生物化学第三版课后习题答案
第一章
1、举例说明化学与生物化学之间得关系。
提示:生物化学就是应用化学得理论与方法来研究生命现象,在分子水平上解释与阐明生命现象化学本质得一门学科、
化学与生物化学关系密切,相互渗透、相互促进与相互融合。一方面,生物化学得发展
依赖于化学理论与技术得进步,另一方面,生物化学得发展又推动着化学学科得不断进步与创新。
举例:略。
2、试解释生物大分子与小分子化合物之间得相同与不同之处。
提示:生物大分子一般由结构比较简单得小分子,即结构单元分子组合而成,通常具有特定得空间结构。常见得生物大分子包括蛋白质、核酸、脂类与糖类。
生物大分子与小分子化合物相同之处在丁: 1) 共价键就是维系它们结构得最主要得键;
2)有一定得立休形象与空间大小; 3)化学与|物理性质主要决定于分子中存在得官能团。生物大分子与小分子化合物不同之处在于: (1) 生物大分子得分子量要比小分子化合物大得多,分子得粒径大小差异很大; (2) 生物大分子得空间结构婴复杂得多,维系空间结构
得力主要就是各种非共价作用力; (3) 生物大分子特征得空间结构使其具有小分子化合物所不
具有得专性识别与结合位点,这些位点通过与相应得配体特异性结合,能形成超分子,这
种特性就是许多重要生理现象得分子基础。
3、生物大分子得手性特征有何意义?
提示:生物大分子都就是手性分子,这种结构特点在生物大分子得分子识别及其特殊得生理功
能方面意义重大。主要表现在: (1) 分子识别就是产生生理现象得重要基础,特异性识别对于
产生特定生物效应出关重要; (2) 生物大分了通过特征得三维手性空间环境能特异性识别前
手性得小分子配体,产生专一性得相互作用。
4、指出取代物得构型:
6、举例说明分子识别得概念及其意义。
提示: :分子识别就是指分子间发生特异性结合得相互作用,如tRNA分子与氨酰tRNA合成醉得相互作用,抗体与抗原之间得相互作用等。分子识别就是生命体产生各种生理现象得化学
本质,就是保证生命活动有序地进行得分子基础。
7、什么就是超分子?说明拆分超分子得方法与原理。
提示:在生物化学领域中,超分子就是指生物分子问或生物分子与配体分子间相互作用与识别
所形成得复合物。超分子得形成过程就就是非共价键缔合得过程,就是可逆得过程。该过程受介
质极性与休系温度得影响,由于缔合就是放热得过程,所以当介质极性增大与体系温度升高时,超分子就会被拆分。另外,强酸或强碱环境也可使这种非共价键作用遭到破坏,从而将超分子拆分。
8、缓冲溶液得缓冲能力与哪些因素有关?
提示: (1) 缓冲溶液总浓度:缓冲溶液得总浓度越大,溶液中所含得抗酸抗碱成分越多,缓冲能力越强。(2) 缓冲比:对于同-缓冲休系得各缓冲溶液,当缓冲溶液得总浓度一定时, 缓冲溶液得缓冲能力随缓冲比得改变而改变。
9、如果希望某一个生物化学反应在pH~5得条件下进行,应该选择哪种缓冲溶
液?
提示: “正丁酸酸一正丁酸钠”缓冲溶液系统、“乙酸一乙酸钠”缓冲溶液系统、或“柠檬酸一柠檬酸钠”缓冲溶液系统。
10、一个生物化学反应要求在plI~4得条件下进行,可以选择HCOOH/HCOONa
缓冲溶液。试计算配制pH<4得缓冲溶液时,HCOOC与HCOONa得浓度。
提示: HCOOC与HCOONa得浓度分别为0、1M与0、178M。
11、用0、1mol/L得NaHPO4配制pH= 7、0得缓冲溶液,需要用多少摩尔
Na2HPO4?
提示:需要用0、138摩尔得NazlIPO4
第二章细胞与生物膜
1、为什么细胞就是生物化学反应得基本场所?
提示:细胞就是组成生命体得基本结构单元,许多生物化学反应都离不大细胞膜与细胞器以及细胞所营造得环境。细胞得这此区域能为生物化学反应提供催化剂,反应吻,以及反应条件与反应位点,执行特定得生物功能。因此,细胞能高效地有序得进行生物化学反应,就是生物化学反得基本场所。
2、试解释膜蛋白得主要功能?
提示:转运、识别、借化、信号转导等。
3、物质跨膜运输有哪些形式?
提示: (1)主动运输:篇能量驱动,具有专性,需载体蛋白协助,具有定方向性,可被抑制剂抑制,需ATP供能;
(2)被动运输:顺浓度差得跨膜运输,通过扩散作用实现,不需能量得自发过程;(3)膜动转运:吞噬与跑吐作用,大分子物质,与膜得动态变化有关,耗能。
4、为什么磷脂具有形成双层脂膜得趋势?
提示:磷脂就是一种两亲性分子,磷脂分子得形状决定了磷脂形成得就是双层脂膜。
5、什么就是LB膜?它有什么特点?
提示:两亲性分了化水表面经过压缩得到单层分了膜。仁恒定得表面压条件下,可以将水表而为单分子膜转移到固体基板上,通过重复操作山形成多层分子膜。这年多层分子膜就叫做LB膜。它得特点就是:两亲性,具有单层分子膜得结构特性,可以有不同厚度。
第三章蛋白质
1、在生物缓冲体系中,何种氨基酸具有缓冲作用?
提示:组氨酸具有缓冲作用。因为组氨酸含有哪唑基团,而咪唑基解离常数为6、0,因此组氦酸既可作为质子供体,又可作为质子受体。
2、什么就是氨基酸得pK与pI ?它们得关系如何?
提示: pK指解离常数得负对数,表示- 半得氨基酸解离时得pH值: p1指氨基酸所带得正负
电荷相等时得溶液得pH值,即等电点。中性氨基酸: pl= (pK1+ pK2)12酸性氨基酸: pl= (pK1+ pKr)12碱性氨基酸: pI= (pK2+ pKr)/2
3、计算0、1 mol/L得谷氨酸溶液在等电点时主要得离子浓度。
提示: 0、1mol/L得谷氨酸溶液在等电点时主要离子(即两性离子)得浓度为0、083mol/L、4、大多数得氨基酸,其a-羧基得pKa 都在2、0左右,其a-氨基得pKa都在9、0左右。然而,肽中得a-羧基pKa值为3、8, a-氨基pKa值在7、8。请解释这种差异。
提示:a-氨基酸分子中带正电荷得a-氨基阻止了a-羧基负离子得质子化,即能稳定羧基负离子,因而提高了羧基得酸性。同理,羧基负离子对质子化得氨基(NH3*)同样有稳定作用,从而降低了其酸性,提高了其碱性。在脑分子中,由于两个端基(Coo与NH*')相距较远,这种电荷间得相互作用要弱得多,因此其pKa值与a-氨基酸中氨基与羧基得pKa。值存在明显差异。
5、写出五肽Ser- -Lys- -Ala- -Leu- His得化学结构,计算该肽得pI, 并指出该肽在pH=
6、0时带何种电荷。
提示:
化学结构:略
pl=1/2(9、15+ 10、53)=9、84 即该肽得pI为9、84
Op=pl-pH=9、84-6、00=3、84>0即该肽在pH= 6、0时带正电
6人得促肾上腺皮质激素就是一种多肽激素。它得氨基酸序列为
Scr-Tyr-Scr-Met-Gilu-His-Phe-Arg-Trp-Gly-Lys-Pro-Val-Gly-Lys-Lys-Arg Arg-Pro-Val-Lys-Val-Tyr-Pro-Asp-Ala -Gly-Glu-Asp-Gln-Ser Ala-Glu Ala-Phe Pro Le u-Glu-Phe;(1)在pH=7条件下,此多肽带有何种电荷?(2)用CNBr处理此多肽,可以得到多少肽段?
提示: (1) 当pH=7时,此多肽带正电荷。
(2) CNBr选择性切割Met羧基端肽键,故得到两个肽段。
7、环亚乙基亚胺能够与蛋白质得Cys残基作用,生成(S)-乙基氨基衍生物。经修饰后,Cys得羧基所形成得肽键能够被胰蛋白酶水解,试解释原因。
提示:因为胰蛋白酶能选择性地水解Lys得羧基所形成得肽键,Lys得R基为- -(CH2)4NH2。Cys得侧链- -CH2SH经与环亚乙、基亚胺反应后被修饰为-(CH2)-S-(CH2)2-NH2、与Lys得R基很相似,导致胰蛋白酶无法识别两者得差异,将其作为底物水解。所以经过修饰后,Cys得羧基所形成得肽键能够被胰蛋白酶水解。
8、一种蛋白质在用1mmol、L+二硫苏糖醇(一种含有二硫键得糖)处理后,它得SDS凝胶电泳谱带相对位置由原来得0、67减小为0、64,试解释原因。
提示: - =硫苏糖醇与肽链中得Cys巯基发生反应,经_二硫键结合到肽链上,蛋白质分子量增大,电泳速度降低,所以它得SDS凝胶电泳谱带相对位置由原米得0、67减小为0、64。
9、将含有Asp、Gly、Thr, Leu与Lys得pH=3、0得缓冲溶液,加到预先用同样缓冲溶液平衡过得Dowex -50阳离子交换树脂中,然后用该缓冲溶液洗脱,这5种氨基酸洗脱得顺序如何?并说明原因。
提示:阳离子交换树脂分离氨基酸得原理就是,各种氨基酸在pH=3、0时带正电荷多少不同,带正电荷越多,在树胎|:吸附能力越强,氨基酸越难被洗脱出米。根据AP= pI-pH,可算出各种氨基酸得OP分别就是: Asp, AP= -0、03; Gly, AP=+2、97; Thr, AP= +2、86; Leu, AP= +2、98;Lys,AP= +6、74。因此,5种氨基酸洗脱顺序为Asp>Gly> Lcu> Thr>Lys,其中得Gly与Leu带电情况几乎相同,但Gly得分了量相对较小,先被洗脱出来。
芒再考虑疏水作用得话,因为Thr侧链得疏水性弱,与树脂得结合能力不如Leu,因此比Leu更快被洗脱,最后得洗脱顺序就足Asp> Gily> Thr> Leu>Lys、
10、用CNBr与胰凝乳蛋白酶断裂多肽,分别产生如下肽段,试写出该肽得氨基酸序列:
CNBr断裂: (1) Arg-Ala-Tyr-Gly-Asn; (2) Leu-Phe-Met; (3) Asp-Met 胰凝乳蛋白酶断裂: (1) Mct-Arg-Ala-Tyr; (2) Asp-Mct-Lcu-Phe; (3) Gly-Asn
提示: Asp-Met-Leu-Phe-Met-Arg-Ala-Tyr-Gly-Asn
11、-种多肽经酸水解后分析得知由Lys, Asp, His, Glu, Ala, Val, Tyr以及两个NII3组成。当用DNFB处理后,得到DNP- Asp;用羧肽酶处理可得到游离得Val。此多肽用胰蛋白酶降解时,得到两个肽段,其中一个(含Lys, Asp,Glu, Ala, Tyr)在pH = 6、4时,净电荷为0;另一个(含His, Glu, Val)可生成DNP-His,在pH = 6、4时带正电荷。当多肽用胰凝乳蛋白酶降解时,也得到两个肽段,其中一个(Asp, Ala, Tyr)在pH = 6、4时呈中性,另一个(Lys,His, Glu, Val) 在pH = 6、4 带正电荷。此多肽得氨基酸序列如何?
