生物化学一、名词解释1.蛋白质变性与复性:蛋白质分子在变性因素的作用下,高级构象发生变化,理化性质改变,失去生物活性的现象称为蛋白质的变性作用。
变性蛋白质在除去变性因素后,可缓慢地重新自发折叠成原来构象,并恢复原有的理化性质和生物活性,这种现象称为蛋白质的复性。
2.盐析与盐溶:在蛋白质的水溶液中,加入大量高浓度的强电解质如硫酸铵、氯化钠、硝酸铵等,使蛋白质凝聚而从溶液中析出的现象叫盐析。
在蛋白质的水溶液中,加入低浓度的盐离子,会使蛋白质分子散开,溶解性增大的现象叫盐溶。
3.激素与受体:激素是指机体内一部分细胞产生,通过扩散、体液运送至另一部分细胞,并起代谢调节控制作用的一类微量化学信息分子。
受体是指细胞中能识别特异配体(神经递质、激素、细胞因子)并与其结合,从而引起各种生物效应的分子,其化学本质为蛋白质。
4.增色效应与减色效应:增色效应是指DNA变性后,溶液紫外吸收作用增强的效应。
减色效应是指DNA复性过程中,溶液紫外吸收作用减小的效应。
5.辅酶与辅基:根据辅因子与酶蛋白结合的紧密程度分为辅酶和辅基,与酶蛋白结合较松、用透析法可以除去的辅助因子称辅酶。
与酶蛋白结合较紧、用透析法不易除去的辅因子称辅基。
6.构型与构象:构型是指一个分子由于其中各原子特有的固定空间排布,使该分子所具有的特定的立体化学形式。
构象是指分子中,不改变共价键结构,仅单键周围的原子旋转所产生的空间排布。
即分子中原子的三维空间排列称为构象。
7.α-螺旋与β-折叠:α-螺旋是指多肽链的主链原子沿一中心轴盘绕,借助链内氢键维持的右手螺旋的稳定构象。
β-折叠是指两条或多条几乎完全伸展的多肽链(或同一肽链的不同肽段)侧向聚集在一起,相邻肽链主链上的NH和C=0之间形成氢链,这样的多肽构象即β-折叠。
8.超二级结构与结构域:超二级结构是指蛋白质中相邻的二级结构单位(α-螺旋、β-折叠、β-转角及无规卷曲)组合在一起,形成有规则的在空间上能辩认的二级结构组合体。
又称为花样或模体称为基元。
结构域是指多肽链在二级结构或超二级结构的基础上形成三级结构的局部折叠区,它是相对独立的紧密球状实体。
9.酶原与酶原激活:酶原是指某些活性酶的无活性前体蛋白。
酶原激活是指无活性的酶原形成活性酶的过程。
10.Tm值与Km值:通常把增色效应达到一半时的温度或DNA双螺旋结构失去一半时的温度叫DNA的熔点或熔解温度,用Tm 表示。
Km是酶促反应动力学中间产物理论中的一个常数,Km值的物理意义在于它是当酶促反应速度达到最大反应速度一半时的底物浓度。
二、填空题1、20世纪50年代,Chargaff等人发现各种生物体DNA碱基组成有种的特异性,而没有组织的特异性。
2、DNA变性后,紫外吸收能力增强,生物活性丧失。
3、构成核酸的单体单位称为核苷酸,构成蛋白质的单体单位氨基酸。
4、嘌呤核苷有顺式、反式两种可能,但天然核苷多为反式。
5、X射线衍射证明,核苷中碱基与糖环平面相互垂直。
6、双链DNA热变性后,或在pH2以下,或pH12以上时,其OD260增加,同样条件下,单链DNA的OD260不变。
7、DNA样品的均一性愈高,其熔解过程的温度范围愈窄。
8、DNA所处介质的离子强度越低,其熔解过程的温度范围越宽。
熔解温度越低。
9、双链DNA螺距为3.4nm,每匝螺旋的碱基数为10,这是B型DNA的结构。
10、NAD+,FAD和CoA都是的腺苷酸(AMP)衍生物。
11、酶活力的调节包括酶量的调节和酶活性的调节。
12、T.R.Cech和S.Altman因各自发现了核酶而共同获得1989年的诺贝尔化学奖。
13、1986年,R.A.Lerner和P.G.Schultz等人发现了具有催化活性的抗体,称为抗体酶。
14、解释别构酶作用机理的假说有齐变模型和序变模型。
15、固定化酶的理化性质会发生改变,如Km增大,Vmax减小等。
16、脲酶只作用于尿素,而不作用于其他任何底物,因此它具有绝对专一性,甘油激酶可以催化甘油磷酸化,仅生成甘油-1-磷酸一种产物,因此它具有立体专一性。
17、判断一个纯化酶的方法优劣的主要依据是酶的比活力和总活力。
18、嘌呤碱和嘧啶碱具有共轭双键,使得核酸在260nm附近有最大吸收峰,可用紫外分光光度计测定。
19、蛋白质颗粒表面的电荷层和水化膜是蛋白质亲水胶体稳定的两个因素。
20、细胞的识别功能是通过生物膜上的糖蛋白来实现的。
21、根据溶解性质,激素可分为脂溶性和水溶性两种,所有的固醇类激素都是由胆固醇合成来的。
