生物化学试卷(A)答案

华中科技大学生命学院华中科技大学生命学院 2007 2008 学年度第一学期考试试卷学年度第一学期考试试卷 生物化学生物化学 考试试题考试试题 A A 卷答案卷答案 闭闭 卷卷 考试时间 考试时间 150150 分钟分钟 专业班级专业班级 姓名姓名 学号学号 分数分数 一一 名词解释 名词解释 20 分 分 1 基本氨基酸 构成蛋白质的 20 种 氨基酸 包括 Gly Ser Thr Cys Gln Tyr Asn Lys Arg His Glu Asp Ile Leu Val Trp Phe Met Ala Pro 2 蛋白质的等电点 在某一 pH 下蛋白质的净电荷为零 在电场中不泳动 该 pH 即称为该蛋白质的等电 pH pI 不同的蛋白质由于带有可电离 R 基团的氨基酸残基含量各异 有不同的等电点 pI 由于蛋白质能同某些阴离子或阳离子结合 所以它们的等电点将随着介质的离子组 成而有所变动 3 结构域 指蛋白质构象中折叠相对比较紧密的区域 结构域之间在空间结构上相对独立 每 个结构域均具备小的球蛋白的性质 结构域作为蛋白质的折叠单位 结构单位 功能单 位和遗传单位 结构域的类型有全平行 螺旋式 平行或混合型 折叠片式 反平行 折叠 片式 富含金属或二硫键式等 4 别构酶 服从别构调节的酶 例如天冬氨酸转氨甲酰酶 ATCase 别构酶多为寡聚蛋白 有 一个或多个别构部位 可以结合别构调节物 并通过异促协同 改变酶与底物的结合 别构酶具有与简单的非调节酶不同的理化性质和动力学行为 5 维生素 PP 和 NAD 维生素 PP 包括烟酸和烟酰胺 属于水溶性维生素 缺乏时可引起癞皮病 但是由于 分布广泛 一般不会发生缺乏症 NAD 即烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 是维生素 PP 的辅酶 形式 NAD 作为许多脱氢酶的辅酶 参与氧化还原 在这些反应中 以 NAD NADH 形式 传递电子 6 DNA 变性 指在某些理化因素作用下 DNA 两条链间的氢键断裂 两链分开的过程 高温 酸碱 2 有机溶剂 射线 脲 胍 甲酰胺均可引起 DNA 变性 变性后 DNA 的理化性质发生变化 例如 A260增高 粘度下降 比旋度下降 浮力密度升高等 7 第二信使 指细胞响应细胞信号而产生的细胞内信号分子 第二信使作为细胞响应过程的中间 产物 具有微量 在响应前后其浓度水平有急剧变化 半寿期一般很短等基本特征 能 通过信号传递和放大 引起细胞强烈响应 典型的第二信使有 cAMP cGMP 三磷酸 肌醇 二酰基甘油等 8 糖肽键 指糖肽或糖蛋白中寡糖链的还原端残基与多肽链的氨基酸残基之间形成的共价连接 糖肽键主要有 2 种类型 O 糖肽键和 N 糖肽键 9 膜脂 指构成生物膜的脂双层的脂类 主要是磷脂 其次是固醇和糖脂 这些膜脂在结构 上的共同特点是具有亲水部分 极性头 和亲脂部分 非极性尾 膜脂在水介质中取向 排列 亲水部分排列在脂双层表面 亲脂部分排列在脂双层内部 10 天然脂肪酸 指构成动植物和微生物脂类的脂肪酸 天然脂肪酸 多为偶数 链长 4 36C 多为 12 24C 单不饱和脂肪酸的双键位置一般在 C9 C10 之间 多不饱和脂肪酸的双键位置 在 C9 与末端甲基之间 双键之间往往以亚甲基隔开 双键基本上是顺式构型 二二 简答题 简答题 50 分 分 1 作出 BPG 浓度对血红蛋白氧合曲线影响示意图 并结合氧合曲线说明 BPG 怎样使正 常人适应高山的缺氧环境 10 分 解答 当正常人在短时间内由低海拔到高海拔 即氧分压降低 诱导红细胞中 BPG 