提示: Asn-Ala-Tyr-Glu-Lys-His-Gln-Val
12、有一个七肽,经分析其氨基酸组成为Lys, Pro, Arg, Phe, Ala, Tyr与Ser。此肽与DNFB不反应。用胰凝乳蛋白酶降解,得到两个肽段,其氨基酸组成分别为Ala, Tyr,Ser与Pro, Phe, Lys,Arg。这两个肽段与DNFB反应,分别生成DNP-Ser与DNP一Lys。此肽与胰蛋白酶作用,同样生成两个肽段,它们得氨基酸组成分别为Arg, Pro与Phe,Tyr, Lys, Ser, Ala。试推测此多肽得结构与氨基酸序列。
13、说明多肽氨基酸序列自动分析法得基本原理。根据此原理,试设计一台多肽氨基酸序列自动分析仪。
14、根据以下分析结果确定蛋白质得亚基数目及连接方式:
(1)凝胶过滤测得分子量为200 KD;
(2) SDS-PAGE 测得分子量为100 KD;
(3) 2-巯基乙醇存在下得SDS-PAGE测得分子量为40KD与60KD。
15、试设计对下列十肽进行一级结构测定得研究方法及步骤。
Val-Cys-Met-Thr-Lys-Gly-Cys-Arg-Ser-Glu
提示:
(1)氨基酸组成分析
(2)过氧甲酸氧化法切断= =硫健。
(3)末端氨基酸测定
(4)测序
(5)一硫键定位
16、请指出2008年得“奶粉事件”中得罪魁祸首“三聚氰胺”能充当蛋白质得原因。
提示:因为蛋白质占生物组织中所有含氮物质得绝大部分。因此,可以将生物组织得含氮量近似地瞧作蛋白质得含氮量、而三聚氰胺(melamine)就是一种有机含氮杂环化合物,学名1、,3,5-三嗪-2,4,6-三胺,或称为2,4、6-三氨基-1,3,5-三嗪,简称三胺、蜜胺、氰脉酰胺,就是一种重要得化工原料,其化学结构如右图所示。
食品工业中常常需要检在蛋白质含量,但就是直接测量蛋白质含量技术上比较复杂,成本也比较高,不适合大范围推广,所以业界常常
使用种叫傲“凯氏定氮法(Kjeldahl method)”得方法,通过食品中HN' "NH2氮原子得含量来间接推算蛋白质得含量。也就就是说,食品中氮原子含
量越高,蛋白质含量就越高。三聚氰胶得最大得特点就是含氮量很高(66%),这样一来,三聚氰胺由于其分子中含氮原子比较多,日、其生产工艺简单、成本很低,给了掺假、造假者极大得利益驱动。有人估算在植物蛋白粉与饲料中使蛋白质增加一个百分点,用二聚氰胺得花费只有真实蛋白原料得1/5、所以“增加”产品得表观蛋白质含量就是添加三聚氰胺得主要原因,三聚氰胺作为一种白色结晶粉末,没有什么气味与味道,掺杂后不易被发现等也成了掺假、造假者心存侥幸得辅助原因。
17、说明蛋白质得一级结构、二级结构与三级结构得概念。提示:略
18、为什么在a ~螺旋片段中很少发现Pro?
提示: Pro 残基中得侧链成环,当片段中存代Pro残基时,由于其不能形成链内氢键,并且五元环得刚性结构导致肽键不能自出旋转,因此a ~螺旋结构会在此处中断。
19、如果在生理条件下,多聚赖氨酸呈现为松散得环结构。那么,在何种条件下,它会形成a ~螺旋结构?
提示:一条肽链能否形成a ~螺旋,与它得氨基酸组成与序列有极大得关系。R基小,并且不带电荷得有利于a -螺旋得形成与稳定。多聚顿氮酸在pH=7时,赖氨酸残基侧链带有正电荷,彼此间存在静电排斥作用,难以折叠成紧密得a ~螺旋二级结构形式。随着pH升高,当pH>12时,赖氨酸残基侧链上得氨基去质子化,多聚赖氨酸将从无规则线团转变形成a ~螺旋结构。
20、您如何理解“蛋白质结构决定了它得生物功能”这句话?请简述之。
提示:蛋白质结构与功能之间存代着密切得联系。
(1)一级结构与功能得关系(2)高级结构与功能得关系
21、试设计应用化学法与不对称合成法合成L-Val。
提示:如下图所示。
23、
含有乳清蛋白(pI=4、6),B乳球蛋白(p[=5、2),以及胰凝乳蛋白酶(pI=9、5)得溶液,用DEAE 一纤维素(-种阴离子交换树脂) pII = 6、0时得色谱柱分离,然后用pH为6、0得缓冲溶液洗脱,缓冲液盐浓度逐步增加,请预测三种待分离蛋白质组分得洗脱顺序,并简要说明理由。
提示:这三种蚩白质被洗脱出来得顺序为:胰凝乳蛋白酶> B乳球蛋白>乳清蛋白。
24、写出用DCC法与固相合成法合成四肽Ser-Phe-Asp- Ala得基本反应过程,并指出它们之间得异同。
提示:
不同;①DCC法合成方向就是从N端到C端,固相合成法合成方向就是从C端到N端。
②固相合成法不必分离纯化中间产物,合成过程可以连续进行。相同:①都用DCC作为肽键形成得脱水偶联剂。
②不反应基团都被保护。
25、设计合成由Gly,Leu, Tyr组成得三肽库方法。
提示:用均分法合成三肽库
26、简述蛋白质组学得概念及研究意义。
提示:货白质组就是指在一定条件下有一个特定细胞或牛物休产生得所有蛋白质。蛋白质组学就就是通过对细胞或生物体所产生得蛋白质得全面分析,系统与全面地描述细胞或生物体得功能。
研究意义:因为转水调节、RNA加工、蛋白质合成以及加工等过程使得转冰物组与蛋白质组比基因组要复杂得多,因而它所提供得关于生命体系与生命活动化学本质得信息就是单-得“基因组学”所不能比拟得,亦即,通过蛋白质组得研究可以更好地、更全面地了解生命整体得性状与功能。
第四章酶
1、酶作为生物催化剂有什么特点?
提示:酶与化学催化剂一样,能够改变化学反应得速度,但不能改变化学反应得平衡。酶得催化特点表现为:
(1)高效性。(2) 高度专一性。(3) 反应条件温与。(4) 可调控性。
2、辅酶与金属离子在酶促反应中有何作用?水溶性维生素与辅酶有什么关系?
提示: (1)辅酶与金属离子作为结合蛋白酶类得非蛋白部分(又称辅因子),在酶实施催化作用过程中起到非常重要得作用。只有酶蛋白与辅囚子结合成得全酶才具有催化性能。
辅酶与金属酶中得金属离了在酶促反应中直接参加了反应,起到电子、原了或者某些化学基团转移得作用,决定了酶催化反应类型得专一性;而金属激酶中得金属离子主要起到激活酶得催化活性得作用。
(2)大部分辅酶得前体都就是水溶性B族维生素,许多水溶性维生索得生理功能与辅酶得作用息息相关。
3、现有1mL乙醇脱氢酶制剂,用缓冲溶液稀释至100mL后,从中吸取500uL测定酶得活力。得知2 min使0、5 mmol乙醇转化为乙醛。请计算每毫升酶制剂每小时能转化多少乙醇? (设: 最适条件下,每小时转化I mmol乙醇所需要得酶量为1个活力单位)。
提示: 500 pL得酶活力为15U。
1 mL酶制剂每小时能转化得乙醇量为3mol乙醇,即3X46= 138克乙醇。
4、称取25 mg蛋白酶粉配成25 mL溶液,取0、1mL溶液测酶活力,结果每小时可以水解酪蛋白产生1500 ug酪氨酸。假定1个酶活力单位定义为每分钟产生1ug酪氨酸得酶量,请计算: (1) 酶溶液得比活力; (2) 每克酶粉得总活力。
提示: 25 mL溶液得醇活力为6250U。
比活力为: 6250+ 25=250(U/mg)
每克酶粉得总活力为: 250 X1000=2、5X 10(U)
5、说明米氏方程得生物学意义。
提示: (1) 米氏方程就是酶促反应动力学最重要得一个数学表达式,根据它可以知道酶促反应
速率与底物浓度之间得关系。(2) 米氏方程所规定得动力学规律,就是酶促反应得一项基本属
6、某种酶遵循米氏方程,其Km= 1 umolL',当底物浓度为100 pmol:L!时,反
应初速率为0、1 pumolL'min'。有一-竞争性抑制剂,当[S] = 10 pumolLl时,其
初速率为无抑制剂时得1/10。请计算: (1) [S]= 1 mmol、Ll时得初速率;
(2)竞争性抑制剂存在时酶得Km值。
7、举例说明各种类型抑制剂得作用特点。如何判断两种抑制剂得抑制类型?
提示:
(1)抑制剂分两大类:可逆抑制剂与不可逆抑制剂。
可逆抑制剂根据抑制剂与酶结合情况,又分三类:竞争性抑制剂、反竞争性抑制剂与非
抑制性抑制剂。
(2)判断种抑制剂为可逆还就是不可逆抑制剂时,主要瞧能不能用透析等物理方法除去抑制剂,如果能可初步判定为可逆抑制剂,反之为不可逆抑制剂。
判断种抑制剂为竞争性,非竞争性还就是反竞争性抑制剂,可用抑制动力学研究方法进行判断,即通过抑制剂作用前后酶促反应动力学研究中得双倒数图进行判断。如果双倒数图中得直线交于纵坐标,Vmax、不变, Km变大,则为竟争性抑制剂;如果双倒数图中得直线交于横坐标或第二、三象限,且Vmax、变小,Km可变可不变,则为非竞争性抑制剂:如果双倒数图中得直线为平行线,且Vmax、变小,Km变小,则可能为反竞争性抑制剂。
B、说明酶活性中心得结构与功能特点。研究酶活性中心得主要方法及原理。
提示: (1) 酶得活性中心就是酶催化作用得核心部分。
结构特点:一个酶得活性中心就是一个空间部位。组成活性中心得氨基酸残基可能位于同一肽链得不同部位,也可能位于不同得肽链上。酶活性中心得氮基酸残基在一级结构上可以相距较远,但通过肽链得盘旋折叠,在空间结构中都处于相近位置。
功能特点:酶得活性中心含有多种不同得基团,其中一些基团就是酶得催化活性所必需得,称为必需共团。在酶得催化过程中,这些必需基团与底物分子通过非共价儿(氢键、离子键等)、质子迁移或形成共价键等方式,起催化作用。
(2)研究酶活性中心得主要方法及原理:略。
9、请简单论述为什么酶可以降低反应得活化能?
提示:酶催化作用得木质就是酶得活性中心与底物分子通过短程非共价力(如氢键,离子键与疏水键等)得作用,形成E-S反应中间物,其结果使底物得价键状态发生形变或极化,起到激活底物分子与稳定反应分子过渡态作用,即使原反应经历活化能更低得过渡态或能量更高得底物活性中间体,从而降低反应得活化能。
10、请简述酶为什么可以高效催化反应?请利用胰凝乳蛋白酶得催化机理解释多功能催化作用。
提示: (1)酶之所以具有高效催化作用特点,主要有以下几方面得原因: a、在酶促反应中,底物分子结合到酶得活性中心,- 方面底物在酶活性中心得有效浓度大大增加,有利于提高反应速率;另一方面,由于活性中心得立体结构与柑关基团得诱导与定向作用,使底物分子小参与反应得基团相互接近,并被严格定向定位,使酶促反应具有高效率与专一性特点。邻近效应与定向效应可使双分子反应速率提高104~108 倍。b、酶通过多种催化作用机制,如酸碱催化、过渡态稳定化、共价催化、金属离子催化、多功能催化等,大大降低了酶促反应得活化能,达到高效催化得日得。
(2)多功能催化作用指得就是酶得活性中心含有多个起催化作用得基团,这些基团在空间有特殊得排列与取向,得以对底物价键得形变与极化及调整底物基团得位置等起到协调作用,从而使底物达到最住反应状态。如图,胰凝乳蛋白酶得活性中心得关键氨基酸残基就是Ser, His,Asp。胰凝乳蛋白酶I: 195位丝氨酸残基得羟基氧就是一个强得亲核基团,可以进攻肽键上:得羰基碳。同时,Ilis 与Asp对质子得吸引,使得Ser得1I更容易离去,亲核性更强,酶与底物能共价连接形成短暂得酶一底物中间体。随后不稳定得肽键上发生断裂。三个活性基团在提高催化反应效率上表现为;通过协同,实施酸碱催化作用与共价催化作用。
l1、有哪些因素可以影响酶催化反应得速率,如何影响得?
