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蛋白质化学综合习题

蛋白质化学综合习题
蛋白质化学综合习题

生物化学习题

蛋白质化学

一、选择题

1、在寡聚蛋白质中,亚基间的立体排布、相互作用以及接触部位间的空间结构称之谓( )

A、三级结构

B、缔合现象

C、四级结构

D、变构现象

2、形成稳定的肽链空间结构,非常重要的一点是肽键中的四个原子以及和它相邻的两个α-碳原子处于( )

A、不断绕动状态

B、可以相对自由旋转

C、同一平面

D、随不同外界环境而变化的状态

3、甘氨酸的解离常数是pK1=2.34, pK2=9.60 ,它的等电点(pI)是( )

A、7.26

B、5.97 C 、7.14 D、10.77

4、肽链中的肽键大都是:( )

A、顺式结构

B、顺式和反式共存

C、反式结构

5、维持蛋白质二级结构稳定的主要因素是:( )

A、静电作用力

B、氢键

C、疏水键

D、范德华作用力

6、蛋白质变性是由于()

A、一级结构改变

B、空间构象破坏

C、辅基脱落

D、蛋白质水解

7. 氨基酸不具有的化学反应的是()

A.双缩脲反应

B.茚三酮反应

C.DNFB反应

D.PITC反应

8、在下列所有氨基酸溶液中,不引起偏振光旋转的氨基酸是()

A、丙氨酸

B、亮氨酸

C、甘氨酸

D、丝氨酸

9、天然蛋白质中含有的20种氨基酸的结构()

A、全部是L-型

B、全部是D型

C、部分是L-型,部分是D-型

D、除甘氨酸外都是L-型

10、谷氨酸的pK’1(-COOH)为2.19,pK’2(-N+H3)为9.67,pK’3r(-COOH)为4.25,其pI是()

A、4.25

B、3.22

C、6.96

D、5.93

11、在生理pH情况下,下列氨基酸中哪个带净负电荷?()

A、Pro

B、Lys

C、His

D、Glu

12、天然蛋白质中不存在的氨基酸是()

A、半胱氨酸

B、瓜氨酸

C、丝氨酸

D、蛋氨酸

13、破坏α-螺旋结构的氨基酸残基之一是:()

A、亮氨酸

B、丙氨酸

C、脯氨酸

D、谷氨酸

14、当蛋白质处于等电点时,可使蛋白质分子的()

A、稳定性增加

B、表面净电荷不变

C、表面净电荷增加

D、溶解度最小

15、蛋白质分子中-S-S-断裂的方法是()

A、加尿素

B、透析法

C、加过甲酸

D、加重金属盐

16、区分极性氨基酸和非极性氨基酸是根据

A.所含的羧基和氨基的极性

B.所含氨基和羧基的数目

C.所含R基团的大小

D.脂肪族氨基酸为极性氨基

E.所含的R基团为极性或非极性

17、有一个肽,用胰蛋白酶水解得:① Met-Glu-Leu-Lys②Ser-Ala-Arg③Gly-Tyr三组片段,用BrCN处理得:④Ser-Ala-Arg-Met⑤Glu-Leu-Lys-Gly-Tyr两组片段,按肽谱重叠法推导出该九肽的序列应为:

A.3+2+1

B.5+4

C.2+1+3

D.2+3+1

E.1+2+3

二、是非题(在题后括号内打√或×)

1、一氨基一羧基氨基酸的pI为中性,因为-COOH和-NH+3的解离度相等。()

2、构型的改变必须有旧的共价健的破坏和新的共价键的形成,而构象的改变则不发生此变化。()

3、生物体内只有蛋白质才含有氨基酸。()

4、所有的蛋白质都具有一、二、三、四级结构。()

5. 蛋白质中所有氨基酸在紫外光区都有光吸收特性。()

6、.当某一酸性蛋白质(pI<7)溶解在pH9.0的缓冲溶液中,此蛋白质所带的净电荷为负()

7、镰刀型红细胞贫血病是一种先天遗传性的分子病,其病因是由于正常血红蛋白分子中的一个谷氨酸残基被缬氨酸残

基所置换。()

8、镰刀型红细胞贫血病是一种先天性遗传病,其病因是由于血红蛋白的代谢发生障碍。()

9、在蛋白质和多肽中,只有一种连接氨基酸残基的共价键,即肽键。()

10、从热力学上讲蛋白质分子最稳定的构象是自由能最低时的构象。()

11、天然氨基酸都有一个不对称α-碳原子。()

12、变性后的蛋白质其分子量也发生改变。()

13、蛋白质在等电点时净电荷为零,溶解度最小。( )

三、问答题和计算题:

1、试举例说明蛋白质结构与功能的关系(包括一级结构、高级结构与功能的关系)。

2、参与维持蛋白质空间结构的力有哪些?

3、计算下列溶液的pH 值:0.2 mol/L Gly 溶液与 0.1mol/L HCL 溶液等体积混合的混合液。(Gly 的PK 1=2.34 PK 2=9.60)

4、试述蛋白质多肽链的氨基酸排列顺序测定的一般步骤。

5. 有人纯化了一个未知肽,其氨基酸组成为:Asp1,Ser1,Gly1,Ala1,Met1,Phe1和Lys2,又做了一系列分析,结果如下:

(1) FDNB 与之反应再酸水解后得DNP-Ala

(2) 胰凝乳蛋白酶消化后,从产物中分出一个纯四肽,其组成为:Asp1,Gly1,Lys1,Met1,此四肽的FDNB

反应降解产物为DNP-Gly(不考虑胰凝乳蛋白酶对亮氨酸、蛋氨酸和组氨酸羧基端的水解)

(3) 胰蛋白酶消化八肽后又可得到组成分别为Lys1,Ala1,Ser1及Lys1,Phe1,Gly1的两个三肽及一个二

肽。此二肽被CNBr 处理后游离出自由天冬氨酸。

请列出八肽全序列并简示你推知的过程。

6、一个七肽,其氨基酸组成是:Lys 、Pro 、Arg 、Phe 、Ala 、Tyr 、Ser ; 未经糜蛋白酶处理,与FDNB 反应,不产生α-DNP-氨基酸,经糜蛋白酶处理后,断裂成两个肽段(Ala 、Tyr 、Ser 和Lys 、Pro 、Arg 、Phe ),此两肽分别与FDNB 反应,产生DNP- Ser 和DNP- Lys ;此七肽与胰蛋白酶反应,生成两个肽段( Pro 、Arg 和Lys 、Phe 、Ala 、Tyr 、Ser )或者可产生α-DNP-Phe 的七肽 。问此七肽的一级结构?

四、名词解释

等电点(pI ) 肽键和肽链 肽平面及二面角 一级结构 二级结构 波耳效应

三级结构 四级结构 超二级结构 结构域 蛋白质变性与复性

五、填空题

1. 在紫外光区有光吸收特性的氨基酸是( )、( )、( )。

2. 写出下列物质的分子结构式:丙酮酸( ),草酰乙酸( );写出下列物质的名称Asn ( )Glu ( ),Arg ( )。

3. 二十种氨基酸中,( )氨酸无立体异构体;脯氨酸是( )氨基酸,与茚三酮反应生成( )色物质,分子量最小的氨基酸( )。

4. 典型的α-螺旋,每圈螺旋包含( )个氨基酸残基,螺距是( )nm 。

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。

② 还原法:肽链C 端氨基酸可用硼氢化锂还原成相应的α―氨基醇。肽链完全水解后,代表原来C ―末端氨基酸的α―氨基醇,可用层析法加以鉴别。

③ 羧肽酶法:是一类肽链外切酶,专一的从肽链的C ―末端开始逐个降解,释放出游离的氨基酸。被释放的氨基酸数目与种类随反应时间的而变化。根据释放的氨基酸量(摩尔数)与反应时间的关系,便可以知道该肽链的C ―末端氨基酸序列。

2.测得一种血红蛋白含铁0.426%,计算其最低相对分子质量。一种纯酶按质量计算含亮氨酸 1.65%和异亮氨酸

2.48%,问其最低相对分子质量是多少?

解答:

(1)血红蛋白:

(2)酶:

因为亮氨酸和异亮氨酸的相对分子质量相等,所以亮氨酸和异亮氨酸的残基数之比为:1.65%:2.48%=2:3,因此,该酶分子中至少含有2个亮氨酸,3个异亮氨酸。

55.8100100131000.426??=铁的相对原子质量最低相对分子质量==铁的百分含量

3.指出下面pH 条件下,各蛋白质在电场中向哪个方向移动,即正极,负极,还是保持原点?

(1)胃蛋白酶(pI 1.0),在pH 5.0;

(2)血清清蛋白(pI 4.9),在pH 6.0;

(3)α-脂蛋白(pI 5.8),在pH 5.0和pH 9.0;

解答:(1)胃蛋白酶pI 1.0<环境pH 5.0,带负电荷,向正极移动;

(2)血清清蛋白pI 4.9<环境pH 6.0,带负电荷,向正极移动;

(3)α-脂蛋白pI 5.8>环境pH 5.0,带正电荷,向负极移动;

α-脂蛋白pI 5.8<环境pH 9.0,带负电荷,向正极移动。

4.何谓蛋白质的变性与沉淀?二者在本质上有何区别?

解答:蛋白质变性的概念:天然蛋白质受物理或化学因素的影响后,使其失去原有的生物活性,并伴随着物理化学性质的改变,这种作用称为蛋白质的变性。

变性的本质:分子中各种次级键断裂,使其空间构象从紧密有序的状态变成松散无序的状态,一级结构不破坏。 蛋白质变性后的表现:①?生物学活性消失; ②?理化性质改变:溶解度下降,黏度增加,紫外吸收增加,侧链反应增强,对酶的作用敏感,易被水解。

蛋白质由于带有电荷和水膜,因此在水溶液中形成稳定的胶体。如果在蛋白质溶液中加入适当的试剂,破坏了蛋白质的水膜或中和了蛋白质的电荷,则蛋白质胶体溶液就不稳定而出现沉淀现象。沉淀机理:破坏蛋白质的水化膜,中和表面的净电荷。

蛋白质的沉淀可以分为两类:

(1)可逆的沉淀:蛋白质的结构未发生显著的变化,除去引起沉淀的因素,蛋白质仍能溶于原来的溶剂中,并保持天然性质。如盐析或低温下的乙醇(或丙酮)短时间作用蛋白质。

(2)不可逆沉淀:蛋白质分子内部结构发生重大改变,蛋白质变性而沉淀,不再能溶于原溶剂。如加热引起蛋白质沉淀,与重金属或某些酸类的反应都属于此类。

蛋白质变性后,有时由于维持溶液稳定的条件仍然存在,并不析出。因此变性蛋白质并不一定都表现为沉淀,而沉淀的蛋白质也未必都已经变性。

5.下列试剂和酶常用于蛋白质化学的研究中:CNBr ,异硫氰酸苯酯,丹磺酰氯,脲,6mol/L HCl β-巯基乙醇,水合茚三酮,过甲酸,胰蛋白酶,胰凝乳蛋白酶,其中哪一个最适合完成以下各项任务?

(1)测定小肽的氨基酸序列。

(2)鉴定肽的氨基末端残基。

(3)不含二硫键的蛋白质的可逆变性。若有二硫键存在时还需加什么试剂?

(4)在芳香族氨基酸残基羧基侧水解肽键。

(5)在甲硫氨酸残基羧基侧水解肽键。

(6)在赖氨酸和精氨酸残基侧水解肽键。

解答:(1)异硫氰酸苯酯;(2)丹黄酰氯;(3)脲;β-巯基乙醇还原二硫键;(4)胰凝乳蛋白酶;(5)CNBr ;(6)胰蛋白酶。

6.由下列信息求八肽的序列。

(1)酸水解得 Ala ,Arg ,Leu ,Met ,Phe ,Thr ,2Val 。

(2)Sanger 试剂处理得DNP-Ala 。

(3)胰蛋白酶处理得Ala ,Arg ,Thr 和 Leu ,Met ,Phe ,2Val 。当以Sanger 试剂处理时分别得到DNP-Ala 和DNP-Val 。

(4)溴化氰处理得 Ala ,Arg ,高丝氨酸内酯,Thr ,2Val ,和 Leu ,Phe ,当用Sanger 试剂处理时,分别得DNP-Ala 和DNP-Leu 。

解答:由(2)推出N 末端为Ala ;由(3)推出Val 位于N 端第四,Arg 为第三,而Thr 为第二;溴化氰裂解,得出N 端第六位是Met ,由于第七位是Leu ,所以Phe 为第八;由(4),第五为Val 。所以八肽为:Ala-Thr-Arg-Val-Val-Met-Leu-Phe 。

7.一个α螺旋片段含有180个氨基酸残基,该片段中有多少圈螺旋?计算该α-螺旋片段的轴长。

解答:180/3.6=50圈,50×0.54=27nm,该片段中含有50圈螺旋,其轴长为27nm 。

8.当一种四肽与FDNB 反应后,用5.7mol/LHCl 水解得到DNP-Val 及其他3种氨基酸;当这四肽用胰蛋白酶水解时发现两种碎片段;其中一片用LiBH4(下标)还原后再进行酸水解,水解液内有氨基乙醇和一种在浓硫酸条件下能与乙醛酸反应产生紫(红)色产物的氨基酸。试问这四肽的一级结构是由哪几种氨基酸组成的?

解答:(1)四肽与FDNB 反应后,用5.7mol/LHCl 水解得到DNP-Val ,证明N 端为Val 。

(2)LiBH 4还原后再水解,水解液中有氨基乙醇,证明肽的C 端为Gly 。

(3)水解液中有在浓H 2SO 4条件下能与乙醛酸反应产生紫红色产物的氨基酸,说明此氨基酸为Trp 。说明C 端为Gly -Trp…

(4)根据胰蛋白酶的专一性,得知N 端片段为Val -Arg (Lys )…,以(1)、(2)、(3)结果可知道四肽的顺序:N -Val -Arg (Lys )-Trp -Gly -C 。

()r 2131.11100159001.65M ??=≈最低()r 3131.11100159002.48

M ??=≈最低

9.概述测定蛋白质一级结构的基本步骤。

解答:(1)测定蛋白质中氨基酸组成。

(2)蛋白质的N端和C端的测定。

(3)应用两种或两种以上不同的水解方法将所要测定的蛋白质肽链断裂,各自得到一系列大小不同的肽段。

(4)分离提纯所产生的肽,并测定出它们的序列。

(5)从有重叠结构的各个肽的序列中推断出蛋白质中全部氨基酸排列顺序。

如果蛋白质含有一条以上的肽链,则需先拆开成单个肽链再按上述原则确定其一级结构。如是含二硫键的蛋白质,也必须在测定其氨基酸排列顺序前,拆开二硫键,使肽链分开,并确定二硫键的位置。拆开二硫键可用过甲酸氧化,使胱氨酸部分氧化成两个半胱氨磺酸。

一、选择题

1、酶反应速度对底物浓度作图,当底物浓度达一定程度时,得到的是零级反应,对此最恰当的解释是:( )

A、形变底物与酶产生不可逆结合

B、酶与未形变底物形成复合物

C、酶的活性部位为底物所饱和

D、过多底物与酶发生不利于催化反应的结合

2、米氏常数Km是一个用来度量( )

A、酶和底物亲和力大小的常数

B、酶促反应速度大小的常数

C、酶被底物饱和程度的常数

D、酶的稳定性的常数

3、酶催化的反应与无催化剂的反应相比,在于酶能够:( )

A. 提高反应所需活化能 B、降低反应所需活化能

C、促使正向反应速度提高,但逆向反应速度不变或减小

4、辅酶与酶的结合比辅基与酶的结合更为( )

A、紧

B、松

C、专一

5、下列关于辅基的叙述哪项是正确的?( )

A、是一种结合蛋白质

B、只决定酶的专一性,不参与化学基因的传递

C、与酶蛋白的结合比较疏松

D、一般不能用透析和超滤法与酶蛋白分开

6、酶促反应中决定酶专一性的部分是( )

A、酶蛋白

B、底物

C、辅酶或辅基

D、催化基团

7.测定酶活力时,下列条件哪个不对

A.[S]?[E]

B. [S]=[E t]

C.测初速度

D.最适pH

8、全酶是指什么?( )

A、酶的辅助因子以外的部分

B、酶的无活性前体

C、一种酶一抑制剂复合物

D、一种需要辅助因子的酶,

具备了酶蛋白、辅助因子各种成分。

9、根据米氏方程,有关[s]与Km之间关系的说法不正确的是( )

A、当[s]< < Km时,V与[s]成正比;

B、当[s]=Km时,V=1/2Vmax

C、当[s] > >Km时,反应速度与底物浓度无关。

D、当[s]=2/3Km时,V=25%Vmax

10、已知某酶的Km值为0.05mol.L-1,?要使此酶所催化的反应速度达到最大反应速度的80%时底物的浓度应为多少?()

A、0.2mol.L-1

B、0.4mol.L-1

C、0.1mol.L-1

D、0.05mol.L-1

11、某酶今有4种底物(S),其Km值如下,该酶的最适底物为()

A、S1:Km=5×10-5M

B、S2:Km=1×10-5M

C、S3:Km=10×10-5M

D、S4:Km=0.1×10-5M

12、酶促反应速度为其最大反应速度的80%时,Km等于( )

A、[S]

B、1/2[S]

C、1/4[S]

D、0.4[S]

13、下列关于酶特性的叙述哪个是错误的?( )

A、催化效率高

B、专一性强

C、作用条件温和

D、都有辅因子参与催化反应

14、酶具有高度催化能力的原因是( )

A、酶能降低反应的活化能

B、酶能催化热力学上不能进行的反应

C、酶能改变化学反应的平衡点

D、酶能提高反应物分子的活化能

15、酶的非竞争性抑制剂对酶促反应的影响是:()

A、Vmax不变,Km增大

B、Vmax不变,Km减小

C、Vmax增大,Km不变

D、Vmax减小,Km不变

16、目前公认的酶与底物结合的学说是()

A、活性中心说

B、诱导契合学说

C、锁匙学说

D、中间产物学说

17、变构酶是一种()

A、单体酶

B、寡聚酶

C、多酶复合体

D、米氏酶

18、具有生物催化剂特征的核酶(ribozyme)其化学本质是()

A、蛋白质

B、RNA

C、DNA

D、糖蛋白

19、下列关于酶活性中心的叙述正确的()

