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生物化学课后习题答案-第十四章xt14

生物化学课后习题答案-第十四章xt14
生物化学课后习题答案-第十四章xt14

第十四、十五章 基因表达的调控和基因工程

一、 课后习题

1.名词解释:

代谢、代谢调控、代谢组、代谢组学、能荷、第二信使学说、酶的区域定位、酶的

共价修饰、变构酶、反馈、线形调节、分支代谢、多价反馈抑制、协同反馈抑制、

累积反馈抑制、合作反馈抑制、顺序反馈抑制、脱敏作用、组成酶、诱导酶、二度

生长、诱导物、反馈阻遏、分解代谢阻遏、操纵子、操纵基因、结构基因、调节基

因、可诱导操纵子、可阻遏操纵子、CAP蛋白、严紧反应、顺序作用元件、反式作

用因子、启动子、增强子、沉默子、绝缘子、亮氨酸拉链、锌指结构、多极调节系

统、选择性剪接。

2.生物体的能量代谢主要有哪几种调节方式?它们内之间具有什么样的联系?

3.为什么说三羧酸循环的调节对生物体的新陈代谢具有十分重要的意义?

4.物质代谢是在哪些水平上进行调节的?它们之间的联系如何?

5.酶活性的调节与哪些因素有关?

6.反馈调节的主要类型有哪些?主要机制是什么?

7.反馈调节的酶量在生物体内是如何被调节的?

8.酶合成的阻遏作用主要有几种方式?

9.简述操纵子模型,并举例说明。

10.参与原核生物基因转录水平调控的因子主要有哪些?

11.真核生物是如何在不同水平对基因表达进行调节的?

参考答案:

1.(1)代谢是活细胞中进行的所有生物化学反应得总称。(2)代谢调控是研究生物体内各种物质相互制约、彼此协调及其调节控制规律的学科。(3)代谢组指的是一个细胞、组织或器官中所有代谢组分的集合。(4)代谢组学是一门仔新城代谢的动态过程中,系统研究代谢产物的变化规律,揭示机体生命活动代谢本质的科学。(5)细胞所处的能量状态勇ATO、ADP 及AMP之间的关系式来表示,称为能荷。(6) 将激素胞外信号称为第一信使,而将cAMP 等胞内信号称为第二信使,这就是第二信使学说。(7)细胞内不同部位分布着不同的酶,称为酶的区域定位。(8)应用一些化学试剂可与某些氨基酸侧链基团发生结合、氧化或还原等反应,生成一共价修饰物,使酶分子的一些基团发生结构和性质的变化,从而鉴定必需基团。(9)是一类重要的调节酶,通过酶分子构象的变化来改变酶的活性。(10)一个代谢途径的终产物(或某些中间产物)对关键酶的活性产生更重要的影响,称为反馈。(11)是指由一定的代谢底物开始,一个反应接着一个反应,前一个反应得产物是后一个反应得底物,形成连续的、线性代谢途径,直到整个代谢终产物的形成。(12)在许多物质的合成中,常常由相同的原料合成两种或多种终末产物,称为分支代谢。(13)当一条代谢途径中有两个以上终产物时,每一终产物单独存在并不对整个代谢途径起抑制作用,只有几个最终产物同时过

多才能对途径中的第一个酶产生抑制作用,这种调节方式称为多价反馈抑制。(14)一个终产物单独过量不抑制途径中的第一个酶,但它可抑制相应分支上第一个酶的活性,因而并不影响其它分支上的代谢,只有在所有终产物都过量时,才抑制整个途径中的第一个酶。(15)几个最终产物中任何一个产物过多时都能对某一个酶发生部分抑制作用,但要达到最大效果,则必须几个最终产物同时过多,各终产物的反馈抑制有累积作用,这样的调节方式称为累积反馈抑制。(16)任何一个终产物单独过多时,只部分地抑制第一个酶的活性,几个终产物同时过多时可引起强烈抑制,其抑制程度大于各自单独存在时抑制作用的总和,这样的调节方式称为合作反馈抑制。(17)几个最终产物单独过量时,各自首先抑制自身支路代谢途径,既然引起中间产物的累积,这些中间产物最后才反馈抑制共同途径第一个酶的活性,这样的调节方式称为顺序反馈抑制。(18)由于变构酶的催化亚基具有不同的空间结构,可以选择性地利用一些变性调价使调节亚基的敏感性明显降低或丧失,但仍保留酶的催化活性(催化亚基不变性),这种现象称为脱敏作用。(19)不受代谢状态的影响,酶蛋白合成量十分稳定的酶称为组成酶。(20)合成量随环境调节改变而降低的酶称为诱导酶。(21)大肠杆菌在葡萄糖和山梨糖醇作为碳源的培养基中,其两生长的量和两种碳源的浓度成比例,即第一次的量与葡萄糖浓度成比例,第二次生长的量与山梨糖醇德浓度成比例,这种现象称为二度生长。(22)这种与阻遏子结合后,阻遏子再不能与操纵基因结合,从而引起转录得以进行的小分子物质称为诱导物。(23)由于终产物的积累而抑制酶的合成常常被称为反馈阻遏。(24)分解代谢阻遏是指微生物在有优先可被利用的底物时,其他一些物质的分解代谢途径受到抑制,这是因为某些分解代谢产物阻遏了利用这些物质酶的生成。(25)在DNA分子中基因表达的一个协调单位成为一个操纵子。(26)是一个起调节控制的基因,当它与调节基因所产生的阻遏物相结合时,转录不能进行,使信息传递受阻。(27)一个结构基因常称为一个顺反子或作用子,每一个结构基因通过转录和翻译作用可产生一种蛋白质。(28)对整个转录过程起着调节控制作用的基因称为调节基因。(29)诱导物分子与阻遏物结合后可解除抑制,从而使基因表达,这样的操纵子称为可诱导操纵子。(30)代谢途径的终产物(辅阻遏物)与阻遏物结合后,使阻遏物活化,从而抑制转录的进行,这样的操纵子称为可阻遏操纵子。(31)CAP蛋白即分解代谢物基因活化蛋白,是一种激活蛋白。(32)pppGpp、ppGpp 等几种鸟苷多磷酸,可降低rRNA和tRNA的合成速度,这是在氨基酸缺乏时细菌的一种适应性反应,称为严紧反应。(33)在真核细胞DNA上转录起点上游与基因表达调控有关的特异序列,称为顺序作用元件。(34)能直接或间接识别、结合转录上游DNA这些区段的蛋白质,称为反式作用因子。(35)启动子是RNA聚合酶识别并与之结合的DNA特异序列,包括转录的起点和一个或几个转录控制组件,这些组件包括TATA盒、CAAT盒、GC盒等。(36)增强子是能增强启动子转录活性的DNA序列,可明显地增强启动子的转录效率,其增强作用没有方向性。(37)沉默子对转录起负调控作用,既有特异转录因子与它结合后对转录起阻遏作用。(38)绝缘子存在于染色质结构域的边界,可阻止增强子对区域外启动子的影响。(39)亮氨酸拉链由约35个氨基酸残基组成两性α-螺旋,Leu在螺旋的一边排成一行,形成疏水

区,另一边由解离基团形成亲水区,单体通过疏水区二聚体化,形成拉链。(40)每一个锌指结构约由30个氨基酸组成,形成一个反平行β-发夹,随后是一个α-螺旋,由α-螺旋上和β-片层上的组氨酸或半胱氨酸残基与Zn构成四面体配位结构。(41)在不同水平上进行调节的机制称为多极调节系统。(42)同一个mRNA前体分子通过不同的拼接途径可以产生不同的mRNA,这一过程称为选择性剪接。

2. 生物体的能量代谢主要由以下几种形式:(1)能荷代谢;(2)糖代谢,包括三羧酸循环和糖酵解途径;(3)脂代谢, 包括脂肪酸代谢和酮体代谢。三种代谢在能量代谢中相互联系,相互制约,相互影响。糖代谢和脂代谢以能荷代谢为中心,进行三大物质的代谢,代谢的氧化结果,均以ATP的形式为机体提供能量。

3. 三羧酸循环对于生物机体来说,首先具有重要的生理意义:(1)TCA循环是机体获得能量的主要途径;(2)TCA循环是三大物质代谢的总枢纽;(3)TCA循环的中间产物也可以作为合成细胞组织成分碳骨架的前身物质。所以三羧酸循环的调节对于机体来说,更具有重要的生物意义,柠檬酸循环的速度和其他代谢途径一样,受到精确的调控以适应细胞对能量的需要,以及满足某些生物合成对底物的需要。实验表明,随着心肌收缩对ATP的需要,柠檬酸循环中的酶活性几乎作为一个功能整体和肌细胞对氧的利用速度成正比关系。因此氧的利用、NADH的再氧化和ATP的生成都是密切相关的。柠檬酸循环可以概括地看作来自两个方面的调控:(1)柠檬酸循环本身所具有的内部相互制约系统的调节(2)ADP、ATP和Ca2+对柠檬酸循环的调节。

4.(1)细胞水平的调节 包括区域定位的调节、酶量的调节和酶活性的调节和反馈调节(2)激素的调节作用 包括激素分泌的调节、激素对物质代谢的调节效应(3)神经系统的调节 包括直接调节——神经兴奋的快速作用和间接调节——神经体液的调节作用

5. 酶活性的调节因素有:(1)反应底物种类;(2)温度;(3)pH和离子强度;(4)作用时间;(5)激活剂和抑制剂;(6)别构效应;(7)酶原激活;(8)酶的共价修饰。

6. 反馈调节的主要类型包括(1)线性代谢的反馈调节;(2)分支代谢的反馈调节。机制主要包括(1)变构酶调节;(2)同工酶调节;(3)多功能酶调节。

7. 细胞内的酶量涉及酶的合成与酶的降解两个方面,其中对酶合成的调节是主要方面。它有诱导与阻遏两种方式,前者导致酶的合成,后者抑制酶的生成。从对代谢速率调节的效果来看,酶活性的调节显得直接而快速,酶量调节则间接而缓慢,但酶量调节可防止酶的过量合成,因而节省了生物合成的原料和能量。

一个代谢途径的终产物(或某些中间产物)对生化反应关键酶的影响称为反馈。如果终产物浓度增高,激活关键酶的酶量表达,称为正反馈;反之,终产物的积累抑制关键酶的酶量,称为负反馈。

8. 酶合成的阻遏作用主要有(1)终产物阻遏——反馈阻遏;(2)分解代谢物阻遏。

9. 原核生物基因表达的调节主要以操纵子模型来进行,操纵子模型主要分为两类:可诱导操纵子(如乳糖操纵子)和可阻遏操纵子(如色氨酸操纵子)。现以乳糖操纵子为例来说明。

