基于OFDMA TDD的B3G基带系统设计

基于OFDMA TDD的B3G基带系统设计
基于OFDMA TDD的B3G基带系统设计

基于OFDMA/TDD 的B3G 基带系统设计

(草稿)

赵学渊

04.1.13

一.OFDM 基本参数及其设计考虑

参数定义:

w B 信道带宽, c f 载波频率, s f 时域基带采样频率, N 为所有子载波数, u N 为可用子载波数,

p N 为导频子载波数, d u p N N N =-为数据子载波数. μ为循环前缀时间和有用时间(FFT 周期)的

比值.

子载波间隔/w f B N ?=,有用时间1/u

T f =?, 循环前缀时间g u T T μ=, OFDM 符号时间

sym u g T T T =+,win T 时域加窗对应的时间,取为/2win g T T =。时域样点间隔1/s s T f =。

为适应实验室不同目标和重点的仿真,设计了灵活可变的三种OFDM 基本参数。需要特别主要的是, 这三种参数是对应不同的信道环境的,在仿真中必须取对应的信道。

设计1: 1024子载波方案(推荐使用)

信道环境: 室外信道, 仿真可取城区指数衰落, 最大多径时延为7us, 最大150km/h 运动速度(700Hz 多普勒频移).

B =20MHz, f =5GHz. (*): 800个可用子载波由768个数据子载波和32个导频子载波构成。

取768个数据子载波的原因: 768= 3*256= 3*2^8, 方便以2的指数进行子信道划分. 取OFDM 子信道中

数据子载波个数为24,取32个子信道。每个子信道有1个导频,这样每个子信道有24个数据子载波和一个导频子载波,共25个子载波。插入导频子载波目的是进行相位跟踪, 其间隔参考802.16a 每个子信道插入一个固定位置的导频。

使用时域加窗: 使OFDM 符号在频域上边缘下降更陡峭, 带外干扰更小.

使用过采样: 提高时域采样速率, 防止送入D/A 变换器时产生失真. 一般可取2~4倍过采样. 设计2: 512子载波方案

信道环境: 室外信道, 仿真可取指数衰落, 最大多径时延为5us ,最大150km/h 运动速度(700Hz 多普勒频移). w B =20MHz, c f =5GHz.

设计3: 256子载波方案

信道环境: 小范围室外信道/室内信道, 仿真可取指数衰落, 最大多径时延为2us, 最大50km/h 运动速度(230Hz 多普勒频移). w B =20MHz, c f =5GHz.

二.帧结构及其设计考虑

1.上下行设计的基本考虑

1) 下行是基站到移动台, 帧是广播式的发送, 移动台容易通过训练序列达到同步. 上行是移动台到基站, 移动台发送的帧到达基站的时间不同, 定时同步较上行困难. 对单用户OFDM 系统, 这将引入ISI 和ICI ; 对多用户OFDMA,MC-CDMA 系统等, 还将引入MAI.

2) 收发机功能和复杂度不同, 基站收发机在结构上可以做得比较复杂, 而移动台则相对简单。比如基站可以使用多个发送和接收天线, 而移动台则一般使用一条天线。但是基站要处理大量用户的接入申请,运算量本身已经较大,如果再对每个移动台用户的信道进行估计,则可能运算量过大。因此可以考虑在移动台进行信道估计,并根据TDD 模型信道的对称性,在发送端进行预均衡,基站不用在进行信道估计和均衡,以减小基站对每个用户的处理时间。

2.双工方式的基本考虑

不对称和变速率的数据业务: TDD 可以动态调整上行/下行时隙宽度, 从而适应不对称和变速率业务. 而FDD 信道固定, 不适合变速率业务. TDD 因此频谱效率也较高。

定时要求: TDD 同步要求严格, 而FDD 则不严格, 所以FDD 的实现复杂度较TDD 低.

信道的对称性. 如果使用TDD 方式, 信道认为是对称的, 则可以使用预均衡,联合发送等技术, 事先补偿信道的响应.

FDD 保护频带: FDD 需要保护频带, 而TDD 不需要.

TDD 切换时间: TDD 需要上下行切换时间, 而FDD 不需要

本文选择TDD 方式作为所选的双工方式。

3.一种帧结构的设计

这些下标表示第n 个OFDM 符号,第k 个子载波上的:

,k n X :频域发送数据信号;(),p k n X 表示第p 个用户频域发送数据信号,下同。 ,k n Y :频域接收数据信号;

,k n P :频域发送导频信号, ,k n R :的频域接收导频信号; ,k n H :频域信道响应。

m s 为时域第m 个时域发送信号样点,m r 为时域第m 个时域接收信号样点。

c f ?为载波频偏,t ?为抽样时钟频偏引起的定时误差。 P 为总用户数,Q 为子信道数。

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

(4)

可以考虑在下行信令后加入上行信令,以及时把信道信息传输给基站。

(1) 下行前导

|←--------128+ 8*128---------→|

这个前导是和802.11a 以及802.16a 类似的前导序列,由两部分重复的OFDM 符号训练序列构成,其主要完成的功能是信道估计和频偏分数倍估计,以及符号定时,插入的序列是伪随机序列。

信道估计

首先使用LS 估计,估计出子载波的频域响应,然后使用进行线性插值,得到偶数位置的信道频率响应,构成整个子载波上的频率响应p 。接下来进行MMSE 维纳滤波, 以改善系统性能:

?h

=Wp

维纳滤波器的抽头系数矩阵W 是由信道冲击响应h 和接收频率响应p 的互相关,以及频率

响应p 的自相关计算得到的: -1

hp pp W =R R

为降低维纳滤波器的复杂度,可以只使用相邻的L 个子载波上的数据进行加权,而不是上式中使用所有子载波进行加权。 维纳滤波器的系数hp R 是未知的,但是我们可以通过频率间隔相关函数求得。对于时延功率谱为指数衰减的信道,有其频率间隔相关函数为:

'0'

1

1

()()112H r m s P f K K j f K φπτ?=

+++? ,

其中0P 为接收功率,

K 为莱斯衰落的K 因子,rms τ为均方根时延

. 1K =,'f ?为

频率间隔相关函数频率变量。

{}[((1))((3))((1))]H H H E h L f L f L f φφφ==--?--?-?H hp r p

其中f ?为前面第一部分定义的子载波间隔, hp r 为长度L 的行向量。

定时同步 误差的引入 定时误差: 时域定时算法自动引入, 同一OFDM 符号不同子载波相位旋转不同, 不同OFDM 符号相位相同. 载波频率和载波相位误差:在子载波上加相位偏移, 不同OFDM 符号相位不同, 同一OFDM 符号所有子载波相位相同. 抽样时钟和样值定时误差:在子载波上加相位偏移, 不同的OFDM 符号相位不同, 不同的子载波相位不同。 相位噪声:产生高斯随机向量, 通过频域的成型滤波器(高通滤波器, 积分器), 最后加上随机相位, 得到时域相位噪声的序列。

帧定时:如可以使用双窗口能量检测,判决变量:

1

2

21

||||

M n m

m L

n n l

l r m r

--=+==∑∑ , M 和L 分

别是前后窗口的宽度.

n r 为前定义的接收到的第n 个时域样点.

双窗口能量检测比较适用于未知前导序列的帧定时.

载波频偏整数倍和分数倍估计: 训练序列延时相关, 取角度的方法: 接收信号 2,c s j f nT n n s r s e T π?=其中为时域样点间隔,c f ?为载波频偏。

延时相关:

1

1

2*20

||c s

L L j f DT n n D

n n n c r r

e

s π---?+====∑∑,D 为时延样点数,L 为做相关的窗口长度。

取角度:

1

()2c s

f angle c DT π?=-

符号定时误差估计: 延时相关方法, 判决变量:

22||/()n n m c p =

其中:

1

*0

1

2

||

L n n k n k D

k L n n k D k c r r p r -+++=-++===∑∑ ,L 是窗口宽度, D 是延时量值.

