甘肃农业大学研究生生物化学复习题(2)
本站小编 甘肃农业大学/2015-07-08
3、酶活中心:可与直接底物结合,并催化底物发生反应的部位。通常只有少数氨基酸残基构成:①常见的酶活中心氨基酸残基:组氨酸的咪唑基、丝氨酸的羟基、半胱氨酸的巯基等等 ②金属离子
4、活性部位的特点:①占酶分子总体的一小部分 ②是一个三维实体(空间结构) ③与底物结合过程中活性部位会发生改变,即诱导契合
诱导契合:认为当酶与底物接近时,酶蛋白受底物分子的诱导,其构象发生改变,变得有利于与底物的结合和催化。①酶活部位位于酶分子表面的裂缝内 ②底物与酶的结合力:氢键、盐键、范德华力、疏水作用 ③活性部位具有柔性或可运动性
酶的催化机理:①邻近效应:对一个双分子反应,酶可以使两个底物结合在活性中心彼此靠近,并具有一定的取向。 ②底物变形:酶与底物结合时,不仅酶的构象改变,底物的构象也会发生变化。这种变化使底物更接近于过渡态,因此可以降低活化能。 ③酸碱催化&共价催化:酸碱的强度&提供接收质子的能力。亲电能力和亲核能力。咪唑基最有活力 ④微环境作用(疏水效应):有些酶的活性中心是一个疏水的微环境,其介电常数较低,有利于电荷之间的作用,也有利于中间物的生成和稳定。
1、酶活力 酶催化一定化学反应的能力。(酶活、比活计算可能是道简答题)
单位U:在特定条件下,1分钟内转化1微摩尔底物所需的酶量为一个活力单位(U)。温度规定为25℃,其他条件取反应的最适条件。
单位IU:在最适反应条件(温度25℃)下,每分钟内催化1微摩尔(/1mol)底物转化为产物所需的酶量定为一个酶活力单位
比活力:每毫克酶蛋白所具有的酶活力。单位是u/mg。比活越高则酶越纯
转化数:每分子酶或每个酶活性中心在单位时间内能催化的底物分子数(TN)。
酶活力测定:酶催化的反应速率可用单位时间内底物的减少量或产物的增加量来表示
2、米氏方程 V=Vmax[S]/(Km+[S])
3、Km值:当酶促反应达到最大反应速度一半时的底物浓度。单位mol/L。
意义:①可以推断多个酶促反应效率:Km小,则反应优势明显 ②在多酶促反应中,Km值&相应浓度,有助于选则最大限速酶:Km大,则限速能力强。 ③判断细胞内酶的活性是否受到底物抑制:Km《[S],则V=Vmax,即酶处于底物饱和状态,反之,则反应速度受底物浓度影响变化大。 ④可反映酶与底物的亲和力:Km大,亲和力小。多酶促反应中,Km最小的为最适底物or天然底物。
⑤可用于分析竞争抑制类型。
双倒数法作图,Km=-1/[S],纵轴斜率=1/Vmax
1、多底物反应动力学:
单-置换反应(序列反应):底物的结合和产物的释放有一定的顺序,产物不能在底物完全结合前释放
①有序反应(图例):限速步骤是E与A的结合生成AE。
②随机反应:限速步骤是反应AEB→QEP,不论A或B首先同E结合,还是Q或P首先从QEP释放都无关系。
双-置换反应(乒乓反应):酶同A的反应产物P是在酶同第二个底物B反应前释放出来,在这一过程中酶E转变为一种修饰酶形式E′,然后再同底物B反应生成第二个产物Q,并再生为未修饰的酶形式E。
抑制作用:不引起酶蛋白变性,但由于酶的必需基团化学性质的改变,而导致的酶活力的降低或丧失而称为抑制作用。(与变性作用的对比)
a、不可逆抑制:抑制剂与酶以共价键结合,导致酶活性降低或丧失,不能用透析、超滤等物理方法恢复酶活。
b、可逆抑制:抑制剂与酶以非共价键结合,导致酶活降低或丧失,能透析、超滤等用物理方法恢复酶活。
竞争性抑制:底物与其结构类似物竞争酶活部位,从而抑制酶活。:强弱取决于抑制剂和底物的相对浓度&与酶的亲和力。底物浓度增,抑制作用降。Vmax不变,Km增大。
