2008年國家執(zhí)業(yè)助理醫(yī)師生物化學(xué)復(fù)習(xí)資料（二）

2008年國家執(zhí)業(yè)助理醫(yī)師（生物化學(xué)部分）
酶和維生素

一、主要內(nèi)容
（三）酶
1．概述
（1）概念（2）酶促反應(yīng)的特點
2．酶的結(jié)構(gòu)與功能
（1）分子組成（2）活性中心與必需基團（3）酶原與酶原的激活（4）同工酶
3．影響酶促反應(yīng)速度的因素
（1）酶濃度（2）底物濃度（3）溫度（4）酸堿度（5）激活劑（6）抑制劑
（四）維生素
1．脂溶性維生素
（1）維生素A的生理功能及缺乏癥（2）維生素D的生理功能及缺乏癥（3）維生素E的生理功能
2．水溶性維生素
（1）維生素B1的生理功能及缺乏癥（2）維生素B2的生理功能及缺乏癥
（3）維生素PP的生理功能及缺乏癥（4）維生素B6的生理功能
（5）維生素B1與B2、葉酸的生理功能及缺乏癥（6）維生素C的生理功能及缺乏癥

二、內(nèi)容講解
（三）酶
同學(xué)們應(yīng)重點掌握：1．概述（1）概念（2）酶促反應(yīng)的特點
2．酶的結(jié)構(gòu)與功能（1）分子組成（2）活性中心與必需基團（3）酶原與酶原的激活（4）同工酶
3．影響酶促反應(yīng)速度的因素
（1）酶濃度（2）底物濃度（3）溫度（4）酸堿度（5）激活劑（6）抑制劑

1．概述
（1）酶的概念
酶是活細(xì)胞合成的具有催化功能的蛋白質(zhì)，也稱生物催化劑。酶所催化的反應(yīng)稱為酶促反應(yīng)。在酶促反應(yīng)中被酶催化的物質(zhì)稱為底物。反應(yīng)的生成物稱為產(chǎn)物。酶的催化能力稱為酶的活性。酶失去催化能力稱為酶的失活。
（2）酶促反應(yīng)的特點
①高度催化效率
酶的催化效率比無催化劑的反應(yīng)效率高108~1020加倍，比一般催化劑高106~1012倍。酶之所以有高度的催化效率，是因為酶能顯著降低反應(yīng)所需的活化能。
②高度特異性環(huán)球網(wǎng)校整理
一種酶只作用于一種或一類化合物，發(fā)生一定的化學(xué)反應(yīng)，生成一定的產(chǎn)物，稱為酶的特異性(專一性)。各種酶的特異性在程度上又有很大差異，又可分為絕對特異性、相對特異性和立體異構(gòu)特異性。
③高度不穩(wěn)定性
酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，對能使蛋白質(zhì)變性的因素都非常敏感，從而導(dǎo)致活性降低或喪失。
2．酶的結(jié)構(gòu)與功能