延时相关方法适用与已知前导序列的帧定时或符号定时.

相位跟踪:接收机把p N 个导频位置的频域接收值乘上发送导频和信道响应的估计值:

*,,,1

?[()]p

N n k n k n k n

k R H P =Φ=∠∑ 假设信道估计是完全准确的,则可以得到

22,1

?[||]p

c N j n f n k n

k e H π?=Φ=∠∑

抽样频偏估计和纠正: 使用不同的OFDM 符号, 同样位置的导频子载波, 进行相位比较得出.

2*22

,,,1,,||||s

u

T j k tn

T k n k n k n k n k n

M R R H P e π?-==

分别计算正负子载波的,k n M ,取相位相减,即可以得到抽样频偏引起的定时误差估计值

?t ?。

(2) 下行信令

此为一个OFDM 符号. 信令的内容包括: 此帧中OFDM 符号的子载波数; OFDM 符号个数;

是否使用自适应调制,如果使用各个子载波/子带的调制方式; 给各个移动台分配的子载波编号.

(3) 下行数据

此部分由多个OFDM 符号构成, 长度可变, 为适应不同的下行传输速率.

数据中插入导频,起到相位跟踪的作用。导频参考802.16a 和DVB-T 的设计,分为两类:

同步导频 ,被加在OFDM 符号的固定位置,用作抽样时钟频偏估计和载波频偏相位跟踪。间隔24个数据子载波插一个,共插32个导频。

信道估计导频,间隔小于相干带宽,可以做信道估计。每10个OFDM 符号有一个符号插入散布导频。可取间隔8个子载波插入一个信道估计导频,接收端LS 估计后,使用线性或二阶插值估计其他位置点的信道响应。

可以考虑使用线性插值预测的方法,来估计本帧中的OFDM 符号的频域信道响应:

01

,,,,()k n k TS k TS k TS F

n H H H H N -=+-

F N 是一次信道估计值应用的OFDM 符号数,为10。

(4)保护间隔

此保护间隔为上行和下行收发机切换时间。

(5)用户接入申请时隙

移动台在和基站通信前,需要首先在此时隙内申请接入。

(6)上行前导

其结构如下:

下行已经使得接收机和发射机的载波频偏和抽样时钟频偏控制在了允许的范围内,因此上行不再进行载波频偏和抽样频偏的纠正。此处前导的作用是进行符号定时,信道估计和载波相位纠正。

(7)上行信令

移动台将一些信令信息传输给基站。可占多个OFDM符号。

(8)上行数据

移动台如果分配相邻的子载波,则有可能相邻的子载波都经历深度衰落,则此移动台的传输性能受到很大影响。可以把不相邻的子载波分配给同一用户,以克服此类衰落。使用动态子载波分配的方法,根据不同用户的信道响应,动态分配子载波给用户。

多个用户的数据采用动态子载波分配的方法进行接入. 即每个用户分配不连续的子载波, 构成一个子信道, 以实现多址接入。

三.OFDMA多址方式及其设计考虑

OFDMA不同子信道的子载波选择问题

P为总用户数,Q 为子信道数,则每个子信道有N/Q个子载波。则第p个用户占用的子信道编号为q。

(1)使用交织OFDMA方式,等间隔划分子载波,占用的子载波编号为{q, q + N/Q, q+2N/Q, …,

q+(Q-1)N/Q}. 此情况本子信道用户子载波分散,减小了同时发生衰落的概率,单用户性能较好。但是子载波间隔位置固定,多用户干扰较大。

(2)把总的子载波划分为多个子信道,然后把这些子载波相邻的子信道分配给多个用户。编号为

{(q-1)N/Q+1,…, qN/Q}.此情况本子信道用户子载波集中,同时发生衰落的概率较大,单用户性能较差。而子载波集中,多用户干扰较小。

(3)首先把总的子载波按照子载波相邻划分为Q个部分,然后每个部分取一个子载波构成子信道,

同样可以得到第q个子信道的编号。此情况本子信道用户子载波分散,减小了同时发生衰落的概率,单用户性能较好。子载波间隔位置随机,多用户干扰较小。因而这种方法性能是三种OFDMA中性能比较好的。

移动台可以通过下行信道得到基站选择好的子载波对应子信道。这需要设计下行信令中包含此信息。

不同用户的载波频偏造成的多址干扰

设子信道q 中子载波的集合为q B ,第p 个用户占用第q 个子信道,发送的第n 个OFDMA 符号,第m

个时域样点可以表示为:

2()()(),,,1

q

km j p p p N

m n

k n m n k B r X e

n N

π

∈=+∑

假设第p 个用户的信道响应有L 条径,则其频域冲击响应为

1

()()

2/0

L p p j k m N

k

m m H

h e π-==∑

接收的第n 个OFDMA 符号在第l 个子载波上可以表示为,假设p ε为第p 个用户的归一化载波频

偏:

()1

2()()()()(),,0

1,1p q k l m

N P

j p p p r r N

l n

k

k n

l l l

k B m r r p

Y

H

X

e

H I W N

επ

-+-∈==≠=+

+∑∑∑

上式中的第二项为多址干扰(MAI),是因为其他用户和第p 个用户的载波频率不同造成的。

减小此多址干扰,根据所采用的OFDMA 方式不同,有不同的方法。如采用连续分配子信道的OFDMA 方式,不同的子信道间可以空出几个子载波,不传输数据,从而减小对其他用户的干扰[6]。也有文献[7]提到可以使用MMSE 滤波的方法,来分离多个用户的子载波,减小多用户干扰。

OFDMA 的上行同步问题

对于上行的用户接入,一般来说有三种系统实现方法[8]:

(1) 采用随机接入的方法,用户台随时可以传输数据,而不需要事先得到基站的允许。这样

用户数据到达时刻是随机的,其时间差可能会很大,从而造成严重的多用户干扰。此时可以认为发生了冲突,丢弃发生冲突数据。

(2) 基站向用户发送定时信息,用户收到定时信息后发送数据。这样不同位置的用户数据帧

到达基站的时刻不同,也存在MAI ,最大时延为

2,cell

s cell R T R c c

τ?=

<<小区半径,电磁波自由空间速度。 可以加长OFDMA 帧的循环前缀,使总OFDMA 帧长度为'sym sym T T τ=+?. 但是延

长帧长,传输效率下降。

(3) 完全同步。基站计算各个用户的时延,广播告诉各个用户需要提前多少时间发送。这需

要一套协议支持,而且需要加信令信息,传输效率会下降。

四.上下行发射机和接收机结构

1. 下行发射和接收机 框图

FEC编码和符号调制部分

参照802.16a和DVB系统,使用绕码+RS码+卷积+交织的FEC编码方式。

相干调制和差分调制

差分调制比相干调制在其他所有参数相同的情况下,要差3dB. 但是接收机不用信道估计,较简单. 有两种差分调制方法, 一是相邻子载波使用差分调制, 二是不同的OFDM符号的相同子载波使用差分调制. 一般来说, 信道在频域的频率选择性衰落比在时域的时间选择性衰落明显,

因而第二种差分调制的效果一般较第一种好.