非竞争性抑制:抑制剂和底物同时结合在酶分子的不同部位上,形成ESI三元复合物,但此三元复合物不能分解放出产物。:抑制剂与底物在酶分子上的不同部位结合。增加底物浓度,抑制作用不减弱。Vmax减小,Km不变
反竞争:酶与底物结合后,才能与抑制剂结合。:抑制剂与酶和底物的复合物结合;底物浓度增加,抑制作用增强;Km减小,Vmax减小
1、以不同抑制剂浓度,做一条初速率与酶浓度关系曲线,可区别可逆抑制与不可逆抑制。
2、重要的抑制剂:①不可逆:有机磷化合物-抑制蛋白酶及脂酶的活力;有机汞、有机砷化合物;碘乙酸、2,4-二硝基氟苯等烷基化试剂;重金属盐;氰化物、硫化物、CO;抗生素
②可逆抑制剂:磺胺影响二氢叶酸酶活性。
最适温度:在某一温度下,反应速率达到最大值时的温度。最适温度不是酶的特征物理常数,受底物种类、作用时间、pH和离子强度等因素的影响。
酶的固体状态相对于溶液中对温度的耐受力更强。
最适pH:在一定pH下,酶表现最大活力时的pH:pH影响酶分子活性部位 以及 空间结构相关基团的解离状态。过酸或过碱破坏空间结构,酶活丧失。
激活剂:凡是能提高酶活性的物质都称为激活剂,其中大部分是无机离子或简单的有机化合物。
食品加工中加酶的目的:提高品质、制造合成食品、改良风味、提高提取食品成分的效率、稳定品质、增加副产品的利用率。
同工酶:催化同一化学反应而化学组成不同的一组酶。
别构效应 : 又称为变构效应,是寡聚蛋白与配基结合改变蛋白质的构象,导致蛋白质生物活性丧失的现象。
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1、电泳:带电颗粒在电场作用下,向着与其电性相反的电极移动
a)琼脂糖凝胶电泳:以琼脂糖为支持物,以溴化乙锭为显色剂。兼有分子筛和电泳双重作用,即“电荷效应”&“分子筛效用”
电泳迁移率的影响因素:与相对分子质量对数成反比;与胶浓度成正比;与DNA的构象有关;电压;温度&碱基组成
用于DNA分析,若要用于RNA则需加入蛋白变性剂,抑制核糖核酸酶等。DNA样品可回收,得高纯度DNA。
b) 聚丙烯酰胺凝胶电泳(参比SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳定义):以聚丙烯酰胺为支持物,孔径小于琼脂糖胶,以溴化乙锭为显色剂,RNA样品可用亚甲蓝或银染显色。
迁移率决定于它所带净电荷及分子大小与形状。
可用于分析小于1000bp的DNA片段和RNA。不含核糖核酸酶(RNase),但须留心缓冲液or器皿中的。
2、PCR 原理:聚合酶链式反应,是指在DNA聚合酶催化下,以母链DNA为模板,以特定引物为延伸起点,通过变性、退火、延伸等步骤,体外复制出与母链模板DNA互补的子链DNA的过程。
3、分子杂交:
Southern:DNA杂交 :不同来源的变形DNA,若彼此间有互补部分的核苷酸,当它们在同一溶液中经热变性和退火处理时,可以得到分子间部分配对的缔合双链的过程。
操作步骤:①DNA样品经限制性内切酶降解,用琼脂糖凝胶电泳分离。 ②将胶浸泡在NaOH溶液中使之变形,转移变性DNA至硝酸纤维膜(该膜只吸附变性DNA) ③80℃,4~6h,固定DNA与膜上 ④68℃,高盐下雨放射性同位素标记的变性DNA探针杂交数小时。 ⑤洗涤,以除去为杂交的标记物 ⑥膜烘干后放射自显影
Northern:以RNA做探针,分析RNA
Western:以抗原与抗体的特异性识别为原理,用于蛋白质分析。
应用核酸杂交技术,可将极少的真核细胞基因组中的单拷贝基因钓出。
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