大肠杆菌乳糖操纵子是第一个被发现的操纵子,包括依次排列着的启动子(P1)、操纵基因(o)及三个结构基因(z、y、a)。启动子P1与RNA聚合酶结合,为转录开始部位;操纵基因o不编码蛋白质,是阻遏物的结合部位,当它与阻遏物相结合时,转录不能进行;结构基因z编码分解乳糖的β-半乳糖苷酶,y编码吸收乳糖的β-半乳糖苷透性酶,a编码β-半乳糖苷乙酰基转移酶;i为调节基因,可编码产生阻遏物,P1为调节基因的启动子。在通常情况下,乳糖操纵子的操纵基因与阻遏蛋白结合着。由于操纵基因与启动子的部分重叠,当有阻遏物与操纵基因结合时,RNA聚合酶就不能同启动子结合,因而3个结构基因处于关闭状态。若向培养基中加入乳糖,乳糖作为一种诱导物与阻遏蛋白结合,结合了乳糖的阻遏蛋白发生构象变化,再也不能同操纵基因结合而脱离操纵基因于是RNA聚合酶就与启动子结合,引起结构基因的转录,再通过翻译而生产3种酶,从而将乳糖分解。

10. 参与原核生物基因转录水平调控的因子主要有以下几种:(1)阻遏物(2)CAP蛋白(3)ntrC蛋白(4)s因子(5)鸟苷多磷酸

11. 真核生物由于存在细胞核结构的分化,转录和翻译过程在时间和空间上都被分隔开,且在转录和翻译后都有复杂的信息加工过程,故其基因表达在不同水平上都需要进行调节。这种在不同水平上进行调节的机制称为多极调节系统。主要有以下几种:(1)转录活性的调节。真核生物中基因的转录活性与基因组DNA和染色质的空间结构状态有关。在比较疏松的区域,即常染色质上,能活跃进行转录;而高度浓缩的异染色质上则很少出现RNA的合成。因此真核生物基因表达的活化首先必须由某些调节分子识别基因的特异部位并改变染色质结构,使其疏松化,然后才能由激活蛋白、阻遏蛋白或其他调节物进一步影响基因活性。(2)转录后水平的调节。真核生物mRNA前体加工过程主要有三个步骤:一是在新生的mRNA前体5’端加一个甲基化的帽子(鸟嘌呤核苷酸),即m7GpppN;二是在3’端加一个多聚腺苷酸(polyA的尾巴);三是将前体的内含子部分切去,将外显子连在一起,实现mRNA 前体分子通过不同的拼接可以产生不同的mRNA,这一过程称为选择性剪接或可变剪接。这也是生物进化过程中增加遗传信息以利于生存的一种途径。此外,mRNA的内部还可发生甲基化,主要生成6-甲基腺嘌呤(m6A)。哺乳动物mRNA每100~400个腺嘌呤中就有一个是甲基化的。有的mRNA分子还会发生RNA编辑,即在生成mRNA分子后,通过核苷酸的插入、缺失或置换,改变来自DNA模板的遗传信息,翻译生成不同于木板DNA所规定的氨基酸序列,也就是合成了不同于基因编码序列的蛋白质分子。(3)翻译水平的调节。真核生物在翻译水平进行基因表达的调节,主要是控制mRNA的稳定性和有选择性的进行翻译。mRNA的5’端和3’端非编码区的序列对mRNA的稳定性和翻译效率起重要的调控作用。翻译因子磷酸化对蛋白质的合成也起着十分重要的调控作用。蛋白质生物合成的起始、延伸和终止,都有许多因子参与,不同因子的磷酸化状态同蛋白质合成的强弱有关。(4)翻译后水平的调节。多肽链合成后需经过加工与折叠才能成为有活性的蛋白质。翻译后的加工过程包括以下几个方面:除去起始的甲硫氨酸残基;切除分泌蛋白或膜蛋白的信号序列,有些蛋白质只经过一次加工切除信号肽还表现不出生物学活性,还要经第二次加工,例如前胰岛素原和多种酶原等;形成分子内

二硫键;肽链断裂或切除部分肽段;多肽的剪接;某些氨基酸的修饰;加上糖基、脂质或配基等,蛋白质糖基化后,其构型常会发生变化,有助于抵御蛋白酶的讲解作用,并可提高蛋白质的可溶性,以及可使蛋白质准确地进入各自的细胞器。此外,蛋白质需要在酶和分子伴侣的帮助下进行折叠,并正确定位。

总之,真核生物基因表达的调节是一个非常复杂的过程,需要在不同水平对其进行调节,其调节过程受到机体自身和外界环境的共同影响。

二、补充习题

(一)名词解释

1.操纵子;

2.启动子;

3.增强子;

4.衰减子;

5.反式作用因子;

6.降解物基因活化蛋白;

7.克隆技术;

8.限制性核酸内切酶;

9.基因组DNA文库; 10. cDNA文库。 (二)分析与计算题

1.简述操纵子的基本结构。

2.举例说明基因表达的诱导与阻遏,正调控与负调控。

3.概述原核生物基因表达调控的特点。

4.概述真核生物基因组的特点。

5.概述真核生物基因表达调控的特点。

6.简答真核生物基因表达的调控方式。

7.常用的限制性核酸内切酶有哪些特点?

8.在基因克隆中,目的基因有哪些主要来源?

9.什么是cDNA文库?cDNA文库与基因组文库有何差别?

10.用于DNA重组的载体应具备什么条件?常用的载体有哪一些?各有何特点?

11.简述连接目的基因与载体的主要方法?

12.概述筛选和鉴定DNA重组体的常用方法。

参考答案

(一)名词解释

1.原核生物的几个功能相关的结构基因往往排列在一起,转录生成一个mRNA,然后分别翻译成几种不同的蛋白质。这些蛋白可能是催化某一代谢过程的酶,或共同完成某种功能。这些结构基因与其上游的启动子,操纵基因共同构成转录单位,称操纵子。

顺式调控元件:指可影响自身基因表达活性的真核DNA序列。根据顺式作用元件在基因中的位置、转录激活作用的性质及发挥作用的方式,分为启动子、增强子及沉默子等。

2.是RNA聚合酶结合位点周围的一组转录控制组件,包括至少一个转录起始点。在真核基因中增强子和启动子常交错覆盖或连续。有时,将结构密切联系而无法区分的启动子、增强子样结构统称启动子。

3.是一种能够提高转录效率的顺式调控元件,最早是在SV40病毒中发现的长约200bp 的一段DNA,可使旁侧的基因转录提高100倍,其后在多种真核生物,甚至在原核生物中都发现了增强子。增强子通常占100~200bp长度,也和启动子一样由若干组件构成,基本核心组件常为8~12bp,可以单拷贝或多拷贝串连形式存在。

4.在原核生物的Trp操纵子结构中,第一个结构基因与启动子P之间有一个区域含Trp 密码子,称衰减子。当环境中Trp浓度很高时,它可通过编码并翻译,使正在转录的mRNA 形成终止信号,从而终止Trp操纵子的表达。这种转录衰减实质上是转录与一个前导肽翻译

过程的偶联,它是原核生物特有的一种基因调控机制。

5.大多数真核转录调节因子由某一基因表达后,通过与特异的顺式作用元件相互作用(DNA-蛋白质相互作用),或通过与基它调节因子的相互作用(蛋白质-蛋白质相互作用),反式激活另一基因的转录,故称反式作用蛋白或反式作用因子。

6.也就是cAMP受体蛋白(cAMP receptor protein,CRP),它与cAMP的复合物可以促进某些原核操纵子(如乳糖操纵子)的转录。

7. “克隆”作为名词指相同的分子或细胞构成的群体,或一个共同的祖先通过无性繁殖所得到的群体,作为动词指获取“克隆”的过程。克隆技术特指获取“克隆”的过程,包括分子克隆,细胞克隆等技术。

8.就是识别DNA的特异序列,并在识别位点或其周围切割双链DNA的一类核酸内切酶。限制性核酸内切酶存在于细菌体内,与相伴存在的甲基化酶共同构成细菌的限制、修饰体系,限制外源DNA,保护自身DNA,对保持细菌遗传物质的稳定具有重要意义。限制性核酸内切酶分为三类,其中的Ⅱ类酶能特异性在一定的核苷酸序列处切割双链DNA,因而在基因工程中得到广泛的应用。

9.利用限制性核酸内切酶将染色体DNA切割成一定大小的片段,将这些片段分子与适当的克隆载体拼接成重组DNA分子,继而转入受体菌,使每个细菌内都携带一种重组DNA分子。不同细菌中的重组DNA分子可能包含不同的染色体DNA片段,这样,只要得到的转化细菌所携带的重组DNA分子种类足够多,则全部转化细菌所携带的各种染色体片段就代表了染色体的整个基因组。存在于转化细菌内,由克隆载体所携带的所有基因组DNA片段的集合称基因组DNA文库。基因组DNA文库涵盖了基因组的全部基因信息。

10.以mRNA为模板,经反转录酶催化,在体外反转录成cDNA,与适当的载体(常用噬菌体或质粒载体)连接后转化受体菌,则每个细菌含有一段cDNA,并能繁殖扩增,这样包含着细胞全部mRNA信息的cDNA克隆集合称为该组织细胞的cDNA文库。基因组含有的基因在特定的组织细胞中只有一部分表达,而且处在不同环境条件、不同分化时期的细胞其基因表达的种类和强度也不尽相同,所以cDNA文库具有组织细胞特异性。cDNA文库显然比基因组DNA文库小得多,能够比较容易从中筛选克隆得到细胞特异表达的基因。另外,对真核细胞来说,从基因组DNA文库获得的基因与从cDNA文库获得的不同,基因组DNA文库所含的是带有内含子和外显子的基因组基因,而从cDNA文库中获得的是已经过剪接,去除了内含子的cDNA。一般来说,从cDNA文库获得的基因,因不含内含子而片段较小,更适合于用作基因工程的目的基因。由于原核生物不存在将hnRNA加工成mRNA的酶系统,若用原核生物表达真核基因,则目的基因一定要通过cDNA获取。

(二)填充题

1.负调控,正调控; 2.启动子,启动,操纵; 3.管家基因,诱导,阻遏; 4.限制性核酸内切,DNA连接; 5.质粒,病毒; 6.腺病毒载体,反转录病载体,Ti质粒。 7.转化,转导; 8.DNA,RNA,蛋白质;

(三)选择题(在备选答案中选出1个或多个正确答案)

1.(B)操纵子均含有数个编码基因,但启动序列只有1个。

2.(B,C,D)操纵子调控系统由调节基因,操纵基因,启动子和多个结构基因组成,是原核生物基因表达调控的主要方式,诱导物与组遏蛋白结合启动转录。诱导物不能直接与启动子结合。真核生物不存在操纵子调控系统。