浓度在几小 时后上升 BPG 是有效的别构抑制剂 使血红蛋白对氧的亲和力下降 有利于向低氧分 压的组织释放氧 供氧 BPG 浓度的升高主要是保证组织的供氧 不影响肺结合氧 3 2 丝氨酸蛋白酶类是如何获得高效催化和相应的专一性的 10 分 解答 1 高效催化机制 丝氨酸蛋白酶都含有一个在酶催化中起关键作用的丝氨酸 大 多数丝氨酸蛋白酶的活性部位都有 Ser His 和 Asp 它们总是簇聚在一起 形成催化三 联体或电荷中继网 反应中所有丝氨酸蛋白酶都与底物形成四面体过渡态和酰化酶 大 大降低反应活化能 2 专一性 不同的丝氨酸蛋白酶的专一性不同 即作用肽键的位点不同 这种不 同是由于在活性部位的 Ser 附近总是有一个 口袋 不同的丝氨酸蛋白酶的 口袋 的形状和电荷不同 例如胰凝乳蛋白酶的口袋比较宽和深 侧面有疏水残基 以便容纳 苯丙氨酸一类疏水的芳香侧链 而胰蛋白酶的口袋比较窄和深 底面有负电荷残基 以 便容纳带正电荷的侧链 3 试比较两类核酸的化学组成 分子结构 分布及生物学作用 10 分 解答 DNA 与 RNA 化学组成的比较 碱 基 戊 糖 磷酸 DNA A G C T D 2 脱氧核糖 磷酸 RNA A G C U D 核糖 磷酸 分子结构 一级结构 两者的概念相同 但基本组成单位不同 二级结构 DNA 为双螺旋结构 RNA 一般为单链分子 可形成局部双螺旋 呈 茎 环结构 如 tRNA 的三叶草结构 三级结构 原核生物 DNA 为超螺旋 真核生物 DNA 与蛋白质组装成染色体 RNA 的三级结构是其二级结构进一步卷曲折叠 如 tRNA 的倒 L 型 分布 DNA 存在于细胞核和线粒体 RNA 存在于细胞质和细胞核内 生物学作用 DNA 是绝大多数生物遗传信息的贮存和传递者 与生物的繁殖 遗传及变异等有密切关系 RNA 参与蛋白质生物合成过程 也可作为某些生物遗传信 息的贮存和传递者 RNA 参与蛋白质生物合成过程 也可作为某些生物遗传信息的贮存 和传递者 4 比较胰岛素和肾上腺素在化学本质 来源 作用方式 影响血糖和作用机制方面的异 同 10 分 4 解答 1 化学本质 都是含氮激素 胰岛素 蛋白质 肾上腺素 氨基酸衍生物 2 来源 都来自内分泌细胞 胰岛素 胰岛细胞 肾上腺素 肾上腺髓质细胞 3 作用方式 内分泌 即通过血液循环到达靶组织 4 影响血糖 胰岛素 促进细胞摄取葡萄糖和利用葡萄糖 降低血糖 肾上腺素 促进糖原分解为葡萄糖 提高血糖 5 作用机制 都是跨膜信号传递 胰岛素 与胰岛素受体结合 激活细胞酪氨酸 激酶信号传递途径 肾上腺素 与肾上腺素受体结合 激活细胞 G 蛋白 环腺苷酸信号传 递途径 5 已知 1 动物细胞间质富含糖胺聚糖或蛋白聚糖 2 植物细胞壁富含纤维素 果胶质和半纤维素 请说明这些结构多糖各自的结构特点 针对所举结构特点 指出该 结构可能导致该多糖具有什么性质或什么功能 解答 1 糖胺聚糖的结构特点 长链 不分支 存在大量的羧基和硫酸酯基团 因 此糖胺聚糖对钾 钠 镁 钙等阳离子有较大亲和力 增加了基质的渗透压 在生理 pH 环境中 大量的酸性基团所携带的负电荷间的斥力使分子长链伸展 分子间分散 分子 占据的空间增加 水分子充分结合进来 使糖胺聚糖溶液具有高黏弹性和抗震抗压的能 力 糖胺聚糖的这些特性有利于润滑和保护细胞 2 纤维素是植物最重要的结构多糖 1 4 糖苷键使纤维素分子比较伸展 有利于 分子间的全面氢键缔合 产生不溶于水和抗侧向压力 膨压 的结构 相邻的纤维素分 子间依靠分子间氢键聚合成片成束 称为微纤维 微纤维具有极高的机械强度 果胶质 包括两种酸性多糖和三种中性多糖 大量的负电荷有利于结合离子和水 