（1）酶的分子組成
①單純酶：這類酶完全由氨基酸組成，其活性由蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)決定。
②結(jié)合酶：這類酶由蛋白質(zhì)和非蛋白質(zhì)兩部分組成，蛋白質(zhì)部分稱為酶蛋白，非蛋白質(zhì)部分稱為輔助因子。結(jié)合酶(全酶)=酶蛋白+輔助因子。
酶蛋白與輔助因子單獨存在時均無活性，只有兩者結(jié)合組成全酶才有催化活性。決定結(jié)合酶特異性的是酶蛋白，而輔助因子起接受或供給電子、原子或化學(xué)基團的作用。
輔助因子有兩類：一類是無機金屬離子；另一類是小分子有機化合物，其中多數(shù)是B族維生素或B族維生素的衍生物。
根據(jù)輔助因子與酶蛋白結(jié)合的牢固程度把輔助因子又分為輔酶或輔基。與酶蛋白結(jié)合牢固，不能用透析等簡單物理化學(xué)方法使之分開的稱為輔基，而輔酶與酶蛋白結(jié)合疏松，用透析法易于使兩者分離。
（2）酶的活性中心與必需基團環(huán)球網(wǎng)校整理
①酶的必需基團：酶分子中與酶活性有關(guān)的基團稱為酶的必需基團。
②酶的活性中心：是指酶分子中具有一定空間結(jié)構(gòu)的、能將底物轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物的區(qū)域。它是酶起催化作用的關(guān)鍵部位，由必需基團構(gòu)成。
必需基團按其功能分為兩種：一種是結(jié)合基團，其作用是與底物結(jié)合，使底物與酶結(jié)合形成復(fù)合物；另一種是催化基團，其作用是影響底物中某些化學(xué)鍵的穩(wěn)定性，催化底物發(fā)生化學(xué)變化，使之轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物。還有些必需基團在活性中心以外部位，維持酶的空間結(jié)構(gòu)，有利于活性中心的形成，稱之活性中心外必需基團。
（3）酶原與酶原的激活
①酶原：某些酶在細(xì)胞內(nèi)合成或初分泌時，沒有催化活性，這種無活性的酶的前體稱為酶原。
②酶原的激活：酶原在一定條件下，可轉(zhuǎn)化成有活性的酶，此過程稱為酶原的激活。酶原激活過程實際上也就是酶的活性中心暴露或形成的過程。
③酶原激活的生理意義
一是避免細(xì)胞產(chǎn)生的蛋白酶對細(xì)胞進行自身消化。二是使酶被運輸至特定部位和環(huán)境中發(fā)揮作用，保證體內(nèi)代謝的正常進行。
（4）同工酶
①概念：同工酶是指催化同一化學(xué)反應(yīng)，但酶蛋白的分子結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)及免疫特性等不同的一組酶。
②乳酸脫氫酶（LDH）
LDH是由H亞基和M亞基組成的四聚體。這兩種亞基以不同的比例組成五種同工酶即LDH1(H4)、LDH2(H3M)、LDH3（H2M2）、LDH4（HM3）、LDH5（M4）五種LDH同工酶在各組織中的分布和含量有很大的差異，從而形成各組織特有的同工酶譜。
3．影響酶促反應(yīng)速度的因素
（1）酶濃度的影響
在最適條件和底物(S)濃度足夠大時，酶促反應(yīng)速度與酶濃度成正比。
（2）底物濃度的影響環(huán)球網(wǎng)校整理
在酶濃度及其他條件不變的情況下，底物濃度與反應(yīng)速度的相互關(guān)系，可用矩形雙曲線表示。
（3）溫度的影響
在一定范圍內(nèi)(0~40℃)，酶促反應(yīng)速度隨溫度升高而加快。但由于酶是蛋白質(zhì)，當(dāng)溫度升高到一定范圍后，酶可發(fā)生變性，而降低催化活性。酶促反應(yīng)速度達最大時的溫度稱為酶的最適溫度。多數(shù)酶最適溫度為37~40℃。低溫可使酶活性降低。
（4）酸堿度的影響
每一種酶在不同pH條件下活性不同，酶促反應(yīng)速度達最大時的溶液pH，稱為酶的最適pH。pH影響酶的催化活性，是通過酶或底物的電離狀態(tài)，特別是影響酶活性的中心及一些必需基團的電離狀態(tài)。
（5）激活劑的影響
凡能使酶活性升高或使酶從無活性變?yōu)橛谢钚缘奈镔|(zhì)統(tǒng)稱為酶的激活劑。激活劑大多為金屬離子，如Mg2+、K+、Mn2+等。
（6）抑制劑的影響凡能降低酶活性的物質(zhì)稱為酶的抑制劑。抑制作用可分為不可逆性抑制與可逆性抑制。