22、对于高等动物来说,分泌激素的细胞被称为内分泌细胞,受激素作用的细胞被称为靶细胞。
23、激素作用具有的特异性与高度特异性的受体有关。
三、单项选择题1-----5:③③④④②6----10:④②④③①11---15:④④④②④16---20:①④④②①21---25:③②③②④26---30:④①①①④四、判断是非题1-----5:√√√×√6----10:×××√×11---15:√√√××16---20:××√√×21---25:√√×××26---30:×√×√×五、按要求回答下列问题:(一)写出下列缩写符号的中文名称:1、d A TP:脱氧腺三磷2、hnRNA:核不均一RNA3、NAD+:氧化型辅酶Ⅰ4、FAD:黄素腺嘌呤二核苷酸5、cAMP:环腺苷酸6、HS-CoA:辅酶A(二)写出下列缩写符号的中文名称及结构式:1、Glu2、. Asp六、简答题1. 酶降低反应活化能实现高效率的重要因素是什么?解答:酶促反应有极高的催化效率,其原因在于降低了反应的活化能。
酶降低反应活化能实现高效率的机制与几个重要因素有关:①底物和酶的邻近效应与定向效应②底物分子的敏感键发生形变③酸-碱催化④共价催化⑤金属离子催化⑥微环境效应(介电效应)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)。
解答:已知:lml酶制剂相当于lmg酶制剂,根据酶活力单位定义:每小时分解1克淀粉的酶量为1个活力单位,则lmg酶制剂每小时分解淀粉的酶的活力单位=0.25g/5分钟×1/60=3个活力单位每克酶制剂所含活力单位=3个活力单位×1000=3000活力单位3. 比较蛋白质α-螺旋中的氢键和DNA双螺旋中的氢键,并指出氢键在稳定这两种结构中的作用。
解答:在α-螺旋中,一个残基上的羧基氧与旋转一圈后的第四个残基上的α-氨基中的氢形成氢键。
这些在肽链骨架内原子间形成的氢键大致平行于该螺旋的轴,氨基酸侧链伸向骨架外,不参与螺旋内的氢键形成。
在双链DNA中糖-磷酸骨架不形成氢键,而在相对的两条链中互补的碱基之间形成2个或3个氢键,氢键大致垂直于螺旋轴。
在α-螺旋中,单独的氢键是很弱的,但是这些键的合力稳定了该螺旋结构。
尤其是在一个蛋白质的疏水内部,这里水不与氢竞争成键。
在DNA中形成氢键的主要作用是使每一条链能作为另一条链的模板,尽管互补碱基之间的氢键帮助稳定螺旋结构,但在疏水内部碱基对之间的堆积对螺旋结构的稳定性的贡献更大。
4. 举例说明蛋白质的一级结构决定蛋白质的高级结构。
解答:如牛胰核糖核酸酶变性—复性实验。
天然的牛胰核糖核酸酶是由124个氨基酸残基组成的一条多肽链,含有四对二硫键,使得核糖核酸酶折叠成一个球状分子。
在8mol/L的尿素或6mol/L的盐酸胍存在下,用β-巯基乙醇处理后,核糖核酸酶分子内的4个二硫键断裂,紧密的球状结构伸展成松散的无序构象,同时酶活性丧失。
用透析法将尿素和巯基乙醇除掉后,牛胰核糖核酸酶能回复到天然构象,活性能达到原来活性的95%以上。
X射线衍射结构分析表明:松散的多肽链已经自发地折叠成与天然核糖核酸酶完全相同的三级结构。
而8个半胱氨酸残基上的-SH基随机结合重新形成二硫键,配对组合方式可能有105种,其形成正确构象的概率是1/105,但核糖核酸酶在复性时,只选择了其中的一种,肽图谱的分析结果证明:构成二硫键的成对Cys 残基的位置与原来的一样。
这说明牛胰核糖核酸酶肽链上的氨基酸序列信息控制肽链折叠成正确的天然构象。
结论:蛋白质的一级结构包含着蛋白质分子的所有的结构信息,因而一级结构决定蛋白质的高级结构。
5. 核苷酸及其衍生物有哪些重要的生理功能。
①核苷酸是遗传信息的载体核酸(DNA、RNA)的组成成份;②A TP、ADP是生物能量代谢中最重要的转运能量和暂时贮存能量的载体;ATP、ADP、AMP在细胞中的相对含量即能荷水平对生物的代谢起着重要的调节作用(能荷调节),能荷较高时,促进合成代谢,能荷低时促进分解代谢;③环核苷酸(cAMP、cGMP)与激素调节、基因表达、细胞生殖与分化等方面有密切关系;④核苷酸作为某些辅酶的重要组成成份(如NAD+、NADP+、FAD、CoA等),参与细胞内氧化还原反应和酰基转移反应等;⑤核苷酸及其衍生物参与细胞内一些重要的生物合成反应,如GTP参与蛋白质合成,CDPG参与磷脂合成,ADPG、UDPG、GDPG、TDPG参与糖原、淀粉、纤维素、半纤维素、果胶等多糖的合成。