第一篇：生物化学学习指导(上)
生物化学学习指导
蛋白质化学
要点解答：
1．组成蛋白质的常见氨基酸有多少种?根据其R基团的极性如何分类? 组成蛋白质的常见氨基酸有20种，根据这20种氨基酸侧链R基团的极性可将它们分为四大类：
(1)具有非极性或疏水的R基团的氨基酸。这类氨基酸在水中的溶解度比极性R基团氨基酸小。
(2)具有极性但不带电荷的R基团的氨基酸。它们比非极性氨基酸易溶于水，所含的R基团中的不解离的极性基能与水形成氢键。
(3)R基团带负电荷的氨基酸。这是一类酸性氨基酸，包括天冬氨酸和谷氨酸，这两种氨基酸都含有第二个羧基，在pH值7.0时具有净负电荷。
(4)R基团带正电荷的氨基酸。这是一类碱性氨基酸，包括赖氨酸、精氨酸和组氨酸。这三种氨基酸在pH值7.0时带净正电荷。其中赖氨酸R基团带有正电荷的ε－氨基；精氨酸带有正电荷的胍基；组氨酸带有弱碱性的咪唑基。
2．何谓氨基酸的等电点(pI)，它是怎样计算的？
氨基酸分子是两性电解质，氨基酸在溶液中的带电状况随溶液的pH值变化而变化。实验证明，氨基酸在水溶液或晶体状态时都是以两性离子形式存在的。
以两性离子形式存在的氨基酸，在一定酸碱条件下，可以发生解离，而表现出不同的带电形式。当加入酸时，－COO－可以接受质子，氨基酸带净正电荷。当加入碱时，－NH3＋释放质子，氨基酸带净负电荷。在某一特定pH的溶液中，氨基酸以两性离子形式存在，所带的正负电荷总数相等，净电荷为零，在电场中它既不向正极移动也不向负极移动，此时氨基酸溶液的pH值称为氨基酸的等电点，以pI表示。氨基酸的pI值相当于该氨基酸的两性离子状态两侧的基团pK值之和的一半。对于含有三个可解离基团的氨基酸，可通过依次写出其从酸性至碱性的解离方程，找到两性离子两侧pK值，然后取两性离子两侧基团的pK平均值，即可得其pI值。
3．什么是肽单位?肽单位有什么特点？
多肽链是由许多氨基酸通过肽键彼此连接而成的，多肽链主链骨架的重复单位，即－Cα－CO－NH－Cα－称为肽单位，多肽链实际上是由许多肽单位通过α－碳原子互相连接而成的。
肽单位的结构特点：
(1)肽键中的C—N键的键长为0.132nm，比大多数其他化合物的C—N单键(0.149nm)短，比C＝N双键(0.127nm)长，因此肽键具有部分双键的性质，不能自由旋转。
(2)肽单位是刚性平面结构，即肽单位的6个原子包括肽键的4个原子和与之相连的两个α-碳原子，都位于同一个刚性的平面上，因此又称肽平面或酰胺平面。
(3)绝大多数肽单位中，C＝O与N—H或两个α-碳原子为反式构型，因为反式构型比顺式构型稳定。
(4)肽单位平面结构有一定的键长和键角。
4．什么是构型和构象？
构型是指在立体异构体中不对称碳原子上相连的各原予或取代基团的空间排布。任何一个不对称碳原子相连的四个不同原子和基团，只可能有两种不同的空间排布，即两种构型：D-和L-型。改变构型应有共价键的断裂。
构象是指通过单键旋转使分子中的原子或基团形成不同的空间排列，这种构象的改变不涉及共价键的破裂。
5．什么是蛋白质的二级结构？包括几种类型？各有什么特点? 蛋白质的二级结构是指蛋白质多肽链主链骨架的盘绕和折叠方式。天然蛋白质的二级结构主要有四种基本类型：α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规则卷曲。(1)α-螺旋：α-螺旋结构是Pauling和Corey在1951年提出来的。纤维状蛋白和球状蛋白中均存在α-螺旋结构，它是蛋白质中最常见、最典型的二级结构类型。α-螺旋结构的特点是：
①肽链主链像螺旋状盘曲，每隔3.6个氨基酸残基沿中心轴螺旋上升一圈，螺距为0.54nm，即每个氨基酸残基沿中心轴旋转100°，沿轴上升0.15nm，螺旋的直径约为0.5nm。
②α-螺旋中氨基酸残基的侧链伸向外侧。相邻的螺圈之间形成链内氢键，氢键的取向几乎与中心轴平行。从N-末端出发，氢键是由每个氨基酸残基的C＝O与前面第4个氨基酸的N-H之间形成的。α-螺旋的稳定靠氢键维持。
③α-螺旋有左手螺旋和右手螺旋两种，但天然蛋白质的α-螺旋，绝大多数都是右手螺旋，右手螺旋比左手螺旋稳定。
(2)β-折叠结构：这种结构也是在1951年由Pauling等人首先提出的，它是蛋白质中第二种最常见的二级结构，β-折叠是由几乎伸展的多肽链侧向聚集在一起，相邻肽链的主链之间靠氢键连结而形成的锯齿状片层结构。β-折叠结构的特点是：
①肽链按层排列，主链呈锯齿状。相邻肽链主链上的N－H和C＝O之间形成氢键，β-折叠靠氢键维持其结构的稳定性。
②相邻肽链走向可以平行，也可以反平行。肽链的N端在同侧为平行式，在不同侧为反平行式，从能量角度考虑，反平行式更为稳定。
③肽链中氨基酸残基的R侧链交替分布在片层的上下。
④在纤维状蛋白质中，β-折叠可以在不同肽链之间形成，而球状蛋白质中的β-折叠既可以在不同肽链之间形成，也可以在同一肽链的不同肽段之间形成。
(3)β-转角：是在球状蛋白质中存在的一种二级结构。β-转角是由多肽链上4个连续的氦基酸残基组成，主链骨架以180°回折，其中第一个氨基酸残基的C＝O与第四个氨基酸残基的N－H之间形成氢键，是一种不很稳定的环形结构。由于β-转角结构，可使多肽链走向发生改变，目前发现的β-转角多数都处在球状蛋白质分子的表面，在这里改变多肽链的方向阻力比较小。
(4)无规则卷曲：是球状蛋白分子中存在的一种没有确定规律的盘曲。无规则卷曲有利于多肽链形成灵活的、具有特异生物学活性的球状构象。
6．蛋白质的三级结构和四级结构各有何特点? 蛋白质的三级结构是指多肽链在二级结构、超二级结构和结构域的基础上进一步盘绕、折叠形成的、紧密地借各种次级键维持的球状分子构象。其特点是：(1)具有三级结构的蛋白质一般都是球蛋白，整个分子排列紧密，内部有时只能容纳几十个水分子或者空腔更小。
(2)亲水性氨基酸侧链多分布在球蛋白分子的表面，从而使球蛋白分子可溶于水。(3)疏水性氨基酸侧链多埋藏在分子内部，形成疏水核心。
(4)维持蛋白质分子三级结构的主要作用力有离子键、氢键、疏水键、范德华力和二硫键等。
蛋白质的四级结构是指具有三级结构的多肽链通过次级键彼此缔合形成的聚集体。其中每个具有三级结构的多肽链称为亚基。亚基—般只有一条多肽链，但有的亚基由两条或多条肽链组成，这样的亚基中的链间以二硫键相连。
由少数亚基聚合而成的蛋白质称为寡聚蛋白，有几十个甚至上千个亚基聚合而成的蛋白质称为多聚蛋白，无四级结构的蛋白质如溶菌酶、肌红蛋白等称为单体蛋白。维持蛋白质四级结构的作用力与维持三级结构的力是相同的。
四级结构的形成使蛋白质结构更加复杂，以便执行更为复杂的功能。
7．稳定蛋白质构象的作用力有哪些? 蛋白质肽链之所以能维持其特定的构象，主要依赖于其分子主链和侧链上许多极性、非极性基团之间相互作用所形成的化学键。
(1)氢键：氢键是由一个极性很强的X-H基上的氢原子，与另一个电负性强的原子Y(如O、N、F等)相互作用形成的一种吸引力，本质上仍属于弱的静电吸引作用。在蛋白质多肽链之间或链内均能形成氢键。氢键对于维持蛋白质二、三、四级结构，保持蛋白质的稳定性起着重要作用。
(2)离子键：是正负离子之间的静电相互作用。蛋白质分子中可解离的侧链基团，如羧基、氨基、胍基、咪唑基等，均可形成离子键。
(3)疏水键：是指蛋白质分子中疏水性氨基酸(如缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸等)侧链避开水相而相互聚集的作用。主要存在于蛋白质分子的内部，对蛋白质构象的形成和稳定均起着主要作用。
(4)范德华力：一般指范德华引力，狭义的范德华力是指在非极性分子或非极性基闭的瞬时偶极间的相互作用。虽然范德华力是很弱的力，但在蛋白质分子中由于它的数量较大，且具有加和性，所以是一种不可忽视的作用力。
氢键、离子键、疏水键和范德华力都属于非共价键，统称为次级键。此外，蛋白质分子中还常含有二硫键，它是共价键，在维持蛋白质构象方面也起着重要作用。
8．蛋白质的结构与功能之间的关系如何？
各种蛋白质都有其特定的生物学功能，这些功能是与蛋白质分子的特定结构密切相关的。
(1)一级结构与功能的关系：
①一级结构的变异与分子病：分子病是指某种蛋白质分子—级结构的氨基酸排列顺序与正常有所不同的遗传病。如镰刀状细胞贫血病就是一种分子病。病人的血红蛋白分子与正常人相比，在574个氨基酸中只有一个氨基酸是不同的，即β链的第六位氨基酸由正常的谷氨酸变成了缬氨酸。由于谷氨酸的侧链是带负电荷的羧基，缬氨酸的侧链是不带电荷的疏水基，因此这种改变显著降低了血红蛋白的溶解度，使患者的血红蛋白分子容易聚集成纤维状，导致红细胞收缩变形成镰刀状，输氧能力下降，细胞脆弱易溶血而引起贫血。
②同源蛋白质的一级结构差异与生物进化：同源蛋白质是指在不同生物体中行使相同功能或相似功能的蛋白质，如真核生物线粒体中的细胞色素c。比较各种不同生物的细胞色素c的一缎结构，发现亲缘关系越近的，其结构越相似。根据不同生物细胞色素c在一级结构上差异的程度，就可以判定这些生物在亲缘关系上的远近，从而为生物进化的研究提供有价值的依据。
(2)蛋白质构象与功能的关系：
蛋白质的变构现象：有些蛋白质在表现其生物功能时，构象必须发生一定的变化。例如血红蛋白未与O2结合时．处于紧密型状态，与氧的亲和力很低。一旦O2与血红蛋白分子中的一个亚基结合，即引起该亚基构象发生变化，并相继传达到其余三个亚基．使所有亚基血红素铁原子的位臵都变得适宜与O2结合，因此血红蛋白与O2结合的速度大大加快。可见血红蛋白与氧结合时构象的变化与其运输氧气的功能是密切相关的。
9．稳定蛋白质胶体溶液的因素有哪些？
蛋白质的分子大小在1～100nm之间，属于胶体质点的范围，是一种亲水胶体，与一般的胶体系统一样具有布朗运动、丁道尔现象、不透过半透膜、具有吸附能力等性质。稳定蛋白质胶体系统的因素主要有两个，一是因为蛋白质分子表面有许多极性基团，如-NH3＋、-COO－、-OH、-SH等，能与水分子起水化作用，使蛋白质分子表面形成水膜。水膜的存在使蛋白质颗粒互相隔开，不会相互碰撞凝集而沉淀。另一因素是因为蛋白质分子表面的可解离基团，在非等电点状态时，都带有同性电荷，同性电荷互相排斥，使蛋白质颗粒不致聚集而产生沉淀。
10．使蛋白质发生沉淀的因素有哪些? 蛋白质在溶液中的稳定是有条件的、相对的，如果条件发生改变，破坏了蛋白质溶液的稳定性，蛋白质就会从溶液中沉淀出来。沉淀蛋白质的方法通常有以下几种：
(1)等电点沉淀：蛋白质和氨基酸一样是两性电解质，在酸性环境中蛋白质各碱性基团能接受H＋而使蛋白质带正电荷，在碱性环境中其酸性基团能释放H＋，与环境中的OH－结合成水，使蛋白质带负电荷。当溶液达到某一pH值时，蛋白质所带的正负电荷相等，即净电荷为零，在电场中既不向正极也不向负极移动，这时溶液的pH值即为该蛋白质的等电点(pI)。改变蛋白质溶液的pH值．达到蛋白质的pI，可以使蛋白质分子携带的净电荷为零，蛋白质分子之间失去静电斥力，相互凝集而沉淀。
(2)盐析：向蛋白质溶液中加入大量的中性盐，使蛋白质分子脱去水化层而聚集沉淀的现象，称为盐析。盐析一般不引起蛋白质变性，当除去盐后又可溶解。
(3)有机溶剂沉淀法：向蛋白质溶液中加入一定量的极性有机溶剂(甲醇、乙醇或丙酮等)，使蛋白质分子脱去水化层和降低介电常数而增加带电质点的相互作用，从而聚集沉淀。在室温下，有机溶剂不仅引起蛋白质沉淀，而且伴随着变性。若在低温下，边加边搅，变性将减轻。