3.(C)转录因子是调节转录起始的蛋白质,对转录延伸的速度,转录产物分解的速度和转录产物的加工均无影响。

4.(C)操纵基因位于启动基因与结构基因之间,阻遏蛋白与操纵基因结合后,与启动基因结合的RNA聚合酶不能转录结构基因。

5.(A)参与乳糖代谢的三种酶的表达同时受控于正负调控两种机制,只有在正调控发挥作用,负调控不起作用的时候,这三种酶才能有效的表达。当培养基中加入乳糖的时候,参与负调控的阻遏蛋白将失去活性,但如果培养基中含有葡萄糖,则细菌优先利用葡萄糖,这时参与乳糖代谢的酶仍然不能有效的表达,这是因为葡萄糖降低了细胞内的cAMP水平,而cAMP浓度的降低,导致降解物激活蛋白丧失活性,正调控的机制失去作用,这时三种酶不可能正常的表达。

6.(E)顺式作用元件是对某基因自身有调节功能的DNA序列,其中的启动子多在基因的5ˊ侧翼,但增强子既可以在5ˊ侧翼,又可以在3ˊ侧翼,一般距基因较远。有些顺式作用元件甚至可以在基因内部。

7.(E)反式作用因子是指对另一基因的表达有激活或抑制作用的蛋白质因子。

8.(C)限制性核酸内切酶主要存在于细菌,它可以水解外源DNA,而自身DNA因在特定位点被甲基化而可以免遭水解。限制性核酸内切酶由于可识别特定的碱基序列并在特定的位点切割双链DNA,因而在基因工程中得到广泛的使用。

9.(C)DNA聚合酶可用来获取目的基因,测序和PCR等项工作,限制性核酸内切酶用于DNA酶切片段长度的多态性分析,载体和目的基因的特异性切割等工作,DNA连接酶可用于基因重组的连接反应。DNA解链酶在基因工程中几乎用不到。

10.(D)CaCl2处理受体细胞是提高细菌转化率的常用方法,不适用于真核生物,题中列出的其余4种方法均可用于将表达载体导入真核细胞。

11.(A,B,C,D,E)题中列出的5种方法均可用于重组体的筛选。

12.(D)cDNA指在体外经反转录合成的与RNA互补的DNA。

13.(C)cDNA文库应包含某一细胞在某一状态下所表达的基因,因此,构建cDNA文库首先要分离细胞的总mRNA。

(四)判断题

1.对。高等真核生物的DNA中含有不少高度重复序列的非编码序列,基因内部又有内含子,不少基因内含子的总长度远远大于外显子。因此,真核生物的编码区只占DNA总长度的一小部分,一般认为,编码区不超过总长度的5%。

2.对。管家基因是持续表达的,mRNA丰度不高,但寿命较长,翻译效率较高。

3.错。乳糖被转化为别乳糖后,与乳糖操纵子调节基因产生的阻遏蛋白结合,使阻遏蛋白失去活性。由于这一调控方式起作用的是阻遏蛋白,故属于负调控。

4.对。某些蛋白质能够与DNA分子的不同区域结合,分别发挥激活蛋白或阻遏蛋白的作用。

5.对。真核生物的基因多数含有内含子,原核生物缺乏从转录初级产物切除内含子的加工系统,另外,如果将基因组DNA作为目的基因,基因片段因含有内含子而过大,也会降低基因转移的成功率。cDNA是以成熟mRNA为模板经过反转录制成的,不含内含子,适合于作为目的基因用于基因的克隆或表达。

6.对。原核生物缺乏真核生物的翻译后加工系统。不能对蛋白质进行糖基化。因此,表达糖蛋白要用真核表达系统。

7.错。土壤农杆菌可以促进Ti质粒进入植物细胞,但农杆菌本身并不进入植物细胞。

8.错。λ噬菌体的外壳蛋白只能包装长度为λ噬菌体DNA78%~105%的DNA,若外源DNA 片段太小,重组体DNA的长度小于λ噬菌体DNA的78%,就不能在体外包装成噬菌体,因而,克隆很难成功。

9.对。如果宿主细胞有限制性核酸内切酶,将会水解进入宿主细胞的重组体DNA,导致克隆失败。

10.错。采用蓝的斑选择法时,克隆位点被选在表达α-肽的基因内,含有空载体的受体

菌可以在IPTG(异丙基硫代-β-D-半乳糖苷)的诱导下,表达α-肽,通过与受体菌的α-互补,能够水解X-gal (5-溴-4氯-3-吲哚 -β-D-半乳糖苷)生成蓝色的水解产物,因而菌落或噬菌斑为蓝色。含有重组DNA 的受体菌,由于外源基因插入表达α-肽的基因内,不能表达α-肽,因而,菌落或噬菌斑为白色。

(五)分析与计算题

1.操纵子的调控区有一个操纵序列,一个启动序列及一个CAP 位点,调控区下游有几个结构基因,还有一个调节基因编码阻遏蛋白,阻遏蛋白与操纵序列结合,使操纵子受阻遏而处于关闭状态。若cAMP 与CAP 结合,形成的复合物与CAP 位点结合,可增大操纵子的转录活性。阻遏蛋白的负性调节和CAP 的正性调节共同调节结构基因的表达,操纵子机制在原核基因表达调控中具有较善遍的意义,因其多是几个功能相关基因串联于同一操纵子上,故在同一启动序列控制下,可转录出能为多种蛋白质编码的mRNA,即多顺反子mRNA。

2.在特定的环境信号刺激下,相应的基因被激活,基因表达产物增加,则这种基因是可诱导的。可诱导基因在特定的环境中表达增强的过程称为诱导。例如有DNA 损伤时,修复酶基因就会在细菌内被诱导激活,使修复酶的活性增加。相反,如果基因对环境信号应答时被抑制则这种基因是可阻遏的,可阻遏基因表达产物水平降低的过程称为阻遏,例如,当培养液中色氨酸供应充分时,在细菌内编码色氨酸合成相关酶的基因表达会被抑制。如果某种基因在没有调节蛋白存在时是表达的,加入某种调节蛋白后基因表达活性便被关闭,这样的控制为负调控。例如,乳糖操纵子。相反,若某种基因在没有调节蛋白存在时是关闭的,加入某种调节蛋白后基因活性就被开启,这种控制称为正调控。例如代谢物阻遏。

3.原核基因表达调控与真核存在很多共同之处,但因原核生物没有细胞核和亚细胞结构,其基因组结构要比真核生物简单,基因表达的调控因此而比较简单。虽然原核基因的表达也受转录起始、转录终止、翻译调控及RNA、蛋白质的稳定性等多级调控,但其表达开、关的关键机制主要发生在转录起始。其特点包括以下3方面:(1)σ因子决定RNA 聚合酶的识别特异性:原核生物只有一种RNA 聚合酶,核心酶催化转录的延长,σ亚基识别特异启动序列,即不同的σ因子协助启动不同基因的转录。(2)操纵子模型的普遍性:除个别基因外,原核生物绝大数基因按功能相关性成簇地连续排列在染色体上,共同组成一个转录单位即操纵子,如乳糖操纵子等。一个操纵子含一个启动序列及数个编码基因。在同一个启动序列控制下,转录出多顺反子mRNA。(3)阻遏蛋白与阻遏机制的普遍性:在很多原核操纵子系统,特异的阻遏蛋白是控制启动序列活性的重要因素。当阻遏蛋白与操纵基因结合或解离时,结构基因的转录被阻遏或去阻遏。

4(1)基因组结构庞大:哺乳动物基因组DNA 由约9103×bp 的核苷酸组成。大约有3万个左右的基因,90%以上的DNA 不为蛋白质编码。真核细胞DNA 与组蛋白结合形成复杂的染色质结构,基因表达调控机制更加复杂。(2)单顺反子:真核基因转录产物为单顺反子,即一个编码基因转录生成一个mRNA 分子,经翻译生成一条多肽链。许多蛋白质由几条不同的多肽链组成,因此存在多个基因的协调表达。(3)重复序列:重复序列在真核DNA 中普遍存在,重复序列长短不一,短的在10个核苷酸以下,长的达数百,乃至上千个核苷酸。据重复频率不同分为高度重复序列、中度重复序列及单拷贝序列。(4)基因的不连续性:结构基因的两侧有不被转录的非编码序列,往往是基因表达的调控区。在编码基因内部有一些不为蛋白质编码的间隔序列,称内含子,而编码序列称外显子,因此真核基因是不连续的。

5.同原核生物一样,真核基因表达调控的最基本环节也是转录起始,而且某些机制是相同的,但也存在明显差别:(1)RNA 聚合酶:真核有3种RNA 聚合酶,分别负责3种RNA 转录。(2)活性染色质结构变化:当基因被激活时,可观察到染色体相应区域发生结构和性质变化。包括对核酸酶敏感,DNA 拓扑结构变化,DNA 碱基修饰变化和组蛋白变化。(3)正调节占主导地位:真核RNA 聚合酶对启动子的亲和力极小或根本没有实质性的亲和力,二者的

结合必须依赖一种或多种激活蛋白。尽管发现少量基因存在负性顺式作用元件,但普遍存在的是正性调节机制。(4)转录与翻译分隔进行:真核细胞有胞核及胞质等区间分布,转录与翻译在不同亚细胞结构中进行。(5)转录后加工:真核基因的内含子和外显子均被转录,内含子在转录后要被剪接去除,使外显子连接在一起,形成成熟的mRNA。不同剪接方式可形成不同的mRNA,翻译出不同的多肽链。因此,转录后加工是真核基因表达调控的另一重要环节。

6.(1)DNA水平的调控:a.基因丢失,即DNA片段或部分染色体的丢失,如蛔虫胚胎发育过程有27%的DNA丢失。b.基因扩增,即特定基因在特定阶段的选择性扩增,如非洲爪蟾卵母细胞中的rDNA是体细胞的4000倍 。c.DNA序列的重排,如哺乳动物免疫球蛋白各编码区的连接。d.染色质结构的变化,通过异染色质关闭某些基因的表达。e.DNA的修饰,如DNA的甲基化关闭某些基因的活性。(2)转录水平的调控 。a.染色质的活化,如核小体结构的解开、非组蛋白的作用等。b.转录因子的作用,转录因子与RNA聚合酶及特定的DNA 序列(启动子、增强子)相互作用实现对转录的调控。(3)转录后水平的调控 。a.mRNA前体的加工,如5′端加帽、3′端加尾、拼接、修饰、编辑等。B.mRNA的选择性拼接,如抗体基因的选择性拼接。(4)翻译水平的调控。a.控制mRNA的稳定性,如5′端的帽子结构、3′端polyA尾巴和mRNA与蛋白质的结合有利于mRNA的稳定。b.反义RNA的作用,反义RNA 可以选择性抑制某些基因的表达。c.选择性翻译,如血红素缺乏时,通过级联反应使eIF2磷酸化。d.抑制翻译的起始。(5)翻译后水平的调控。a.多肽链的加工和折叠,如糖基化、乙酰化、磷酸化、二硫键形成、蛋白质的降解。b.氨基酸的重排,如合成伴刀豆蛋白A时,氨基酸序列大幅度地被剪接重排。c.通过肽链的断裂等的加工方式产生不同的活性多肽。

