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参考答案 浙江大学远程教育学院 生物化学（乙）生物化学（乙） 课程作业课程作业答案答案（必做）（必做） 第二章第二章 蛋白质化学蛋白质化学 一、一、填空题填空题 1.答案：肽键 氨基 羧基 共价键 2. 答案：16% 氨基酸 20 种 甘氨酸 脯氨酸 L-氨基酸 3. 答案：螺旋 折叠 转角 无规卷曲 4. 答案：氢键 离子键(盐键) 疏水作用 范德华力 5. 答案：亚基 6. 答案：颗粒表面水化膜 表面带有同种电荷， 二、二、名词解释名词解释 1. 蛋白质一级结构：答案：指肽链中通过肽键连接起来的氨基酸排列顺序，这种顺序 是由基因上遗传信息所决定的。 维系蛋白质一级结构的主要化学键为肽键， 一级结构是蛋白 质分子的基本结构，它是决定蛋白质空间结构的基础。 2. 肽键平面：答案： 肽键不能自由旋转而使涉及肽键的 6 个原子共处于同一平面，称 为肽单元或肽键平面。但由于-碳原子与其他原子之间均形成单键，因此两相邻的肽键平 面可以作相对旋转。 3. 亚基： 答案： 某些蛋白质作为一个表达特定功能的单位时， 由两条以上的肽链组成， 这些多肽链各自有特定的构象，这种肽链就称为蛋白质的亚基。 4. 变构效应：答案：蛋白质空间构象的改变伴随其功能的变化，称为变构效应。具有 变构效应的蛋白质称为变构蛋白，常有四级结构。以血红蛋白为例，一分子氧与一个血红素 辅基结合，引起亚基构象变化，进而引进相邻亚基构象变化，更易与氧气结合。 5.肽： 答案： 一个氨基酸分子的-羧基与另一个氨基酸分子的-氨基在适当的条件下 经脱水缩合即生成肽键，多个氨基酸以肽键连接成的反应产物称为肽。 三、三、问答题问答题 1什么是蛋白质的二级结构？它主要有哪几种？各有何特征？ 答案：蛋白质二级结构是指多肽链主链原子的局部空间排布，不包括侧链的构象。它主 要有 螺旋、 折叠、 转角和无规卷曲四种。在 螺旋结构中，多肽链主链 围绕中心轴以右手螺旋方式旋转上升， 每隔 3.6 个氨基酸残基上升一圈。 氨基酸残基的侧链 伸向螺旋外侧。每个氨基酸残基的亚氨基上的氢与第四个氨基酸残基羰基上的氧形成氢键， 以维持 螺旋稳定。在 折叠结构中，多肽链的肽键平面折叠成锯齿状结构，侧链交 错位于锯齿状结构的上下方。 两条以上肽链或一条肽链内的若干肽段平行排列， 通过链间羰 基氧和亚氨基氢形成氢键，维持 折叠构象稳定。在球状蛋白质分子中，肽链主链常出 现 180回折，回折部分称为 转角。 转角通常有 4 个氨基酸残基组成，第二个残 基常为辅氨酸。无规卷曲是指肽链中没有确定规律的结构。 第三章第三章 核酸化学核酸化学 一、一、填空题填空题 1. 答案： 5 3 2. 答案： 氢键 碱基堆集力 3. 答案： dAMP dGMP dCMP dTMP AMP GMP CMP UMP 4. 答案： 2nm 3.4nm 10 0.34nm 二、名词解释二、名词解释 1. DNA 双螺旋结构：答案：大多数生物的 DNA 分子都是双链的，而且在空间形成双螺旋 结构。DNA 分子是由两条长度相同、方向相反的多聚脱氧核糖核苷酸链平行围绕同一“想象 中”的中心轴形成的双股螺旋结构。