(4)重金属盐沉淀法：当溶液pH>pI时，蛋白质分子带负电荷，易与重金属离子(Hg2+、Pb2＋、Cu2+、Ag+)等结合形成不溶性盐而沉淀。误服重金属的病人可口服牛奶、豆浆、蛋清等蛋白质进行解救，就是因为它能和重金属离子形成不溶性盐，然后再服用催吐剂排除体外。(5)生物碱试剂和某些酸类物质沉淀法：生物碱试剂是指能引起生物碱沉淀的一类试剂，如苹果酸、苦味酸(2，4，6-三硝基酚)、钨酸、KI等，某些酸类是指三氯乙酸、磺基水杨酸等。当pH
(6)加热变性沉淀法：几乎所有的蛋白质都会因加热变性而凝固，少量盐类促进凝固，当蛋白质处于pI时，凝固更加迅速。加热变性引起沉淀的原因可能是热变性使蛋白质天然构象解体，疏水基团外露，因而破坏了水化层，若处于等电点又破坏了带电状态。我国很早创造的将大豆蛋白的浓溶液加热，井点入少量盐卤(含MeCl2)的制豆腐方法，就是一个典型的例子。
11．什么是蛋白质的变性作用?变性蛋白质有何特点? 天然蛋白质分子受到某些物理因素如高温、高压、紫外线照射和表面张力等或化学因素如强酸、强碱、尿素、胍、有机溶剂等的影响生物活性丧失，溶解度降低，不对称性增加以及其他物理化学性质发生改变，这种现象称为蛋白质的变性作用。变性后的蛋白质称为变性蛋白质。蛋白质变性的实质是蛋白质分子中的次级键被破坏，引起天然构象解体。变性不涉及共价键的断裂。
蛋白质变性后许多性质发生了改变：
(1)生物活性丧失：蛋白质的生物活性是指蛋白质具有的酶、激素、毒素、抗原与抗体等活性，以及其他特殊性质如血红蛋白的载氧能力等，这是蛋白质变性的主要特征。(2)一些侧链基团暴露：蛋白质变性时，原来在分子内部包藏而不易与化学试剂起反应的侧链基团，由于结构的伸展松散而暴露出来。
(3)一些物理化学性质改变：蛋白质变性后，疏水基外露，溶解度降低，易形成沉淀析出；分子形状也发生改变，球状蛋白分子伸展，不对称性加大，表现为粘度增加、旋光性、紫外吸收光谱等改变、扩散系数降低。
(4)生物化学性质的改变：蛋白质变性后，分子结构伸展松散，易被蛋白水解酶分解。这就是熟食易于消化的道理。
12．简述蛋白质的生物学功能。
蛋白质具有多种生物学功能，概括为以下几个方面：(1)生物催化作用：蛋白质的一个最重要的生物学功能是作为有机体生物代谢的催化剂，酶催化生物体的代谢反应。酶是蛋白质中最大的一类。
(2)结构成分：蛋白质另一个主要的生物学功能是作为有机体的结构成分，构建和维持生物体的结构，这类蛋白称为结构蛋白。如高等动物的胶原蛋白参与结缔组织和骨骼的形成，作为身体的支架；头发、指甲和皮肤中的不溶性角蛋白，形成体表的保护层；弹性蛋白参与血管壁和韧带的构造，起支持和润滑的作用。结构蛋白一般是不溶性纤维状蛋白。
(3)运载功能：某些蛋白质具有运载功能，携带各种小分子物质、离子等从一处到另一处。如血液中的血红蛋白，随着血液循环，将氧气从肺运输到组织，供生物氧化之用，同时，将二氧化碳从组织运输到肺，以便排出体外。
(4)收缩或运动：人和动物的运动，靠肌肉的收缩来实现，参与肌肉收缩的主要成分是肌球和肌动蛋白，没有肌球蛋白和肌动蛋白，就没有人和动物的运动。
(5)调节功能：许多蛋白质有调节其他蛋白质执行其生理功能的能力，这些蛋白称为调节蛋白。调节蛋白主要包括：①激素，如胰岛素(insulin)。胰岛素是动物胰脏β细胞分泌的一种分子量较小的激素蛋白，主要功能是参与血糖的代谢调节，能降低血液中的葡萄糖的含量。其含量不足，会导致糖尿病。②另—类调节蛋白参与基因表达的调控，它们激活或抑制遗传信息转录为RNA。如大肠杆菌的CAP和阻遏蛋白等。③受体蛋白也是一类调节蛋白，许多受体蛋白起接受和传递信息的作用。
(6)贮藏功能：有些蛋白质有贮藏氨基酸的作用，用作有机体及其胚胎或幼体生长发育的氮源。如蛋类中的卵清蛋白，小麦种子中的醇溶蛋白等。
(7)防御功能：有些蛋白质具有主动的防护功能，以抵抗外界不利因素对生物体的干扰。如脊椎动物体内的免疫球蛋白(抗体)，能中和外来有害物质(抗原)。南极水域中某些鱼类血液中含有抗冻蛋白，保护血液不被冻疑。蛇毒和蜂毒的溶血蛋白和神经毒蛋白以及一些植物毒蛋白(蓖麻蛋白)等少量可引起高等动物产生强烈毒性反应。
13．简述几种蛋白质含量的测定方法及原理。
蛋白含量的测定常用的方法有：考马斯亮兰G-250染色法、双缩脲法、福林-酚试剂法、紫外吸收法。
(1)考马斯亮兰G-250染色法：考马斯亮兰G-250在酸性溶液中为棕红色，当它与蛋白质结合后变为蓝色，在595nm处有最大的光吸收，其颜色深浅与蛋白质浓度成正比。可比色测定。测定范围为0.01-1.0 mg/ml。
2+(2)双缩脲法：蛋白质含有多个肽键，因此有双缩脲反应，即Cu与蛋白质的肽键络合，形成紫红色络合物，此物在540nm处有最大的光吸收，可以比色测定，其颜色的深浅与蛋白质浓度成正比。测定范围为0.5-10 mg/ml。
(3)福林-酚试剂：第一步是双缩脲反应，反应生成的络合物以及酪氨酸、色氨酸残基还原磷钼酸-磷钨酸试剂(即福林-酚试剂)，得到深蓝色产物，可在750nm比色测定，范围为0.03-0.3mg／ml，或用500 nm比色测定，范围为0.05-0.5mg／m1。
(4)紫外吸收法：大多数蛋白质在275-280nm处有一特征的最大光吸收，这是因为蛋白质中的酪氨酸、色氨酸、苯丙氨酸残基的苯环含有共轭双键的缘故。在一定浓度范围内，蛋白质溶液在280 nm的光吸收值(A280nm)与其浓度成正比，因此可作定量测定。测定范围为0.1-1.0mg/ml。
练习题
一、填空题
1．组成蛋白质分子的氨基酸有________种，它们的结构通式是________，其中碱性氨基酸有________、________、________，酸性氨基酸有________和________，含硫的氨基酸有________、________；分子量最小的氨基酸是________。
2．天冬氨酸的pK1(α-COOH)＝2．09，pK2(α-NH2)＝9．82，pK3(R-基团)＝3．86，其pI值是________。
3．组氨酸的等电点是7.59，溶于pH值7的缓冲液中，并臵于电场中，组氨酸应向电场的________方向移动。
4，脯氨酸与茚三酮反应产生________色物质，而其他α-氨基酸与茚三酮反应产生________色物质。
5．氨基酸顺序自动分析仪是根据________反应原理设计的，多肽链的氨基末端与________(试剂)生成________。然后在无水的酸中经环化裂解成________。
6．桑格(Sanger)反应指的是用________试剂来测定氨基酸及肽中的________，产生________色的化合物，称为________。
7．蛋白质的平均含氮量为________％，今测得1g样品含氮量为10mg，其蛋白质含量应为________％。
8．稳定蛋白质胶体系统的因素是________和________。
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________、________和________三种氨基酸残基有吸收紫外光的能力。
11．测定分子量常用的方法有________、________和________，其中________最准确。12．蛋白质在等电点时净电荷为________，溶解度最________。
13． DNFB、Asn、Ser和GSH的中文名称分别是________、________、________和________。14．蛋白质的二级结构类型主要有________、________、________和________，稳定二级结构的主要作用力是________。
15．镰刀状细胞贫血病是由于________蛋白________级结构的变化而引起的。16．稳定蛋白质构象的作用力包括________、________、________、________和________，其中维持三级结构最重要的作用力是________，维持四级结构最重要的作用力是________。17．英国化学家________用________方法首次测定了胰岛素的一级结构，并于1958年获诺贝尔化学奖。
18．球状蛋白分子中，一般________性氨基酸侧链位于分子内部，________性氨基酸侧链位于分子表面。
20．血红蛋白具有________级结构，它是由________个亚基组成的，每个亚基中含有一个________辅基。血红蛋白除能运输O2外，还能运输________和________。
21.一组蛋白质相对分子质量分别为：a(90000)、b(45000)、c(110000)，用凝胶过滤法分离这些蛋白质时，它们洗脱下来的先后顺序是________。
二、选择题
1．下列氨基酸中除________外，都是极性氨基酸。a，Ile b．Cys c．Asn d．Ser 2．关于氨基酸某些性质的描述，其中正确的是()a．丙氨酸的非极性比亮氨酸大 b．赖氨酸的等电点大于精氨酸 c．中性氨基酸的pI都等于7 d.纸层析分离氨基酸是根据其极性大小 3．下列氨基酸中都含有羟基的是()a．Leu、Val b．Ser、Thr c.Phe、Lys d．Cys、Met 4．氨基酸的等电点是()a．氨基酸水溶液本身的pH值
b．氨基酸羧基和氨基均质子化的溶液pH值 c．氨基酸净电荷等于零时的溶液pH值
d.氨基酸的可解离基团均呈解离状态时的溶液pH值 5．关于肽键特点的叙述，错误的是()a.肽键中的C—N键较正常C-N键短
b．肽键中的C—N键有部分双键的性质
c．C—N及与C一N相连的四个原子处于同一平面上 d.肽键的旋转性使蛋白质形成各种立体构象
6．依据肽键存在、用于蛋白质定量测定的方法是()a．凯氏定氮法 b．双缩脲法 c．酚试剂法 d．茚三酮法 7．与氨基酸相似的蛋白质的理化性质是()a．高分子性质 b．胶体性质 c．两性性质 d．变性性质 8.蛋白质的变性是由于()a．氢键等次级键破坏 b．肽键断裂
c.亚基解聚 d．破坏水化层及中和电荷 9．盐析法沉淀蛋白质的原理是()a．降低蛋白质溶液的介电常数 b．中和电荷，破坏水化膜 c.与蛋白质结合成不溶性蛋白质盐 d．调节蛋白质溶液pH值到等电点 11．关于蛋白质亚基的描述，正确的是()a．亚基和肽链是同义词，因此蛋白质分子的肽链数就是它的亚基数 b．每个亚基都有各自的三级结构 c.亚基之间通过肽键缔合
d.亚基单独存在时仍能保持该蛋白质原有的生物活性 13．下列蛋白质中具有四级结构的是()a．胰岛素 b．核糖核酸酶 c．血红蛋白 d．肌红蛋白
14．氨基酸和蛋白质共同的理化性质是()a．胶体性质 b．两性性质 c．双缩脲反应 d．变性性质
15．SDS凝胶电泳测定蛋白质的相对分子量是根据各种蛋白质()a．在一定条件下所带净电荷的不同 b．分子大小不同 c．分子极性不同 d．溶解度不同
16．蛋白质一级结构与功能的关系的特点是()a．相同氨基酸组成的蛋白质，功能一定相同 b．一级结构相近的蛋白质，其功能类似性越大
c．一级结构中任何氨基酸的改变，其生物活性即消失 d．不同生物来源的同种蛋白质，其一级结构相同 18．下列氨基酸中，含有吲哚环的是()a．Tyr b．Phe c．Trp d．His 19．下列反应中，氨基酸不具有的化学反应是()a．双缩脲反应 b．茚三酮反应