7.Ⅱ型限制性核酸内切酶(限制酶)是基因工程中常用的重要工具酶,是一类能识别双链DNA分子中特异核苷酸序列的核酸内切酶,常用的限制酶主要有以下特点:(1)均来自于微生物,并以其来源的微生物学名进行命名;(2)相对分子质量小,仅需Mg2+作为辅助因子,无需ATP;(3)识别特异性DNA双链顺序,在序列内特异切割产生特异性DNA片段;(4)识别序列长度为连续的4/6/8bp;(5)识别序列呈二重旋转对称,称回文结构,富含GC;(6)有3种切口:5′端突出的黏性末端(如HindⅢ),3′端突出的黏性末端(如Pst Ⅰ)和平末端(如H加工)。

8.(1)从染色体DNA中直接分离:主要针对原核生物。(2)化学合成法:由已知多肽的氨基酸序列,推得编码这些氨基酸的核苷酸序列,利用DNA合成仪人工合成其基因。(3)从基因组DNA文库中筛选分离组织/细胞染色体DNA:利用限制性核酸内切酶将染色体DNA 切割成片段,与适当的克隆载体连接后转入受体菌扩增,即获得基因组DNA文库,用核酸探针将所需目的基因从基因文库中“钓”取出来。(4)从文库中筛选cDNA:提取mRNA,利用反转录酶合成与其互补的DNA(cDNA)分子,再复制成双链cDNA片段,与适当载体连接后转入受体菌,即获得cDNA文库,然后采用适当方法从cDNA文库中筛选出目的cDNA。(5)用PCR从基因组DNA或cDNA中扩增目的基因。

9.同mRNA互补的DNA称为cDNA。cDNA文库是以某一细胞的总mRNA为模板,在无细胞系统中,在反转录酶的作用下,首先合成互补DNA的第一链,破坏RNA模板后,再以第一链为模板合成第二链,得到双链cDNA。选用适合的载体,与合成的cDNA重组,导入寄主细胞,经筛选得到的cDNA克隆群称为cDNA文库。由于cDNA技术合成的是不含内含子的功能基因,因此是克隆真核生物基因的一种通用方法。由于细胞内的基因在表达的时间上并非是统一的,具有发育的阶段性和时间性,有些则需要特殊的环境条件。所以,cDNA文库不可能构建得十分完全,也就是说任何一个cDNA文库都不可能包含某一生物的全部编码基因。cDNA 文库与基因组文库的主要差别是:(1)基因组文库克隆的是任何基因,包括未知功能的DNA 序列,cDNA文库克隆的是具有蛋白质产物的结构基因,包括调节基因。(2)基因组文库克

隆的是全部遗传信息,不受时空影响,cDNA文库克隆的是被转录DNA序列(因它受发育和调控因子的影响)。(3)基因组文库中的编码基因是含有内含子和外显子,而cDNA克隆的基因不含内含子。

10.DNA重组载体应具备的条件:(1)能自主复制;(2)具有一种或多种限制性内切酶的单一切割位点,并在位点中插入外源基因后,不影响其复制功能;(3)具有1~2个筛选标记;(4)克隆载体必须是安全的,不应含有对受体细胞有害的基因,并且不会任意转入其他生物细胞;(5)易于操作,转化效率高。常用的基因载体有以下几种:(1)质粒:是细菌染色体以外的小型环状双链DNA分子,本身有复制功能,且带有某些选择信息,但可插入的目的基因片段较小。(2)噬菌体DNA:是一种病毒DNA,能插入比较大的外源DNA片段,在DNA分子上有多种限制性核酸内切酶识别位点,便于多种外源DNA酶切片段的克隆。(4)柯斯质粒载体和酵母人工染色体:前者结合了质粒和λ噬菌体载体的优点,也是一种环形双链DNA分子,具有质粒的性质,可以转化大肠杆菌,并自行复制和增殖,但它不会产生子代噬菌体,构建成的此种载体较小,因此能插入比较大的外源DNA片段,所以被广泛地用于构建基因组文库。后者既含有大肠杆菌来源的质粒复制起始位点,又含有酵母菌染色体DNA着丝点,端粒和复制起始位点的序列,以及合适的选择标记基因,可在转化的酵母菌细胞内,按染色体DNA复制的形式复制重组DNA,容纳外源DNA片段的能力比前3种载体大得多。

11.(1)黏性末端连接:用同一限制酶切割载体及目的基因后,产生完全相同的黏性末端,可以用DNA连接酶直接进行共价连接。或两种不同的限制性核酸内切酶切割产生的配伍末端(相同类型的黏性末端)之间也可以进行黏性末端连接。(2)平端连接:某些限制酶切割DNA后产生平头末端,由于平头末端5′端带有磷酸,3′带有游离羟基,可在DNA连接酶作用下直接连接,并且不管末端序列如何均可连接,但连接效率要比黏性末端之间的连接低。(3)同聚物加尾连接:利用同聚物序列,如多聚A与多聚T之间的退火作用完成连接。如果载体和目的基因上找不到共同的酶切点时,可经不同的限制酶切割后,用单链核酸酶将其各自的黏性末端切平,在末端核苷酸转移酶作用下,在DNA片段末端加上同聚物序列,制造出黏性末端,而后连接。(4)人工接头连接:将磷酸化接头连到平末端,使产生新的限有制性酶切核酸酶位点,再用限制酶切割,产生黏性末端后连接。

12.在转基因操作以后,载体只能进入部分宿主细胞,即使含有载体的细胞,也并非都含有目的基因,有些宿主细胞可能含有自身连接成环的载体分子或非目的基因与载体形成的重组体。因此,须在不同层次不同水平上进行筛选和鉴定,以确定哪一菌落所含的重组DNA 分子确实带有目的基因,这一过程为筛选。根据载体体系、宿主细胞特性及外源基因在受体细胞表达情况的不同,可采用:(1)直接选择法:针对载体携带某种或某些标志基因和目的基因,直接测定该基因或基因表型的方法。a.抗药标志的筛选:载体具有某种抗生素的抗性基因,在转化后只有含载体的细菌才能在含该抗生素的培养平板上生长并形成单菌落,而未转化细胞则不能生长,这样即可将转化菌与非转化菌区别开来。b.插入失活法:将目的基因插入载体某一耐药基因内使该基因失活,可区分单纯载体或重组载体(含目的基因)的转化菌落。如pBR322含amp r、Tet r双抗药基因,若将目的基因插入载体的Tet r基因中,则含目的基因的转化细胞只能在含Amp的培养液中生长,而不能在含Tet的培养液中生长。c.标志补救:若克隆的基因能在宿主菌表达,且表达产物与宿主菌的营养缺陷互补,那么就可以利用营养突变菌株进行筛选,这称为标志补救。如重组体为亮氨酸自养型(Leu+),将重组子导入亮氨酸异养型(Leu-)的宿主细胞后,在不含Leu的培养液中可生长,而不含重组体的细胞则不能生长。α-互补法筛选(见43题)也是一种标志补救选择方法。d.酶切图谱筛选:分别挑取独立的菌落,培养后快速提取重组体DNA,用重组时所采用的限制酶切割后,进行琼脂糖凝胶电泳,可以从DNA片段的大小和有无判断所选的菌落是否为阳性克隆。e.核酸杂交筛选:将转化子DNA或克隆的DNA分子片段转移至合适的膜上,利用标记探针进行杂交,

直接选择并鉴定目的基因。f.原位杂交筛选:是将待选菌在平板上培养成菌落,按相应位置(原位)转移至合适的膜上,经变性使膜上的DNA成单链,再与标记的探针(与目的基因互补)杂交,找出平板上的菌落位置,即为重组的阳性菌落。(2)免疫学方法筛选:利用特异抗体与目的基因表达产物的特异相互作用进行筛选。这种方法不直接鉴定基因,属非直接筛选法。分为免疫化学方法及酶联免疫检测分析等。基本的工作原理是将琼脂培养板上的转化子菌落经氯仿蒸汽裂解、释放抗原,再将固定有抗血清的膜覆盖在裂解菌落上,在膜上得到抗原抗体复合物,最后用合适的方法检出阳性反应菌落。

大学生物化学习题-答案

生物化学习题 蛋白质 —、填空题 1. 氨基酸的等电点(pl)是指—水溶液中,氨基酸分子净电荷为0时的溶液PH值。 2. 氨基酸在等电点时,主要以_兼性一离子形式存在,在pH>pI的溶液中,大部分以负/阴离子形式存在,在pH

生物化学题库及答案大全

《生物化学》题库 习题一参考答案 一、填空题 1蛋白质中的苯丙氨酸、酪氨酸和__色氨酸__3种氨基酸具有紫外吸收特性,因而使蛋白质在 280nm处有最大吸收值。 2蛋白质的二级结构最基本的有两种类型,它们是_α-螺旋结构__和___β-折叠结构__。前者的螺距为 0.54nm,每圈螺旋含_3.6__个氨基酸残基,每个氨基酸残基沿轴上升高度为__0.15nm____。天然 蛋白质中的该结构大都属于右手螺旋。 3氨基酸与茚三酮发生氧化脱羧脱氨反应生成__蓝紫色____色化合物,而脯氨酸与茚三酮反应 生成黄色化合物。 4当氨基酸溶液的pH=pI时,氨基酸以两性离子离子形式存在,当pH>pI时,氨基酸以负 离子形式存在。 5维持DNA双螺旋结构的因素有:碱基堆积力;氢键;离子键 6酶的活性中心包括结合部位和催化部位两个功能部位,其中前者直接与底物结合,决定酶的 专一性,后者是发生化学变化的部位,决定催化反应的性质。 72个H+或e经过细胞内的NADH和FADH2呼吸链时,各产生3个和2个ATP。 81分子葡萄糖转化为2分子乳酸净生成______2________分子ATP。 糖酵解过程中有3个不可逆的酶促反应,这些酶是己糖激酶;果糖磷酸激酶;丙酮酸激酶9。 10大肠杆菌RNA聚合酶全酶由σββα'2组成;核心酶的组成是'2ββα。参

与识别起始信号的是σ因子。 11按溶解性将维生素分为水溶性和脂溶性性维生素,其中前者主要包括V B1、V B2、V B6、 V B12、V C,后者主要包括V A、V D、V E、V K(每种类型至少写出三种维生素。) 12蛋白质的生物合成是以mRNA作为模板,tRNA作为运输氨基酸的工具,蛋白质合 成的场所是 核糖体。 13细胞内参与合成嘧啶碱基的氨基酸有:天冬氨酸和谷氨酰胺。 14、原核生物蛋白质合成的延伸阶段,氨基酸是以氨酰tRNA合成酶?GTP?EF-Tu三元复合体的形式进 位的。 15、脂肪酸的β-氧化包括氧化;水化;再氧化和硫解4步化学反应。 二、选择题 1、(E)反密码子GUA,所识别的密码子是: A.CAU B.UG C C.CGU D.UAC E.都不对 2、(C)下列哪一项不是蛋白质的性质之一? A.处于等电状态时溶解度最小 B.加入少量中性盐溶解度增加 C.变性蛋白质的溶解度增加 D.有紫外吸收特性 3.(B)竞争性抑制剂作用特点是:

生物化学(第三)课后习题详细解答

生物化学(第三版)课后习题详细解答 第一章糖类 提要 糖类是四大类生物分子之一,广泛存在于生物界,特别是植物界。糖类在生物体内不仅作为结构成分和主要能源,复合糖中的糖链作为细胞识别的信息分子参与许多生命过程,并因此出现一门新的学科,糖生物学。 多数糖类具有(CH2O)n的实验式,其化学本质是多羟醛、多羟酮及其衍生物。糖类按其聚合度分为单糖,1个单体;寡糖,含2-20个单体;多糖,含20个以上单体。同多糖是指仅含一种单糖或单糖衍生物的多糖,杂多糖指含一种以上单糖或加单糖衍生物的多糖。糖类与蛋白质或脂质共价结合形成的结合物称复合糖或糖复合物。 单糖,除二羟丙酮外,都含有不对称碳原子(C*)或称手性碳原子,含C*的单糖都是不对称分子,当然也是手性分子,因而都具有旋光性,一个C*有两种构型D-和L-型或R-和S-型。因此含n个C*的单糖有2n个旋光异构体,组成2n-1对不同的对映体。任一旋光异构体只有一个对映体,其他旋光异构体是它的非对映体,仅有一个C*的构型不同的两个旋光异构体称为差向异构体。 单糖的构型是指离羧基碳最远的那个C*的构型,如果与D-甘油醛构型相同,则属D系糖,反之属L系糖,大多数天然糖是D系糖Fischer E论证了己醛糖旋光异构体的立体化学,并提出了在纸面上表示单糖链状立体结构的Fischer投影式。许多单糖在水溶液中有变旋现象,这是因为开涟的单糖分子内醇基与醛基或酮基发生可逆亲核加成形成环状半缩醛或半缩酮的缘故。这种反应经常发生在C5羟基和C1醛基之间,而形成六元环砒喃糖(如砒喃葡糖)或C5经基和C2酮基之间形成五元环呋喃糖(如呋喃果糖)。成环时由于羰基碳成为新的不对称中心,出现两个异头差向异构体,称α和β异头物,它们通过开链形式发生互变并处于平衡中。在标准定位的Hsworth式中D-单糖异头碳的羟基在氧环面下方的为α异头物,上方的为β异头物,实际上不像Haworth式所示的那样氧环面上的所有原子都处在同一个平面,吡喃糖环一般采取椅式构象,呋喃糖环采取信封式构象。 单糖可以发生很多化学反应。醛基或伯醇基或两者氧化成羧酸,羰基还原成醇;一般的羟基参与成脂、成醚、氨基化和脱氧等反应;异头羟基能通过糖苷键与醇和胺连接,形成糖苷化合物。例如,在寡糖和多糖中单糖与另一单糖通过O-糖苷键相连,在核苷酸和核酸中戊糖经N-糖苷键与心嘧啶或嘌呤碱相连。 生物学上重要的单糖及其衍生物有Glc, Gal,Man, Fru,GlcNAc, GalNAc,L-Fuc,NeuNAc (Sia),GlcUA等它们是寡糖和多糖的组分,许多单糖衍生物参与复合糖聚糖链的组成,此外单糖的磷酸脂,如6-磷酸葡糖,是重要的代谢中间物。 蔗糖、乳糖和麦芽糖是常见的二糖。蔗糖是由α-Gla和β- Fru在两个异头碳之间通过糖苷键连接而成,它已无潜在的自由醛基,因而失去还原,成脎、变旋等性质,并称它为非还原糖。乳糖的结构是Galβ(1-4)Glc,麦芽糖是Glcα(1-4)Glc,它们的末端葡萄搪残基仍有潜在的自由醛基,属还原糖。环糊精由环糊精葡糖基转移酶作用于直链淀粉生成含6,7或8个葡萄糖残基,通过α-1,4糖苷键连接成环,属非还原糖,由于它的特殊结构被用作稳定剂、抗氧化剂和增溶剂等。 淀粉、糖原和纤维素是最常见的多糖,都是葡萄糖的聚合物。淀粉是植物的贮存养料,属贮能多糖,是人类食物的主要成分之一。糖原是人和动物体内的贮能多糖。淀粉可分直链淀粉和支链淀粉。直链淀粉分子只有α-1,4连键,支链淀粉和糖原除α-1,4连键外尚有α-1,6连键形成分支,糖原的分支程度比支链淀粉高。纤维素与淀粉、糖原不同,它是由葡萄糖通过β-1.4糖苷键连接而成的,这一结构特点使纤维素具有适于作为结构成分的物理特性,它属于结构多糖。

生物化学课后习题答案

第二章糖类 1、判断对错,如果认为错误,请说明原因。 (1)所有单糖都具有旋光性。 答:错。二羟酮糖没有手性中心。 (2)凡具有旋光性的物质一定具有变旋性,而具有变旋性的物质也一定具有旋光性。 答:凡具有旋光性的物质一定具有变旋性:错。手性碳原子的构型在溶液中发生了 改变。大多数的具有旋光性的物质的溶液不会发生变旋现象。 具有变旋性的物质也一定具有旋光性:对。 (3)所有的单糖和寡糖都是还原糖。 答:错。有些寡糖的两个半缩醛羟基同时脱水缩合成苷。如:果糖。 (4)自然界中存在的单糖主要为D-型。 答:对。 (5)如果用化学法测出某种来源的支链淀粉有57 个非还原端,则这种分子有56 个分支。 答:对。 2、戊醛糖和戊酮糖各有多少个旋光异构体(包括α-异构体、β-异构体)?请写出戊醛糖的开链结构式(注明构型和名称)。 答:戊醛糖:有3 个不对称碳原子,故有2 3 =8 种开链的旋光异构体。如果包括α-异构体、 β-异构体,则又要乘以2=16 种。 戊酮糖:有2 个不对称碳原子,故有2 2 =4 种开链的旋光异构体。没有环状所以没有α-异 构体、β-异构体。 3、乳糖是葡萄糖苷还是半乳糖苷,是α-苷还是β-苷?蔗糖是什么糖苷,是α-

苷还是β -苷?两分子的D-吡喃葡萄糖可以形成多少种不同的二糖? 答:乳糖的结构是4-O-(β-D-吡喃半乳糖基)D-吡喃葡萄糖[β-1,4]或者半乳糖β(1→4) 葡萄糖苷,为β-D-吡喃半乳糖基的半缩醛羟基形成的苷因此是β-苷。 蔗糖的结构是葡萄糖α(1→2)果糖苷或者果糖β(2→1)葡萄糖,是α-D-葡萄糖的半缩 醛的羟基和β- D -果糖的半缩醛的羟基缩合形成的苷,因此既是α苷又是β苷。两分子的D-吡喃葡萄糖可以形成19 种不同的二糖。4 种连接方式α→α,α→β,β→α, β→β,每个5 种,共20 种-1 种(α→β,β→α的1 位相连)=19。 4、某种α-D-甘露糖和β-D-甘露糖平衡混合物的[α]25 D 为+ °,求该平衡混合物中α-D- 甘露糖和β-D-甘露糖的比率(纯α-D-甘露糖的[α]25 D 为+ °,纯β-D-甘露糖的[α]25 D 为- °); 解:设α-D-甘露糖的含量为x,则 (1-x)= X=% 该平衡混合物中α-D-甘露糖和β-D-甘露糖的比率:= 5、请写出龙胆三糖[β-D-吡喃葡萄糖(1→6)α-D-吡喃葡萄糖(1→2)β-D-呋喃果糖] 的 结构式。. 6、水解仅含D-葡萄糖和D-甘露糖的一种多糖30g,将水解液稀释至平衡100mL。此水解液 在10cm 旋光管中测得的旋光度α为+ °,试计算该多糖中D-葡萄糖和D-甘露糖的物质的 量的比值(α/β-葡萄糖和α/β-甘露糖的[α]25 D 分别为+ °和+ °)。 解:[α]25 D= α25 D /cL×100= ( 30×1)×100= 设D-葡萄糖的含量为x,则 +(1-x)= X=%

生物化学试题及参考答案

121.胆固醇在体内的主要代谢去路是(C) A.转变成胆固醇酯 B.转变为维生素D3 C.合成胆汁酸 D.合成类固醇激素 E.转变为二氢胆固醇 125.肝细胞内脂肪合成后的主要去向是(C) A. C. E. A.胆A.激酶 136.高密度脂蛋白的主要功能是(D) A.转运外源性脂肪 B.转运内源性脂肪 C.转运胆固醇 D.逆转胆固醇 E.转运游离脂肪酸 138.家族性高胆固醇血症纯合子的原发性代谢障碍是(C)

A.缺乏载脂蛋白B B.由VLDL生成LDL增加 C.细胞膜LDL受体功能缺陷 D.肝脏HMG-CoA还原酶活性增加 E.脂酰胆固醇脂酰转移酶(ACAT)活性降低 139.下列哪种磷脂含有胆碱(B) A.脑磷脂 B.卵磷脂 C.心磷脂 D.磷脂酸 E.脑苷脂 )A. D. A. E. A. 谢 A. 216.直接参与胆固醇合成的物质是(ACE) A.乙酰CoA B.丙二酰CoA C.ATP D.NADH E.NADPH 217.胆固醇在体内可以转变为(BDE) A.维生素D2 B.睾酮 C.胆红素 D.醛固酮 E.鹅胆酸220.合成甘油磷脂共同需要的原料(ABE)

A.甘油 B.脂肪酸 C.胆碱 D.乙醇胺 E.磷酸盐 222.脂蛋白的结构是(ABCDE) A.脂蛋白呈球状颗粒 B.脂蛋白具有亲水表面和疏水核心 C.载脂蛋白位于表面 D.CM、VLDL主要以甘油三酯为核心 E.LDL、HDL主要的胆固醇酯为核心 过淋巴系统进入血液循环。 230、写出胆固醇合成的基本原料及关键酶?胆固醇在体内可的转变成哪些物质?

答:胆固醇合成的基本原料是乙酰CoA、NADPH和ATP等,限速酶是HMG-CoA还原酶,胆固醇在体内可以转变为胆汁酸、类固醇激素和维生素D3。231、简述血脂的来源和去路? 答:来源:食物脂类的消化吸收;体内自身合成的 2、 (β-[及 胰岛素抑制HSL活性及肉碱脂酰转移酶工的活性,增加乙酰CoA羧化酶的活性,故能促进脂肪合成,抑制脂肪分解及脂肪酸的氧化。 29、乙酰CoA可进入以下代谢途径: 答:①进入三羧酸循环氧化分解为和O,产生大量

生物化学题库及答案.

