研究生生化复习1

1、Key Terms1）Domain结构域：在蛋白质的三级结构内的独立折叠单元。结构域通常都是几个超二级结构单元的组合。 2）Peptide bond (肽键) ：一个氨基酸的羧基与另一个的氨基酸的氨基缩合，出去一分子水形成的酰氨键。 3）DNA melting熔解温度（melting temperature,Tm）：双链DNA熔解彻底变成单链DNA的温度范围的中点温度。 4） Km米氏常数 ：对于一个给定的反应，酶促反应的起始速度（V0）达到最大反应速度（umax）一半时的底物浓度. 5）Telomerase端粒酶（核糖体蛋白酶）：使端粒延长的反转录DNA合成酶，由mRNA与蛋白质组成的酶 6）Protein renaturation 蛋白复性 ：在一定条件下蛋白质生物大分子恢复成或具有生物活性的天然构象的现象 7） Immobilized enzyme固相酶 ：将水溶性酶用物理或化学方法处理，使之成为不溶于水的，但仍有酶活性的状态。 8）Active site 活性部位：酶中含有底物结合部位和参与催化底物转化为产物的氨基酸残基部分。活性部位通常位于蛋白质的结构域或亚基之间的裂隙或是蛋白质表面的凹陷部位，通常都是由在三维空间上靠的很进的一些氨基酸残基组成。9）Allosteric effect)别构效应：又称为变构效应，是寡聚蛋白与配基结合改变蛋白质的构象，导致蛋白质生物活性丧失的现象。10）Chaperone伴侣蛋白：与一种新合成的多肽链形成复合物并协助它正确折叠成具有生物功能构象的蛋白质。半娘蛋白可以防止不正确折叠中间体的形成和没有组装的蛋白亚基的不正确的聚集，协助多肽链跨膜转运以及大的多亚基蛋白质的组装和解体。11）peptide unit 肽单位 ：又称肽基，是肽键主链上的重复结构。是由参与肽链形成的氮原子，碳原子和它们的4个取代成分：羰基氧原子，酰氨氢原子和两个相邻-碳原子组成的一个平面单位。 12）DNA denaturetion DNA变性：DNA双链解链，分离成两条单链的现象。 13）Sanger reaction 桑格反应：氨基酸氨基的一个氢原子可以被烃基（包括环烃及其衍生物）取代，在弱碱性溶液中发生亲核芳环取代反应而生成二硝基氨基酸，这个反应首先被英国的Sanger用来鉴定多肽，蛋白质的N末端氨基酸。14）isoenzyme 同工酶：催化同一化学反应而化学组成不同的一组酶。它们彼此在氨基酸序列，底物的亲和性等方面都存在着差异。 15）DNA gyrase 拓扑异构酶2（促旋酶）：与拓扑异构酶1作用相反可使松弛环形DNA变成负超螺旋型DNA，每次催化作用，使L值减少2. 16）Protein Super-secondary structure 蛋白质超二级结构：也称为基元，在蛋白质中，特别是球蛋白中，经常可以看到由若干相邻的二级结构单元组合在一起，彼此相互作用，形成有规则的，在空间上能辨认的二级结构组合体。 17）semiconservative replication半保留复制：DNA复制的一种方式。每条链都可相互作合成互补链的模板，合成出两分子的双链DNA，每个分子都是由一条亲代链和一条新合成的链组成。18) Tm熔解温度：双链DNA熔解彻底成单链DNA的温度范围的中点温度。 19) Amino acid pI 氨基酸等电点;氨基酸等电点:在某一pH的溶液中,氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势及程度相等,所带净电荷为零,呈电中性,此时溶液的pH称为该氨基酸的等电点。20) Ribozyme 核酶：具有像酶那样功能的RNA分子。2、Question and Answer1）Indicate whether each of the following statements about prokaryotic translation is true (T) or false (F). （1） An aminoacyl-tRNA synthetase catalyzes formation of an ester bond(氨酰tRNA合成酶催化酯键形成).对的 下册525（2） An mRNA molecule cannot be used to direct protein synthesis until it has been completely transcribed（一个mRNA分子不能直接用于蛋白质的合成直到它已被完全转录）.错.下册518 （3）The positioning of fMet-tRNA on the A site defines the reading Frame（一个位点上甲硫氨酸tRNA定位规定了阅读框）.错.下册520（4） Incoming aminoacyl-tRNA are first bound to the A site（传入的氨酰tRNA首先被绑定到一个位点上）.对. 下册525 （5） Formation of the 70S initiation complex requires an input of energy. （70S亚基的起始复合物的形成需要能量输入）对下册523再看（6）The carboxyl group of the amino acid on the aminoacyl-tRNA is transferred to the amino group of a peptidyl-tRNA(在氨酰tRNA上的氨基酸的羧基被转移到一个肽酰tRNA氨基上） 错 （7） Release factors cause the peptidyl transferase activity of the ribosome to use H2O as a substrate. 