因此果胶主要 作为基质多糖 半纤维素含有大量侧链 这种结构和果胶质结合 可能有利于加固基质 三三 计算题 计算题 15 分 分 1 若将 pH 为 5 2 0 1mol L 的的谷氨酸溶液调到 pH6 2 应加入多少 NaOH 已知天冬 氨酸的 羧基的 pKa 2 2 羧基的 pKa 3 2 氨基的 pKa 9 7 5 分 解答 pH5 2 时 可以认为 羧基解离完全 主要是 羧基解离 因此 1 pH5 2 时的 A A 105 2 3 2 102 A 0 1 102 1 102 0 099 mol L 2 pH6 2 时的 A A 106 2 3 2 103 A 0 1 103 1 103 0 0999 mol L 5 3 溶液中的 A 要由开始的 0 099mol L 变成 0 0999mol L 需要加入的 NaOH 0 0999 0 099 0 0009 mol L 即向 1 升溶液中加入 0 9mmolNaOH 2 某酶的相对分子质量为 10 000 纯酶的 max为 200 U mg 酶 一个活力单位规定为 在标准测定条件下 37 10min 内水解 10 mol 底物所需要的酶量 问该酶的转换数 kcat是多少 5 分 解答 1 1mg 酶在 1s 内水解底物的数量 200 10 10 60 10 3 mol mg s 2 1mg 酶含有的酶分子数 1000 10000 0 1 mol mg 3 kcat 10 3 0 1 33 s 即 33s 1 3 已知某单底物酶符合米氏动力学 底物浓度为 90 mmol L 时 催化的反应速度达到 最大速度的 90 求该酶的 Km 5 分 解答 v Vmax S Km S v Vmax S Km S 0 9 S 0 9Km 0 9 S S 9Km 90 mmol L Km 10 mmol L 四四 分析题分析题 15 分 分 1 用下列实验数据推导某寡肽的一级结构并简述判断的理由 10 分 1 完全酸水解后产生的氨基酸组成为 Ala Arg 2Ser Lys Phe Met Pro 2 用 DNFB 处理并水解得到 DNP Ala 3 羧肽酶 A 和 B 对此肽不起作用 4 用 CNBr 处理获得 2 个片段 1 个片段含有 Pro Trp Ser 5 用糜蛋白酶作用产生 3 个片段 1 个含有 Pro Ser 另一个含有 Met Trp 最后 1 个含有 Phe Lys Ser Ala Arg 6 用胰蛋白酶处理产生 3 个片段 1 个含有 Ala Arg 另一个含有 Lys Ser 最后 1 个含有 Phe Trp Met Ser Pro 解答 1 得 该肽的氨基酸组成 2 得 N 末端为 Ala 3 得 C 末端为 Pro 6 4 得 C 端第 4 位为 Met 出现 Trp 所以该肽为 9 肽 比较多出的 Trp 显然是 在 1 中被酸破坏了 故 1 没有测到 5 得 C 端第 3 位为 Trp C 端第 2 位为 Ser C 端第五位为 Phe 6 得 N 端第 2 位为 Arg 第 3 位为 Ser 第 4 位为 Lys 因胰蛋白酶切割位点 为 Arg 或 Lys 序列为 NH2 Ala Arg Ser Lys Phe Met Trp Ser Pro COOH 2 用双脱氧终止法测定某 DNA 序列 1 dATP dCTP dGTP dTTP and ddATP 2 dATP dCTP dGTP dTTP and ddCTP 3 dATP dCTP dGTP dTTP and ddGTP 4 dATP dCTP dGTP dTTP and ddTTP 现获得 4 管反应产物的