生物化学白皮书

一.名词解释

1.模体： 在许多蛋白质分子中，可发现二个或三个具有二级结构的肽段，在空间 上相互接近，形成一个特殊的空间构象，称为模体。

2.结构域： 在蛋白质的三级结构中，多肽链上相邻的超二级结构紧密联系，形成一个或多个有各自独特功能的区域。

3.蛋白质的变性：在某些物理和化学因素作用下，其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性的丧失，称为蛋白质的变性。

4.分子伴侣：是提供一个保护环境，加速蛋白质折叠成天然构象或形成四级结构的物质。

二.问答题

1.蛋白质元素组成的特点是什么？怎样根据蛋白质元素组成的特点计算生物样品中蛋白质的含量？ 答：Pr元素组成主要有C、O、H、N和S，各种蛋白质含氮量平均为16% 每克样品含氮克数×6.25×100=100克样品中蛋白质含量（g%）

2.组成蛋白质的氨基酸结构上有何特点？酸性、碱性氨基酸有哪些？酸性氨基酸组成的蛋白质，碱性氨基酸组成的蛋白质在pH7.0时各带何种电荷？向电场中移动什么方向？

答：①组成人体蛋白质的氨基酸有20种，均属L-α-氨基酸（除甘氨酸外） ②酸性氨基酸：天冬氨酸和谷氨酸

碱性氨基酸：赖氨酸、精氨酸和组氨酸 ③酸性氨基酸——带负电荷，向正极移动 碱性氨基酸——带正电荷，向负极移动

3.找出哪些是编码氨基酸，修饰氨基酸和游离非标准氨基酸？哪些参与蛋白质合成？色氨酸、蛋氨酸、羟脯氨酸、组氨酸、鸟氨酸、羟赖氨酸、半胱氨酸、胱氨酸、同型半胱氨酸、酪氨酸、精氨酸，这些氨基酸有哪些在280nm有紫外吸收作用？

答：编码氨基酸：色氨酸、蛋氨酸、组氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、精氨酸 修饰氨基酸：羟脯氨酸、羟赖氨酸、胱氨酸

游离非标准氨基酸：鸟氨酸、同型半胱氨酸

参与蛋白质合成的氨基酸： 色氨酸、蛋氨酸、羟脯氨酸、组氨酸、羟赖氨酸、半胱氨酸、胱氨酸、酪氨酸、精氨酸。

OD 280nm处有紫外吸收作用的氨基酸： 色氨酸和酪氨酸

4.蛋白质的结构有哪些？维持蛋白质各级结构的化学键有哪些？其中主要键是什么？

答：蛋白质的结构有一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。 一级结构是指多肽链中氨基酸的排列顺序。

二级结构是指蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构。即该段肽链主链骨架原子的相对空间位置，并不涉及氨基酸残基侧链的构象。

三级结构是指是指多肽链中所有原子在空间的整体排布，称为三级结构。

四级结构是指两条或两条以上独立具有三级结构的多肽链之间通过非共价键相互缔合而形成的聚合体。 一级结构的维持化学键是肽键和二硫键，其中肽键是主要化学键。 二级结构的维持化学键是氢键。

三级结构的维持化学键是疏水键、离子键、氢键和范德华力。主要是疏水键。 四级结构的维持化学键是氢键和离子键、疏水键、范德华力。主要是疏水键。 5.二级结构有哪些类型？α-螺旋、?-折叠结构有什么特点？

答：蛋白质的结构形式有四种类型： α-螺旋、?-折叠、?-转角、不规则卷曲。

α-螺旋的特点： ①右手螺旋 ②氨基酸侧链伸向螺旋外侧 ③每3.6个氨基酸残基螺旋上升一圈，螺距为0.54nm ④α-螺旋的每个肽链的N-H和第四个肽链的羰基氧形成氢键，氢键的方向与螺旋长轴基本平行。 ?-折叠的特点： ①呈锯齿状 ②R侧链伸出在主链的上或下方 ③链间氢键/两条链，一条肽，两段肽链 ④两条肽链方向：平行或反平行 6.变性蛋白质的特点有哪些？

答：空间结构破坏（即次级键断裂）；一级结构存在（肽链存在）；蛋白质变性后理化性质改变：如溶解度降低，黏度增加，结晶能力消失，生物活性丧失等；易被蛋白酶水解。 7.蛋白质在溶液中稳定存在的条件是什么？