A、所有酶都有活性中心

B、所有酶的活性中心都含有辅酶

C、酶的活性中心都含有金属离子

D、所有抑制剂都作用于酶活性中心。

20、乳酸脱氢酶(LDH)是一个由两种不同的亚基组成的四聚体。?假定这些亚基随机结合成酶,这种酶有多少种同工酶?()

A、两种

B、三种

C、四种

D、五种

21. FMN和FAD的维生素前体是()。

A、VB1

B、VB2

C、VB6

D、Vpp

22、水溶性维生素常是辅酶或辅基的组成部分,如:( )

A、辅酶A含尼克酰胺

B、FAD含有吡哆醛

C、NAD含有尼克酰胺

D、脱羧辅酶含生物素

23、NAD+在酶促反应中转移( )

A、氨基

B、氢原子

C、氧原子

D、羧基

24.含烟酰胺(V pp)的辅酶在生物代谢中的作用是

A.为电子载体

B.为一碳基团载体

C.为羧化酶辅酶

D.参与a-酮酸的氧化作用

25、辅酶磷酸吡哆醛的主要功能是 ( )

A、传递氢

B、传递二碳基团

C、传递一碳基因

D、传递氨基

26、生物素是下列哪一个酶的辅酶?()

A、丙酮酸脱氢酶

B、丙酮酸激酶

C、丙酮酸脱氢酶系

D、丙酮酸羧化酶

27.含叶酸的辅酶其主要作用为( )。

A.为电子载体

B.为一碳基团载体

C.为羧化酶辅酶

D.参与a-酮酸的氧化作用

28、酶原是酶的前体()

A、有活性

B、无活性

C、提高活性

D、降低活性

29、酶促反应的最适温度

A.随时间延长而升高

B.是酶的特征性常数

C.在人体内为50℃

D.都不超过50℃

E.是在某条件下,酶促反应速度最大时的温度

30、竞争性抑制剂的动力学特点是

A.Km值变大,Vmax不变

B.Km值变大,Vmax增大

C.Km值变小,Vmax增大

D.Km值不变,Vmax变小

E.Km值不变,

Vmax变大

二、是非题(在题后括号内打√或×)

1、米氏常数(Km)是与反应系统的酶浓度无关的一个常数。()

2、同工酶就是一种酶同时具有几种功能。()

3、辅酶与酶蛋白的结合不紧密,可以用透析的方法除去。()

4、一个酶作用于多种底物时,其最适底物的Km值应该是最小。()

5、一般来说酶是具有催化作用的蛋白质,相应地,蛋白质都是酶。()

6、酶活性中心是酶分子的一小部分。()

7、酶的最适温度是酶的一个特征性常数。()

8、竞争性抑制剂在结构上与酶的底物相类似。()

9、反竞争性抑制作用的特点是其动力学常数Km’变小,Vm也变小。()

10、本质为蛋白质的酶是生物体内唯一的催化剂。()

三、问答题:

1、用图示说明米氏酶促反应速度与底物浓度的关系曲线,并扼要说明其含义。

2、有淀粉酶制剂1克,用水溶解成1000ml,从中取出1ml测定淀粉酶活力,测知每5分钟分解0.25克淀粉,计算每克酶制剂所含的淀粉酶活力单位数(淀粉酶活力单位规定为:在最适条件下,每小时分解1克淀粉的酶量为一个活力单位)。

3、什么是米氏方程,米氏常数Km的意义是什么?试求酶反应速度达到最大反应速度的99%时,所需求的底物浓度(用Km表示)

4、试述维生素与辅酶的关系。

四、名词解释

酶的活性中心酶原活力单位比活力 K m诱导契合学说

变构效应 ribozyme 同工酶竞争性抑制作用

五、填空题

1.酶活性的调节包括()、()、()等。

1.作为生物催化剂,酶最重要的特点是什么?

解答:作为生物催化剂,酶最重要的特点是具有很高的催化效率以及高度专一性。

2.酶分为哪几大类?每一大类酶催化的化学反应的特点是什么?请指出以下几种酶分别属于哪一大类酶: 磷酸葡糖异构酶(phosphoglucose isomerase)

碱性磷酸酶(alkaline phosphatase)

●肌酸激酶(creatine kinase)

?甘油醛―3―磷酸脱氢酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase)

?琥珀酰―CoA合成酶(succinyl-CoA synthetase)

?柠檬酸合酶(citrate synthase)

?葡萄糖氧化酶(glucose oxidase)

?谷丙转氨酶(glutamic-pyruvic transaminase)

?蔗糖酶(invertase)

? T4 RNA 连接酶(T4 RNA ligase)

解答:前两个问题参考课本及参考书。

异构酶类; 水解酶类;●转移酶类;?氧化还原酶类中的脱氢酶;?合成酶类;?裂合酶类;?氧化还原酶类中的氧化酶;?转移酶类;?水解酶类;?合成酶类(又称连接酶类)。

3.什么是诱导契合学说,该学说如何解释酶的专一性?

解答:“诱导契合”学说认为酶分子的结构并非与底物分子正好互补,而是具有一定的柔性,当酶分子与底物分子靠近时,酶受底物分子诱导,其构象发生有利于与底物结合的变化,酶与底物在此基础上互补契合进行反应。根据诱导契合学说,经过诱导之后,酶与底物在结构上的互补性是酶催化底物反应的前提条件,酶只能与对应的化合物契合,从而排斥了那些形状、大小等不适合的化合物,因此酶对底物具有严格的选择性,即酶具有高度专一性。

4.阐述酶活性部位的概念、组成与特点。

解答:酶分子中直接与底物结合,并和酶催化作用直接有关的部位。酶的活性部位包括两个功能部位:结合部位和催化部位。结合部位( Binding site)是酶分子中与底物结合的部位或区域。此部位决定酶的专一性。催化部位( catalytic site )是酶分子中促使底物发生化学变化的部位。此部位决定酶所催化反应的性质。

酶的活性部位的特点:

(1)在酶分子的总体积中只占相当小的部分。

(2)酶的活性部位是一个三维实体

(3)酶的活性部位与底物的形状并不是正好互补

(4)酶的活性部位位于酶分子表面的一个裂缝内

(5)底物通过次级健结合到酶上

5.经过多年的探索,你终于从一噬热菌中纯化得到一种蛋白水解酶,可用作洗衣粉的添加剂。接下来,你用定点诱变的方法研究了组成该酶的某些氨基酸残基对酶活性的影响作用:

(1)你将第65位的精氨酸突变为谷氨酸,发现该酶的底物专一性发生了较大的改变,试解释原因;

(2)你将第108位的丝氨酸突变为丙氨酸,发现酶活力完全失去,试解释原因;

(3)你认为第65位的精氨酸与第108位的丝氨酸在酶的空间结构中是否相互靠近,为什么?

解答:(1)第65位的氨基酸残基可能位于酶活性部位中的底物结合部位,对酶的专一性有较大影响,当该氨基酸残基由精氨酸突变为谷氨酸后,其带电性质发生了改变,不再具有与原底物之间的互补性,导致酶的专一性发生改变。

(2)第108位的丝氨酸残基应位于酶活性部位的催化部位,是决定酶是否有活力的关键氨基酸,通常它通过侧链上的羟基起到共价催化的功能,当该残基突变为丙氨酸后,侧链羟基被氢取代,不能再起原有的共价催化作用,因此酶活力完全失去。

(3)第65位的精氨酸与第108位的丝氨酸在酶的空间结构中应相互靠近,因为这两个氨基酸残基都位于酶的活性部位,根据酶活性部位的特点,参与组成酶活性部位的氨基酸残基在酶的空间结构中是相互靠近的。

6.酶具有高催化效率的分子机理是什么?

解答:酶具有高催化效率的分子机理是:酶分子的活性部位结合底物形成酶―底物复合物,在酶的帮助作用下(包括共价作用与非共价作用),底物进入特定的过渡态,由于形成此过渡态所需要的活化能远小于非酶促反应所需要的活化能,因而反应能够顺利进行,形成产物并释放出游离的酶,使其能够参与其余底物的反应。

7.利用底物形变和诱导契合的原理,解释酶催化底物反应时,酶与底物的相互作用。

解答:当酶与底物互相接近时,在底物的诱导作用下,酶的构象发生有利于底物结合的变化,与此同时,酶中某些基团或离子可以使底物分子中围绕其敏感键发生形变。酶与底物同时发生变化的结果是酶与底物形成一个互相契合的复合物,并进一步转换成过渡态形式,在过渡态形式中,酶活性部位的构象与底物过渡态构象十分吻合,从而降低活化能,增加底物的反应速率。

8.简述酶促反应酸碱催化与共价催化的分子机理。

解答:在酶促反应酸碱催化中,酶活性部位的一些功能基团可以作为广义酸给出质子(例如谷氨酸残基不带电荷的侧链羧基、赖氨酸残基带正电荷的侧链氨基等),底物结合质子,形成特定的过渡态,由于形成该过渡态所需活化能相比于非酶促反应更低,因此反应速率加快;另外一些功能基团可以作为广义碱从底物接受质子(例如谷氨酸残基带负电荷的侧链羧基、赖氨酸残基不带电荷的侧链氨基等),底物失去质子后,形成过渡态所需的活化能比非酶促反应低,因此反应速率加快。

在酶促反应共价催化中,酶活性部位的一些功能基团作为亲核试剂作用于底物的缺电子中心,或者作为亲电试剂

作用于底物的负电中心,导致酶―底物共价复合物的形成,该共价复合物随后被第二种底物(在水解反应中通常是水分子)攻击,形成产物与游离酶。由于该共价复合物形成与分解的反应所需活化能均比非酶促反应低,因此反应速率被加快。

9.解释中间络合物学说和稳态理论,并推导修正后的米氏方程。

解答:参考课本内容。

10.乙醇脱氢酶催化如下反应:

NAD NADH H ++??→+++←??乙醇乙醛

(1)已知反应体系中NADH 在340nm 有吸收峰,其他物质在该波长处的吸光度均接近于零,请设计一种测定酶活力的方法。

(2)如何确定在实验中测得的酶促反应速率是真正的初速率?

(3)在实验中使用了一种抑制剂,下表中是在分别存在与不存在抑制剂I 的情况下测定的对应不同底物浓度的酶促反应速率,请利用表中的数据计算其各自对应的K m 与V max 值,并判断抑制剂的类型。

[S]/(mmol

/L) v / (μmol ?L -1?min -1) [I] = 0 [I] = 10 mmol/L

20 5.263 3.999

15 5.001 3.636

10 4.762 3.222

5 4.264 2.115

2.5

3.333 1.316

1.6

2.77 0.926

解答:(1)选择合适的底物浓度(NAD +与乙醇)与缓冲体系,取一定体积的底物溶液(如1ml )加入石英比色杯,

加入适量酶,迅速混合后,放入紫外/可见光分光光度计的样品室内,测定反应体系在340 nm 吸光度随时间的变化曲线。利用NADH 的摩尔吸光系数(可从相关文献查到,或用已知浓度的NADH 溶液自行测定),计算出单位时间内NADH 的增加量,用于表示酶活力。

(2)如果在选取的测量时间范围内,反应体系在340 nm 吸光度随时间的变化曲线接近一条直线的形状,则表明反应速率在此时间段内保持不变,可用来代表反应初速率。

(3)用Lineweaver-Burk 双倒数作图法,结果如下:

抑制剂的类型:竞争性可逆抑制剂。

11.对于一个符合米氏方程的酶,当[S]=3K m ,[I]=2K I 时(I 为非竞争性抑制剂),则υ/V max 的数值是多少(此处V max 指[I]=0时对应的最大反应速率)?

解答:利用非竞争性抑制剂的动力学方程计算:

m max [S] [S]V K υαα=

+

其中α = 1+[I]/K i = 3,则

m m m max max 33 3(3)12V K V K K υ=

=?+

所以,υ/V max =0.25。

12.试通过一种反竞争性抑制剂的动力学分析解释其抑制常数K I 在数值上是否可能等于该抑制剂的IC50(IC50即酶的活力被抑制一半时的抑制剂浓度,假设酶浓度与底物浓度均固定不变)。

解答:令v 0为不存在抑制剂时的酶促反应速率,v i 是存在反竞争性抑制剂时的反应速率,则当[I]=IC50时,酶活力被抑制一半,v i =v 0/2。

由于 m

max 0[S][S]V K υ=+ m max [S][S]i V K υα=+ I

]I [1K +=α 因此 m m max max [S][S]2[S]2[S]V V K K α=++ K m = (α-2)[S]

如果K I 在数值上等于IC50,则α = 2,α-2 = 0,K m = 0,而实际上,K m 并不为零。因此K I 在数值上不可能等于IC50。

13.在生物体内存在很多通过改变酶的结构从而调节其活性的方法,请列举这些方法并分别举例说明。

解答:(1)别构调控:寡聚酶分子与底物或非底物效应物可逆地非共价结合后发生构象的改变,进而改变酶活性状态,从而使酶活性受到调节。例如天冬氨酸转氨甲酰酶的部分催化肽链结合底物后,使酶的整体构象发生改变,提高了其他催化肽链与底物的亲和性,CTP 可以与该酶的调节肽链结合,导致酶构象发生改变,降低了催化肽链与底物的亲和性,使酶活力降低,起别构抑制剂的作用。

(2)酶原的激活:在蛋白水解酶的专一作用下,没有活性的酶原通过其一级结构的改变,导致其构象发生改变,形成酶的活性部位,变成有活性的酶,这是一种使酶获得活性的不可逆调节方法。例如在小肠内,无催化活性的胰凝乳蛋白酶原在胰蛋白酶的作用下,特定肽键被断裂,由一条完整的肽链被水解为三段肽链,并发生构象的改变,形成活性部位,产生蛋白水解酶活性。

(3)可逆的共价修饰:由其他的酶(如激酶、磷酸酶等)催化共价调节酶进行共价修饰或去除修饰基团,使其结构发生改变,从而在活性形式和非活性形式之间相互转变,以调节酶的活性。例如糖原磷酸化酶可以两种形式存在,一种是Ser 14被磷酸化的、高活力的糖原磷酸化酶a ,一种是非磷酸化的、低活力的糖原磷酸化酶b ,在磷酸化酶激酶的催化作用下,糖原磷酸化酶b 的Ser 14被磷酸化,形成高活力的糖原磷酸化酶a ;在磷酸化酶磷酸酶的催化作用下,

糖原磷酸化酶a 的Ser 14-PO 32-被脱磷酸化,形成低活力的糖原磷酸化酶b 。

(4)对寡聚酶活性的调节可以通过改变其四级结构来进行,这种作用既包括使无活性的寡聚体解离,使部分亚基获得催化活性,也包括使无活性的单体聚合形成有催化活性的寡聚体。前者的例子是蛋白激酶A ,该酶由2个调节亚基与2个催化亚基组成,是没有酶活性的寡聚酶,胞内信使cAMP 与调节亚基结合可导致寡聚酶解离成一个调节亚基复合体和两个催化亚基,此时自由的催化亚基可获得酶活性。后者的例子是表皮生长因子受体,其在细胞膜上通常以无活性的单体存在,当作为信使的表皮生长因子结合到受体的胞外部分之后,两个单体结合形成二聚体,从而使酶被激活。

14.以天冬氨酸转氨甲酰酶为例解释蛋白质功能的别构调控。

解答:天冬氨酸转氨甲酰酶(ATCase )的调控属于酶的别构调控。ATCase 是寡聚酶,由多个催化亚基和调节亚基构成。催化亚基可结合底物,具有催化作用,调节亚基可结合非底物分子效应物。ATCase 以及该酶的每个亚基、每个活性部位具有两种构象状态,一种与底物有高亲和力(T 态),一种与底物有低亲和力(R 态)。

当位于ATCase 催化亚基的某个活性部位结合底物分子后,其构象发生改变,构象改变的信息通过各亚基内和亚基之间的相互作用传递到其他活性部位,使其构象改变,增加了它与其他底物分子的亲和力,并最终影响了酶的总活性状态。这种别构调控使ATCase 的[S]对v 的动力学曲线不是双曲线,而是S 型曲线。

当位于ATCase 调节亚基的调节部位结合非底物效应物CTP 后,CTP 的结合引起ATCase 构象的变化,使ATCase 构象向对底物有低亲和力的T 态改变,降低了ATCase 与底物的亲和力,导致酶活性降低,CTP 是别构抑制剂(负效应物)。

当位于ATCase 调节亚基的调节部位结合非底物效应物ATP 后,ATP 的结合引起ATCase 构象的变化,使ATCase 构象向对底物有高亲和力的R 态改变,增加了ATCase 与底物的亲和力,导致酶活性升高,ATP 是别构激活剂(正效应物)。

ATP 和CTP 对ATCase 的别构调控均具有一定的生理意义,可用于对生物的新陈代谢、基因表达等进行调节。

15.当加入较低浓度的竞争性抑制剂于别构酶的反应体系中时,往往观察到酶被激活的现象,请解释这种现象产生的原因。

解答:在有少量竞争性抑制剂存在时,抑制剂与别构酶(通常为寡聚酶)的部分活性部位结合,引起酶构象变化,此作用等同于底物的正协同同促效应,从而使酶的整体活性提高。

16.酶原激活的机制是什么?该机制如何体现“蛋白质一级结构决定高级结构”的原理?

解答:酶原激活的机制是在相应的蛋白水解酶的作用下,原本没有催化功能的酶原在特定肽键处断裂,一级结构发生变化,从而导致其高级结构变化,形成活性部位,具备了特定的催化功能。这种变化是一种不可逆的过程。

在酶原激活的机制中,由于高级结构的改变是由于一级结构的改变造成的,因此这说明了不同的一级结构可导致不同高级结构的产生,这是“蛋白质一级结构决定高级结构”原理的体现。

1.什么是维生素?列举脂溶性维生素与水溶性维生素的成员。

解答:维生素的科学定义是参与生物生长发育与代谢所必需的一类微量小分子有机化合物。脂溶性维生素主要包括维生素A 、维生素D 、维生素E 、维生素K 等,水溶性维生素主要包括维生素B 族(维生素B 1、维生素B 2、维生素PP 、

维生素B6、维生素B12、叶酸、泛酸、生物素)、硫辛酸和维生素C。

2.为什么维生素D可数个星期补充一次,而维生素C必须经常补充?

解答:维生素D是脂溶性的维生素,可以贮存在肝等器官中。维生素C是水溶性的,不能贮存,所以必须经常补充。

3.维生素A主要存在于肉类食物中,为什么素食者并不缺乏维生素A?

