生化习题答案

1、第一章 绪论略第二章 核酸的结构与功能一、名词解释1核苷：是核糖或脱氧核糖与嘌呤或嘧啶碱生成的糖苷。2核苷酸：核苷中的戊糖羟基被磷酸酯化，形成核苷酸。3核酸：多个核苷酸彼此通过3,5-磷酸二酯键连接所形成的多聚核苷酸，称为核酸。4核酸的一级结构：指DNA分子中核苷酸的排列顺序及连接方式。5核酸的二级结构：即DNA的双螺旋结构模型。6环化核苷酸：即cAMP和cGMP。在细胞的代谢调节中作为激素的第二信使，控制细胞的生长、分化和细胞对激素的效应。 7增色效应：DNA变性后，在260nm处的紫外吸收显著增高的现象，称增色效应（高色效应）。8减色效应：DNA复性后，在260nm处的紫外吸收显著降低的现

2、象，称为减色效应。9核酸变性：指核酸双螺旋的氢键断裂变成单链的过程，并不涉及共价键的断裂。10熔解温度：50% 的双链DNA发生变性时的温度称为熔解温度（Tm）或解链温度。11退火：变性DNA在缓慢冷却时，可以复性，此过程称为退火。12核酸复性：变性DNA在适当条件下，又可使两条彼此分开的链重新缔合成为双螺旋结构，这个过程称复性。13分子杂交：形成杂交分子的过程称为分子杂交。当两条来源不同的DNA（或RNA链或DNA链与RNA链之间）存在互补顺序时，在一定条件下可以发生互补配对形成双螺旋分子，这种分子称为杂交分子。14. 核酸降解：多核苷酸链上共价键（3,5-磷酸二酯键）的断裂称为核酸的降解。

3、15碱基配对：DNA双螺旋内部的碱基按腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T）结合，鸟嘌呤（G）与胞嘧啶（C）结合，这种配对关系，称为碱基配对。16稀有碱基：是指A、G、C、U之外的其他碱基。17超螺旋：以DNA双螺旋为骨架，围绕同一中心轴形成的螺旋结构，是在DNA双螺旋基础上的进一步螺旋化。二、填空12602下降，增大。3核糖，脱氧核糖。4嘌呤碱，嘧啶碱，260nm。5大，高。6戊糖/核糖。7核苷酸。8反密码子。9核苷酸，3，5-磷酸二酯键，磷酸，核苷，戊糖，碱基。10脱氧核糖核酸（DNA），核糖核酸（RNA），脱氧核糖，A、G、C、T；核糖，A、G、C、U。113.4, 10, 0.34, 2, 内，

4、平行，90°。12DNA均一性，G-C含量，介质离子强度。13氢键，碱基堆积力，离子键（盐键）。14反向平行，互补配对，A，T，二（两，2），G，C，三（3）。15mRNA, rRNA, tRNA，rRNA, tRNA，mRNA。16嘌呤嘧啶，共轭双键，260。三、选择题1D2C3C4C5A6D7D8A9C10A11B 12B13A14D15C16D17D18D19C20C21B22A23C24D25A26B27C28A29B30D31D32C33D34B35B四、判断题1错。2对。3错。4对。5错。6对。7错。8对。9对。10错。11错。12对。13错。14对。15对。16错。17

5、对。18对。19对。20错。21错。22错。23错。24错。25错。26错。27错。28对。29对。30对。31错。32错33错。34对。35错。五、简答题1. DNA热变性有何特点？Tm值表示什么？答：当将DNA的稀盐溶液加热到80100时，双螺旋结构即发生解体，两条链分开，形成无规则线团。260nm区紫外吸光度值升高，粘度降低，浮力密度升高，双折现象消失，比旋下降，酸碱滴定曲线改变等。通常把加热变性使DNA的双螺旋结构失去一半时的温度称为该DNA的熔点或熔解温度，用Tm表示。2简述DNA双螺旋模型的结构特点，利用这些模型可以解释生物体的哪些活动？答：DNA双螺旋模型的结构特点：两条反向平行

6、的多核苷酸链围绕同一中心轴相互缠绕；两条链均为右手螺旋；嘌呤与嘧啶碱位与双螺旋的内侧。磷酸与核糖在外侧，彼此通过3，5-磷酸二酯键相连接，形成DNA分子的骨架。碱基平面与纵轴垂直，糖环的平面则与纵轴平行。多核苷酸链的方向取决于核苷酸间磷酸二酯键的走向，习惯上以C3C5为正向。两条链配对偏向一侧，形成一条大沟和一条小沟。双螺旋的平均直径为2nm，两个相邻的碱基对之间相距的高度，即碱基堆积距离为0.34nm，两个核苷酸之间的夹角为36°。因此，沿中心轴每旋转一周有10个核苷酸。每一转的高度（即螺距）为3.4nm。两条核苷酸链依靠彼此碱基之间的氢键相连系而结合在一起。A与T配对，形成两个氢

7、键，G与C配对，形成三个氢键。碱基在一条链上的排列顺序不受任何限制。当一条多核苷酸链的序列被确定后，即可决定另一条互补链的序列。解释生物体DNA的半保留复制。生物体是如何将遗传信息平均分配到子代细胞中去的。3在pH7.0，0.165mmol/LnaCl条件下，测得某一DNA样品的Tm为89.3，求四种碱基的百分组成。答：根据公式XG+C=(Tm-69.3)×2.44 G+C 的含量为=(89.3-69.3)×2.44=20×2.44=48.8 A+T的含量为100-48.8=51.2G的含量为48.8/2=24.4%C的含量为48.8/2=24.4%A的含量为51

