《生物化學》復習資料(1)

第二章 核酸化學

1、說明堿基、核苷、核苷酸和核酸之間在結構上的區別。

堿基主要是指嘌呤和嘧啶的衍生物，是核苷、核苷酸和核酸的主要成分；而核苷是在堿基上連一個戊糖而形成；核苷酸是核苷的磷酸酯，是核苷酸結構中戊糖上5號位相連接的羥基被一個磷酸分子酯化的產物；核酸是以核苷酸為基本結構單元所構成的巨大分子。

2、試從分子大小、細胞定位以及結構和功能上比較DNA和RNA。

DNA由兩條互補的脫氧核糖核甘酸亞單元的鏈組成的雙螺旋結構，RNA僅是比DNA小得多的核糖核苷酸亞單元單鏈結構；DNA中有胸腺嘧啶(T)，但無尿嘧啶(U)，但RNA則相反，DNA主要生物的遺傳信息的載體，指導蛋白質的合成等，而RNA則在于遺傳信息的轉錄, 翻譯與蛋白質的合成等，有時也可以作為一種催化劑在生物的生命活動起一定的作用.DNA主要存在于細胞核與線粒體，RNA主要存在細胞質基質中。

3、DNA雙螺旋結構模型的要點有哪些？

（1）、天然DNA分子由兩條反向平行的多聚脫氧核苷酸鏈組成，一條的走向為5′-3′,另一條鏈的走向為3′-5′。兩條鏈沿一個假想的中心軸右旋相互盤繞，形成大溝和小溝。

（2）、磷酸和脫氧核糖作為不變的鏈骨架成分位于螺旋外側，作為可變成分的堿基位于螺旋內側。

（3）、螺旋的直徑為2nm，相鄰堿基平面的垂直距離為0.34nm。螺旋結構每隔10個堿基重復一次，間距為3.4nm。

（4）、DNA雙螺旋結構是十分穩定的。（穩定力量主要有兩個：一個是堿基堆積力。一個是堿基配對的氫鍵。P25）

4、正確寫出與下列寡核苷酸互補的DNA和RNA序列：

（1）GATCAA（2）TGGAAC（3）ACGCGT（4）TAGCAT

     CTAGTT     ACCTTG     TGCGCA     ATCGTA（DNA）

     CUAGUU    ACCUUG     UGCGCA    AUCGUA（RNA）

5．從兩種不同細菌提取得DNA樣品，其腺嘌呤核苷酸殘基分別占其核苷酸殘基總數的32%和17%，計算這兩種不同來源DNA的4種脫氧核苷酸殘基的相對百分組成。兩種細菌中有一種是從溫泉（64℃）中分離出來的，該細菌DNA具有何種堿基組成？為什么？

答：第一種細菌腺嘌呤核苷酸占32%，鳥嘌呤核苷酸占18%，胸腺嘧啶核苷酸占32%，胞嘧啶核苷酸占18%；第二種細菌腺嘌呤核苷酸占17%，鳥嘌呤核苷酸占33%，胸腺嘧啶核苷酸占17%，胞嘧啶核苷酸占33%。

該種細菌從溫泉中分離出來，說明它的DNA結構非常牢固，也就是說堿基之間形成的化學鍵較牢固，由此可以推知G≡C（三個氫鍵）在此細菌的DNA組成中較多。

6、解釋名詞

（1）、增色效應與減色效應：核酸變性后，對上紫外光的吸收增加，這種效應稱為增色效應。反之則為減色效應。

（2）DNA復性與分子雜交：變性DNA的兩條單鏈的堿基可以重新配對，恢復雙螺旋結構，這一過程稱為DNA的復性；

如果把不同的DNA鏈放在同一溶液中做變性處理，或把單鏈DNA與RNA放在一起，只要有某些區域（即鏈的一部分）有堿基配對的可能，它們之間就可以開成局部的雙鏈，這一過程則稱為DNA的分子雜交。

