2023年生物化学小测验09测验二超详细解析超详细解析答案.pdf

药学院 09 级本科生“生物化学”测验（二）(酶；维生素与辅酶；核酸的化学)2010.11.3 上午 考试方式：开卷，独立完成 姓名：学号：成绩：1.下面有关酶的特点，哪个叙述是错误的？试阐述理由（10 分）。A.酶的催化特性不仅取决于其一级结构，而且取决于它的高级结构；B.酶具有高效催化一个反应的能力，其主要原因是它大大降低了反应的活化能；C.酶对催化的底物具有高度的立体选择性，但它不能识别一个前手性中心；D.酶对催化的底物具有高度的立体选择性，它能识别一个前手性中心；答：叙述错误的是 C。由于酶的活性部位与底物的结合是多个位点的识别和结合，因此酶能够识别底物的前手性中心，具有高度的立体选择性。2.如果降低介质的离子强度会对双螺旋 DNA 的熔点（Tm）有何影响？如果向介质中加入少量的乙醇呢？请简要说明理由。（15 分）答：如果降低介质的离子强度，就将减少对双螺旋 DNA 磷酸骨架负电荷的中和（掩盖），加大带负电荷的磷酸基的排斥，其结果会降低 DNA 的熔点。如果向介质中加入少量的乙醇，由于乙醇的极性小于水，势必会减弱稳定双螺旋 DNA 的疏水作用力，因而同样会降低 DNA 的熔点。3.试总结 RNA 和 DNA 在理化性质上的不同，并从结构角度解释不同的原因。（20 分）答：性质 不同之处 原因 酸性 RNA 的等电点 2-2.5；DNA 的等电点 4-4.5 RNA 分子中核糖 2 位上的羟基通过与磷上的氧原子形成氢键提高了磷酸酯基的酸性。热稳定性 DNA 要比 RNA 稳定 DNA 通过氢键和碱基堆积作用形成紧密的二级结构，提高了热稳定。碱稳定性 DNA 要比 RNA 稳定 RNA 分子中核糖 2 位上的羟基通过邻基参与，加速了碱水解反应。4.琥珀酸脱氢酶是一个以 FAD 作为辅基的酶，它催化琥珀酸的氧化形成延胡索酸，请回答：1）FAD 是以何种维生素为前体合成的？（5 分）2）用化学反应式简要说明 FAD 作为辅基，在酶催化反应中的作用。（15 分）答：1）合成 FAD 的前体维生素是核黄素。2）FAD 通过自身的氧化还原反应，起传递电子和质子的作用 5.HIV-1有一关键的蛋白酶，分子量为 21.5 kD。该酶催化水解的底物为一七肽，已知该水解反应的 Kcat=1000 s-1,Km=0.075 M，1）计算当该蛋白酶的用量为 0.2 mg/mL 时，催化底物水解的最大反应速率。（5 分）2）计算底物浓度为 0.15 M 时反应的初速率。（5 分）3）当七肽中的CONH被CH2NH替换，所获得的衍生物不能被酶水解断裂，而是一种抑制剂。如果酶促反应条件与上述 1）相同，但同时存在 2.5 M 的这种抑制剂，测得 Vmax为 9.3 10-3 M/s。请推断这种抑制剂的抑制作用类型。（10 分）答：1)Kcat=Vmax/Et Vmax=Kcat Et=1000 (0.2/21500)=9.3 10-3(M/s)2)v=(Vmax S)/(Km+S)=(9.3 10-3 0.15)/(0.075+0.15)=6.2 10-3(M/s)3)根据抑制剂存在时，同样可达到无抑制剂时的最大反应速率，因而可以推断该抑制剂为竞争性抑制剂，这也可由抑制剂与底物结构类似这一点得到印证。6.某酶的催化机制为共价催化，经研究发现，该酶活性中心的 Cys 对酶活性是必需的，其 pKa值为 8。当将与 Cys 邻近的一个氨基酸残基置换后，发现 Cys 的 pKa值升高到 10。试问：这种置换对酶促反应的速率有何影响？为什么？（15 分钟）答：这种置换将会降低酶促反应的速率。根据共价催化反应机理，半胱氨酸残基中的巯基应该是作为亲核进攻基团实施催化反应，巯基负离子（S-）的亲核性显然比SH 强。当 Cys 的 pKa值升高到 10 后，说明酸性降低，在生理条件下更难解离为巯基负离子，因此会导致反应速率的降低。化一个反应的能力其主要原因是它大大降低了反应的活化能酶对催化的底物具有高度的立体选择性但它不能识别一个底物的结合是多个位点的识别和结合因此酶能够识别底物的前手性中心具有高度的立体选择性如果降低介质的离子强少对双螺旋磷酸骨架负电荷的中和掩盖加大带负电荷的磷酸基的排斥其结果会降低的熔点如果向介质中加入少量的乙