c．甲醛滴定 d．DNFB反应
20．用纸层析分离Ala、Leu、Lys的混合物，则它们之间Rf值之间的关系应为()a．Ala>Leu>Lys b．Leu>Ala>Lys c．Lys>Ala>Leu d．Lys>Leu>Ala 22．下列关于二硫键的叙述，错误的是()a．二硫键是两条肽链或同一肽链的两个半胱氨酸残基之间氧化后形成的 b．二硫键对稳定蛋白质的构象起重要作用 c．二硫键对于所有蛋白质四级结构都是必需的 d.二硫键为某些蛋白质一级结构所必需 23．下列化合物中不能与茚三酮反应的是()a．多肽 b．氨气 c．α-氨基酸 d．β-氨基酸
24．下列变化中，不是蛋白质变性引起的是()a．氢键断裂 b．亚基解离 c．生物活性丧失 d．分子量变小
25．每个蛋白质分子必定具有的结构是()a．α-螺旋 b．β-折叠 c．三级结构 d．四级结构
26．在pH值8时进行电泳，哪种蛋白质移向负极()a．血红蛋白(pI＝7．07)b．鱼精蛋白(pI＝12．20)c.清蛋白(pI＝4．64)d.β-球蛋白(pI＝5．12)27．下列因素中，不影响α-螺旋形成的是()a.碱性氨基酸相近排列 b．酸性氨基酸相近排列 c．脯氨酸的存在 d．丙氨酸的存在
三、是非题
1.氨基酸在水溶液中或晶体状态时都是以两性离子形式存在。
2．组成蛋白质的20种氨基酸都具有一个不对称α-碳原子，所以都具有旋光性。3.必需氨基酸是人体需要的氨基酸．非必需氨基酸是人体不需要的氨基酸。4．一氨基一羧基的氨基酸其pI为中性，因为-COOH和-NH2解离度相同。5．活性多肽都是由L-氨基酸通过肽键连接而成的化合物。6．溶液的pH可以影响蛋白质的等电点。7．构型的改变必须有共价键的破坏。
8.蛋白质的一级结构中氨基酸的连接是由—个氨基酸的氨基与下一个氨基酸的羧基脱水形成肽键而相连。
9．具有四级结构的蛋白质依靠肽键维持结构的稳定性。
10．蛋白质的变性是蛋白质分子立体结构的破坏，因此常涉及肽键的断裂。11．用强酸、强碱变性后的蛋白质不沉淀。
12．胰岛素分子α链与β链的交联靠氢键。
13．多肽链在形成α-螺旋后，其肽主链上除脯氨酸外所有的羰基氧与氨基氢都参与了链内氢键的形成，因此构象相当稳定。
14．双缩脲反应是肽和蛋白质特有的反应，因此二肽也有双缩脲反应。16．自然界的蛋白质和多肽类物质都是由L-氨基酸组成的。17．所有蛋白质都有酶活性。
18．变性蛋白质易形成沉淀，而沉淀蛋白质都发生了变性。
四、名词解释
1．氨基酸残基 3．氨基酸的等电点 4．肽键 5．寡肽 6．多肽 7．N-末端 8．C-末端 9．肽单位 10．酰胺平面 12．构象 13．构型 14．蛋白质一级结构 15．蛋白质二级结构 16．蛋白质三级结构 17．蛋白质四级结构 18．α-螺旋 19．β-折叠 20．β-转角 21．无规则卷曲 24．亚基 25．寡聚蛋白质 26．单体蛋白质 27．分子病 28．蛋白质的变性作用 29．蛋白质的复性 30．盐溶 31．盐析 32．透析 33．简单蛋白质 34．结合蛋白质
五、计算题
1．巳知Ala、Lys和Glu的pK值：
氨基酸 Ala Lys Glu
pK1(α-COOH)
2.34
2.18 2.19
pK2(α-NH3)
9.69
8.95 9.67
+
pK3(R)10.53 4.25 问：(1)这三种氨基酸的等电点分别是多少?(2)这三种氨基酸在pH值7的电场中各向哪个方向移动? 参考答案
一、填空题
1．20种、组氨酸、精氨酸、赖氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、甲硫氨酸、半胱氨酸、甘氨酸
2．2．98 3．负极
4．黄、蓝紫
5．艾德曼(Edman)、苯异硫氰酸、苯氨基硫甲酰氨基酸、乙内酰苯硫脲衍生物(PTH-氨基酸)6．1－氟－2，4—二硝基苯、氨基、黄、DNP-氨基酸 7 16，6.25 8．电荷、水膜
9．酪氨酸、苯丙氨酸、色氨酸
10．60.8、141.8 11.沉降法、凝胶过滤法、SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳法、沉降法 12．零、小
13．1—氟－2，4－二硝基苯、天冬酰胺、丝氨酸、还原型谷胱甘肽 14，α－螺旋、β－折叠、β－转角、自由卷曲，氢键
15．血红蛋白、一级结构
16．氢键、疏水键、离子键、范德华力、二硫键，疏水键，疏水键 17．Sanger、DNFB 18．非极性、极性
19．肌红蛋白、x—射线衍射 20．
四、四、血红素、CO2、H 21．cab
二、选择题
1．a 2．d 9．b 4．c 5．d 6．b 7．c 8．a 9．b 10．a 11．b 12．d 13．c 14．b 15．b 16．b 17．c 18．c 19．a 20．b 21．d 22．c 23．d 24 d 25．c 26．b 27．d
三、是非题
1．对 2．错 3．错 4．错 5，错 6．错 7．对 8．错 9．错 10．错 11．对 12．错 13．对 14．错 15．错 16．错 17．错 18．错
四、名词解释
1．氨基酸残基：肽链中的氨基酸分子由于参加肽键的形成已不完整，因此每一个氨基酸单位称为氨基酸残基。
3.氨基酸的等电点：在某一特定pH的溶液中，氨基酸以两性离子形式存在，所带的正负电荷总数相等，净电荷为零，在电场中它既不向正极移动也不向负极移动，此时氨基酸溶液的pH值称为氨基酸的筹电点，以pI表示。
4．肽键：一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基脱去一个水分子缩合而形成的共价键(-CO-NH-)。
5．寡肽：由十个以下氨基酸残基所形成的肽称为寡肽。6．多肽：超过十个氨基酸残基所形成的肽称为多肽。
7.N-末端：在一条多肽链链的一端通常含行一个游离α-氨基，称为肽链的氨基端或N-末端。
8．C-末端：一条多肽链主链的一端含有一个游离α-羧基，称为肽链的羧基端或C-末端。
9．肽单位：多肽链是由许多氨基酸残基通过肽键彼此连接而成的。多肽链主链骨架的重复单位就是肽单位，它是由肽键的4个原子和与之相连的两个α－碳原子组成的基团。10．酰胺平面：由于肽键具有部分双键性质，不能自由旋转，肽键中的四个原子和它相邻的两个α-碳原于处于同一平面上，其中H和O原子处于N—C键两侧呈反式，此平面结构叫酰胺平面。
12．构象：当单键旋转时，分子中的原子或基团旋转所产生的不同空间排列。这种空间排列的改变不涉及共价键的断裂和形成。
13．构型：指立体异构体中，取代原子或基团在空间的取向。一个碳原子和四个不同的基团相连时，只可能有两种不同的空间排列，这两种不同的空间排列，称为不同的构型。构型的改变要有共价键的断裂和形成。
14．蛋白质—级结构：蛋白质的一级结构是指蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，包括二硫键的位臵。
15．蛋白质二级结构：蛋白质的二级结构是指蛋白质多肽链骨架的折叠和盘绕方式。天然蛋白质的二级结构主要有四种基本类型：α－螺旋、β－折叠和β－转角和无规则卷曲。16．蛋白质三级结构：多肽链在二级结构、超二级结构乃至结构域的基础上进一步折叠、卷曲形成借各种次级键维持的复杂的球状分子构象，称为三级结构。
17．蛋白质四级结构：具有三级结构的多肽链通过非共价键彼此缔合在一起形成的聚集体称为蛋白质的四级结构。
18．α-螺旋：是蛋白质二级结构的主要类型之一。α-螺旋结构的主要特点是：肽链主链像螺旋状盘曲，每隔3．6个氨基酸残基沿中心轴螺旋上升一圈，每上升 一圈相当于向上平移0.54nm。α-螺旋中，从N末端出发，每个氨基酸残基的C=O与后面第4个氨基酸的N—H之间形成氢键。天然蛋白质的α-螺旋，绝大多数都是右手螺旋。
β-折叠：是蛋白质中一种常见的二级结构。它是由几乎伸展的多肽链侧向聚集在一起，相邻两条肽链间或一条肽链的两个肽段间主链上的N—H和C=O之间形成氢键连结而形成的锯齿状片层结构。相邻肽链走向可以平行，也可以反平行。
20，β-转角：是在球状蛋白质中存在的一种二级结构。β-转角是由多肽链上4个连续的氨基酸残基组成．主链骨架以180°回折，其中第一个氨基酸残基的c＝O与第四个氨基酸残基的N—H之间形成氢键，是一种不很稳定的环形结构。
21．无规则卷曲：是球状蛋白分子中存在的—种没有确定规律的盘曲。有利于多肽链形成灵活的、具有特异生物学活性的球状构象。
24．亚基：形成蛋白质四级结构的聚集单位，所以又称亚单位。它是由一条肽链组成，也可以通过二硫键把几条肽链连接在一起组成。血红蛋白就是由4个亚基组成。25．寡聚蛋白质：由两个或两个以上的亚基组成的蛋白质统称为寡聚蛋白。26．单体蛋白质：仅有一个亚基组成并因此无四级结构的蛋白质称为单体蛋白。27．分子病：是一种遗传性疾病。它是指由于DNA分子上结构基因的突变，而合成了失去正常生理活性的异常蛋白质，或者是缺失某种蛋白质，从而影响了机体正常功能而产生的疾病叫分子病。镰刀状细胞贫血就是一种典型的分子病。28．蛋白质的变性作用：天然蛋白质分子由于受到物理或化学因素的影响使次级键断裂，引起天然构象的改变，导致其生物活性的丧失及一些理化性质的改变，但末引起肽键的断裂，这种现象称为蛋白质的变性作用。
29．蛋白质的复性：当引起蛋白质变性的各种物理或化学因素除去后，变性蛋白质又可重新回复到原有的天然构象，这一现象称为蛋白质的复性。
30．盐溶：向蛋白质溶液中加入低浓度的中性盐使蛋白质的溶解性增加，这种现象称盐溶。
31．盐析：向蛋白质溶液中加入大量的中性盐时，可使蛋白质脱去水化层而聚集沉淀，这种现象称为盐析。
32．透析：利用胶体对半透膜的选择透性，可将蛋白质溶液内低分子量的杂质与蛋白质分离开，因而得到较纯净的蛋白质。这种以半透膜提纯蛋白质的方法称透析法。
33．简单蛋白质：仅由氨基酸组成，不含其他成分的蛋白质。
34．结合蛋白质：蛋白质中除氨基酸残基外，还含有非氨基酸成分如有机小分子和金属离子。
五、计算题
1．Ala 6．02；Lys 9.74；Glu 3.22；其中Ala、Glu向正极移动，Lys向负极移动。
核酸化学
要点解答
1．什么是核酸?它的组成及分类如何？
核酸是一类重要的生物大分子，是由数量巨大的单核苷酸聚合而成的长链，它的基本结构单位是核苷酸。
核酸可分为两大类：DNA(脱氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸)，这主要是根据它们结构中所含的戊糖的不同来分的。除戊糖不同外，这两类核酸的碱基也有差别。它们的具体组成是：DNA由A、T、C、G四种碱基及磷酸、β-D-2-脱氧核糖组成；RNA由A、U、C、G四种碱基及磷酸、β-D-核糖组成。
RNA主要有三类：
(1)核糖体RNA(rRNA)，约占总RNA的80 ％，它是构成核糖体的成分之一。在原核生物中，rRNA有三种，即5SrRNA、16S rRNA、23SrRNA；在真核生物中，rRNA有四种，即5SrRNA、5.8SrRNA、18SrRNA、28SrRNA。
(2)转移RNA(tRNA)，约占总RNA的15％，分子量较小，—般只有70－90bp。它的主要功能是在蛋白质合成中转运氨基酸。细胞内tRNA种类很多，据估计有60－120种：(3)信使RNA(mRNA)，约占总RNA的3％，代谢活跃，寿命较短。它的主要作用是作为蛋白质合成的直接模板。