答：蛋白质表面的同性电荷和水化膜是蛋白质在溶液中稳定存在的条件。

8.蛋白质的沉淀方法和原理是什么？沉淀与蛋白质变性有何关系？

答：蛋白质沉淀的方法：盐析法、有机溶液沉淀法、生物碱试剂沉淀法、重金属盐沉淀法。 蛋白质沉淀的基本原理是：中和电荷和脱水。

蛋白质的沉淀与变性的关系：变性的蛋白质易于沉淀，取决于变性的蛋白质存在的状态，但沉淀的蛋白质不一定变性，取决于沉淀的方法。

9.常见的蛋白质颜色反应方法有哪些？其原理是什么？

答：常见的蛋白质的颜色反应有：

茚三酮反应：蛋白质分子中如存在游离的α-NH2，可以与茚三酮溶液反应生成蓝紫色化合物。Pr-Cα-NH(Pro) →呈黄色。

双缩脲反应：在碱性溶液中含两个以上肽键的化合物都能与稀硫酸铜溶液反应呈紫红色。 酚试剂反应： Pr-(Tyr、Trp)与酚试剂反应呈钼蓝色。

10. 蛋白质的分离提纯有哪些方法？

答：①透析及超滤法 ②丙酮沉淀、盐析及免疫沉淀 ③电泳 ④层析 ⑤超速离心等。

一.名词解释

1.Tm： DNA的变性从开始解链到完全解链是在一个相当窄的温度完成的。在这一范围内，紫外线吸收值达到最大值的50％时的温度称为DNA的解链温度。

2.增色效应：在DNA解链过程中,由于更多的共轭双键暴露，DNA在紫外区260nm处的吸光值增加，并与解链程度有一定的比例关系，这种关系称为DNA的增色效应。

3.核酸分子杂交：在DNA变性后的复性过程中，若将不同种类的DNA单链分子或RNA分子放在同一溶液中，只要两种单链分子中存在一定程度的碱基配对关系，在适宜条件下（温度及离子强度），就可以在不同分子间形成杂化双链的现象。 二.问答题

1.试比较DNA和RNA在化学组成上的区别: 答： DNA： 脱氧核糖、T；RNA：核糖、U

2.核苷酸中NMP,dNMP,NTP,dNTP分别有哪些？每一类有何作用？ 答： NMP: AMP,UMP,CMP,GMP. RNA组成单位； dNMP: dAMP,dTMP,dCMP,dGMP DNA组成单位； NTP: ATP,UTP,CTP,GTP RNA合成原料； dNTP: dATP,dTTP,dCTP,dGTP DNA合成原料。

3.核酸分子中核苷酸是怎样连接的？

答： 由前一位核苷酸的3’-OH与下一位核苷酸的5’位磷酸基之间形成3’,5’磷酸二酯键，从而构成一个没有分支的线性核酸分子一级结构。

4.B-DNA双螺旋的特点；真核生物DNA超螺旋结构分别有哪些特点？ 答：B-DNA双螺旋的特点：

（1）互为反向平行，右手双螺旋，螺旋直径为2.0纳米，相邻碱基对平面距离0.34nm，螺距3.4nm； （2）大沟，小沟相间，沟是DNA与功能蛋白质结合部位；

（3）脱氧核糖-磷酸在螺旋外侧，碱基对在螺旋内侧，碱基互补：A-T,G-C; （4）氢键维持横向稳定性，碱基堆积力维持纵向稳定性。

真核生物DNA超螺旋结构特点：其三级结构为核小体，由核心颗粒+连接区组成。 5.DNA功能有哪些？

答：基本功能是以基因的形式荷载遗传信息，并作为基因复制和转录的模板。 6.试指出真核生物的三种RNA的结构特点与功能。

答：（1）mRNA结构特点： 真核生物的mRNA有特殊的5′-末端的帽和3′末端的多聚A尾结构，编码区存在遗传密码。

功能： 转录核内DNA遗传信息的碱基排列顺序，并携带至细胞质，指导蛋白质合成中的氨基酸排列顺序。 （2）tRNA结构特点： tRNA分子含稀有碱基；形成茎环结构，二级结构成三叶草型；3′末端末端有-CCA氨基酸接纳茎；Ⅱ环有反密码子，以碱基配对的方式识别mRNA编码区的遗传密码。 功能： 氨基酸载体，将其搬运到mRNA上翻译遗传密码。

（3）rRNA结构特点：原核生物：16s,5s,23s;真核生物：18s,28s,5.85s,5s。rRNA与核蛋白体蛋白质共同构成核糖体，均由易解聚的大小亚基组成。 功能：作为蛋白质合成场所。