对（释放因子引起核糖体肽转移酶的活性用水作为底物）3Question and Answer 1）Prepare a table that lists the names and compares the functions of the precursors, enzymes, and other proteins needed to make the leading versus lagging strands during DNA replication in E. coli. 准备一个表，列出和名字和比较前体，酶和其他在大肠杆菌中的DNA复制过程中合成先导链和滞后链所需要的蛋白质2）Protein degradation is mediated by specialized systems in all cells，such as ubiquitin.Explain. 所有细胞中蛋白降解是由专门的系统介导的,如泛素.解释.3）Describe three properties common to the reactions catalyzed by DNA polymerase, RNA polymerase.描述三个由DNA聚合酶，RNA聚合酶催化的反应的三个共同特性述DNA聚合酶，RNA聚合酶、逆转录酶、RNA复制酶所催化的反应的三个共同点。指出多核苷酸磷酸化酶与它们的相似点和不同点。 1）这三种酶都是从5一3方向合成核酸； 2）都使用模板，并以3一5方向指导核酸的合成； 3）都是使用生长链的末端3一OH对核苷三磷酸的一磷酸基团发动亲核进攻，并释放焦磷酸4） What is the approximate molecular weight of a protein with 682 amino acid residues in a single polypeptide chain?在一个单一多肽链中有682个氨基酸残基的蛋白质近似分子量是多少？一般来说粗略计算蛋白质的相对分子质量直接用氨基酸残基的数量乘以110就好。因为110道尔顿是20种氨基酸相对分子质量的平均值。685*110=75350D=75KD，一般蛋白知道它是多少KD就好。5） Quantitative Assay for Lactate Dehydrogenase The muscle enzyme lactate dehydrogenase catalyzes the reaction NADH and NAD+ are the reduced and oxidized forms, respectively, of the coenzyme NAD. Solutions of NADH, but not NAD+, absorb light at 340 nm. This property is used to determine the concentration of NADH in solution by measuring spectrophotometrically the amount of light absorbed at 340 nm by the solution. Explain how these properties of NADH can be used to design a quantitative assay for lactate dehydrogenase.乳酸脱氢酶的定量测定.肌肉乳酸脱氢酶催化特别是DNA辅酶的NADH和NAD +的还原和氧原形式的反应。在340 nm处的吸收光，溶解NADH，但不是的NAD +。这个属性是用来测量NADH浓度通过用分光光度法测量溶液340nm处的吸光度（光的吸收量）。解释NADH这些属性是如何被用来设计乳酸脱氢酶的定量分析的。乳酸脱氢酶（Lactate dehydrogenase 简称 LDH， 1.1.1.27，L乳酸：NAD+氧化还原酶）广泛存在于动物、植物及微生物细胞内，是糖代谢酵解途径的关键之一，可催化下列可逆反应。LDH可溶于水或稀盐酸溶液，因而可用它们制备组织匀浆，经浸泡、离心，其上清部分是含LDH的组织提取液。组织中LDH含量测定方法很多，其中紫外分光光度法更为简单、快速。鉴于NADH, NAD+在340nm及260nm处有各自的最大吸收峰，因此以NAD+为辅酶的各种脱氢酶类都可以通过340nm光吸收值的改变，定量测定酶的含量。本实验测定LDH活力，基质液中含丙酮酸及NADH，在一定条件下，加入一定量的酶液，观察NADH在反应过程中340nm处吸光减少值，减少越多，则LDH活力越高。6）Keeping the Sweet Taste of Corn The sweet taste of freshly picked corn (maize) is due to the high level of sugar in the kernels. Store-bought corn (several days after picking) is not as sweet, because about 50% of the free sugar is converted to starch within one day of picking. To preserve the sweetness of fresh corn, the husked ears can be immersed in boiling water for a few minutes (“blanched”) then cooled in cold water. Corn processed in this way and stored in a freezer maintains its sweetness. What is the biochemical basis for this procedure?