生物化学试题答案与评分标准(2007秋季,A卷)

1、生物化学I（2007年秋季学期, A卷）允许英文答题，但涉及的专业术语词汇要拼写正确I.填空题（共15小题，每小题2分，共30分）1. pI(pK2+pKR)/2 ; pI(pK1+pKR)/2. 【顺序颠倒给1分】2. 疏水相互作用、静电相互作用（或盐键）、范德华力【任意两项】3. a+b；a/b【无顺序】4. a螺旋（或a-helix）；半胱氨酸（Cys）【光氨酸也给分】5. 二硫键异构酶（PDIase或PDI）；肽基脯酰异构酶（或PPIase或PPI）【无顺序】6. 肌红蛋白（myoglobin）；血红素（heme）7. H重链，L轻链；C不变区，V可变区8. X射线晶体衍射（或X-ra

2、y，X-ray crystallography等）；核磁共振（或NMR等）【无顺序】9. 变构/别构调节（Allosteric regulation）；共价修饰调节（Covalent modification）【无顺序】10. Ser蛋白水解酶家族，Asp蛋白水解酶家族，Cys蛋白水解酶家族等【列出两个即可】11. a(1-4)；b(1-4)12. 与Ser或Thr的侧链羟基O连接；与Asn的侧链酰胺基上的N连接13. 三股链（triple helix）；四股链（etraplex）【无顺序】14. 双脱氧核苷酸（ddNTP）；引物的5端（只写引物也给分）【无顺序】.15. 固醇（Cholest

3、erol）；神经鞘氨醇（sphingosine）.II. 简答题（每小题6分，共30分，1-5题选做3题，6-9题选做2题）1. 有那些氨基酸残基在蛋白质功能中发挥重要作用？列举三例.（1） Ser，Thr，Tyr，His，Lys，Arg，Glu，Asp，Gln，Asn，Cys【列出三个给1分，5个以上给2分】（2） 寡（多）糖与蛋白的O连接和N连接；作为酶酸碱催化中的质子供体或受体；蛋白质磷酸化等【列举一个给1分，可以描述的更具体】2. 为什么酶能降低反应的活化能？酶可以降低反应的活化能，使反应速度加快【1】，降低活化能的因素有：（1） 酶与底物的相互诱导结合产生结合能【1】，包括反应物的商

4、减少效应、脱溶剂效应、电子云的定向重排效应、酶对过渡态的稳定效应【2】；（2） 活性中心特殊基团的催化作用【1】，包括酸碱催化、共价催化、金属离子催化等【1】3. 解释Ach受体通道的工作机制（可结合草图说明）4. 细胞膜表面的寡（多）糖有何生物学功能?细胞表面的Glycoprotein和Glycolipid上的糖链可能是：病毒的受体；毒素的受体；细胞黏附分子；抗原【列举一项给一分，不超过6分】5. 物质跨膜运输的类型有那些？【Passive transport和Active transport各1分，其余每项0.5分】6. 根据肌肉收缩的分子机制，解释“尸僵”现象.【不必详细描述分子机制】（

5、1） 粗肌丝由肌球蛋白分子构成，分子头部有ATP结合位点和肌动蛋白结合位点，细肌丝主体由肌动蛋白分子构成；【1.5】（2） 肌球蛋白分子没有与ATP结合时，其肌动蛋白结合位点与肌动蛋白结合，当肌球蛋白结合ATP时，其与肌动蛋白解离；【1.5】（3） 人死若干小时后，体内的代谢停止不再产生ATP，遗留的ATP也被耗尽，导致粗丝和细丝结合不再解离-尸僵出现。【3】7. 朊病毒引起的疾病又称为“蛋白质构象病”，请从蛋白质折叠的热力学角度解释它的致病机理.（1） 蛋白质有无穷多构象，以横坐标表示其构象状态，纵坐标表示其自由能，则其稳定构象存在于全局最低点或局部极小点，一般认为天然功能蛋白的构象存在于最

6、低点；【3】（2） 朊病毒类蛋白有功能的构象可能只在某局部极小点而不是全局最低点，而无功能的构象可能处于另一某局部极小点，两种构象间的能垒较小，无功能构象容易诱导有功能构象向无功能构象转变；【2】（3） 无功能构象蛋白易发生聚集沉淀，导致病变发生。【1】8. 有一多肽，其一级结构可能是直线式的也可能是闭环式的. 你如何尽可能简单地做出鉴别?（1） 方案1：将多肽作适当变性，用羧肽酶水解多肽，然后以原样品做对照进行SDS-PAGE电泳，若水解样品无条带或明显比原样品条带小，则说明多肽一级结构为直线型，否则为环形【此答案给4分，因为样品不能被水解，还可能其C末端是Pro或Arg或Lys】；（2）

7、方案2：作酸水解然后分析其氨基酸组成，根据其组成选择用合适的蛋白水解酶水解（一次可能达不到目的），然后以原样品做对照进行SDS-PAGE电泳。假设切点数为n（尽可能小），出现n条带为环形结构，出现n+1条带为线形结构【直接使用此方案给6分】（3） 方案3；先方案1，不行再方案2【最佳答案】9. 一级结构决定三维结构，那么如何理解三维结构相似（同）的同源蛋白一级结构的较大差别？（1） 一级结构相同则其高级结构一定相同，但其逆命题并不成立，高级结构相同并不要求一级结构一定相同【2】；（2） 高级结构由维持其结构和功能的保守氨基酸及其保守氨基酸在一级结构中的位置决定【2】；（3） 同源蛋白的高级结构

8、相同（似），不要求他们的一级结构相同，只要求他们的保守氨基酸及其位置相同【2】.III. 1. 第一次层析没有尿素，蛋白质亚基不分开，因此蛋白整体的分子量是240，000；第二次层析用了5M的尿素，亚基分离，亚基的分子量是60，000；因此结论是：蛋白由4个相同的亚基（或写部分）构成（240，000=4x60，000）。【5】2. 根据SDS-PAGE电泳图大致估算，只出现了约2，500和3，500两条带（不需要计算，从图上大概估算就行），这说明在层析中得到的60，000的亚基是由二硫键连着的一大一小两条多肽链构成。因此，这个蛋白的结构为：25000多肽链与35000多肽链通过二硫键（几个？不

9、知道）相连构成一个单位，再由4个这样的单位（单位间没有二硫键）构成这个蛋白。【5】IV. 1pH3.8【2】lg(Asp-/HAsp) pH pKa 3.8 4.5 = -0.7，Asp-/HAsp 1/5起碱作用的Asp所占比例Asp- /（HAspAsp-） Asp-/（5Asp-Asp-） 1/6同理，lg(Glu-/HGlu) 3.8 5.9 -2.1，Glu-/HGlu 1/126起酸作用的Glu所占比例HGlu/（HGluGlu-） HGlu/（HGlu/126HGlu） 126/127真正能工作的酶分子比例（1/6）×（126/127） 16.5%2. pH5.2【2】类似1的计算，此时真正能工作的酶分子比例（5/6）×（5/6） 69.4%3. p