解答:维生素A可在人体内由植物性食物中的β―胡萝卜素转化而成。

4.将下面列出的酶、辅酶与维生素以短线连接。

解答:

5.在生物体内起到传递电子作用的辅酶是什么?

解答:NAD+、NADP+、FMN、FAD。

6.试述与缺乏维生素相关的夜盲症的发病机理。

解答:视网膜上负责感受光线的视觉细胞分两种:一种是圆锥形的视锥细胞,一种是圆柱形的视杆细胞。视锥细胞感受强光线,而视杆细胞则感受弱光的刺激,使人在光线较暗的情况下也能看清物体。在视杆细胞中,11―顺视黄醛与视蛋白组成视紫红质。当杆状细胞感光时,视紫红质中的11―顺视黄醛在光的作用下转变成全反视黄醛,并与视蛋白分离,视黄醛分子构型的改变可导致视蛋白分子构型发生变化,最终诱导杆状细胞产生与视觉相关的感受器电位。全反式视黄醛通过特定的途径可重新成为11―顺视黄醛,与视蛋白组合成为视紫红质,但是在该视循环中部分全反视黄醛会分解损耗,因此需要经常补充维生素A。当食物中缺乏维生素A时,必然引起11―顺视黄醛的补充不足,视紫红质合成量减少,导致视杆细胞对弱光敏感度下降,暗适应时间延长,出现夜盲症状。

7.试述与缺乏维生素相关的脚气病的发病机理,为什么常吃粗粮的人不容易得脚气病?

解答:脚气病是一种由于体内维生素B1不足所引起的以多发性周围神经炎为主要症状的营养缺乏病,硫胺素在体内可转化成硫胺素焦磷酸,后者作为辅酶参与糖代谢中丙酮酸、α―酮戊二酸的氧化脱羧作用,所以,缺乏维生素B1时,糖代谢受阻,一方面导致神经组织的供能不足,另一方面使糖代谢过程中产生的α―酮酸、乳酸等在血、尿和组织中堆积,从而引起多发性神经炎等症状。维生素B1在谷物的外皮和胚芽中含量很丰富,谷物中的硫胺素约90%存在于该部分,而粗粮由于加工时保留了部分谷物外皮,因此维生素B1含量充足,常吃粗粮的人不容易缺乏维生素B1,因此不易得脚气病。

8.试述与缺乏维生素相关的坏血病的发病机理。

解答:坏血病是一种人体在缺乏维生素C的情况下所产生的疾病。维生素C参与体内多种羟化反应,是胶原脯氨酸羟化酶及胶原赖氨酸羟化酶维持活性所必需的辅助因子,可促进胶原蛋白的合成。当人体缺乏维生素C时,胶原蛋白合成产生障碍,胶原蛋白数量不足致使毛细血管管壁不健全,通透性和脆性增加,结缔组织形成不良,导致皮下、骨膜下、肌肉和关节腔内出血,这些均为坏血病的主要症状。

9.完整的鸡蛋可保持4到6周仍不会腐败,但是去除蛋白的蛋黄,即使放在冰箱内也很快地腐败。试解释为什么蛋白可以防止蛋黄腐败?

解答:蛋清中含有抗生物素蛋白,它能与生物素结合使其失活,抑制细菌生长,使鸡蛋不容易腐败。

10.多选题:

(1)下列哪一个辅酶不是来自维生素()

A.CoQ B.FAD C.NAD+ D.pLp E.Tpp

(2)分子中具有醌式结构的是()

A.维生素A B.维生素B1 C.维生素C D.维生素E E.维生素K

(3)具有抗氧化作用的脂溶性维生素是()

A.维生素C B.维生素E C.维生素A D.维生素B1 E.维生素D (4)下列维生素中含有噻唑环的是()

A.维生素B2 B.维生素B1 C.维生素PP D.叶酸 E.维生素B6

(5)下列关于维生素与辅酶的描述中,哪几项是正确的()

A. 脂溶性维生素包括维生素A、维生素C、维生素D和维生素E

B. 维生素B1的辅酶形式为硫胺素焦磷酸

C. 催化转氨作用的转氨酶所含的辅基是FMN与FAD

D. 维生素C又名抗坏血酸,是一种强的还原剂

(6)下列关于维生素与辅酶的描述中,哪几项是错误的()

A. 维生素A的活性形式是全反式视黄醛,它与暗视觉有关

B. 辅酶I是维生素PP的辅酶形式

C. FMN与FAD是氧化还原酶的辅基

D. 硫胺素焦磷酸是水解酶的辅酶

(7)转氨酶的辅酶含有下列哪种维生素?()

A.维生素B l B.维生素B2 C.维生素PP D.维生素B6 E.维生素B l2(8)四氢叶酸不是下列哪种基团或化合物的载体?()

A.—CHO B.CO2 C.

CH

D.—CH3 E.

—CH NH

解答:(1)A;(2)E;(3)B;(4)B;(5)B、D;(6)A、D;(7)D;(8)B。

核酸的结构和功能

一、选择题

1、热变性的DNA分子在适当条件下可以复性,条件之一是()

A、骤然冷却

B、缓慢冷却

C、浓缩

D、加入浓的无机盐

2、在适宜条件下,核酸分子两条链通过杂交作用可自行形成双螺旋,取决于()

A、DNA的Tm值

B、序列的重复程度

C、核酸链的长短

D、碱基序列的互补

3、核酸中核苷酸之间的连接方式是:()

A、2’,5’—磷酸二酯键

B、氢键

C、3’,5’—磷酸二酯键

D、糖苷键

4. 生物体内存在的游离核苷酸多为核糖的()位C与磷酸根相连。

A、1

B、2

C、3

D、4 E.5

5、下列关于DNA分子中的碱基组成的定量关系哪个是不正确的?()

A、C+A=G+T

B、C=G

C、A=T

D、C+G=A+T

6、下面关于Watson-Crick DNA双螺旋结构模型的叙述中哪一项是正确的?()

A、两条单链的走向是反平行的

B、碱基A和G配对

C、碱基之间共价结合

D、磷酸戊糖主链位于双螺旋内侧

7、具5’-pCpGpGpTpA-3’顺序的单链DNA能与下列哪种RNA杂交?()

A、5’-pGpCpCpA-3’

B、5’-pGpCpCpApU-3’

C、5’-pUpApCpCpG-3’

D、5’-pTpApCpCpG-3’

8、RNA和DNA彻底水解后的产物()

A、核糖相同,部分碱基不同

B、碱基相同,核糖不同

C、碱基不同,核糖不同

D、碱基不同,核糖相同

9、下列关于mRNA描述哪项是错误的?()

A、原核细胞的mRNA在翻译开始前需加“PolyA”尾巴。

B、真核细胞mRNA在 3’端有特殊的“尾巴”结构

C、真核细胞mRNA在5’端有特殊的“帽子”结构

10、tRNA的三级结构是()

A、三叶草叶形结构

B、倒L形结构

C、双螺旋结构

D、发夹结构

11、维系DNA双螺旋稳定的最主要的力是()

A、氢键

B、离子键

C、碱基堆积力 D范德华力

12.一段DNA片段,其中一链的碱基顺序为5ˊ-G-T-C-A-3ˊ,其互补链的碱基顺序应是下列的哪一条?

A. 5ˊ-T-G-A-C-3ˊ

B. 5ˊ-U-G-A-C-3ˊ

C. 5ˊ-C-A-G-T-3ˊ

D. 5ˊ-C-A-G-U-3ˊ

13、Tm是指( )的温度

A、双螺旋DNA达到完全变性时

B、双螺旋DNA开始变性时

C、双螺旋DNA结构失去1/2时

D、双螺旋结构失去1/4时

14、稀有核苷酸碱基主要见于( )

A、DNA

B、mRNA

C、tRNA

D、rRNA

15、双链DNA的解链温度的增加,提示其中含量高的是()

A、A和G

B、C和T

C、A和T

D、C和G

16、核酸变性后,可发生哪种效应?()

A、减色效应

B、增色效应

C、失去对紫外线的吸收能力

D、最大吸收峰波长发生转移

17、某双链DNA纯样品含15%的A,该样品中G的含量为()

A、35%

B、15%

C、30%

D、20%

二、是非题(在题后括号内打√或×)

1、杂交双链是指DNA双链分开后两股单链的重新结合。()

2、tRNA的二级结构是倒L型。()

3、DNA分子中的G和C的含量愈高,其熔点(Tm)值愈大。()

4、如果DNA一条链的碱基顺序是CTGGAC,则互补链的碱基序列为GACCTG。()

5、在tRNA分子中,除四种基本碱基(A、G、C、U)外,还含有稀有碱基。()

6、核酸探针是指带有标记的一段核酸单链。()

7、DNA是遗传物质,而RNA则不是。()

三、问答题:

1、某DNA样品含腺嘌呤15.1%(按摩尔碱基计),计算其余碱基的百分含量。

2、DNA和RNA的结构和功能在化学组成、分子结构、细胞内分布和生理功能上的主要区别是什么?

3、DNA双螺旋结构有些什么基本特点?

4、比较tRNA、rRNA和mRNA的结构和功能。

四、名词解释

DNA的变性和复性分子杂交增色效应 Tm

五、填空题

1.DNA双螺旋是由两条()平行排列链组成,碱基层叠于双螺旋的(),糖和磷酸处于螺旋的(),每圈螺旋包含()个核苷酸对,螺距()nm。

2. 核酸在()nm附近有强吸收,是由于碱基中存在共轭双键。

3. 核酸分子中核苷酸之间的连键为()

4. 嘌呤环上的第()位氮原子与戊糖的第()位碳原子相连形成()键,通过这种键相连而成的化合物叫()。

1.①电泳分离四种核苷酸时,通常将缓冲液调到什么pH?此时它们是向哪极移动?移动的快慢顺序如何? ②将四种核苷酸吸附于阴离子交换柱上时,应将溶液调到什么pH?③如果用逐渐降低pH的洗脱液对阴离子交换树脂上的四种核苷酸进行洗脱分离,其洗脱顺序如何?为什么?

解答:①电泳分离4种核苷酸时应取pH3.5 的缓冲液,在该pH时,这4种单核苷酸之间所带负电荷差异较大,它们都向正极移动,但移动的速度不同,依次为:UMP>GMP>AMP>CMP;②应取pH8.0,这样可使核苷酸带较多负电荷,利于吸附于阴离子交换树脂柱。虽然pH 11.4时核苷酸带有更多的负电荷,但pH过高对分离不利。③当不考虑树脂的非极性吸附时,根据核苷酸负电荷的多少来决定洗脱速度,则洗脱顺序为CMP>AMP> GMP > UMP,但实际上核苷酸和聚苯乙烯阴离子交换树脂之间存在着非极性吸附,嘌呤碱基的非极性吸附是嘧啶碱基的3倍。静电吸附与非极性吸附共同作用的结果使洗脱顺序为:CMP> AMP > UMP >GMP。

2.为什么DNA不易被碱水解,而RNA容易被碱水解?

解答:因为RNA的核糖上有2'-OH基,在碱作用下形成2',3'-环磷酸酯,继续水解产生2'-核苷酸和3'-核苷酸。DNA 的脱氧核糖上无2'-OH基,不能形成碱水解的中间产物,故对碱有一定抗性。

3.一个双螺旋DNA分子中有一条链的成分[A] = 0.30,[G] = 0.24,①请推测这一条链上的[T]和[C]的情况。

②互补链的[A],[G],[T]和[C]的情况。

解答:① [T] + [C] = 1–0.30–0.24 = 0.46;② [T] = 0.30,[C] = 0.24,[A] + [G] = 0.46。

4.对双链DNA而言,①若一条链中(A + G)/(T + C)= 0.7,则互补链中和整个DNA分子中(A+G)/(T+C)分别等于多少?②若一条链中(A + T)/(G + C)= 0.7,则互补链中和整个DNA分子中(A + T)/(G + C)分别等于多少?

解答:①设DNA的两条链分别为α和β则: Aα= Tβ,Tα= Aβ,Gα= Cβ,Cα= Gβ,因为:(Aα+ Gα)/(Tα+ Cα)= (Tβ+ Cβ)/(Aβ+ Gβ)= 0.7,所以互补链中(Aβ+ Gβ)/(Tβ+ Cβ)= 1/0.7 =1.43;在整个DNA分子中,因为A = T, G = C,所以,A + G = T + C,(A + G)/(T + C)= 1;②假设同(1),则Aα+ Tα= Tβ+ Aβ,Gα+ Cα= Cβ+ Gβ,所以,(Aα+ Tα)/(Gα+ Cα)=(Aβ+ Tβ)/(Gβ+ Cβ)= 0.7 ;在整个DNA分子中,(Aα+ Tα+ Aβ+ Tβ)/(Gα+Cα+ Gβ+Cβ)= 2(Aα+ Tα)/2(Gα+Cα)= 0.7

5.T7噬菌体DNA(双链B-DNA)的相对分子质量为2.5×107,计算DNA链的长度(设核苷酸对的平均相对分子质量为640)。

解答:0.34 ×(2.5×107/640)= 1.3 × 104nm = 13μm。

6.如果人体有1014个细胞,每个体细胞的DNA含量为6.4 × 109个碱基对。试计算人体DNA的总长度是多少?是太阳―地球之间距离(2.2 × 109 km)的多少倍?已知双链DNA每1000个核苷酸重1 ×10-18g,求人体DNA的总质量。

解答:每个体细胞的DNA的总长度为:6.4 × 109 × 0.34nm = 2.176 × 109 nm = 2.176m,人体内所有体细胞

的DNA的总长度为:2.176m×1014= 2.176×1011km,这个长度与太阳―地球之间距离(2.2×109km)相比为:2.176 × 1011/2.2 × 109 = 99倍,每个核苷酸重1 × 10-18g/1000 = 10-21g,所以,总DNA 6.4 × 1023 × 10-21 = 6.4 × 102 = 640g。

7.有一个X噬菌体突变体的DNA长度是15μm,而正常X噬菌体DNA的长度为17μm,计算突变体DNA中丢失掉多少碱基对?

解答:(17–15)× 103/0.34 = 5.88 × 103bp

8.概述超螺旋DNA的生物学意义。

解答:①超螺旋DNA比松弛型DNA更紧密,使DNA分子的体积更小,得以包装在细胞内;②超螺旋会影响双螺旋分子的解旋能力,从而影响到DNA与其他分子之间的相互作用;③超螺旋有利于DNA的转录、复制及表达调控。

9.为什么自然界的超螺旋DNA多为负超螺旋?

解答:环状DNA自身双螺旋的过度旋转或旋转不足都会导致超螺旋,这是因为超螺旋将使分子能够释放由于自身旋转带来的应力。双螺旋过度旋转导致正超螺旋,而旋转不足将导致负超螺旋。虽然两种超螺旋都能释放应力,但是负超螺旋时,如果发生DNA解链(即氢链断开,部分双螺旋分开)就能进一步释放应力,而DNA转录和复制需要解链。因此自然界环状DNA采取负超螺旋,这可以通过拓扑异构酶的操作实现。

10.真核生物基因组和原核生物基因组各有哪些特点?

解答:不同点: ①真核生物DNA含量高,碱基对总数可达10 11,且与组蛋白稳定结合形成染色体,具有多个复制起点。原核生物DNA含量低,不含组蛋白,称为类核体,只有一个复制起点。②真核生物有多个呈线形的染色体;原核生物只有一条环形染色体。③真核生物DNA中含有大量重复序列,原核生物细胞中无重复序列。④真核生物中为蛋白质编码的大多数基因都含有内含子(有断裂基因);原核生物中不含内含子。⑤真核生物的RNA是细胞核内合成的,它必须运输穿过核膜到细胞质才能翻译,这样严格的空间间隔在原核生物内是不存在的。⑥原核生物功能上密切相关的基因相互靠近,形成一个转录单位,称操纵子,真核生物不存在操纵子。⑦病毒基因组中普遍存在重叠基因,但近年发现这种情况在真核生物也不少见。相同点:都是由相同种类的核苷酸构成的的双螺旋结构,均是遗传信息的载体,均含有多个基因。

11.如何看待RNA功能的多样性?它的核心作用是什么?

解答:RNA的功能主要有: ①控制蛋白质合成;②作用于RNA转录后加工与修饰;③参与细胞功能的调节;

④生物催化与其他细胞持家功能;⑤遗传信息的加工;⑥可能是生物进化时比蛋白质和DNA更早出现的生物大分子。其核心作用是既可以作为信息分子又可以作为功能分子发挥作用。

12.什么是DNA变性?DNA变性后理化性质有何变化?

解答:DNA双链转化成单链的过程称变性。引起DNA变性的因素很多,如高温、超声波、强酸、强碱、有机溶剂和某些化学试剂(如尿素,酰胺)等都能引起变性。 DNA变性后的理化性质变化主要有:①天然DNA分子的双螺旋结构解链变成单链的无规则线团,生物学活性丧失;②天然的线型DNA分子直径与长度之比可达1∶10,其水溶液具有很大的黏度。变性后,发生了螺旋-线团转变,黏度显著降低;③在氯化铯溶液中进行密度梯度离心,变性后的DNA 浮力密度大大增加,故沉降系数S增加;④ DNA变性后,碱基的有序堆积被破坏,碱基被暴露出来,因此,紫外吸收值明显增加,产生所谓增色效应。⑤ DNA分子具旋光性,旋光方向为右旋。由于DNA分子的高度不对称性,因此旋光性很强,其[a] = 150。当DNA分子变性时,比旋光值就大大下降。

13.哪些因素影响T m值的大小?

解答:影响T m的因素主要有:① G-C对含量。G-C对含3个氢键,A-T对含2个氢键,故G-C对相对含量愈高,T m亦越高(图3-29)。在0.15mol/L NaCl,0.015mol/L柠檬酸钠溶液(1×SSC)中,经验公式为:(G+C)% =(T m- 69.3)× 2.44。②溶液的离子强度。离子强度较低的介质中,T m较低。在纯水中,DNA在室温下即可变性。分子生物学研究工作中需核酸变性时,常采用离子强度较低的溶液。③溶液的pH。高pH下,碱基广泛去质子而丧失形成氢键的有力,pH大于11.3时,DNA完全变性。pH低于5.0时,DNA易脱嘌呤,对单链DNA进行电泳时,常在凝胶中加入NaOH以维持变性关态。④变性剂。甲酰胺、尿素、甲醛等可破坏氢键,妨碍碱堆积,使T m下降。对单链DNA进行电泳时,常使用上述变性剂。

14.哪些因素影响DNA复性的速度?