8、.2/2=25.6%T 的含量为51.2/2=25.6%4有一噬菌体DNA长17m，问它含有多少对碱基？螺旋数是多少？答：17m=17000nm每对碱基间距为0.34nm故碱基对数为17000/0.34=50000bp每10对碱基一个螺旋故螺旋数为50000/10=5000个。5简述tRNA二级结构的组成特点及其每一部分的功能。答：tRNA的二级结构都呈三叶草形。由氨基酸臂、二氢尿嘧啶环、反密码环、额外环和TC环等五个部分组成。 氨基酸臂 由7对碱基组成，富含鸟嘌呤，末端为CCA，接受活化的氨基酸。 二氢尿嘧啶环 由8-12个核苷酸组成，具有两个二氢尿嘧啶。通过由3-4对碱基组成的双螺旋区（也

9、称二氢尿嘧啶臂）与tRNA分子的其余部分相连。 反密码环 由7个核苷酸组成。环中部为反密码子，由3个碱基组成。次黄嘌呤 核苷酸（也称肌苷酸，缩写成I）常出现于反密码子中。反密码环通过由5对碱基组成的双螺旋区（反密码臂）与tRNA的其余部分相连。反密码子可识别信使RNA的密码子。 额外环 由3-8个核苷酸组成。不同的tRNA具有不同大小的额外环，所以是tRNA分类的重要指标。 假尿嘧啶-胸腺嘧啶核糖核苷环（TC环）由7个核苷酸组成，通过由5对碱基组成的双螺旋区（TC臂）与tRNA其余部分相连。除个别例外，几乎所有tRNA 在此环中都含有TC环。6如何区分分子量相同的一个单链DNA分子和一个单链R

10、NA分子。答：（1）用专一性的DNA酶和RNA酶分别对两者进行水解。（2） 用碱水解。RNA能够被水解，而DNA不被水解。（3）进行颜色反应。二苯胺试剂可以使DNA变成蓝色；苔黑酚（地衣酚）试剂能使RNA变成绿色。（4） 用酸水解后，进行单核苷酸分析（层析法或电泳法），含有U的是RNA，含有T的是DNA。7有一个DNA双螺旋分子，其分子量为3×107Da，求：DNA分子的长度，DNA分子的螺旋数。（脱氧核苷酸残基对的平均分子量为618Da.答：其碱基对数为3×107Da/618Da=4.85×104个每个碱基对的间距为0.34nm，故长度为4.85×10

11、4×0.34=1.65×104nm=16.5m每10对碱基一个螺旋，故螺旋数为4.85×104÷10=4.85×103个8RNA有哪些主要类型？比较其结构和功能。答：RNA在蛋白质生物合成中起重要作用。动物、植物和微生物细胞内都含有三种主要的RNA：（1）核糖体RNA（ribosomel RNA，缩写成rRNA）rRNA含量大，占细胞RNA总量的80左右，是构成核糖体的骨架。核糖体含有大约40的蛋白质和60的RNA，由两个大小不同的亚基组成，是蛋白质生物合成的场所。大肠杆菌核糖体中有三类rRNA：5SrRNA，16SrRNA，23SrRNA。动

12、物细胞核糖体rRNA有四类：5SrRNA，5.8SrRNA，18SrRNA，28SrRNA。 （2）转运RNA（transfer RNA，缩写成tRNA）tRNA约占细胞RNA的15。tRNA的相对分子质量较小，在25 000左右，由7090个核苷酸组成。碱基组成中有较多的稀有碱基；3-末端都为CCAOH，用来接受活化的氨基酸，5末端大多为PG，也有PC的；tRNA的二级结构都呈三叶草形，由氨基酸臂、二氢尿嘧啶环、反密码环、额外环和T环等五个部分组成。tRNA三级结构的形状像一个倒写的字母LtRNA在蛋白质的生物合成中具有转运氨基酸的作用。tRNA有许多种，每一种tRNA专门转运一种特定的氨基

13、酸。tRNA除转运氨基酸外，在蛋白质生物合成的起始、DNA的反转录合成及其他代谢调节中都有重要作用。（3）信使RNA（messenger RNA，缩写成 mRNA）mRNA约占细胞RNA含量的5。mRNA生物学功能是转录DNA上的遗传信息并指导蛋白质的合成。每一种多肽都有一种特定的mRNA负责编码，因此mRNA的种类很多。极大多数真核细胞mRNA在3-末端有一段长约200个核苷酸的polyA。原核生物的mRNA一般无3-polyA，但某些病毒mRNA也有3-polyA。polyA可能有多方面功能：与mRNA从细胞核到细胞质的转移有关；与mRNA的半寿期有关；新合成的mRNA，polyA链较长，

14、而衰老的mRNA，polyA链缩短。真核细胞mRNA5-末端还有一个5-帽子。5-末端的鸟嘌呤N7被甲基化。鸟嘌呤核苷酸经焦磷酸与相邻的一个核苷酸相连，形成5,5-磷酸二酯键。这种结构有抗5-核酸外切酶降解的作用。目前认为5-帽子可能与蛋白质合成的正确起始作用有关，它可能协助核糖体与mRNA相结合，使翻译作用在AUG起始密码子处开始。某些真核细胞病毒也有5-帽子结构。（4） 前体RNA，为细胞质RNA的前身物，存在于核内。或不均一核RNA。如mRNA的前体即核内不均一RNA（也叫不均一核RNA，hnRNA）。其加工后的产物会出细胞核入细胞质。（5）小分子RNA，其分子大小在4S8S不等，由80