DNA的分子量大小不一。根据DNA分子结构，可将DNA分为双链DNA和单链DNA；根据DNA的分子形状，DNA分子可分为线型DNA和环型DNA。
2．为什么可以用紫外吸收法测定核酸含量？
核酸分子上含有嘌吟碱基和嘧啶碱基，嘌呤环和嘧啶环具有共轭双键，它能强烈吸收250--290nm波长的紫外光，最大吸收值在260nm左右。利用核酸这一特性，可以测定溶液中核酸的浓度。先测定260nm和280nm的吸光值，然后计算OD260/OD280的比值，DNA的比值为1．8，RNA的比值为2．0，说明提取的DNA或RNA质量较好：分光光度法的换算公式如下：
1OD260双链DNA ＝50μg/ml 1OD260单链DNA=37μg/ml 1OD260单链RNA=40μg/ml
3．DNA与RNA的区别?(1)组成：组成DNA的四种碱基是A、T、C、G，核糖是β-D-2-脱氧核糖；组成RNA的四种碱基是A、U、C、G，核糖是β-D-核糖。
(2)结构：DNA多是双链(也有单链)，其结构单位为脱氧核糖核苷酸。DNA典型的二级结构为双螺旋结构。组成DNA的两条链反向平行，通过碱基互补配对(A—T、G－C)形成双螺旋，有A＝T、G＝C的定量关系。DNA分子在双螺旋的基础上还可以形成超螺旋等更高级的结构。RNA分子是单链的，其结构单位为核糖核苷酸。RNA的二级结构是典型的平衡可逆结构，即其单链在空间自身卷曲接触的过程中，能通过A-U、G-C配对的链段形成部分小双螺旋区，不能配对的非螺旋区呈不规则的单链形式存在，RNA分子中A≠U、G≠C。RNA主要有三种，tRNA分子有典型的倒“L”型三级结构，其他知之甚少。
(3)数量和长度：DNA分子较长，但数量较少；RNA分子一般比较短，但RNA数量很多。(4)稳定性：DNA比RNA要稳定。
4．DNA双螺旋结构模型的要点有哪些？
1953年Watson和Crick提出了DNA双螺旋结构模型，该模型的要点是：
(1)DNA分子是由两条方向相反的平行多核苷酸链构成的，一条链的5'末端与另一条链的3'末端相对。两条链的糖-磷酸主链都是右手螺旋，有一共同的螺旋轴，螺旋表面有一条大沟和一条小沟。
(2)两条链上的碱基均在主链内侧，一条链上的A一定与另一条链上的T配对，G一定与C配对。
(3)成对碱基大致处于同一平面，该平面与螺旋轴基本垂直。相邻碱基对平面间的距离为0.34nm，双螺旋每旋转一周有10对碱基，螺旋直径为2nm。
大多数天然DNA属双链结构DNA，某些病毒如φχ174和M13的DNA是单链分子DNA。
5．维持DNA双螺旋结构的作用力有哪些？
DNA双螺旋结构是很稳定的，维持这种稳定的结构存在以下三种力：
(1)碱基堆积力：这是维持DNA双螺旋结构的主要作用力。DNA分子的碱基都是由芳香环构成的，具有很强的疏水性质。碱基的有规律的堆积，使碱基之间发生缔合．形成了碱基堆积力，这种力是由芳香族碱基的π电子之间的相互作用而产生的。由于碱基层层堆积，在DNA分子内部形成了一个疏水核心区，也有助于氢键的形成。
(2)氢键：在DNA分子中，两条走向相反的互补链可以形成大量的氢键，G--C之间三对氢键，A--T之间两对氢键。氢键的强度虽比共价键弱，但比范德华力大，由于氢键多，所以氢键也是维持DNA双螺旋结构的重要作用力。
(3)离子键：使DNA分子稳定的第三种力是磷酸残基上的负电荷与介质中阳离子之间形成的离子键。在生理pH条件下DNA带有大量的负电荷，吸引着各种阳离子，形成离子键，消除了自身各个部位之间因负电荷而产生的斥力，增加了DNA分子的稳定性。
6．tRNA分子的结构有哪些共同的特点? 不同的tRNA分子所含核苷酸的数目有所不同，一般在70-90bp，但各种tRNA(个别除外)均具有类似的二、三级结构，其二级结构为三叶草结构，主要特点有：(1)tRNA分子一般由4臂4环组成。
(2)3'端有共同的CCA－OH结构，该羟基可与该RNA所携带的氨基酸形成共价键。(3)反密码环上有反密码子(一般位于第34、35、36碱基，能与mRNA相互作用，其中反密码子的5'端碱基与密码子的3'端配对时具有一定的摇摆性。(4)tRNA分子上含有数目不等的修饰碱基。
7．什么是Tm值，Tm值大小与哪些因素有关? 加热DNA的稀盐溶液，达到一定温度后，260nm的吸光值骤然增加，表明两链开始分开，吸光度增加约40％后，变化趋于平坦，说明两链已完全分开。这表明DNA变性是个骤变过程，类似结晶的溶解。因此，将260nm波长下吸光值的增加量达最大增量一半时的温度值称DNA的溶解温度(Tm)。
影响Tm值的因素：
(1)G-C对含量：G-C对含3对氢键，A－T对含2对氢键，故G--C对
相对含量愈高，Tm亦高，经验公式为：(G+C)％＝(Tm－69.3)x2.44。（2)溶液的离子强度：离子强度较低的介质中，Tm较低。
（3)溶液的pH值：高pH下碱基广泛去质子而丧失形成氢键的能力，大于11．3时，DNA完全变性。pH值低于5．O，DNA易脱嘌呤。
(4)变性剂：甲酰胺、尿素、甲醛等可破坏氢键，妨碍碱基堆积，使Tm下降。
8．什么是DNA变性？变性后DNA理化性质有哪些改变? DNA变性是指双螺旋区氢键断裂，空间结构破坏，形成单链无规线团状态的过程。变性只是次级键的变化，磷酸二酯键并不断裂。
DNA变性后，260nm的紫外吸收增加，粘度下降，浮力密度升高，生物学功能部分或全部丧失。
练习题
一、填空题
1．核酸可分为______和______两大类，前者主要存在于真核细胞的______和原核细胞的______部位，后者主要存在于细胞的______部位。
构成核酸的基本单位是______，由______、______和______连接而成。
3．在各种RNA中，______含量最多，______含稀有碱基最多，______半寿期最短。4，细胞内所有的RNA的核苷酸顺序都是由它们的______决定的。
5．维持DNA的双螺旋结构稳定的作用力有______，______，______。其中最主要的是______。
6．组成DNA的两条多核苷酸链是______的，两链的碱基序列______，其中______与______配对，形成两对氢键，______与______配对，形成三对氢键。
7．当温度逐渐升高到一定的高度时，DNA双链______，称为______。当“退火”时，DNA的两条链______，称为______。
8.______核酸在复性后260nm波长的紫外吸收值______，这种现象称为______效应。9．DNA在溶液中的主要构象为______，此外还有______和______，其中______为左手螺旋。
10．tRNA的二级结构呈______形，三级结构的形状像______。11，cAMP被称为______，它是由腺苷酸环化酶催化______形成的。14，富含______的DNA比富含______的DNA具有更高的熔解温度。
15，通常原核生物的基因是DNA的一个完整片段，但大多数真核生物为蛋白质编码的基因都含有不编码的______顺序，称为______，而编码的片段称为______。
16，DNA的双螺旋结构模型是______和______于______年提出的。
17，tRNA二级结构中与蛋白质合成有关的主要结构是______和______，tRNA功能是______。
18．核苷中碱基和核糖相连接的方式是______，而在假尿苷中碱基和核糖的连接方式是______。
19．细胞中的RNA主要存在于______中，RNA中分子最小的是______。
22．纯DNA样品的A260／A280之值约为______，而纯RNA样品的A260／A280之值约为______。23．tRNA分子各部分的功能：氨基酸臂是______，DHU环是______，反密码子环是______。24 高等植物细胞中，DNA主要分布在______中，在______和______中也存在。25，DNA的Tm值大小与三个因素有关．它们是______，______，______。29．DNA片段ATGAATGA的互补序列是______。
二、选择题
1．细胞内游离核苷酸分子的磷酸基团通常连接在糖的什么位臵上？()a，C5′，b．C1′ c．C2′ d．C1′
2．关于双链DNA碱基含量的关系哪个是错误的？()
a．A=T,G=C
b．A+T=G+C c．C=G
d．A+G=C+T 3．下列关于DNA的叙述哪项是错误的？()a．两条链反问平行 b．所有生物中DNA均为双链结构 c.自然界存在3股螺旋DNA d．分子中稀有碱基很少 Southern印记法是利用DNA与下列何种物质之间进行分子杂交的原理?()a.RNA b．蛋白质 c．氨基酸 d．DNA 5．假尿苷中的糖苷键是：()a.C5′-N1连接 b．C1′-C1连接 c．C1′-C5连接 d.C4′—N1连接 RNA分子中常见的结构成分是()a.AMP、CMP和脱氧核糖 b.GMP、UMP和核糖 c.TMP、AMP和核糖 d．UMP、CMP和脱氧核糖 8．热变性后的DNA()a．紫外吸收增加 b．磷酸二酯键断裂
c．形成三股螺旋 d．(G+C)含量增加
9．DNA的Tm与介质的离子强度有关，所以DNA制品应保存在()a.高浓度的缓冲液中 b．低浓度的缓冲液中 c．纯水中 d．有机溶剂中
10．下面关于核酸的叙述中不正确的是()a．在嘌呤和嘧啶之间存在着碱基配对
b．当胸腺嘧啶与腺嘌呤配对时，由于甲基阻止氢键形成而导致喊基配对效果下降 c．碱溶液只能水解DNA，不能水解RNA d．在DNA分子中由氢键连接的碱基平面与螺旋平行
11．在适宜条件下，核酸分子的两条链能否自行杂交，取决于： a．DNA的熔点 b．序列的重复程度 c.核酸链的长短 d．碱基序列的互补
12．B-DNA的螺距为
a．2．0nm b．2．8nm c．3．4nm d．3．6nm 13．DNA与RNA两类核酸分类的主要依据是： a．空间结构不同 b．所含碱基不同 c.所含戊糖不同 d．在细胞中的位臵不同 14．在核酸分子中核苷酸残基之间的连接方式为()a．2′，3′-磷酸二酯键 b.氢键 c．3′，5′-磷酸二酯键 d．糖苷键 16．DNA复性的重要标志是()a．溶解度降低 b．溶液黏度降低 c．紫外吸收增大 d．紫外吸收降低
17．分离出某病毒核酸的碱基组成为A＝27％，G＝30％，C＝22％．T＝21％，该病毒为()a．单链DNA b．双链DNA c．单链RNA d．双链RNA 18．DNA复制时，序列5′－TpApGpAp-3′将合成下列哪种互补结构? a．5′－TpCpTpAp-3′ b．5′－ApTpCpTp－3′ c.5′-UpCpUpAp－3′ d.5′-GpCpGpAp－3′ 19，某DNA分子的(A+T)含量为90％，其Tm值为：
a．106.2℃： b．93.2℃ c．89.8℃ d．73.4℃ 20.核酸对紫外线的吸收是由哪一结构所产生的? a．磷酸二酯键 b.核糖
c．嘌呤和嘧啶环上的共轭双键 d．核苷键
21．某DNA双链，其中一股的碱基序列是5′-AACGTTACGTCC-3′，另一股应为()a．5′-TTGCAATGCAGG-3′ b．5′-GGACGTAACGTT-3′ c．5′-AACGTTACGTCC-3′ d．5′-AACGUUACGUCC-3′ 22.在Watson-Crick的DNA结构模型中，下列正确的是()a．双股链的走向是反向平行的 b．嘌呤和嘌呤配对，嘧啶和嘧啶配对 c．碱基之间共价结合