解答:影响复性速度的因素主要有:①复性的温度,复性时单链随机碰撞,不能形成碱基配对或只形成局部碱基配对时,在较高的温度下两链重又分离,经过多次试探性碰撞才能形成正确的互补区。所以,核酸复性时温度不宜过低,T m-25℃是较合适的复性温度。②单链片段的浓度,单链片段浓度越高,随机碰撞的频率越高,复性速度越快。③单链片段的长度,单链片段越大,扩散速度越慢,链间错配的概率也越高。因面复性速度也越慢,即DNA的核苷酸对数越多,复性的速度越慢,若以C0为单链的初始浓度,t为复性的时间,复性达一半时的C0t值称C0t1/2,该数值越小,复性的速度越快。④单链片段的复杂度,在片段大小相似的情况下,片段内重复序列的重复次数越多,或者说复杂度越小,越容易形成互补区,复性的速度就越快。真核生物DNA的重复序列就是复生动力学的研究发现的,DNA的复杂度越小,复性速度越快。

15.概述分子杂交的概念和应用领域。

解答:在退火条件下,不同来源的DNA互补区形成双链,或DNA单链和RNA单链的互补区形成DNA-RNA杂合双链的过程称分子杂交。通常对天然或人工合成的DNA或RNA片段进行放射性同位素或荧光标记,做成探针,经杂交后,检测放射性同位素或荧光物质的位置,寻找与探针有互补关系的DNA或RNA。直接用探针与菌落或组织细胞中的核酸杂交,因未改变核酸所在的位置,称原位杂交技术。将核酸直接点在膜上,再与探针杂交称点杂交,使用狭缝点样器时,称狭缝印迹杂交。该技术主要用于分析基因拷贝数和转录水平的变化,亦可用于检测病原微生物和生物制品中的核酸污染状况。杂交技术较广泛的应用是将样品DNA切割成大小不等的片段,经凝胶电泳分离后,用杂交技术寻找与探针

互补的DNA片段。由于凝胶机械强度差,不适合于杂交过程中较高温度和较长时间的处理,Southern 提出一种方法,将电泳分离的DNA片段从凝胶转移到适当的膜(如硝酸纤维素膜或尼龙膜)上,在进行杂交操作,称Southern印迹法,或Southern杂交技术。随后,Alwine等提出将电泳分离后的变性RNA吸印到适当的膜上再进行分子杂交的技术,被戏称为 Northern印迹法,或Northern杂交。分子杂交广泛用于测定基因拷贝数、基因定位、确定生物的遗传进化关系等。Southern杂交和Northern杂交还可用于研究基因变异,基因重排,DNA多态性分析和疾病诊断。杂交技术和PCR 技术的结合,使检出含量极少的DNA成为可能。促进了杂交技术在分子生物学和医学领域的广泛应用。DNA芯片技术也是以核酸的分子杂交为基础的。

16.概述核酸序列测定的方法和应用领域。

解答:DNA的序列测定目前多采用Sanger提出的链终止法,和Gilbert提出的化学法。其中链终止法经不断改进,使用日益广泛。链终止法测序的技术基础主要有:①用凝胶电泳分离DNA单链片段时,小片段移动,大片段移动慢,用适当的方法可分离分子大小仅差一个核苷酸的DNA片段。②用合适的聚合酶可以在试管内合成单链DNA模板的互补链。反应体系中除单链模板外,还应包括合适的引物,4种脱氧核苷三磷酸和若干种适量的无机离子。如果在4个试管中分别进行合成反应,每个试管的反应体系能在一种核苷酸处随机中断链的合成,就可以得到4套分子大小不等的片段,如新合成的片段序列为-CCATCGTTGA-,在A处随机中断链的合成,可得到-CCA和-CCATCGTA两种片段,在G处中断合成可得到-CCATCG和-CCATCGTTG两种片段。在C和T处中断又可以得到相应的2套片段。用同位素或荧光物质标记这4套新合成的链,在凝胶中置于4个泳道中电泳,检测这4套片段的位置,即可直接读出核苷酸的序列。在特定碱基处中断新链合成最有效的办法,是在上述4个试管中按一定比例分别加入一种相应的2',3'-双脱氧核苷三磷酸(ddNTP),由于ddNTP的3'位无-OH,不可能形成磷酸二酯键,故合成自然中断。如上述在A处中断的试管内,既有dATP,又有少量的ddATP,新合成的-CCA链中的A如果是ddAMP,则链的合成中断,如果是dAMP,则链仍可延伸。因此,链中有几个A,就能得到几种大小不等的以A为末端的片段。如果用放射性同位素标记新合成的链,则4个试管中新合成的链在凝胶的4个泳道电泳后,经放射自显影可检测带子的位置,由带子的位置可以直接读出核苷酸的序列。采用T7测序酶时,一次可读出400多个核苷酸的序列。近年采用4种射波长不同的荧光物质分别标记4种不同的双脱氧核苷酸,终止反应后4管反应物可在同一泳道电泳,用激光扫描收集电泳信号,经计算机处理可将序列直接打印出来。采用毛细管电泳法测序时,这种技术一次可测定700个左右核苷酸的序列,一台仪器可以有几十根毛细管同时进行测序,且电泳时间大大缩短,自动测序技术的进步加快了核酸测序的步伐,现已完成了包括人类在内的几十个物种的基因组测序。

RNA序列测定最早采用的是类似蛋白质序列测定的片段重叠法,Holley用此法测定酵母丙氨酸tRNA序列耗时达数年之久。随后发展了与DNA测序类似的直读法,但仍不如DNA测序容易,因此,常将RNA反转录成互补DNA(cDNA),测定cDNA序列后推断RNA的序列,目前16S rRNA 1 542 b的全序列测定,23S rRNA 2 904 b的全序列测定,噬菌体MS2 RNA 3 569 b的全序列测定均已完成。

生物能学与生物氧化

一、选择题

1. 关于生物氧化的描述哪一项是错误的?

A.一系列酶参与催化

B.反应条件较温和

C.O2与反应物中的C、H直接化合

D.释放的能量部分储存在高能化合物中

2、下列化合物中除( )外都是呼吸链的组成成分。

A、CoQ

B、Cytb

C、CoA

D、NAD+

3. 线粒体中跨膜质子浓度梯度建立后是

A.线粒体内膜内侧的质子浓度高于外侧的质子浓度

B. 线粒体内膜外侧的质子浓度高于内侧的质子浓度

C. 线粒体外膜内侧的质子浓度高于外侧的质子浓度

D. 线粒体外膜外侧的质子浓度高于内侧的质子浓度

4、线粒体外NADH经α-磷酸甘油穿梭作用,进入线粒体内实现氧化磷酸化,其p/o值为()

A、0

B、1.5

C、2.5

D、3.5

二、是非题(在题后括号内打√或×)

1、细胞色素是指含有FAD辅基的电子传递蛋白。()

2.△G和△G0ˊ的意义相同。()

3、呼吸链中的递氢体本质上都是递电子体。()

4、胞液中的NADH通过苹果酸穿梭作用进入线粒体,其P/O比值约为1.5。()

5、物质在空气中燃烧和在体内的生物氧化的化学本质是完全相同的,但所经历的路途不同。()

6、ATP在高能化合物中占有特殊的地位,它起着共同的中间体的作用。()

三、问答题:

1、什么是生物氧化?有何特点?试比较体内氧化和体外氧化的异同。

2、写出NADH呼吸链并注明与ATP偶联的部位。

3、简述化学渗透学说的主要内容。

四、名词解释

生物氧化氧化磷酸化底物水平磷酸化磷氧比呼吸链

1.已知NADH+H+经呼吸链传递遇O2生成水的过程可以用下式表示:

NADH + H + + 1/2O 2

H 2O + NAD +

试计算反应的'E θ?、'G θ?。 解答:在呼吸链中各电子对标准氧化还原电位'E θ的不同,实质上也就是能级的不同。自由能的变化可以由反应物

与反应产物的氧化还原电位计算。氧化还原电位和自由能的关系可由以下公式计算:

''G nF E θθ?=-?

'G θ?代表反应的自由能,n 为电子转移数 ,F 为Farady 常数,值为96.49kJ/V, 'E θ?为电位差值。'G θ?以kJ/mol

计。

NADH+H + + 1/2O 2 → NAD + + H 2O

G 'θ=-2×96.49×[+0.82 -(-0.32)]

=-220 kJ/mol

2.在呼吸链传递电子的系列氧化还原反应中,请指出下列反应中哪些是电子供体,哪些是电子受体,哪些是氧化剂,哪些是还原剂(E-FMN 为NADH 脱氢酶复合物含铁硫蛋白,辅基为FMN )?

(1)NADH+H ++E-FMN NAD ++E-FMNH 2

(2)E-FMNH 2+2Fe 3+E-FMN+2Fe 2++2H +

(3) 2Fe 2++2H ++Q 2Fe 3++QH 2

解答:在氧化―还原反应中,如果反应物失去电子,则该物质称为还原剂;如果反应物得到电子, 则该反应物称为

3–磷酸,而另外的一个半电池B 含有1mol/L NAD +和1mol/L NADH 。回答下列问题:

(1)哪个半电池中发生的是氧化反应?

(2)在半电池B 中,哪种物质的浓度逐渐减少?

(3)电子流动的方向如何?

(4)总反应(半电池A+半电池B )的ΔE 是多少?

解答:氧化还原电位ΔE 'θ的数值愈低,即供电子的倾向愈大, 本身易被氧化成为还原剂, 另一种物质则作为氧化剂易得到电子被还原。根据该理论判断:

(1)半电池A 中发生的是氧化反应;

(2) 当甘油醛–3–磷酸被氧化后NAD +减少;

(3) 电子由半电池A 流向半电池B ;

(4) 总反应的ΔE 'θ是+0.23V 。

4.鱼藤酮是一种的极强的杀虫剂,它可以阻断电子从NADH 脱氢酶上的FMN 向CoQ 的传递。

(1)为什么昆虫吃了鱼藤酮会死去?

(2)鱼藤酮对人和动物是否有潜在的威胁?

(3)鱼藤酮存在时,理论上1mol 琥珀酰CoA 将净生成多少ATP?

解答:电子由NADH 或FADH 2经电子传递呼吸链传递给氧,最终形成水的过程中伴有ADP 磷酸化为ATP ,这一过程

称电子传递体系磷酸化。体内95%的ATP 是经电子传递体系磷酸化途径产生的。

(1) 鱼藤酮阻断了电子从NADH 脱氢酶上的FMN 向CoQ 的传递,还原辅酶不能再氧化, 氧化放能被破坏,昆虫将不能从食物中获得足够的维持生命活动需要的ATP 。

(2)所有需氧生物电子传递系统十分相似,都包含有FMN 和CoQ 这种共同的环节,因此鱼藤酮对人体和所有的动物都有潜在的毒性。

(3) 当鱼藤酮存在时, NADH 呼吸链的电子传递中断,但不影响FADH 2呼吸链和底物水平磷酸化的进行,理论上1mol

琥珀酰辅酶A 还将生成5molATP 。

5.2, 4―二硝基苯酚(DNP)是一种对人体毒性很大的物质。它会显著地加速代谢速率,使体温上升、出汗过多,严重时可导致虚脱和死亡。20世纪40年代曾试图用DNP 作为减肥药物。

(1)为什么DNP 的消耗会使体温上升,出汗过多?

(2)DNP 作为减肥药物的设想为何不能实现?

解答:(1)因DNP 是解偶联剂,电子传递释放的自由能不能以ATP 的形式捕获而是以热的形式散失,从而使体温升高,大量出汗。

(2)因DNP 可促进细胞代谢速率而增加能量的消耗起到减轻体重的作用,但是DNP 有明显的副作用,使其不能作为减肥药物。

6.某女教师24h 需从膳食中获得能量8?360kJ(2?000kcal),其中糖类供能占60%,假如食物转化为ATP 的效率是50%,则膳食糖类可转化为多少摩尔ATP ?

解答:略。

7.标准条件下,下述反应是否能按箭头反应方向进行?(假定每个反应都有各自的酶催化)

(1) FADH 2 + NAD + FAD + NADH + H +

(2) 琥珀酸 + FAD延胡索酸 + FADH2

(3) β-羟丁酸 + NAD+乙酰乙酸 + NADH + H+

解答:(3)可按反应方向进行。

FAD+2H++2e-→FADH2-0.18

延胡索酸+2H++2e-→琥珀酸-0.031

乙酰乙酸+2H++2e-→β-羟丁酸-0.346

NAD++2H++2e-→NADH -0.32

(1)FADH2 + NAD+FAD + NADH + H+

= -0.32-(-0.18)= -0.14 反应不能进行。

(2)琥珀酸 + FAD延胡索酸 + FADH2

= -0.18-(-0.031)= -0.15 反应不能进行。

(3)β-羟丁酸 + NAD+乙酰乙酸 + NADH + H+

= -0.32-(-0.346)= 0.026 反应能进行。

8.已知共轭氧化还原对NAD+/NADH 和丙酮酸/乳酸的E0'分别为 -0.32V 和-0.19V,试问:

(1) 哪个共轭氧化还原对失去电子的能力大?

(2) 哪个共轭氧化还原对是更强的氧化剂?

(3) 如果各反应物的浓度都为 lmol/L, 在 pH =7.0和25℃时, 下面反应的'Gθ是多少?

丙酮酸 + NADH + H+乳酸 +NAD+

解答:

(1) 氧化还原电位E0的数值愈低,即供电子的倾向愈大,愈易成为还原剂,所以NAD+/NADH氧化还原对失去电子的能力强;

(2)丙酮酸/乳酸氧化还原对的氧化还原电位E0的数值较高,得到电子的能力较强,是更强的氧化剂;

(3) 根据公式G'θ=-nFΔE'θ计算,G'θ=-26 kJ/mol。

糖类代谢

一、选择题

1、在厌氧条件下,下列哪一种化合物会在哺乳动物肌肉组织中积累?()

A、丙酮酸

B、乙醇

C、乳酸

D、CO2

2、磷酸戊糖途径的真正意义在于产生( )的同时产生许多中间物如核糖等。

A、NADPH+H+

B、NAD+

C、ADP

D、CoASH

3、磷酸戊糖途径中需要的酶有()

A、异柠檬酸脱氢酶

B、6-磷酸果糖激酶

C、6-磷酸葡萄糖脱氢酶

D、转氨酶

4、下面哪种酶既在糖酵解又在葡萄糖异生作用中起作用?()

A、丙酮酸激酶

B、3-磷酸甘油醛脱氢酶

C、1,6-二磷酸果糖激酶

D、已糖激酶

5、生物体内ATP最主要的来源是()

A、糖酵解

B、TCA循环

C、磷酸戊糖途径

D、氧化磷酸化作用

6、在TCA循环中,下列哪一个阶段发生了底物水平磷酸化?()

A、柠檬酸→α-酮戊二酸

B、α-酮戊二酸→琥珀酸

C、琥珀酸→延胡索酸

D、延胡索酸→苹果酸

7、丙酮酸脱氢酶系需要下列哪些因子作为辅酶?()

A、NAD+

B、NADP+

C、FMN

D、CoA

8、下列化合物中哪一种是琥珀酸脱氢酶的辅酶?()

A、生物素

B、FAD

C、NADP+

D、NAD+

9、在三羧酸循环中,由α-酮戊二酸脱氢酶系所催化的反应需要()

A、NAD+

B、NADP+

C、CoASH

D、ATP

10、草酰乙酸经转氨酶催化可转变成为()

A、苯丙氨酸

B、天门冬氨酸

C、谷氨酸

D、丙氨酸

11、糖酵解是在细胞的什么部位进行的。()

A、线粒体基质

B、胞液中

C、内质网膜上

D、细胞核内

12、糖异生途径中哪一种酶代替糖酵解的己糖激酶?()

A、丙酮酸羧化酶

B、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶

C、葡萄糖-6-磷酸酯酶

D、磷酸化酶

13、糖原分解过程中磷酸化酶催化磷酸解的键是()

A、α-1,6-糖苷键

B、β-1,6-糖苷键

C、α-1,4-糖苷键

D、β-1,4-糖苷键

14、丙酮酸脱氢酶复合体中最终接受底物脱下的2H 的辅助因子是( )

A 、FAD

B 、CoA

C 、NAD+

D 、TPP

15、有关葡萄糖酵解的描述,下列哪项错误

A.1分子葡萄糖净生成2分子ATP

B.ATP 的生成部位在胞浆

C.ATP 是通过底物水平磷酸化生成的

D.ATP 是通过H 在呼吸链传递生成的

E.ATP 的生成不耗氧

二、是非题(在题后括号内打√或×)

1、每分子葡萄糖经三羧酸循环产生的ATP 分子数比糖酵解时产生的ATP 多一倍。( )

2、哺乳动物无氧下不能存活,因为葡萄糖酵解不能合成ATP 。( )

3、6—磷酸葡萄糖转变为1,6-二磷酸果糖,需要磷酸己糖异构酶及磷酸果糖激酶催化。( )

4、葡萄糖是生命活动的主要能源之一,酵解途径和三羧酸循环都是在线粒体内进行的。( )

5、糖酵解反应有氧无氧均能进行。( )

6、在缺氧的情况下,丙酮酸还原成乳酸的意义是使NAD +再生。( )

7、三羧酸循环被认为是需氧途径,因为还原型的辅助因子通过电子传递链而被氧化,以使循环所需的载氢体再生。( )

8、动物体内合成糖原时需要ADPG 提供葡萄糖基,植物体内合成淀粉时需要UDPG 提供葡萄糖基。( )

三、问答题:

1、写出三羧酸循环的四步脱氢反应及一步底物水平磷酸化反应,说明三羧酸循环的生理意义。

2、磷酸戊糖途径有何特点?其生物学意义何在?