15、160个核苷酸组成。有的小分子RNA在RNA的加工成熟过程中起作用。有的与染色质结合，可能对基因活性起调节作用，这些小分子RNA又称为染色质RNA（chRNA）。小分子RNA始终存在于核内。9核酸有何紫外吸收特点？在实验室如何利用这一特点研究核酸？答：嘌呤碱与嘧啶碱具有共轭双键，使碱基、核苷、核苷酸和核酸在240290nm的紫外波段有一强烈的吸收峰，最大吸收值在260nm附近。不同核苷酸有不同的吸收特性。所以可以用紫外分光光度计加以定量及定性测定。紫外吸收是实验室中最常用的定量测定DNA或RNA的方法。对待测核酸样品的纯度也可用紫外分光光度法进行鉴定。读出260nm与280nm的吸光度值，从A

16、260/A280的比值即可判断样品的纯度。纯DNA大于1.8，纯的RNA达到2.0。对于纯的样品，只要读出260nm的A值即可算出含量。根据增色效应或减色效应判断DNA制剂是否发生变性或降解。10简述DNA和RNA二级结构的异同。答：相同点都含有双螺旋结构，互补配对部分反向平行。碱基配对为A与T（U），G与C不同点：DNA的二级结构是两条链互补配对。双螺旋结构特点。 RNA均由一条链构成，局部有双螺旋，tRNA的二级结构是三叶草形。三叶草形结构特点。11某双链DNA样品，含28.9摩尔百分比的腺嘌呤，那么T、G、C摩尔百分比分别为多少?答：T为28.9%, G为21.1%, C为21.1%。1

17、2Hershey-Chase所做的噬菌体转染试验中，为什么32P只标记在DNA分子中，而35S只标记在蛋白质外壳上？如果用35S标记的噬菌体去感染细菌，那么在子代病毒中是否会出现带35S标记的病毒？如果用32P标记的噬菌体重复试验，那么在子代病毒中是否可找到带32P标记的病毒？为什么？答：DNA里含有P元素，而蛋白没有，蛋白质有S元素而DNA没有。S标记噬菌体的蛋白外壳上，遗传物质是DNA，子代不会出现S标记的病毒。P标记噬菌体的DNA，DNA经半保留复制，可以将遗传物质传递到子代的DNA中，可以找到子代P标记的病毒。13下列两个DNA分子，哪一个分子的Tm值较小？为什么？（1）AGTTG C

18、GACC ATGAT 7/15 TCAACGCTGGTACTA (2) ATTGG CCCCG AATAT CTG 9 / 18 50%TAACCGGGGCTTATAGAC答：DNA分子的Tm值与其G+C的含量有一定关系，G+C含量越高，其Tm值越大，反之越小。比较第一个和第二个分子的G+C的百分含量第一个为7÷15×100/%=46.7%第二个为9÷18×100/%=50%故第一个分子的Tm值较小也根据公式（GC）的百分含量=（Tm-69.3）×2.44可得Tm=（GC）的百分含量÷2.44+69.3则第一个分子的Tm值为（7

19、47;15×100）÷2.4469.3=88.4 第二个分子的Tm值为（9÷18×100）÷2.4469.3=89.8故第一个分子的Tm值较小。第三章 蛋白质化学一、名词解释1氨基酸的等电点（pI）：氨基酸所带净电荷为零时溶液的pH。2. 肽键：也称酰胺键，是由一个分子氨基酸的羧基与另一个氨基酸的氨基缩合脱水而成的化学键。3肽单位：肽键与相邻的两个碳原子所组成的基团，称为肽单位。4. 肽键平面：由于肽键具有部分双键的性质，因此不能自由旋转，CO-NH及与之相连的两个碳原子都处在同一个平面内，这个刚性平面称为肽平面或酰胺平面。5. 肽：由一个分子

20、氨基酸的-羧基与另一个氨基酸的-氨基缩合脱水而成的化合物。6. 多肽：十个氨基酸以上组成的肽，称为多肽或多肽链。7. 蛋白质的一级结构：多肽链主链中氨基酸的排列顺序。维持其结构稳定的化学键主要为肽键和二硫键。8.蛋白质的二级结构：指多肽链主链本身通过氢键沿一定方向盘绕、折叠而形成的构象。基本结构单元有：螺旋、折叠、转角和无规则卷曲。维持其结构稳定的是主链形成的氢键。9.超二级结构：指多肽链上若干相邻的构象单元（如螺旋、折叠、转角等）彼此作用，进一步组合成有规则的结构组合体，如螺旋转角螺旋，片层螺旋片层等。10.结构域：是存在于球状蛋白质分子中的两个或多个相对独立的、在空间上能辨认的三维实体，每

21、个由二级结构组合而成，充当三级结构的构件，其间由单肽链连接。11.-螺旋：Pauling于1951年提出蛋白质的一种二级构象。大多为右手螺旋，主要靠氢键维系，氢键的方向与长轴（主轴）基本平行，每3.6个氨基酸残基螺旋上升一圈，螺距为0.54nm，氨基酸残基之间的距离为0.15nm，氨基酸亲水侧链伸向螺旋外侧。12.蛋白质三级结构：是多肽在二级结构的基础上通过侧链基团的相互作用进一步卷曲折叠借助次级键维系使各构象单元相互配置而形成的特定构象。维持蛋白质三级结构的主要作用力是疏水作用力。13.蛋白质四级结构：由两条或两条以上具有三级结构的多肽链聚合而成特定构象的蛋白质分子。每一条多肽链称为一个亚基

