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(diǎn)
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(tuán)（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(diǎn)掌握：1．概述（1）概念（2）酶促反應(yīng)的特點(diǎn)
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(tuán)（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(diǎn)
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?yàn)槊改茱@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(dú)存在時(shí)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(tuán)的作用。
輔助因子有兩類：一類是無機(jī)金屬離子；另一類是小分子有機(jī)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(tuán)環(huán)球網(wǎng)校整理
①酶的必需基團(tuán)：酶分子中與酶活性有關(guān)的基團(tuán)稱為酶的必需基團(tuán)。
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(tuán)構(gòu)成。
必需基團(tuán)按其功能分為兩種：一種是結(jié)合基團(tuán)，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(tuán)，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(tuán)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(tuán)。
（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(shí)，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(shí)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(jìn)行自身消化。二是使酶被運(yùn)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(jìn)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(shí)，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(dá)最大時(shí)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(dá)最大時(shí)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(tuán)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(jià)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(diǎn)是抑制劑濃度越高，抑制作用時(shí)間越長，抑制作用越強(qiáng)。有機(jī)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(jià)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(tuán)
答案：A

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（四）維生素
同學(xué)們應(yīng)重點(diǎn)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(jī)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(jìn)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(jìn)生長發(fā)育：維生素A能夠影響細(xì)胞分化，促進(jìn)生長和發(fā)育，缺乏時(shí)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(shí)，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(huì)造成干眼病，嚴(yán)重缺乏時(shí)，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(jìn)小腸中鈣結(jié)合蛋白的合成。進(jìn)而促進(jìn)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(shí)，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(hù)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(dòng)物生殖功能有關(guān)
動(dòng)物缺乏維生素E時(shí)，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(dòng)，促進(jìn)消化。
②缺乏癥環(huán)球網(wǎng)校整理
缺乏維生素Bl時(shí)，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(shí)，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(shí)，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(shí)，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(jìn)紅細(xì)胞的發(fā)育和成熟。當(dāng)缺乏維生素B12時(shí)，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(qiáng)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(jìn)葉酸還原為四氫葉酸；促進(jìn)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(shí)，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(dòng)、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(shí)會(huì)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(xiàng)是錯(cuò)誤的
A Km 值是酶的特征性常數(shù)           B Km 值是達(dá)到最大反應(yīng)速度一半時(shí)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(xiàng)是錯(cuò)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(gè)區(qū)域              B 酶與底物通過非共價(jià)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(yuǎn)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(gè)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?yàn)?BR>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(dá)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(dá)到1/2Ⅴmax時(shí)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(shí)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?yàn)槟c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(shí)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(huì)引起下列哪種疾?。?BR>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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)發(fā)生伴有呼吸及心血管機(jī)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(xiàng)因素不會(huì)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(shí)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(jī)物，輔基常為無機(jī)物              B 輔酶與酶共價(jià)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