发布时间 : 星期五 文章生物化学大题总结 - 图文更新完毕开始阅读09b275fed5bbfd0a795673b7
生物化学习题：
P4简答题
1．什么是蛋白质的一级结构？为什么说蛋白质的一级结构决定其空间结构？
答：蛋白质一级结构指蛋白质多肽链中氨基酸残基的排列顺序。因为蛋白质分子肽链的排列顺序包含了自动形成复杂的三维结构（即正确的空间构象）所需要的全部信息，所以一级结构决定其高级结构 2．什么是蛋白质的空间结构？蛋白质的空间结构与其生物功能有何关系？
答：蛋白质的空间结构是指蛋白质分子中原子和基团在三维空间上的排列、分布及肽链走向。蛋白质的空间结构决定蛋白质的功能。空间结构与蛋白质各自的功能是相适应的 3．蛋白质的α—螺旋结构和β—折叠结构有何特点？
答 A（1）多肽链主链绕中心轴旋转，形成棒状螺旋结构，每个螺旋含有3.6 个氨基酸残基，螺距为0.54nm,氨基酸之间的轴心距为0.15nm.。
（2）α-螺旋结构的稳定主要靠链内氢键，每个氨基酸的N—H 与前面第四个氨基酸的C＝O 形成氢键。 （3）天然蛋白质的α-螺旋结构大都为右手螺旋。
B β-折叠结构又称为β-片层结构，它是肽链主链或某一肽段的一种相当伸展的结构，多肽链呈扇面状折叠。 （1）两条或多条几乎完全伸展的多肽链（或肽段）侧向聚集在一起，通过相邻肽链主链上的氨基和羰基之间形成的氢键连接成片层结构并维持结构的稳定。
（2）氨基酸之间的轴心距为0.35nm（反平行式）和0.325nm（平行式）。 （3）β-折叠结构有平行排列和反平行排列两种。 5．举例说明蛋白质的结构与其功能之间的关系。
答：蛋白质的生物学功能从根本上来说取决于它的一级结构。蛋白质的生物学功能是蛋白质分子的天然构象所具有的属性或所表现的性质。一级结构相同的蛋白质，其功能也相同，二者之间有统一性和相适应性。 6．什么是蛋白质的变性作用和复性作用？蛋白质变性后哪些性质会发生改变？
答：蛋白质变性作用是指在某些因素的影响下，蛋白质分子的空间构象被破坏，并导致其性质和生物活性改变的现象。蛋白质变性后会发生以下几方面的变化： （1）生物活性丧失；
（2）理化性质的改变，包括：溶解度降低，因为疏水侧链基团暴露；结晶能力丧失；分子形状改变，由球状分子变成松散结构，分子不对称性加大；粘度增加；光学性质发生改变，如旋光性、紫外吸收光谱等均有所改变。 （3）生物化学性质的改变，分子结构伸展松散，易被蛋白酶分解。 7．简述蛋白质变性作用的机制。
答：维持蛋白质空间构象稳定的作用力是次级键，此外，二硫键也起一定的作用。当某些因素破坏了这些作用力时，蛋白质的空间构象即遭到破坏，引起变性。 8．蛋白质有哪些重要功能
答：蛋白质的重要作用主要有以下几方面：
（1）生物催化作用 酶是蛋白质，具有催化能力，新陈代谢的所有化学反应几乎都是在酶的催化下进行的。 （2）结构蛋白 有些蛋白质的功能是参与细胞和组织的建成。 （3）运输功能 如血红蛋白具有运输氧的功能。
（4）收缩运动 收缩蛋白（如肌动蛋白和肌球蛋白）与肌肉收缩和细胞运动密切相关。 （5）激素功能 动物体内的激素许多是蛋白质或多肽，是调节新陈代谢的生理活性物质。 （6）免疫保护功能 抗体是蛋白质，能与特异抗原结合以清除抗原的作用，具有免疫功能。 （7）贮藏蛋白 有些蛋白质具有贮藏功能，如植物种子的谷蛋白可供种子萌发时利用。 （8）接受和传递信息 生物体中的受体蛋白能专一地接受和传递外界的信息。 （9）控制生长与分化 有些蛋白参与细胞生长与分化的调控。
（10）毒蛋白 能引起机体中毒症状和死亡的异体蛋白，如细菌毒素、蛇毒、蝎毒、蓖麻毒素等。
9．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/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；如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。 （4）在蛋氨酸残基羧基侧水解肽键。