22、，亚基单独存在时不具有生物学活性。14.桑格反应（Sanger反应）在弱碱性溶液中，氨基酸的氨基易与2，4-二硝基氟苯（DNFB或FDNB）反应，生成黄色的二硝基苯氨基酸（DNP-AA），此反应最初被Sanger用于测定肽链N-末端氨基酸，又被称为Sanger反应。15.盐析：高浓度的中性盐使蛋白质的溶解度降低，沉淀析出的现象称为盐析。16.盐溶：低浓度的中性盐使蛋白质的溶解度增大称为盐溶。17.蛋白质等电点：蛋白质所带净电荷为零时溶液的pH。18. 蛋白质的变性：在外界因素的作用下，蛋白质原有的高度规律性的空间结构遭到破坏，一级结构不变，蛋白质的生物活性丧失的现象。19.蛋白质的复性：高级结

23、构松散了的变性蛋白质在除去变性因素后，可缓慢自发折叠形成原来的构象，恢复原有的理化性质和生物学活性的现象。 二、填空1精氨酸（Arg）、组氨酸（His）、赖氨酸（Lys）；天冬氨酸（Asp）、谷氨酸（Glu）。2半胱氨酸（Cys）。3凯氏定氮法、福林-酚试剂法、双缩脲法、紫外分光光度法、考马斯亮蓝法等。4别构、变构。5L，（参考教材）6半胱氨酸（Cys），半胱氨酸（Cys），二硫键（-S-S-）。7兼性，小。8负。9-羧基，-氨基。10肽键，二硫键。11-螺旋，-折叠、-转角，无规则卷曲。123.6，0.54, 右。13氢。14亚基。15氢键、盐键、范德华力、疏水作用。16生物活性。17低（小

24、）。18简单， 结合。19增大（升高），盐溶，降低（减小），盐析。20黄，蓝紫。21色氨酸（Trp），酪氨酸（Tyr），苯丙氨酸（Phe）。三、选择题1B 2C3C4B5D。6B 7B8B9D10B11C 12C13D（Hpr 羟脯氨酸）14B15A16A17C 18A 19B 20A 21C22D 23A24C25C26B27A28C29A30A31A32B 33D34D35A36D37A38C 39B 40B 四、判断题1错。2对。3错。4错。5错。6错。7对。8对。9对。10错。11对。12错。13错。14对。15错。16错。17错。18对。19对。20错。21对。22对。23错。24错

25、。25错。26错。27对。28错。29错。31错。32错。33对。34对。五、简答题1何谓蛋白质变性，变性涉及蛋白质的哪些变化？哪些因素容易导致变性？答：在外界因素的作用下，蛋白质原有的高度规律性的空间结构遭到破坏，一级结构不变，蛋白质的生物活性丧失的现象。称为蛋白质的变性。变化有：（1）生物活性丧失，蛋白质的生物活性是指蛋白质表现其生物学功能的能力，如酶的生物催化作用、蛋白质激素的代谢调节功能、抗原与抗体的反应能力、蛋白质毒素的致毒作用、血红蛋白运输氧和二氧化碳的能力等。（2）某些理化性质的改变有溶解度降低，易形成沉淀析出，结晶能力丧失，肽链松散。因素有：物理因素有高温、紫外线、X-射线、超

26、声波、剧烈震荡等； 化学因素有强酸、强碱、尿素、去污剂、重金属、三氯醋酸、浓酒精等。2蛋白质的二级结构的基本构象单位-螺旋有何特征？答：大多为右手螺旋，主要靠氢键维系，氢键的方向与长轴（主轴）基本平行，每3.6个氨基酸残基螺旋上升一圈，螺距为0.54nm，氨基酸残基之间的距离为0.15nm，氨基酸亲水侧链伸向螺旋外侧。3根据氨基酸的PK值，试分别计算甘氨酸、丝氨酸、谷氨酸和赖氨酸的等电点甘氨酸pk1=2.34、pk2=9.60丝氨酸pk1=2.21、pk2=9.15谷氨酸pk1=2.19、pk2=4.25、pk3=9.67赖氨酸pk1=2.18、pk2=8.95、pk3=10.53答：甘氨酸的

27、等电点= (pk1+pk2)/2=(2.34+9.60)/2=5.97丝氨酸的等电点= (pk1+pk2)/2=(2.21+9.15)/2=5.68谷氨酸的等电点= (pk1+pk2)/2=(2.19+4.25)/2=3.22赖氨酸的等电点= (pk2+pk3)/2=(8.95+10.53)/2=9.74说明：对于只有两个PK值的只需将两个PK值加起来除以2即可。而对于有三个PK值的情况，取PK值最近的两个数值加起来除以2即可。4计算含有78个氨基酸的-螺旋的长度？答：由于-螺旋中每3.6个氨基酸残基螺旋上升一圈，螺距为0.54nm，所以78个氨基酸的长度为(78÷3.6)×

28、;0.54=11.7nm。5蛋白质的结构有何特征？蛋白质的结构与性质之间有何关系？答：每一种蛋白质至少都有一种构象在生理条件下是稳定的，并具有生物活性，这种构象称为蛋白质的天然构象。蛋白质的结构一般被分为4个组织层次（折叠层次），一级、二级、三级和四级结构。细分时可在二、三级之间增加超二级结构和结构域两个层次。一级结构是指肽链中氨基酸的排列顺序。维持一级结构的主要作用力为肽键和二硫键。二级结构是指多肽链主链本身通过氢键沿一定方向盘绕、折叠而形成的构象。基本结构单元包括：-螺旋、-折叠、-转角和无规则卷曲。维持其结构稳定的主要作用力是主链形成的氢键。超二级结构是指在一级序列上相邻的二级结构在三维