下行接收机结构

下行接收机

用户子载波,比特和功率分配信息

五.上行发射机和接收机结构

设有P 个移动台,需要在上行和基站通信。这是多点到点的通信方式。移动台和基站通信的过程可以描述为以下过程:

(1) 第p 个移动台根据基站发送的下行帧,测量得到信道的频域响应()

p n H ,n=1,…,N, k

=1,…,P 。

(2) 移动台p 的传输速率为()

p R

比特/OFDM 符号,BER 性能的要求()

p BER

,总发送功率

的上限()

max p P (W),这些参数都由移动台确定。

(3) 第p 个移动台通过上行链路帧中的用户接入请求时隙和基站通信,告知

()p R ,()p BER ,()max p P ,()

p n H

(4) 基站得到总的用户数P 。 然后基站根据第p 个移动台的以上信息,依照固定或动态的子载波分配和比特分配算法,从所有子载波资源中,选择一些子载波分配给第p 个用户,并确定各个子载波上分配的比特(即确定了调制方式)。如果上行发射机要使用预

均衡技术,基站同时要保证上行发射机的功率在()max p P 以下。

(5) 基站在下行帧中为第p 个用户给出允许接入信息,并告知移动台分配的子载波和各个子载波上的比特。

固定子载波分配和固定比特分配算法:

固定子载波即每个用户分配一个子信道,而不根据用户给出的()

p n H ,()

p R

动态调整所分配

的子信道。 固定比特分配算法指为每个用户的所有子载波平均分配比特,而不是根据各个子载波的信

道()p n H 分配。

固定子载波分配和动态比特分配算法: 各个用户的动态比特分配:

(1) 每次分配比特时,比较各个子载波上增加比特后递增的功率,为递增功率最小的子载波

分配比特,直到所有的比特分配完毕。

(2) 比较增加发送比特后各个子载波上的误比特率,选择最小的误比特率对应的子载波分

配比特,直到所有的比特分配完毕。

(3) 根据不同用户不同子载波上的信道响应,按照()2

||p n H 的比例分配子载波。

框图

预均衡

移动台通过下行信道首先测量得到信道第k 个子载波的频率响应?k

H ,发送的数据乘上预均衡系数i e

,

1'?:?

k

k k k

k k H X X E E H --???==????

无归一化

其中归一化,使得总发送功率恒定

u N 为所有可用子载波数。

从上式中可以看出,如果信道响应较小,此子载波发射功率会较大,从而增加了

对此我们可以控制预均衡的衰减因子,或直接控制总的发射功率: 1)控制预均衡的衰减因子,使在max A 以下

我们定义预均衡的衰减因子, 为没有和有预均衡的接收功率比值:

00,pre

pre

P A P =

其中2

1

0||u

N i

i u

H

P N ==

∑, 为没有预均衡的平均每个子载波上的接收功率,假设每个子载波的发

送功率为1。

预均衡系数归一化,接收到的频域信号为?i i i i i i i i

i Y X H E N X H H N -=+=

假设?i i

H H =,则使用预均衡接收到的信号功率为: 0,121?||

u

u pre N k

k N P H

-==∑

这样

22

1

120,||||u

u

N N i

i

k k pre pre

u

E H

P A P N

===

=∑∑

这个系数一般大于1,这是因为在信道响应较小的子载波上,信道补偿较大。

我们需要限制总的功率,使衰减因子在max A 以下。可以按照以下的方法完成: (1) 计算衰减因子pre A ,如果max pre A A <,停止循环,否则进行第(2)步。

(2) 找到衰减最大的子载波min ?arg min{||}i

i

i H =,把此子载波的预均衡系数设置为零:min 0i E =

(3) 继续第(1)步。

2)控制控制总的发射功率,使在max P 以下

使部分频域响应较小的子载波的不传输数据。其算法可以简述如下: (1) 假设每个子载波都使用预均衡,计算子载波n 的发射功率n p 。 (2) 对得到的n p 按照功率从小到大排列。 (3) 从最小的n p 开始,对发射功率进行累加,如果()k n

m p

P <∑,继续累加,直到超过

()

k m

P 为至。这样就可以选择所使用的子载波,其他的子载波则不传输数据。

下行已经到达了载波频率和抽样频率的同步, 所以只需要进行定时估计和载波相位估计即

可.

上行接收机

附:

WTI的部分设计

基本OFDM参数

3.2GHz, 1024子载波总数, 其中数据部分768个子载波

单天线信道PDP参数

PDP均为指数分布

上下行设计

上下行均使用MC-CDMA, 其速率参数表为:

其他使用技术

信源编码: LDPC

物理层收发机: 联合发送/联合检测,智能天线

多址接入: 混合接入

小区切换: 智能组切换

软件无线电, 移动代理等

[1] OFDM Wireless LANS: A Theoretical and Pratical Guide

[2] IEEE Std 802.16a-2003, “Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems - Amendment 2: Medium Access Control Modifications and Additional Physical Layer Specifications for 2–11 GHz”

[3] 佟学俭,博士论文“正交频分复用(OFDM)通信系统内若干关键技术的研究”

[4] 李祥明,博士论文“多载波调制理论及其在无线CDMA中应用的一些关键技术研究”

[5] OFDM and MC-CDMA for broadband multi-user communications, WLANs and Broadcasting

[6] Hwasun Yoo, Student Member, IEEE, and Daesik Hong, Member, IEEE, “Edge Sidelobe Suppressor Scheme for OFDMA Uplink Systems”, IEEE COMMUNICATIONS LETTERS, VOL. 7, NO. 11, NOVEMBER 2003

[7] Zhongren Cao; T'ureli, U.; Yu-Dong Yao;”User separation and frequency-time synchronization for the uplink of interleaved OFDMA”,Signals, Systems and Computers, 2002. Conference Record of the Thirty-Sixth Asilomar Conference on , Volume: 2 , 3-6 Nov. 2002 Pages:1842 - 1846 vol.2

[8] Nogueroles, R.; Bossert, M.; Donder, A.; Zyablov, V.;”Improved performance of a random OFDMA mobile communication system”,Vehicular Technology Conference, 1998. VTC 98. 48th IEEE , Volume: 3 , 18-21 May 1998 Pages:2502 - 2506 vol.3

[9] GaIda, D.; Rohling, H.; Costa, E.;”On the effects of user mobility on the uplink of an OFDMA system”, Vehicular Technology Conference, 2003. VTC 2003-Spring. The 57th IEEE Semiannual , Volume: 2 , April 22 - 25, 2003 ,Pages:1433 – 1437

[10] Rohling, H.; Gruneid, R.;”Performance comparison of different multiple access schemes for the downlink of an OFDM communication system”,Vehicular Technology Conference, 1997 IEEE 47th , V olume: 3 , 4-7 May 1997 ,Pages:1365 - 1369 vol.3

[11] Zhongren Cao; Tureli, U.; Yu-Dong Yao;”Analysis of two receiver schemes for interleaved OFDMA uplink”,Signals, Systems and Computers, 2002. Conference Record of the Thirty-Sixth Asilomar Conference on , Volume: 2 , 3-6 Nov. 2002 ,Pages:1818 - 1821 vol.2

[13] Klaus WITRISAL,”OFDM AIR-INTERFACE DESIGN FOR MULTIMEDIA COMMUNICATIONS”, Doctoral Dissertation

第5章 复习材料

第五章 风险与收益入门及历史回顾 名义利率:资金量增长率。 实际利率:购买力增长率。 费雪效应:名义利率与预期通胀率一一对应。 税收与实际利率: 税后实际利率R(1-t)-i=r (1-t)-it 有效年利率(EAR ): 一年付息数次: n n r EAR )/1(1+=+ 数年付息一次: n r EAR /1)1(1+=+ 年化百分比利率(APR ): 年度化的简单利率。 连续复利利率: cc r e EAR =+1 最精确,数学性质也最好。 风险与风险溢价 持有期收益率: P D P P HPR 01 01+-= 情景分析: 期望收益: ()()() s E r p s r s =∑ 方差(V AR ): 22)] ()()[(r E s r s p -∑=σ 标准差(STD ): 2σ= STD 历史收益率 期望收益率: 算术平均:

)(1)(s r n r E ∑= 几何平均: 1))](1([)(1-+=n s r r E π 方差(V AR ): ()21_2^11∑=?? ????--=n s r s r n σ 标准差(STD ): ()21_^11∑=??????--= n j r s r n σ 夏普比率: 正态分布与收益率 正态分布: 如果随机变量x 的 PDF 如下,则称 x 服从正态分布,记为 是一个以均值为中心左右对称的钟形分布。

正态分布常用于拟合收益率的分布,原因如下:、 1、正态分布为对称分布,此时,标准差是一个很好的衡量风险的标准。 2、正态分布的线性组合依然为正态分布。因此如果各个资产的收益具有正态分布,那么其组成的投资组合的收益也服从正态分布。 3、正态分布的参数仅两个,可以仅使用均值和标准差来估计未来的情境。 4、收益率服从正态分布,那么资产价格服从对数正态分布,与现实吻合。 但有时收益率分布偏离正态分布 此时标准差不再是一个衡量风险的完美度量工具,需要考虑偏度和峰度 偏度: ?????????? ????? ? ?-=3^3_σR R E skewness 峰度: ????? ???????????? ? ?-=4^4_σR R E kurtosis 正态分布偏度为0,峰度为3。左偏还是右偏看尾巴! 在险价值 (VaR): 度量一定概率下发生极端负收益所造成的损失。即最糟糕的情况下,收益率为多少。 数学意义为q%的分位数。5%的在险价值,意味着当收益率从高到低排列时,有95%的收益率都将大于该值。 例,连续情况: 若收益率服从均值为μ,方差为2σ的正态分布,求5%的在险价值。 σμ65.1-=VaR

第五章 酶

第五章酶 (Enzyme) 主要内容:介绍酶的概念、作用特点和分类、命名,讨论酶的结构特征和催化功能以及酶专一性及高效催化的策略,进而讨论影响酶作用的主要因素。对酶工程和酶的应用作一般介绍。思考题? 第一节酶的概念及作用特点 第二节酶的命名和分类 第三节酶活力测定和分离纯化 第四节酶催化作用的结构基础和 高效催化的策略 第五节酶促反应的动力学 第六节重要的酶类及酶活性的调控 第七节酶工程简介 目录 第一节酶概念及作用特点 一、酶的概念 二、酶催化作用的特点 三、酶的化学本质、酶的类别和组成 酶 是活细胞产生的,具有催化生物反应功能的蛋白质大分子及核酸;是生物体内进行新陈代谢不可缺少的受多种因素调节控制的具有催化能力的生物催化剂。 酶催化作用的特点 酶具有一般催化剂的特征: 用量少而催化效率高;不改变化学反应的平衡点;可降低反应的活化能。 酶作为生物催化剂的特点 极高的催化效率 高度的专一性 易失活 活性可调控 有些酶需辅助因子 酶作为生物催化剂的特点 1、催化效率很高: 比较Fe3+和H2O2酶同样条件下的催化效果: 1mol/L H2O2酶 104M 1mol/L Fe3+ 10-6M 酶促反应比非催化反应高10-1020倍; 比一般催化反应高107-1013倍。 酶能够显著降低反应的活化能 活化能(Activation energy):在一定温度下1mol 底物全部进入活化态所需要的自由能。

0℃,分解H2O2量 2、酶具有高度专一性 是指酶对催化的反应和反应物有严格的选择性。一种酶只能催化一种或一类十分相似的反应。底物(substrate ,S):酶作用的物质。 酶专一性类别(P332) 酶专一性类型( p332) 1 、结构专一性 概念:酶对所催化的分子(底物,Substrate)化学结构的特殊要求和选择。 类别:绝对专一性和相对专一性 2 、立体异构专一性 概念:酶除了对底物分子的化学结构有要求外,对其立体异构也有一定的要求 类别:旋光异构专一性和几何异构专一性 绝对专一性和相对专一性 绝对专一性有的酶对底物的化学结构要求非常严格,只作用于一种底物,不作用于其它任何物质。 相对专一性有的酶对底物的化学结构要求比上述绝对专一性略低一些,它们能作用于一类化合物或一种化学键。 1)键专一性有的酶只作用于一定的键,而对键两端的基团并无严格要求。 2)基团专一性另一些酶,除要求作用于一定的键以外,对键两端的基团还有一定要求,往往是对其中一个基团要求严格,对另一个基团则要求不严 格。 消化道内几种蛋白酶的专一性 (苯丙.酪.色-COOH) (精.赖-COOH) (脂肪族) 胰凝乳蛋白酶 胃蛋白酶 弹性蛋白酶 羧肽酶 胰蛋白酶 糜蛋白酶 羧肽酶 3、酶易失活: 凡使pr变性的因素都可使酶破坏, 酶在温和条件下作用。 4、酶活性受到调节和控制:

材料习题解答第五章

5-1构件受力如图5-26所示。试:(1)确定危险点的位置;(2)用单元体表示危险点的应力状态(即用纵横截面截取危险点的单元体,并画出应力)。 题5-1图 解:a) 1) 危险点的位置:每点受力情况相同,均为危险点; 2)用单元体表示的危险点的应力状态见下图。 b) 1) 危险点的位置:外力扭矩3T 与2T 作用面之间的轴段上表面各点; 2)应力状态见下图。 c) 1) 危险点: A 点,即杆件最左端截面上最上面或最下面的点; 2)应力状态见下图。 d) 1)危险点:杆件表面上各点; 2)应力状态见下图。 5-2试写出图5-27所示单元体主应力σ1、σ2和σ3的值,并指出属于哪一种应力状态(应力单位为MPa )。 A A T (a ) (c ) (d ) 3 64d Fl πτ=a) b) c) d)

10 题5-2图 解: a) 1 σ=50 MPa, 2 σ= 3 σ=0,属于单向应力状态 b) 1 σ=40 MPa, 2 σ=0, 3 σ=-30 MPa,属于二向应力状态 c) 1 σ=20 MPa, 2 σ=10 MPa, 3 σ=-30 MPa,属于三向应力状态 5-3已知一点的应力状态如图5-28所示(应力单位为MPa)。试用解析法求指定斜截面上的正应力和切应力。 题5-3图 解: a)取水平轴为x轴,则根据正负号规定可知: x σ=50MPa , y σ=30MPa , x τ=0, α=-30ο 带入式(5-3),(5-4)得 =45MPa = -8.66MPa b)取水平轴为x轴,根据正负号规定: x σ= -40MPa , y σ=0 , x τ=20 MPa , α=120ο 带入公式,得: ο ο240 sin 20 240 cos 2 40 2 40 - - - + + - = α σ=7.32MPa a) b) c) a) b) c)

