一、名词解释
1、全酶(holoenzyme)
从化学组成来看酶可分为单纯蛋白质和缀合蛋白质两类。属于缀合蛋白质的酶类,除了蛋白质外,还要结合一些对热稳定的非蛋白质小分子物质或金属离子,前者称为脱辅酶,后者称为辅因子,脱辅酶与辅因子结合后所形成的复合物称为"全酶",即全酶=脱辅酶+辅因子。
2、辅因子(cofactor)
酶的辅因子包括金属离子及有机化合物,根据它们与脱辅酶结合的松紧程度不同,可分为两类,即辅酶和辅基。通常辅酶是指与脱辅酶结合比较松弛的小分子有机物质,通过透析方法可以除去,如辅酶Ⅰ和辅酶Ⅱ等。辅基是以共价键和脱辅酶结合,不能通过透析除去,需要经过一定的化学处理才能与蛋白分开,如细胞色素氧化酶中的铁卟啉,丙酮酸氧化酶中的黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD),都属于辅基。
3、辅基(prosthetic group)
酶的辅因子,包括金属离子及有机化合物,根据它们与脱辅酶结合的松紧程度不同,可分为两类,即辅酶和辅基。辅基是以共价键和脱辅酶结合,不能通过透析除去,需要经过一定的化学处理才能与蛋白分开,如细胞色素氧化酶中的铁卟啉,丙酮酸氧化酶中的黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD),都属于辅基。具有催化活性的酶,包括所有的必需的亚基、辅基和其它的辅助因子。
4、辅酶(coenzyme)
酶的辅因子包括金属离子及有机化合物,根据它们与脱辅酶结合的松紧程度不同,可分为两类,即辅酶和辅基。通常辅酶是指与脱辅酶结合比较松弛的小分子有机物质,通过透析方法可以除去,如辅酶Ⅰ和辅酶Ⅱ等。
5、单体酶(monomeric enzyme)
一般是由一条肽链组成,例如,牛胰核糖核酸酶、溶菌酶、羧肽酶A 等,但有的单体酶是由多条肽链组成,如胰凝乳蛋白酶是由3条肽链组成,肽链间二硫键相连构成一个共价整体。有些单体酶虽然只有一条肽链,但具有多种功能,称为多功能酶。
7、多酶复合物(multienzyme complex)
是由几种酶靠非共价键彼此嵌合而成。所有反应依次连接,有利于一系列反应的连续进行。这类多酶复合物相对分子质量很高,例如,脂肪酸合酶复合物、丙酮酸脱氢酶复合体。
8、核酶(ribozyme)
具有催化活性的RNA,即化学本质是核糖核酸(RNA),却具有酶的催化功能。属于生物催化剂,可降解特异的mRNA序列。核酶可通过催化靶位点RNA链中磷酸二酯键的断裂,特异性地剪切底物RNA分子。
9、诱导契合学说(induced-fit hypothesis)
酶分子是高柔性的动态构象分子,当酶分子与底物分子接近时,酶蛋白受底物分子诱导,其构象发生有利于底物结合的变化,酶与底物在此基础上互补契合进行反应。
10、立体异构专一性(Stereospecificity)
当一个反应中,互为立体异构体的反应物分别生成立体特征不同的产物时,此反应具有立体异构专一性。酶的立体异构专一性是一种普遍的现象。 立体异构专一性分为旋光异构专一性和几何异构专一性,旋光异构专一性指当底物具有旋光异构体时,酶只作用于其中一种;几何异构专一性指对于底物的几何构型有严格要求,含有双键的化合物具有顺反异构,酶只作用于其中一种。
二、问答题
酶作为生物催化剂的特点。
1、酶易失活:酶是由细胞产生的生物大分子,一切可使生物大分子变性的因素都可使酶失去催化活性。酶催化的反应一般是在较温和、常温、常压、接近中性酸碱条件下进行;
2、酶具有很高的催化效率:酶催化反应的反应速率比非催化反应高108—1020倍,比非生物催化剂高107—1013倍;
3、酶具有高度专一性:酶对催化底物和催化反应有严格选择性。酶一般只能作用于一种或一类底物,催化一种或一类反应。该选择性通过酶与底物之间相互作用或基于结构互补的分子识别实现;
4、酶活性受到调节和控制:受到酶的浓度、激素、反馈抑制和抑制剂、激活剂等因素的调节。
5、反应条件温和.且反应条件敏感易失活。
6、许多酶的活性还需要辅助因子的存在。
试简述金属离子作为辅助因子在全酶中的作用。
答:1、酶的辅因子包括金属离子及有机化合物,根据它们与脱辅酶结合的松紧程度不同,可分为两类,即辅酶和辅基。通常辅酶是指与脱辅酶结合比较松弛的小分子有机物质,通过透析方法可以除去,如辅酶Ⅰ和辅酶Ⅱ等。辅基是以共价键和脱辅酶结合,不能通过透析除去,需要经过一定的化学处理才能与蛋白分开,如细胞色素氧化酶中的铁卟啉,丙酮酸氧化酶中的黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD),都属于辅基。具有催化活性的酶,包括所有的必需的亚基、辅基和其它的辅助因子。酶蛋白与辅助因子结合后所形成的复合物。
2、金属离子作用:
①作为酶活性中心的催化基团参与反应传递电子;
②作为连接酶,酶与底物的桥梁,便于酶对底物的作用;
③稳定酶分子的空间构象;
④中和阴离子降低反应的静电斥力。小分子有机物主要参与酶的催化过程,在反应中传递电子、质子和一些基团。