①不可逆性抑制：抑制劑與酶以共價鍵結(jié)合使酶失去活性，不能用透析法除去抑制劑使酶活性恢復(fù)，這種抑制稱為不可逆性抑制。它的特點是抑制劑濃度越高，抑制作用時間越長，抑制作用越強。有機磷農(nóng)藥（農(nóng)藥1059、敵百蟲等）中毒是不可逆性抑制，它主要是能特異地與膽堿酯酶活性中心的絲氨酸羥基結(jié)合，使酶失活。環(huán)球網(wǎng)校整理
②可逆性抑制：抑制劑以非共價鍵與酶結(jié)合，使其活性降低或失活，可用透析法除去抑制劑，這種抑制作用稱為可逆性抑制作用。它又分為：競爭性抑制作用和非競爭性抑制作用兩種。
例題（單選）：酶促反應(yīng)中決定酶專一性的部分是
A  酶蛋白       B  輔基或輔酶    C  金屬離子        D  底物       E  催化基團
答案：A

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（四）維生素
同學(xué)們應(yīng)重點掌握：1．脂溶性維生素
（1）維生素A的生理功能及缺乏癥（2）維生素D的生理功能及缺乏癥（3）維生素E的生理功能
2．水溶性維生素（1）維生素B1的生理功能及缺乏癥（2）維生素B2的生理功能及缺乏癥
（3）維生素PP的生理功能及缺乏癥（4）維生素B6的生理功能
（5）維生素B1與B2、葉酸的生理功能及缺乏癥（6）維生素C的生理功能及缺乏癥

維生素是各種生物維持正常生理功能所必需的一類低分子有機化合物。通常按溶解性分為脂溶性維生素及水溶性維生素兩大類。
1．脂溶性維生素
脂溶性維生素包括維生素A、D、E及K等。
（1）維生素A的生理功能及缺乏病環(huán)球網(wǎng)校整理
①生理功能：
1）構(gòu)成視覺細(xì)胞內(nèi)感光物質(zhì)：人視網(wǎng)膜上視桿細(xì)胞內(nèi)含的感光物質(zhì)是視紫紅質(zhì)，它是由視蛋白和11―順視黃醛結(jié)合而成。11―順視黃醛是維生素A的重要形式。
2）維持上皮組織結(jié)構(gòu)的完整和健全：維生素A能促進上皮細(xì)胞中糖蛋白的合成，糖蛋白是細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的組成成分，與細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和分泌功能有關(guān)。
3）促進生長發(fā)育：維生素A能夠影響細(xì)胞分化，促進生長和發(fā)育，缺乏時可引起生長停頓，發(fā)育不良。
②缺乏癥：環(huán)球網(wǎng)校整理
缺乏維生素A時，上皮細(xì)胞分泌粘液的能力喪失，出現(xiàn)上皮干燥、增生及角化、脫屑，其中以眼、呼吸道、消化道、尿道及生殖道粘膜最為顯著，如果淚腺上皮受波及，會造成干眼病，嚴(yán)重缺乏時，可導(dǎo)致角膜軟化病和出現(xiàn)夜盲癥。
（2）維生素D的生理功能及缺乏癥
①維生素D的活性形式
維生素D為類固醇衍生物，以維生素D2(麥角鈣化醇)和D3(膽鈣化醇)最為重要。維生素D3本身無生物活性，必須在肝、腎中經(jīng)兩次羥化反應(yīng)生成1，25-二羥維生素D3才能發(fā)揮其生理功能。所以1，25-二羥維生素D3是維生素D的活性形式。
②生理功能環(huán)球網(wǎng)校整理
它的主要功能是促進小腸中鈣結(jié)合蛋白的合成。進而促進小腸對鈣、磷的吸收，提高血漿鈣、磷的含量，有利于骨的鈣化。
③缺乏癥：維生素D缺乏時，兒童可發(fā)生佝僂病，成人易發(fā)生骨軟化癥
（3）維生素E的生理功能
①抗氧化作用
維生素E可阻斷體內(nèi)過氧化氫及氧自由基對生物膜磷脂中多不飽和脂肪酸的過氧化作用，減少過氧化脂質(zhì)的合成，保護生物膜的結(jié)構(gòu)與功能。維生素E還可減少各組織細(xì)胞內(nèi)脂褐素的產(chǎn)生，從而延緩衰老過程。