（3）Tm值：稱熔解溫度（melting temperature），指消光值A260達到最大值一半（即最大增色效應的50%）時的溫度。

第三章    蛋白質化學

1、什么是氨基酸、蛋白質的等電點？其大小與什么有關？

在某一特定的PH條件下，氨基酸分子在溶液中解離成陽離子和陰離子的數目和趨勢相等，即氨基酸分子內部所帶凈電荷為零，在電場中既不向陰極也不向陽極移動，這時氨基酸所處的溶液的PH即為該氨基酸的等電點，其大小與氨基酸的種類有關，種類不同，等電點也有所不同。

當溶液在某一特定的PH時，使蛋白質所帶的正電荷與負電荷恰好相等，即凈電荷為零，這時溶液的PH稱為該蛋白質的等電點；蛋白質等電點的大小與它所含氨其酸的種類和數量有關。（氨基酸較多，等電點偏高，反之偏低）

2、蛋白質分子的構象可以是無限的嗎？為什么？P63

根據研究，多肽鏈真正能夠存在的構象為數很有限的。因為在二面角（     ）的某些取值時，主鏈上的原子之間或主鏈上的原子與側鏈R基團之間會發生空間相撞，也就是說這時非鍵合原子不符合標準接觸距離。這樣的構象也就不可能存在。

3、已知：（1）卵清蛋白PI為4.6；（2）B乳球蛋白PI為5.2；（3）糜蛋白酶原PI為9.1。問：在PH5.2時上列蛋白質在電場中向陽極移動還是向陰極移動或者不移動？

（注：當某蛋白質處在PH小于它的等電點的溶液時，帶正電荷，在電場中向負極移動；當其處在PH大于它的等電點的溶液時，帶負電荷，在電場中向正極移動；相等時則不移動。）

根據注解，卵清蛋白PI〈PH，帶負電，向正極移動；B乳球蛋白PI=PH，不移動；糜蛋白酶原PI〉PH，帶正電，在電場向負極移動。

4、什么叫蛋白質的變性？哪些因素可以引起蛋白質變性？蛋白質變性后有何性質和結構上的改變？蛋白質的變性有何實際應用？

天然蛋白質因受某些物理因素或化學因素的影響，由氫鍵、鹽鍵等次級鍵維系的高級結構遭到破壞，分子空間結構發生改變，致使其物理性質、化學性質、生物活性改變的作用稱為蛋白質的變性作用。

引起蛋白質變性的化學因素有：強酸、強堿、脲、胍、重金屬鹽、三氯已酸、磷鎢酸、濃乙醇等；物理因素有：加熱、紫外線、X射線、超聲波、劇烈振蕩、攪拌等。

蛋白質變性后，其物理性質改變，如溶解度減少、滲透壓和擴散速度降低，不易結晶等；結構改變，由于二級結構以上的高級結構破壞，由有序的緊密結構變成無序的松散結構；化學性質改變，容易被酶水解；生物活性改變，活性降低或完全喪失。

實際應用：利用蛋白質變性原理，將大豆蛋白質的濃溶液加熱加鹽而成變性蛋白凝固體即豆腐；醫療上的消毒殺菌也是利用此原理，還有在急救重金屬鹽中毒患者時，可給患者飲用大量牛乳或蛋清解毒。（蛋白質變性在實際生活中有害也有利）

5、試解釋蛋白質的鹽溶和鹽析機制。

鹽溶：低濃度的中性鹽增加蛋白質的溶解度稱鹽溶。

鹽析：高濃度的中性鹽所致蛋白質沉淀叫鹽析。

機制：任何物質的溶解度都取決于溶質分子間及溶質分子對溶劑分子對溶劑分子的相對親和力。在低濃度鹽溶液中，蛋白質分子表面的帶電基團吸附鹽離子，使蛋白質顆粒帶同種電荷而相互排斥。此外還由于鹽的水合能力比蛋白質強，使吸附了鹽離子的蛋白質加強了與水分子的相互作用，從而使蛋白質的溶解度增高。||當中性鹽濃度增大到半飽和或飽和濃度時，鹽離子一方面與蛋白質爭奪水分，破壞蛋白質顆粒表面的水膜；另一方面，高濃度的鹽離子可大量中和蛋白質顆粒上的電荷，這樣既破壞了蛋白質分子上的水膜又中和了蛋白質顆粒上的電荷，蛋白質顆粒便易于沉淀下來。