（5）在赖氨酸和精氨酸残基羧基侧水解肽键。
9．答： （a）异硫氢酸苯酯； （b）丹黄酰氯； （c）脲、β-巯基乙醇； （d）胰凝乳蛋白酶；（e）CNBr; （f）胰蛋白酶。
10． 根据蛋白质一级氨基酸序列可以预测蛋白质的空间结构。 假设有下列氨基酸序列 （如图） ：
1 5 10 15 20 25 27 Ile-Ala-His-Thr-Tyr-Gly-Pro-Glu-Ala-Ala-Met-Cys-Lys-Try-Glu-Ala-Gln-Pro-Asp-Gly-Met-Glu-Cys-Ala-Phe-His-Arg
（1）预测在该序列的哪一部位可能会出弯或β-转角。 （2）何处可能形成链内二硫键？ （3）假设该序列只是大的球蛋白的一部分，下面氨基酸残基中哪些可能分布在蛋白的外表面，哪些分布在内部？ 天冬氨酸；异亮氨酸；苏氨酸；缬氨酸；谷氨酰胺；赖氨酸 10．答：（1）可能在 7 位和 19 位打弯，因为脯氨酸常出现在打弯处。 （2）13 位和 24 位的半胱氨酸可形成二硫键。
（3）分布在外表面的为极性和带电荷的残基：Asp、Gln 和 Lys；分布在内部的是非极性的氨基酸残基：Try、Leu 和 Val；Thr尽管有极性，但疏水性也很强，因此，它出现在外表面和内部的可能性都有。
P7简答题
1．怎样证明酶是蛋白质？ 1．答：（1）酶能被酸、碱及蛋白酶水解，水解的最终产物都是氨基酸，证明酶是由氨基酸组成的。 （2）酶具有蛋白质所具有的颜色反应，如双缩脲反应、茚三酮反应、米伦反应、乙醛酸反应。 （3）一切能使蛋白质变性的因素，如热、酸碱、紫外线等，同样可以使酶变性失活。 （4）酶同样具有蛋白质所具有的大分子性质，如不能通过半透膜、可以电泳等。 （5）酶同其他蛋白质一样是两性电解质，并有一定的等电点。
总之，酶是由氨基酸组成的，与其他已知的蛋白质有着相同的理化性质，所以酶的化学本质是蛋白质。
2．简述酶作为生物催化剂与一般化学催化剂的共性及其个性？ 2．答：（1）共性：用量少而催化效率高；仅能改变化学反应的速度，不改变化学反应的平衡点，酶本身在化学反应前后也不改变；可降低化学反应的活化能。
（2）个性：酶作为生物催化剂的特点是催化效率更高，具有高度的专一性，容易失活，活力受条件的调节控制，活力与辅助因子有关。
3．简述Cech及Altman是如何发现具有催化活性的RNA的？ 3．（1）1982年，美国的T.Cech发现原生动物四膜虫的26S rRNA前体能够在完全没有蛋白质的情况下，自我加
工、拼接，得到成熟的rRNA。
（2）1983年，S.Atman和Pace实验室研究RNase P时发现，将RNase P的蛋白质与RNA分离，分别测定，
发现蛋白质部分没有催化活性，而RNA部分具有与全酶相同的催化活性。
（3）1986年，T.Cech发现在一定条件下，L19 RNA可以催化Poly C的切割与连接。
4．试指出下列每种酶具有哪种类型的专一性？
（1）脲酶（只催化尿素NH2CONH2的水解，但不能作用于NH2CONHCH3）；
（2）β-D-葡萄糖苷酶（只作用于β-D-葡萄糖形成的各种糖甘，但不能作用于其他的糖苷，例如果糖苷）； （3）酯酶（作用于R1COOR2的水解反应）；
（4）L-氨基酸氧化酶（只作用于L-氨基酸，而不能作用于D-氨基酸）； （5）反丁烯二酸水合酶[只作用于反丁烯二酸（延胡索酸），而不能作用于顺丁烯二酸（马来酸）]； （6）甘油激酶（催化甘油磷酸化，生成甘油-1-磷酸）。
4．答：（1）绝对专一性；（2）相对专一性（族专一性）；（3）相对专一性（键专一性）； （4）立体专一性（旋光异构专一性）；（5）立体专一性（顺反异构专一性）；（6）立体专一性（识别从化学角度看完全对称的两个基团）。
5．称取25mg蛋白酶配成25mL溶液，取2mL溶液测得含蛋白氮0.2mg，另取0.1mL溶液测酶活力，结果每小
