第四部分酶催化反应作业修改汇总.doc

第四章 酶催化反应 1. 酶分子的组成如何?酶分子结构有什么特征?(作者:许雨晴,邱玉龙,冯淑娟) 2. 酶为什么具有催化功能?(作者:尤磊) 3. 酶催化剂为什么具有高活性和高选择性?酶的活性和选择性受什么因素影响?(作者:张兵兵,王发龙,贾佑顺) 4. 举例说明酶的酸碱催化机理(作者:王勤为,林志远) 5. 举例说明酶的氧化还原催化机理(作者:魏慧丹,赵彦勇,刘赛赛) 6. 导致酶失活的因素有哪些?说明原因(作者:庄巍,夏兆博, 莫春燕) 1:酶分子的组成如何?酶分子结构有什么特征? 答案一: (1) 根据酶的组成成份,可分单纯酶和结合酶两类: 单纯酶(simple enzyme):基本组成单位仅为氨基酸的一类酶? 结合酶(conjugated enzyme):也称全酶(holoenzyme),由酶蛋白(apoenzyme和辅因子(cofactor)构成 (2) 酶的结构特征有以下几点: 1 根据酶分子的结构特点将酶分为三类: ①单体酶—具有三级结构 a. 一条多肽链 b. 如催化水解反应胰蛋白酶 ②寡聚酶—具有四级结构 a. 由二个甚至多个亚基组成 b. 亚基间通过疏水作用力(二聚体)(四聚体) ③多酶体系 a. 由几种酶嵌合形成的复合体 b. 有利于一系列反应的连续进行 c. 相对分子质量很大 2 单体酶—在30000~60000之间,且40000左右较为集中,约占11%A由307个氨基酸殘基组成,相对分子质量为34600 寡聚酶—至少是单体加倍,多者数万几十万乃至数百万,二聚体约占36%四聚体约占33%乳酸脱氢酶亚基相对分子质量为35000,酶相对分子质量为150000 3?氨基酸组成和排列顺序与酶催化活性的关系 酶功能相近—氨基酸组成相近—氨基酸排列顺序相近(存在大量同源序列,尤其催化活性部位),一般是在远离活性部位的地方 4?氨基酸的空间分布 酶的内核(活性中心)—疏水性氨基酸居多 酶的表面—亲水性氨基酸占优势,赋予酶的水溶性特点 5?酶分子的柔顺性—酶在水溶液中通常以多种构象存在 无水状态—相对刚性(一种“锁定”构象) 有水状态—由“刚”向“柔”转化 水作为一种极性和高介电常数的物质,像润滑剂一样,加到无水的酶中以后,就使酶由“刚”向“柔”转化,酶在与其底物相遇时,才可能发生专一性结合,并催化底物转变成产物 答案二; 答:根据酶的组成成份,可分单纯酶和结合酶两类 单纯酶(simple enzyme)是基本组成单位仅为氨基酸的一类酶结合酶(conjugated enzyme)的催化活性,除蛋白质部分(酶蛋白apoenzyme)外,还需要非蛋白质的物质,即所谓酶的辅助因子(cofactors),两者结合成的复合物称作全酶(holoenzyme),也可以是小分子有机化合物K+?Na+?Mg2+?Cu2+?(或Cu+)Zn2+和Fe2+(或Fe3+)等;或者是连接底物和酶分子的桥梁;或者在稳定酶蛋白分子构象方面所必需,其主要作用是在反应中传递电子,常可按其与酶蛋白结合的紧密程度不同分成辅酶和辅基两大类(coenzyme)与酶蛋白结合疏松,可以用透析或超滤方法除去;辅基(prosthetic group)与酶蛋白结合紧密,不易用透析或超滤方法除去,辅酶和辅基的差别仅仅是它们与酶蛋白结合的牢固程度不同,而无严格的界限酶分子的结构特征1?酶蛋白质一般具有球状外貌 根据酶蛋白分子的结构特点将酶分为三类:①单体酶——具有三级结构 一条多肽链b. 如催化水解反应胰蛋白酶②寡聚酶——具有四级结构 a. 由二个甚至多个亚基组成 b. 亚基间通过疏水作用力(二聚体)(四聚体)③多酶体系 a. 由几种酶嵌合形成的复合体 b. 有利于一系列反应的连续进行 c. 相对分子质量很大 酶的相对分子质量 单体酶——在30000~60000之间,且40000左右较为集中,约占11%A由307个氨基酸殘基组成,相对分子质量为34600 寡聚酶——至少是单体加倍,多者数万,二聚体约占36%33%?如乳酸脱氢酶亚基相对分子质量为35000,酶相对分子质量为150000氨基酸组成和排列顺序与酶催化活性的关系酶功能相近——氨基酸组成相近——氨基酸排列顺序相近(存在大量同源序列,尤其催化活性部位) 序列之间的差异,一般是在远离活性部位的地方氨基酸的空间分布酶的内核(活性中心)——疏水性氨基酸居多 酶的表面——亲水性氨基酸占优势,赋予酶的水溶性特点5?酶分子的柔顺性——酶在水溶液中通常以多种构象存在 无水状态——相对刚性(一种“锁定”构象) 有水状态——由“刚”向“柔”转化 水作为一种极性和高介电常数的物质,像润滑剂一样,加到无水的酶中以后,就使酶由“刚”向“柔”转化,酶在与其底物相遇时,才可能发生专一性结合,并催化底物转