3、计算在有氧条件下,1摩尔葡萄糖在生物体内氧化成CO 2和H 2O ,可净产生多少摩尔的ATP ?(写出计算步骤)

4、试述糖异生与糖酵解代谢途径有哪些差异。

5. 糖酵解作用的场所在哪里?写出从葡萄糖到丙酮酸过程的三个不可逆反应的反应式

四、名词解释

糖酵解 三羧酸循环 磷酸戊糖途径 糖异生作用

五、填空题

1.丙酮酸脱氢酶系中,包括( )、( )、( )三种酶和( )、( )、( )等六种辅助因子。

2. 酵解过程中有三个不可逆反应,催化这三个反应的酶分别是( )、( )、( )。

3. 磷酸化酶是糖分解代谢一个关键酶,有具活性的磷酸化酶( )和无活性的磷酸化酶( )2种形式,它们的转化由磷酸化酶激酶调节。

1.书写α-D-吡喃葡萄糖,L- (-)葡萄糖,β-D- (+)吡喃葡萄糖的结构式,并说明D 、 L ;+、-;α、β各符号代表的意义。

解答:书写单糖的结构常用D 、L ;d 或(+)、l 或(-);α、β表示。D-、L-是人为规定的单糖的构型。是以D-、L-甘油醛为参照物,以距醛基最远的不对称碳原子为准, 羟基在左面的为L 构型, 羟基在右的为D 构型。单糖由于具有不对称碳原子,可使平面偏振光的偏振面发生一定角度的旋转,这种性质称为旋光性。其旋转角度称为旋光度,偏振面向左旋转称为左旋,向右则称为右旋。d 或(+)表示单糖的右旋光性,l 或(-)表示单糖的左旋光性。

2.写出下列糖的结构式:α-D-葡萄糖-1-磷酸,2-脱氧-β-D-呋喃核糖,α-D-呋喃果糖,D-甘油醛-3-磷酸,蔗糖,葡萄糖醛酸。

解答:略。

3.已知某双糖能使本尼地(Benedict)试剂中的Cu 2+

氧化成Cu 2O 的砖红色沉淀,用β-葡糖糖苷酶可将其水解为两分子β-D-吡喃葡糖糖,将此双糖甲基化后再水解将得到2,3,4,6-四氧甲基-D-吡喃葡糖糖和1,2,3,6-四氧甲基-D-吡喃葡糖糖,试写出此双糖的名称和结构式。

解答:蔗糖双糖能使本尼地(Benedict)试剂中的Cu 2+氧化成Cu 2O 的砖红色沉淀,说明该双糖具还原性,含有半缩醛

羟基。用β―葡糖苷酶可将其水解为两分子β-D-吡喃葡糖, 说明该双糖是由β-糖苷键构成的。将此双糖甲基化后再水解将得到2,3,4,6-四氧甲基-D-吡喃葡糖糖和1,2,3,6-四氧甲基-D-吡喃葡糖, 糖基上只有自由羟基才能被甲基化,说明β-葡糖(1→4)葡糖构成的为纤维二糖。

4.根据下列单糖和单糖衍生物的结构:

CH 2OH

C C C OH OH H

H H O C

HO

CH 2OH C C C OH OH OH H H H HO CHO CH 2OH H C C C OH H H HO CHO CH 2OH

H NHCOCH 3HO H

C C C OH H H HO CHO CH 2OH HO H H

OH (A) (B) (C) (D)

(1)写出其构型(D 或L)和名称;(2)指出它们能否还原本尼地试剂;(3) 指出哪些能发生成苷反应。

解答:(1) 构型是以D-,L-甘油醛为参照物,以距醛基最远的不对称碳原子为准, 羟基在左面的为L 构型, 羟基在

右的为D 构型。A 、B 、C 为D 构型,D 为L 构型。

(2) B 、C 、D 均有醛基具还原性,可还原本尼地试剂。A 为酮糖,无还原性。

(3) 单糖的半缩醛上羟基与非糖物质(醇、酚等)的羟基形成的缩醛结构称为糖苷, B,C,D 均能发生成苷反应。

5.透明质酸是细胞基质的主要成分,是一种黏性的多糖,分子量可达100?000,由两单糖衍生物的重复单位构成,请指出该重复单位中两组分的结构名称和糖苷键的结构类型。

解答:透明质酸的两个重复单位是由β―D ―葡萄糖醛酸和N -乙酰氨基葡萄糖通过β-1,3糖苷键连接而成。

6.纤维素和淀粉都是由1→4糖苷键连接的D ―葡萄糖聚合物,相对分子质量也相当,但它们在物理性质上有很大的不同,请问是什么结构特点造成它们在物理性质上的如此差别? 解释它们各自性质的生物学优点。

解答:淀粉是葡萄糖聚合物,既有α→1,4 糖苷键,也有α→1,6糖苷键,为多分支结构。直链淀粉分子的空间构象是卷曲成螺旋形的,每一回转为6个葡萄糖基,淀粉在水溶液中混悬时就形成这种螺旋圈。支链淀粉分子中除有α-(1,4)糖苷键的糖链外,还有α-(1,6)糖苷键连接的分支处,每一分支平均约含20~30个葡萄糖基,各分支也都是卷曲成螺旋。螺旋构象是碘显色反应的必要条件。碘分子进入淀粉螺旋圈内,糖游离羟基成为电子供体,碘分子成为电子受体,形成淀粉碘络合物,呈现颜色。其颜色与糖链的长度有关。当链长小于6个葡萄糖基时,不能形成一个螺旋圈,因而不能呈色。当平均长度为20个葡萄糖基时呈红色,红糊精、无色糊精也因而得名。大于60个葡萄糖基的直链淀粉呈蓝色。支链淀粉相对分子质量虽大,但分支单位的长度只有 20~30个葡萄糖基,故与碘反应呈紫红色。纤维素虽然也是由D-吡喃葡萄糖基构成,但它是以β-(1,4)糖苷键连接的一种没有分支的线性分子,它不卷曲成螺旋。纤维素分子的链与链间,能以众多氢键像麻绳样拧在一起,构成坚硬的不溶于水的纤维状高分子(也称纤维素微晶束),构成植物的细胞壁。人和哺乳动物体内没有纤维素酶(cellulase),因此不能将纤维素水解成葡萄糖。虽然纤维素不能作为人类的营养物,但人类食品中必须含纤维素。因为它可以促进胃肠蠕动、促进消化和排便。

7.说明下列糖所含单糖的种类、糖苷键的类型及有无还原性?

(1)纤维二糖 (2)麦芽糖

(3)龙胆二糖 (4)海藻糖

(5)蔗糖 (6)乳糖

解答:(1)纤维二糖含葡萄糖,β→1,4 糖苷键,有还原性。

(2)麦芽糖含葡萄糖,α→1,4 糖苷键,有还原性。

(3)龙 胆二糖含葡萄糖,β→1,6 糖苷键,有还原性。

(4)海藻糖含葡萄糖,α→1,1 糖苷键, 无还原性。

(5)蔗糖含葡萄糖和果糖,α→1,2糖苷键,无还原性。

(6)乳糖含葡萄糖和半乳糖,α→1,4糖苷键,有还原性。

8.人的红细胞质膜上结合着一个寡糖链,对细胞的识别起重要作用。被称为抗原决定基团。根据不同的抗原组合,人的血型主要分为A 型、B 型、AB 型和O 型4类。不同血型的血液互相混合将发生凝血,危及生命。

1,41,2Ac Glc Gal Fuc 1,3N βαα------红细胞

已知4种血型的差异仅在X 位组成成分的不同。请指出不同血型(A 型、B 型、AB 型、O 型)X 位的糖基名称。

解答:A 型X 位是N -乙酰氨基-α-D-半乳糖;

B 型X 位是α-D-半乳糖;

AB 型X 位蒹有A 型和B 型的糖;

O 型X 位是空的。

9.请写出下列结构式:

(1) α―L ―岩藻糖 (2)α―D ―半乳糖

(3) N ―乙酰氨基―α―D ―葡萄糖 (4) N ―乙酰氨基―α―D ―半乳糖胺

解答:略。

10.随着分子生物学的飞速发展,生命的奥秘正在逐渐被揭示。大量的研究已表明,各种错综复杂的生命现象的产生和疾病的形成过程均与糖蛋白的糖链有关。请阅读相关资料,列举你感兴趣的糖的生物学功能。

1.假设细胞匀浆中存在代谢所需要的酶和辅酶等必需条件,若葡萄糖的C-1处用14C 标记,那么在下列代谢产物中能否找到14C 标记。

(1)CO 2;(2)乳酸;(3)丙氨酸。

解答:

(1)能找到14C 标记的CO 2 葡萄糖→→丙酮酸(*C 1) →氧化脱羧生成标记的CO 2。

(2)能找到14C 标记的乳酸 丙酮酸(*C 1)加NADH+H +还原成乳酸。

(3)能找到14C 标记的丙氨酸 丙酮酸(*C 1) 加谷氨酸在谷丙转氨酶作用下生成14C 标记的丙氨酸。

X

2.某糖原分子生成 n 个葡糖-1-磷酸,该糖原可能有多少个分支及多少个α-(1—6)糖苷键(*设:糖原与磷酸化酶一次性作用生成)?如果从糖原开始计算,lmol 葡萄糖彻底氧化为CO 2和H 2O ,将净生成多少mol ATP?

解答:经磷酸化酶作用于糖原的非还原末端产生n 个葡萄糖-1-磷酸, 则该糖原可能有n +1个分支及n +1个α-(1—6)糖苷键。如果从糖原开始计算,lmol 葡萄糖彻底氧化为CO 2和 H 2O, 将净生成33molATP 。

3.试说明葡萄糖至丙酮酸的代谢途径,在有氧与无氧条件下有何主要区别?

解答:(1) 葡萄糖至丙酮酸阶段,只有甘油醛-3-磷酸脱氢产生NADH+H + 。 NADH+H +代谢去路不同, 在无氧条件下去还原丙酮酸; 在有氧条件下,进入呼吸链。

(2) 生成ATP 的数量不同,净生成2mol ATP; 有氧条件下净生成7mol ATP 。

葡萄糖至丙酮酸阶段,在无氧条件下,经底物磷酸化可生成4mol ATP (甘油酸-1,3-二磷酸生成甘油酸-3-磷酸,甘油酸-2-磷酸经烯醇丙酮酸磷酸生成丙酮酸),葡萄糖至葡糖-6-磷酸,果糖-6-磷酸至果糖1,6--二磷酸分别消耗了1mol ATP, 在无氧条件下净生成2mol ATP 。在有氧条件下,甘油醛-3-磷酸脱氢产生NADH+H +进入呼吸链将生成2×2.5mol ATP ,所以净生成7mol ATP 。

4.O 2没有直接参与三羧酸循环,但没有O 2的存在,三羧酸循环就不能进行,为什么?丙二酸对三羧酸循环有何作用?

解答:三羧酸循环所产生的3个NADH+H +和1个FADH 2需进入呼吸链,将H +和电子传递给O 2生成H 2O 。没有O 2将造

成NADH+H +和FADH 2的积累,而影响三羧酸循环的进行。丙二酸是琥珀酸脱氢酶的竟争性抑制剂,加入丙二酸会使三羧

酸循环受阻。

5.患脚气病病人丙酮酸与α–酮戊二酸含量比正常人高(尤其是吃富含葡萄糖的食物后),请说明其理由。 解答:因为催化丙酮酸与α–酮戊二酸氧化脱羧的酶系需要TPP 作酶的辅因子, TPP 是VB 1的衍生物,患脚气病病

人缺VB 1, 丙酮酸与α–酮戊二酸氧化受阻, 因而含量比正常人高。

6.油料作物种子萌发时,脂肪减少糖増加,利用生化机制解释该现象,写出所经历的主要生化反应历程。

解答:油料作物种子萠发时,脂肪减少,糖増加,表明脂肪转化成了糖。转化途径是:脂肪酸氧化分解成乙酰辅酶A,乙酰辅酶A 经乙醛酸循环中的异柠檬酸裂解酶与苹果酸合成酶催化, 生成草酰乙酸,再经糖异生转化为糖。

7.激烈运动后人们会感到肌肉酸痛,几天后酸痛感会消失.利用生化机制解释该现象。

解答:激烈运动时, 肌肉组织中氧气供应不足, 酵解作用加强, 生成大量的乳酸, 会感到肌肉酸痛,经过代谢, 乳酸可转变成葡萄糖等其他物质,或彻底氧化为CO 2和 H 2O, 因乳酸含量减少酸痛感会消失。

8.写出UDPG 的结构式。以葡萄糖为原料合成糖原时,每增加一个糖残基将消耗多少ATP?

解答:以葡萄糖为原料合成糖原时 , 每增加一个糖残基将消耗2molATP 。过程如下:

ATP

G 6P ADP +--+葡萄糖(激酶催化), G 6P G 1P ----(己糖磷酸异构酶催化),

2G 1P UTP UDPG PPi PPi H O 2Pi

--+++??→(UDPG 焦磷酸化酶催化),

再在糖原合成酶催化下,UDPG 将葡萄糖残基加到糖原引物非还原端形成α-1,4-糖苷键。

9.在一个具有全部细胞功能的哺乳动物细胞匀浆中分别加入1mol 下列不同的底物,每种底物完全被氧化为CO 2和H 2O 时,将产生多少摩尔?ATP 分子?

(1) 丙酮酸 (2)烯醇丙酮酸磷酸 (3) 乳酸 (4) 果糖-l ,6-二磷酸

(5)二羟丙酮磷酸 (6)草酰琥珀酸

解答:(1) 丙酮酸被氧化为CO 2和H 2O 时,将产生12.5mol ATP ;

(2)磷酸烯醇式丙酮酸被氧化为CO 2和H 2O 时,将产生13.5mol ATP ;

(3) 乳酸被氧化为CO 2和H 2O 时,将产生15mol ATP ;

(4) 果糖1,6--二磷酸被氧化为CO 2和H 2O 时,将产生34mol ATP ;

(5) 二羟丙酮磷酸被氧化为CO 2和H 2O 时,将产生17mol ATP ;

(6)草酰琥珀酸被氧化为CO 2和H 2O 时,将产生20mol ATP 。

脂类代谢

一、选择题

1、线粒体基质中脂酰CoA 脱氢酶的辅酶是:( )

A 、FAD

B 、NADP +

C 、NA

D + D 、GSSG

2、在脂肪酸的合成中,每次碳链的延长都需要什么直接参加?( )

A 、乙酰CoA

B 、草酰乙酸

C 、丙二酸单酰CoA

D 、甲硫氨酸

3、合成脂肪酸所需的氢由下列哪一种递氢体提供?( )

A 、NADP +

B 、NADPH+H +

C 、FADH 2

D 、NADH+H +

4、脂肪酸活化后,β-氧化反复进行,不需要下列哪一种酶参与?( )

A 、脂酰CoA 脱氢酶

B 、β-羟脂酰CoA 脱氢酶

C 、烯脂酰CoA 水合酶

D 、硫激酶

5、软脂酸的合成及其氧化的区别为( )

(1)细胞部位不同 (2)酰基载体不同 (3)加上及去掉2C?单位的化学方式不同 (4)?β-酮脂酰转变为β-羟酯酰反应所需脱氢辅酶不同 (5)β-羟酯酰CoA 的立体构型不同

A 、(4)及(5)

B 、(1)及(2)

C 、(1)(2)(4)

D 、全部

6、在脂肪酸合成中,将乙酰CoA?从线粒体内转移到细胞质中的化合物是( )

A 、乙酰CoA

B 、草酰乙酸

C 、柠檬酸

D 、琥珀酸

7、β-氧化的酶促反应顺序为:( )

A 、脱氢、再脱氢、加水、硫解

B 、脱氢、加水、再脱氢、硫解

C 、脱氢、脱水、再脱氢、硫解

D 、加水、脱氢、硫解、再脱氢

8、胞浆中合成脂肪酸的限速酶是( )

A 、β-酮酯酰CoA 合成酶

B 、水化酶

C 、酯酰转移酶

D 、乙酰CoA 羧化酶

9、脂肪大量动员肝内生成的乙酰CoA 主要转变为:( )

A 、葡萄糖

B 、酮体

C 、胆固醇

D 、草酰乙酸

10、乙酰CoA 羧化酶的变构抑制剂是:( )

A 、柠檬酸

B 、ATP

C 、长链脂肪酸

D 、CoA

11、脂肪酸合成需要的NADPH+H +主要来源于( )

A 、TCA

B 、EMP

C 、磷酸戊糖途径

D 、以上都不是

12、卵磷脂中含有的含氮化合物是:( )

A 、磷酸吡哆醛

B 、胆胺

C 、胆碱

D 、谷氨酰胺

二、是非题(在题后括号内打√或×)

1、脂肪酸氧化降解主要始于分子的羧基端。( )

2、脂肪酸的从头合成需要NADPH+H +作为还原反应的供氢体。( )

3、脂肪酸彻底氧化产物为乙酰CoA 。( )

4、CoA 和ACP 都是酰基的载体。( )

5、脂肪酸合成酶催化的反应是脂肪酸-氧化反应的逆反应。( )

三、问答题:

1、以软脂酸为例,比较说明脂肪酸β-氧化与脂肪酸生物合成的异同。

2、写出1摩尔软脂酸在体内氧化分解成CO 2和H 2O 的反应历程,并计算产生的ATP 摩尔数。

四、填空题

酮体是体内正常代谢产物。它在( )生成,在( )组织分解。酮体主要包括( )、( )和( )。

五、名词解释及问答

脂肪酸β-氧化

简述生物膜的组成和功能

1.简述脂质的结构特点和生物学作用。

解答:(1)脂质的结构特点:脂质是生物体内一大类不溶于水而易溶于非极性有机溶剂的有机化合物,大多数脂质的化学本质是脂肪酸和醇形成的酯及其衍生物。脂肪酸多为4碳以上的长链一元羧酸,醇成分包括甘油、鞘氨醇、高级一元醇和固醇。脂质的元素组成主要为碳、氢、氧,此外还有氮、磷、硫等。

(2)脂质的生物学作用:脂质具有许多重要的生物功能。脂肪是生物体贮存能量的主要形式,脂肪酸是生物体的重要代谢燃料,生物体表面的脂质有防止机械损伤和防止热量散发的作用。磷脂、糖脂、固醇等是构成生物膜的重要物质,它们作为细胞表面的组成成分与细胞的识别、物种的特异性以及组织免疫性等有密切的关系。有些脂质(如萜类化合物和固醇等)还具有重要生物活性,具有维生素、激素等生物功能。脂质在生物体中还常以共价键或通过次级键与其他生物分子结合形成各种复合物,如糖脂、脂蛋白等重要的生物大分子物质。

2.概述脂肪酸的结构和性质。

解答:(1)脂肪酸的结构:脂肪酸分子为一条长的烃链(“尾”)和一个末端羧基(“头”)组成的羧酸。烃链以线性为主,分枝或环状的为数甚少。根据烃链是否饱和,可将脂肪酸分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。