时可以水解酪蛋白产生1500μg酪氨酸，假定1个酶活力单位定义为每分钟产生1μg酪氨酸的酶量，请计算： （1）酶溶液的蛋白浓度及比活。
（2）每克纯酶制剂的总蛋白含量及总活力。 5．答：（1）蛋白浓度=0.2×6.25mg/2mL=0.625mg/mL；
（2）比活力=（1500/60×1ml/0.1mL）÷0.625mg/mL=400U/mg； （3）总蛋白=0.625mg/mL×1000mL=625mg； （4）总活力=625mg×400U/mg=2.5×105U。
6．Vmax与米氏常数可以通过作图法求得，试比较V~[S]图，双倒数图，V~V/[S]作图，[S]/V~[S]作图及直接线性作图法求Vmax和Km的优缺点？ 6．答：（1）V~[S]图是双曲线的一支，可以通过其渐近线求Vmax，V=1/2Vmax时对应的[S]为Km；优点是比较直
观，缺点是实际上测定时不容易达到Vmax，所以测不准。
（2）1/V~1/[S]图是一条直线，它与纵轴的截距为1/Vmax，与横轴的截距为-1/Km，优点是使用方便，Vmax和Km
都较容易求，缺点是实验得到的点一般集中在直线的左端，作图时直线斜率稍有偏差，Km就求不准。
（3）V~V/[S]图也是一条直线，它与纵轴的截距为Vmax，与横轴的截距为Vmax/Km，斜率即为-Km，优点是求
Km比较方便，缺点是作图前计算较繁。
（4）[S]/V~[S]图也是一条直线，它与纵轴的截距为Km/Vmax，与横轴的截距为-Km，优缺点与V~V/[S]图相似。 （5）直接线性作图法是一组交于一点的直线，交点的横坐标为Km，纵坐标为Vmax，是求Vmax和Km的最好的
一种方法，不需计算，作图方便，结果准确。 7．（1）为什么某些肠道寄生虫如蛔虫在体内不会被消化道内的胃蛋白酶、胰蛋白酶消化？ （2）为什么蚕豆必须煮熟后食用，否则容易引起不适？ 7．答：（1）一些肠道寄生虫如蛔虫等可以产生胃蛋白酶和胰蛋白酶的抑制剂，使它在动物体内不致被消化。 （2）蚕豆等某些植物种子含有胰蛋白酶抑制剂，煮熟后胰蛋白酶抑制剂被破坏，否则食用后抑制胰蛋白酶活
性，影响消化，引起不适。
8．使用下表数据，作图判断抑制剂类型（竞争性还是非竞争性可逆抑制剂）？
[S] mmol/L 2.0 3.0 4.0 10.0 15.0
每小时形成产物的量 （μmol） 13.9 17.9 21.3 31.3 37.0
（没有抑制剂）
每小时形成产物的量（μmol） 8.8 12.1 14.9 25.7 31.3
（有抑制剂）
8．答：作1/V~1/[S]图，可知是竞争性可逆抑制剂。
9．甘油醛-3-磷酸脱氢酶（Mr 150 000）的活性位点有一个Cys残基，假定为使5mL的1.2mg/mL的酶溶液完全
失活，需要3.0×10 -2mg碘乙酰胺（Mr 185），计算酶的催化亚基的数目？ 9．答：（1）酶量（mmol）=1.2×5/150 000=4.0×10-5mmol；
（2）碘乙酰胺量（mmol）=3.0×10-2/185=1.6×10-4mmol，所以酶的催化亚基数为4。
10．对活细胞的实验测定表明，酶的底物浓度通常就在这种底物的Km值附近，请解释其生理意义？为什么底物
浓度不是大大高于Km或大大低于Km呢？
10．答：据V~[S]的米氏曲线，当底物浓度大大低于Km值时，酶不能被底物饱和，从酶的利用角度而言，很不
经济；当底物浓度大大高于Km值时，酶趋于被饱和，随底物浓度改变，反应速度变化不大，不利于反应速度的调节；当底物浓度在Km值附近时，反应速度对底物浓度的变化较为敏感，有利于反应速度的调节。
11．有时别构酶的活性可以被低浓度的竞争性抑制剂激活，请解释？
11．答：底物与别构酶的结合，可以促进随后的底物分子与酶的结合，同样竞争性抑制剂与酶的底物结合位点结合，也可以促进底物分子与酶的其它亚基的进一步结合，因此低浓度的抑制剂可以激活某些别构酶。 12．（1）对于一个遵循米氏动力学的酶而言，当[S]=Km时，若V=35μmol/min，Vmax是多少μmol/min？ （2）当[S]=2×10 -5mo/L，V=40μmol/min，这个酶的Km是多少？