6、蛋白質的兩性解離、沉淀特性有何應用？

    利用蛋白質的兩性解離、沉淀特性可以通過電泳，鹽析與鹽容分離和提純蛋白質用于蛋白質的研究

7、名詞解釋：

（1）蛋白質的一級結構：指多肽鏈的氨基酸序列。（肽鍵和二硫鍵）

（2）二級結構：指多肽鏈借助氫鍵排列成自己特有的a螺旋和B折疊片段。

（3）三級結構：指多肽鏈借助各種非共價鍵（或非共價力）彎曲、折疊成具有特定走向的緊密球狀構象。

（4）四級結構：指寡聚蛋白質中各亞基之間在空間上的相互關系和結合方式。

（5）超二級結構：指相互鄰近的二級結構在空間折疊中靠近，彼此相互作用，開成規則的二級結構聚合體。

（6）結構域：在較大的蛋白質分子或亞基中，其三維結構往往可以形成兩個或多個空間上可以明顯區別的區域，這種相對獨立的三維實體稱為結構域。

（7）酰胺平面：雙鍵的重要特征之一是不能自由旋轉，這就使得多肽鏈中圍繞C-N鍵的6個原子構成一個平面，稱為酰胺平面，也稱肽平面。

（8）肽單元：肽單位（peptide unit）:又稱為肽基（peptide group），是肽鍵主鏈上的重復結構。是由參于肽鏈形成的氮原子，碳原子和它們的4個取代成分：羰基氧原子，酰氨氫原子和兩個相鄰α-碳原子組成的一個平面單位。

第四章   酶

1、名詞解釋

（1）酶的活性中心：酶分子上直接參與底物結合和起催化作用的氨基酸殘基的側鏈基團根據一定的空間結構組成的區域，稱為酶的活性中心或活性部位。

（2）酶的別構效應：調節物與別構中心結合后，誘導或穩定住酶分子的某種構象，合酶的活性中心對底物的結合與催化作用受到影響，從而調節酶的反應速度和代謝過程，此效應稱為酶的別構效應。

（3）同工酶：存在于同一種屬生物或同一個體中能催化同一種化學反應，但酶蛋白分子的結構及理化性質和生化特性（Km、電泳行為等）存在明顯差異的一組酶。

（4）酶活力單位：酶活力單位的量度。1961年國際酶學會議規定：1個酶活力單位是指在特定條件（25℃，其它為最適條件）下，在1min內能轉化1μmol底物的酶量，或是轉化底物中1μmol的有關基團的酶量。

（5）比活力：代表酶制劑的純度。（比活力=活力單位數（U）\酶蛋白（mg））.

（6）酶的最適溫度：酶顯示出最大活力時所處的溫度。

（7）輔酶和輔基：全酶中的輔因子。（輔因子包括金屬離子和小分子的有機化合物，根據它們與酶分子的結合牢固程度不同，分為輔酶和輔基）

2、酶作為生物催化劑與非酶催化劑有何異同點？

相似點：

（1）能加快化學反應的速度而本身在反應前后沒有結構和性質的改變；

（2）只能縮短反應達到平衡所需要的時間而不能改變反應的平衡點。

酶自身特點：酶催化效率高、具有高度專一性、易失活、催化活性可被調節控制等。

3、影響酶促反應速度的因素有哪些？

在酶促反應過程中，其速度受底物濃度、PH值、溫度、激活劑、抑制劑等因素的影響。

4、米氏方程的實際意義和用途是什么？

米氏方程：V=Vmax[S]/Km+[S]

           式中  V---酶促反應速度;

                 Vmax---酶完全被底物飽和時的最大反應速度；

                 [S]---底物濃度；

                 Km ---米氏常數（Km的涵義是酶促反應速度達到最大反應速度一半時的底物濃度。Km的大小依賴于特殊的底物和環境條件。不同的酶有不同的Km，一個酶對一個底物有一定的Km，當一個酶有多個底物時則對應于每一個底物的Km也不相同，其中Km最小的底物為酶的最適底物）測定Km最常見的方法是雙倒數作圖法，詳見P111。