生物化学试题库 蛋白质化学 一、填空题 1.构成蛋白质的氨基酸有种,一般可根据氨基酸侧链(R)的大小分为侧链氨基酸和侧链氨基酸两大类。其中前一类氨基酸侧链基团的共同特怔是具有性;而后一类氨基酸侧链(或基团)共有的特征是具有性。碱性氨基酸(pH6~7时荷正电)有两种,它们分别是氨基酸和氨基酸;酸性氨基酸也有两种,分别是氨基酸和氨基酸。 2.紫外吸收法(280nm)定量测定蛋白质时其主要依据是因为大多数可溶性蛋白质分子中含有氨基酸、氨基酸或氨基酸。 3.丝氨酸侧链特征基团是;半胱氨酸的侧链基团是 。这三种氨基酸三字母代表符号分别是 4.氨基酸与水合印三酮反应的基团是,除脯氨酸以外反应产物的颜色是;因为脯氨酸是α—亚氨基酸,它与水合印三酮的反应则显示色。 5.蛋白质结构中主键称为键,次级键有、、 、、;次级键中属于共价键的是键。 6.镰刀状贫血症是最早认识的一种分子病,患者的血红蛋白分子β亚基的第六位 氨酸被氨酸所替代,前一种氨基酸为性侧链氨基酸,后者为性侧链氨基酸,这种微小的差异导致红血蛋白分子在氧分压较低时易于聚集,氧合能力下降,而易引起溶血性贫血。 7.Edman反应的主要试剂是;在寡肽或多肽序列测定中,Edman反应的主要特点是。 8.蛋白质二级结构的基本类型有、、 和。其中维持前三种二级结构稳定键的次级键为 键。此外多肽链中决定这些结构的形成与存在的根本性因与、、 有关。而当我肽链中出现脯氨酸残基的时候,多肽链的α-螺旋往往会。 9.蛋白质水溶液是一种比较稳定的亲水胶体,其稳定性主要因素有两个,分别是 和。 10.蛋白质处于等电点时,所具有的主要特征是、。 11.在适当浓度的β-巯基乙醇和8M脲溶液中,RNase(牛)丧失原有活性。这主要是因为RNA酶的被破坏造成的。其中β-巯基乙醇可使RNA酶分子中的键破坏。而8M脲可使键破坏。当用透析方法去除β-巯基乙醇和脲的情况下,RNA酶又恢复原有催化功能,这种现象称为。 12.细胞色素C,血红蛋白的等电点分别为10和7.1,在pH8.5的溶液中它们分别荷的电性是、。 13.在生理pH条件下,蛋白质分子中氨酸和氨酸残基的侧链几乎完全带负电,而氨酸、氨酸或氨酸残基侧链完全荷正电(假设该蛋白质含有这些氨基酸组分)。 14.包含两个相邻肽键的主肽链原子可表示为,单个肽平面及包含的原子可表示为。 15.当氨基酸溶液的pH=pI时,氨基酸(主要)以离子形式存在;当pH>pI时,氨基酸

生化习题-答案

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。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 1.260. 2.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。

生物化学课后答案_张丽萍

1 绪论 1.生物化学研究的对象和内容是什么? 解答:生物化学主要研究: (1)生物机体的化学组成、生物分子的结构、性质及功能; (2)生物分子分解与合成及反应过程中的能量变化; (3)生物遗传信息的储存、传递和表达; (4)生物体新陈代谢的调节与控制。 2.你已经学过的课程中哪些内容与生物化学有关。 提示:生物化学是生命科学的基础学科,注意从不同的角度,去理解并运用生物化学的知识。 3.说明生物分子的元素组成和分子组成有哪些相似的规侓。 解答:生物大分子在元素组成上有相似的规侓性。碳、氢、氧、氮、磷、硫等6种是蛋白质、核酸、糖和脂的主要组成元素。碳原子具有特殊的成键性质,即碳原子最外层的4个电子可使碳与自身形成共价单键、共价双键和共价三键,碳还可与氮、氧和氢原子形成共价键。碳与被键合原子形成4个共价键的性质,使得碳骨架可形成线性、分支以及环状的多种多性的化合物。特殊的成键性质适应了生物大分子多样性的需要。氮、氧、硫、 磷元素构成了生物分子碳骨架上的氨基(—NH2)、羟基(—OH )、羰基(C O )、羧基(—COOH )、巯基(—SH )、磷酸基(—PO4 )等功能基团。这些功能基团因氮、硫和磷有着可变的氧化数及氮和氧有着较强的电负性而与生命物质的许多关键作用密切相关。 生物大分子在结构上也有着共同的规律性。生物大分子均由相同类型的构件通过一定的共价键聚合成链状,其主链骨架呈现周期性重复。构成蛋白质的构件是20种基本氨基酸。氨基酸之间通过肽键相连。肽链具有方向性(N 端→C 端),蛋白质主链骨架呈“肽单位”重复;核酸的构件是核苷酸,核苷酸通过3′, 5′-磷酸二酯键相连,核酸链也具有方向性(5′、→3′ ),核酸的主链骨架呈“磷酸-核糖(或脱氧核糖)”重复;构成脂质的构件是甘油、脂肪酸和胆碱,其非极性烃长链也是一种重复结构;构成多糖的构件是单糖,单糖间通过糖苷键相连,淀粉、纤维素、糖原的糖链骨架均呈葡萄糖基的重复。 2 蛋白质化学 1.用于测定蛋白质多肽链N 端、C 端的常用方法有哪些?基本原理是什么? 解答:(1) N-末端测定法:常采用2,4―二硝基氟苯法、Edman 降解法、丹磺酰氯法。 ①2,4―二硝基氟苯(DNFB 或FDNB)法:多肽或蛋白质的游离末端氨基与2,4―二硝基氟苯(2,4―DNFB )反应(Sanger 反应),生成DNP ―多肽或DNP ―蛋白质。由于DNFB 与氨基形成的键对酸水解远比肽键稳定,因此DNP ―多肽经酸水解后,只有N ―末端氨基酸为黄色DNP ―氨基酸衍生物,其余的都是游离氨基酸。 ② 丹磺酰氯(DNS)法:多肽或蛋白质的游离末端氨基与与丹磺酰氯(DNS ―Cl )反应生成DNS ―多肽或DNS ―蛋白质。由于DNS 与氨基形成的键对酸水解远比肽键稳定,因此DNS ―多肽经酸水解后,只有N ―末端氨基酸为强烈的荧光物质DNS ―氨基酸,其余的都是游离氨基酸。 ③ 苯异硫氰酸脂(PITC 或Edman 降解)法:多肽或蛋白质的游离末端氨基与异硫氰酸苯酯(PITC )反应(Edman 反应),生成苯氨基硫甲酰多肽或蛋白质。在酸性有机溶剂中加热时,N ―末端的PTC ―氨基酸发生环化,生成苯乙内酰硫脲的衍生物并从肽链上掉下来,除去N ―末端氨基酸后剩下的肽链仍然是完整的。 ④ 氨肽酶法:氨肽酶是一类肽链外切酶或叫外肽酶,能从多肽链的N 端逐个地向里切。根据不同的反应时间测出酶水解释放的氨基酸种类和数量,按反应时间和残基释放量作动力学曲线,就能知道该蛋白质的N 端残基序列。 (2)C ―末端测定法:常采用肼解法、还原法、羧肽酶法。 肼解法:蛋白质或多肽与无水肼加热发生肼解,反应中除C 端氨基酸以游离形式存 在外,其他氨基酸都转变为相应的氨基酸酰肼化物。

生物化学试题库(试题库+答案)

生物化学试题库及其答案——糖类化学 一、填空题 1.纤维素是由________________组成,它们之间通过________________糖苷键相连。 2.常用定量测定还原糖的试剂为________________试剂和 ________________试剂。 3.人血液中含量最丰富的糖是________________,肝脏中含量最丰富的糖是 ________________,肌肉中含量最丰富的糖是________________。 4.乳糖是由一分子________________和一分子________________组成,它们之间通过________________糖苷键相连。 5.鉴别糖的普通方法为________________试验。 6.蛋白聚糖是由________________和________________共价结合形成的复合物。 7.糖苷是指糖的________________和醇、酚等化合物失水而形成的缩醛(或缩酮)等形式的化合物。 8.判断一个糖的D-型和L-型是以________________碳原子上羟基的位置作依据。 9.多糖的构象大致可分为________________、________________、 ________________和________________四种类型,决定其构象的主要因素是 ________________。 二、是非题 1.[ ]果糖是左旋的,因此它属于L-构型。 2.[ ]从热力学上讲,葡萄糖的船式构象比椅式构象更稳 定。 3.[ ]糖原、淀粉和纤维素分子中都有一个还原端,所以它们都有还原性。 4.[ ]同一种单糖的α-型和β-型是对映体。 5.[ ]糖的变旋现象是指糖溶液放置后,旋光方向从右旋变成左旋或从左旋变成右旋。 6.[ ]D-葡萄糖的对映体为L-葡萄糖,后者存在于自然界。 7.[ ]D-葡萄糖,D-甘露糖和D-果糖生成同一种糖脎。 8.[ ]糖链的合成无模板,糖基的顺序由基因编码的转移酶决定。 9.[ ]醛式葡萄糖变成环状后无还原性。 10.[ ]肽聚糖分子中不仅有L-型氨基酸,而且还有D-型氨基酸。 三、选择题

生物化学课后习题解答[1]