29、折叠中彼此靠近并相互作用形成的组合体。有三种基本形式：、。结构域是在二级结构和超二级结构的基础上形成并相对独立的三级结构局部折叠区。结构域常常也是功能域。三级结构是多肽链在二级结构的基础上通过侧链基团的相互作用进一步卷曲折叠借助次级键维系使各构象单元相互配置而形成的特定构象。维持三级结构的主要作用力是疏水作用力。 四级结构是由两条或两条以上具有三级结构的多肽链聚合而成特定构象的蛋白质分子。每一条多肽链为一个亚基。亚基单独存在时不具生物学活性。蛋白质复杂的组成和结构是其多种生物功能的基础，蛋白质一级结构决定高级结构，高级结构又决定生物功能。7任举一个例子来说明蛋白质的三级结构决定于氨基酸的顺序。

30、答：蛋白质的三维结构与其氨基酸序列有关。多肽链的二级结构决定于短程序列，三维结构主要决定于长程序列。蛋白质的氨基酸序列规定它的三维结构这一结论最直接和最有力的证据来自某些蛋白质的可逆变性实验。首先是20世纪60年代进行的牛胰核糖核酸酶（RNA酶）复性的经典实验。当天然的RNA酶在尿素或盐酸胍存在下用-巯基乙醇处理后，分子内的4个二硫键则被断裂，紧密的球状结构伸展成松散的无规则卷曲构象，然而当用透析方法将尿素（或盐酸胍）和巯基乙醇除去后，RNA酶活性又可恢复，最后达到原来活性的95%100%。并发现如果不事先加入尿素或盐酸胍使酶变性，则RNA酶很难在37和pH7的条件下被-巯基乙醇还原。（生物化

31、学，王镜岩，第三版，P234）8蛋白质化学研究中常用的试剂有下列一些：CNBr，尿素，巯基乙醇，Trypsin，过甲酸，DNS-Cl，6M HCl，茚三酮，PITC和胰凝乳蛋白酶等，为完成下列各项试验，请回答每一项的最适试剂是什么？a) 一个小肽的氨基酸顺序的测定（6M HCl、PITC）b) 多肽链的氨基末端的确定（DNS-Cl）c) 一个没有二硫键的蛋白质的可逆变性（尿素）d) 芳香族氨基酸残基的羧基一侧的肽键的水解（胰凝乳蛋白酶）e) 甲硫氨酸的羧基一侧肽键的裂解（CNBr）f) 通过氧化途径将二硫键打开（过甲酸）9假设下面是来自几种不同生物的丙酮酸羧化酶的191-206位的一段氨基酸序

32、列: 生物种1:Leu191-Gly192-Arg193-Ile194-Ala195-Gly196-Val197-Glu198-Leu199-Phe200-Ala201-Cys202-Lys203-Met204-Asn205-THr206生物种2:Met191-Gly192-Arg193-Ile194-Val195-Ile196-Val197-Glu198-Trp199-Phe200-Ala201-Cys202-Lys203- Gly204-Phe205-THr206生物种3:Val191-Ser192-Arg193-Ile194-Met195-Thr196-Leu197-Glu198-Leu

33、199-Phe200-Ser201-Cys202-His203-Gln204-Met205-THr206 生物种4:Val191-Ser192-Arg193-Val194-Met195-Thr196-Leu197-Glu198-Leu199-Leu200-Ser201-Cys202-Arg203-Gln204-Asn205-THr206请回答以下问题:1 如果仅从丙酮酸羧化酶的该段序列来考虑这四种生物的亲缘关系,请问这四种生物的亲缘关系如何?并说明理由.答：物种1与物种2的关系近 16个氨酸酸有10个一样物种3与物种4的关系近 16个氨基酸有12个一样物种1物种2物种3物种42 如果已知该酶的

34、其他序列对酶的活性影响很小,请问该酶的这段氨基酸序列种的哪些氨基酸对保持该酶的活性可能是必不可少的?并做出解释. 答： Arg193、Glu198、Cys202、THr206这些氨基酸对保持该酶的活性可能是必不可少的。因为这四种氨基酸在这四个物种里保守性最强。出现率达100%（4/4）。 如果还有氨基酸对该酶的活性必不可少的话，应该是Arg193、Glu198、Cys202，Thr206，因为这四种氨基酸在四个物种里的为不变残基。10.大肠杆菌含有2000种以上的蛋白质，为了分离她所表达的一个外源基因的产物并保持它的活性，常有很多困难。但为了达到某种目的，请根据下列要求写出具体的方法。 利用溶

35、解度差别进行分离。盐析 利用蛋白质的分子大小进行分离。凝胶层析 根据不同电荷进行分离。离子交换层析 对已制备的该产物的抗体进行分离。亲和层析 产物的浓缩。透析，冷冻干燥 产物纯度的鉴定。电泳，N末端测定第四章 酶第五章 脂类与生物膜一、名词解释1.脂类:也称脂质，是一类不溶于水而易溶于非极性有机溶剂的生物有机分子。其化学本质是脂肪酸和醇所形成的酯类及其衍生物。2.脂肪酸: 是指一端含有一个羧基的长的脂肪族碳氢链的有机物。3.必需脂肪酸:哺乳动物本身必须但不能合成的，必须从食物中获得的脂肪酸。4.皂化值:完全皂化1g油脂所需氢氧化钾的毫克数。5.碘值：100g脂肪所能加成碘的克数。是脂肪不饱和程

36、度的一种度量。 6.酸价:是指中和1g油脂中的游离脂肪酸所需消耗氢氧化钾的毫克数。7.生物膜: 生物膜是构成细胞所有膜的总称，包括围在细胞质外围的质膜和细胞器的内膜系统。8.外周蛋白: 分布于膜的外表，与膜结合松散，很容易通过温度的改变或破坏静电或破坏氢键作用释放出来，是水溶性的蛋白质。9.内嵌蛋白: 与膜结合紧密，不溶于水，分布在脂双层的分子中的蛋白质，有的贯穿全膜，由膜上释放时要用特别试剂。二、选择题1. ABC（多选） 2.BCD（多选） 3. C 4. C 5. C 6.C 7.B 8.C. 9.A. 10.B. 11.B. 12.D. 13.B. 14.A. 15.D.三、填空题1.