提示: (D)底物浓度; (2)pH; (3)温度; (4)介质等。
12、试解释:为什么底物与酶结合紧密对酶促反应并不利?
提示:由于酶与底物结合紧密,意味着底物被酶稳定化,从而使底物更难兑服活化能,生成产物。事实上,酶与底物得过渡态结合紧密,更有利于酶促反应得进行。
13、举例说明酸碱催化与共价催化得基本原理。
提示: (1) 酸碱催化;通过质子酸提供部分质子,或通过质子碱接受部分质子,达到降低反应活化能得催化作用。例子:酮式-烯醇式互变异构。广义酸可以将羰基氧质子化促进异构,广义碱可以结合炭基a氢使a碳带上负电促进异构。
(2)其价催化:催化剂通过与底物形成反应活性很高得其价中间产物,使反应活化能降低,从而实现提高反应速率得催化作用。例子:丝氨酸蛋白酶催化蛋白水解反应。蛋白酶活性中心Ser-OH上得氧亲核进攻蛋白质酰胺键上得羰基碳,并与其共价结合,催化酰胺键断裂。
14、某酶遵循米氏方程,
(1)当[S]=Km时,v= 35 pumol/min, Vmax就是多少umo/min?
(2)当[S]=2 x 10-5 mol/L, v= 40 umolmin, 这个酶得Km就是多少?
(3)若I就是非竞争性抑制剂,Ki= K'=4 x 10~5 molL,当[S]=3x 10~2 mol/L与[=3x 10*mol/L, v就是多少?
20、指出下列说法就是否正确
①酶既可以降低反应得活化能,也可以降低反应得自由能。
②丝氨酸蛋白酶活性部位得氧负离子洞得作用就是稳定酶与底物所形成得中间过渡态。
③有机磷杀虫剂对胆碱酯酶得抑制作用属于不可逆抑制作用。
④辅酶作为全酶得一部分,可以转移基团、传递质子与电子以及决定酶得专一性。
提示: (1)错。(2) 对。(3) 对。(<4) 错。
21、已知饮用甲醇可以致命,甲醇本身无害,但它在体内经乙醇脱氢酶作用生成有害得甲醛,令人奇怪得就是甲醇中毒得一种处理方法就是让患者饮酒,试问这种处理就是否有效?为什么?
提示;这种处理就是有效得。因为甲醇与乙醇结构极其类似,甲醇可以与乙醇脱氢酶结合,
但就是乙醇才就是乙醇脱氢酶得最佳底物,增加饮酒可以使乙醇脱氢酶与大量乙醇结合,有效阳止
其与甲醇结合,从而减少甲醛得生成。
22、某酶得化学修饰实验表明,Glu 与Lys残基就是这个酶活性所必需得两个残基。根据pH对酶活性影响得研究揭示,该酶得最适pH近中性。请说明这个酶得活性部位得Glu与Lys 残基在酶促反应中可能得作用,并予以解释。
提示:(1)Glu得侧链羧基在近中性条件下带负电荷,因而叫推测其在酶促反应中得时能作用由:广义碱催化作用,亲核共价修饰作用,稳定正电荷过渡态作用。
(2) Lys 得侧链氨基在近中性条件下带正电荷,因而推测其在酶促反应中得可能作用就是:广义酸催化作用,稳定负电荷过渡态作用。
23、 HIV-l有一关键得蛋白酶,分子量为21500。该酶催化水解得底物为一七肽,已知该水解反应得Kat= 1000s',Km=0、075M,(1) 计算当该蛋白酶得用量为0、2 mg/mL时,催化底物水解得最大反应速率。(2) 计算底物浓度为0、15M时反应得初速率。 (3)当七肽中得-CONH-被- -CH2NH一替换,所获得得衍生物不能被酶水解断裂,而就是一种抑制剂。如果酶促反应条件与上述(1)相同,但同时存在2、5 M 得这种抑制剂,测得Vmax为9、3X10-3 M/s。请说明这种抑制剂得抑制作用类型。
24、某酶得催化机制为共价催化,经研究发现,该酶活性中心得Cys对酶活性就是必需得,其pK值为8。当将与Cys邻近得一个氨基酸残基置换后,发现Cys得pKa值升高到10。试问:这种置换对酶促反应得速率有何影响?为什么?
提示:这种置换将会降低酶促反应得速率。根据共价催化反应机理,半胱氨酸残基中得巯基作为亲核进攻基团进行催化反应,-S”得亲核性显然比一-SH强。当Cys得pKa值升到10时,说明酸性降低,在生理条件下更难解离为一s, 因此,会导致反应速率降低。
25、对硫磷就是-种剧毒杀虫剂。解释为什么对硫磷对昆虫与人都具有很高得毒性。
提示:对硫磷可作为不可逆抑制剂,使比出与人体内得乙酰胆碱酶失活,导致有毒性得乙酰胆碱在体内积累,引起中毒。
26、试解释青霉素杀菌得原因。为什么青霉素对人体细胞毒性不大?
提示:因为人体细胞没有细胞壁,而青霉素就是细菌细胞壁合成中转肽酶得不可逆抑制剂,故青霉素对人休细胞毒性不大。
27、为什么药物得手性结构对药效影响很大?
提示:酶具有立体专一性,即对具有手性得底物分子具有选择性。一种手性得药物分子对酶就是抑制剂,其对映异构体可能完全不能被酶识别或识别能力相差很大,从而酶根本不能对其起作用或作用程度不同,甚至作用结果不同。因此,药物得于性结构对药效影响很大。
28、阿司匹林(乙酰水杨酸)得抗炎与解热作用就是由于与花生酸环氧合酶活性中心得Ser 作用,并使酶失活,从而抑制了前列腺素得合成。试写出阿司匹林与Ser残基得反应情况。
提示;阿司匹林可以通过与环氧合酶发生酰化反应,使酶失活,其与Ser残基得反应情况如图所
示;
29、举例说明抗体酶、杂化酶与酶模型得设计原理。
提示:
抗体酶得设计原理就就是构建一个对某种过渡态具有最佳缔合状态得抗体。
杂化酶就是用化学力法将一个催化活性基团(带有双向可反应基团)引进抗原类似物中,使催化活性基团与与抗体结合部位附近氮基酸残基共价结合,然后将抗原类似物从抗体得结合部位除去。
酶模型通常含有酶具有得主要活性基团以及与解得活性中心相似得空间结构。
30、酶在有机溶剂中保持活性得基本条件就是什么?有机溶剂中酶促反应有何特点?
提示:
(1)基木条件:首先。必须含有必需得结合水以保持酶得催化活性;此外,有机溶剂得极性
相对较弱。
(2)特点:底物特异性、立体选择性、区域选择性、键选择性、热稳定性等。
31、设计用酶法将外消旋醇转变成手性醇。
提示: (1) 在有机溶剂介质中,以外消旋醇与脂肪酸为原料,用猪肝酯酶(PLE) 催化酯化反应,得到光学纯度得R-或S-酯。(2) 有机溶剂萃取上述获得得光学纯酯,在水溶液中应用酶催化水解酯得反应,得到手性醇。
32、应用水解酶催化酯键合成得基本条件就是什么?
提示:水解酶催化酯键合成首先要处于有机溶剂中,但需要保存酶得结合水以保持酶得活性。其次,酶要有活性,要有合适得温度、pH等。
33、举例说明某种酶在环境保护中得应用前景。
提示:以多酚氧化酶为例,多酚氧化酶可以直接利用空气巾得氧作为氧化剂,将含酚废水中
得酚氧化成邻醌类化合物。邻醌类化合物在水相中能够自身发生聚合反应生成不溶性物质黑色素,或者与其她得芳香胺等作用形成聚合反应沉淀。由于多酚氧化酶容易制备,成本比较低,所以具有广泛应用前景、例如,属于多酚氧化酶中得漆酶对酚类或芳胺类氧化起催化作用,从而使其在含酚废水得处理、环境中酚类母物得降解、饮料加工、食用与药用菌生产、饲料工业及医药卫生等各个领域有着广泛应用。
34、试设计将面包酵母制成固定化酶。
提示:酶固定化得方法主要有四种,分别就是吸附法、共价法、交联法与包理法。对于面包酵母,选择包埋法比较合适,常用得载体有纤维索与海漢胶,本例子采用海藻胶为载体。主要
过程如下:
(1) 活化酵母细胞
活化就是让:休眠状态得微生物重新恢复正常得生活状态,酵母细胞需要得活化时间--般为0、5-1小时。
(2) 配制0、05 mol/L得CaCL2
其作用就是使海藻酸钠胶体发生聚沉,形成凝胶珠。、
(3)配制海藻酸钠得溶液
加热使海藻酸得溶化,注意要小火或者间断加热,不可温度过高。
(4) 海藻酸钠溶液与酵母细胞混合
将冷却得海藻酸钠溶液冷却至室温,加入活化了得酵母细胞,充分搅拌,转移至注射器。(5) 固定化酵母细胞
以恒定得速度缓慢地将注射器中得溶液滴到配置好得CaCl2溶液,形成凝胶珠,凝胶珠
在CaCl2中浸泡30分钟即可。
第五章核酸
1、比较DNA与RNA在化学组成、分子结构与生物功能、上得特点。
2、为什么pH变化对DNA、RNA结构与性质有很大得影响?
提示:核酸就是两性物质,既有酸性基团(磷酸基)也有碱性基团(碱基)。因此PH得改变对DNA与RNA得结构与性质都会产生很大得影响。首先,DNA与部分RNA中存在互补得碱基对,碱基对之间通过氢键连接。由于pH得改变会导致碱基结构得改变,引起氢键得形成发生改变,从而对核酸二级结构产生影响。此外,pH对DNA与RNA 得稳定性、电性、溶解性等也有不同程度得影响。
3、写出鸟嘌呤得烯醇式结构。就是否可以写出腺嘌呤得烯醇式结构?
4、试写出腺嘌呤核苷酸得两性解离式,并以此为依据,推算它得等电点。
提示: pI=(0、9+3、7)/2=2、3
5、请从结构出发,解释为什么腺嘌呤N-1得碱性强于鸟嘌呤N-7得碱性。
提示:从结构F、,可以瞧出在腺嘌呤C-6 1:有一个侧链氨基,C-6 与N-1形成双键,这样侧链氨基N上:得孤对电子通过与C=N键共轭,使得N-1得电子密度增大,内而碱性更強。对比鸟嘌呤,C-8上并没有连接着侧链基团,因而与腺嘌呤相比,电子密度要小一些,对于质子得吸引能力也要小,故碱性要弱。
6、为什么ATP就是高能化合物?总结ATP得生物学功能
提示: (1) ATP得最明显得特征就是含有两个焦磷酸键。由于静电排斥作用、竞争共振作用等因素得影响,使得其具有高得水解能。
(2) ATP得生物学功能: ATP就是生物体内最車要得能量转换中间体。在生物体中,ATP水解成ADP,并释放出大量得白由能,作为推动生物体内各种需能反应得能量来源。此外,ATP 也就是一种良好得磷酰化剂。磷酰化反应得底物分子可以就是普通得有机分子,也可就是酶。磷酰化后得底物分子具有较高得能量(即为活化分子),就是许多生物化学反应得激活步骤。
7、写出pH=7、3时下列各值得计算过程。
(1) ATP得电荷数为-3、3; (2) ADP得电荷数为-2、8; (3) 磷酸得电荷数为-1、6。已知: pKs,ATP: 0、9,1、5,2、3,7、7; ADP: 0、9,2、8,6、8; Pi: 2、1,7、2, 12、3。
8、分析cAMP与cGMP中得环状磷酸酯键就是高能键得原因。
提示:在cAMP与cGMP巾,磷酸基P上得一个羟基与呋喃环上得-一个羟基脱去一分子水形成六元环。因为环状磷酸酯与五元糖环属于反式稠合,具有较大得张力,导致环状磷酸酯得不稳定性,此外磷酸脂键得邻近碳上存在较强得吸电子基团(即-OH基),从而削弱了磷酸酯键。这两方面得原因导致cAMP与cGMP中得环状磷酸酯键就是高能键,容易水解断裂并释放出较大得能量。
9、DNA双螺旋结构得基本要点就是什么? DNA双螺旋结构有什么重要得生物学
意义?