d．磷酸戊糖主链位于螺旋内侧 23.DNA变性的原因是()a．磷酸二酯键断裂 b．多核苷酸链解聚
c．碱基的甲基化修饰 d．互补碱基之间的氢键断裂 24．下列关于RNA的叙述哪一项是错误的()
a．原核生物没有hnRNA和snRNA
b．tRNA是最小的一种RNA
c．胞质中只有一种RNA，即mRNA
d.组成核糖体的主要是rRNA 25.关于tRNA的叙述正确的是()
a．分子上的核苷酸序列全部是三联体密码
b．是核糖体组成的一部分
c.由稀有碱基构成发夹结构
d．二级结构为三叶草形
26.下列核酸中稀有碱基或修饰核苷相对含量最高的是（）
a．DNA
b．rRNA
c．tRNA
d．mRNA
28，DNA和RNA共同具有的碱基是（）
a．I
b，A
c．U
d．ψ
29．原核生物核糖体为（）
a．70S
b．80S
c．60S
d．50S
30．下列哪种DNA的Tm值最低（）
a．G+C=56％
b．A+T=56％
c.G+C=65％
d．A+T=65％
三、判断题
1．DNA和RNA都易溶于水而难溶于有机溶剂。
2．稀有碱基仅存在于RNA分子中，DNA分子中没有修饰碱基。
3．不同生物的DNA碱基组成各不相同，同种生物的不同组织器官中DNA组成均相同。4．真核细胞和原核细胞中都有组蛋白。
5．构成RNA分子中局部双螺旋的两个片段也是反向平行的。6．假尿苷中的糖苷键是C-C连接的。
7．在1mol／L NaOH溶液中，RNA和DNA同样不稳定，易被水解成单核苷酸。8．脱氧核糖核苷酸分子中核糖环的3′位没有羟基。
9．核苷的碱基和核糖以C－N糖苷键相连。
10．核苷酸的碱基和糖相连的糖苷键是C-O型。
11．DNA碱基摩尔比规律仅适合于双链而不适合于单链。
13．某氨基酸tRNA反密码子为GUC，在mRNA上相对应的密码子应该是CAG。
14．细胞内DNA的核苷酸顺序都不是随机的而是由遗传性决定的。
15．假如某DNA样品当温度升高到一定程度时，OD260提高30％，说明它是一条双链DNA。16．核酸外切酶能够降解所有的病毒DNA。
17，双链DNA中，每条单链的(G+C)百分含量与双链的(G+C)百分含量相等。18．用碱水解RNA和DNA时可得到2′,3′-核苷酸。
19．核酸酶有内切酶和外切酶，它们都属于磷酸单酯酶。
20．Z－DNA分子存在于原生动物，果蝇，灵长类动物及人体细胞中。21．真核生物的mRNA均含有polyA结构和帽子结构，原核mRNA则无。22．原核mRNA中的修饰碱基比真核mRNA多。23．RNA－DNA杂交链也具有双螺旋结构。
24．Z－DNA与B－DNA在细胞内可以相互转变。
四、名词解释
(1)分子杂交(2)稀有碱基(3)核酸的一级结构(4)核苷(5)碱基对(6)Chargaff定则(7)DNA超螺旋(8)核酸的变性（9）退火（10）淬火（11）DNA熔解温度（12）增色效应（13）减色效应（14）基因（15）基因组
参考答案
一、填空题 1．DNA RNA、细胞核、类核、细胞质 2．核苷酸、碱基、核糖、磷酸基 3．rRNA、tRNA、mRNA 4．基因
5．碱基堆积力、离子键、氢键、碱基堆积力 6．反向平行、互补、A、T、G、C 7．解链、变性、重新结合、复性 8．变性、降低、减色效应
9．B—DNA、A-DNA、Z—DNA、Z-DNA 10．三叶草、倒L形 11．第二信使、ATP 12．U、A 13．卫星DNA、tRNA、rRNA、单拷贝 14．G≡C、A＝T 15．居间、内含子、外显子 16．Watson、Crick、1953 17．氨基酸臂、反密码子环、转移氨基酸 18．C1′-N、C1′-C5 19．核糖体、tRNA 20．21．76Km 21．2′，3′-环核苷酸、2′-磷酸核苷、3′-磷酸核苷 22．1．8-1．
9、≥2．0 23．携带氨基酸、与氨酰－tRNA合成酶识别、识别密码子 24．细胞核、线粒体、叶绿体
25．DNA的均一性、CG含量、介质中离子强度 26．EDTA、SDS、蛋白酶 27．除去RNA酶
28．超螺旋DNA、开环DNA 29．TCATTCAT 30．6×104
二、选择题 1，a 2，b 3． b 4．d 5． c 6．b 7． b 8． a 9，a 10．b 11 d 12．c 13．c 14．c 15．b 16．d 17，a 18．a 19． d 20．c 21． b 22．a 23．d 24． C 25．d 26．c 27．b 28．b 29．a 30．d
三、判断题
1，对 2．错 3．对 4．错 5．对 6．对 7．错 8．错 9．对 10．错 11．对 12．错 13．错 14．对 15．对 16．错 17．错 18．错 19，错 20．对 21．错 22．错 23．对 24．对 25．错
四、名词解释
(1)分子杂交：在退火的条件下，不同来源的两条核酸链(DNA—DNA或DNA—RNA)，遵循“反向平行、碱基互补”的原则，形成双链分子的过程。
(2)稀有碱基：一些核酸中存在少量其他修饰碱基，由于其含量少被称为稀有碱基，多是4种主要碱基的衍生物。(3)核酸的一级结构：由数量庞大的4种核苷酸通过3′，5′-磷酸二酯键连接而成的多核苷酸链中核苷酸的排列顺序。
(4)核苷：是由嘌呤或嘧啶碱基通过共价键与戊糖连接组成的化合物。核糖与碱基一般都是由糖的异头碳与嘧啶的N—1或嘌呤的N—9之间形成的β－N－糖苷键连接的。
(5)碱基对：通过碱基之间的氢键配对的核酸链中的两个核苷酸．例如DNA中的A--T、G--C，RNA中的A－U、G--C等。
(6)Chargaff定则：所有双链DNA中腺嘌呤与胸腺嘧啶的摩尔数相等(A＝T)．鸟嘌呤和胞嘧啶的摩尔数相等(G＝C)，即A+G＝T+C。这些数量关系被称为Chargaff定则。(7)DNA超螺旋：DNA分子在双螺旋的基础上，由于某种原因使分子中产生了额外的结构张力，从而进一步扭曲而形成的螺旋再螺旋称为超螺旋。它包括正超螺旋和负超螺旋。(8)核酸的变性：由于某些理化因素的影响，核酸的双链解链形成单链的过程，它不涉及到核酸分子中共价键的断裂。
(9)退火：热变性DNA在缓慢冷却的条件下，由单链复性变成双链的过程叫退火。来源相同的DNA单链经退火后完全恢复双链的结构，同源DNA之间、DNA和RNA之间，退火后形成杂交分子。
(10)淬火：双螺旋DNA溶液在加热变性之后，使其突然冷却，保持DNA单链，不能复性的处理过程称为”淬火”。(11)DNA熔解温度：DNA热变性时，由双链变成单链的温度范围的中点温度。其值是260nm波长的紫外吸收增加值达到最大增加值—半时所对应的温度。
(12)增色效应：当双螺旋DNA变性时，260nm波长的紫外吸收值增加的现象。(13)减色效应：变性的DNA复性时，260nm波长的紫外吸收值减少的现象。
(14)基因：也称为顺反子。指含有合成一个功能生物分子(蛋白质或RNA)所需信息的一个DNA片段。或者说，基因是为多种多肽链或功能RNA顺序编码的DNA片段。(15)基因组；一个细胞中所有基因和基因间DNA的总和称为基因组。
酶
要点解答
1．酶的化学本质是什么，如何证明？酶作为生物催化剂有何特点? 酶是生物活细胞产生的具有催化活性的蛋白质。但目前也发现了具有催化活性的RNA，这种有催化活性的RNA叫做ribozyme(核酶)。
证明酶是蛋白质的主要依据是：在酶的化学组成中，氮元素的含量约占16％；在水溶液中可以两性解离，有确定的等电点：凡使蛋白质变性的试剂，作用于酶后，都会使酶变性失活；酶水解后，最终产物为氨基酸。
酶作为生物催化剂的特点是：①酶具有很高的催化效率。②酶的催化作用具有高度专一性。③酶作用一般都要求温和的条件。④酶的催化活性在细咆内受到严格的调节控制。⑤酶的催化活性与辅因子有关。高效率、专一性以及温和的作用条件使酶在生物体内新陈代谢中发挥强有力的作用，酶催化活性的调控使生命活动中各个反应得以有条不紊地进行。
2．根据国际生化联合会酶委员会的建议，酶分为哪几大类?每一类的名称是什么？ 根据国际生化联合会酶委员会的建议，酶分为六大类：①氧化还原酶类：凡催化氧化还原反应的酶，均称为氧化还原酶。②转移酶类：凡能催化功能基团转移反应的酶，均称为转移酶。③水解酶类：凡能催比水解反应的酶，都属于水解酶。④裂合酶类：凡催化从底物上移去一个基团而形成双键的反应或逆反应，均称为裂合酶，又称为裂解酶。⑤异构酶类：凡能催化各种同分异构体的相互转变的酶，均称为异构酶。⑥合成酶类：凡能催化一切必须与ATP分解相偶联，并由两种物质合成一种物质的反应的酶类，称为合成酶。
3．什么是酶的活性中心?有哪些部位？各有何作用？
酶的活性中心又叫做酶的活性部位。酶分子中直接与底物结合，催化底物发生化学反应的部位，称为酶的活性中心。构成酶活性中心的基团，按其功能可分为两类。一类是与底物结合的结合基团，它们组成结合部位；另一类是催化底物发生反应的催化基团，它们组成催化部位。酶的活性中心则由结合部位与催化部位二者有机的结合形成。某些酶内，有的基团既是结合基团又是催化基团，说明活性中心内的结合基团与催化基团可以交叉与重迭。在酶促反应过程中，结合基团决定了酶的底物专一性，催化基团决定了反应专一性，决定酶的催化能力。
4．实现酶高效催化作用的因素有哪些?它们是如何提高酶反应速度的？
实现酶高效催化作用的因素有：
（1)邻近效应和定向效应：这两种效应是指酶和底物结合成中间络合物的反应中，底物分子从稀溶液中密集到活性中心区，使活性中心的催化基团与底物的反应基团之间正确定向排列所产生的效应。同时结合成中间络合物也使分子间反应变为分子内反应的过程，只有既“靠近”又“定向”，反应物分子才能作用，随着酶活性中心处底物浓度的增加，酶促反应的速度便得以增强。在底物向酶活性中心靠近的过程中，受到酶催化基团与结合基团的影响，底物分子因其自身的结构特点，使其对酶的活性中心定向。定向的结果，使两种底物分子或底物分子与酶活性中心的某些分子轨道发生重迭。因此，反应的活化能降低，速度增大。(2)张力与形变：酶使底物分子中的敏感键发生变形，从而促使底物中的敏感键更易破裂。底物与酶诱导契合的结果，不仅使酶的构象改变，分子变形，底物分子也常常受酶的作用而变形。底物分子变形后，必然导致底物分子内某些化学键的弯曲，成键原子之间沿着被弯曲的化学键产生一种张力。鉴于这种张力来自成键的电子，故又称它为电子张力。底物中容易受酶活性中心的诱导而弯曲变形的化学键通常称为敏感键，酶促反应一般都发生在底物分子内敏感键的地方。在酶的作用下，底物变形，敏感键弯曲，这是酶促反应的初始；敏感键断裂，新的化学键形成，则是酶促反应的完成。显然，变形后的底物转变为产物时所需的活化能要比正常的底物少。
(3)共价催化：共价催化是指酶活性中心中的催化基团首先以共价键与底物结合，生成一个活性较高的中间产物，此中间产物容易向着最终产物的方向变化。
(4)酸碱催化：酸碱催化剂是催化有机反应的最普遍最有效的催化剂。酸碱催化主要是广义的酸碱催化剂，指的是酶活性中心处的催化基团，在促进底物的变化中起质子供体及质子受体的作用．它们在酶反应中的重要性较大，发生在细胞内的许多类型的有机反应都是受广义的酸碱催化的，例如将水加到羰基上，羧酸酯及磷酸酯的水解，从双键上脱水，各种分子重排以及许多取代反应等。在酶的活性中心处可以提供质子或接受质子的催化基团有：氨基，羧基，硫氢基．酚羟基及咪唑基等。