第五章 酶习题--生化习题及答案

第五章酶 一、单项选择题 1.关于酶的叙述哪项是正确的? A.体内所有具有催化活性的物质都是酶B.所有的酶都含有辅基或辅酶C.大多数酶的化学本质是蛋白质D.都具有立体异构特异性 E.能改变化学反应的平衡点并加速反应的进行 2.有关酶的辅酶叙述正确的是 A.是与酶蛋白结合紧密的金属离子B.分子结构中不含维生素的小分子有机化合物C.在催化反应中不与酶的活性中心结合D.在反应中参与传递氢原子、电子或其他基团E.是与酶蛋白紧密结合的小分子有机化合物 3.酶和一般化学催化剂相比具有下列特点,例外的是 A.具有更强的催化效能B.具有更强的专一性 C.催化的反应无副反应D.可在高温下进行 E.其活性可以受调控的 4. 酶能使反应速度加快,主要在于 A. 大大降低反应的活化能 B. 增加反应的活化能 C. 减少了活化分子 D. 增加了碰撞频率 E. 减少反应中产物与底物分子自由能的差值 5. 在酶促反应中,决定反应特异性的是 A. 无机离子 B. 溶液pH C. 酶蛋白 D. 辅酶 E. 辅助因子 6.酶的特异性是指 A.酶与辅酶特异的结合B.酶对其所催化的底物有特异的选择性C.酶在细胞中的定位是特异性的D.酶催化反应的机制各不相同 E.在酶的分类中各属不同的类别 7.酶促反应动力学研究的是 A.酶分子的空间构象B.酶的电泳行为 C.酶的活性中心D.酶的基因来源

E.影响酶促反应速度的因素 8. 在心肌组织中,哪一种乳酸脱氢酶同工酶的含量最高 A. LDH1 B. LDH2 C. LDH3 D. LDH4 E. LDH5 9. 酶与一般催化剂的区别是 A. 只能加速热力学上可以进行的反应 B. 不改变化学反应的平衡点 C. 缩短达到化学平衡的时间 D. 具有高度特异性 E. 能降低活化能 10.关于活化能的描述哪一项是正确的 A. 初态底物分子转变为活化分子所需的能量 B. 是底物和产物能量水平的差值 C. 酶降低反应活化能的程度与一般催化剂相同 D. 活化能越大,反应越容易进行 E. 是底物分子从初态转变到过渡态时所需要的能量 11.酶与一般催化剂具有下列共性,例外的是 A.同时加快正、逆反应速度 B. 不能改变反应平衡点 C.降低反应活化能 D. 反应前后自身没有质与量的改变E.由特定构象的活性中心发挥作用 12.金属离子作为辅助因子具有下列作用,例外的是 A.稳定酶蛋白活性构象B.中和阳离子 C.参与构成酶的活性中心D.连接酶和底物的桥梁 E.中和阴离子 13. 在形成酶-底物复合物时 A. 只有酶的构象发生变化 B. 只有底物的构象发生变化 C. 只有辅酶的构象发生变化 D. 酶和底物的构象都发生变化 E. 底物的构象首先发生变化 14.有关酶蛋白或辅助因子的叙述正确的是 A.酶蛋白或辅助因子单独存在时均有催化作用 B.一种酶蛋白可与多种辅助因子结合成全酶 C.一种酶蛋白只能与一种辅助因子结合成特异性的全酶 D.酶蛋白参与传递氢原子或电子的作用

第五章材料力学考试复习重点知识与练习题

第五章材料力学 主讲:钱民刚 第一节概论 材料力学是研究各种类型构件(主要是杆)的强度、刚度和稳定性的学科,它提供了有关的基本理论、计算方法和试验技术,使我们能合理地确定构件的材料、尺寸和形状,以达到安全与经济的设计要求。 ◆一、材料力学的基本思路 (一)理论公式的建立 理论公式的建立思路如下: (二)分析问题和解决问题 分析问题和解决问题思路如下: ◆二、杆的四种基本变形 杆的四种基本变形如表5?1 所列。 表5?1 杆的四种基本变形 ◆三、材料的力学性质 在表5?1 所列的强度条件中,为确保构件不致因强度不足而破坏,应使其最大工作应力σmax不超过材料的某个限值。显然,该限值应小于材料的极限应力σu,可规定为极限应 力σu的若干分之一,并称之为材料的许用应力,以[σ]或[τ]表示,即 式中n 是一个大于1 的系数,称为安全 系数,其数值通常由设计规范规定;而极限 应力σu则要通过材料的力学性能试验才能确 定。这里主要介绍典型的塑料性材料低碳钢 和典型的脆性材料铸铁在常温、静载下的力 学性能。 (一)低碳钢材料拉伸和压缩时的力学性质低碳钢(通常将含碳量在0.3%以下的钢称为低碳钢,也叫软钢)材料拉伸和压缩时的σ—ε曲线如图5?1 所示。 从图5?1 中拉伸时的σ—ε曲线可看出,整个拉伸过程可分为以下四个阶段。 1. 弹性阶段(Ob 段) 在该段中的直线段(Oa)称线弹性段,其斜率即为弹性模量E,对应的最高应力值σP为比例极限。在该段应力范围内,即σ≤σP,虎克定律σ=Eε成立。而ab 段,即为非线性弹性段,在该段内所产生的应变仍是弹性的,但它与应力已不成正比。b 点相对应的应力σe称为弹性极限。 2. 屈服阶段(bc 段)

食品酶学第五章 蛋白酶2002

第五章蛋白酶及其应用 PROTEINASE 水解蛋白质中肽键的酶。 水解类型: 外切蛋白酶---从肽链的任意一段切下单个的氨基酸。蛋白质被分解为单个的氨基酸。 内切蛋白酶---与蛋白质内部的肽键反应,水解蛋白质为多肽类或肽类。 地位: 蛋白酶是食品工业中最重要的一类酶。 应用广泛:如干酪生产、肉类嫩化、植物蛋白质改性等大量使用。 存在广泛: 植物:papaya, fig, kiwifruit, pineapple, etc. 动物:消化道---胃蛋白酶、胰凝乳酶、羧肽酶、氨肽酶等。 微生物:蛋白酶等。 第一节蛋白酶的特异性要求 一、对R1和R2基团性质有要求 例如: 胰凝乳蛋白酶仅能水解:R1是酪氨酸、苯丙氨酸或色氨酸残基的侧链的肽键。 胰蛋白酶仅能水解:R1是精氨酸或赖氨酸残基的侧链的肽键。 胃蛋白酶和羧肽酶对R2基团有特异性要求,如果是苯丙氨酸残基的侧链,水解速度最快。 二、氨基酸的构型 蛋白酶的底物---蛋白质和多肽是由L-氨基酸构成的。 三、底物分子的大小 一般没有要求。 但酸性蛋白酶有严格要求。 四、X和Y的性质要求 肽链内切酶:X和Y必须继续衍生出去,X可以是酰基或氨基酸残基,Y可以是酰胺基或酯基或氨基酸残基。 肽链端解酶:X和Y分别是-H或-OH 羧肽酶:要求Y是-OH,R2侧链结构的要求上,X不是-H时,才表现出高的活力。 氨肽酶:要求X是-H,并不优先选择Y不是-OH。 五、对肽键的要求 多数蛋白酶不仅能水解肽键,还能作用于酰胺(-NH2)、酯(-COOR)和硫羟酸酯(-COSR)等。 第二节蛋白酶的分类 一、根据来源分类: 如papain, ficin, 胰蛋白酶,胃蛋白酶(pepsin ),凝乳酶 二、作用模式分类 肽链端解酶:从肽链的一个末端开始将氨基酸水解下来。 羧肽酶:从肽链的羧基末端开始。 氨肽酶:从肽链的氨基末端开始。 肽链内切酶:从肽链的内部将肽链裂解。 三、活性部位的化学性质分类 1、丝氨酸蛋白酶