提示: (1) 基本要点:略
(2)生物学意义:双螺旋DNA就是储存遗传信息得分子,两条链严格得互补关系决定了共作
为遗传物质得重要生物学功能。DNA通过半保留复制,得以将遗传信息传递下去,并通过转录与翻译表达生命活动所需得信息。
10、下面哪个碱基对不就是核酸中常见得。(1) A-T(2)C-G(3)U-T(4)A-U
提示: (3) U-T
11、碱基对就是通过哪种键力形成得?通过图示标出核酸中五种碱基得各个功能基
就是作为氢键得受体,还就是供体,或者就是二者兼备。
提示:碱基对就是通过氢健形成得。以核酸中五种碱基生理条件下存在得主要形式为例,它们形成氢键得情况如下图所示:
12、RNA有哪些类型,比较其结构与功能。
提示:类型: mRNA、tRNA与rRNA; hnRNA、snRNA、miRNA、 iRNA等,其中以mRNA、
tRNA与rRNA为主。
柑同点:都就是通过3',5'-磷酸二酯键连接而成得单链多聚核糖核酸。
不同点:mRNA:携带从DNA编码链得到得遗传信息,在核糖休中,作为模板指导蛋白质得合成。
由编码区、、上游得5'非编码区与下游得3'非编码区组成。约占细胞RNA总量得3%~5%。真核生物mRNA得5'端带有7-甲基鸟符-5'-三磷酸得帽子结构与3'端含多腺苷酸得尾巴。
tRNA:通过单链白身回折成三叶草形状,它由3个环,即D环、反密码环与TYC环,四
个茎,即D茎、反密码茎、TYC茎与氨基酸接受茎,以及位于反密码茎与TYC茎之间得可变臂构成。三级结构足“L”状。在蛋白质生物合成中此翻译氨基酸信息,并将相应得氨基酸转运到核糖体得作用。
rRNA: rRNA得分子量较人,结构相当复杂,月前虽已测出不少rRNA分子得一级结构,但对其_级、三级结构及其功能得研究还需进一步得深入。rRNA与核糖体蛋白结合成核糖体,与蛋白质生物合成有关。
13、比较DNA与RNA得水解反应难易程度,并说明这种水解稳定性差异得生理意义。
提示: (1) RNA比DNA更易发生水解反应。
(2) DNA与RNA水解稳定性上得明显差异具有重要得生物学意义。DNA作为遗传信息与携带者,在遗传信息得储存与传递中处于中心地位,要求其结构有高度得稳定性;而RNA在大多数情况下就是作为DNA得信使,完成任务后即行分解,所以RNA具有容易被水解得性质。
14、已知pH=7、0,鸟嘌呤在260 nmm处得摩尔吸光系数为7200 L/mol/cm,经紫外分光光度计测得鸟嘌玲溶液得吸光度A=0、325,计算鸟嘌呤得浓度(比色池内径为lcm)。
提示: C=A/El= 4、51X10-5 mol/L、
15、有一核酸得两个制剂A与B,A得OD260/OD280=2, B得OD260/0D280= 1,请问哪种核酸制剂得纯度高?纯度低得制剂中得主要杂质就是何种物质?
提示:纯得DNA制剂0D260/OD280应该为1、6--1、8, 而纯得RNA核酸制剂0D260/0D280应该为1、7~2、0),所以A得纯度较高,制剂B得纯度低,可能有蛋白质、酚等污染。
16、海胆得DNA分子中含有大约32%得A,推测另外三个碱基得百分含量,为什么?
提示; T%= 32%,C%= G%= 18%
17、一个双螺旋DNA分子中有一条链得A占35%,G占23%,请推测:(1)该链中T+C得含量就是多少?
(2)互补链中A+G与T+C得含量又就是多少?
提示: (1) (T+C)%= [1-(A+G)]%= 42%
(2)互补链中; (A+G)%= 42%, (T+C)%= 58%
19、阐明DNA复制得基本原理及其意义。查阅文献资料,了解证明DNA复制就是半保留复制得实验设计原理。
提示: (1) DNA复制得基本原埋:略
(2)意义: DNA复制就是保持生物种群遗传性状稳定性得基本分子机制,也就是DNA生物合成得基本形式,就是DNA最重要得生物功能之一。
(3)证明DNA复制就是半保留复制得实验设计原理:先将大肠杆菌细胞培养在用I'NH4CI 作为唯一氮源得培养液里养很长时间(14 代),使得细胞内所有得氮原子都以I'N得形式存在(包括DNA分了里得氮原了)。这时再加入大大过量得INH4Cl与各种I'N得核苷酸分了,细菌从此开始摄入I4N,因此所有既存得“老”DNA分子部分都应该就是15N标记得,而新生得DNA则应该就是术标记得。接下米让细胞们继续生长,而在不同时间提取出DNA分子,利用CsCl密度梯度离心分离,若为半保留复制,则当细胞分裂了一次得时候应该只有一个DNA带,而经历过大约两次复制后得DNA样品在离心管中应显示出强度相同得两条黑带,-条得密度与第一代时得一样,另一条则等同于完仝就是IN得DNA。
20、根据化学降解法得到得放射性自显影图谱,读出被测定DNA得碱基序列。
提示:根据电泳自显影图谱,5'端无法确立,读得碱基序列为: 5'-? GGCATAC-3'
21、写出应用Sanger法测定DNA(5'-GCATTGCA-3')得主要过程。
22、DMT就是常用得核糖羟基保护基。说明DMT作为保护基得特点。
提示:反应按SN1机制进行,并且由于空问位阻比较人,常用来保护伯羟基,选择性好,产率高。
23、y一酮酰基(RCOCH2CH2CO- - -) 也就是-种常用得核糖羟基保护基,其特点就是能够在中性条件下被水合肼除去。为什么?
提示:因为水合肼具有很强得亲核性,能通过肼解得到y一酮酰肼,酰肼基可进一步通过与羰基发生加成-缩合反应,生成稳定得环状业胺类化合物。
24、阐明DNA重组与PCR技术得基本要点。提示: (1) DNA重组技术得基本要点:
①获得月得基因;②与克隆载体连接,形成新得重组DNA分子;⑧用重组DNA分子转化受体细胞,并能在受体细胞中复制与遗传;④对转化子筛选与鉴定;⑤含重组DNA得活宿主细胞得繁殖,护增与表达。
2) PCR技术得基本要点;
①DNA变性(90C-96*C): 双链DNA模板在热作用下,氢键断裂,形成单链DNA。②退火(复性) (40~C-65C):系统温度降低,引物与DNA模板结合,形成局部双链。⑧延伸(68"C-75'C);在Taq 酶(在72C左右最住得活性)得作用下,以dNTP为原料,从引物得5’端-3‘端延伸,合成与模板互补得DNA链。
25、mRNA得密码子与tRNA得反密码子就是如何配对得?它在蛋白质合成中起什么作用?
提示: (1) mRNA中密码了就是由组成它得四种碱基(A,G, c与U)以特定顾序排列成三个一组得代表遗传信息得三联休,而tRNA结构中,在其下端得反密码臂得凸环部分,含有特殊序列得:联体, 称为反密码子。通过碱基互补配对原理,既A与U配对,C与G配对,形成氢建,进行特异性识别。
(2) mRNA每三个碱基代表一个氨基酸信息,这种代表遗传信息得联体称为密码子。即每三个碱基代表一个氨基酸信息。每个密码了分别定义一个氨基酸,并且存在多个密码了定义同一个氨基酸得情况。因此mRNA分子得碱基序列即表示了所合成蛋白质得氨基酸序列。
26、假定以mRNA上得片段为模板(从左读起)合成多肽。此合成多肽得氨基酸序列如何?
a、 GGUCAGUCGCUCCUGAUU
b、 AUGGACGAAUAGUGA
提示: a、甘氨酸-谷氨既胺丝氨酸-亮氨酸亮氮酸-异亮氨峻;
b、甲硫氨酸(起始子)门冬氨酸-谷氨酸;
27、写出DNA单链5'-TCGTCGACGATGACATCGGCTACTCGA-3'
a、复制后得到得另一条单链碱基序列;
b、第一条单链转录成得mRNA得碱基序列;
c、以此mRNA为模板合成得多肽氨基酸序列。
提示: a、 3'-AGCAGCTGCTACTGTAGCCGATGAGCT- 5'
b、5'-UCGAGUAGCCGAUGUCAUCGUCGACGA- -3'
c、 Ser-Ser-Ser-Arg-Cys-His-Ang-Arg-Arge
28、总结因碱基结构改变而引起基因变异得各种可能得化学因素。
提示: (1)光聚合反应:(2)环外氧得烧基化反应:(3)环外氮基得反应:(4)碱基环氮原子得烷基化反应;(5)白发得化学变化:(6)氧化作用:
第六章生物氧化与生物能
1、为什么说ATP就是生物能得主要表现形式? ATP结构有何特点?
提示:生物能就是一种能够被生物体直接利用得特殊能量形式。一般得能量形式并不能直接让生物细胞利用,而ATP就是可被生物细胞直接利用得一种瞬时自由能供体。
结构特点:出一分了腺嘌呤核苷与三个磷酸基组成,含两个高能磷酸键,水解能释放大量自由能。生物能得化学本质就就是存储于ATP分子焦磷酸键中得化学能。
2、生物体内存在哪些重要得高能磷酸物质?它们得主要功能就是什么?
提示:生物体内存在以下几种重要得高能磷酸物质:
1、氧磷键型,包括(1)乙酰磷酸:细菌合成乙酸或利用乙酸得中间代谢产物。(2)磷酸烯醇式丙酮酸:糖酵解中重要中间产物。在光反应阶段产生,为暗反应阶段提供能量与相应得酶(PEP缩合醇),也就是C4植物中将CO2固定得化合物。(3)氨甲酰磷酸:线粒体中氨与二氧化碳在ATP供能条件下预先合成得活性氨甲酰基化合物。利于鸟氨酸循环得启动。细胞液中则由谷氨酰氨与二氧化碳在ATP供能时合成氨中酰磷酸以启动嘧啶核苷酸得合成。(4) 氨酰腺苷酸;氨基酸通过高能磷酸酯与腺苷酸结合被而活化,进而通过氨酰基tRNA合成酶,在tRNA 得3'末端形成氨酰tRNA,用于肽链得合成。
2、氮磷键型,包括(1)磷酸肌酸,(2)磷酸精氨酸:这两种高能化合物在生物体内起储存能量得作用。
8、说明线粒体呼吸链电子传递与ATP合成得关系。
提示:在线粒体呼吸链电子传递过程中,释放出大量能量,这些高能电子传递过程得释能反应与ADP与磷酸合成ATP得需能反应相偶联,从而合成机体所需得主要生物能形式ATP。
9、阐述磷氧比(P/O)得概念及其意义。
提示:概念:磷氧比(P/O)就是指参与反应得磷原子与氧原子之比。
意义:由于一个氧原子相当于一对电子,磷氧比(P/O)实质上就是表示每传递一、对电子所能合成得ATP得数日,因此,P/O 比可以反映氧化磷酸化得效率。
10、解释电子传递过程中超氧负离子产生得原因及其意义。
提示:产生得原因:在线粒体呼吸链得电子传递系统中,存在很多种单电子传递体,当单电子传递体将一个电了传递给O2时,则产生单电子还原产物一超氧负离了自由基意义:超氧负离子自由基就是一个高活性自由基,具有很强得破坏性。由于其高反应活性,能够进一步产生其她类型得自由基或者其她对机体有害得物质。
l1、鱼藤酮就是来自植物得一种天然毒素,强烈抑制昆虫与鱼类线粒体NADH脱氢酶;抗霉素A也就是一种毒性很强得抗生素,强烈抑制电子传递链中泛醌得氧化。(1)为什么某些昆虫与鱼类摄入鱼藤酮会致死?(2)为什么抗霉素A就是一种毒药? (3)假设鱼藤酮与抗霉素封闭它们各自得作用部位得作用就是等同得,那么哪一个得毒性更利害?