7.试指出核酸的变性，复性的特点。

答：变性：OD260nm增高，粘度下降，比旋度下降，浮力密度升高，酸碱滴定曲线改变，生物活性丧失。 复性：OD260nm降低。 一.名词解释

1.Km: 是指酶反应速度为最大反应速度一半时的底物浓度，可以用mol/L表示。

2.同工酶: 是指催化的化学反应相同，酶蛋白的分子结构、理化性质乃至免疫学性质不同的一组酶。 3.酶的活性中心: 酶分子中与酶的催化功能密切相关的基团称作酶的必需基团。这些必需基团在一级结构上可能相距很远，但在空间结构上彼此靠近，组成具有特定空间结构的区域，能与底物特异的结合并将底物转化为产物。这一区域被称为酶的活性中心。

4.竞争性抑制: 有些抑制剂与酶的底物结构相似，可与底物竞争酶的活性中心，从而阻碍酶和底物结形成中间产物。

二.问答题

1.结合酶各部分有何作用与关系？

答: 酶分子除含有氨基酸残基形成的多肽链外，还含有非蛋白部分。这类结合蛋白质的酶称为结合酶。其蛋白部分称为酶蛋白，决定酶催化的专一性；非蛋白部分称为辅助因子，决定反应的种类与性质，有的辅助因子是小分子有机化合物，有的是金属离子。酶蛋白与辅助因子结合形成的复合物称为全酶，只由全酶才有催化作用。 2.酶促反应的特点？

答: （1）酶的催化效率高; （2）对底物有高度特异性;

（3）酶在体内处于不断的更新之中; （4）酶的催化作用受多种因素的调节;

（5）酶是蛋白质,对热不稳定,对反应的条件要求严格。 3.酶的专一性有哪些类型？各类专一性有何特点？

答:（1）绝对特异性: 有的酶只能作用于特定结构的底物,进行一种专一的反应,生成一种特定结构的产物.这种特异性称为绝对特异性。例如:脲酶只水解尿素。

（2）相对特异性: 有一些酶的特异性相对较差,这种酶作用于一类化合物或一种化学键,这种不太严格的选择性称为相对特异性。例如:脂肪酶水解脂肪和简单的酯,蛋白酶水解各种蛋白质的肽键等。

（3）立体异构特异性：一种酶仅作用于立体异构体中的一种，而对另一种则无作用，这种选择性称为立体异构特异性。例如乳酸脱氢酶只能催化L-乳酸脱氢生成丙酮酸,对D-乳酸则无作用。 4.酶原的激活的本质是什么？

答: 实质是酶的活性中心的形成或暴露的过程（酶原主要通过切除部分肽段形成或暴露酶的活性中心）。 5.Km值的意义有哪些？

答: （1）酶的特征常数之一。（2）Km值可以表示酶对底物的亲和力。（3）同一酶对不同底物的Km不同，表示酶作用的专一性。（4）计算底物浓度和反应速度。 6.唾液淀粉酶的激动剂是什么？透析后对该酶的活性有何影响？ 答: 其激动剂是氯离子，透析后使该酶的活性降低。

7.不可逆性抑制与酶结合的特点是什么？怎样解除羟基酶与巯基酶的活性？

答: 不可逆性抑制剂通常与酶上的必需基团以共价键结合，使酶失活；抑制剂不可用透析、超滤等方法除去。

答: 有机磷化合物使羟基酶失活，需用解磷定解毒；重金属离子及砷化合物使巯基酶失活，需用二巯基丙醇解毒。

8.三种可逆性抑制Km、Vmax有何表观变化？

答: 竞争性抑制作用： Vmax不变，表观Km增大。 非竞争性抑制作用： Vmax下降，表观Km不变。

反竞争性抑制作用： Vmax下降，表观Km下降。

9.琥珀酸脱氢酶、二氢叶酸合成酶的底物，竞争性抑制剂分别是什么？竞争性抑制剂的特点是什么？ 答:琥珀酸脱氢酶的底物是琥珀酸,竞争性抑制剂是丙二酸。二氢叶酸合成酶的底物是氨基苯甲酸，竞争性抑制剂是磺胺类药物。

竞争性抑制的特点：1、Vmax不变，表观Km增大。2、抑制程度取决于[I]/[S]二者的比例。 10.试述变构酶的组成与各部分起何作用？酶的变构效应动力学曲线？

答: 变构酶有催化亚基和调节亚基组成。催化亚基即酶的活性中心，与底物结合，催化生成产物。调节亚基与体内某些代谢物结合，使酶发生变构，从而改变酶的活性。 答: 酶的变构动力学曲线是：S型。

11.酶的共价修饰特点和主要形式？

答: 酶蛋白肽链上的一些基团与某种化学基团的可逆的共价修饰结合，在共价修饰过程中使酶发生有活性和无活性两种形式互变。最主要方式是磷酸化和脱磷酸化。具有受激素控制的级联放大效应。