(5)微环境的影响：所谓微环境指的是酶活性中心的催化基团所处的微小环境。天然存在的酶分子内，通常是非极性的侧链埋藏在内部，极性的侧链分布在表面。分子内部是疏水的非极性区，表面是强度不等的亲水极性区。位于酶的凹穴处的活性中心，其微环境都是非极性的。在非极性环境中，介质的介电常数低，电荷间的吸引力与排斥力比在水中强得多。微环境的影响使得催化基团的电离作用减弱，与底物基团的氢键结合力增强，有利于敏感键的产生与中间产物的形成。
以上五个因素，都能提高酶的催化效率，但在某一酶促反应中，不是各因素都起作用的。不同的酶促反应中，起作用的因素各不相同。
5．测定酶活力时为什么采用初速度? 反应速度在最初一段时间内可保持恒定，随着反应时间的延长，酶反应速度下降，其原因有多方面，如底物浓度的降低；介质的pH值及温度发生变化致使部分酶失活；亦因产物对酶的反馈抑制；以及产物浓度的上升，而加速了逆反应的进行，一般地说，只有初速度和酶量才有线性关系，所以测定酶活力时一般采用初速度。
6．常用“单位时间内、单位体积中底物的减少量或产物的增加量”来表示酶活力的大小，你认为哪种表示为好？
一般以单位时间内，单位体积中产物的增加量来表示为好。因为测定反应速度时，底物浓度往往是过量的，反应时底物减少的量只占其总量的极小部分，测定时不易准确。而产物是从无到有，只要方法足够灵敏，就可以准确测定。
7．什么是米氏常数，在酶学研究中有何意义? 米氏常数即Km值。就是当酶促反应速度达到最大反应速度一半时的底物浓度。在酶学研究中的意义是：①Km值是酶的特征常数之一，它一般只与酶的性质有关，而与酶的浓度无关。不同的酶其Km值不同。②如果一个酶有几种底物时，则对每一种底物，各有一个特定的Km值。其中Km值最小的底物称为该酶的最适底物或天然底物。Km值随不同底物而异的特性有助于判断酶的专一性，并有助于研究酶的活性中心。③Km值可以近似地表示酶对底物亲和力的大小。Km值越小，说明达到最大反应速度一半时所需底物的浓度就越小，则酶对底物的亲和力就越大；反之亦然。显然，最适底物或天然底物与酶的亲和力最大。④Km值测出后，可利用米氏方程求出任意底物浓度时的反应速度，或任何反应速度下的底物浓度。⑤Km值还受介质pH值及温度等实验条件的影响。因此，Km值作为常数只是对一定的底物、一定的pH值及一定的温度条件而言。所以，尽管测定酶的Km值可以作为鉴定酶的一种手段，但必须在一定的实验条件下进行才有意义。
8.酶的最适温度和最适pH是酶的特征常数吗?为什么? 酶的最适温度和最适pH都不是酶的特征常数。因为酶的最适温度受多种实验条件的影响，当实验条件改变，最适温度的数值也随之变化。酶的最适温度与底物种类、作用时间等因素有关。例如，同一种酶在与相同底物作用时，作用时间短时的最适温度要高于作用时间长时的最适温度。同样，酶的最适pH值也因酶的纯度、底物种类和浓度及缓冲液成分不同而不同。
9．何谓变构酶？变构酶的调节中心与活性中心之间有何关系？对于变构酶来说，加入低浓度的竞争性抑制剂，反能起到激活作用，为什么? 变构酶又称别构酶。目前所知的别构酶都是寡聚酶，含有两个或两个以上的亚基，分子量都比较大，是一种含有多亚基具有四级结构的酶，酶分子中除了有与底物结合的活性中心外，还有与调节物结合的别构中心。别构中心与调节物结合后，自身的构象会发生变化，导致酶活性改变，所以称它为别构酶或变构酶。变构酶的调节中心与活性中心可位于不同的亚基上，也可位于同一亚基上。对于变构酶来说，加入低浓度的竞争性抑制剂，反能起到激活作用是因为在别构酶分子中，各亚基对底物的亲和力可互相影响，一个亚基的活性中心结合了底物后，会使其余尚未结合底物的亚基对底物的亲和力发生变化，这种越过亚基的相互作用，称为协同作用。而在竞争性抑制中，抑制剂的分子结构与底物的分子结构非常相似，也能以非共价键在酶部位处与酶分子结合。不管是底物还是竞争性抑制剂，只要与变构酶的一个亚基结合，就会增大变构酶的其余亚基与底物或者竞争性抑制剂的结合，而竞争性抑制剂的浓度很低，实际上增大变构酶的其余亚基与底物的结合，从而起到激活作用。
10．何谓同工酶？同工酶间的差异是否就是种属差异? 同工酶是指催化的化学反应相同、但其组成结构不完全相同的一组酶。这类酶由两个或两个以上的亚基聚合组成，它们虽能催化相同的化学反应，但它们的理化性质和免疫性能等方面都存在明显的差异。同工酶往往存在于同一生物个体或同一组织甚至同一细胞中，所以同工酶间的差异并不就是种属差异。
11．说明辅基、辅酶与酶蛋白的关系？辅酶、辅基在催化反应中起什么作用? 有些酶为复合蛋白质，其分子中除含蛋白质外，还含有非蛋白质成分，这些非蛋白质部分称为辅助因子，这类酶称为双成分酶；组成酶的蛋白质叫酶蛋白，其酶蛋白与辅助同子结合后所形成的复合物称为“全酶”，即全酶＝酶蛋白+辅助因子。酶的辅助因子包括金属离子和某些有机化合物。这些有机化合物与酶蛋白结合松弛的称为辅酶，可以通过透析或其他方法将其从全酶中除去；如果以共价键与酶蛋白较牢固的结合的称为辅基，不易透析除去。辅基和辅酶是酶表现催化活性所必需的，当从酶分子中除去这些后，酶就不表现活性或活性很低。只有全酶时酶的活性才充分表现出来。区别只在于它们与酶蛋白结合的牢固程度不同，并无严格的界限。
练习题
一、填空题
1．酶是_______产生的，具有催化活性的_______。
2．T．Cech从自我剪切的RNA中发现了具有催化活性的_______，这是对酶的概念的重要发展，称为_______。
3．酶具有_______、_______、_______和_______等催化特点。
4．从酶蛋白结构上看，仅具三级结构的酶为_______，具有四级结构的酶为_______，而在系列反应中催化一组多个反应的酶称为_______。
5．结合酶(双成分酶)由蛋白质部分和非蛋白部分组成，非蛋白部分为_______的一部分，统称_______，其中与酶蛋白结合紧密，不能用透析法除去的称为_______，而结合不紧密，可用透析法除去的称为_______。
6．酶的活性中心由_______部位和_______部位组成，前者与酶的_______有关，而后者与酶的_______有关，活性中心由肽链在一级结构不相邻而空间构象上相邻在一起的几个_______组成。
7．精氨酸酶只对L—Arg作用，不能对D—Arg作用，是因为这种酶具有_______专—性。8．根据酶对底物选择的严格程度不同，可将酶的专一性分为 _______、_______和_______三大类。10．影响酶促反应速度的因素有_______、_______、_______、_______、_______和_______。11．pH对酶活力的动力学曲线为_______，其原因可能为不同的pH影响_______、_______、_______和_______。
12．高温使酶促反应速度_______的原因是_______。
13.米氏常数(Km)为反应速度达到_______一半时的_______，其单位为_______。
14._______抑制剂不改变酶催化反应的Vmax，而只_______酶的Km值，其结构常与底物_______。
16．酶有高的催化效率，其中大多数酶是通过_______或_______发生作用的。
17．酶的活性中心的亲核基团是电子对的_______，而亲电基团是电子对的_______。
19．酶反应速度可用单位时间内_______或_______来表示，但从测定准确性上来看，以_______为好。
20．某些调节酶(寡聚酶)v对[s]作图时形成_______型曲线，这是底物与酶分子上专一性结合部位结合后产生的一种_______效应而引起的。
21．脱氢酶的辅基多为_______或_______。22．黄素蛋白酶类是一类含有_______的酶，也是一类_______, 其辅基为_______或_______。23．维生素是一类_______，按溶解度分为_______和_______，其中_______族维生素的衍生物是许多酶的辅因子。
24．琥珀酸脱氢酶中含_______辅基，它由维生素_______参与组成，辅因子中含有这种成分的酶通称_______。
25.转氨酶的辅因子为_______即维生素_______，其有三种形式，分别为_______、_______、_______，其中_______在氨基酸代谢中非常重要，是_______、_______和_______的辅酶。26．叶酸以其_______起辅酶的作用，它有_______和_______两种还原形式，后者的功能是作为_______的载体。二.选择题 以下为单选题
1．酶作为一种生物催化剂，能加快化学反应速度的原因是酶能够()a．升高反应的活化能 b．降低反应的活化能 c．降低反应物的能量水平d.降低反应的自由能 2．下列有关酶的概念，哪一个是正确的?()a．生物体中的所有蛋白质都有酶活性 b．酶的底物都是有机化合物 c．酶蛋白都是可溶性蛋白
d．其催化活性均需特异的辅助因子 e．以上都不是
3．有关活性中心的论述不正确的是()a.活性中心只由几个氨基酸残基组成 b.辅酶或辅基也是活性中心的成分 c．酶蛋白的构象与活性中心的形成有关
d.活性中心内的必需基团是保持活性中心特定构象的主要因素 e．活性中心的构象与活性中心外的某些基团有关 4．下面有关活性中心的论述不正确的是()a.结合部位决定酶的专一性
b．活性中心凹穴部分充满了水分子
c．活性中心的构象受作用的底物影响而变化 d．活性中心内的必需基团排列是特定的 e．催化部位决定酶的活性
5．在一些酶的提取制备中，为了保持其活性常常需要加入巯基乙醇，其作用保护活性中心，因为这种酶的活性中心往往含有()a．羟基 b．巯基 c．咪唑基 d．羧基 6．酶蛋白变性后活性丧失，这是因为()a．酶蛋白被水解成氨基酸 b．酶蛋白高级结构破坏 c．失去激活剂
d．活性中心构象变化
7．根据中间产物学说推导了能够表示整个酶促反应中底物浓度和反应速度关系公式的两位科学家是()a.Michaelis和Menten b．Meselson和Stahl c．Hatch和Slack d．Miescher和Hoppe 9．酶的米氏常数(Km)值有如下特点()a.对于酶的最适底物其Km最大 b．对于酶的最适底物其Km最小
c.Km随酶的浓度增大而减小 d.Km随底物浓度增大而减小
10.如果一种酶遵循典型的米氏动力学，从速度对底物的双倒数图中，可以图解确定酶对底物的米氏常数(Km)值为()a．曲线斜率
b．曲线在x轴上截距的绝对值
c．曲线在x釉上截距绝对值的倒数 d.曲线在y轴上截距的绝对值的倒数
11．一种酶纯粹的竞争性抑制有下面哪些动力学效应?()a．不影响Vmax，而Km增大 b．不影响Vmax，而Km减小
c．不影响Km，而Vmax增大 d．不影响Km，而Vmax减小
13．唾液淀粉酶透析后，分解淀粉的能力大大降低，这是因为()a．失去Cl b．酶蛋白变性 c．缺乏ATP d．失去Na 14．乳酸脱氢酶(LDH)是由两种不同的多肽链组成的四聚体，假定这些多肽链随机结合成酶，这种酶有多少种同工酶?()a．2 b.3 c．4 d．5 17．进行酶活力测定时，要获得正确结果()a．底物浓度必需远大于酶浓度 b．酶浓度必需极大于底物浓度 c．底物量要准确，但其浓度可不考虑 d．反应时间要较长