第五章 酶化学

第五章酶化学 一:填空题 1.全酶由________________和________________组成,在催化反应时,二者所起的作用不同,其中 ________________决定酶的专一性和高效率,________________起传递电子、原子或化学基团的作用。 2.辅助因子包括________________,________________和________________等。其中________________与酶蛋白结合紧密,需要________________除去,________________与酶蛋白结合疏松,可用 ________________除去。 3.酶是由________________产生的,具有催化能力的________________。 4.酶活力的调节包括酶________________的调节和酶________________的调节。 5.T.R.Cech和S.Altman因各自发现了________________而共同获得1989年的诺贝尔奖(化学奖)。 6.1986年,R.A.Lerner和P.G.Schultz等人发现了具有催化活性的________________,称 ________________。 7.根据国际系统分类法,所有的酶按所催化的化学反应的性质可以分为六大类________________, ________________,________________,________________,________________和________________。 8.按国际酶学委员会的规定,每一种酶都有一个唯一的编号。醇脱氢酶的编号是EC1.1.1.1,EC代表________________,4个数字分别代表________________,________________,________________和 ________________。 9.根据酶的专一性程度不同,酶的专一性可以分为________________专一性、________________专一性和________________专一性。 10.关于酶作用专一性提出的假说有________________,________________和________________等几种。 11.酶的活性中心包括________________和________________两个功能部位,其中________________直接与底物结合,决定酶的专一性,________________是发生化学变化的部位,决定催化反应的性质。 12.酶活力是指________________,一般用________________表示。 13.通常讨论酶促反应的反应速度时,指的是反应的________________速度,即________________时测得的反应速度。 14.常用的化学修饰剂DFP可以修饰________________残基,TPCK常用于修饰________________残基。 15.酶反应的温度系数一般为________________。 16.调节酶包括________________和________________等。 17.解释别构酶作用机理的假说有________________模型和________________模型两种。 18.固定化酶的优点包括________________,________________,________________等。 19.固定化酶的理化性质会发生改变,如Km________________,Vmax________________等。 20.同工酶是指________________,如________________。 21.pH影响酶活力的原因可能有以下几方面:(1)影响________________,(2)影响________________,(3)影响________________。 22.温度对酶活力影响有以下两方面:一方面________________,另一方面________________。 23.脲酶只作用于尿素,而不作用于其他任何底物,因此它具有________________专一性;甘油激酶可以催化甘油磷酸化,仅生成甘油-1-磷酸一种底物,因此它具有________________专一性。 24.酶促动力学的双倒数作图(Lineweaver-Burk作图法),得到的直线在横轴上的截距为 ________________,纵轴上的截距为________________。 25.磺胺类药物可以抑制________________酶,从而抑制细菌生长繁殖。 26.谷氨酰胺合成酶的活性可以被________________共价修饰调节;糖原合成酶、糖原磷酸化酶等则可以被________________共价修饰调节。

酶学第五章酶催化动力学基础

第五章 酶催化动力学基础 5.1 引言 酶催化动力学主要是研究各种因素对酶促反应速度的影响、酶促反应的规律及反应历程。影响酶促反应速度的因素包括[S]、[E]、[P]、[I]、[A]、pH 和温度等。本章重点讨论[S]对酶促反应速度的影响,并且介绍一些基本概念,和简单体系的动力学方程的推导。 5.2 反应级数和速度常数 5.2.1 反应级数 化学反应的级数就是动力学方程中影响反应速度的各反应物浓度项上的指数之和。 5.2.1.1 零级反应 反应速度与底物的浓度无关,称为零级反应。当[S]大大高于[E]时,可认为是零级反应。 0] [][k t d P d t d S d V ==- = (4.1), t d k S d P d 0][][=-= (4.2) 。 积分(4.2)式得?? =- t t S S t d k S d 0 0][0 ][][, t k S S t 00][][=- (4.3) 。 也即t k P 0][=,故[P]与t 成正比,k 0为该零级反应的速度常数,它表明单位时间底物的减少量或产物的生成量,因次为“C ·t - 1”。 零级反应的半寿期(即一半底物转化成产物所需的时间)2 1t 可以由0][2 1 ][S S t = 代入式(4.3)求得 000][21][k S S =-21t , 0 0][2 1k S =2 1t , 2 1t 0 2][k S = (4.4)。 2 1t 与[S]0成正比,与k 0成反比。 5.2.1.2 一级反应 反应速度与底物浓度成正比(单底物反应),称为一级反应。当[E] 〉〉[S]时为一级反应。

][] [1S k t d S d V =- = (4.5) , t d k S S d 1][][=- (4.6)。 式中k 1为一级反应速度常数。将式(4.6)积分得 ??=-t t S S t d k S S d 0 1][0][][] [, t k S S t 10)][ln ][ln (=--, t k S S t 10][ln ][ln =-。 即 t k S S t 303 .2][][lg 10= (4.7) 。 将t 对t S S ][][lg 0 作图可得一直线,斜率为303.21k , k 1的因次 为“t - 1”。 将0][2 1 ][S S t = 代入式(4.7)可以得出1t 303.2][][lg 10 210k S S =2 1t , 2 1t 1 1693 .02lg 303.2k k = = (4.8)。 在一级反应中,2 1t 与k 1成反比,而与底物浓度无关。 5.2.1.3 二级反应 反应速度与两个反应物的浓度成正比,称为二级反应,这种反应可以是两个相同的反应物反应生成产物(2S → P ),也可以是两个不同的反应物反应生成产物(A +B → P )。 先看第一种情况(2S → P ): 2 22][]][[] [S k S S k t d S d V ==- = ( 4.9), t d k S S d 22 ][] [=- (4.10) 。 式中k2为二级反应速度常数。将(4.10)积分得 ??=-t t S S t d k S S d 0 2][0][2][] [, t k S S t 20 ][1 ][1=-, 2][1 ][1S t k S t + = (4.11)。

仪器分析第5章伏安分析法

第5章伏安与极谱分析法 教学时数:4学时 教学要求: 1、理解极谱分析原理、极化和去极化电极基本概念,极谱过程的特殊性。 2、理解半波电位、扩散电流方程式及影响扩散电流的因素。 3、掌握极谱定量分析方法, 4、掌握极谱干扰电流及其消除方法。 5、了解极谱分析方法的特点和应用。 6、了解近代极谱分析方法及其应用。 教学重点与难点: 重点:极谱分析法的原理、特点,产生浓差极化的条件,半波电位,极谱定量分析方法,极谱干扰电流及消除方法,循环伏安法,溶出伏安法。 难点:极化原理,干扰电流及消除方法。 5.1 极谱分析的基本原理 一、伏安分析与极谱分析 伏安与极谱分析从广义上讲也是一种电解分析,更是利用待定溶液在电解池中的电解反应堆来进行测定的一类特殊形式的电解方法,并以记录电流-电压曲线来进行定性定量分析。 极谱分析是一种在特殊条件下进行的电解过程。 极谱分析与电解分析的区别在于:

1.激谱分析中溶液是静止的,以利产生浓差极话,而电解分析是在搅拌溶液中进行,以利于扩散。 2.极谱分析是利用被测物质所产生的氧化还原电流的强度进行定量分析(定性分析原理形同虚设,皆根据φ析)而电解分析是将被测离子还原为金属或氧化为金属氧化物,最后称重进行定量分析。 3、极谱分析是一种微量成分的分析方法,而电解分析是常量成分以测定电解过程中的电流--电压曲线(伏安曲线)为基础的一类分析电化学分析法称为伏安法。通常将采用滴汞电极作工作电极的伏按法称为极谱法。 二、极谱波 极谱波可分为如下几部分: ①残余电流部分 ②电流上升部分 ③极限电流部分 在排除了其他电流的影响以后,极限电流减去残余电流后的值,称为极限扩散电流,简称扩散电流(用id 表示)。id 与被测物()的浓度成正比,它是极谱定量分析的基础。 当电流等于极限电流的一半时相应的滴汞电极电位,称为半波电位(用E1/2 表示)。不同的物质具有不同的半波电位,这是极谱定性分析的根据。 三、极谱过程的特殊性 1.电极的特殊性