12.试述LDH、CK同工酶有哪些？它们的组织学分布特点及与临床意义的关系？

答: LDH同工酶有LDH1、LDH2、LDH3、LDH4、LDH5五种，LDH1和LDH2在心肌中含量较为丰富，LDH4和LDH5分布在肝和骨骼肌中。LDH3在脑、子宫、肺、脾和胰腺中含量较多。这都与它们的功能相关，LDH1和LDH2对乳酸的亲和力高，易使乳酸脱氢氧化成丙酮酸，后者进一步氧化释放能量供心肌活动需要；LDH4和LDH5对丙酮酸的亲和力高，使它还原为乳酸，这对保证肌肉在短暂缺氧时仍可获得能量有关。

答: CK同工酶：CK1存在脑中、CK2仅见于心肌、CK3存在于骨骼肌中。 答: 临床意义：（1）在代谢中起重要调节作用。（2）用于解释发育过程中阶段特有的代谢过程。（3）同工酶可以作为遗传标记，进行遗传研究。（4）同工酶的改变有利于疾病的诊断。

一.名词解释

1.糖酵解：在缺氧情况下，葡萄糖或糖原分解生成乳酸，并释放少量能量的过程。

2.三碳途径：又称间接途径，指摄入的相当一部分葡萄糖先分解成丙酮酸、乳酸等三碳化合物，后者再异生成糖原的途径。

3.糖异生作用：由非糖物质（乳酸、甘油、生糖氨基酸等）转变为葡萄糖或糖原的过程。

4.乳酸循环：葡萄糖酵解生成乳酸后，乳酸通过细胞膜弥散进入血液，再入肝脏经异生为葡萄糖，葡萄糖释放入血液后又可被肌摄取，这即乳酸循环，也叫Cori循环。 二.问答题

1.糖酵解途径中有哪些关键酶？F-1，6-BP、F-2，6-BP的作用。

答：关键酶：己糖激酶（葡萄糖激酶）、6-磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶。

答： F-1，6-BP的作用： F-1，6-BP是6-磷酸果糖激酶-1的变构激活剂（正反馈），有利于糖的分解。 F-2，6-BP的作用： 2，6-双磷酸果糖（F-2，6-BP）是6-磷酸果糖激酶-1最强的变构激活剂，其作用是与AMP一起取消ATP、柠檬酸对6-磷酸果糖激酶-1的变构抑制作用。 2.糖的有氧氧化包括哪几个阶段？

答： 三个阶段即一是葡萄糖酵解途径分解成丙酮酸。二是丙酮酸进入线粒体内，氧化脱羧生成乙酰CoA。三是三羧酸循环及氧化磷酸化相联系。

3.三羧酸循环的特点，有氧氧化与三羧酸循环的生理意义，怎么样被调节？

答：三羧酸循环（TAC）特点： 氧化：1 乙酰CoA/TAC，一周包括2次脱羧反应：2 CO2 ；4次脱氢：3 NADHH+、1 FADH2分别与NADH、琥珀酸氧化呼吸链联系产生11ATP，1 ATP/底物水平磷酸化，一共12个ATP。 关键酶：柠檬酸合成酶、异柠檬酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶 亚细胞部位：线粒体 生理意义：（1）TAC是三大营养素氧化分解的共同通路； （2）TAC是三大营养素相互转化的枢纽； （3）TAC为其它物质代谢提供小分子前体； （4）TAC为呼吸链提供氢原子。 答：调节：

（1）ATP/ADP或ATP/AMP比值：NADHH+/NAD+比值全程调节。该比值升高，所有关键酶均被抑制。 （2）循环中后续反应中间产物变构反馈抑制前面反应中的酶。 （3）氧化磷酸化速度影响三羧酸循环，前者速率减慢而减慢。 （4）三羧酸循环与糖酵解相互影响。 4.试述糖酵解与有氧氧化的区别？ 答： 糖酵解 有氧氧化 亚细胞部位 胞浆

胞浆和线粒体 反应条件 无氧 有氧

关键酶

1.己糖激酶（葡萄糖激酶） 2.6-磷酸果糖激酶-1 3.丙酮酸激酶 1～3.同左

4.丙酮酸脱氢酶复合体 5.柠檬酸合成酶 6.异柠檬酸脱氢酶 7.α-酮戊二酸脱氢酶 终产物 乳酸

CO2 、H2O 产生ATP方式 底物水平磷酸化

底物水平磷酸化、氧化磷酸化 净得ATP生成数目

G→2ATP 胞浆：6~8ATP；线粒体：30ATP：36~38ATP Gn-1：G→3ATP 生理意义

1.机体在缺氧条件下的供能 供能

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