生物化学简明教程课后答案

课后习题参考答案第二章核酸的化学1•列表说明DNA和RNA在化学组成、分子结构和生物学功能各方面主要特点。答.i==i.化学组成分子结构生物学功能DNA含有D-2脱氧核糖含有胞嘧啶、胸腺嘧啶鸟嘌吟、腺嘌吟a-双螺旋DNA中的核苷酸序列决定了生物体的遗传特彳正RNA含有D-核糖含有胞嘧啶、尿嘧啶含有嘌吟、腺嘌吟大多数为一条单链在DNA的复制、转录翻译中起到一定的调控作用，与细胞内或细胞间的一些物质的运输核定位有关2.列述DNA双螺旋结构的要点，从分子大小和形成氢键两个方面A-T配对和G-C配对是碱基配对的最佳方案，概要说明碱基配对规律在生命科学中的意义。答：双螺旋的要点：DNA分子是由两条方向相反的平行的多核苷酸链组成的一条链的5’-结尾与另一条的3’结尾相对两条链的主链都是右手螺旋，由一路的螺旋轴。(2)两条链上的碱基均在主链的内侧A与T配对，G与C配对。（3） 成对的碱基大致处于同一平面，改平面与螺旋轴大体垂直。（4） 大多数DNA属双链DNA（dsDNA），某些病毒DNA的单链DNA（ssDNA）。（5） 双链上的化学键手碱基配对等因素的影响旋转手限制。使DNA分子比较刚硬，呈比较伸展的结构。亦可作进一步的扭曲成三碱基互补配对规律保证了遗传信息在传递和遗传进程中的准确性。简要说明松弛环形DNA，解链环形DNA，负超螺旋DNA的结构特点。答：松弛环形DNA:仅有双螺旋，无扭曲张力。连环数等于扭转数。解链环形DNA:链中有突环，存在扭曲张力，即突环部份有形成超螺旋的趋势。负超螺旋DNA:由于双链两头处于固定状态，两条链之间的扭曲引发双链环向右手方向扭曲，形成超螺旋结构致密，体积较小。别离简述原核生物和真核生物基因组的特点。答：真核生物基因组的特点是：（1）基因组通常比较大，为双螺旋的DNA分子；（2）含有内含子序列；（3）有大量重复序列；（4）表达调控较复杂。原核生物基因组的特点：（1）除调节序列和信号序列外，DNA的大部份是蛋白质编码的结构基因，且每一个基因在DNA分子中只出现一次或几回；（2）功能相关的基因常串联在一路，并转录在同一mRNA分子中；（3）有基因重叠现象。5.若是人有1014个细胞，每一个细胞的DNA含量为9，则人体DNA的总长度为多少米？在染色体中，DNA长度是如何被紧缩的？答：1014x9=14在染色体中，两条DNA链通过碱基互补配对原则以氢键彼此吸引结合形成双链，双链凭借碱基堆积力形成双螺旋结构，再进一步扭曲成三级结构。在形成染色体时，DNA分子和组蛋白以核小体的形式组成念珠状的核小体纤维，核小体纤维盘绕形成的一种中空螺线管螺线管纤维相隔必然间距的某些区段被"拉拢"固定在蛋白轴上，再进一步以某种方式盘绕、折叠形成染色体。6.列述RNA的主要类型及其结构和功能的特点。类型结构功能tRNA二级结构三叶草形三级结构倒L形将氨基酸转运到核糖体-mRNA复合物的相应的位置，用于合蛋白质。rRNA复杂的多环多臂结构与其他的蛋白质组成核糖体，完成蛋白质的合成。mRNA分了长度差异很大进入细胞质指导蛋白质的合成。snRNA有些具有帽子结构在翻译水平，抑制基因的表达，DNA的复制和转录7.简述核酸结构的稳定因素。答：(1)许多碱基间的氢键的能量是很大的。(2)双螺旋区相邻的碱基的距离使平面上下散布的电子云可以彼此作用对核酸的结构起重要的作用.