37、甘油，脂肪酸 。 2. 异戊二烯。 3.环戊烷多氢菲 。 4.磷脂。5.脂蛋白，糖脂。 6.磷脂，糖脂，固醇类化合物。 7.不饱和，增大，降低。8. 变宽，流动。9. 膜蛋白，外周蛋白，嵌入蛋白。10. B,E,G ； A,C,D,F； A。 11.流动，不对称 12.顺浓度，高浓度，低浓度，简单扩散，易化扩散。13.逆浓度，放能反应。 四、判断题1. × 2. 3. 4. × 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. ×12. 13. ×14. 15. 五、问答题1.脂类物质有哪些共性？脂类包括哪些物质？它们在生物体内有哪些生理功能？答：是一类不溶

38、于水而易溶于非极性有机溶剂的生物有机分子。其化学本质是脂肪酸和醇所形成的酯类及其衍生物。脂类包括脂肪、类脂和固醇类。脂类的功能：储存能量，构成生物膜，代谢燃料，特殊生理活性，与信息识别、种特异性、组织免疫、细胞信号转导等功能有关。2.生物膜的主要化学成分是什么？简述这些成分的主要作用。答：生物膜的主要化学成分是膜脂，膜蛋白，膜糖，还有微量的核酸、金属离子、水。（1）膜脂：主要是磷脂、糖脂和固醇，都属于两性分子，磷脂分散于水中时，非极性的尾部聚集在一起，亲水的头部暴露在水中，形成具有双分子层结构的脂质体。（2）膜蛋白：分为两类，外周蛋白和内嵌蛋白。外周蛋白分布于膜的外表，与膜结合松散，很容易通过

39、温度的改变或破坏静电或破坏氢键作用释放出来，是水溶性的；内嵌蛋白与膜结合紧密，不溶于水，分布在脂双层的分子中，有的贯穿全膜，由膜上释放时要用特别的试剂。膜蛋白执行着生物膜的主要功能。不同生物膜所具有的不同生物学功能主要是由于所含膜蛋白的种类和数量的不同。（3）膜糖：常与膜蛋白或膜脂形成糖蛋白和糖脂，分布在膜表面，对保持生物膜的不对称性及胞间信息传递、相互识别有重要意义。3.简述生物膜“流动镶嵌”模型要点。答：生物膜的流动镶嵌模型结构要点：（1）膜结构的连续主体是脂质双分子层。（2）脂质双分子层具有流动性。膜脂的流动性：旋转、摆动、侧向扩散、翻转、异构化等。膜蛋白的流动性：侧向扩散和旋转扩散。膜

40、流动的程度依赖于脂的组成及温度，脂的组成决定膜的相变温度，环境温度决定膜的相态。（3）膜蛋白的种类与多寡决定了膜的功能。（4）膜的不对称性。许多膜蛋白在双分子层上有一定的取向，很少发生翻转的情况。蛋白质分布的不对称往往还与膜上的各种通道相关。糖蛋白分布的不对称反映了功能的不对称。4.解释植物膜脂中不饱和脂肪酸含量与植物耐寒或抗热的关系。答：膜脂上的脂肪酸有饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸之分，不饱和脂肪酸分子有双键，其顺式和反式的互变使不饱和脂肪酸易于弯曲或转动，从而使得膜结构比较松散而不僵硬。膜脂上的不饱和脂肪酸与植物的抗逆性有很大关系，通常耐寒性强的植物，其膜脂中不饱和脂肪酸含量较高，而且不饱和程

41、度(双键数目)也较高，有利于保持膜在低温时的流动性；而抗热性强的植物，其饱和脂肪酸的含量较高，有利于保持膜在高温时的稳定性。第六章 代谢调节第七章 糖类分解代谢&第九章 糖的生物合成一、名词解释1糖酵解（glycolytic pathway）：在细胞质内，糖在不需要氧的条件下，经磷酸化和裂解，逐步分解为丙酮酸并生成ATP的过程。2糖的有氧氧化（aerobic oxidation）：葡萄糖丙酮酸乙酰CoATCA循环（CO2，ATP）电子传递链（H2O，ATP）。 3糖异生（gluconeogensis）：指由非糖的有机物转变成葡萄糖的过程。4磷酸戊糖途径（pentose phosphat

42、e pathway）：细胞质中，由6-P-G直接氧化脱羧，生成二氧化碳、NADPH和5-磷酸核酮糖，并进行单糖磷酸酯相互转变再生6-P-G的过程。5底物水平磷酸化（substrate phosphorlation）：在底物氧化过程中，形成了某些高能中间代谢物，再通过酶促磷酸基团转移反应，直接偶联ATP的形成，称为底物水平磷酸化。6三羧酸循环：在有氧的情况下，丙酮酸经氧化脱羧形成乙酰CoA，与草酰乙酸缩合成柠檬酸，在线粒体内逐步氧化降解为二氧化碳、NADH和FADH2，并再生成草酰乙酸的循环反应。称为三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle), 简称TCA循环，亦称为柠檬酸循