提示; (1) 当生成得ATP不能满足生物体对ATP得需求时,生物体将死掉。而NADH脱氢酶被鱼藤酮抑制,降低了电子流经呼吸链得速度,因此减少ATP得合成。某些比出与鱼类只有NADH>O2这条呼吸链,因此这些生物摄入鱼藤酮会致死。
(2)抗霉素A强烈抑制泛醌得氧化,同样使ATP得合成减少,从而不满足机体对ATP得需求而使机体致死。
(3)由于抗霖素A抑制得就是泛醌,会封闭了所有电子流向氧得途径,而鱼藤酮只就是封闭
大学生物化学习题-答案
生物化学习题 蛋白质 —、填空题 1. 氨基酸的等电点（pl）是指—水溶液中，氨基酸分子净电荷为0时的溶液PH值。 2. 氨基酸在等电点时，主要以_兼性一离子形式存在,在pH>pI的溶液中，大部分以负/阴离子形式存在,在pH 9 糖代谢 1．假设细胞匀浆中存在代谢所需要的酶和辅酶等必需条件,若葡萄糖的C-1处用14C 标记,那么在下列代谢产物中能否找到14C 标记。 （1）CO 2；（2）乳酸；（3）丙氨酸。 解答： （1）能找到14C 标记的CO 2 葡萄糖→→丙酮酸(*C 1) →氧化脱羧生成标记的CO 2。 （2）能找到14C 标记的乳酸 丙酮酸(*C 1)加NADH+H +还原成乳酸。 （3）能找到14C 标记的丙氨酸 丙酮酸(*C 1) 加谷氨酸在谷丙转氨酶作用下生成14C 标记的丙氨酸。 2．某糖原分子生成 n 个葡糖-1-磷酸，该糖原可能有多少个分支及多少个α-（1—6）糖苷键（*设：糖原与磷酸化酶一次性作用生成）?如果从糖原开始计算，lmol 葡萄糖彻底氧化为CO 2和H 2O ，将净生成多少mol ?ATP? 解答：经磷酸化酶作用于糖原的非还原末端产生n 个葡萄糖-1-磷酸, 则该糖原可能有n +1个分支及n +1个α-（1—6）糖苷键。如果从糖原开始计算，lmol 葡萄糖彻底氧化为CO 2和 H 2O, 将净生成33molATP 。 3．试说明葡萄糖至丙酮酸的代谢途径,在有氧与无氧条件下有何主要区别? 解答：(1) 葡萄糖至丙酮酸阶段，只有甘油醛-3-磷酸脱氢产生NADH+H + 。 NADH+H +代谢去路不同, 在无氧条件下去还原丙酮酸; 在有氧条件下,进入呼吸链。 (2) 生成ATP 的数量不同,净生成2mol ATP; 有氧条件下净生成7mol ATP 。 葡萄糖至丙酮酸阶段，在无氧条件下，经底物磷酸化可生成4mol ATP （甘油酸-1,3-二磷酸生成甘油酸-3-磷酸，甘油酸-2-磷酸经烯醇丙酮酸磷酸生成丙酮酸），葡萄糖至葡糖-6-磷酸，果糖-6-磷酸至果糖1,6--二磷酸分别消耗了1mol ATP, 在无氧条件下净生成2mol ATP 。在有氧条件下，甘油醛-3-磷酸脱氢产生NADH+H +进入呼吸链将生成2× ATP ，所以净生成7mol ATP 。 4．O 2没有直接参与三羧酸循环,但没有O 2的存在,三羧酸循环就不能进行,为什么?丙二酸对三羧酸循环有何作用? 解答：三羧酸循环所产生的3个NADH+H +和1个FADH 2需进入呼吸链，将H +和电子传递给O 2生成H 2O 。没有O 2将造成NADH+H +和FADH 2的积累，而影响三羧酸循环的进行。丙二酸是琥珀酸脱氢酶的竟争性抑制剂，加入丙二酸会使三羧酸循环受阻。 5．患脚气病病人丙酮酸与α–酮戊二酸含量比正常人高（尤其是吃富含葡萄糖的食物后），请说明其理由。 解答：因为催化丙酮酸与α–酮戊二酸氧化脱羧的酶系需要TPP 作酶的辅因子, TPP 是VB 1的衍生物,患脚气病病人缺VB 1, 丙酮酸与α–酮戊二酸氧化受阻, 因而含量比正常人高。 6．油料作物种子萌发时,脂肪减少糖増加，利用生化机制解释该现象，写出所经历的主要生化反应历程。 解答：油料作物种子萠发时,脂肪减少，糖増加,表明脂肪转化成了糖。转化途径是:脂肪酸氧化分解成乙酰辅酶A,乙酰辅酶A 经乙醛酸循环中的异柠檬酸裂解酶与苹果酸合成酶催化, 生成草酰乙酸,再经糖异生转化为糖。 7．激烈运动后人们会感到肌肉酸痛,几天后酸痛感会消失.利用生化机制解释该现象。 解答：激烈运动时, 肌肉组织中氧气供应不足, 酵解作用加强, 生成大量的乳酸, 会感到肌肉酸痛,经过代谢, 乳酸可转变成葡萄糖等其他物质,或彻底氧化为CO 2和 H 2O , 因乳酸含量减少酸痛感会消失。 8．写出UDPG 的结构式。以葡萄糖为原料合成糖原时,每增加一个糖残基将消耗多少ATP? 解答：以葡萄糖为原料合成糖原时 , 每增加一个糖残基将消耗3molATP 。过程如下： ATP G 6P ADP +--+垐?噲?葡萄糖(激酶催化), G 6P G 1P ----垐?噲?(己糖磷酸异构酶催化), 2G 1P UTP UDPG PPi PPi H O 2Pi --+++??→垐?噲?(UDPG 焦磷酸化酶催化), 再在糖原合成酶催化下，UDPG 将葡萄糖残基加到糖原引物非还原端形成α-1,4-糖苷键。 《生物化学》题库 习题一参考答案 一、填空题 1蛋白质中的苯丙氨酸、酪氨酸和__色氨酸__3种氨基酸具有紫外吸收特性,因而使蛋白质在 280nm处有最大吸收值。 2蛋白质的二级结构最基本的有两种类型,它们是_α-螺旋结构__和___β-折叠结构__。前者的螺距为 0.54nm,每圈螺旋含_3.6__个氨基酸残基,每个氨基酸残基沿轴上升高度为__0.15nm____。天然 蛋白质中的该结构大都属于右手螺旋。 3氨基酸与茚三酮发生氧化脱羧脱氨反应生成__蓝紫色____色化合物,而脯氨酸与茚三酮反应 生成黄色化合物。 4当氨基酸溶液的pH=pI时,氨基酸以两性离子离子形式存在,当pH>pI时,氨基酸以负 离子形式存在。 5维持DNA双螺旋结构的因素有:碱基堆积力;氢键;离子键 6酶的活性中心包括结合部位和催化部位两个功能部位,其中前者直接与底物结合,决定酶的 专一性,后者是发生化学变化的部位,决定催化反应的性质。 72个H+或e经过细胞内的NADH和FADH2呼吸链时,各产生3个和2个ATP。 81分子葡萄糖转化为2分子乳酸净生成______2________分子ATP。 糖酵解过程中有3个不可逆的酶促反应,这些酶是己糖激酶;果糖磷酸激酶;丙酮酸激酶9。 10大肠杆菌RNA聚合酶全酶由σββα'2组成;核心酶的组成是'2ββα。参 与识别起始信号的是σ因子。 11按溶解性将维生素分为水溶性和脂溶性性维生素,其中前者主要包括V B1、V B2、V B6、 V B12、V C,后者主要包括V A、V D、V E、V K(每种类型至少写出三种维生素。) 12蛋白质的生物合成是以mRNA作为模板,tRNA作为运输氨基酸的工具,蛋白质合 成的场所是 核糖体。 13细胞内参与合成嘧啶碱基的氨基酸有:天冬氨酸和谷氨酰胺。 14、原核生物蛋白质合成的延伸阶段,氨基酸是以氨酰tRNA合成酶?GTP?EF-Tu三元复合体的形式进 位的。 15、脂肪酸的β-氧化包括氧化;水化;再氧化和硫解4步化学反应。 二、选择题 1、(E)反密码子GUA,所识别的密码子是: A.CAU B.UG C C.CGU D.UAC E.都不对 2、(C)下列哪一项不是蛋白质的性质之一? A.处于等电状态时溶解度最小 B.加入少量中性盐溶解度增加 C.变性蛋白质的溶解度增加 D.有紫外吸收特性 3.(B)竞争性抑制剂作用特点是: 生物化学习题集 生物化学教研室 二〇〇八年三月 生物化学习题 第一章核酸的结构和功能 一、选择题 1、热变性的DNA分子在适当条件下可以复性，条件之一是（） A、骤然冷却 B、缓慢冷却 C、浓缩 D、加入浓的无机盐 2、在适宜条件下，核酸分子两条链通过杂交作用可自行形成双螺旋，取决于（） A、DNA的Tm值 B、序列的重复程度 C、核酸链的长短 D、碱基序列的互补 3、核酸中核苷酸之间的连接方式是：（） A、2’，5’—磷酸二酯键 B、氢键 C、3’，5’—磷酸二酯键 D、糖苷键 4、tRNA的分子结构特征是：（） A、有反密码环和 3’—端有—CCA序列 B、有密码环 C、有反密码环和5’—端有—CCA序列 D、5’—端有—CCA序列 5、下列关于DNA分子中的碱基组成的定量关系哪个是不正确的？（） A、C+A=G+T B、C=G C、A=T D、C+G=A+T 6、下面关于Watson-Crick DNA双螺旋结构模型的叙述中哪一项是正确的？（） A、两条单链的走向是反平行的 B、碱基A和G配对 C、碱基之间共价结合 D、磷酸戊糖主链位于双螺旋侧 7、具5’－CpGpGpTpAp-3’顺序的单链DNA能与下列哪种RNA杂交?（） A、5’-GpCpCpAp-3’ B、5’-GpCpCpApUp-3’ C、5’-UpApCpCpGp-3’ D、5’-TpApCpCpGp-3’ 8、RNA和DNA彻底水解后的产物（） A、核糖相同，部分碱基不同 B、碱基相同，核糖不同 C、碱基不同，核糖不同 D、碱基不同，核糖相同 9、下列关于mRNA描述哪项是错误的？（） A、原核细胞的mRNA在翻译开始前需加“PolyA”尾巴。 B、真核细胞mRNA在 3’端有特殊的“尾巴”结构 C、真核细胞mRNA在5’端有特殊的“帽子”结构 10、tRNA的三级结构是（） A、三叶草叶形结构 B、倒L形结构 C、双螺旋结构 D、发夹结构 11、维系DNA双螺旋稳定的最主要的力是（） A、氢键 B、离子键 C、碱基堆积力 D德华力 12、下列关于DNA的双螺旋二级结构稳定的因素中哪一项是不正确的？（） A、3'，5'－磷酸二酯键 C、互补碱基对之间的氢键 B、碱基堆积力 D、磷酸基团上的负电荷与介质中的阳离子之间形成的离子键 13、Tm是指( )的温度 A、双螺旋DNA达到完全变性时 B、双螺旋DNA开始变性时 C、双螺旋DNA结构失去1/2时 D、双螺旋结构失去1/4时 第二章糖类 1、判断对错，如果认为错误，请说明原因。 （1）所有单糖都具有旋光性。 答：错。二羟酮糖没有手性中心。 （2）凡具有旋光性的物质一定具有变旋性，而具有变旋性的物质也一定具有旋光性。 答：凡具有旋光性的物质一定具有变旋性：错。手性碳原子的构型在溶液中发生了 改变。大多数的具有旋光性的物质的溶液不会发生变旋现象。 具有变旋性的物质也一定具有旋光性：对。 （3）所有的单糖和寡糖都是还原糖。 答：错。