⑶螺旋区外侧的带负电荷的磷酸基在不与正离子结合的状态下有静电斥力.8.简述核酸变性和复性的进程，列述影响Tm和复性的主要因素。答:变性的进程:双螺旋区的氢键断裂空间结构被破坏，形成单链的无规则的线团状态.复性的进程:变性的核酸的互补链在适当的条件下从头缔合成双螺旋的进程影响Tm主要因素：（1）G-C对的含量G-C含量愈高Tm愈高 （2）溶液的离子强度强度愈高Tm愈高（3）高pH值下碱基普遍失去质子而丧失形成氢键的能力（4）变性剂也可以影响影响复性的主要因素:（1） 单链片断浓度越高,随机碰撞的频率越高，复性速度越快.（2） 较大的单链片断扩散困谁链间错配的概率高，复性较慢.（3） 片断内的重复序列多，则容易形成互补区，因此复性较慢.9.简述分子杂交及有关应用技术的要点。答：在退火的条件下，不同来源的DNA互补区形成双链，或DNA单链和RNA链的互补区形成DNA-RNA杂和双链的进程.叫分子杂交.要点:通常对天然的或人工合成的DNA或RNA片段进行放射性同位素或荧光标记做成探针.直接用探针与菌落或组织细胞中的核酸杂交，因此未改变核酸的位置，叫原位杂交.将核酸直接点在膜上，在与探针杂交称点杂交，利用狭缝点样器时亦称狭缝印记杂交.主要用于分析基因拷贝数和转录水平的转变亦可用于检测病原微生物和生物制品中的核酸污染状况10.简述酶法测定DNA碱基序列的大体原理。答：酶法，也称双脱氧结尾终止法。这种方式生成彼此独立的若干组带放射性标记的寡核苷酸，每组核苷酸都有一路的起点，却随机终止于一种（或多种）特定的残基，形成一系列以某一特定核苷酸为结尾的长度，各不相同的寡核苷酸混合物，这些寡核苷酸的长度由这个特定碱基，在待测DNA片段上的位置所决定。然后通太高分辨率的变性聚丙烯酰胺凝胶电泳，经放射自显影后,从放射自显影胶片上，直接读出待测DNA上的核苷酸顺序。第五章酶1、 什么是酶？答：酶是一类由活细胞产生的，对其特异底物有催化作用的蛋白质或RNA。酶的催化作用具有专一性和高效性的特点，但酶的催化活力受到底物浓度、温度、PH和激活剂等因素的影响。2、 发现ribozyme的意义。答：（1）核酶是一类以RNA为化学本质的酶，是生物催化剂。它的发现打破了酶是蛋白质的传统观念。（2） 核酶的发现表明自然界存在多是多样的自我剪切加工方式。（3） 对核酶的深切研究，已经熟悉到核酶在遗传病，肿瘤和病毒性疾病上的潜力。（4） 核酶的发现，尤其是锤头状核酶，为白血病的基因医治带来了新的希望。3、 简述目前采用的酶的分类法及其长处？答:国际酶学委员会曾制定一套完整的酶的分类系统,主要按照酶催化反映的类型，把酶分为六大类在每一大类酶中又按照不同的原则分为几个亚类每一个亚类再分为几个亚亚类。最终把酶按顺序排好做成酶表，每一种酶都可以用一个包括4个数字统一的编号来表示，第一个数字表示酶所属的大类，第二个数字表示大类中的某一亚类，第三个数字表示亚类中的某一亚亚类，第四个数字表示这种酶在亚亚类中的顺序号。如乳糖脱氢酶可表示为。长处:一切新发现的酶都能依照这个系统取得适当的编号,而不是破坏原来已有的系统.为不断发现的新酶编号留下了无穷的余地。