第五章 酶学

第五章酶学 选择题 ( )1,酶促反应的初速度不受哪一因素的影响 A [S]; B [E]; C [PH]; D 时间; E 温度. ( )2,下列有关某一种酶的几个同工酶的陈述哪一个是正确的 A 由不同亚基组成的寡聚体; B 对同一底物具有不同专一性; C 对同一底物具有相同的Km值; D 电泳迁移率往往相同; E 结构相同来源不同. ( )3,关于米氏常数Km的说法,哪个是正确的 A 饱和底物浓度时的速度; B 在一定酶浓度下最大速度的一半; C 饱和底物浓度的一半; D 速度达到最大反应速度一半时的底物浓度; E 降低一半速度时的抑制剂浓度. ( )4,如果要求酶促反应μ=Vmax×90%,则[S]应为Km的倍数是 A 4.5; B 9; C 8; D 5; E 90. ( )5,作为催化剂的酶分子,具有下列哪一种能量效应 A 增高反应的活化能; B 降低活化能; C 增高产物能量水平; D 降低产物能量水平; E 降低反应自由能. ( )6,下列哪种酶能使水加到碳—碳双键上,而又不使键断裂 A 水合酶; B 酯酶; C 水解酶; D 羟化酶; E 脱氢酶. ( )7,下列哪种胃肠道消化酶不是以无活性的酶原方式分泌的 A 核糖核酸酶; B 胰蛋白酶; C 糜蛋白酶; D 羧肽酶; E 胃蛋白酶. ( )8,下列关于酶的描述,哪一项是错误的 A 所有的蛋白质都是酶; B 酶是生物催化剂; C 酶是在细胞内合成的,但也可以在细胞外发挥催化功能; D 酶具有专一性; E 酶在酸性或碱性条件下均会失活. ( )9,催化黄嘌呤+H2O+O2←→尿酸+H2O2反应的酶属于哪一大类 A 水解酶; B 裂解酶; C 氧化还原酶; D 转移酶; E 异构酶. ( )10,下列哪一种酶是简单蛋白质 A 牛胰核糖核酸酶; B 丙酮酸激酶; C 乳酸脱氢酶; D 烯醇化酶; E 醛羧酶. ( )11,下列哪一项不是辅酶的功能 A 转移基团; B 传递氢; C 传递电子; D 某些物质代谢时的载体; E 决定酶的专一性. ( )12,胰蛋白酶的活性部位含有五个氨基酸,它们是缬氨酸,异亮氨酸,组氨酸和丝氨酸,另外一个是 A 谷氨酸; B 谷氨酰胺; C 甘氨酸; D 精氨酸; E 天冬氨酸. ( )13,下列关于酶活性部位的描述,哪一项是错误的 A 活性部位是酶分子中直接与底物结合并发挥催化功能的部位; B 活性部位的基团按功能可分为两类,一类是结合基团,一类是催化基团; C 活性部位的基团可以是同一条肽链但在一级结构上相距很远的基团; D 不同肽链上的有关基团不能构成该酶的活性部位; E 酶的活性部位决定酶的专一性. ( )14,下列哪一项不是酶具有高催化效率的因素 A 加热; B 酸碱催化; C 张力和变形; D 共价催化; E 邻近定位效应. ( )15,当[S]=4Km时,μ=

第五章 酶学期末复习样题

第五章酶学样题 一、选择题 1.非竞争性抑制剂存在时,酶促反应的动力学特点是()。 A、K m值不变,V max降低 B、K m值不变,V max增加 C、K m值增高,V max不变 D、K m值降低,V max不变 2. 酶能加速化学反应是由于哪一种效应() A、向反应体系提供能量 B、降低反应的自由能变化 C、降低反应的活化能 D、降低底物的能量水平。 3. 酶的辅基具有下述性质() A、是一种结合蛋白 B、与酶蛋白亲和力较大,一般不能用透析等物理方法彼此分开。 C、由活性中心的若干氨基酸残基组成 D、决定酶的专一性。 4.K m值与底物亲和力大小关系是()。 A、K m值越小,亲和力越大 B、K m值越大,亲和力越大 C、K m值的大小与亲和力无关 D、1/K m值越小,亲和力越大 5.酶变性时的表现()。(多选题) A、溶解度降低 B、易受蛋白酶水解 C、酶活性丧失 D、紫外线吸收增强 6. 下列关于酶的活性中心的叙述哪一项是正确的() A、酶分子中决定酶催化活性的结构区域 B、酶的活性中心都包含有辅酶。

C、所有抑制剂都与活性中心结合 D、酶的活性中心都含有金属离子 7. 酶的竞争性抑制剂具有下列哪一组动力学效应。 A、K m降低,V max不变 B、K m增大,V max不变 C、V max增大,K m不变 D、V max降低,K m不变 8. 变构效应物对酶结合的部位是() A、活性中心与底物结合的部位 B、活性中心的催化基团 C、酶的-SH D、活性中心以外的特殊部位 9. 下列关于酶原激活方式的叙述哪一项是正确的() A、氢键断裂,酶分子构象改变所引起的 B、酶蛋白与辅酶结合而实现。 C、部分肽链断裂、酶分子构象改变所引起的。 D、由低活性酶形式转变成高活性酶形式。 10. 绝大多数酶的化学本质() A、多糖 B、脂类 C、核苷酸 D、蛋白质 11. 下列关于K m的描述何项是正确的() A、K m值是酶的特征性常数 B、K m值一个常数,所以没有任何单位 C、K m大表示E与S的亲和力大,反之则亲和力小。 D、K m值不会因为加入抑制剂而发生改变。

极谱法的基本原理

极谱法的基本原理 明确极谱法的基本原理。理解极谱定量分析的依据和极谱定性分析的依据,掌握半波电位的概念。 资源提供1 1.主题词:极谱法 2.对应知识点:极谱法 3.资源形式:讲解 4.所属章节:第十章第二节 直流极谱法亦可简称为极谱法,是以控制电位的电解过程为基础的极谱法。其实验装置与一般电解装置大体相似,主要有三个部分:第一部分是提供可变外加电压的装置;第二部分是指示电压改变过程中进行电解时流过电解池电流变化的装置;第三部分是电解池。极谱分析与电解分析装置的不同之处在于两个电极。极谱分析使用的两个电极一般都是汞电极,其中一个是电极面积很小的滴汞电极,为工作电极;另一个是面积很大的汞电极,或电位恒定的饱和甘汞电极,为参比电极。极谱法是通过获得的电流--电压曲线即极谱波或极谱图来进行分析测定的。在外加电压还未达到被测物质的分解电压时,有一很小的电流通过电解池, 此电流称之为残余电流。电解开始后,随着外加电压增大,电流迅速增大,最后当外加电压增大到一定值时,电解电流不再增加,而达到一个极限电流。称之为极限扩散电流,也叫波高。在一定条件下,波高与被测浓度成正比,这是极谱定量分析的基础,1934年尤考维奇导出了扩散电流方程式,即尤考维奇方程: 式中:为平均极限扩散电流;n为电极反应中的电子转移数;D为被测物在溶液中的扩散系数;m为汞流速;为滴汞周期(s);c为被测物浓度 。从尤考维奇方程可知,影响极限扩散电流的主要因素有:毛细管特征( 称为毛细管常数,它与汞柱压力的平方根成正比)、温度、滴汞电极电位和电解液组成。在进行极谱分析时,残余电流即杂质产生的电解电流和电容电流干扰测定,需要设法消除,其实降低电容电流已成为极谱分析仪器发展的主流。迁移电流和极谱极大可分别通过加入大量的支持电解质和极大抑制剂(如表面活性剂)来消除。溶解氧在滴汞电极上还原,会产生两个极谱干扰测定,可通过惰性气体和加入不影响极谱分析的还原剂除氧。 在极谱电解过程中,由于控制反应速度的关键步骤不同,一般可将极谱波分成可逆波、不可逆波和动力波。 在极谱电解过程中,只有扩散速度最慢,其他过程都比较快;滴汞电极的电位与电极表面反应物的活度关系符合能斯特方程;其电解电流都是受扩散控制的,这样的极谱波为可逆 波。此时,=-(25℃) 式中:和分别为滴汞电极电位和半波电位;和分别为电解电流和极限扩