有些寡糖的两个半缩醛羟基同时脱水缩合成苷。如：果糖。 （4）自然界中存在的单糖主要为D-型。 答：对。 （5）如果用化学法测出某种来源的支链淀粉有57 个非还原端，则这种分子有56 个分支。 答：对。 2、戊醛糖和戊酮糖各有多少个旋光异构体（包括α-异构体、β-异构体）？请写出戊醛糖的开链结构式（注明构型和名称）。 答：戊醛糖：有3 个不对称碳原子，故有2 3 =8 种开链的旋光异构体。如果包括α-异构体、 β-异构体，则又要乘以2=16 种。 戊酮糖：有2 个不对称碳原子，故有2 2 =4 种开链的旋光异构体。没有环状所以没有α-异 构体、β-异构体。 3、乳糖是葡萄糖苷还是半乳糖苷，是α-苷还是β-苷？蔗糖是什么糖苷，是α- 苷还是β -苷？两分子的D-吡喃葡萄糖可以形成多少种不同的二糖？ 答：乳糖的结构是4-O-（β-D-吡喃半乳糖基）D-吡喃葡萄糖[β-1，4]或者半乳糖β（1→4） 葡萄糖苷，为β-D-吡喃半乳糖基的半缩醛羟基形成的苷因此是β-苷。 蔗糖的结构是葡萄糖α（1→2）果糖苷或者果糖β（2→1）葡萄糖，是α-D-葡萄糖的半缩 醛的羟基和β- D -果糖的半缩醛的羟基缩合形成的苷，因此既是α苷又是β苷。两分子的D-吡喃葡萄糖可以形成19 种不同的二糖。4 种连接方式α→α，α→β，β→α， β→β，每个5 种，共20 种-1 种（α→β，β→α的1 位相连）=19。 4、某种α-D-甘露糖和β-D-甘露糖平衡混合物的[α]25 D 为+ °，求该平衡混合物中α-D- 甘露糖和β-D-甘露糖的比率（纯α-D-甘露糖的[α]25 D 为+ °，纯β-D-甘露糖的[α]25 D 为- °）； 解：设α-D-甘露糖的含量为x,则 (1-x)= X=% 该平衡混合物中α-D-甘露糖和β-D-甘露糖的比率:= 5、请写出龙胆三糖[β-D-吡喃葡萄糖（1→6）α-D-吡喃葡萄糖（1→2）β-D-呋喃果糖] 的 结构式。. 6、水解仅含D-葡萄糖和D-甘露糖的一种多糖30g,将水解液稀释至平衡100mL。此水解液 在10cm 旋光管中测得的旋光度α为+ °，试计算该多糖中D-葡萄糖和D-甘露糖的物质的 量的比值(α/β-葡萄糖和α/β-甘露糖的[α]25 D 分别为+ °和+ °）。 解：[α]25 D= α25 D /cL×100= ( 30×1)×100= 设D-葡萄糖的含量为x,则 +(1-x)= X=% 一.选择题 1.唾液淀粉酶应属于下列那一类酶( D ); A 蛋白酶类 B 合成酶类 C 裂解酶类 D 水解酶类 2.酶活性部位上的基团一定是( A ); A 必需基团 B 结合基团 C 催化基团 D 非必需基团 3.实验上,丙二酸能抑制琥珀酸脱氢酶的活性,但可用增加底物浓度的方法来消除其抑制,这种抑制称为( C ); A 不可逆抑制 B 非竟争性抑制 C 竟争性抑制 D 非竟争性抑制的特殊形式 4.动物体肝脏内,若葡萄糖经糖酵解反应进行到3-磷酸甘油酸即停止了,则此过程可净生成( A )ATP; A 0 B －１ C 2 D 3 5.磷酸戊糖途径中,氢受体为( B ); A NAD+ B NADP+ C FA D D FMN 6.高等动物体内NADH呼吸链中,下列那一种化合物不是其电子传递体( D ); A 辅酶Q B 细胞色素b C 铁硫蛋白 D FAD 7.根据化学渗透假说理论,电子沿呼吸链传递时,在线粒体内产生了膜电势,其中下列正确的是( A ); A 内膜外侧为正,内侧为负 B 内膜外侧为负,内侧为正 C 外膜外侧为正,内侧为负 D 外膜外侧为负,内侧为正 8.动物体内,脂酰CoA经β-氧化作用脱氢,则这对氢原子可生成( B )分子ATP; A 3 B 2 C 4 D 1 9.高等动物体内,游离脂肪酸可通过下列那一种形式转运( C ); A 血浆脂蛋白 B 高密度脂蛋白 C 可溶性复合体 D 乳糜微粒 10.对于高等动物,下列属于必需氨基酸的是(B ); A 丙氨酸 B 苏氨酸 C 谷氨酰胺 D 脯氨酸 11.高等动物体内,谷丙转氨酶(GPT)最可能催化丙酮酸与下列那一种化合物反应( D ); 一、选择题 1、蛋白质一级结构的主要化学键就是( E ) A、氢键 B、疏水键 C、盐键 D、二硫键 E、肽键 2、蛋白质变性后可出现下列哪种变化( D ) A、一级结构发生改变 B、构型发生改变 C、分子量变小 D、构象发生改变 E、溶解度变大 3、下列没有高能键的化合物就是( B ) A、磷酸肌酸 B、谷氨酰胺 C、ADP D、1,3一二磷酸甘油酸 E、磷酸烯醇式丙酮酸 4、嘌呤核苷酸从头合成中,首先合成的就是( A ) A、IMP B、AMP C、GMP D、XMP E、ATP 6、体内氨基酸脱氨基最主要的方式就是( B ) A、氧化脱氨基作用 B、联合脱氨基作用 C、转氨基作用 D、非氧化脱氨基作用 E、脱水脱氨基作用 7、关于三羧酸循环,下列的叙述哪条不正确( D ) A、产生NADH与FADH2 B、有GTP生成 C、氧化乙酰COA D、提供草酰乙酸净合成 E、在无氧条件下不能运转 8、胆固醇生物合成的限速酶就是( C ) A、HMG COA合成酶 B、HMG COA裂解酶 C、HMG COA还原酶 D、乙酰乙酰COA脱氢酶 E、硫激酶 9、下列何种酶就是酵解过程中的限速酶( D ) A、醛缩酶 B、烯醇化酶 C、乳酸脱氢酶 D、磷酸果糖激酶 E、3一磷酸甘油脱氢酶 10、DNA二级结构模型就是( B ) A、α一螺旋 B、走向相反的右手双螺旋 C、三股螺旋 D、走向相反的左手双螺旋 E、走向相同的右手双螺旋 11、下列维生素中参与转氨基作用的就是( D ) A、硫胺素 B、尼克酸 C、核黄素 D、磷酸吡哆醛 E、泛酸 12、人体嘌呤分解代谢的终产物就是( B ) A、尿素 B、尿酸 C、氨 D、β—丙氨酸 E、β—氨基异丁酸 13、蛋白质生物合成的起始信号就是( D ) A、UAG B、UAA C、UGA D、AUG E、AGU 14、非蛋白氮中含量最多的物质就是( D ) A、氨基酸 B、尿酸 C、肌酸 D、尿素 E、胆红素 15、脱氧核糖核苷酸生成的方式就是( B ) A、在一磷酸核苷水平上还原 B、在二磷酸核苷水平上还原 C、在三磷酸核苷水平上还原 D、在核苷水平上还原 16、妨碍胆道钙吸收的物质就是( E ) A、乳酸 B、氨基酸 C、抗坏血酸 D、柠檬酸 E、草酸盐 17、下列哪种途径在线粒体中进行( E ) A、糖的无氧酵介 B、糖元的分解 C、糖元的合成 D、糖的磷酸戊糖途径 E、三羧酸循环 18、关于DNA复制,下列哪项就是错误的( D ) A、真核细胞DNA有多个复制起始点 B、为半保留复制 C、亲代DNA双链都可作为模板 D、子代DNA的合成都就是连续进行的 生物化学试题库 蛋白质化学 一、填空题 1．构成蛋白质的氨基酸有 20 种，一般可根据氨基酸侧链（R）的 大小分为非极性侧链氨基酸和极性侧 链氨基酸两大类。其中前一类氨基酸侧链基团的共同特怔是具有 疏水性；而后一类氨基酸侧链（或基团）共有的特征是具有亲水 性。碱性氨基酸（pH6～7时荷正电）有两3种，它们分别是赖氨 基酸和精。组氨基酸；酸性氨基酸也有两种，分别是天冬 氨基酸和谷氨基酸。 2．紫外吸收法（280nm）定量测定蛋白质时其主要依据是因为大多数可溶性蛋 白质分子中含有苯丙氨基酸、酪氨基酸或 色氨基酸。 3．丝氨酸侧链特征基团是－OH ；半胱氨酸的侧链基团是－SH ；组氨酸的侧链基团是 。这三种氨基酸三字母代表符号分别是 4．氨基酸与水合印三酮反应的基团是氨基，除脯氨酸以外反应产物 的颜色是蓝紫色；因为脯氨酸是 —亚氨基酸，它与水合印三酮的反 应则显示黄色。 5．蛋白质结构中主键称为肽键，次级键有、 、 氢键疏水键、范德华力、二硫键；次级键中属于共价键的是二硫键键。 6．镰刀状贫血症是最早认识的一种分子病，患者的血红蛋白分子β亚基的第六位 谷氨酸被缬氨酸所替代，前一种氨基酸为极性侧链氨基酸，后者为非极性侧链氨基酸，这种微小的差异导致红血蛋白分子在氧分压较低时易于聚集，氧合能力下降，而易引起溶血性贫血。 7．Edman反应的主要试剂是异硫氰酸苯酯；在寡肽或多肽序列测定中，Edman反应的主要特点是从N-端依次对氨基酸进行分析鉴定。 8．蛋白质二级结构的基本类型有α-螺旋、、β-折叠β转角无规卷曲 和。其中维持前三种二级结构稳定键的次级键为氢 键。此外多肽链中决定这些结构的形成与存在的根本性因与氨基酸种类数目排列次序、、 有关。而当我肽链中出现脯氨酸残基的时候，多肽链的αa-螺旋往往会中断。 9．蛋白质水溶液是一种比较稳定的亲水胶体，其稳定性主要因素有两个，分别是分子表面有水化膜同性电荷斥力 和。 1 绪论 1．生物化学研究的对象和内容是什么？ 解答：生物化学主要研究: （1）生物机体的化学组成、生物分子的结构、性质及功能； （2）生物分子分解与合成及反应过程中的能量变化； （3）生物遗传信息的储存、传递和表达； （4）生物体新陈代谢的调节与控制。 2．你已经学过的课程中哪些内容与生物化学有关。 提示：生物化学是生命科学的基础学科，注意从不同的角度，去理解并运用生物化学的知识。 3．说明生物分子的元素组成和分子组成有哪些相似的规侓。 解答：生物大分子在元素组成上有相似的规侓性。碳、氢、氧、氮、磷、硫等6种是蛋白质、核酸、糖和脂的主要组成元素。碳原子具有特殊的成键性质，即碳原子最外层的4个电子可使碳与自身形成共价单键、共价双键和共价三键，碳还可与氮、氧和氢原子形成共价键。碳与被键合原子形成4个共价键的性质,使得碳骨架可形成线性、分支以及环状的多种多性的化合物。特殊的成键性质适应了生物大分子多样性的需要。氮、氧、硫、 磷元素构成了生物分子碳骨架上的氨基（—NH2）、羟基（—OH ）、羰基（C O ）、羧基（—COOH ）、巯基（—SH ）、磷酸基（—PO4 ）等功能基团。这些功能基团因氮、硫和磷有着可变的氧化数及氮和氧有着较强的电负性而与生命物质的许多关键作用密切相关。 生物大分子在结构上也有着共同的规律性。生物大分子均由相同类型的构件通过一定的共价键聚合成链状，其主链骨架呈现周期性重复。构成蛋白质的构件是20种基本氨基酸。氨基酸之间通过肽键相连。