②與動物生殖功能有關(guān)
動物缺乏維生素E時，其生殖器官受損而不育。臨床上常用維生素E治療習(xí)慣性流產(chǎn)和先兆流產(chǎn)。
2．水溶性維生素：主要包括B族維生素和維生素C。
（1）維生素B1的生理功能及缺乏癥
①生理功能
1）維生素B1(亦稱硫胺素)的焦磷酸酯形式-焦磷酸硫胺素(TPP)是維生素B1的活性形式。TPP作為α-酮酸脫氫酶復(fù)合體中的輔酶，參與糖代謝。
2）抑制膽堿酯酶的活性。維生素Bl可抑制膽堿酯酶的活性，減少乙酰膽堿的水解，增加腸蠕動，促進消化。
②缺乏癥環(huán)球網(wǎng)校整理
缺乏維生素Bl時，體內(nèi)TPP減少，丙酮酸氧化脫羧障礙，丙酮酸、乳酸在血液及神經(jīng)組織中堆積，從而出現(xiàn)一系列神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)的功能障礙的癥狀，稱為腳氣病。
（2）維生素B2的生理功能及缺乏癥
①活性形式
黃素單核苷酸(FMN)和黃素腺嘌呤二核苷（FAD）是維生素B2的活性形式。
②生理功能
FMN和FAD分別作為黃素酶的輔酶，在體內(nèi)生物氧化過程中起遞氫作用。
③缺乏病
維生素B2缺乏時，常見癥狀是瞼緣炎、唇炎、口角炎、舌炎和陰囊炎。
（3）維生素PP的生理功能及缺乏病
①活性形式
維生素PP包括尼克酰胺(煙酰胺)和尼克酸(煙酸)，尼克酸可轉(zhuǎn)變成尼克酰胺。NAD+和NADP+是維生素PP的活性形式。環(huán)球網(wǎng)校整理
②生理功能
尼克酰胺參與組成NAD+和NADP+后，作為不需氧脫氫酶的輔酶，在生物氧化過程中起遞氫作用。
③缺乏病
維生素PP缺乏時，臨床表現(xiàn)為體表暴露部分發(fā)生對稱性皮炎，可伴胃腸道及精神癥狀，稱為癩皮病。
（4）維生素B6的生理功能
維生素B6在體內(nèi)經(jīng)磷酸化生成磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺，二者是轉(zhuǎn)氨酶的輔酶，在氨基酸代謝中起傳遞氨基的作用。
（5）維生素B12、葉酸的生理功能及缺乏病
①生理功能
1）葉酸在體內(nèi)加氫還原為四氫葉酸(FH4)，作為一碳單位轉(zhuǎn)移酶的輔酶，在一碳單位代謝中起一碳單位傳遞體的作用。
2）維生素B12在體內(nèi)的重要活性形式是甲基鈷胺素。甲基鈷胺素是N5―甲基四氫葉酸甲基轉(zhuǎn)移酶的輔酶，可參與一碳單位代謝。
②缺乏癥
當(dāng)葉酸缺乏時，使FH4減少，一碳單位不能參與核酸合成，使蛋白質(zhì)合成也受阻，紅細(xì)胞成熟受到影響，引起巨幼紅細(xì)胞性貧血環(huán)球網(wǎng)校整理。
維生素B12通過N5―甲基四氫葉酸轉(zhuǎn)移甲基而增加FH4的利用率來影響蛋白質(zhì)的生物合成，促進紅細(xì)胞的發(fā)育和成熟。當(dāng)缺乏維生素B12時，四氫葉酸利用率降低，也可導(dǎo)致巨幼紅細(xì)胞性貧血。
（6）維生素C的生理功能及缺乏癥
①生理功能

