmolL1min1 無抑制劑 有抑制劑（103 molL1）105 105 105 105 105 解：（1）無抑制劑時：V=Vmax[S]/(Km+[S])，將表中數(shù)據(jù)代入此式可得Km=105 molL1，Vmax= 對表中數(shù)據(jù)用V對[S]作圖，求Km值，可判斷有抑制劑時，Km值明顯增大，故該抑制劑應(yīng)為競爭性抑制劑。據(jù)V=Vmax[S]/(Km(1+[I]/Ki)+[S])以及Vmax不變的性質(zhì)可得，此時Vmax=，Km=105 molL1，Ki= 103molL19．同上。，求出下列參數(shù)（反應(yīng)混合物中酶量為103μmol）。（1）Km；（2）Vmax；（3）kcat/Km；(4)轉(zhuǎn)換數(shù)。[Km:5104molL1；Vmax:6μmolL1min1；kcat/Km: 2105 mol1Ls1；轉(zhuǎn)換數(shù):100s1]解：Vmax=kcat?[Et]=k3?[E]=k3?[ES]？胰凝乳蛋白酶的轉(zhuǎn)換數(shù)100s1，DNA聚合酶是15s1。（1） 胰凝乳蛋白酶結(jié)合第五比DNA聚合酶有更高的親和性。（2） 胰凝乳蛋白酶反映速率比DNA聚合酶反映速率更大。（3） 在特別的酶濃度和飽和底物水平下胰凝乳蛋白酶反應(yīng)速率比DNA聚合酶在相同條件下更低。（4） 在飽和底物水平下，兩種酶的反應(yīng)速率。，它符合MichaelisMenten動力學(xué)，其Km為1106molL1。 molL1時。試問：底物濃度分別為102molL103molL1和106molL1時的反應(yīng)初速率是多少？[1107 molL1min1，5108 molL1min1]解：∵Km=1106molL1《[S]= ∴V=Vmax=將題中數(shù)據(jù)代入米氏方程：V=Vmax[S]/(Km+[S])得：設(shè)[S]=xKmV=Vmax?xKm/((x+1)Km)=x