发布时间 : 星期六 文章1生物化学 简答题总结更新完毕开始阅读be599ee084254b35eefd348c
10．酶是生物催化剂，它通过降低进入转化态的活化能来提高反应速率，但不改变化学平衡。由于正向
和逆向过程都经相同的转化态，因此两者的速度均可被酶促进。该反应总的自有能变化不会因有酶的存在而改变。但需要注意，由于底物和产物所固有的自有能是不同的，因此由底物或产物进入到转化态所需要的活化能的多少是不相同的。酶加快相反两个过程的速度也是不相同的。如果某过程进入的速度太慢，实际上这个过程是不能进行的。 11．借助米氏方程来研究底物浓度对酶反应速率影响的一种有用方法是，在规定的实验条件下检验这个
方程。在下述条件下，方程呈什么形式？说明什么问题？ （1）当[S]=Km （2）当[S]>>Km （3）当[S]< 速率一半时的底物浓度；（2）当[S]>>Km时，方程变成v=Vmax。此时，底物浓度很高，初速度变成零级反应。即初速度不依赖于底物浓度，并表现为最大反应速率；（3）当[S]< 和Km。 [S](mmol/L)： 0.00125 0.01 0.04 0.10 2.0 10 V(mmol/L·min)： 14 35 56 66 69 70 12．从数据可看出，在高浓度底物存在下，反应速率基本保持不变，表明已达到最大反应速率70。由 于Km等于最大反应速率一半时对应的底物浓度，因此，对应于最大半反应速率35的底物浓度0.01即为Km值。 13．甘油醛-3-磷酸脱氢酶，一种相对分子质量为40000的四聚体蛋白，它含有四个活性部位。在最适 条件下，5微克纯酶每分钟催化2.8微摩甘油醛-3-磷酸转变成3－磷酸甘油酸。试计算该酶的比活力和单个活性部位的转化数。 13．（1）酶的比活力定义为每毫克蛋白质所具有的酶的活力单位数（1个酶的活力单位时指在规定条 件下每分钟转化1μmol的底物所需酶量）。因此，2.8μmol·min-1＝2.8个酶的活力单位。比活力＝2.8单位/0.005mg蛋白质＝560单位/mg蛋白质。（2）酶的转换数指每摩尔的酶（单体酶）或酶活性部位的摩尔数（含多个活性部位的酶）在单位时间内转化底物的摩尔数。每个活性部位的转换数＝单位时间内转化底物的摩尔数/酶活性部位的摩尔数＝2.8/（5×4/40000）＝5600min-1。 14．研究某抑制剂对单底物酶催化反应的影响，获得如下表的结果: [S]（mmol·L-1） 0 0.05 0.33 5 V（μmol·L-1·min-1） [I]（mmol·L-1） 0.5 0.20 1.0 0.14 0.10 0.20 0.40 0.50 0.50 0.67 0.80 0.83 0.33 0.50 0.67 0.71 0.25 0.40 0.57 0.63 （1）该抑制剂是竞争性抑制还是非竞争性抑制？ （2）在无抑制剂存在时，该酶促反应的Vmax和Km是多大？ （3）在有抑制剂存在时，该酶促反应的Vmax和Km是多大？ （4）该反应的抑制常数（Ki）是多少？ 14．应用双倒数作图法先将题中的数据换算成倒数，得到如下表结果，以1/v对1/[S]作图得到曲线。 1/[S]（L·mmol -1） 0 20 10 5.0 2.5 2.0 3.03 2.00 1.49 1.25 1.20 1/V（L·min·μmol-1） [I]（mmol·L-1） 0.5 5.00 3.03 2.00 1.49 1.41 1.0 7.14 4.00 2.50 1.75 1.59 （1）从上图可以看出，在该抑制剂存在下，Vmax没有改变，而Km增大。表明该抑制剂是竞争性抑制剂。 （2）在无抑制剂存在时，量取纵轴上的截距时1（L·min·μmol-1）。根据纵轴截距＝1/Vmax，所以Vmax＝1/纵轴截距＝1μmol ·L-1·min-1。量取横轴截距是-10（L·mmol-1），根据横轴截距＝-1/Km，所以Km＝-1/-10＝0.1 mmol·L-1。 （3）由于该抑制剂属于竞争性的，因此Vmax不变，Km增大。可以看出，这种增大还随着抑制剂浓度的增加而不断增大。在[I]为0.5 mmol·L-1时，Km为0.188 mmol·L-1；当[I]为1.0 mmol·L-1时，Km为0.30 mmol·L-1。 （4）在有竞争性抑制剂存在的情况下，横轴截距＝ 1/Km（1＋[I]/Ki），代入一组[I]和Km，即可算出此时Ki 双倒数作图1/v－1/[S] ＝0.5 mmol·L-1。 15．把鸡蛋保存在冰箱4-6周而不会损坏。但将去除卵清的卵黄保存在冰箱中时，很快会变质。 （1）什么原因引起损坏？ （2）为什么卵清能防止卵黄损坏？ （3）这种保护方式对鸟类来说，其生物学上的优点是什么？ 15.（1）卵黄为细菌的快速生长提供了丰富营养物质。细菌的快速生长及相联系的代谢活动构成卵黄损 6 坏的原因；（2）许多细菌需要外源生物素才能生长。因为生物素是细菌代谢活动的不可缺少的因素，是羧化酶的辅酶，其功能是参入或转移CO2。卵清中含有一种叫做抗生物素蛋白的碱性蛋白质。该蛋白质具有很强的结合生物素的能力。对于细菌来说，为了进入到卵黄中，必需穿过这层厚的卵清层。由于卵清完全缺乏细菌必需的生物素，细菌存活是不可能的，因而防止了卵黄的损坏；（3）这种对鸟类种群的保护方式在生物学上的优点是明显的。因为在小鸟孵出之前，鸟卵必需温育好几周，卵清能保证卵黄和发育着的胚胎不受细菌的侵袭。 （五）问答题及计算题（解题要点） 1. DNA分子二级结构有哪些特点？ 1．答：按Watson-Crick模型，DNA的结构特点有：两条反相平行的多核苷酸链围绕同一中心轴互绕； 碱基位于结构的内侧，而亲水的糖磷酸主链位于螺旋的外侧，通过磷酸二酯键相连，形成核酸的骨架；碱基平面与轴垂直，糖环平面则与轴平行。两条链皆为右手螺旋；双螺旋的直径为2nm，碱基堆积距离为0.34nm，两核酸之间的夹角是36°，每对螺旋由10对碱基组成；碱基按A=T，G≡C配对互补，彼此以氢键相连系。维持DNA结构稳定的力量主要是碱基堆积力；双螺旋结构表面有两条螺形凹沟，一大一小。 2． DNA热变性有何特点？Tm值表示什么？ 2．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，形成无规则线团状，此过程为DNA的热变性，有以下特点：变性温度范围很窄，260nm处的紫外吸收增加；粘度下降；生物活性丧失；比旋度下降；酸碱滴定曲线改变。Tm值代表核酸的变性温度（熔解温度、熔点）。在数值上等于DNA变性时摩尔磷消光值（紫外吸收）达到最大变化值半数时所对应的温度。 3什么是糖？糖类有哪些重要的生物学作用？ 3答：定义：糖类是多羟醛或多羟酮及其缩聚物和某些衍生物的总称。 作用：1.能源物质：提供大量能量，如淀粉氧化可以放出大量能量。 可转变为生命所必需的其他物质如脂质、蛋白质等。 2.结构物质：可作为生命体的结构物质，如纤维素在植物中起支持作用。 3.生物信息的携带者和传递者：可作为细胞信息识别的信息分子如细胞 的黏附 （五） 问答题 1．常见的呼吸链电子传递抑制剂有哪些？它们的作用机制是什么? 1．答：常见的呼吸链电子传递抑制剂有： （1）鱼藤酮（rotenone）、阿米妥（amytal）、以及杀粉蝶菌素（piericidin-A），它们的作用是阻断电子由NADH向辅酶Q的传递。