肽链具有方向性（N 端→C 端）,蛋白质主链骨架呈“肽单位”重复；核酸的构件是核苷酸,核苷酸通过3′, 5′-磷酸二酯键相连，核酸链也具有方向性(5′、→3′ ),核酸的主链骨架呈“磷酸-核糖（或脱氧核糖）”重复；构成脂质的构件是甘油、脂肪酸和胆碱，其非极性烃长链也是一种重复结构；构成多糖的构件是单糖，单糖间通过糖苷键相连，淀粉、纤维素、糖原的糖链骨架均呈葡萄糖基的重复。 2 蛋白质化学 1．用于测定蛋白质多肽链N 端、C 端的常用方法有哪些？基本原理是什么？ 解答：（1） N-末端测定法：常采用2,4―二硝基氟苯法、Edman 降解法、丹磺酰氯法。 ①2,4―二硝基氟苯(DNFB 或FDNB)法：多肽或蛋白质的游离末端氨基与2,4―二硝基氟苯（2,4―DNFB ）反应（Sanger 反应），生成DNP ―多肽或DNP ―蛋白质。由于DNFB 与氨基形成的键对酸水解远比肽键稳定，因此DNP ―多肽经酸水解后，只有N ―末端氨基酸为黄色DNP ―氨基酸衍生物，其余的都是游离氨基酸。 ② 丹磺酰氯(DNS)法：多肽或蛋白质的游离末端氨基与与丹磺酰氯（DNS ―Cl ）反应生成DNS ―多肽或DNS ―蛋白质。由于DNS 与氨基形成的键对酸水解远比肽键稳定，因此DNS ―多肽经酸水解后，只有N ―末端氨基酸为强烈的荧光物质DNS ―氨基酸，其余的都是游离氨基酸。 ③ 苯异硫氰酸脂（PITC 或Edman 降解）法：多肽或蛋白质的游离末端氨基与异硫氰酸苯酯（PITC ）反应（Edman 反应），生成苯氨基硫甲酰多肽或蛋白质。在酸性有机溶剂中加热时，N ―末端的PTC ―氨基酸发生环化，生成苯乙内酰硫脲的衍生物并从肽链上掉下来，除去N ―末端氨基酸后剩下的肽链仍然是完整的。 ④ 氨肽酶法：氨肽酶是一类肽链外切酶或叫外肽酶，能从多肽链的N 端逐个地向里切。根据不同的反应时间测出酶水解释放的氨基酸种类和数量，按反应时间和残基释放量作动力学曲线，就能知道该蛋白质的N 端残基序列。 （2）C ―末端测定法：常采用肼解法、还原法、羧肽酶法。 肼解法：蛋白质或多肽与无水肼加热发生肼解，反应中除C 端氨基酸以游离形式存 在外，其他氨基酸都转变为相应的氨基酸酰肼化物。 第一章蛋白质 选择题 1．某一溶液中蛋白质的百分含量为45％，此溶液的蛋白质氮的百分浓度为：E A．8.3% B．9.8% C．6.7% D．5.4% E．7.2％ 2．下列含有两个羧基的氨基酸是：D A．组氨酸B．赖氨酸C．甘氨酸D．天冬氨酸E．色氨酸 3．下列哪一种氨基酸是亚氨基酸：A A．脯氨酸B．焦谷氨酸C．亮氨酸D．丝氨酸E．酪氨酸 4．维持蛋白质一级结构的主要化学键是：C A．离子键B．疏水键C．肽键D．氢键E．二硫键 5．关于肽键特点的错误叙述是：E A．肽键中的C-N键较C-N单键短 B．肽键中的C-N键有部分双键性质 C．肽键的羰基氧和亚氨氢为反式构型 D．与C-N相连的六个原子处于同一平面上 E．肽键的旋转性，使蛋白质形成各种立体构象 6．关于蛋白质分子三级结构的描述，其中错误的是：B A．天然蛋白质分子均有这种结构 B．有三级结构的多肽链都具有生物学活性 C．三级结构的稳定性主要是次级键维系 D．亲水基团聚集在三级结构的表面 E．决定盘曲折叠的因素是氨基酸残基 7．具有四级结构的蛋白质特征是：E A．依赖肽键维系四级结构的稳定性 B．在三级结构的基础上，由二硫键将各多肽链进一步折叠、盘曲形成 C．每条多肽链都具有独立的生物学活性 D．分子中必定含有辅基 E．由两条或两条以上具有三级结构的多肽链组成 8．含有Ala，Asp，Lys，Cys的混合液，其pI依次分别为6.0，2.77，9.74，5.07，在pH9环境中电泳分离这四种氨基酸，自正极开始，电泳区带的顺序是：B A．Ala，Cys，Lys，Asp B．Asp，Cys，Ala，Lys C．Lys，Ala，Cys，Asp D．Cys，Lys，Ala，Asp E．Asp，Ala，Lys，Cys 9．变性蛋白质的主要特点是：D A．粘度下降 B．溶解度增加 酶 （一）名词解释 值） 1．米氏常数（K m 2．底物专一性（substrate specificity） 3．辅基（prosthetic group） 4．单体酶（monomeric enzyme） 5．寡聚酶（oligomeric enzyme） 6．多酶体系（multienzyme system） 7．激活剂（activator） 8．抑制剂（inhibitor inhibiton） 9．变构酶（allosteric enzyme） 10．同工酶（isozyme） 11．诱导酶（induced enzyme） 12．酶原（zymogen） 13．酶的比活力（enzymatic compare energy） 14．活性中心（active center） （二）英文缩写符号 1．NAD+（nicotinamide adenine dinucleotide） 2．FAD（flavin adenine dinucleotide） 3．THFA（tetrahydrofolic acid） 4．NADP+（nicotinamide adenine dinucleotide phosphate）5．FMN（flavin mononucleotide） 6．CoA（coenzyme A） 7．ACP（acyl carrier protein） 8．BCCP（biotin carboxyl carrier protein） 9．PLP（pyridoxal phosphate） （三）填空题 1．酶是产生的，具有催化活性的。2．酶具有、、和等催化特点。3．影响酶促反应速度的因素有、、、、和。 4．胰凝乳蛋白酶的活性中心主要含有、、和基，三者构成一个氢键体系，使其中的上的成为强烈的亲核基团，此系统称为系统或。 5．与酶催化的高效率有关的因素有、、、 、等。 6．丙二酸和戊二酸都是琥珀酸脱氢酶的抑制剂。 7．变构酶的特点是：（1），（2），它不符合一般的，当以V对[S]作图时，它表现出型曲线，而非曲线。它是酶。 8．转氨酶的辅因子为即维生素。其有三种形式，分别为、、，其中在氨基酸代谢中非常重要，是、和的辅酶。 9．叶酸以其起辅酶的作用，它有和两种还原形式，后者的功能作为载体。 10．一条多肽链Asn-His-Lys-Asp-Phe-Glu-Ile-Arg-Glu-Tyr-Gly-Arg经胰蛋白酶水解可得到个多肽。 11．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。12．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，可以用除去。13．T．R．Cech和S.Alman因各自发现了而共同获得1989年的诺贝尔奖（化学奖）。 14．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分为六类、、、、、和。 121.胆固醇在体内的主要代谢去路是（ C ） A.转变成胆固醇酯 B.转变为维生素D3 C.合成胆汁酸 D.合成类固醇激素 E.转变为二氢胆固醇 125.肝细胞内脂肪合成后的主要去向是（ C ） A.被肝细胞氧化分解而使肝细胞获得能量 B.在肝细胞内水解 C.在肝细胞内合成VLDL并分泌入血 D.在肝内储存 E.转变为其它物质127.乳糜微粒中含量最多的组分是（ C ） A.脂肪酸 B.甘油三酯 C.磷脂酰胆碱 D.蛋白质 E.胆固醇129.载脂蛋白不具备的下列哪种功能（ C ） A.稳定脂蛋白结构 B.激活肝外脂蛋白脂肪酶 C.激活激素敏感性脂肪酶 D.激活卵磷脂胆固醇脂酰转移酶 E.激活肝脂肪酶 131.血浆脂蛋白中转运外源性脂肪的是（ A ） （内源） 136.高密度脂蛋白的主要功能是（ D ） A.转运外源性脂肪 B.转运内源性脂肪 C.转运胆固醇 D.逆转胆固醇 E.转运游离脂肪酸 138.家族性高胆固醇血症纯合子的原发性代谢障碍是（ C ） A.缺乏载脂蛋白B B.由VLDL生成LDL增加 C.细胞膜LDL受体功能缺陷 D.肝脏HMG-CoA还原酶活性增加 E.脂酰胆固醇脂酰转移酶（ACAT）活性降低 139.下列哪种磷脂含有胆碱（ B ） A.脑磷脂 B.卵磷脂 C.心磷脂 D.磷脂酸 E.脑苷脂 二、多项选择题 203.下列物质中与脂肪消化吸收有关的是（ A D E ） A.胰脂酶 B.脂蛋白脂肪酶 C.激素敏感性脂肪酶 D.辅脂酶 E.胆酸 204.脂解激素是（ A B D E ） A.肾上腺素 B.胰高血糖素 C.胰岛素 D.促甲状腺素 E.甲状腺素 206.必需脂肪酸包括（ C D E ） A.油酸 B.软油酸 C.亚油酸 D.亚麻酸 E.花生四烯酸208.脂肪酸氧化产生乙酰CoA，不参与下列哪些代谢（ A E ） A.合成葡萄糖 B.再合成脂肪酸 C.合成酮体 D.合成胆固醇 E.参与鸟氨酸循环 216.直接参与胆固醇合成的物质是（ A C E ） A.乙酰CoA B.丙二酰CoA 217.胆固醇在体内可以转变为（ B D E ） A.维生素D2 B.睾酮 C.胆红素 D.醛固酮 E.鹅胆酸220.合成甘油磷脂共同需要的原料（ A B E ） A.甘油 B.脂肪酸 C.胆碱 D.乙醇胺 E.磷酸盐222.脂蛋白的结构是（ A B C D E ） A.脂蛋白呈球状颗粒 B.脂蛋白具有亲水表面和疏水核心 C.载脂蛋白位于表面、VLDL主要以甘油三酯为核心、HDL主要的胆固醇酯为核心 一绪论 1．生物化学研究的对象和内容是什么？ 解答：生物化学主要研究:（1）生物机体的化学组成、生物分子的结构、性质及功能；（2）生物分子分解与合成及反应过程中的能量变化；（3）生物遗传信息的储存、传递和表达；（4）生物体新陈代谢的调节与控制。 2．你已经学过的课程中哪些内容与生物化学有关。 提示：生物化学是生命科学的基础学科，注意从不同的角度，去理解并运用生物化学的知识。 3．说明生物分子的元素组成和分子组成有哪些相似的规侓。解答：生物大分子在元素组成上有相似的规侓性。碳、氢、氧、氮、磷、硫等 6 种是解答蛋白质、核酸、糖和脂的主要组成元素。