二链均为右手螺旋。两条多核苷酸链中，脱氧核糖和磷 酸形成的骨架作为主链位于螺旋外侧，而碱基朝向内侧。两链朝内的碱基间以氢键相连，使 两链不至松散。 2. 碱基互补规律：答案：腺嘌呤与胸腺嘧啶以二个氢键配对相连；鸟嘌呤与胞嘧啶以 三个氢键相连，使碱基形成了配对。这种严格的配对关系称为碱基互补规律。 3. DNA 变性：答案：在理化因素作用下，破坏 DNA 双螺旋稳定因素，使得两条互补链 松散而分开成为单链，DNA 将失去原有的空间结构，从而导致 DNA 的理化性质及生物学性质 发生改变，这种现象称为 DNA 的变性。 三、问答题三、问答题 1. 比较试简述 DNA、RNA 在分子组成上的特点 答案：组成 RNA 的碱基是 A、G、C、U，而组成 DNA 的碱基是 A、G、C、T。 戊糖不同 之处是 RNA 含有核糖，而 DNA 含有脱氧核糖。组成 RNA 的基本核苷酸分别是 AMP、GMP、CMP 和 UMP 四种。 组成 DNA 的基本核苷酸是 dAMP、dGMP、dCMP、dTMP 四种。DNA 分子由两条反 向平行并且彼此完全互补的脱氧核糖核苷酸链组成，RNA 是单链核酸，会形成局部的链内配 对。 第第四章四章 酶酶 一、一、填空题填空题 1. 答案：ES 相同斜率的直线， Km 减小 Vmax 降低 2. 答案：酶浓度，底物浓度，温度，pH，激活剂，抑制剂 二、二、名词解释名词解释 1. 酶的辅助因子：答案：指结合酶的非蛋白质部分，主要有小分子有机化合物及某些 金属离子。小分子有机化合物根据它们与酶蛋白的亲和力大小，又分辅基和辅酶两种。前者 与酶蛋白亲和力大，后者亲和力小。辅基和辅酶在酶促反应过程中起运载底物的电子、原子 或某些化学基团的作用。常见的辅基和辅酶分子中多数含有 B 族维生素成分。 2. 活性中心：答案：酶分子中与催化作用密切相关的结构区域称活性中心。活性中心 的结构是酶分子中在空间结构上比较靠近的少数几个氨基酸残基或是这些残基上的某些基 团，在一级结构上可能位于肽链的不同区段，甚至位于不同的肽键上，通过折叠、盘绕而在 空间上相互靠近。 3. 酶原激活：答案：指无活性的酶的前体转变成有活性酶的过程。酶原激活在分子结 构上是蛋白质一级结构和空间构象改变的过程。 4. 同工酶：答案：能催化相同的化学反应，但其分子组成及结构不同，理化性质和免 疫学性质彼此存在差异的一类酶。 它们可以存在于同一种属的不同个体， 或同一个体的不同 组织器官，甚至存在于同一细胞的不同亚细胞结构中。 三、三、问答题问答题 1.论述影响酶反应速度的因素。 答案： （1）底物浓度对反应速度的影响：在一定E下，将S与 v 作图，呈现双曲线， 当底物浓度较低的初始反应阶段底物浓度与反应速度成正比， 然后处于混合级反应阶段， 当 底物浓度加大到可占据全部酶的活性中心时， 反应速率达到最大值， 即酶活性中心被底物所 饱和。此时如继续增加底物浓度，不会使反应速率再增加。 （2）酶浓度对反应速度的影响： 当反应系统中底物的浓度足够大时，酶促反应速度与酶浓 度成正比，即=kE。 （3）温度对反应速度的影响：酶促反应速度随温度的增高而加快。但当温度增加达到某一 点后，由于酶蛋白的热变性作用，反应速度迅速下降，直到完全失活。 