鱼藤酮是从热带植物（Derriselliptiee）的根中提取出来的化合物，它能和NADH脱氢酶牢固结合，因而能阻断呼吸链的电子传递。鱼藤酮对黄素蛋白不起作用，所以鱼藤酮可以用来鉴别NADH呼吸链与FADH2呼吸链。阿米妥的作用与鱼藤酮相似，但作用较弱，可用作麻醉药。杀粉蝶菌素A是辅酶Q的结构类似物，由此可以与辅酶Q相竞争，从而抑制电子传递。 7 （2）抗霉素A（antimycin A）是从链霉菌分离出的抗菌素，它抑制电子从细胞色素b到细胞色素c1的传递作用。 （3）氰化物、一氧化碳、叠氮化合物及硫化氢可以阻断电子细胞色素aa3向氧的传递作用，这也就是氰化物及一氧化碳中毒的原因。 2．在磷酸戊糖途径中生成的NADPH，如果不去参加合成代谢，那么它将如何进一步氧化？ 2．答：葡萄糖的磷酸戊糖途径是在胞液中进行的，生成的NADPH具有许多重要的生理功能，其中最 重要的是作为合成代谢的供氢体。如果不去参加合成代谢，那么它将参加线粒体的呼吸链进行氧化，最终与氧结合生成水。但是线粒体内膜不允许NADPH和NADH通过，胞液中NADPH所携带的氢是通过转氢酶催化过程进人线粒体的： ＋十 （1）NADPH + NAD → NADP + NADH （2）NADH所携带的氢通过两种穿梭作用进人线粒体进行氧化： a α-磷酸甘油穿梭作用；进人线粒体后生成FADH2。 b 苹果酸穿梭作用；进人线粒体后生成NADH。 3．有人曾经考虑过使用解偶联剂如2,4-二硝基苯酚（DNP）作为减肥药，但很快就被放弃使用，为什么？ 3．答：DNP作为一种解偶联剂，能够破坏线粒体内膜两侧的质子梯度，使质子梯度转变为热能，而不 是ATP。在解偶联状态下，电子传递过程完全是自由进行的，底物失去控制地被快速氧化，细胞的代谢速率将大幅度提高。这些将导致机体组织消耗其存在的能源形式，如糖原和脂肪，因此有减肥的功效。但是由于这种消耗是失去控制的消耗，同时消耗过程中过分产热，这势必会给机体带来强烈的副作用。 4．氧化作用和磷酸化作用是怎样偶联的？ 4．答：目前解释氧化作用和磷酸化作用如何偶联的假说有三个。其中化学渗透假说得到较普遍的公认。 该假说的主要内容是： （1）线粒体内膜是封闭的对质子不通透的完整内膜系统。 ＋ （2）电子传递链中的氢传递体和电子传递体是交叉排列，氢传递体有质子（H）泵的作用，在 ＋ 电子传递过程中不断地将质子（H）从内膜内侧基质中泵到内膜外侧。 ＋ （3）质子泵出后，不能自由通过内膜回到内膜内侧，这就形成内膜外侧质子（H）浓度高于内侧，使膜内带负电荷，膜外带正电荷，因而也就形成了两侧质子浓度梯度和跨膜电位梯度。这两种跨膜梯度是电子传递所产生的电化学电势，是质子回到膜内的动力，称质子移动力或质子动力势。 十 （4）一对电子（2eˉ）从NADH传递到O2的过程中共有3对H从膜内转移到膜外。复合物 十 Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ着质子泵的作用，这与氧化磷酸化的三个偶联部位一致，每次泵出2个H。 （5）质子移动力是质子返回膜内的动力，是ADP磷酸化成ATP的能量所在，在质子移动力驱 ＋ 使下，质子（H）通过F1F0-ATP合酶回到膜内，同时ADP磷酸化合戚ATP。 ＋ 5. 尽管丙酮酸脱氢酶复合物和甘油醛-3-磷酸脱氢酶都用NAD作为电子受体，但两者并不彼此竞争同 ＋ 一细胞的NAD库，为什么？ 5. 答：丙酮酸脱氢酶复合物位于线粒体内，甘油醛-3-磷酸位于胞液中。由于线粒体中和胞液中的 ＋＋ NAD库被线粒体内膜分开，而内膜对NAD是不可通透的。因此，这两种酶并不彼此竞争同 8