陕师大生物化学考研真题答案 .pdf

陕西师范大学生物化学答案解析 1.简述蛋白质胶体溶液的稳定因素。 答：A.蛋白质的水溶液是一种比较稳定的亲水胶体,这是因为蛋白质颗粒表面带有许多 极性基团,如一NH 、-COOH、-OH、-SH、CONH 等,和水具有高度亲和性,当水与蛋白质相遇时, 2 2 就很容易被蛋白质吸引,在蛋白质颗粒外面形成一层水膜(又称水化层)。水膜的存在使蛋自 质分子不会聚集成大颗粒,因此蛋白质在水溶液中比较稳定而不易沉淀。 B.另一个原因是同一种蛋白质分子在非等电状态时带有相同电荷,使蛋白质颗粒之间相 互排斥，不致互相凝集沉淀。 2.概述酶催化的作用机制。（使酶具有高催化效率的因素）。 ①邻近效应与定向效应 邻近( approximation)效应指酶与底物结合以后，使原来游离的底物集中于酶的活性 部位,从而减小底物之间或底物与酶的催化基团之间的距离,使反应更容易进行，在酶的作 用下,酶活性部位的底物浓度将远远超过整个溶液体系中底物的平均浓度。 定向( orientation.)效应指底物的反应基团之间、酶的催化基团与底物的反应基团之 间的正确定位与取向所产生的增进反应速率的效应。所谓正确定位与取向,指的是两个发生 作用的化学基团以最有利于化学反应进行的距离和角度分布,化学基团的正确定位与取向通 过限制化学基团的自由度,拉近化学基团之间的距离,调整化学基团之间的角度,使化学基团 能够更有效地相互作用,从而提高了反应速率。 ②促进底物过渡态形成的非共价作用 当酶与底物结合后,酶与底物之间的非共价作用(如氢键、疏水相互作用等)可以使底物 分子围绕其敏感键发生形变( distortion),从而促进底物过渡态的形成,反应活化能被降低, 反应速率得以加快。在底物发生形变的同时,酶活性部位的构象也在底物的影响作用下发生 改变,二者的形变导致酶与底物更好地结合,形成一个互相契合的酶一底物复合物,并使酶能 更好地作用于底物。酶与底物过渡态的亲和力要远大于酶与底物或产物的亲和力 这一原理 已经被人们的科研与生产实践所证明, 例子：例如制备抗体酶的时候,所使用的半抗原不是底物类似物,而是底物过渡态类似物, 原因在于只有用底物过渡态类似物做半抗原,诱导出的抗体酶活性部位的构象才最有可能与 底物过渡态互补,从而具有催化活性。 ③酸碱催化 酸碱催化(acid- base catalysis)指催化剂通过向反应物提供质子或从反应物接受质 子,从而稳定过渡态,降低反应活化能,加速反应的一类催化机制。酸碱催化可分为狭义的酸 碱催化和广义的酸碱催化,狭义的酸碱催化指水溶液中通过质子和氢氧根离子进行的催化; 广义的酸碱催化指通过质子、氢氧根离子以及其他能提供质子或接受质子的物质进行的催 化。 在生理条件下,因质子和氢氧根离子的浓度太低,因此生物体内的反应以广义的酸碱催 化为主,由酶活性部位的一些功能基团来完成提供质子或接受质子的任务,这些功能基团包 括谷氨酸/天冬氨酸残基侧链的羧基，赖氨酸残基侧链的（氨基)，精氨酸残基侧链的胍基、 组氨酸残基侧链的咪唑基等,这些侧链基团能在接近中性pH 的生理条件下,作为催化性的质 子供体或受体,参与酸碱催化作用。 有代表性的是组氨酸,其咪唑基的pK值约为6，在生理条件下以酸碱各半的形式存在, 这表明咪唑基即可作为质子供体,又可作为质子受体在酶反应中发挥催化作用,同时咪唑基 接受质子和供出质子的速率相当大,由于咪唑基具有这种特点,因此组氨酸残基虽然在酶分 子中含量很少,但在酶的催化功能中占据重要地位。 1 陕西师范大学生物化学答案解析 ④共价催化 共价催化( covalent catalysis)指催化剂通过与底物形成相对不稳定的共价中间复合 物,改变了反应历程,由于新历程所需活化能更低,因此反应速率得以提高。其具体机制分亲 核催化与亲电催化两种,亲核催化指催化剂作为提供电子的亲核试剂攻击反应物的缺电子 中心，与反应物形成共价中间复合物;亲电催化指催化剂作为吸取电子的亲电试剂攻击反应 物的负电中心，与之形成共价中间复合物。 酶中参与共价催化的基团主要包括组氨酸残基侧链的咪唑基、半胱氨酸残基侧链的巯基， 丝氨酸残基侧链的羟基等,它们一般作为亲核试剂攻击底物的缺电子中心,形成共价中间复 合物。