酶促反应速度随温 度升高而达到一最大值时的温度就称为酶的最适温度。 （4）pH 对反应速度的影响：pH 对酶促反应速度的影响，通常为一“钟形”曲线，即 pH 过 高或过低均可导致酶催化活性的下降。 酶催化活性最高时溶液的 pH 值就称为酶的最适 pH。 （5）抑制剂对反应速度的影响：凡是能降低酶促反应速度，但不引起酶分子变性失活的物 质统称为酶的抑制剂。 按照抑制剂的抑制作用， 可将其分为不可逆抑制作用 和可逆抑制作 用两大类。 （6）激活剂对反应速度的影：能够促使酶促反应速度加快的物质称为酶的激活剂。 酶的激 活剂大多数是无机离子，如 K+、Mg 2+、Mn2+、Cl-等。 第五章第五章 糖代谢糖代谢 一、填空题一、填空题 1答案：2 3 2答案：胞液 己糖激酶或葡萄糖激酶 6-磷酸果糖激酶-l 丙酮酸激酶 3答案：线粒体 糖酵解 二、二、名词解释名词解释 1糖酵解：答案：葡萄糖或糖原在不消耗氧的条件下被分解成乳酸的过程，称为糖的 无氧分解（或无氧氧化） 。由于此反应过程与酵母菌使糖生醇发酵的过程基本相似，故又称 为糖酵解（或无氧酵解） 。 2乳酸循环：答案：在肌肉中葡萄糖经糖酵解生成乳酸，乳酸经血液运至肝脏，肝脏 将乳酸异生成葡萄糖， 葡萄糖释放至血液又被肌肉摄取， 这种循环进行的代谢途径叫做乳酸 循环。 3. 糖异生：答案：由非糖物质转变为葡萄糖或糖原的过程称为糖异生。非糖物质：乳 酸、甘油、生糖氨基酸等。糖异生代谢途径主要存在于肝及肾中。 三、三、问答题问答题 1以葡萄糖为例，比较糖酵解和糖有氧氧化的异同。 答案：糖酵解和糖有氧氧化的异同见表 6-1。 表 6-1 糖酵解和糖有氧氧化的异同 比较项目 糖 酵 解 糖 有 氧 氧 化 反应部位 胞液 胞液和线粒体 反应条件 无氧 有氧 受氢体 NAD + NAD+、FAD 限速酶 己糖激酶或葡萄糖激酶、 己糖激酶或葡萄糖激酶、6-磷酸果糖 激酶-l、 6-磷酸果糖激酶-l、 丙酮酸激酶、丙酮酸脱氢酶复合体、 丙酮酸激酶。 柠檬酸合成酶、异柠檬酸脱氢酶、 -酮戊二酸脱氢酶复合体。 生成 ATP 数 1 分子 G 氧化分解净生成 2 分子 ATP 净生成 36 或 38 分子 ATP 产能方式 底物水平磷酸化 底物水平磷酸化和氧化磷酸化，后者 为主 终产物 乳酸 CO2和 H2O 生理意义 糖酵解是肌肉在有氧条件下进行收 糖的有氧氧化是机体获得能量的主要 途径； 缩时迅速获得能量的重要途径；是 三羧酸循环是体内糖、脂肪、蛋白质三 大营 机体缺氧时获得能量的主要途径； 养物质彻底氧化分解共同的最终代谢通 路； 是成熟红细胞获得能量的唯一方 是体内物质代谢相互联系的枢纽。 式；是神经、白细胞、骨髓等组织 细胞在有氧情况下获得部分能量的 有效方式。 2何谓三羧酸循环？有何特点？ 答案： 三羧酸循环是以乙酰辅酶 A 的乙酰基与草酰乙酸缩合为柠檬酸开始，经过两次 脱羧和 4 次脱氢等反应步骤， 最后又以草酰乙酸的再生为结束的连续酶促反应过程， 此过程 存在于线粒体内。 因为这个反应过程的第一个产物是含有三个羧基的柠檬酸， 故称为三羧酸 循环，也叫做柠檬酸循环。 