43、环。由于它是由H.A.Krebs（德国）正式提出的，所以又称Krebs循环。在线粒体基质中进行。二、填空1细胞质，线粒体，胞质（液），线粒体内膜。22，30或32。3己糖激酶，磷酸果糖激酶，丙酮酸激酶。4糖原磷酸化酶，糖原磷酸化酶a。5ATP，柠檬酸。61，6-二磷酸果糖，醛缩酶，3-磷酸甘油醛，磷酸二羟丙酮。73-磷酸甘油醛脱氢酶，NAD+。8磷酸甘油酸激酶，丙酮酸激酶。9磷酸果糖激酶。103-P-甘油穿梭，苹果酸穿梭，FADH2，NADH。11丙酮酸脱氢酶，二氢硫辛酸脱氢酶，硫辛酸乙酰基转移酶，6。12异柠檬酸脱氢酶，-酮戊二酸脱氢酶系，琥珀酸脱氢酶，苹果酸脱氢酶，NAD+，FAD，琥珀酰

44、硫激酶，GTP。13丙酮酸脱氢酶系，柠檬酸合成酶，异柠檬酸脱氢酶，-酮戊二酸脱氢酶系。141，1，415氧化脱羧，非氧化分子重排，NADP+，6-磷酸葡萄糖脱氢酶。16葡萄糖6-磷酸葡萄糖，6-磷酸果糖1，6-二磷酸果糖，磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸。17丙酮酸羧化。18CO2，H2O，ATP。19-1，4-糖苷键，-1，6-糖苷键，-1，4-糖苷键。206-P-G。三、选择题1C 2C3C4A5A6A7A8B9B10A11C、E12E13E14D15B16A17E18B19B20B21A22B23B24E25B26D27D28D29B30C四、是非题1错2错。3错。4对5对。6对。7对。8对。9对

45、。10错。11错12对。13对。14错15对16错。17对。18错。19对20错。21对五、简答题1. 为什么说三羧酸循环是糖、脂和蛋白质三大物质代谢的共同通路？答：三羧酸循环是三大物质代谢的最终代谢通路。糖、脂肪、氨基酸在体内进行生物氧化都将产生乙酰CoA，然后进入三羧酸循环进行降解。三羧酸循环中只有一个底物水平磷酸化反应生成高能磷酸键。循环本身并不是释放能量、生成ATP的主要环节。其作用在于通过4次脱氢，为氧化磷酸化反应生成ATP提供还原当量。三羧酸循环又是三大物质代谢联系的枢纽。糖转变脂肪是最重要的例子。在能量供应充足的条件下，从食物摄取的糖相当一部分转变成脂肪储存。葡萄糖分解成丙酮酸后

46、进入线粒体内氧化脱羧生成乙酰CoA，乙酰CoA必须再转移到胞液以合成脂肪酸。由于它不能通过线粒体膜，于是乙酰CoA先与草酰乙酸缩合成柠檬酸，再通过载体转运至胞质，在柠檬酸裂解酶作用下裂解成乙酰CoA及草酰乙酸。然后乙酰CoA可以合成脂肪酸。许多氨基酸的碳架是三羧酸循环的中间产物，通过草酰乙酸经糖异生转变为葡萄糖。反之，由葡萄糖提供的丙酮酸转变成的草酰乙酸及三羧酸循环中的气体而羧酸则可用于合成一些非必需氨基酸。此外琥珀酰CoA又是合成胆固醇的原料。因而，三羧酸循环是糖、脂和蛋白质三大物质代谢的共同通路。2为什么说6-磷酸葡萄糖是各个糖代谢途径的交叉点？答：糖酵解途径，首先生成6-磷酸葡萄糖，然后

47、继续分解代谢。磷酸戊糖途径，是以6-磷酸葡萄糖为起点。糖的异生，最终也是生成6-磷酸葡萄糖转变为葡萄糖。光合作用合成葡萄糖时，首先合成6-磷酸葡萄糖，然后再转化为葡萄糖。3糖代谢与脂肪代谢是通过那些反应联系起来的？答：糖转变为脂类的大致步骤为：糖先将酵解过程，生成磷酸二羟丙酮及丙酮酸。磷酸二羟丙酮可还原为甘油。丙酮酸经氧化脱羧后转变为乙酰辅酶A，然后再缩合成脂肪酸。脂类分解产生的甘油可以经过磷酸化生成-磷酸甘油，再转变为磷酸二羟丙酮。后者沿酵解过程逆行即可生成糖。脂肪酸通过-氧化，生成乙酰辅酶A。在植物或微生物体内，乙酰辅酶A可缩合成三羧酸循环中的有机酸，如经乙醛酸循环生成琥珀酸，琥珀酸再参加

48、三羧酸循环，转变成草酰乙酸。由草酰乙酸脱羧生成丙酮酸，丙酮酸即可转变成糖。脂肪酸在动物体内也可以转变成糖。4. 已知有一系列酶反应，这些反应将导致从丙酮酸到-酮戊二酸的净合成。该过程并没有净消耗三羧酸循环的代谢物。请写出这些酶反应顺序。答：丙酮酸丙酮酸乙酰CoA草酰乙酸柠檬酸异柠檬酸-酮戊二酸CO2丙酮酸脱氢酶系丙酮酸羧化酶柠檬酸合成酶顺乌头酸酶异柠檬酸脱氢酶5. 丙酮酸羧化酶催化丙酮酸转变为草酰乙酸。但是，只有在乙酰CoA存在时，它才表现出较高的活性。乙酰CoA的这种活化作用，其生理意义何在？答：丙酮酸羧化酶是变构酶，受乙酰CoA的变构调节，在缺乏乙酰CoA时没有活性，细胞中的ATP/ADP