1）參與體內(nèi)的羥化反應(yīng)：維生素C參與膠原形成過程中的羥化反應(yīng)，是羥化酶的輔助因子。參與膽固醇的轉(zhuǎn)化，維生素C能增強膽固醇在肝內(nèi)轉(zhuǎn)化為膽汁酸的羥化作用。
2）參與體內(nèi)氧化還原反應(yīng)
保持巰基酶的活性和谷胱甘肽的還原狀態(tài)，發(fā)揮解毒作用。維生素C能使谷胱甘肽(GSH)維持在還原狀態(tài)，保證生物膜不致受到破壞。重金屬離子(Pb2+、Hg2+等)能與巰基酶的巰基結(jié)合，使其失去生物活性，以致中毒。還原型谷胱甘肽能與它們結(jié)合排出體外，故維生素C有解毒作用；還原Fe3+為Fe2+，以利腸道對鐵的吸收；促進葉酸還原為四氫葉酸；促進高鐵血紅蛋白還原為血紅蛋白。
②缺乏病
當(dāng)維生素C缺乏時，羥化酶活性降低，膠原蛋白合成障礙，導(dǎo)致毛細(xì)血管破裂、牙易松動、皮下粘膜出血、骨脆弱而易折斷，以及創(chuàng)傷不易愈合等癥狀，稱為壞血病。
例題（單選）：當(dāng)人體內(nèi)維生素A嚴(yán)重缺乏癥時會出現(xiàn)：
A 夜盲癥       B 軟骨病       C 佝僂病        D 皮膚癌         E 壞血病
答案：A

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作業(yè)：
1．下列有關(guān)Km值的敘述，哪一項是錯誤的
A Km 值是酶的特征性常數(shù)           B Km 值是達到最大反應(yīng)速度一半時的底物濃度
C 它與酶對底物的親和力有關(guān)
D Km 值最大的底物，是酶的最適底物
E 同一酶作用于不同底物，則有不同的Km 值
答案：D
2．有關(guān)酶活性中心的敘述，哪一項是錯誤的環(huán)球網(wǎng)校整理
A 酶活性中心只能是酶表面的一個區(qū)域              B 酶與底物通過非共價鍵結(jié)合
C 活性中心可適于底物分子結(jié)構(gòu)                   D 底物分子可誘導(dǎo)活性中心構(gòu)象變化
E 底物的分子遠大于酶分子，易生成中間產(chǎn)物
答案：E
3．關(guān)于關(guān)鍵酶的敘述正確的是
A 其催化活性在酶體系中最低               B 常為酶體系中間反應(yīng)的酶
C 多催化可逆反應(yīng)                         D 該酶活性調(diào)節(jié)不改變整個反應(yīng)體系的反應(yīng)速度
E 反應(yīng)體系起始物?？烧{(diào)節(jié)關(guān)鍵酶
答案：A