主管检验技师考试临床医学检验学化学练习题第5章诊断酶学

第五章诊断酶学 一、A1 1、下列哪项一般不可见AST/ALT>1()。 A、肝硬化 B、重症肝炎 C、病毒性肝炎 D、心肌梗死 E、肌肉损伤 2、在肝细胞轻度损伤时,血清哪种酶最敏感()。 A、ALT B、AST C、ALP D、GGT E、LD 3、关于血氨酶法测定的叙述下列哪项不正确()。 A、在谷氨酸脱氢酶催化下,α-酮戊二酸与氨生成谷氨酸并伴有NADH的变化 B、硫酸铵可作为氨的标准液 C、在340nm测定NADH的增加量 D、全部试剂必须用去氨水配制,操作过程避免氨污染 E、显著溶血标本不能用于氨测定 4、以NAD+还原成NADH反应为基础的生化分析,采用的波长及吸光度变化为()。 A、340nm,从小到大 B、340nm,从大到小 C、405nm,从小到大 D、405nm,从大到小 E、280nm,从小到大 5、ALT与AST比值最常用于鉴别()。 A、病毒性肝炎与肝硬化 B、肝硬化与脂肪肝 C、病毒性肝炎与中毒性肝炎急性 D、慢性活动性肝炎与慢性持续性肝炎 E、梗阻性黄疸与溶血性黄疸 6、下列关于乳酸脱氢酶叙述错误的是()。 A、细胞中LDH含量比血清高100倍 B、标本宜贮存在4℃ C、LDH同工酶和CK-MB联合检测可用于助诊急性心肌梗死 D、LDH有五种同工酶,每种同工酶的最适反应条件不同 E、LDH主要存在于细胞质中 7、连续监测法测定CK的试剂盒中最常加入的激活剂是()。 A、同型半胱氨酸 B、谷胱甘肽

C、巯基乙醇 D、N-乙酰半胱氨酸 E、二腺苷-5-磷酸 8、NAD+或NADP+所含的维生素是()。 A、烟酸 B、烟酰胺 C、吡哆醇 D、吡哆醛 E、吡哆胺 9、下列哪一项酶学指标可以作为慢性乙醇中毒诊断的较敏感指标()。 A、ALT B、ALP C、GGT D、AST E、LDH 10、“酶胆分离”通常是哪种疾病的征兆()。 A、急性心梗 B、肝坏死 C、肝癌 D、脂肪肝 E、胆石症 11、细胞酶的释放量受下列因素影响,除外()。 A、各种酶的测定波长及反应速率 B、细胞内外酶浓度的差异 C、酶的相对分子量 D、酶的组织分布 E、酶在细胞内的定位和存在形式 12、影响酶促反应的因素不包括()。 A、酶浓度 B、pH C、温度 D、激活剂 E、操作者 13、下列哪种酶是血浆特异酶()。 A、胆碱酯酶 B、脂肪酶 C、转氨酶 D、乳酸脱氢酶 E、淀粉酶 14、LD5同工酶的四聚体组成为()。 A、H4 B、M4

第五章学习材料

第五章计算机网络设备 一、网卡的功能 网络适配卡又称网络接口卡,简称网卡。提供了计算机和网络缆线之间的物理接口。 具有以下功能: (1)实现局域网中传输介质的物理连接和电气连接。 (2)代表着一个固定的地址。 (3)执行网络控制命令。 (4)实现OSI模型中的数据链路层的功能。 (5)对传送和接收的数据进行缓存。 (6)接照OSI协议物理层传输的接口标准,实现规定的接口功能。 二、网卡的工作原理 网卡上有一定数目的缓存,当网上传来的数据到达本工作站时,首先被暂时存放在网卡的缓存中。网卡使用中断请求来通知CPU在某个时候来处理新来的数据,CPU接收到网卡的申请后,会通知主板上的直接存储器访问芯片(DMA),将数据送人内存中,而CPU一旦空闲便会处理网卡上的数据。 三、网卡的类型 1.按总线的类型分类 网卡按总线类型可分为ISA总线型网卡、PCI总线型网卡、PCMCIA总线型网卡、USB网络适配器。 2.接网络类型分类 接网络类型网卡可分为以太网卡、令牌环网卡和ATM网卡等。 3.按网卡的连接头分类 (1)BNC连接头。 (2)RJ-45连接头。 (3)AUI连接头。 (4)无线网卡。 (5)光纤网卡。 4.按传输速率分类 网卡接其传输速率(即其支持的宽带)分为10Mbps网卡、100Mbps网卡、1000Mbps网卡以及10/100Mbps 自适应网卡,100/1000Mbps自适应网卡。 四、网卡的选择

(1)选择性价比高的网卡。 (2)根据组网类型选择网卡。 (3)根据工作站选择合适总线类型的网卡。 (4)根据使用环境选择网卡。 (5)根据特殊要求选择网卡。 一、集线器的功能 集线器(Hub)是一种连接多个用户节点的设备,每个经集线器连接的节点都需要一条专用电缆,集线器内部采用电气互连的结构。集线器工作处于OSI模型中的物理层。 连接到集线器的节点发送信号时,首先通过与集线器相连接的电缆信号送到集线器,集线器将这个信号进行放大、重新定时,然后发送到所有节点;最后,信号到达目标节点,目标节点将发给它的信号收下。 二、集线器的分类 1.按端口数量分类 集线器端口数量有8日、12口、16口、24口、48口等,最常用的是24口集线器。 2.接带宽分类 将集线器分为10Mbps、100Mbps、10/100Mbps自适应、1000Mbps和100/1000Mbps自适应集线器等。自适应集线器又称"双速″集线器,其中内置了两条总线,分别工作在两种速率下。 3.按可管理性分类 按可管理性的不同,集线器可分为不可网管集线器(俗称哑集线器)和可网管集线器(也称智能集线器)。 4.按扩展能力分类 按照扩展能力,可划分为独立集线器、堆叠式集线器等。 堆叠式集线器与级联式集线器的不同在于:堆叠式集线器不占用自身的端口,是两台集线器背板的直接连接,而级联式集线器占用自身的端口,效率上级联式集线器低于堆叠式集线器。 三、集线器的选择 (1)速率 (2)端口数 (3)可扩展性 (4)是否内置交换模块 (5)是否提供网管功能 (6)外形尺寸 四、集线器的连接 1.集线器常见端口 (1)RJ-45端口:RJ-45端口可用于连接RJ-45接头,适用于由双绞线构建的网络。 (2)BNC端口:BNC端口用于与细同轴电缆连接的端口。 (3)AUI端口:AUI端口可用于连接粗同轴电缆的AUI接头。 (4)集线器堆叠端口:只有堆叠式集线器才有这种端口,它的作用是用来连接两个堆叠式集线器的。 如何实现集线器的堆叠和级联? 【答案】(l)集线器的堆叠是通过厂家提供的一条专用电缆,从一台的"UP"堆叠端口直接连接到一台集线器的"Down"堆叠端口。堆叠中的所有集线器可视为一个整体的集线器进行管理。 (2)集线器的级联有以下两种方法:

相关文档
最新文档