三、是非题
2．酶的催化作用可用底物与活性部位相吻合的锁和钥匙概念来解释。3．在一个二聚体酶中，活性部位含有两条多肽链的氨基酸残基，每一个亚基(其本身无活性)被称为一个辅酶。-+4．酶促反应的初速度与底物浓度无关。
5．当底物处于饱和水平时，酶促反应的速度与酶浓度成正比。
6．在非竞争性抑制剂存在下，加入足够量的底物，酶促反应能够达到正常Vmax。8．当底物处于限速浓度时，酶促反应速度将随时间而降低。9．酶的最适pH是酶的特征常数。
10．测定酶活力时，底物浓度不必大于酶浓度。
11．测定酶活力时，一般测定产物生成量比测定底物消耗量更为准确。
14．反竞争性抑制是既能改变酶反应的最大速度，又能改变酶Km的一种抑制类型。
四、名词解释
3．全酶 4．辅酶和辅基 5．单体酶 6．寡聚酶 7．多酶复合体 8．活性中心 9．激活剂 10．抑制剂 11．抑制作用 12．不可逆抑制作用 13．可逆抑制作用 14．变构酶 15．变构效应 16．酶活力单位 17．同工酶 18．Ribozyme
参考答案
一、填空题
1．生物活细胞、蛋白质 2．RNA、核糖酶(ribozyme)3．高效性、专一性、易变性、受调控 4．单体酶、寡聚酶、多酶体系 5．酶、辅助因子、辅基、辅酶
6．结合、催化、专一性、催化能力、氨基酸残基 7．立体
8．绝对专—性、相对专一性、立体专一性
10．底物浓度、酶浓度、pH值、温度、激活剂、抑制剂 11．钟形、酶的构象、酶解离、底物解离 12．下降、酶失活
13．最大速度(Vmax)、底物浓度、mol／L 14．竞争性、增大、相似 15．标准
16．共价催化、酸碱催化 17．供体、受体
19．底物的减少量、产物的增加量、产物的增加量 20．S、别构
21．NAD、NADP 22．核黄素、脱氢酶、FMN、FAD 23．有机化合物、水溶性、脂溶性、B 24．FAD、B2、黄素蛋白酶
25．磷酸吡哆类、B6、吡哆醛、吡哆胺、吡哆醇、磷酸吡哆醛、转氨酶、脱羧酶、消旋酶 26．还原态、二氢叶酸、四氢叶酸、一碳单位
二、选择题 1．b 2．e 3．d 4．b 5．b 6．d 7．a 9．b 10．c 11．a 13．a 14．d 17．a
三、是非题
2．错 3．错 4．错 5．对 6．错 8．错 9．错 10．错 11．对 14．对
四、名词解释
3．全酶：组成酶的蛋白质叫酶蛋白，其酶蛋白与辅助因子结合后所形成的复合物称为“全酶”，即全酶＝酶蛋白+辅助因子。
4．辅基和辅酶：都是酶的辅助因子。与酶蛋白结合松弛的称为辅酶，可以通过透析或其他方法将其从全酶中除去；如果以共价键与酶蛋白较牢固的结合的称为辅基，不易透析除去。辅基和辅酶的区别只在于它们与酶蛋白结合的牢固程度不同，井无严格的界限。5．单体酶：只含有一条多肽链。
7．多酶体系：是由几种酶彼此嵌台形成的复合体。它有利于一系列反应的连续进行。8．活性中心：酶分子中直接与底物结合、催化底物发生化学反应的部位，称为酶的活性部位或活性中心。它包括结合部位和催化部位。结合基团决定了酶的底物专一性，催化基团决定了反应专一性，决定酶的催化能力。
9．激活剂：凡能提高酶活性的物质都称为激活剂。激活剂多是无机离子或简单的有机化合物。
10．抑制剂：酶学中的抑制剂指的是能降低酶的催化活性，甚至使催化活性完全丧失的物质。一般说来，抑制剂只能使酶的催化活性降低，而不使酶蛋白变性。11．抑制作用：抑制剂使酶催化活性降低的作用称为抑制作用。
12．不可逆的抑制作用：这类抑制作用的特征是抑制剂与酶分子的活性部位以共价键结合，这种结合下能用简单的透析、超滤等物理方法解除，所以是不可逆的。
13．可逆的抑制作用：可逆的抑制作用容易通过透析、超滤等物理方法除去抑制剂，使酶的催化活性恢复。此类抑制作用中，抑制剂与酶分子的结合是非共价键的，是可逆的。14．别构酶：又称变构酶。日前所知的别构酶都是寡聚酶，含有两个或两个以上的亚基，分子量都比较大，是一种含有多亚基具有四级结构的酶。酶分子中除了有与底物结合的活性中心外，还有与调节物结合的别构中心。这两个中心可位于不同的亚基上，也可位于同一亚基上。别构酶与调节物结合后，自身的构象会发生变化，所以称为别构酶。
15．别构效应：调节物与酶分子的别构中心结合后，引起酶蛋白构象的变化，从而使酶活性中心对底物结合与催化作用受到影响，进—步调节酶促反应的速度及代谢过程，此种现象称为酶的“别构效应”。16．酶的活力单位：酶活力大小，也就是酶量的大小，用酶的活力单位来度量。1961年国际酶学会议规定：1个酶活力单位是指在特定条件下，在l min内能转化1 μmol底物的酶量，或转化底物中1 μmol的有关基团的酶量。其它条件：温度选定为25℃，其他条件均采用最适条件。
17．同工酶：是指催化的化学反应相同，但其组成结构不完全相同的一组酶。18．Ribozyme：具有催化活性的RNA。
脂类与生物膜
要点解答
1．什么是生物膜?构成生物膜的化学成分有哪些? 生物膜主要是由蛋白质(包括酶)和脂类(主要是磷脂)两大类物质组成，此外，还含有糖(糖蛋白及糖脂)，微量的核酸、无机元素等。
(1)蛋白质：生物膜中的蛋白质，有的以静电作用(离子键)结合在膜的表面．叫外周蛋白，这类蛋白质—般占膜蛋白的20％～30％。有的蛋白质埋插在脂质双分子层中或横穿膜层，叫内在蛋白，这类蛋白质主要以疏水键与脂质结合．内在蛋白约占膜蛋白的70％一80％。膜蛋白的种类很多，按其功能大致可分为五类：①酶蛋白：包括氧化还原酶类、水解酶类、异构酶类、合成酶类中的某些成员，另外还有一些电子传递体(如光合链、呼吸链中的传递体)；②物质运输载体：如缬氨霉素、短杆菌肽、Na－K－ATP酶、Ca－ATP酶等；③与运动有关的蛋白质：如微管蛋白、微丝蛋白、纤毛蛋白、鞭毛蛋白；④信息的受体和传递体：如各种化学感受体、激素受体、细胞识别蛋白，免疫球蛋白等；⑤与支持和保护有关的蛋白质：如胶原蛋白、糖蛋白等。
(2)脂类：主要的脂类有磷脂类、固醇及糖脂等。在各种生物膜中，脂类的种类常不相同，最常见的磷脂有卵磷脂、脑磷脂、磷脂酰丝氨酸、神经髓鞘脂、磷脂酰肌醇。动物膜中含胆固醇较高，细菌质膜不含胆固醇，植物膜中主要是谷固醇和豆固醇。真核微生物膜中含有麦角固醇。植物细胞膜中的糖脂主要是半乳糖脂。在叶绿体中还存在一种含糖残基的硫脂，如6－磺基－6－脱氧－葡萄糖甘油二酯。动物神经髓鞘膜含的糖脂主要为半乳糖脑苷脂和神经节苷脂。
2．什么是生物膜的流动性?膜脂和膜蛋白有几种运动形式？生物膜流动性的生理意义是什么? 膜的流动性是指膜脂和膜蛋白的运动状态。
膜脂的流动性决定于磷脂分子，在生理条件下，磷脂大多成液晶态。有以下几种运动方式：①在膜内作侧向扩散或侧向移动，即指磷脂分子可在脂双层的同一层中与邻近分子进行交换。②在脂双层中作翻转运动。由于磷脂分子是一种两性分子，做翻转运动时必须通过脂双层的疏水区，因此运动速度与侧向扩散相比较要慢得多。③磷脂烃链围绕C-C键旋转而导致异构化运动。磷脂脂酰链C-C键只有全反式和偏转式两种构型，低温下主要以全反式存在，随温度升高偏转构型增多。④围绕与膜平面相垂直的轴左右摆动。⑤围绕与膜平面相垂直的轴作旋转运动。影响膜脂流动性的因素主要是磷脂酰链的长度和不饱和度，链越短、不饱和度越高的膜脂流动性越大。另外哺乳动物中膜胆固醇的含量也影响膜脂的流动性，在生理温度下，增加胆固醇的含量会降低膜的流动性。
膜蛋白分子可作侧向扩散和旋转扩散运动，即沿着双分子层的平面移动。
膜脂的流动性对膜内在蛋白嵌入脂双层的的深度有一定影响。当膜脂流动性降低时，嵌入的膜蛋白暴露于水相的部分就会增加。相反当膜脂流动性增加时，嵌入的膜蛋白则更多的深入脂双层。因此膜脂流动性的变化会影响膜蛋白的构象与功能。膜脂合适的流动性是膜蛋白表现正常功能的必要条件。在生物体内，可以通过细胞代谢、pH、金属离子等诸多因素来影响膜的流动性来调节其功能。若膜的流动性超出正常范围，生物膜就会产生异常的变化。
3．生物膜“流动镶嵌”模型的要点是什么？
生物膜的“流动镶嵌”模型，是singer在1972年根据膜的不对称性和流动性提出来的。它认为膜是一种流动的、嵌有各种蛋白质的脂质双分子层结构，其中脂双层结构既是膜内蛋白质的溶剂，也是一个通透性屏障。膜蛋白在脂质双分子层的平面内可自由移动。同时小部分膜脂可与某些膜蛋白相互作用，这种相互作用对膜蛋白行使功能是至关重要的。生物膜的流动镶嵌模型对于解释许多膜的生理现象，比以前的膜结构模型更深刻更完善。
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2+ 4．生物膜有哪些重要的功能？
生物膜是细胞很重要的部分，它包括质膜和各种细胞器膜。细胞中由于有生物膜的存在，使小小的细胞被划分为许多区域，使细胞区域化，因而使成百上千的生物化学反应能有条不紊地同时进行。生物膜的功能主要有以下四个方面：(1)能量的转换：在生物体内，能量转换的形式很多，例如光能转变为化学能(光合作用)，化学能转换为光能(萤火虫发光)，化学能转变为电能(电鳗电器官生电)，化学能转变为化学能(氧化磷酸化作用)等，这些能量的转换都与生物膜有直接的关系。
(2)物质运输：细胞与外界环境之间的物质交换是经常和不断进行的，生物膜是物质交换的必经之地。生物膜对物质进出细胞有高度的选择性，这主要是由于膜上存在有各种专一的物质运送载体、酶系及通道的缘故。生物膜运送物质进出细胞有两种方式：一是主动运输，即物质逆着浓度梯度进出细胞，这种运输需要能量，大多数物质进出细胞都属于主动运输方式；另一种是被动运输，物质从高浓度一侧通过膜向低浓度一侧扩散，它的运输速度取决于两侧的浓度差大小、物质分子大小和电荷的性质。生物膜还有内吞作用(即吞噬作用和胞饮作用)，可将外界物质转入细胞内。生物膜也有外排作用，将细胞内的残渣废物排出胞外。(3)信息的传递：细胞膜不仅把细胞与周围环境隔开，而且是细胞间、细胞与环境间接受和传递信息的部位。细胞质膜上存在有多种专一的受体，以接受激素和药物等的作用信息，并将信息传递到细胞的内部。
(4)物质的合成与分解：在真核生物的粗糙内质网膜上可以合成蛋白质，在细菌的质膜上可以合成核酸，在许多生物细胞质膜的外表面，都附着有多种水解酶类，可以分解各种大小物质分子。
(5)识别功能：细胞之间和细胞与外源物质之间，通过准确的识别、判断、并作出相应的应答，是生物膜的重要功能之一。例如：黏菌从单细胞营养型转变为多细胞的集结型，豆科植物根系和根瘤菌的识别结合，植物自交不亲和现象等均是由膜上的特异糖蛋白决定的。
一、填空题
1，生物膜是构成细胞所有膜的总称，它包括 和。
2．参与生物膜构成的脂类有、、、等，其中以 含量最高。3．生物膜的许多功能都是由 来完成的，按照其在膜中的定位，可分为、。4．大分子物质跨膜运送的两个主要方式是 和。
5．生物膜最显著的理化特性是 和。
6．耐寒植物的膜脂中 脂肪酸含量高，从而使膜脂流动性，相变温度。7．当温度高于膜脂的相变温度时，膜脂处于 相，而温度低于膜脂的相变温度时，膜脂处于 相。
8．生物膜中的糖类大多与膜蛋白结合形成，少数与膜脂结合形成。
二、选择题
1．关干生物膜特性的描述错误的是()a．膜的功能越复杂，含蛋白质的种类及数量越多 b．组成膜的脂质分子均是双亲性分子
c．蛋白质分子在膜的脂双层中可以进行旋转、翻转、侧向移动等运动 d．膜脂和膜蛋白分布不对称