三羧酸循环特点：在有氧条件下进行；在线粒体内进行；有两次脱羧和 4 次脱 氢；受氢体是 NAD +和 FAD；循环 1 次消耗 1 个乙酰基，产生 12 分子 ATP；产能方式是 底物磷酸化和氧化磷酸化，以后者为主；循环不可逆；限速酶是柠檬酸合酶、异柠檬酸 脱氢酶和-酮戊二酸脱氢酶复合体；关键物质草酰乙酸主要由丙酮酸羧化回补。 第六章第六章 脂代谢脂代谢 一、一、填空题填空题 1. 答案：经三羧酸循环氧化供能 合成脂肪酸 合成胆固醇 合成酮体等 2. 答案：乙酰乙酸 -羟丁酸 丙酮 肝细胞 乙酰 CoA 肝外组织 3. 答案：转运外源性脂肪 转运内源性脂肪 转运胆固醇 逆转胆固醇 二、二、名词解释名词解释 1必需脂肪酸：答案：机体必需但自身又不能合成或合成量不足、必须靠食物提供的 脂肪酸称必需脂肪酸，人体必需脂肪酸是一些不饱和脂肪酸，包括亚油酸、亚麻酸和花生四 烯酸。 2激素敏感性脂肪酶：答案：是指脂肪细胞中的三脂酰甘油脂肪酶。它对多种激素敏 感，其活性受多种激素的调节，胰岛素能抑制其活性；胰高血糖素、肾上腺素等能增强其活 性。是脂肪动员的限速酶。 3血浆脂蛋白：答案：血浆中脂蛋白与载脂蛋白结合形成的球形复合体，表面为载脂 蛋白、磷脂、胆固醇的亲水基团，这些化合物的疏水基团朝向球内，内核为甘油三酯、胆固 醇酯等疏水脂质，血浆脂蛋白是血脂在血浆中的存在和运输形式。 三三、问答题、问答题 11 分子 12C 饱和脂肪酸在体内如何氧化成水和 CO2？计算 ATP 的生成。 答案：12C 脂肪酸氧化分解包括以下几个阶段： （1）脂肪酸活化生成脂酰 CoA 消耗 2 个高能键 （2）脂酰基由肉碱携带进入线粒体 （3）通过 5 次-氧化，生成 6 分子乙酰 CoA 生成 55=25ATP （4）经三羧酸循环，乙酰 CoA 氧化成水和 CO2 生成 126=72ATP ATP 生成数合计：25 + 72 2 = 95 另外，在肝脏乙酰 CoA 缩合成酮体，然后运至肝外组织，酮体重新转变为乙酰 CoA，经 三羧酸循环生成水和 CO2。 第七章第七章 生物氧化生物氧化 一、一、填空题填空题 1. 答案：氧化磷酸化 底物水平磷酸化 2. 答案：每消耗 1mol 氧原子所消耗无机磷酸的摩尔数 3 2 3. 答案：NADH 琥珀酸 二、二、名词解释名词解释 1. 高能磷酸化合物：答案：生物化学中一般将水解能释放出 20.92kJ/mol 以上自由能 的磷酸化合物称为高能磷酸化合物。 2. 生物氧化：答案：有机分子如糖、脂肪、蛋白质等在机体细胞内氧化分解，生成二 氧化碳和水并释放出能量的过程。 呼吸链：答案：在线粒体中，由若干递氢体或递电子体按一定顺序排列组成的，与 细胞呼吸过程有关的链式反应体系称为呼吸链。 第八章第八章 氨基酸代谢氨基酸代谢 一、一、填空题填空题 1答案：联合脱氨基作用 转氨基作用 氧化脱氨基作用 转氨酶 谷氨酸脱氢酶 2答案：ALT（丙氨酸氨基转移酶） AST（天冬氨酸转移酶） 磷酸吡哆醛 磷酸吡哆胺 3答案：氨基酸脱氨生成 由肠管吸收的氨 肾产生的氨 4答案：FH4 嘌呤 嘧啶核苷酸 二、二、名词解释名词解释 1转氨基作用：答案：在转氨酶的催化下，-酮酸与-氨基酸进行氨基的转移，生 成相应的-酮酸与-氨基酸的过程。体内的转氨酶有 ALT 和 AST，其辅酶是磷酸吡哆醛和 磷酸吡哆胺，内含维生素 B6。 