(2)脂肪酸的性质:

①脂肪酸的物理性质取决于脂肪酸烃链的长度和不饱和程度。烃链越长,非极性越强,溶解度也就越低。

②脂肪酸的熔点也受脂肪酸烃链的长度和不饱和程度的影响。

③脂肪酸中的双键极易被强氧化剂,如H 2O 2、超氧阴离子自由基(2O

_˙)、羟自由基(·OH )等所氧化,因此含不

饱和脂肪酸丰富的生物膜容易发生脂质过氧化作用,从而继发引起膜蛋白氧化,严重影响膜的结构和功能。

④脂肪酸盐属于极性脂质,具有亲水基(电离的羧基)和疏水基(长的烃链),是典型的两亲性化合物,属于离子型去污剂。

⑤必需脂肪酸中的亚油酸和亚麻酸可直接从植物食物中获得,花生四烯酸则可由亚油酸在体内转变而来。它们是前列腺素、血栓噁烷和白三烯等生物活性物质的前体。

3.概述磷脂、糖脂和固醇类的结构、性质和生物学作用

解答:

Ⅰ. 磷脂包括甘油磷脂和鞘磷脂两类,它们主要参与细胞膜系统的组成,少量存在于其他部位。

(1)甘油磷脂的结构:甘油磷脂是由sn-甘油-3-磷酸衍生而来,分子中甘油的两个醇羟基与脂肪酸成酯,第三个醇羟基与磷酸成酯或磷酸再与其他含羟基的物质(如胆碱、乙醇胺、丝氨酸等醇类衍生物)结合成酯。

(2)甘油磷脂的理化性质:

①物理性质:甘油磷脂脂双分子层结构在水中处于热力学的稳定状态,构成生物膜的结构基本特征之一

②化学性质:a. 水解作用:在弱碱溶液中,甘油磷脂水解产生脂肪酸的金属盐。如果用强碱水解,甘油磷脂水解生成脂肪酸盐、醇(X―OH)和磷酸甘油。b. 氧化作用:与三酰甘油相似,甘油磷脂中所含的不饱和脂肪酸在空气中能被氧化生成过氧化物,最终形成黑色过氧化物的聚合物。c. 酶解作用:甘油磷脂可被各种磷脂酶(PLA)专一水解。

(3)鞘磷脂即鞘氨醇磷脂,在高等动物的脑髓鞘和红细胞膜中特别丰富,也存在于许多植物种子中。鞘磷脂由鞘氨醇、脂肪酸和磷脂酰胆碱(少数磷脂酰乙醇胺)组成。

Ⅱ. 糖脂是指糖基通过其半缩醛羟基以糖苷键与脂质连接的化合物。糖脂可分为鞘糖脂、甘油糖脂以及由固醇衍生的糖脂,其中鞘糖脂和甘油糖脂是膜脂的主要成分。

(1)鞘糖脂是神经酰胺的1位羟基被糖基化形成的糖苷化合物。依据糖基是否含有唾液酸或硫酸基成分,鞘糖脂又可分为中性鞘糖脂和酸性鞘糖脂。

①中性鞘糖脂:又称脑苷脂,是由神经酰胺的C1上的羟基与一单糖分子(半乳糖、葡萄糖等)以糖苷键结合而成,不含唾液酸成分。中性鞘糖脂一般为白色粉状物,不溶于水、乙醚,溶于热乙醇、热丙酮、吡啶及苯等,性质稳定,不被皂化。它们不仅是血型抗原,而且与组织和器官的特异性,细胞之间的识别有关。

②酸性鞘糖脂:糖基部分含有唾液酸或硫酸基的鞘糖脂称为酸性鞘糖脂。糖基部分含有唾液酸的鞘糖脂常称神经节苷脂,是最复杂的一类甘油鞘脂,由神经酰胺与结构复杂的寡糖结合而成,是大脑灰质细胞膜的组分之一,也存在于脾、肾及其他器官中。

(2)甘油糖脂是糖基二酰甘油,它是二酰甘油分子sn-3位上的羟基与糖基以糖苷键连接而成。甘油糖脂主要存在于植物和微生物中。植物的叶绿体和微生物的质膜含有大量的甘油糖脂。它可能在神经髓鞘形成中起作用。

Ⅲ. 固醇类也称甾类,所有固醇类化合物都是以环戊烷多氢菲为核心结构,因羟基的构型不同,可有α及β两型。

胆固醇(也称胆甾醇)是一种重要的甾醇类物质,一种环戊烷多氢菲的衍生物。是动物组织中含量最丰富的固醇类化合物,有游离型和酯型两种形式。存在于一切动物细胞中,以脑、神经组织及肾上腺中含量特别丰富,其次为肝、肾、脾和皮肤及脂肪组织。

4.生物膜由哪些脂质化合物组成的?各有何理化性质?

解答:组成生物膜的脂质主要包括磷脂、固醇及糖脂。

(1)磷脂:

①甘油磷脂,是生物膜的主要成分。是由sn-甘油-3-磷酸分子中甘油的两个醇羟基与脂肪酸成酯,第三个醇羟基与磷酸成酯或磷酸再与其他含羟基的物质(如胆碱、乙醇胺、丝氨酸等醇类衍生物)结合成酯。

物理性质:纯的甘油磷脂是白色蜡状固体,大多溶于含少量水的非极性溶剂中。用氯仿—甲醇混合溶剂很容易将甘油磷脂从组织中提取出来。这类化合物又称为两性脂质或称极性脂质,具有极性头和非极性尾两个部分。

化学性质:a.?水解作用:在弱碱溶液中,甘油磷脂水解产生脂肪酸的金属盐。强碱水解,生成脂肪酸盐、醇(X―OH)和磷酸甘油。b.?氧化作用:甘油磷脂中所含的不饱和脂肪酸在空气中能被氧化生成过氧化物,最终形成黑色过氧化物的聚合物。c.?酶解作用:甘油磷脂可被各种磷脂酶(PLA)专一水解。

②鞘磷脂(SM):鞘磷脂由鞘氨醇、脂肪酸和磷脂酰胆碱(少数为磷脂酰乙醇胺)组成。鞘磷脂为白色晶体,性质稳定,不溶于丙酮和乙醚,而溶于热乙醇中,具两性解离性质。

(2)固醇:高等植物的固醇主要为谷甾醇和豆甾醇。动物细胞膜的固醇最多的是胆固醇。胆固醇分子的一端有一极性头部基团羟基因而亲水,分子的另一端具有羟链及固醇的环状结构而疏水。因此固醇与磷脂类化合物相似也属于两性分子。

物理性质:胆固醇为白色斜方晶体,无味、无臭,熔点为148.5℃,高度真空条件下能被蒸馏。胆固醇不溶于水,易溶于乙醚、氯仿、苯、丙酮、热乙醇、醋酸乙酯及胆汁酸盐溶液中。介电常数高,不导电。

化学性质:胆固醇C3上的羟基易与高级脂肪酸(如软脂酸、硬脂酸及油酸等)结合形成胆固醇酯。胆固醇的双键可与氢、溴、碘等发生加成反应。胆固醇可被氧化成一系列衍生物。胆固醇易与毛地黄糖苷结合而沉淀,这一特性可以用于胆固醇的定量测定。胆固醇的氯仿溶液与醋酸酐和浓硫酸反应,产生蓝绿色(Liebermann―Burchard反应)。

(3)糖脂:是指糖基通过其半缩醛羟基以糖苷键与脂质连接的化合物。鞘糖脂和甘油糖脂是膜脂的主要成分。

①鞘糖脂:依据糖基是否含有唾液酸或硫酸基成分,鞘糖脂又可分为中性鞘糖脂和酸性鞘糖脂。中性鞘糖脂,是非极性的。鞘糖脂的疏水尾部伸入膜的脂双层,极性糖基露在细胞表面,它们不仅是血型抗原,而且与组织和器官的特异性,细胞之间的识别有关。中性鞘糖脂一般为白色粉状物,不溶于水、乙醚.溶于热乙醇、热丙酮、吡啶及苯等,性质稳定,不被皂化。酸性鞘糖脂,糖基部分含有唾液酸或硫酸基的鞘糖脂。糖基部分含有唾液酸的鞘糖脂常称神经节苷脂,不溶于乙醚、丙酮,微溶于乙醇,易溶于氯仿和乙醇的混合液。

②甘油糖脂:是糖基二酰甘油,它是二酰甘油分子sn-3位上的羟基与糖基以糖苷键连接而成。甘油糖脂主要存在于植物和微生物中。植物的叶绿体和微生物的质膜含有大量的甘油糖脂。在哺乳动物组织中也检测出了半乳糖基甘油酯,可能在神经髓鞘形成中起作用。

5.何为必需脂肪酸?哺乳动物体内所需的必需脂肪酸都有哪些?

蛋白质化学复习题1

第一章蛋白质化学复习题 一、填充 1.在生理条件下(pH 7.0左右),蛋白质分子中的赖氨酸侧链和精氨酸侧链几乎完全带正电荷,但是组氨酸侧链则带部分正电荷。 2. 脯氨酸和羟脯氨酸与茚三酮反应产生黄色的物质,而其他氨基酸与茚三酮反应产生蓝紫色的物质。 3.范斯莱克(van Slyke)法测定氨基氮主要利用α- 氨基与亚硝酸作用生成羟酸和N2 。 4.实验室常用的甲醛滴定是利用氨基酸的氨基与中性甲醛反应,然后用碱(NaOH)来滴定N+H3基上放出的H+ 。 5.常用的肽链N端分析的方法有 2,4-二硝基氟苯法、丹磺酰氯法、本异硫氰酸法和氨肽酶 法。C端分析的方法有肼解法和羧肽酶 法等。 6.蛋白质的超二级结构是指二级结构的基本单位(α螺旋、β折叠等)相互聚集形成有规律的二级结构的聚合体,其基本组合形式为αα结构、βαβ结构、 Rossmann折叠(βαβαβ结构)、β发夹结构(ββ结构)、β曲折结构和希腊钥匙结构等。

7.蛋白质的二级结构有酰胺平面、α螺旋结构、β折叠结构、β转角结构和Ω环等几种基本类型。 8.确定蛋白质中二硫键的位置,一般先采用酶水解原来的蛋白质,然后用离子交换层析技术分离水解后的混合肽段。P107~109 9.通常可用紫外分光光度法测定蛋白质的含量,这是因为蛋白质分子中的苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸三种氨基酸的共轭双键有紫外吸收能力。 10.两条相当伸展的肽链(或同一条肽链的两个伸展的片段)之间形成氢键的结构单元称为。 11.在蛋白质分子中相邻氨基酸残基的β-碳原子如具有侧链会使α螺旋不稳定。因此当脯氨酸、甘氨酸和异亮氨酸三种氨基酸相邻时,会破坏α螺旋。 12.在α螺旋中C=O和N—H之间形成的氢键最稳定,因为这三个原子以平行排列。 13.氨基酸的结构通式为。 14.组成蛋白质分子的碱性氨基酸有精氨酸、组氨酸和赖氨酸。酸性氨基酸有天冬氨酸和谷氨酸。 15.在下列空格中填入合适的氨基酸名称。 (1) 酪氨酸是带芳香族侧链的极性氨基酸。

大学《生物化学》蛋白质习题参考答案复习课程

精品文档 精品文档《第五章蛋白质》习题 一、单选题 1.某一溶液中蛋白质的百分含量为55% ,此溶液的蛋白质氮的百分浓度为( A ) (A) 8.8% (B) 8.0% (C) 8.4% (D) 9.2% (E) 9.6% 2.属于碱性氨基酸(即R基团带正电的氨基酸)的是( C ) (A) 天冬氨酸 (B) 异亮氨酸 (C) 组氨酸 (D) 苯丙氨酸 (E) 半胱氨酸 3.维系蛋白质二级结构稳定的作用力是( E ) (A) 盐键 (B) 二硫键 (C) 肽键 (D) 疏水键 (E) 氢键 4.下列有关蛋白质一级结构的叙述,错误的是( B ) (A) 多肽链中氨基酸的排列顺序 (B) 多肽链的空间构象 (C) 包括二硫键的位置 (D) 蛋白质一级结构 并不包括各原子的空间位置 5.下列有关谷胱甘肽的叙述正确的是( B ) (A) 谷胱甘肽中含有胱氨酸 (B) 谷胱甘肽中谷氨酸的α- 羧基是游离的 (C) 谷胱甘肽是体内重要的氧化剂 (D) 谷胱甘肽是二肽 6.关于蛋白质二级结构错误的描述是( D ) (A) 蛋白质局部或某一段肽链有规则的重复构象 (B) 二级结构是蛋白质分子中多肽链的折叠方式 (C) β-转角属二级结构范畴 (D)二级结构是指整条多肽链中全部氨基酸的空间位置 7.有关肽键的叙述,错误的是( D ) (A) 肽键属于一级结构内容 (B) 肽键中C-N键所连的四个原子处于同一平面 (C) 肽键具有部分双 键性质 (D) 肽键旋转而形成了β-折叠 (E) 肽键中的C-N键长度比C-N单键短 8.有关蛋白质三级结构描述,错误的是( A ) (A) 具有三级结构的多肽链都有生物学活性 (B) 亲水基团多位于三级结构的表面 (C) 三级结构的稳定性由次 级键维系 (D) 三级结构是单链蛋白质或亚基的空间结构 9.正确的蛋白质四级结构叙述应该为( C ) (A) 蛋白质四级结构的稳定性由二硫键维系 (B) 蛋白质变性时其四级结构不一定受到破坏 ( C) 蛋白质亚 基间由非共价键聚合 (D) 四级结构是蛋白质保持生物活性的必要条件 (E) 蛋白质都有四级结构 10.蛋白质α-螺旋的特点有( C ) (A) 多为左手螺旋 (B) 螺旋方向与长轴垂直 (C) 氨基酸侧链伸向螺旋外侧 (D) 肽键平面充分伸展 (E) 靠盐键维系稳定性 11.蛋白质分子中的无规卷曲结构属于( A ) (A) 二级结构 (B) 三级结构 (C) 四级结构 (D) 结构域 12.有关蛋白质β-折叠的描述,错误的是( C ) (A) 主链骨架呈锯齿状 (B) 氨基酸侧链交替位于扇面上下方 (C)由氢键维持稳定,其方向与折叠的长 轴大致水平(D) β-折叠有反平行式结构,也有平行式结构 (E) 肽链几乎完全伸展 13.常出现于肽链转角结构中的氨基酸为( E ,) (A) 脯氨酸 (B) 半胱氨酸 (C) 谷氨酸 (D) 甲硫氨酸 (E) 甘氨酸 14.在各种蛋白质中含量相近的元素是( B ) (A) 碳 (B) 氮 (C) 氧 (D) 氢 (E) 硫 15.下列氨基酸中含有羟基的是( B ) (A) 谷氨酸、天冬酰胺 (B) 丝氨酸、苏氨酸 (C) 苯丙氨酸、酪氨酸 (D) 半胱氨酸、蛋氨 酸 16.蛋白质吸收紫外光能力的大小,主要取决于( D ) (A) 含硫氨基酸的含量 (B) 肽键中的肽键 (C) 碱性氨基酸的含量 (D) 芳香族氨基酸的含量 (E) 脂肪族氨基酸的含量

初三化学化学综合题试题经典及解析

初三化学化学综合题试题经典及解析 一、中考化学综合题 1.阅读下面材料,回答问题。 人类赖以生存的环境由自然环境和社会环境组成。自然环境由生物圈、岩石圈、大气圈、水圈组成(如图所示),四个圈层经过漫长演化,既相对稳定、动态平衡,又相互作用、不断变化,各圈层之间的物质和能量不停循环,这些循环既跟物质的组成、结构和性质有关,也受人类活动的影响,并通过复杂的物理变化和化学变化实现。 (一)内涵决定身份﹣﹣物质的组成与分类 (l)用化学符号填空: 岩石圈中含量最高的金属元素是_____。大气圈中含量最高的物质是_____。水圈中含量最高的元素是_____。土壤中能促进农作物根系发达的元素是_____。 (2)按要求填表: 物质所属圈层物质名称物质的化学式用符号表示构 成物质的微粒 物质类别 生物圈蔗糖_____________________ 大气圈氩气_____________________ 水圈氢氧化钙_____________________ 岩石圈______________Na+、SiO32﹣_______ (二)甲烷﹣﹣小分子,大作为 在如图的四大圈层中,有下列6种物质:①甲烷;②水;③二氯化碳;④一氧化碳;⑤氢气;⑥氧气。构成这些物质的分子虽然简单,但这些物质有的是人类赖以生存的基本物质,有的是物质循环关键物质,有的是人类社会生产活动必需的物质。请回答:

(1)在这6种物质中,元素种类共有_____种,人类的生命活动不可缺少的物质有_____(填化学式,下同),植物生长必需的物质有_____,元素种类完全相同的物质是_____。(2)甲烷是最重要的基础有机物之一,不仅可做燃料,还能发生如下反应: ①在隔绝空气和1000℃条件下,甲烷分解产生炭黑和氢气; ②在隔绝空气和1500℃条件下,甲烷分解产生乙炔和氢气; ③在1400℃条件下,适当比例的甲烷和氧气反应生成氢气和一氧化碳; ④在800℃和催化剂条件下,适当比例的甲烷和二氧化碳反应生成氢气和一氧化碳。 试写出上述②~④三个反应的化学方程式: ②_____; ③_____; ④_____; (3)在反应①~④中,属于置换反应的有_____。 在反应①和②中,反应物相同,而生成物不同,从微观的角度看,是因为反应条件不同导致_____。 ③和④两个反应的反应物不同,但生成物相同,从物质组成的角度看,其原因是_____。在实际生产中,反应③需要按比例控制氧气不能超量,从物质性质的角度看,原因是 _____。 (三)柔之力﹣﹣神奇的水溶液 水在生活、生产和科学实验中应用广泛。岩石圈约有四分之三被水覆盖,其中的某些物质被水溶解,其随水的天然循环在水圈中富集,富集后的物质可能再次沉积到岩石圈。 如图是氯化钠和碳酸钠的溶解度曲线。据图回答下列问题: (1)青海湖区的人们有一种经验,冬天捞“碱”、夏天晒盐,这里的“碱”指纯碱,盐指氯化钠,他们所依据的原理是_____。 (2)纯碱是一种重要的化工原料,但仅用物理方法从盐湖中“捞碱”远远不能满足需求,工业上主要利用从水圈中获得的食盐来制备纯碱,其反应的化学方程式是_____、_____。(3)为确定某白色固体是碳酸钠还是氯化钠,在20℃时,取2.5g样品加入盛有10g水的烧杯中,充分搅拌后现象如图所示,则固体粉末是_____。若将该溶液升温到40℃时,则所得溶液溶质质量分数为_____。 (四)金属﹣﹣工业的脊梁 金属及合金广泛应用于生活、生产和航天军工。