碳原子具有特殊的成键性质，即碳原子最外层的 4 个电子可使碳与自身形成共价单键、共价双键和共价三键，碳还可与氮、氧和氢原子形成共价键。碳与被键合原子形成 4 个共价键的性质,使得碳骨架可形成线性、分支以及环状的多 O 种多性的化合物。特殊的成键性质适应了生物大分子多样性的需要。氮、氧、硫、磷元素构成了生物分子碳骨架上的氨基（—NH2）、羟基（—OH）、羰基（C）、羧基（—COOH）、 巯基（—SH）、磷酸基（—PO4 ）等功能基团。这些功能基团因氮、硫和磷有着可变的氧化数及氮和氧有着较强的电负性而与生命物质的许多关键作用密切相关。生物大分子在结构上也有着共同的规律性。生物大分子均由相同类型的构件通过一定的共价键聚合成链状，其主链骨架呈现周期性重复。构成蛋白质的构件是20 种基本氨基酸。氨基酸之间通过肽键相连。肽链具有方向性（N 端→C 端）,蛋白质主链骨架呈“肽单位”重复；核酸的构件是核苷酸,核苷酸通过3′, 5′-磷酸二酯键相连，核酸链也具有方向性(5′、→3′ ),核酸的主链骨架呈“磷酸-核糖（或脱氧核糖）”重复；构成脂质的构件是甘油、脂肪酸和胆碱，其非极性烃长链也是一种重复结构；构成多糖的构件是单糖，单糖间通过糖苷键相连，淀粉、纤维素、糖原的糖链骨架均呈葡萄糖基的重复。 二蛋白质化学 1．用于测定蛋白质多肽链N 端、C 端的常用方法有哪些？基本原理是什么？ 解答：（1）N-末端测定法：常采用2, 4 ―二硝基氟苯法、Edman 降解法、丹磺酰氯法。①2, 4 ―二硝基氟苯(DNFB 或FDNB)法：多肽或蛋白质的游离末端氨基与2, 4 ―二硝基氟苯2, 4 ―DNFB）（反应（Sanger 反应）生成DNP― 蛋白质 一、填空R （1）氨基酸的结构通式为H2N-C-COOH 。 （2）组成蛋白质分子的碱性氨基酸有赖氨酸、组氨酸、精氨酸，酸性氨基酸有天冬氨酸、谷氨酸。 （3）氨基酸的等电点pI是指氨基酸所带净电荷为零时溶液的pH值。 （4）蛋白质的常见结构有α-螺旋β-折叠β-转角和无规卷曲。 （5）SDS-PAGE纯化分离蛋白质是根据各种蛋白质分子量大小不同。 （6）氨基酸在等电点时主要以两性离子形式存在，在pH>pI时的溶液中，大部分以__阴_离子形式存在，在pH 蛋白质降解及氨基酸代谢： 1.氨基酸脱氨基后C链如何进入TCA循环.（30分） P315 图30-13 2.说明尿素形成机制和意义（40分） P311-314 概括精要回答 3.提高Asp和Glu的合成会对TCA循环产生何种影响?细胞会怎样应付这种状况？（30分） 参考答案： 核苷酸代谢及蛋白质合成题目及解答精要： 1.生物体内嘌呤环和嘧啶环是如何合成的？有哪些氨基酸直接参与核苷酸的合成？ 嘌呤环（Gln+Gly+Asp）嘧啶环（Gln+Asp） 2.简要说明糖、脂肪、氨基酸和核苷酸代谢之间的相互联系？ 直接做图，并标注连接点 生物氧化及电子传递题目及解答精要： 名词解释：（60分，10分一题） 甘油-3-磷酸穿梭：P139 需概括 苹果酸-天冬氨酸穿梭：P139 需概括 电子传递链：P119 解偶联剂：P137 化学渗透假说：P131 生物氧化：P114 两个出处，总结概括 问答题：（10分） 1.比较底物水平磷酸化和氧化磷酸化两者的异同？ 参考答案： 也可自己概括 2.以前有人曾经考虑过使用解偶联剂如2，4-二硝基苯酚（DNP）作为减肥药，但不久即放弃使用，为什么？（10分） 参考答案： 3.已知有两种新的代谢抑制剂A和B：将离体的肝线粒体制剂与丙酮酸、氧气、ADP和无机磷酸一起保温，发现加入抑制剂A，电子传递和氧化磷酸化就被抑制；当既加入A又加入抑制剂B的时候，电子传递恢复了，但氧化磷酸化仍不能进行，请问：①.抑制剂A和B属于电子传递抑制剂，氧化磷酸化抑制剂，还是解偶联剂？②.给出作用方式和A、B类似的抑制剂？（20分） 参考答案： 糖代谢及其他途径： 题目及解答精要： 1.为什么糖原讲解选用磷酸解，而不是水解？（50分） P178 2.糖酵解、TCA循环、糖异生、戊糖磷酸途径和乙醛酸循环之间如何联系？（50分） 糖酵解（无氧），产生丙酮酸进入TCA循环（有氧）（10分） 糖异生糖酵解逆反应（1，3，10步反应单独代谢流程）（10分） TCA循环中草酰乙酸可进入唐异生（10分） 戊糖磷酸途径是糖酵解中G-6-P出延伸出来并又回去的一条戊糖支路（10分） 乙醛酸循环是TCA循环在延胡羧酸和L-苹果酸间的一条捷径（10分） 糖酵解题目及解答精要： 1.名词解释（每个10分） 糖酵解：P63 激酶：P68 底物水平磷酸化：笔记 2.问答题 ①为什么砷酸是糖酵解作用的毒物？（15分） P75 ②糖酵解中两个耗能阶段是什么？两个产能阶段是什么？三个调控位点在哪里？（15分） P80 表22-1 ③糖酵解中磷酸基团参与了哪些反应？（20分） 在1，3，6，7，8，10步参加了反应 ④当肌肉组织激烈活动时，与休息时相比需要更多的ATP。在骨骼肌里，例如兔子的腿肌或火鸡的飞行肌，需要的A TP几乎全部由厌氧酵解反应产生的。假设骨骼肌缺乏乳酸脱氢酶，它们能否进行激烈的体力活动，即能否借 2 蛋白质化学 2．测得一种血红蛋白含铁0.426%，计算其最低相对分子质量。一种纯酶按质量计算含亮氨酸1.65%和异亮氨酸2.48%，问其最低相对分子质量是多少？ 解答： （1）血红蛋白： 55.8100100131000.426??=铁的相对原子质量最低相对分子质量＝＝铁的百分含量 （2）酶： 因为亮氨酸和异亮氨酸的相对分子质量相等，所以亮氨酸和异亮氨酸的残基数之比为： 1.65%: 2.48%=2:3，因此，该酶分子中至少含有2个亮氨酸，3个异亮氨酸。 ()r 2131.11100159001.65M ??=≈最低 ()r 3131.11100159002.48M ??=≈最低 3．指出下面pH 条件下，各蛋白质在电场中向哪个方向移动，即正极，负极，还是保持原点？ （1）胃蛋白酶（pI 1.0），在pH 5.0； （2）血清清蛋白（pI 4.9），在pH 6.0； （3）α-脂蛋白（pI 5.8），在pH 5.0和pH 9.0； 解答：（1）胃蛋白酶pI 1.0＜环境pH 5.0，带负电荷，向正极移动； （2）血清清蛋白pI 4.9＜环境pH 6.0，带负电荷，向正极移动； （3）α-脂蛋白pI 5.8＞环境pH 5.0，带正电荷，向负极移动； α-脂蛋白pI 5.8＜环境pH 9.0，带负电荷，向正极移动。 6．由下列信息求八肽的序列。 （1）酸水解得 Ala ，Arg ，Leu ，Met ，Phe ，Thr ，2Val 。 （2）Sanger 试剂处理得DNP -Ala 。 （3）胰蛋白酶处理得Ala ，Arg ，Thr 和 Leu ，Met ，Phe ，2Val 。当以Sanger 试剂处理时分别得到DNP -Ala 和DNP -Val 。 （4）溴化氰处理得 Ala ，Arg ，高丝氨酸内酯，Thr ，2Val ，和 Leu ，Phe ，当用Sanger 试剂处理时，分别得DNP -Ala 和DNP -Leu 。 解答：由（2）推出N 末端为Ala ；由（3）推出Val 位于N 端第四，Arg 为第三，而Thr 为第二；溴化氰裂解，得出N 端第六位是Met ，由于第七位是Leu ，所以Phe 为第八；由（4），第五为Val 。所以八肽为：Ala-Thr-Arg-Val-Val-Met-Leu-Phe 。 7．一个α螺旋片段含有180个氨基酸残基，该片段中有多少圈螺旋？计算该α-螺旋片段的轴长。 解答：180/3.6=50圈，50×0.54=27nm ，该片段中含有50圈螺旋，其轴长为27nm 。 8．当一种四肽与FDNB 反应后，用5.7mol/LHCl 水解得到DNP-Val 及其他3种氨基酸； 生物化学试题及答案（4） 第四章糖代谢 【测试题】 一、名词解释 1．糖酵解（glycolysis）11．糖原累积症 2．糖的有氧氧化12．糖酵解途径 3．磷酸戊糖途径13．血糖(blood sugar) 4．糖异生（glyconoegenesis)14．高血糖(hyperglycemin) 5．糖原的合成与分解15．低血糖(hypoglycemin) 6．三羧酸循环（krebs循环）16．肾糖阈 7．巴斯德效应(Pastuer效应) 17．糖尿病 8．丙酮酸羧化支路18．低血糖休克 9．乳酸循环（coris循环）19．活性葡萄糖 10．三碳途径20．底物循环 二、填空题 21．葡萄糖在体内主要分解代谢途径有、和。 22．糖酵解反应的进行亚细胞定位是在，最终产物为。 23．糖酵解途径中仅有的脱氢反应是在酶催化下完成的，受氢体是。两个 底物水平磷酸化反应分别由酶和酶催化。 24．肝糖原酵解的关键酶分别是、和丙酮酸激酶。 25．6—磷酸果糖激酶—1最强的变构激活剂是，是由6—磷酸果糖激酶—2催化生成，该酶是一双功能酶同时具有和两种活性。 26．1分子葡萄糖经糖酵解生成分子ATP，净生成分子A TP，其主要生理意义在于。 27．由于成熟红细胞没有，完全依赖供给能量。 28．丙酮酸脱氢酶复合体含有维生素、、、和。 29．三羧酸循环是由与缩合成柠檬酸开始，每循环一次有次脱氢、 - 次脱羧和次底物水平磷酸化，共生成分子A TP。 30．在三羧酸循环中催化氧化脱羧的酶分别是和。 31．糖有氧氧化反应的进行亚细胞定位是和。1分子葡萄糖氧化成CO2和H2O净生成或分子ATP。 32．6—磷酸果糖激酶—1有两个A TP结合位点，一是ATP作为底物结合，另一是与ATP亲和能力较低，需较高浓度A TP才能与之结合。 33．人体主要通过途径，为核酸的生物合成提供。 34．糖原合成与分解的关键酶分别是和。在糖原分解代谢时肝主要受的调控，而肌肉主要受的调控。 35．因肝脏含有酶，故能使糖原分解成葡萄糖，而肌肉中缺乏此酶，故肌糖原分解增强时，生成增多。 36．糖异生主要器官是，其次是。 37．糖异生的主要原料为、和。 38．糖异生过程中的关键酶分别是、、和。 39．调节血糖最主要的激素分别是和。 40．在饥饿状态下，维持血糖浓度恒定的主要代谢途径是。 三、选择题生物化学课后答案张丽萍
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