保持玉米甜味。刚摘下来的新鲜玉米的甜味是由核糖的高水平导致的。商店买来的玉米（摘下几天后的）不是甜的，在摘下的一天内因为有50%的自由糖转化为淀粉。保持鲜食玉米的甜味，糙米的耳朵可以在开水浸泡几分钟（“漂白”）然后在冷水中冷却。玉米经过这种方式处理，储存在冰箱中可以保持其甜度。这一过程的生化基础是什么？采下的玉米在沸水中浸泡数分钟，可以使其中将糖转化为淀粉的酶失活，而后将玉米放在冰箱中，可以使残存的酶处于一种低活性状态，从而保持了玉米的甜度。7） Sickle-cell hemoglobin has a Val residue at position 6 of the -globin chain, instead of the Glu residue found in normal hemoglobin A. Can you predict what change took place in the DNA codon for glutamate to account for replacement of the Glu residue by Val?镰状细胞血红蛋白在-珠蛋白链6位置有一个缬氨酸残基，而不是在正常血红蛋白A中发现的谷氨酸残基。你能预测在谷氨酸DNA密码子发生什么变化导致缬氨酸残基取代了谷氨酸残基？在正常的血红蛋白分子中是谷氨酸，在病态的血红蛋白分子中却被缬氨酸所代替。由于控制合成血红蛋白分子的DNA碱基序列发生了改变A-T变成了T-A，谷氨酸（GAA）被缬氨酸（GUA）替换，最终导致了镰刀形细胞贫血症的发生。8）Structural and Functional Relationships in Fibrous Proteins William Astbury discovered that the x-ray pattern of wool shows a repeating structural unit spaced about 5.2 along the length of the wool fiber. When he steamed and stretched the wool, the x-ray pattern showed a new repeating structural unit at a spacing of 7.0 . Steaming and stretchingthe wool and then letting it shrink gave an x-ray pattern consistent with the original spacing of about 5.2 A. Although these observations provided important clues to the molecular structure of wool, Astbury was unable to interpret them at the time. (9 points)纤维蛋白中结构与功能的关系。威廉阿斯特伯里发现羊毛的X射线图像表明，一个重复结构单元沿羊毛纤维长度间距约5.2。当他蒸煮并拉长羊毛，X射线图像显示在间隔7处有一个新的重复结构单元。蒸煮并拉长羊毛，然后让其收缩，给出一个X射线图像与原来的间距约5.2的图像一致。尽管这些观察提供了羊毛分子结构的重要线索，但是在那时阿斯特伯里无法解释他们。(a) Given our current understanding of the structure of wool, interpret Astburys observations.鉴于我们目前对羊毛结构的理解，解释阿斯特伯里的观察（b）When wool sweaters or socks are washed in hot water or heated in a dryer, they shrink. Silk, on the other hand, does not shrink under the same conditions. Explain.当羊毛衫或者羊毛袜子用热水洗或者在烘干机中加热，它们会收缩。另一方面，丝绸在同样情况下不会收缩，解释。答: 羊毛纤维多肽链的主要结构单位是连续的-螺旋圈，其螺距为5.4A。当处于热水（或蒸汽）环境下，使纤维伸展为具有-折叠构象的多肽链。在-折叠构象中相邻R基团之间的距离是7.0A。当干燥后，多肽链重新由折叠转化为螺旋构象，所以羊毛收缩了。而丝制品中的主要成分是丝心蛋白，它主要是由呈现折叠构象的多肽链组成的，丝中的-折叠含有一些小的、包装紧密的氨基酸侧链，所以比羊毛中的-螺旋更稳定，水洗和干燥其构象基本不变。9）Protein degradation is mediated by specialized systems in all cells，such as ubiquitin. Explain.同2）10）Protection of an Enzyme against Denaturation by