2鸟氨酸循环：答案：即尿素合成过程，体内氨的主要代谢去路是用于合成无毒的尿 素。 合成尿素的主要器官是肝脏， 但在肾及脑中也可少量合成。 过程是氨基甲酰磷酸的合成、 瓜氨酸的合成、精氨酸的合成、尿素和鸟氨酸的生成。在胞液和线粒体中进行。 3. 必需氨基酸：答案：是指体内不能合成、必需由食物蛋白提供的氨基酸。主要有 8 种，它们是：异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸和缬氨酸。 体内不能合成，必须由食物蛋白质供给的氨基酸称为必需氨基酸 三、三、问答题问答题 1、 氨基酸脱氨基的方式有哪几种？ 答案：脱氨基作用主要有氧化脱氨基、转氨基、联合脱氨基、嘌呤核苷酸循环和非氧化 脱氨基作用。转氨基作用中，在转氨酶的催化下，-酮酸与-氨基酸进行氨基的转移，生 成相应的-酮酸与-氨基酸的过程。体内的转氨酶有 ALT 和 AST，其辅酶是磷酸吡哆醛和 磷酸吡哆胺，内含维生素 B6。 氧化脱氨基作用经脱氢、加水、放出氨。酶是谷氨酸脱氢酶，分布广，活性强，两种组 织活性低（心肌和骨骼肌） 。 联合脱氨基作用是转氨基作用加上氧化脱氨基作用， 是氨基酸脱氨基作用的一种重要方 式，也是体内生成非必需氨基酸的主要途径。在心肌和骨骼肌则通过嘌呤核苷酸循环。 第十章第十章 DNADNA 生物合成生物合成 一、一、填空题填空题 1. 严格的碱基选择DNA 聚合酶的校正功能RNA 引物的作用 2.NA 蛋白质 催化端粒 DNA 的合成 自身的 RNA 二、二、名词解释名词解释 1. DNA 半保留复制：答案：DNA 复制时亲代双链 DNA 解开，各以每股单链为模板，利用 4dNTP，经碱基互补配对，合成新的互补链。生成的两个 DNA 分子中各有一股链来自亲代分 子，另一股为合成新链。 2. 连续复制：答案：DNA 复制时，新链延伸的方向为 53 ，前导链的合成与复制叉 行进方向一致，是连续合成；随从链合成与复制叉行进方向相反，先合成 DNA 单链片段，然 后彼此连接成长链，此链为不连续合成。 3. 引发体：答案：引物酶合成 RNA 引物的过程中，首先在复制起始点由许多蛋白质因 子如 PriA、B、C、DnaB、C、T 等与引物酶结合装配成复合物，即引发体，进而催化 RNA 引 物的合成。 4. 冈崎片段：答案：随从链不连续合成的结果，生成许多带有 RNA 引物的 DNA 片段， 此种合成方式由日本学者冈崎首先发现，故将该种片段称为冈崎片段。 三、三、问答题问答题 1. 试述参与 DNA 复制的过程及其重要酶类的主要功能。 答案： 复制的起始：解旋解链，形成复制叉：由拓扑异构酶和解链酶作用，使 DNA 的 超螺旋及双螺旋结构解开，形成两条单链 DNA；单链 DNA 结合蛋白（SSB）结合在单链 DNA 上，形成复制叉；在引物酶的催化下，以 DNA 链为模板，合成一段短的 RNA 引物。 复制的延长：聚合子代 DNA：由 DNA 聚合酶催化，以亲代 DNA 链为模板，从 53方 向聚合子代 DNA 链。 引发体移动：引发体向前移动，解开新的局部双螺旋，形成新的复制叉，随从链重新 合成 RNA 引物，继续进行链的延长。 