第一章糖类 提要 糖类是四大类生物分子之一,广泛存在于生物界,特别是植物界。糖类在生物体内不仅作为结构成分和主要能源,复合糖中的糖链作为细胞识别的信息分子参与许多生命过程,并因此出现一门新的学科,糖生物学。 多数糖类具有(CH2O)n的实验式,其化学本质是多羟醛、多羟酮及其衍生物。糖类按其聚合度分为单糖,1个单体;寡糖,含2-20个单体;多糖,含20个以上单体。同多糖是指仅含一种单糖或单糖衍生物的多糖,杂多糖指含一种以上单糖或加单糖衍生物的多糖。糖类与蛋白质或脂质共价结合形成的结合物称复合糖或糖复合物。 单糖,除二羟丙酮外,都含有不对称碳原子(C*)或称手性碳原子,含C*的单糖都是不对称分子,当然也是手性分子,因而都具有旋光性,一个C*有两种构型D-和L-型或R-和S-型。因此含n个C*的单糖有2n个旋光异构体,组成2n-1对不同的对映体。任一旋光异构体只有一个对映体,其他旋光异构体是它的非对映体,仅有一个C*的构型不同的两个旋光异构体称为差向异构体。 单糖的构型是指离羧基碳最远的那个C*的构型,如果与D-甘油醛构型相同,则属D系糖,反之属L 系糖,大多数天然糖是D系糖Fischer E论证了己醛糖旋光异构体的立体化学,并提出了在纸面上表示单糖链状立体结构的Fischer投影式。许多单糖在水溶液中有变旋现象,这是因为开涟的单糖分子内醇基与醛基或酮基发生可逆亲核加成形成环状半缩醛或半缩酮的缘故。这种反应经常发生在C5羟基和C1醛基之间,而形成六元环砒喃糖(如砒喃葡糖)或C5经基和C2酮基之间形成五元环呋喃糖(如呋喃果糖)。成环时由于羰基碳成为新的不对称中心,出现两个异头差向异构体,称α和β异头物,它们通过开链形式发生互变并处于平衡中。在标准定位的Hsworth式中D-单糖异头碳的羟基在氧环面下方的为α异头物,上方的为β异头物,实际上不像Haworth式所示的那样氧环面上的所有原子都处在同一个平面,吡喃糖环一般采取椅式构象,呋喃糖环采取信封式构象。 单糖可以发生很多化学反应。醛基或伯醇基或两者氧化成羧酸,羰基还原成醇;一般的羟基参与成脂、成醚、氨基化和脱氧等反应;异头羟基能通过糖苷键与醇和胺连接,形成糖苷化合物。例如,在寡糖和多糖中单糖与另一单糖通过O-糖苷键相连,在核苷酸和核酸中戊糖经N-糖苷键与心嘧啶或嘌呤碱相连。 生物学上重要的单糖及其衍生物有Glc, Gal,Man, Fru,GlcNAc, GalNAc,L-Fuc,NeuNAc (Sia),GlcUA 等它们是寡糖和多糖的组分,许多单糖衍生物参与复合糖聚糖链的组成,此外单糖的磷酸脂,如6-磷酸葡糖,是重要的代谢中间物。 蔗糖、乳糖和麦芽糖是常见的二糖。蔗糖是由α-Gla和β- Fru在两个异头碳之间通过糖苷键连接而成,它已无潜在的自由醛基,因而失去还原,成脎、变旋等性质,并称它为非还原糖。乳糖的结构是Gal β(1-4)Glc,麦芽糖是Glcα(1-4)Glc,它们的末端葡萄搪残基仍有潜在的自由醛基,属还原糖。环糊精由环糊精葡糖基转移酶作用于直链淀粉生成含6,7或8个葡萄糖残基,通过α-1,4糖苷键连接成环,属非还原糖,由于它的特殊结构被用作稳定剂、抗氧化剂和增溶剂等。 淀粉、糖原和纤维素是最常见的多糖,都是葡萄糖的聚合物。淀粉是植物的贮存养料,属贮能多糖,是人类食物的主要成分之一。糖原是人和动物体内的贮能多糖。淀粉可分直链淀粉和支链淀粉。直链淀粉分子只有α-1,4连键,支链淀粉和糖原除α-1,4连键外尚有α-1,6连键形成分支,糖原的分支程度比支链淀粉高。纤维素与淀粉、糖原不同,它是由葡萄糖通过β糖苷键连接而成的,这一结构特点使纤维素具有适于作为结构成分的物理特性,它属于结构多糖。 肽聚糖是细菌细胞壁的成分,也属结构多糖。它可看成由一种称胞壁肽的基本结构单位重复排列构成。胞壁肽是一个含四有序侧链的二糖单位,G1cNAcβ(1-4)MurNAc,二糖单位问通过β-1,4连接成多糖,链相邻的多糖链通过转肽作用交联成一个大的囊状分子。青霉素就是通过抑制转肽干扰新的细胞壁形成而起抑菌作用的。磷壁酸是革兰氏阳性细菌细胞壁的特有成分;脂多糖是阴性细菌细胞壁的特有成分。 糖蛋白是一类复合糖或一类缀合蛋白质。许多膜内在蛋白质加分泌蛋白质都是糖蛋白糖蛋白和糖脂中的寡糖链,序列多变,结构信息丰富,甚至超过核酸和蛋白质。一个寡搪链中单糖种类、连接位置、异头碳构型和糖环类型的可能排列组合数目是一个天文数字。糖蛋白中寡糖链的还原端残基与多肽链氨基酸残基之间的连接方式有:N-糖太键,如β- GlcNAc-Asn和O-糖肽链,如α-GalNAc-Thr/Ser, β-Gal-Hyl, β-L-Araf-Hyp,N-连接的寡糖链(N-糖链)都含有一个共同的结构花式称核心五糖或三甘露糖基核心,N-糖链可分为复杂型、高甘露糖型和杂合型三类,它们的区别王要在外周链,O-糖链的结构比N-糖链简单,但连

生物化学题库及答案1

生物膜 五、问答题 1.正常生物膜中,脂质分子以什么的结构和状态存在? 答:.脂质分子以脂双层结构存在,其状态为液晶态。 2.流动镶嵌模型的要点是什么? 答:.蛋白质和脂质分子都有流动性,膜具有二侧不对称性,蛋白质附在膜表面或嵌入膜内部 3.外周蛋白和嵌入蛋白在提取性质上有那些不同?现代生物膜的结构要点是什么? 4.什么是生物膜的相变?生物膜可以几种状态存在? 5.什么是液晶相?它有何特点? 6.影响生物膜相变的因素有那些?他们是如何对生物膜的相变影响的? 7.物质的跨膜运输有那些主要类型?各种类型的要点是什么? 1.脂质分子以脂双层结构存在,其状态为液晶态。 2.蛋白质和脂质分子都有流动性,膜具有二侧不对称性,蛋白质附在膜表面或嵌入膜内部 3.由于外周蛋白与膜以极性键结合,所以可以有普通的方法予以提取;由于嵌入蛋白与膜通过非极性键结合,所以只能用特殊的方法予以提取。 现代生物膜结构要点:脂双层是生物膜的骨架;蛋白质以外周蛋白和嵌入蛋白两种方式与膜结合;膜脂和膜蛋白在结构和功能上都具有二侧不对称性;膜具有一定的流动性;膜组分之间有相互作用。 4.生物膜从一种状态变为另一种状态的变化过程为生物膜的相变,一般指液晶相与晶胶相之间的变化。生物膜可以三种状态存在,即:晶胶相、液晶相和液相。 5.生物膜既有液态的流动性,又有晶体的有序性的状态称为液晶相。其特点为:头部有序,尾部无序,短程有序,长程无序,有序的流动,流动的有序。 6.影响生物膜相变的因素及其作用为:A、脂肪酸链的长度,其长度越长,膜的相变温度越高;B、脂肪酸链的不饱和度,其不饱和度越高,膜的相变温度越低;C、固醇类,他们可使液晶相存在温度范围变宽;D、蛋白质,其影响与固醇类相似。 7.有两种运输类型,即主动运输和被动运输,被动运输又分为简单扩散和帮助扩散两种。简单扩散运输方 向为从高浓度向低浓度,不需载体和能量;帮助扩散运输方向同上,需要载体,但不需能量;主动运输运 输方向为从低浓度向高浓度,需要载体和能量。 生物氧化与氧化磷酸化 一、选择题 1.生物氧化的底物是: A、无机离子 B、蛋白质 C、核酸 D、小分子有机物 2.除了哪一种化合物外,下列化合物都含有高能键? A、磷酸烯醇式丙酮酸 B、磷酸肌酸 C、ADP D、G-6-P E、1,3-二磷酸甘油酸 3.下列哪一种氧化还原体系的氧化还原电位最大? A、延胡羧酸→丙酮酸 B、CoQ(氧化型) →CoQ(还原型) C、Cyta Fe2+→Cyta Fe3+ D、Cytb Fe3+→Cytb Fe2+ E、NAD+→NADH 4.呼吸链的电子传递体中,有一组分不是蛋白质而是脂质,这就是:

生物化学试题及答案(1)

生物化学试题(1) 第一章蛋白质的结构与功能 [测试题] 一、名词解释:1.氨基酸 2.肽 3.肽键 4.肽键平面 5.蛋白质一级结构 6.α-螺旋 7.模序 8.次级键 9.结构域 10.亚基 11.协同效应 12.蛋白质等电点 13.蛋白质的变性 14.蛋白质的沉淀 15.电泳 16.透析 17.层析 18.沉降系数 19.双缩脲反应 20.谷胱甘肽 二、填空题 21.在各种蛋白质分子中,含量比较相近的元素是____,测得某蛋白质样品含氮量为15.2克,该样品白质含量应为____克。 22.组成蛋白质的基本单位是____,它们的结构均为____,它们之间靠____键彼此连接而形成的物质称为____。 23.由于氨基酸既含有碱性的氨基和酸性的羧基,可以在酸性溶液中带____电荷,在碱性溶液中带____电荷,因此,氨基酸是____电解质。当所带的正、负电荷相等时,氨基酸成为____离子,此时溶液的pH值称为该氨基酸的____。 24.决定蛋白质的空间构象和生物学功能的是蛋白质的____级结构,该结构是指多肽链中____的排列顺序。25.蛋白质的二级结构是蛋白质分子中某一段肽链的____构象,多肽链的折叠盘绕是以____为基础的,常见的二级结构形式包括____,____,____和____。 26.维持蛋白质二级结构的化学键是____,它们是在肽键平面上的____和____之间形成。 27.稳定蛋白质三级结构的次级键包括____,____,____和____等。 28.构成蛋白质的氨基酸有____种,除____外都有旋光性。其中碱性氨基酸有____,____,____。酸性氨基酸有____,____。 29.电泳法分离蛋白质主要根据在某一pH值条件下,蛋白质所带的净电荷____而达到分离的目的,还和蛋白质的____及____有一定关系。 30.蛋白质在pI时以____离子的形式存在,在pH>pI的溶液中,大部分以____离子形式存在,在pH

生物化学b2课后题答案汇总

蛋白质降解及氨基酸代谢: 1.氨基酸脱氨基后C链如何进入TCA循环.(30分) P315 图30-13 2.说明尿素形成机制和意义(40分) P311-314 概括精要回答 3.提高Asp和Glu的合成会对TCA循环产生何种影响?细胞会怎样应付这种状况?(30分) 参考答案: 核苷酸代谢及蛋白质合成题目及解答精要: 1.生物体内嘌呤环和嘧啶环是如何合成的?有哪些氨基酸直接参与核苷酸的合成? 嘌呤环(Gln+Gly+Asp)嘧啶环(Gln+Asp) 2.简要说明糖、脂肪、氨基酸和核苷酸代谢之间的相互联系? 直接做图,并标注连接点 生物氧化及电子传递题目及解答精要: 名词解释:(60分,10分一题) 甘油-3-磷酸穿梭:P139 需概括 苹果酸-天冬氨酸穿梭:P139 需概括 电子传递链:P119 解偶联剂:P137 化学渗透假说:P131 生物氧化:P114 两个出处,总结概括 问答题:(10分) 1.比较底物水平磷酸化和氧化磷酸化两者的异同? 参考答案: 也可自己概括 2.以前有人曾经考虑过使用解偶联剂如2,4-二硝基苯酚(DNP)作为减肥药,但不久即放弃使用,为什么?(10分)