4．酶只所以能加速化學(xué)反應(yīng)，是因為
A．酶能使反應(yīng)物活化     B．酶能降低反應(yīng)的活化能        C．酶能降低底物能量水平 
D．酶能向反應(yīng)體系提供能量        E．以上均正確 
答案：B
5．Km值的概念是
A．達到Ⅴmax所需底物的濃度     B．與底物毫無關(guān)系         C．酶-底物復(fù)合物的解離常數(shù) 
D．酶在同一反應(yīng)中Km值隨濃度而變化         E．是達到1/2Ⅴmax時的底物濃度
答案：E
6．下列不屬于乳酸脫氫酶（LDH）同工酶環(huán)球網(wǎng)校整理為：
A LDH1           B LDH2            C H2M2          D LDH6          E M4
答案：D
注：LDH是由H亞基和M亞基組成的四聚體。這兩種亞基以不同的比例組成五種同工酶即LDH1(H4)、LDH2(H3M)、LDH3（H2M2）、LDH4（HM3）、LDH5（M4）五種LDH同工酶。
7．維生索B12缺乏時引起：
A 唇裂             B 腳氣病              C惡性貧血               D壞血病            E 佝僂病
答案為：C
注：惡性貧血是因為腸胃系統(tǒng)不能吸收維生素B12的結(jié)果。這可能由于內(nèi)源因于的缺乏、胃被切除以及小腸疾病等原因引起，惡性貧血最早期無明顯臨床癥狀，直到三到五年后才發(fā)作。
8．成人缺乏維生素D時引起
A 夜盲癥           B 軟骨病            C 佝僂病               D 皮膚癌           E 以上四種全不是
答案：B
注：軟骨病是骨疾病，見于成人維生索D缺乏，它與佝僂病類似，但后者見于兒童維生素D缺乏。這兩種疾病都表現(xiàn)為骨形成不良。
9．典型的壞血病是由于以下哪一種物質(zhì)缺乏所引起
A 硫胺素             B 核黃素           C 泛酸                D 抗壞血酸            E 維生素A
答案：D
注：壞血病因維生素C缺乏而引起。它導(dǎo)致間葉細(xì)胞生成膠原能力的喪失，從而引起骨胳、牙齒以及結(jié)締組織敗壞。壞血病因不能很好利用鐵及葉酸代謝失調(diào)而伴有貧血。環(huán)球網(wǎng)校整理
10．脂溶性維生索吸收障礙會引起下列哪種疾病：
A 惡性貧血         B 壞血病              C 糙皮病             D 佝僂病            E 腳氣病
答案：D

注：維生素D是鈣代謝中的一種脂溶性維生素，兒童缺乏時發(fā)生佝僂病。硫胺素、煙酸、B12以及維生索C等水溶性維生素缺乏時分別發(fā)生腳氣病、糙皮病、惡性貧血和環(huán)血病。
11．服用下列哪一種藥物可以解除腳氣病
A 維生索C           B 維生素A           C 硫胺素B1         D 維生素B6          E 維生素B12
答案：C
注：腳氣病被認(rèn)為是硫胺素(維生素B1)缺乏所引起。鳥類硫胺素缺乏時發(fā)生角弓反張。在美國，硫胺素缺乏幾乎都與慢性酒精中毒相關(guān)，這時發(fā)生伴有呼吸及心血管機能失調(diào)的室內(nèi)性腦出血。
12．下列維生素哪些是水溶性的
A 維生素D         B 維生素K          C 維生素A          D 維生素B12         E 維生素E
答案：D
注：維生素B12是由鈷及類似卟啉的環(huán)組成的復(fù)雜分子，系水溶性維生素。B族維生索通常是水溶性的，而維生素A，D，E及K都是脂溶性的。
13．下列哪一項因素不會影響酶促反應(yīng)速度：
A 酶濃度          B 底物濃度           C 溫度            D 酸堿度          E 時間
答案：E
14．輔酶和輔基的差別在于環(huán)球網(wǎng)校整理
A 輔酶為小分子有機物，輔基常為無機物              B 輔酶與酶共價結(jié)合，輔基則不能
C 經(jīng)透析方法可使輔酶與酶蛋白分離，輔基則不能      D 輔酶參與酶反應(yīng)，輔基則不參與
E 輔酶含有維生素成分，輔基則不含
15．下列關(guān)于酶原激活的敘述中，正確的是
A．氫鍵斷裂，酶分子空間構(gòu)象發(fā)生改變          B．鹽鍵斷裂，酶分子空間構(gòu)象發(fā)生改變
C．二硫鍵斷裂，酶分子空間構(gòu)象發(fā)生改變        D．肽鍵斷裂，酶分子空間構(gòu)象發(fā)生改變
E．疏水鍵斷裂，酶分子空間構(gòu)象發(fā)生改變
答案：D