（3）若I表示竞争性抑制剂，KI=4×10-5mol/L，当[S]=3×10-2mol/L和[I]=3×10-5mol/L时，V是多少？ （4）若I是非竞争性抑制剂，在KI、[S]和[I]条件与（3）中相同时，V是多少？ （2）计算[S]=1.0×10-6mol/L和[S]=1.0×10-1mol/L时的v？ （3）计算[S]=2.0×10-3mol/L或[S]=2.0×10-6mol/L时最初5min内的产物总量？ （4）假如每一个反应体系中酶浓度增加到4倍时，Km，Vmax是多少？ 12．答：（1）当[S]=Km时，V=1/2Vmax，则Vmax=2×35=70μmol/min；
（2）因为V=Vmax/(1+Km/[s]),所以Km=(Vmax/V-1)[s]=1.5×10 -5mol/L； （3）因为[S]>>Km,[I],所以V=Vmax=70μmol/min； （4）V=Vmax/(1+[I]/Ki)=40μmol/min。
13．在很多酶的活性中心均有His残基参与，请解释？
13．答：酶蛋白分子中组氨酸的侧链咪唑基pK值为6.0~7.0,在生理条件下，一半解离，一半不解离，因此既可以
作为质子供体（不解离部分），又可以作为质子受体（解离部分），既是酸，又是碱，可以作为广义酸碱共同催化反应，因此常参与构成酶的活性中心。 P10
简答题
1．将核酸完全水解后可得到哪些组分?DNA和RNA的水解产物有何不同？
1．答：核酸完全水解后可得到碱基、戊糖、磷酸三种组分。DNA和RNA的水解产物戊糖、嘧啶碱基不同。
2．计算下列各题：
（1）T7噬菌体DNA，其双螺旋链的相对分子质量为2.5×107。计算DNA链的长度（设核苷酸的平均相对分子质量为650）。
（2）相对分子质量为130×106的病毒DNA分子，每微米的质量是多少？ （3）编码88个核苷酸的tRNA的基因有多长？
（4）编码细胞色素C（104个氨基酸）的基因有多长（不考虑起始和终止序列）？
（5）编码相对分子质量为9.6万的蛋白质的mRNA，相对分子质量为多少（设每个氨基酸的平均相对分子量为120）？ 2．答：（1）(2.5×107/650) × 0.34 = 1.3× 104nm = 13μm。 （2）650/ 0.34 =1.9×106/μm。 （3）88 × 0.34 nm = 30nm =0.3μm。 （4）104 × 3 × 0.34 =106nm ≈ 0.11μm。 （5）(96000/120) × 3 × 320 = 76800。
3．对一双链DNA而言，若一条链中（A+G）/（T+C）= 0.7，则： （1）互补链中（A+G）/（T+C）= ？
（2）在整个DNA分子中（A+G）/（T+C）= ？
（3）若一条链中（A+ T）/（G +C）= 0.7，则互补链中（A+ T）/（G +C）= ？ （4）在整个DNA分子中（A+ T）/（G +C）= ？ 3．答：（1）设DNA的两条链分别为α和β，那么： A =βT，Tα=Aβ，Gα=Cβ，：Cα=Gβ，
因为，(Aα+ Gα)/（Tβ+ Cβ）= (Aα+ Gα)/（Aβ+ Gβ）= 0.7 所以，互补链中（Aβ+ Gβ）/（Tβ+ Cβ）= 1/0.7 =1.43 （2）在整个DNA分子中，因为A = T， G = C， 所以，A+G = T+C，（A+G）/（T+C）= 1 （3）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 （4）在整个DNA分子中
（Aα+ Tα+ Aβ+ Tβ）/（Gα+Cα+ Gβ+Cβ）= 2（Aα+ Tα）/2（Gα+Cα）= 0.7
4．DNA热变性有何特点？Tm值表示什么？
4．答：将DNA的稀盐溶液加热到70～100℃几分钟后，双螺旋结构即发生破坏，氢键断裂，两条链彼此分开，