参考答案: 3.已知有两种新的代谢抑制剂A和B:将离体的肝线粒体制剂与丙酮酸、氧气、ADP和无机磷酸一起保温,发现加入抑制剂A,电子传递和氧化磷酸化就被抑制;当既加入A又加入抑制剂B的时候,电子传递恢复了,但氧化磷酸化仍不能进行,请问:①.抑制剂A和B属于电子传递抑制剂,氧化磷酸化抑制剂,还是解偶联剂?②.给出作用方式和A、B类似的抑制剂?(20分) 参考答案: 糖代谢及其他途径: 题目及解答精要: 1.为什么糖原讲解选用磷酸解,而不是水解?(50分) P178 2.糖酵解、TCA循环、糖异生、戊糖磷酸途径和乙醛酸循环之间如何联系?(50分) 糖酵解(无氧),产生丙酮酸进入TCA循环(有氧)(10分) 糖异生糖酵解逆反应(1,3,10步反应单独代谢流程)(10分) TCA循环中草酰乙酸可进入唐异生(10分) 戊糖磷酸途径是糖酵解中G-6-P出延伸出来并又回去的一条戊糖支路(10分) 乙醛酸循环是TCA循环在延胡羧酸和L-苹果酸间的一条捷径(10分) 糖酵解题目及解答精要: 1.名词解释(每个10分) 糖酵解:P63 激酶:P68 底物水平磷酸化:笔记 2.问答题 ①为什么砷酸是糖酵解作用的毒物?(15分) P75 ②糖酵解中两个耗能阶段是什么?两个产能阶段是什么?三个调控位点在哪里?(15分) P80 表22-1 ③糖酵解中磷酸基团参与了哪些反应?(20分) 在1,3,6,7,8,10步参加了反应 ④当肌肉组织激烈活动时,与休息时相比需要更多的ATP。在骨骼肌里,例如兔子的腿肌或火鸡的飞行肌,需要的A TP几乎全部由厌氧酵解反应产生的。假设骨骼肌缺乏乳酸脱氢酶,它们能否进行激烈的体力活动,即能否借

生物化学试题及答案 .

生物化学试题及答案 绪论 一.名词解释 1.生物化学 2.生物大分子 蛋白质 一、名词解释 1、等电点 2、等离子点 3、肽平面 4、蛋白质一级结构 5、蛋白质二级结构 6、超二级结构 7、结构域 8、蛋白质三级结构 9、蛋白质四级结构 10、亚基 11、寡聚蛋白 12、蛋白质变性 13、蛋白质沉淀 14、蛋白质盐析 15、蛋白质盐溶 16、简单蛋白质 17、结合蛋白质 18、必需氨基酸 19、同源蛋白质 二、填空题 1、某蛋白质样品中的氮含量为0.40g,那么此样品中约含蛋白 g。 2、蛋白质水解会导致产物发生消旋。 3、蛋白质的基本化学单位是,其构象的基本单位是。 4、芳香族氨基酸包括、和。 5、常见的蛋白质氨基酸按极性可分为、、和。 6、氨基酸处在pH大于其pI的溶液时,分子带净电,在电场中向极游动。 7、蛋白质的最大吸收峰波长为。 8、构成蛋白质的氨基酸除外,均含有手性α-碳原子。 9、天然蛋白质氨基酸的构型绝大多数为。 10、在近紫外区只有、、和具有吸收光的能力。 11、常用于测定蛋白质N末端的反应有、和。 12、α-氨基酸与茚三酮反应生成色化合物。 13、脯氨酸与羟脯氨酸与茚三酮反应生成色化合物。 14、坂口反应可用于检测,指示现象为出现。 15、肽键中羰基氧和酰胺氢呈式排列。 16、还原型谷胱甘肽的缩写是。 17、蛋白质的一级结构主要靠和维系;空间结构则主要依靠维系。 18、维持蛋白质的空间结构的次级键包括、、和等。 19、常见的蛋白质二级结构包括、、、和等。 20、β-折叠可分和。 21、常见的超二级结构形式有、、和等。 22、蛋白质具有其特异性的功能主要取决于自身的排列顺序。 23、蛋白质按分子轴比可分为和。 24、已知谷氨酸的pK1(α-COOH)为2.19,pK2(γ-COOH)为4.25,其pK3(α-NH3+)为9.67,其pI为。 25、溶液pH等于等电点时,蛋白质的溶解度最。 三、简答题

生化课后习题答案

一绪论 1.生物化学研究的对象和内容是什么? 解答:生物化学主要研究:(1)生物机体的化学组成、生物分子的结构、性质及功能;(2)生物分子分解与合成及反应过程中的能量变化;(3)生物遗传信息的储存、传递和表达;(4)生物体新陈代谢的调节与控制。 2.你已经学过的课程中哪些内容与生物化学有关。 提示:生物化学是生命科学的基础学科,注意从不同的角度,去理解并运用生物化学的知识。 3.说明生物分子的元素组成和分子组成有哪些相似的规侓。解答:生物大分子在元素组成上有相似的规侓性。碳、氢、氧、氮、磷、硫等 6 种是解答蛋白质、核酸、糖和脂的主要组成元素。碳原子具有特殊的成键性质,即碳原子最外层的 4 个电子可使碳与自身形成共价单键、共价双键和共价三键,碳还可与氮、氧和氢原子形成共价键。碳与被键合原子形成 4 个共价键的性质,使得碳骨架可形成线性、分支以及环状的多 O 种多性的化合物。特殊的成键性质适应了生物大分子多样性的需要。氮、氧、硫、磷元素构成了生物分子碳骨架上的氨基(—NH2)、羟基(—OH)、羰基(C)、羧基(—COOH)、

巯基(—SH)、磷酸基(—PO4 )等功能基团。这些功能基团因氮、硫和磷有着可变的氧化数及氮和氧有着较强的电负性而与生命物质的许多关键作用密切相关。生物大分子在结构上也有着共同的规律性。生物大分子均由相同类型的构件通过一定的共价键聚合成链状,其主链骨架呈现周期性重复。构成蛋白质的构件是20 种基本氨基酸。氨基酸之间通过肽键相连。肽链具有方向性(N 端→C 端),蛋白质主链骨架呈“肽单位”重复;核酸的构件是核苷酸,核苷酸通过3′, 5′-磷酸二酯键相连,核酸链也具有方向性(5′、→3′ ),核酸的主链骨架呈“磷酸-核糖(或脱氧核糖)”重复;构成脂质的构件是甘油、脂肪酸和胆碱,其非极性烃长链也是一种重复结构;构成多糖的构件是单糖,单糖间通过糖苷键相连,淀粉、纤维素、糖原的糖链骨架均呈葡萄糖基的重复。 二蛋白质化学 1.用于测定蛋白质多肽链N 端、C 端的常用方法有哪些?基本原理是什么? 解答:(1)N-末端测定法:常采用2, 4 ―二硝基氟苯法、Edman 降解法、丹磺酰氯法。①2, 4 ―二硝基氟苯(DNFB 或FDNB)法:多肽或蛋白质的游离末端氨基与2, 4 ―二硝基氟苯2, 4 ―DNFB)(反应(Sanger 反应)生成DNP―

生物化学第四版课后参考答案

1 绪论 1.生物化学研究的对象与内容就是什么? 解答:生物化学主要研究: (1)生物机体的化学组成、生物分子的结构、性质及功能; (2)生物分子分解与合成及反应过程中的能量变化; (3)生物遗传信息的储存、传递与表达; (4)生物体新陈代谢的调节与控制。 2.您已经学过的课程中哪些内容与生物化学有关。 提示:生物化学就是生命科学的基础学科,注意从不同的角度,去理解并运用生物化学的知识。 3.说明生物分子的元素组成与分子组成有哪些相似的规侓。 解答:生物大分子在元素组成上有相似的规侓性。碳、氢、氧、氮、磷、硫等6种就是蛋白质、核酸、糖与脂的主要组成元素。碳原子具有特殊的成键性质,即碳原子最外层的4个电子可使碳与自身形成共价单键、共价双键与共价三键,碳还可与氮、氧与氢原子形成共价键。碳与被键合原子形成4个共价键的性质,使得碳骨架可形成线性、分支以及环状的多种多性的化合物。特殊的成键性质适应了生物大分子多样性的需要。氮、氧、硫、磷元素构成了生物分子碳骨架上的氨基(-NH2)、羟基(-OH)、羰基()、羧基(-COOH)、巯基(-SH)、磷酸基(-PO4 )等功能基团。这些功能基团因氮、硫与磷有着可变的氧化数及氮与氧有着较强的电负性而与生命物质的许多关键作用密切相关。 生物大分子在结构上也有着共同的规律性。生物大分子均由相同类型的构件通过一定的共价键聚合成链状,其主链骨架呈现周期性重复。构成蛋白质的构件就是20种基本氨基酸。氨基酸之间通过肽键相连。肽链具有方向性(N 端→C端),蛋白质主链骨架呈"肽单位"重复;核酸的构件就是核苷酸,核苷酸通过3′, 5′-磷酸二酯键相连,核酸链也具有方向性(5′、→3′),核酸的主链骨架呈"磷酸-核糖(或脱氧核糖)"重复;构成脂质的构件就是甘油、脂肪酸与胆碱,其非极性烃长链也就是一种重复结构;构成多糖的构件就是单糖,单糖间通过糖苷键相连,淀粉、纤维素、糖原的糖链骨架均呈葡萄糖基的重复。 2 蛋白质化学 1.用于测定蛋白质多肽链N端、C端的常用方法有哪些?基本原理就是什么? 解答:(1) N-末端测定法:常采用―二硝基氟苯法、Edman降解法、丹磺酰氯法。 ①―二硝基氟苯(DNFB或FDNB)法:多肽或蛋白质的游离末端氨基与―二硝基氟苯(―DNFB)反应(Sanger反应),生成DNP―多肽或DNP―蛋白质。由于DNFB与氨基形成的键对酸水解远比肽键稳定,因此DNP―多肽经酸水解后,只有N―末端氨基酸为黄色DNP―氨基酸衍生物,其余的都就是游离氨基酸。 ②丹磺酰氯(DNS)法:多肽或蛋白质的游离末端氨基与与丹磺酰氯(DNS―Cl)反应生成DNS―多肽或DNS―蛋白质。由于DNS与氨基形成的键对酸水解远比肽键稳定,因此DNS―多肽经酸水解后,只有N―末端氨基酸为强烈的荧光物质DNS―氨基酸,其余的都就是游离氨基酸。 ③苯异硫氰酸脂(PITC或Edman降解)法:多肽或蛋白质的游离末端氨基与异硫氰酸苯酯(PITC)反应(Edman反应),生成苯氨基硫甲酰多肽或蛋白质。在酸性有机溶剂中加热时,N―末端的PTC―氨基酸发生环化,生成苯乙内酰硫脲的衍生物并从肽链上掉下来,除去N―末端氨基酸后剩下的肽链仍然就是完整的。 ④氨肽酶法:氨肽酶就是一类肽链外切酶或叫外肽酶,能从多肽链的N端逐个地向里切。根据不同的反应时间测出酶水解释放的氨基酸种类与数量,按反应时间与残基释放量作动力学曲线,就能知道该蛋白质的N端残基序列。

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