2．关于小分子物质的跨膜运输叙述错误的是()a．简单扩散不需要消耗代谢能，不需要载体分子 b．协助扩散需要借助载体蛋白顺浓度梯度进行 c．葡萄糖协同运输需要Na、K-ATP建立Na梯度
d.协助扩散和简单扩散最重要的差别是后者有饱和效应 e．脂溶性分子、极性小的分子主要通过简单扩散运输过膜
3．下面哪种膜组分可以用高离子强度的溶液或高pH的溶液从膜上分离出来()a．外周蛋白 b．内在蛋白
c．跨膜蛋白 d．共价结合的糖类 e．脂类 4．关于膜脂流动性的叙述错误的是()a．脂肪酸链越长，膜脂流动性越大
b．脂肪酸链不饱和程度越大，膜脂流动性越大
c．在生理温度下，哺乳动物中膜胆固醇的含量增加会降低膜脂的流动性。d.膜脂的流动性主要取决于磷脂
e．膜脂流动性的变化会影响膜蛋白的构象与功能
三、是非题
1．生物膜上的糖脂及糖蛋白中的糖链全部伸向膜外侧。
2．顺电化中梯度运输是物质被动运输的主要特点。
3．受体介导的内吞作用需要专一性受体与配体相结合，这种受体分布在细胞质中。4．膜的识别功能主要决定于膜上的糖蛋白。5．维持膜结构的主要作用力是疏水力。
6．同一细胞的质膜上各部分的流动性不同，有的处于凝胶态，有的处于液晶态。7．所有的主动运输系统都具有ATPase活性。
8．各类生物膜的极性脂均为磷脂、糖脂和胆固醇。
四、名词解释 1．外周蛋白 2．内在蛋白 3．简单扩散 4．协助扩散 5．被动运输 6．主动运输 7．内吞作用 8．外排作用 9．协同运输
参考答案
一、填空题
1．质膜、细胞内膜系统 2．磷脂、糖脂、硫脂、甾醇、磷脂 3．膜蛋白、内在蛋白、外周蛋白 4．内吞作用、外排作用 5．膜组分的流动性、膜结构的不对称性 6．不饱和、增大、降低 7．液晶、凝胶 8．糖蛋白、糖脂
二、选择属
1．c 2．d 3．a 4．a
三、是非题
1．错 2．对 3．错 4．对 5．对 6．对 7．错 8．错
四、名词解释
1.外周蛋白：分布于膜的脂双层内外表面，通过极性氨基酸残基以离子键、氢键、范德华力筹次级键与膜脂极性头部或与内在蛋白的亲水部分结合。比较易易分离，大都能溶于水，可在不破坏膜结构的情况下，通过温和方法(高离子强度、高pH)分离提取。
2．内在蛋白：有的全部埋于脂双层的疏水区，有的部分嵌在脂双层中，有的横跨全膜。主要靠疏水作用通过某些非极性氨基酸残基与膜脂疏水部分相结合，这类蛋白被紧密连在膜上，并且不易溶于水。只有用破坏膜结构的试剂如有机溶剂(氯仿)或去污剂(Triton X-100)才能把它们从膜中提取出来。
3．简单扩散：物质顺浓度梯度，不需要消耗代谢能，不需要转移性载体分子的跨膜运输方式。
＋＋＋ 4.协助扩散：物质借助于载体蛋白，顺浓度梯度的跨膜运输方式。
5.被动运输：被动运输是指物质从高浓度一侧通过膜运输到低浓度一侧，即顺浓度梯度方向跨膜运输的过程。
6.主动运输：主动运输是物质逆浓度梯度的跨膜运输，7．内吞作用：内吞作用是指细胞从外界撮入的大分子颗粒，逐渐被质膜的一小部分包围、内陷，然后从质膜上脱落下来而形成含有摄入物质的细胞内囊泡的过程。
8．外排作用：外排作用是指细胞内物质先被囊泡裹入形成分泌泡，然后与细胞质膜接触、融合并向外释放被裹入的物质的过程。
9．协同运输：一些糖和氨基酸的主动运输并不是靠直接水解ATP提供的能量推动．而是依赖离子或H＋梯度储存的能量，例如动物细胞中葡萄糖和氨基酸的运输就是伴随Na＋一起运入细胞的，故称为协同运辅。
第二篇：学习生物化学有感
学习生物化学有感
对于蛋白质、氨基酸、核酸等生物化学的知识其实在初中和高中的学习中已经简单的了解过了，但当拿到这本生物化学原理时我不禁感叹，这本书真的好大又好厚啊！可见生化的知识是非常博大精深的！
人体本身就是一个复杂的化工厂，它无时无刻地不再进行着各种化学反应，学习了生化以后，我们更加的了解了自己，一旦身体中的某一环节出现了问题，那么我们就可能得各种各样的疾病，这次我就生有体会。
杨老师的课堂十分有趣，在听课中我们可以获得很多有用的知识，也由于我自己的身体原因请假回家一个月没有上课，也深刻体会到了健康的重要性！期中考试之前就听了两节杨老师的课，虽然只是生化原理的开头部分，也就是蛋白质的最基本的组成单元氨基酸和蛋白质的结构，但已经了解到不同的氨基酸组成肽链，再由肽链组成蛋白质，还有组成的蛋白质的不同的结构和在机体内不同的作用和分布。
作为组成蛋白质的最基本的结构单元，在接下来的学习中都会涉及的到，就如酶的化学本质主要是蛋白质，而极少数是RNA，机体在不同的酶的催化功能下可以更好的运转，不同的酶在机体中发挥着各自不同的效用。
在期中考试之后老师又讲到了核酸和糖与脂的结构功能，激素，生物氧化和代谢。其中讲述了很多关于我们所学知识的日常小故事，比如在提到SOD这种超氧化岐化酶其实是一种蛋白质，在日常生活中所用的大宝SOD蜜等提及含有SOD的日化用品中的SOD成分其实都是不能被人体吸收的，也就达不到SOD真正的效用消除生物体在新陈代谢中产生的有害物质；再如日常我们食用的黄鳝，因其在生长过程中会由雄性变为雌性，所以有很多不良的商贩就会给正在成长期的黄鳝喂食雌性激素而让它们更快的长大，然而雌性激素是类固醇激素，在黄鳝体内多余的雌性激素则会在人食用此类黄鳝后作用于人体内，若男性过多的食用则会导致某些麻烦喽。还有很多关于减肥的方法，都是由某种激素的作用讲起，但是最重要的一点就是要多运动！
学习了生物化学原理这门课程之后，让我们知道了了解简单的生物化学知识后就可以使我们少受很多广告商和经销商的欺骗，能够做到一个明智的消费者！也让我们了解到学好生物化学的重要性，可以让我们的身体更加的健康，生活的更加HAPPY！
第三篇：基础生物化学学习总结
基础生物化学学习总结
生物化学是研究生命有机体的化学组成、维持生命活动的各种化学变化及其相互联系的科学，即研究生命活动化学本质的学科。生物化学是运用化学的原理和方法，研究生物体的物质组成和遵循化学规律所发生的一系列化学变化，进而深入揭示生命现象本质的一门学科，有生命的化学之称。生物化学是现代生物学的基础，它与许多学科交叉渗透，是生命科学发展的支柱。因此，奠定坚实的生物化学基础已成为多种学科科技工作者的共同需要。我们身为林产化工专业的学生，自然要踏实掌握好并学会运用生物化学的知识。
通过这学期对生物化学的学习，我知道了核酸、蛋白质、酶、糖类、脂类是几大主要研究物质，不仅要熟知并理解它们的种类、概念、结构、性质以及化学合成反应，还要学习其分解代谢，氧化途径、酶促降解、生物合成等等，这些都是我们要熟练掌握的知识点。然而生物化学这门课，相对于我们理工科学生所学的其他课程来说，是需要比较多时间去背诵记忆的。我想这对于我们来说是很大一个难点。生化里面囊括的知识点很多，也许这就得靠我们自己去总结归纳，去理解背诵。但这些内容并非一朝一夕所能理解吸收的，无论哪门课程，都是需要时间去好好学习，都是厚积薄发、循序渐进的过程。而且就像老师所说，我们学习生物化学，不只是为了应付结课的这一次考试，更是要理解这些知识，掌握这些知识，并能将其很好地运用到以后的学习和实践当中。而且对于我们林产化工专业来说，我认为生物化学这门课的学习是不可或缺的。
说到这门课的学习，还记得刚开课时老师有让我们写下自己的安排计划，当时我是这样写的：课前仔细预习，课堂上认真听讲，课后好好复习。现在看来这样的计划是有点理想化，其他的课业作业活动一多起来，就根本没有时间完成计划。也许我是在为自己找借口，总之到了最后的学习状况与一开始的预想有很大的出入，这是很不该的。到了现在最后的复习阶段，之前的就不懊恼了，只想着好好复习，希望能在期末取得一个好成绩。
最后是在老师的教学上，李老师是个很认真负责的老师。虽然刚开始作业比较多，但老师也是希望我们能熟悉课本并学会归纳总结。虽然我们怨声载道，但在现在的复习阶段，当时所做的那些总结给我们带来很大的方便，也使我们形成了一种良好的学习思维，更有助于复习。老师也给我们提供了很多方便记忆的生化背诵顺口溜，能让我们更快的理解知识。而且老师还有给我们提供一个公共邮箱，里面有很多的学习资料和相关知识，都能给我们的学习带来很大的帮助。不过在课堂上，还是希望老师以后在讲课中能给我们多提供些条理帮助我们疏通思路，并能结合一些实际言传身教让我们更好理解内容，并且还可以从多个角度探讨问题能够让我们理解更透彻学得更精通。不过李老师还是教给了我们很多知识，也给我们带来了一学期这么精彩的生物化学课堂，在此表示对老师的感谢。
第四篇：名师指导：生物化学高三复习全攻略
名师指导：生物化学高三复习全攻略
生物：联系实际，关注现实要注意处理好专题训练与阅读教材落实基础的关系。有些考生在复习中出现着一种偏向，即只着重专题训练，忽视阅读教材，这样不会打牢基础，能力也得不到应有的发展。以知识为载体，考查考生的能力，处理好试题中能力和知识的关系，是试题质量高的一个标准。因此，要在复习过程中处理好基础知识与专题训练提高能力的关系，掌握好学科的基础知识。
考生要学会概括知识要点，弄清各知识要点的来龙去脉。建立良好的知识结构，是提高学习能力的根本。结构化、网络化，才能在解决问题时迅速地、有效地提取知识。当一条路走不通的情况下，能根据网络结构找到其他的途径，尤其是高考试题覆盖面较广的主干知识如新陈代谢、遗传变异、生物与环境等应重点复习。
高考题目突出对实验能力的考查，联系实际，关注现实，是近几年高考生物试题的一大特点。这就要求考生复习时必须突出对实验的复习，通过复习实验提高自己的实验能力；要注意理论联系实际，注重与生物科学相关的生产、生活实际以及生物科技发展的热点。以现实问题立意，是高考命题的一个特点。平时要养成关注现实、关注生活的习惯，许多问题可以在生活中找到答案。要关注当代生物科学发展的热点，关注报刊媒体中有关生物科学发展的热点问题，还要注意，热点问题仅仅是一种素材，不管是什么热点问题，如果放到高考题中，落脚点必然是中学教学的知识和能力范围内的。
化学：四步走吃透题目考生在高考复习的现阶段要格外注意进行这方面的专门训练，即以“精选题”为起点，课堂为平台，着力培养发现问题、分析问题、解决问题以及知识迁移的能力，提高学科综合能力。
如果采用专题的形式进行训练，可从专题中精选出“常错题”、“经典题”等。首先要细心研读题目，认真分析题目，思索如何将题目要求与题目给出的信息、有关化学知识联系起来，恰当运用有关的化学理论知识来解题。其次，解题后进行题后再思考，探究这道题考查的知识点有哪些、考查的技巧有哪些、解答的思路是怎样的、自己在什么地方不甚清楚、这道题是否还有其他解法、采用其他解法如何解、哪种解法最佳、若变换一下题目的条件又该如何解答等等。然后，将题后再思考的过程写成题析，在老师的帮助下进行归纳总结。最后，考生再对照着整理出的最有代表性的解题方法和题后再思考感悟，理清自己的思路和方法。从而把这一类题目都彻底地“消化掉”、“吸收好”。
第五篇：生物化学
生化题目：1.糖是如何分解和合成的？
2.脂肪是如何分解和合成的？
3.何谓三羧酸循坏？为什么说三羧酸循环是代谢的中心？
4.在氨基酸生物合成中，哪些氨基酸与三羧酸循坏中间物有关？哪些氨基酸与脂酵解有关？（必考）
5.在正常情况下，生物体内三大物质在代谢过程中，既不会引起某些产物的不足或过剩，也不会造成某些材料的缺乏和积累，为什么？
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