蛋白质化学复习题

蛋白质化学(48题) 1.下列蛋白质的生物学功能中,哪种相对是不重要的? A.作为物质运输载体 B.氧化供能 C.作为生物催化剂 D.抵御异物对机体的侵害和感染 E.调节物质代谢和控制遗传信息 2.在各种蛋白质中含量相近的元素是 A.C B.H C.O D.N E.S 3.蛋白质的元素组成中氮的平均含量是 A.8% B.12% C.16% D.20% E.24% 4.组成蛋白质的氨基酸有 A.10种 B.15种 C.20种 D.25种 E.30种 5.用酸水解蛋白质时,易被破坏的氨基酸是: A.Met B.Trp C.Thr D.Val E. Tyr 6.下列哪一种氨基酸的不解引起偏振光的旋转。 A.Ala B.Gly C.Leu D.Ser E.Val 7.氨基酸的等电点是: A.溶液ph7.0时氨基酸所带正负电荷数比值 B.氨基酸羧基和氨基均质子化的溶液PH值 C.氨基酸水溶液的ph值 D.氨基酸净电荷等于零时的溶液ph值 E.氨基酸的可解离基因均是解离状态的溶液ph值 8.?关于多肽“Lys-Ala-Ser-Arg-Gly-Phe”电泳的以下描述,哪项是错崐误的? A.PH3时泳向负极 B.ph5时泳向负极 C.PH7时泳向负极 D.ph9时泳向正极 E.PH9时泳向负极 9.?含有Gly、?Asp、Arg、Cys的混合液,其PI依次分别是5.97、2.77、崐10.76、?5.07,在PH10环境中电泳分离这四种氨基酸,自正极开始,电崐泳区带顺序是 A.Gly.Asp.Arg.Cys B.Asp.Cys.Gly.Arg C.Arg.Gly.Cys.Asp D.Cys.Arg.Gly.Asp E.均处于同一位置 10.蛋白质吸收紫外光能力的大小,主要取决于 A.含硫氨基酸的多少 B.脂肪族氨基酸的多少 C.碱性氨基酸的多少 D.芳香族氨基酸的多少 E.亚氨基酸的含量多少 11.哪一种蛋白质组份在280nm处具有最大光吸收 A.Trp B.Tyr C.Phe D.Cys E.肽键 12.除脯氨酸外,所有的a-氨基酸都能与茚三酮作用是: A.红色反应 B.黄色反应 C.绿色反应 D.紫兰色反应 E.紫红色 13.与茚三酮反应呈黄色的氨基酸是 A.Phe B.Tyr C.Trp D.His E.Pro 14.蛋白质分子中的主键是 A.肽键 B.二硫键 C.酯键 D.盐键 E.氢键 15.关于肽键特点描述的错误是 A.肽键中的C-N键较N-C键短 B.肽键中的C-N键有单,双键双重性 C.肽键有顺反两种构型 D.与C-N相连的六个原子处于同一平面 E.肽键的旋转性,使蛋白质形成各种立体构象 16.蛋白质三维结构的构象特征主要取决于 A.氨基酸的组成,顺序和数目

蛋白质化学作业

第一章蛋白质化学作业 一、名词解释 1. 氨基酸等电点pI 2. 氨基酸残基 3. 蛋白质一级结构 4. 蛋白质二级结构 5. 超二级结构 6. 蛋白质三级结构 7. 结构域 8. 蛋白质四级结构 9. 别构效应10. 蛋白质的沉淀作用11. 蛋白质的变性作用12. 盐析作用 二、填空题 1.组成蛋白质分子的碱性氨基酸有 酸性氨基酸有和。 2.在下列空格中填入合适的氨基酸名称。 (1)是带芳香侧链的极性氨基酸。 (2)和是带芳香族侧链的非极性氨基酸。 (3) 3.氨基酸的等电点(pI)是指________________。 4..氨基酸在等电点时,主要以________________离子形式存在,在pH>pI的溶液中,大部分以________________离子形式存在,在pH<pI的溶液中,大部分以________________离子形式存在。 5.脯氨酸与茚三酮反应产生色的物质,而其他氨基酸与茚三酮反应产生色的物质。 6.通常可用紫外分光光度法测定蛋白质的含量,这是因为蛋白质分子中的、 和 7.寡肽通常是指由个到 8.Pauling等人提出的蛋白质α螺旋模型,每圈螺旋包含个氨基酸残基,高度为

度。 9.维持蛋白质构象的化学键有、。 10.测定蛋白质浓度的方法主要有、、和 11.用试剂可区分丙氨酸和色氨酸。 12.利用蛋白质不能通过半透膜的特性,使它和其他小分子物质分开的方法有 13.蛋白质的二级结构有、。 14. α螺旋结构的稳定主要靠链内的,β折叠结构的稳定主要靠链间的。 三、是非题 1.[ ]蛋白质分子中所有的氨基酸(除甘氨酸外)都是左旋的。 2.[ ]自然界的蛋白质均由L-型氨基酸组成。 3.[ ]当溶液的pH大于某一可解离基团的pKa值时,该基团有一半以上被解离。 4.[ ]CNBr能裂解Gly-Met-Pro三肽。 5.[ ]双缩脲反应是肽和蛋白质特有的反应,所以二肽也有双缩脲反应。 6.[ ]天然氨基酸都具有一个不对称α-碳原子。 7.[ ]亮氨酸的疏水性比丙氨酸强。 8.[ ]用纸电泳法分离氨基酸主要是根据氨基酸的极性不同。 9.[ ]变性蛋白质溶解度降低是因为蛋白质分子的电荷被中和以及除去了蛋白质外面的水化层所引起的。1 如有侵权请联系告知删除,感谢你们的配合!

初三化学中考精典题目

初三化学中考精典题目 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】

1.下列实验方案可行且相应化学反应方程式正确的是 A.用铝和稀盐酸反应制氢气 Al+2HCl=AlCl2+H2↑ B.用锌片和氯化铜溶液验证金属锌比铜活泼 CuCl2+Zn=ZnCl2+Cu C.用稀硫酸除去氯化钠溶液中的少量碳酸钠 D.用滴加氯化钡试剂产生白色沉淀的方法证明溶液一定是硫酸 2.善于梳理有利于知识的系统化.以下归纳完全正确的一组是()双选 A.化学巨匠与贡献B.化学用语与意义 门捷列夫﹣﹣发现元素周期律拉瓦锡﹣﹣发现空气的主要成分侯德榜﹣﹣发明联合制碱法2H﹣﹣表示两个氢原子 3H2O﹣﹣表示3个水分子 Al3+﹣﹣表示铝元素的化合价为+3价 C.物质与微粒构成D.物质与分类 金属铜﹣﹣由铜原子构成 氧气﹣﹣由氧分子构成 氯化钠﹣﹣由Na+和Cl﹣构成浓硫酸、生石灰﹣﹣常见干燥剂烧碱、纯碱﹣﹣常见碱 不锈钢、生铁﹣﹣常见合金 3.实验室给大家提供了酚酞、稀盐酸二种试剂和必要仪器,利用上述条件能够区分开的 物质组是 A.NaCl、NaOH、Na2C03 B.NaCl、CaCl2、NaOH C.NaOH、Ca(OH)2、CaCl2 D.NaCl、Ca(OH)2、CaC12 4.某温度时,向一定量的饱和氢氧化钠溶液中加入少量生石灰,再恢复到原温,下列各相关的变化 图象正确的是()双选 A.B.C.D. 5.某金属加工厂生产过程中的废液含有少量的硝酸银和硝酸铜,为回收利用资源和防止污染,该 厂向废液中加入一定量的铁粉,反应停止后过滤,向滤液中加入少量的稀盐酸,无沉淀产生,则下 列有关说法正确的是() A.滤出的固体中一定含有银,也能含有铜 B.滤出的固体中一定含有银和铜,一定不含铁 C.滤液中一定含有硝酸亚铁,一定没有硝酸根 D.滤液中一定含有硝酸亚铁,可能含有硝酸银和硝酸铜 6.在实验室中,小明同学为了探究金属与盐溶液的反应规律,将一定质量的某种金属M的粉末放入AgNO3与C 程及现象如图所示,结合实际现象判断,小明同学得出的以下结论中,错误的是()

生物化学第一章蛋白质习题含答案

蛋白质习题 一、是非题 1.所有蛋白质分子中N元素的含量都是16%。 2.蛋白质是由20种L-型氨基酸组成,因此所有蛋白质的分子量都一样。 3.蛋白质构象的改变是由于分子内共价键的断裂所致。 4.氨基酸是生物体内唯一含有氮元素的物质。 5.组成蛋白质的20种氨基酸分子中都含有不对称的α-碳原子。 6.用凝胶电泳技术分离蛋白质是根据各种蛋白质的分子大小和电荷不同。 7.蛋白质分子的亚基就是蛋白质的结构域。 8.在酸性条件下茚三酮与20种氨基酸部能生成紫色物质。 9.蛋白质变性是其构象发生变化的结果。 10.脯氨酸不能维持α-螺旋,凡有脯氨酸的部位肽链都发生弯转。 11.蛋日质的空间结构在很大程度上是由该蛋白质的一级结构决定的。 12.胶原蛋白在水中煮沸转变为明胶,是各种氨基酸的水溶液。 13.蛋白质和酶原的激活过程说明蛋白顺的一级结构变化与蛋白质的功能无关。 14.利用盐浓度的不同可以提高或降低蛋白质的溶解度。 15.血红蛋白比肌红蛋白携氧能力高.这是因为它有多个亚基。

二、填空题 1.20种氨基酸中是亚氨基酸.它可改变α-螺旋方向。 2.20种氨基酸中除外都有旋光性。 3.20种氨基酸中和分子量比较小而且不含硫,在折叠的多肽链中能形成氢键。 4.20种氨基酸中的一个环氮上的孤对电子,像甲硫氨酸一样,使之在血红蛋白分子中与铁离子结合成为配位体。 5.球蛋白分子外部主要是基团.分子内部主要是基团。 6.1953年英国科学家桑耳等人首次完成牛胰岛素的测定,证明牛胰岛素由条肽链共个氨基酸组成。 7.测定蛋白质浓度的方法有、、 8.氨基酸混合物纸层析图谱最常用的显色方法是 9.用紫外光吸收法测定蛋白质含量的依据是所有的蛋白质分子中都含有、、和三种氨 基酸。 10.1965年中国科学家完成了由53个氨基酸残基组成的的人工合成。 11.目前已知的蛋白质二级结构有、、、和几种基本形式。

大学生物化学》蛋白质习题参考答案

《第五章蛋白质》习题 一、单选题 1.某一溶液中蛋白质的百分含量为55% ,此溶液的蛋白质氮的百分浓度为( A ) 2.(A) % (B) % (C) % (D) % (E) % 3.属于碱性氨基酸(即R基团带正电的氨基酸)的是( C ) 4. (A) 天冬氨酸 (B) 异亮氨酸 (C) 组氨酸 (D) 苯丙氨酸 (E) 半胱氨酸 5.维系蛋白质二级结构稳定的作用力是( E ) 6. (A) 盐键 (B) 二硫键 (C) 肽键 (D) 疏水键 (E) 氢键 7.下列有关蛋白质一级结构的叙述,错误的是( B ) 8. (A) 多肽链中氨基酸的排列顺序 (B) 多肽链的空间构象 (C) 包括二硫键的位置 (D) 蛋白质一级结构 并不包括各原子的空间位置 9.下列有关谷胱甘肽的叙述正确的是( B ) 10.(A) 谷胱甘肽中含有胱氨酸 (B) 谷胱甘肽中谷氨酸的α- 羧基是游离的 11.(C) 谷胱甘肽是体内重要的氧化剂 (D) 谷胱甘肽是二肽 12.关于蛋白质二级结构错误的描述是( D ) 13. (A) 蛋白质局部或某一段肽链有规则的重复构象 (B) 二级结构是蛋白质分子中多肽链的折叠方式 14.(C) β-转角属二级结构范畴 (D)二级结构是指整条多肽链中全部氨基酸的空间位置 15.有关肽键的叙述,错误的是( D ) 16. (A) 肽键属于一级结构内容 (B) 肽键中C-N键所连的四个原子处于同一平面 (C) 肽键具有部分双 键性质 17. (D) 肽键旋转而形成了β-折叠 (E) 肽键中的C-N键长度比C-N单键短 18.有关蛋白质三级结构描述,错误的是( A ) 19. (A) 具有三级结构的多肽链都有生物学活性 (B) 亲水基团多位于三级结构的表面 (C) 三级结构的稳定性由次 级键维系 (D) 三级结构是单链蛋白质或亚基的空间结构 20.正确的蛋白质四级结构叙述应该为( C ) 21. (A) 蛋白质四级结构的稳定性由二硫键维系 (B) 蛋白质变性时其四级结构不一定受到破坏 ( C) 蛋白质亚 基间由非共价键聚合 (D) 四级结构是蛋白质保持生物活性的必要条件 (E) 蛋白质都有四级结构 22.蛋白质α-螺旋的特点有( C ) 23. (A) 多为左手螺旋 (B) 螺旋方向与长轴垂直 (C) 氨基酸侧链伸向螺旋外侧 24. (D) 肽键平面充分伸展 (E) 靠盐键维系稳定性 25.蛋白质分子中的无规卷曲结构属于( A ) 26. (A) 二级结构 (B) 三级结构 (C) 四级结构 (D) 结构域 27.有关蛋白质β-折叠的描述,错误的是( C ) 28. (A) 主链骨架呈锯齿状 (B) 氨基酸侧链交替位于扇面上下方 (C)由氢键维持稳定,其方向与折叠的长 轴大致水平(D) β-折叠有反平行式结构,也有平行式结构 (E) 肽链几乎完全伸展 29.常出现于肽链转角结构中的氨基酸为( E ,) 30. (A) 脯氨酸 (B) 半胱氨酸 (C) 谷氨酸 (D) 甲硫氨酸 (E) 甘氨酸 31.在各种蛋白质中含量相近的元素是( B ) 32. (A) 碳 (B) 氮 (C) 氧 (D) 氢 (E) 硫 33.下列氨基酸中含有羟基的是( B ) 34. (A) 谷氨酸、天冬酰胺 (B) 丝氨酸、苏氨酸 (C) 苯丙氨酸、酪氨酸 (D) 半胱氨酸、蛋氨 酸 35.蛋白质吸收紫外光能力的大小,主要取决于( D ) 36. (A) 含硫氨基酸的含量 (B) 肽键中的肽键 (C) 碱性氨基酸的含量 37. (D) 芳香族氨基酸的含量 (E) 脂肪族氨基酸的含量

蛋白质化学习题参考答案

习题——蛋白质化学

一、选择题 1、蛋白质一级结构的主要化学键是( C ) A.氢键B.疏水键C.肽键D.二硫键 2、蛋白质变性后可出现的现象是( D ) A.一级结构发生改变B.构型发生改变 C.分子量变小D.构象发生改变 3、血红蛋白的氧合曲线呈(A) A.S形曲线B.抛物线C.双曲线D.直线4、蛋白质变性后出现的变化是(D ) A.一级结构发生改变B.溶解度变大 C.构型发生改变D.构象发生改变 5、每分子血红蛋白可结合氧的分子数为( D ) A.1 B.2 C.3 D.4 6、不会导致蛋白质变性的方法有(A) A.低温盐析B.常温醇沉淀 C.用重金属盐沉淀D.用三氯乙酸沉淀 7、下列不具有手性碳原子的氨基酸是( D ) A.丝氨酸B.丙氨酸C.亮氨酸D.甘氨酸8、下列氨基酸中,含有吲哚环的是( C ) A.蛋氨酸B.苏氨酸C.色氨酸D.组氨酸9、某一蛋白质分子中一个氨基酸发生变化,这个蛋白质(A) A.二级结构一定改变B.二级结构一定不变 C.三级结构一定改变D.功能一定改变 10、煤气中毒主要是因为煤气中的一氧化碳( C ) A、抑制了巯基酶的活性,使巯基酶失活 B、抑制了胆碱酯酶的活性,使乙酰胆碱累积,引起神经中毒的症状 C、和血红蛋白结合后,血红蛋白失去了运输氧的能力,使患者因缺氧而死亡 D、抑制了体内所有酶的活性,使代谢反应不能正常进行 11、肌红蛋白的氧合曲线呈(A)

A.双曲线B.抛物线C.S形曲线D.直线 12、测定蛋白质含量必需有完整的肽键的方法是( C ) A.紫外吸收B.凯氏定氮法C.双缩脲法D.茚三酮反应13、下列氨基酸是必需氨基酸的为(C ). A.丙氨酸B.精氨酸C.赖氨酸D.谷氨酰氨14、维持蛋白质三级结构主要靠( D ) A.范德华力B.氢键C.盐键D.疏水相互作用15、氨基酸与蛋白质共有的性质是(C ) A.胶体性质B.变性性质C.两性性质D.双缩脲反应16、可分开抗体IgG分子的重链和轻链(-S-S-相连)的试剂是( B ) A.胃蛋白酶B.巯基乙醇C.尿素D.乙醇胺17、Sanger试剂是指(B ) A.PITC B.DNFB C.DNS-C1 D.对氯苯甲酸18、蛋白质变性是由于(A) A.氢键被破坏B.肽键断裂 C.蛋白质降解D.水化层被破坏及电荷被中和 19、Edman试剂是指(A) A.PITC B.DNFB C.DNS-C1 D.对氯苯甲酸20、下列氨基酸中,含有咪唑基的是( D ) A.蛋氨酸B.苏氨酸C.色氨酸D.组氨酸 21、下列是非必需氨基酸的是(B ) A.亮氨酸B.丙氨酸C.赖氨酸D.异亮氨酸 22、氨基酸有的性质是(C ) A.胶体性质B.变性性质C.两性性质D.双缩脲反应23、蛋白质在等电点时,应具有的特点是( D ) A.不具有正电荷B.不具有负电荷 C.既不具有正电荷也不具有负电荷D.在电场中不泳动 24、以下说法错误的是(A) A. pH增加,血红蛋白与氧的亲和力增加 B. 二氧化碳分压增加,血红蛋白与氧的亲和力下降