49、的比值升高促进羧化作用。草酰乙酸既是糖异生的中间产物，又是三羧酸循环的中间产物。高含量的乙酰CoA使草酰乙酸大量生成。若ATP含量高则三羧酸循环速度降低，糖异生作用加强。丙酮酸羧化酶必须有乙酰CoA存在才有活性，而乙酰CoA对丙酮酸脱氢酶却有反馈抑制作用。例如饥饿时大量脂酰CoA在线粒体内-氧化，生成大量的乙酰CoA。这一方面抑制丙酮酸脱氢酶，阻止丙酮酸继续氧化，一方面又激活丙酮酸羧化酶，使其转变为草酰乙酸，从而加速糖异生。6. 植物体内的单糖可以通过哪些生化过程被分解，它们分别在细胞的什么部位进行？各有何特点？答：糖酵解；胞液，无需氧的参与，一分子葡萄糖分解为两分子丙酮酸，净生成2分子ATP

50、，2分子NADH。是有氧氧化的准备阶段。有氧时进入三羧酸循环，无氧时可转化为乙醇，乳酸，乙酸等物质。分解不彻底。限速酶为三个。有氧氧化（葡萄糖丙酮酸乙酰CoA，三羧酸循环，CO2+H2O）；胞液，线粒体，彻底氧化为二氧化碳和水，产生30/32个ATP。三羧酸循环为三大物质代谢的联系枢纽。限速酶有三个。磷酸戊糖途径等，胞质。PPP途径的特点 G的分解代谢不需要通过EMP、有氧氧化阶段即可完成。 参加反应的脱氢酶的辅酶都是NADP+。 有磷酸戊糖的生成。7. 与糖的EMP、TCA环有氧氧化主路相比，PPP途径有何特点和生理意义？答：PPP途径的特点 G的分解代谢不需要通过EMP、有氧氧化阶段即可完

51、成。 参加反应的脱氢酶的辅酶都是NADP+。有磷酸戊糖的生成。PPP途径的生理意义 产生了大量NADPH，为细胞的各种合成反应提供了主要的还原力。产生了许多生理上十分活跃的中间体，为许多化合物的合成提取供原料，产生的磷酸戊糖可参加核酸代谢。可与光合作用联系起来，实现单糖的互变。8. TCA环的中间物一旦参加生物合成，使其浓度降低，因而影响TCA环的进行，生物体是如何解决的？答：三羧酸循环不仅是产生ATP的途径，它的中间产物也是生物合成的前体（如-酮戊二酸谷氨酸；草酰乙酸天冬氨酸；琥珀酰CoA卟啉环），可导致草酰乙酸浓度下降，从而影响三羧酸循环的运转，因此必须不断补充才能维持其正常进行，这种补充

52、称为回补反应。磷酸烯醇式丙酮酸的羧化；丙酮酸的羧化；Asp和Glu的转氨反应9. 糖异生与糖酵解途径有哪些差异？试述丙酮酸异生成糖的过程？答：糖异生途径的大部分反应与糖酵解的逆反应相同，但有两方面不同：克服糖酵解的三步不可逆反应；丙酮酸PEP；1，6-二磷酸果糖6-磷酸果糖；6-磷酸葡萄糖葡萄糖。糖酵解在细胞液中进行，糖异生则分别在线粒体和细胞液中进行。丙酮酸 草酰乙酸 PEP 2-磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸 1，3-二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油醛 P-二羟丙酮 1，6-二P果糖 6-P果糖 6-P葡萄糖 葡萄糖。10.试写出1分子3-磷酸甘油醛经过有氧氧化，彻底氧化生成CO2和H2O的生化历程

53、，指出反应历程中的限速酶及其激活剂和抑制剂，计算整个过程产生的ATP的数目，并指出产能方式。答： 1、 3-磷酸甘油醛 3-磷酸甘油醛脱氢酶 NADH穿梭 氧化磷酸化 生成1.5或2.5个ATP2、1，3二磷酸甘油酸 磷酸甘油酸激酶 产生1个 ATP底物水平磷酸化3、3-磷酸甘油酸 磷酸甘油酸变位酶4、2-磷酸甘油酸 烯醇化酶5、磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸激酶 产生1个 ATP底物水平磷酸化6、丙酮酸 丙酮酸脱氢酶系（限速酶，乙酰CoA、NADH、GTP抑制；AMP活化；Ca2+激活、磷酸化状态无活性，反之有活性） NADH 氧化磷酸化 生成2.5个ATP7、乙酰CoA 柠檬酸合成酶（限速酶，ATP、NADH是该酶的变构抑制剂、高浓度琥珀酰-CoA抑制）8、柠檬酸 顺乌头酸酶9、异柠檬酸 异柠檬酸脱氢酶 NADH 氧化磷酸化 生成2.5个ATP10、-酮戊二酸 -酮戊二酸脱氢酶系 NADH 氧化磷酸化 生成2.5个ATP11、琥珀酰辅酶A 琥珀酸硫激酶 底物水平磷酸化 1个GTP12、琥珀酸 琥珀酸脱氢酶 FADH2 氧化磷酸化 生成1.5个ATP13、延胡索酸 延胡索酸酶14、苹果酸 苹果酸脱氢酶 NADH 氧化磷酸化 生成2.5个ATP草酰乙酸共产生15.5或16个ATP11.何谓糖酵解？糖异生与糖酵解代谢途径有哪些差异？写出酵解过程的酶促反应方程式