5、磺胺類藥物能抑制細菌的生長，其作用原理是什么？

對磺胺藥敏感的細菌不能直接利用周圍環境中的葉酸，只能利用PABA和二氫喋啶，在細菌體內經二氫葉酸合成酶的催化合成二氫葉酸，再與PABA競爭二氫葉酸合成酶，阻礙二氫葉酸的合成，從而影響核酸的生成，抑制細菌生長繁殖。

6、有機磷農藥毒性的機理是什么？

有機磷化合物能與胰蛋白酶或乙酰膽堿酯酶活性中心的Ser殘基反應，形成穩定的共價鍵而使酶喪失活性。乙酰膽堿是昆蟲和脊椎動物體內傳導神經沖動和刺激的化學介質。乙酰膽堿酯酶催化乙酰膽堿水解為乙酸和膽堿。苦乙酰膽堿酯酶被抑制，則會導致乙酰膽堿的積累，因而引起一系列神經中毒癥狀，神經過度興奮導致功能失調，最終導致死亡。這就是有機磷化合物的毒性原理。

第五章 維生素與輔酶

1、1g淀粉酶定容到1000ml取1ml測酶活力，5min水解0.25g淀粉，計算每克酶制劑所含淀粉酶活力單位數。（在最適條件下每小時分解1g淀粉的酶量為一個活力單位）

解：根據題目可知，該酶制劑為1/1000g，5min水解0.25g淀粉，則一小時60min應水解（60/5）*0.25=3.0g,則1g 酶制劑水解的淀粉量應該為1000*3.0=3000(g),所以每克酶制劑所含淀粉酶活力單位數為3000。

2、CoA(輔酶A)的組成及功能？

在體內，泛酸與巰基乙胺、3′-磷酸-AMP縮合形成輔酶A。輔酶A主要起傳遞酰基的作用，是各種酰基轉移酶的輔酶；通過親核攻擊轉移活化的酰基；吸取一個質子活化酰基的a-氫。被廣泛用做各種疾病的重要輔助藥物。

第六章 生物膜的結構與功能

1、名詞解釋：

（1）外周蛋白：也稱周緣蛋白，一般占膜蛋白總量的20%-30%，易溶于水，與膜脂的親水部分靠近而分布于脂雙層的內表面和外表面。

（2）內在蛋白：也稱整合蛋白，占膜蛋白總量的70%-80%。這類蛋白含有較多的疏水性氨基酸或者親脂性基團，它們分布于分子表面，因此，能與膜脂的疏水部分接近，并結合十分牢固，只有用較劇烈的條件才能將它們溶解下來。

2、生物膜的重要組成成分是什么？這些組分的化學特征是什么？

生物臘主要由蛋白質和脂質構成，有的還含有1%-10%的多糖，多糖與脂質和蛋白質結合分別生成糖脂和糖蛋白（統稱為膜糖）

膜蛋白：生物膜的功能成分，它們除了起結構作用外，都具有生物功能，如作為催化作用的酶、作為運輸載體或泵、作為能量轉化的氫或電子遞體、作為信息傳遞的受體蛋白等。

膜脂：包括磷脂、糖脂、硫脂、固醇等。

3、膜的脂質雙分子層是根據哪些證據提出的？

膜組分的不對稱分布和生物膜的流動性。

   膜質單層分子在水面的鋪展面積它為細胞表面積的二倍

   磷脂分子分親水端與疏水端構成

4、液態鑲嵌模型的主要內容是什么？

流動鑲嵌模型突出了膜的流動性和不對稱性，認為細胞膜由流動的脂雙層和嵌在其中的蛋白質組成。磷脂分子以疏水性尾部相對，極性頭部朝向水相組成生物膜骨架，蛋白質或嵌在脂雙層表面，或嵌在其內部，或橫跨整個脂雙層，表現出分布的不對稱性。