化学计算题经典例题经典

化学计算题经典例题经典 一、中考化学计算题 1.化学兴趣小组取26g石灰石样品(杂质不参加反应,也不溶于水)放在烧杯中,向其中加入90g稀盐酸,恰好完全反应,反应后烧杯中物质的总质量为105g,计算: (1)生成二氧化碳的质量是____。 (2)反应后所得溶液的溶质质量分数是____。 【答案】(1)11克(2) 26.7% 【解析】 试题解析:由质量守恒定律可以知道反应前的各物质的总质量等于反应后各物质的总质量的,所以二氧化碳的质量=26+90-105=11克,反应后的溶质是CaCl2,而溶液的质量等于105克减去石灰石中的不反应的杂质的质量,设:石灰石中CaCO3质量为X,生成的CaCl2质量为Y, CaCO3+ 2HCl==CaCl2 + CO2↑ + H2O 100 111 44 X Y 11克 列比例式:100:X=44::11克解得:X=25克 111:Y=44:11克解得:Y="27.75" 克 反应后所得溶液的溶质质量分数=27.75/105-(26-25)×100%≈26.7% 考点:质量守恒定律及其根据化学方程式的计算溶液的相关计算 2.将25.6 g NaCl和MgCl2固体混合物完全溶于126 g水中配成溶液,再将200 g一定溶质质量分数的NaOH溶液不断加入该溶液中。充分反应后,测得的实验数据如下表。求: (1)上表中m的值为多少。___________ (2)恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数。___________ 【答案】8.7 10% 【解析】 【分析】 【详解】 (1)第一次加入40g氢氧化钠溶液质量得到沉淀2.9g,第四次实验加入40g氢氧化钠溶液生成沉淀增加了,说明第一次实验中40g氢氧化钠完全反应只能生成2.9g沉淀,所以第三

蛋白质化学习题

蛋白质化学习题 蛋白质化学习题 一、选择题 1.为了形成稳定的肽链空间结构,肽键中的四个原子和与其相邻的两个α-碳原子必须位于() a、连续卷绕状态 b、相对自由旋转状态 c、同一平面d以及随不同外部环境变化的状态 2.甘氨酸的解离常数为pK1=2.34,pK2=9.60,等电点为()A,7.26 B,5.97 C,7.14 D,10.77 3,肽键为: () a,顺式结构b,顺式和反式共存c,反式结构 4.维持蛋白质二级结构稳定性的主要因素有: () 静电力b,氢键c,疏水键d,范德华力 5、蛋白质变性是由于() 一级结构改变b,空间构象破坏c,生长素脱落d,蛋白质水解6,必需氨基酸为()。 植物b,动物c,动物和植物d,人和动物 7.天然蛋白质中包含的20个氨基酸的结构(A)都是L-型,都是D-型,部分是L-型,部分是D-型,除了甘氨酸以外都是L-型。 8、天然蛋白质中不存在的氨基酸是() a、半胱氨酸 b、瓜氨酸 c、丝氨酸 d、甲硫氨酸9,破坏α螺旋结构的氨基酸残基之一是: () 亮氨酸b,丙氨酸c,脯氨酸d,谷氨酸

10、当蛋白质处于等电点时,可以使蛋白质分子() 稳定性增加,表面净电荷保持不变,表面净电荷增加,溶解度最小2.真或假(在问题后的括号中打勾或打x) 1.所有的蛋白质都有一、二、三和四种结构。( ) 2.蛋白质分子中单个氨基酸的取代不一定会引起蛋白质活性的变化。( ) 3.镰状细胞性贫血是一种先天性遗传性分子疾病,其原因是正常血红蛋白分子中的谷氨酸残基被缬氨酸残基取代。()4。天然氨基酸都有一个不对称的α碳原子。( ) 5.变性蛋白质的分子量也会改变。( ) 6.蛋白质在等电点的净电荷为零,溶解度最小。()3。问题和计算问题 1.为什么蛋白质是生命活动最重要的物质基础? 2.尝试比较甘氨酸、脯氨酸和其他常见氨基酸结构的异同,以及它们如何影响多肽链二级结构的形成? 3.为什么蛋白质水溶液是一种稳定的亲水胶体? 4.试着说明蛋白质结构和功能之间的关系(包括初级结构、高级结构和功能之间的关系)。 5.什么是蛋白质变性?退化的机制是什么?举例说明蛋白质变性在实践中的应用。 6.聚赖氨酸在pH7时不规则卷曲,在pH10时呈α螺旋。聚谷氨酸Glu)在pH7呈现不规则螺旋,在pH4呈现α螺旋。为什么? 7.多肽链片段在疏水环境或亲水环境中更有利于α-螺旋的形成,为什

蛋白质化学作业及答案

班级_______ 学号__________________ 姓名 ___________ 第二章《蛋白质化学》作业及参考答案 第一部分试题 1 ?氨基酸的侧链对多肽或蛋白质的结构和生物学功能非常重要。用三字母缩写形式列出其侧链为如下要求 的氨基酸: (a)含有一个羟基;b)含有一个氨基;c)含有一个具有芳香族性质的基团;(d)含有分支的脂肪族烃链;(e)含有硫;(f)含有一个在pH 7 —10范围内可作为亲核体的基团或原子,指出该亲核基团或原子。 2. 某种溶液中含有三种三肽:Tyr - Arg - Ser , Glu - Met - Phe 和Asp - Pro - Lys , a - COOH基团的pKa为 3.8; a -NH3基团的pKa为8.5。在哪种pH (2.0,6.0或13.0)下,通过电泳分离这三种多肽的效果最好? 3. 利用阳离子交换层析分离下列每一对氨基酸,哪一种氨基酸首先被pH7缓冲液从离子交换柱上洗脱出来。 (a)Asp 和Lys ; (b) Arg 和Met ;c) Glu 和Vai ; (d) Gly 和Leu (e) Ser 和Ala 4?胃液(pH = 1.5)的胃蛋白酶的等电点约为1,远比其它蛋白质低。试问等电点如此低的胃蛋白酶必须存在有大量的什么样的官能团?什么样的氨基酸才能提供这样的基团? 5. —个含有13个氨基酸残基的十三肽的氨基酸组成为: Ala, Arg,2 Asp, 2Glu, 3Gly, Leu, 3Val。部分酸水解后得到以下肽段,其序列由Edman降解确定,试推断原始寡肽的序列。 (a)Asp - Glu - Val - Gly - Gly - Glu - Ala (b)Val - Asp - Val - Asp - Glu (c)Val - Asp - Val (d)Glu - Ala -Leu - Gly -Arg (e)Val - Gly - Gly - Glu - Ala - Leu (f)Leu - Gly - Arg 6 ?由下列信息求八肽的序列。 (a)酸水解得Ala , Arg , Leu, Met, Phe, Thr, 2Val (b)Sanger 试剂处理得DNP-Ala。 (c)胰蛋白酶处理得Ala , Arg , Thr和Leu, Met, Phe , 2Val。当以Sanger试剂处理时分别得到DNP-Ala 和DNP-Val。 (d)溴化氰处理得Ala, Arg,高丝氨酸内酯,Thr, 2Val,和Leu , Phe ,当用San ger试剂处理时,分别得 DNP-Ala 和DNP-Leu。 7 ?下列试剂和酶常用于蛋白质化学的研究中: CNBr异硫氰酸苯酯丹黄酰氯脲6mol/LHCl 3 -巯基乙醇水合茚三酮过甲酸胰蛋白酶胰凝乳蛋白酶。其中哪一个最适合完成以下各项任务? (a)测定小肽的氨基酸序列。 (b)鉴定肽的氨基末端残基。 (c)不含二硫键的蛋白质的可逆变性。若有二硫键存在时还需加什么试剂? (d)在芳香族氨基酸残基羧基侧水解肽键。 (e)在蛋氨酸残基羧基侧水解肽键。 (f)在赖氨酸和精氨酸残基侧水解肽键。 8?已知某蛋白是由一定数量的链内二硫键连接的两个多肽链组成的。 1.00g该蛋白样品可以与25.0mg还原型谷胱甘肽(GSH, MW = 307)反应。

初中化学经典例题及其讲解

初中化学经典例题讲解 [ 例1] 下列化学方程式所表示的反应,符合事实的是( ) A. Na2O+H2O= 2NaOH B. KOH + NaNO 3= NaOH + KNO 3 C. 2Ag + H 2SO4 (稀)=Ag 2SO4 + H 2 f D. 2Fe+6HCI=2FeCI 3+3H2T 解析:A 正确,活泼金属对应的氧化物(如:K 2O、CaO、BaO、Na2O 等)能直接跟水 化合生成对应的碱。 B有错,KOH属于碱,NaNO s属于盐,二者之间的反应属复分解反应,该反应的条件 是:①两种反应物都可溶;②生成物中应有难电离的物质:如水、气体和沉淀。显然,该 反应生成物的条件不符合②。 C 错,银在金属活动顺序中,排在“氢”的后面,不能跟酸发生置换反应,放出氢气。 D 错,单质铁跟酸溶液发生置换反应时,生成的含铁化合物中的铁表现+2 价,该反应 应生成FeCb,而不是FeCb。 答案:A 说明:判断一个化学方程式是否正确,一般应从以下几个方面进行: ( 1)是否符合客观事实 (如:① 金属活动顺序② 复分解反应发生的条件③ 有关物质的化学性质等) 。 ( 2)检查反应物、生成物的化学式是否正确。 ( 3)检查所注反应条件是否正确。 ( 4)检查所注生成物的状态是否正确。 ( 5)检查是否遵守质量守恒定律(即是否配平) 。 书写电离方程式一般可按下列方法: ( 1)左边写出电离物质的化学式,观察其原子或原子团的正负化合价。 ( 2)将正价部分和负价部分的原子或原子团分开写在右边。 ( 3)将原化学式中各原子或原子团右下角的数字分别改写成其表示符号前的系数,并去掉原有的括号。 ( 4)将原化学式中的正负化合价改写成对应符号的电荷并标在符号的右上角。 ( 5)检查电离前后的各元素的原子个数是否相等?检查阴阳离子所带正负电荷的代数和是否为零?无误后,将左右两边用“”连接。 [ 例2] 下列反应中,前者一定包括后者的是( ) A. 复分解反应,分解反应 B. 复分解反应,中和反应 C. 氧化反应,化合反应 D. 置换反应,还原反应 解析:解答本题的关键是明确化学反应的分类,理解各反应类型的含义。

蛋白质化学练习题及参考答案

-第一章蛋白质化学测试题-- 一、单项选择题 1.测得某一蛋白质样品的氮含量为0.40g,此样品约含蛋白质多少? A.2.00g B.2.50g C.6.40g D.3.00g E.6.25g 2.下列含有两个羧基的氨基酸就是: A.精氨酸 B.赖氨酸 C.甘氨酸 D.色氨酸 E.谷氨酸 3.维持蛋白质二级结构的主要化学键就是: A.盐键 B.疏水键 C.肽键 D.氢键 E.二硫键 4.关于蛋白质分子三级结构的描述,其中错误的就是: A.天然蛋白质分子均有的这种结构 B.具有三级结构的多肽链都具有生物学活性 C.三级结构的稳定性主要就是次级键维系 D.亲水基团聚集在三级结构的表面 E.决定盘曲折叠的因素就是氨基酸残基 5.具有四级结构的蛋白质特征就是: A.分子中必定含有辅基 B.在两条或两条以上具有三级结构多肽链的基础上,肽链进一步折叠,盘曲形成 C.每条多肽链都具有独立的生物学活性 D.依赖肽键维系四级结构的稳定性 E.由两条或两条以上具在三级结构的多肽链组成 6.蛋白质所形成的胶体颗粒,在下列哪种条件下不稳定: A.溶液pH值大于pI B.溶液pH值小于pI C.溶液pH值等于pI D.溶液pH值等于7.4 E.在水溶液中 7.蛋白质变性就是由于: A.氨基酸排列顺序的改变 B.氨基酸组成的改变 C.肽键的断裂 D.蛋白质空间构象的破坏 E.蛋白质的水解 8.变性蛋白质的主要特点就是:

A.粘度下降 B.溶解度增加 C.不易被蛋白酶水解 D.生物学活性丧失 E.容易被盐析出现沉淀 9.若用重金属沉淀pI为8的蛋白质时,该溶液的pH值应为: A.8 B.>8 C.<8 D.≤8 E.≥8 10.蛋白质分子组成中不含有下列哪种氨基酸? A.半胱氨酸 B.蛋氨酸 C.胱氨酸 D.丝氨酸 E.瓜氨酸 二、多项选择题(在备选答案中有二个或二个以上就是正确的,错选或未选全的均不给分) 1.含硫氨基酸包括: A.蛋氨酸 B.苏氨酸 C.组氨酸 D.半胖氨酸 2.下列哪些就是碱性氨基酸: A.组氨酸 B.蛋氨酸 C.精氨酸 D.赖氨酸 3.芳香族氨基酸就是: A.苯丙氨酸 B.酪氨酸 C.色氨酸 D.脯氨酸 4.关于α-螺旋正确的就是: A.螺旋中每3.6个氨基酸残基为一周 B.为右手螺旋结构 C.两螺旋之间借二硫键维持其稳定 D.氨基酸侧链R基团分布在螺旋外侧 5.蛋白质的二级结构包括: A.α-螺旋 B.β-片层 C.β-转角 D.无规卷曲 6.下列关于β-片层结构的论述哪些就是正确的: A.就是一种伸展的肽链结构 B.肽键平面折叠成锯齿状 C.也可由两条以上多肽链顺向或逆向平行排列而成 D.两链间形成离子键以使结构稳定 7.维持蛋白质三级结构的主要键就是: A.肽键 B.疏水键 C.离子键 D.范德华引力 8.下列哪种蛋白质在pH5的溶液中带正电荷? A.pI为4、5的蛋白质 B.pI为7、4的蛋白质 C.pI为7的蛋白质 D.pI为6、5的蛋白质 9.使蛋白质沉淀但不变性的方法有:

九年级下册化学元素 营养与健康 知识讲解

元素、营养与健康 【学习目标】 1.了解营养素是指蛋白质、糖类、油脂、维生素、无机盐和水等六类物质;掌握蛋白质、糖类、油脂、维生素与人体健康的关系;了解六大营养素对人体生命活动的重要意义及合理安排饮食的重要性。 2.了解人体的元素组成及一些元素对人体健康的影响。 【要点梳理】 要点一、蛋白质(高清课堂《化学与生活》课题1、一) 1.蛋白质:蛋白质是构成人体细胞的基本物质,是机体生长及修补受损组织的原料,也是人体不可缺少的营养物质。 一切重要的生命现象和生理功能都离不开蛋白质,可以说没有蛋白质就没有生命。蛋白质经水解最终生成各种氨基酸,所以氨基酸是组成蛋白质的基石。氨基酸不仅可以被氧化,放出供人体活动的热量,同时还会重新组成人体所需的各种蛋白质,维持人体的生长发育和组织更新。此外,调节生理机能的某些激素也是蛋白质,生物催化剂——酶的化学成分也是蛋白质,皮肤、毛发等也都是由蛋白质组成的。蛋白质是主要的生命基础物质之一,在人的生命活动中执行着各种功能,扮演着各种角色。 2.蛋白质在人的生命活动中执行着各种功能: (1)血红蛋白——人体内氧气的传输者 生命离不开氧气,人体内的血红蛋白是人类吸入氧气和呼出二氧化碳过程中的载体。但是空气中的污染物CO与血红蛋白的结合能力却特别强,是氧气的200倍。当CO浓度较大时,因CO与血红蛋白牢固结合,使其丧失输氧功能,会使人因缺氧而中毒,甚至窒息死亡。煤等燃料不完全燃烧时会生成CO,抽烟时吐出的烟气中也含有CO。 (2)酶(一类重要的、特殊的蛋白质)——生命过程中的催化剂 在我们人体内进行着许多化学反应,这些反应的共同点是在温和的条件下进行,反应速率大,反应十分完全,且易于灵活控制,能够按环境的变化和身体的需要不断地加以调整。这一切都依靠一类特殊的蛋白质——酶来完成。 酶的催化作用具有以下特点:a.条件温和,不需加热;b.具有高效催化作用。酶催化的化学反应速率比普通催化剂高107~1013倍。c.具有高度的专一性。如蛋白酶只能催化蛋白质的水解反应,淀粉酶只对淀粉水解起催化作用,如同一把钥匙开一把锁。 酶在其他行业已得到广泛应用,如淀粉酶应用于食品、发酵等工业;蛋白酶用于医药等方面;酶还可用于疾病的诊断;在洗涤剂中加入酶可增强去污效果。酶还有其他许多重要的应用,科学家们将应用酶来解决当今世界三大问题之一的粮食问题。 3.蛋白质的变性: 羊毛衣物为什么不能用普通肥皂(呈碱性)洗涤呢?高温蒸煮,为什么能杀菌消毒呢?这是因为当蛋白质分子受某些物理因素(如高温、紫外线、超声波、高电压等)和化学因素(如酸、碱、有机溶剂、重金属盐等)的影响时,其结构会被破坏,导致其失去生物活性(称为蛋白质的变性)。 例如,在许多建筑材料、绝缘材料、家具、清洁剂、化妆品,香烟烟雾中都含有甲醛,均会成为居室的污染源,对人类的健康造成危害。制作动物标本的福尔马林的化学成分为甲醛(防腐剂福尔马林的主要成分)会与蛋白质中的氨基酸反应,使蛋白质分子结构发生变化,从而失去生物活性并发生凝固,所以用福尔马林制作的标本能长久保存。 【要点诠释】 1.食物的成分主要有蛋白质、糖类、油脂、维生素、无机盐和水六大类,通常称为六大营养素。 2.蛋白质在人的生命活动中执行着各种功能,为了维持人的正常生命活动,我们必须注意防止有害物质(如甲醛、一氧化碳)对人的肌体蛋白质的侵害。 要点二、糖类、油脂、维生素

蛋白质化学习题及答案

第一章蛋白质化学 一、填空题 1.氨基酸的等电点(pI)是指________________。 2.氨基酸在等电点时,主要以________________离子形式存在,在pH>pI的溶液中,大部分以________________离子形式存在,在pH

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