4、解释酶的活性部位、必需基团及二者关系答：活性部位是指酶分子中能够直接，并和酶催化作用直接有关的部位；必需基团指与酶活性有关的基团，可以分为4类，1）接触残基，指参与底物的化学转变的基团2）辅助残基，指对接触残基的功能有增进作用的基团3）结构残基，指不与酶的活性发生直接联系，但可以稳定酶的分子构象，特别是活性中心的构象4）非贡献残基，指对酶的活性没有贡献的残基。所以活性部位的基团都是必需基团，可是必需基团也可以包括那些活性部位之外的，对维持酶的空间构象必需的基团.酶除活性部位之外,其它部位不是可有可无的.5、 试述酶催化的作用机理.答:当酶和底物分子相遇时，酶的活性中心与底物分子通太短程非共价力（如氢键、离子键、疏水键等）的作用，形成E-S反映中间物，其结果是使得底物的价键状态发生形变或极化，从而激活底物分子和降低过渡态活化能并引发底物发生反映。6、 什么是酶活力?测定酶活力利用注意什么？答：酶的活力就是酶加速其所催化的化学反映的能力.测定酶的活力本质上就是测定酶促反映的速度，测定酶活力利用注意：（1） 测定的反映速度必需是反映初速度.不然不能取得准确的结果.（2） 酶反映速度受反映条件的影响，因此在测定酶活力时,要维持在一套固定的条件下进行.7、 影响酶催化反映的速度的因素有哪些？答：（1）酶浓度对酶作用有影响。在底物足够过量而其他条件固定的条件下，而且反映系统中不含有抑制剂酶活性的物质，及其他无益于酶发挥作用的因素时，酶促反映的速度和酶的浓度成反比。底物浓度对酶作用也有影响。在底物浓度较低时，浓度增大速度增加，近乎成正比。底物浓度较高时，浓度增加速度增加不明显。当底物浓度达到必然限度时速度达到一极限值时，底物在增加反映速度几乎不变。pH对酶的作用也有影响.不同的酶的最使pH不是固定的常数其数值受酶的纯度底物的种类和浓度缓冲液的种类和浓度的影响,因此酶的最适pH值只在必然条件下才成心义温度对酶作用的影响.在低温时温度升高反映速度增加，在温度升到必然限度，酶活性逐渐失去，反映变慢.激活剂对酶作用的影响.激活剂能够提高酶活力.抑制剂对酶作用的影响.一直技术是酶的必需基团霍梅的活性部位中的基团的化学性质改变而降低美的活力乃至丧失活性.⑺酶的别构效应.酶的别构效应可能激活也可能抑制酶的反映8、 试写出米氏方程并加以讨论。答：v=V[S]/{Km+[s]}或Km=[S](V/v-1)或v=V/{1+Km/[S]}当[S]>>Km时，曰V。即此时反映速度与底物浓度无关，符合零级反映；当[S]=Km时，曰V/2。即米氏常数的涵义是反映速度为最大反映速度一半时的底物浓度；当[S]<<Km时，曰{V[s]}/Km.即此时反映速度与底物浓度无关，符合一级反映。9、 解释下述名词：全酶：酶蛋白余辅因子单独存在时，均无催化活力，只有二者结合成完整的分子时才具有活力次完整的酶分子称为全酶.辅酶:通常把与酶蛋白结合比较松的，用透析法可以出去的小分子有机物称为辅酶辅基:通常把与酶蛋白结合比较紧的，用透析法不易去除的小分子有机物称为辅基多酶复合物:几个每嵌合而成的复合物称为多酶复合物.多酶体系：指一个代谢进程中几个酶组成了一个反映链体系，在功能上彼此有联系，在结构上也有彼此联系，形成复合体调节酶:催化活性可以被调节的酶称之为调节酶同工酶:从同一种属或同一个体的不同组织或同一组织同一细胞中发现有的酶具有不同分子形式但却催化相同的化学反映,这种酶就称为同工酶.抗体酶：指既是抗体又具有催化功能的蛋白质称为"抗体酶"，又称为"催化性抗体"