复制的终止：去除引物，填补缺口： RNA 引物被水解，缺口由 DNA 链填补，直到剩下 最后一个磷酸酯键的缺口。 连接冈崎片段： 在 DNA 连接酶的催化下， 将冈崎片段连接起来， 形成完整的 DNA 长链。 2. 何谓 DNA 复制的保真性？哪些因素可保证此特性？ 答案：保真性是制复制过程中合成新链的碱基序列与模板链具有高度的互补性，使子代 DNA分子的结构与亲代DNA完全相同， 从而使亲代DNA的遗传信息真实不变地传递到子代DNA 分子中。 复制的保真性有赖于以下因素的作用：复制中严格的碱基选择；DNA 聚合酶的校正 功能；RNA 引物的作用。 第十一章第十一章 RNARNA 的生物合成（转录）的生物合成（转录） 一、填空题一、填空题 1答案：模板链 编码链 编码链 2答案：m7GpppG poly A 3答案：DNA 5 3 二、名词解释二、名词解释 1转录：答案：在 DNA 指导的 RNA 聚合酶催化下，生物体以 DNA 的一条链为模板，按 照碱基配对原则，合成一条与 DNA 链的一定区段互补的 RNA 链，这个过程称为转录。 2结构基因：答案：在 DNA 链上，并非任何区段都可以转录，凡是能转录出 RNA 的 DNA 区段称为结构基因。 3核心酶：答案：原核生物 RNA 聚合酶是由 5 个亚基组成的五聚体（2）蛋 白质，脱去亚基后，剩余的2亚基合称为核心酶。 4. 转录的不对称性：答案：是指以双链 DNA 中的一条链作为模板进行转录，从而将遗 传信息由 DNA 传递给 RNA；对于不同的基因来说，其转录信息可以存在于两条不同的 DNA 链 上。 三、问答题三、问答题 1简述复制与转录的相似和区别。 答案：复制和转录都以 DNA 为模板，都需依赖 DNA 的聚合酶，聚合过程都是在核苷酸之 间生成磷酸二酯键，新链合成都是从 53方向延长，都需遵从碱基配对规律。复制和 转录的区别是： 通过复制使子代保留亲代全部遗传信息， 而转录只是根据生存需要将部分信 息表达。复制以双链 DNA 为模板，而转录只需单链 DNA 为模板；复制产物是双链 DNA，转录 产物是单链 RNA。此外，聚合酶分别是 DNA pol 和 RNA pol；底物分别是 dNTP 和 NTP；复制 是碱基 A-T、G-C 配对，转录是碱基 A-U、G-C 配对；复制需要 RNA 引物，转录不需要任何引 物。 第十二章第十二章 蛋白质的生物合成蛋白质的生物合成 一、一、填空题填空题 . 答案：模板 携带转运氨基酸 合成蛋白质的场所 2. 答案： 64 61 AUG UAA UAG UGA 3. 答案： 新生肽的剪切 新生肽的折叠 亚基的聚合 脱 N-甲酰基或 N-蛋氨酸 个别氨基 酸的修饰 二、二、名词解释名词解释 1蛋白质生物合成的密码子：答案：作为指导蛋白质生物合成的模板，mRNA 中每三个 相邻的核苷酸组成三联体，代表一个氨基酸的信息，此三联体就称为蛋白质合成的密码子。 共有 64 种不同的密码。 2遗传密码的摆动性：答案：密码子第位与反密码子的第位碱基配对有时会出现 不遵守碱基配对规律的情况，称为遗传密码的摆动性。 3多核糖体：答案：多个核糖体可以在一条 mRNA 链上同时合成多条相同的多肽链，称 为多核糖体循环。 三