生物化学王境岩第三版课后习题答案 联系客服

靠近敏感键。(2)形成一个C端环肽的共价中间物。(3)活性部位Try残基脱质子形成亲核作用。(4)通过结合Zn2+的活化水。 答:(4)正确。

14.左边列出的每一种酶,按照提出的催化机制,从右边选择出它们适当的过渡态或化学本质。

(1)溶菌酶——(4) (2)RNA酶——(3) (3)羧肽酶A——(1) (4)胰凝乳蛋白酶(2)(5) (5)胃蛋白酶——(6) (1)Zn2+的活化水 (2)氧阴离子 (3)五价磷 (4)碳正离子 (5)四面体肽键

(6)天冬氨酸——活化水

5.对蛋白酶激A的叙述中哪一个是正确的? (1) (2)

通过ATP活化。

在没有激活剂时有2个催化亚基(C)和两个调节亚基(R)组成。

(3) 激活剂结合后解离成一个C2和2个R亚基。 (4) 在C亚基中含有一个假底物顺序。 答:(2)正确。原因:(1)通过cAMP激活;(3)激活剂结合后解离成一个R2和2个C亚基;(4)在R亚基中含有一个假底物顺序,占据了C的催化部位。

16.苯甲脒(Ki=1.8×10-5mol/L)和亮抑蛋白酶肽(Leupeptin Ki=3.8×10-7mol/L)是胰蛋白酶的两种特异竞争性抑制剂,试解释它们的抑制机制。设计亮抑蛋白酶肽的类似物抑制胰凝乳蛋白酶和弹性蛋白酶。

第11章 维生素与辅酶

1.例举水溶性维生素与辅酶的关系及其主要生物学功能。

答:水溶性维生素包括维生素B族、硫辛酸和维生素C。维生素B族的主要维生素有维生素B1、B2、PP、B6、泛酸、生物素、叶酸及B12等。

维生素B族在生物体内通过构成辅酶而发挥对物质代谢的影响。这类辅酶在肝脏内含量最丰富,体内不能多储存,多余的自尿中排出。

维生素B1在生物体内常以硫胺素焦磷酸(TPP)的辅酶形式存在,与糖代谢密切,可抑制胆碱脂酶活性。

维生素PP包括烟酸和烟酰胺,在体内烟酰胺与核糖、磷酸、腺嘌呤组成脱氢酶的辅酶,烟酰胺的辅酶是电子载体,在各种酶促氧化-还原过程中起着重要作用。

维生素B2有氧化型和还原型两种形式,在生物体内氧化还原过程中起传递氢的作用,以黄素单核苷酸(FMN)和黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)形式存在,是生物体内一些氧化还原酶(黄素蛋白)的辅基。

泛酸是辅酶A和磷酸泛酰巯基乙胺的组成成分,辅酶A主要起传递酰基的作用。 维生素B6包括3中物质:吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺;在体内以磷酸脂形式存在。

维生素B12在体内转变成2种辅酶形式,参与3种类型的反应:①分子内重排;②核苷酸还原成脱氧核苷酸;③甲基转移。

生物素在种种酶促羧化反应中作为活动羧基载体。

叶酸除了CO2外,是所有氧化水平碳原子一碳单位的重要受体和供体。四氢叶酸是叶酸的活性辅酶形式。

硫辛酸常不游离存在,而同酶分子中赖氨酸残基的ε-NH2以酰胺键共价结合,是一种酰基载体。

维生素C具有机酸性质,有防治坏血病功能。

2.对下列每一个酶促反应,写出参与反应的辅酶。

3.为谷氨酸变位酶反应选择一种适宜的辅酶并写出一个正确的机制:[化学方程式略] 解:该反应适宜的辅酶可为5ˊ-脱氧腺苷钴胺素,重排机制:Co-碳键裂解,钴还原成Co2+状态,产生一个-CH2基,从底物吸取氢原子形成5ˊ-脱氧腺苷,并脱离底物上的基团(未成电子对),该中间物重排,-CH2-从一个碳原子移动到另一个碳原子,随后氢原子从5ˊ-脱氧腺苷是甲基转移,5ˊ-脱氧腺苷钴胺素重生。

T4、T5、T6与T3同类,略。

7.蛋清可防止蛋黄的腐败,将鸡蛋贮存在冰箱4-6周不腐败。而分离的蛋黄(没有蛋清)甚至在冷冻下也迅速腐败。

(1) 腐败是什么引起的?

(2) 你如何解释观察到的蛋清存在下防止蛋黄腐败? 答:(1)细菌生长;

(2)抗生物素蛋白结合生物素抑制细菌生长 。

8.肾营养不良(renal osleodystrophy)也叫肾软骨病,是和骨的广泛脱矿物质作用相联系的一种疾病,常发生在肾损伤的病人中。什么维生素涉及到肾的矿质化?为什么肾损伤引起脱矿物质作用?

答:1,25-二羟维生素D3能诱导钙结合蛋白(CaBP)的合成和促进Ca-ATP酶的活性,这都有利于Ca2+的吸收。它也能促进磷的吸收;促进钙盐的更新及新骨的生成;促进肾小管细胞对钙磷的重吸收,减少从尿中排出。1,25-二羟维生素D3的主要靶细胞是小肠粘膜、骨骼和肾小管,肾损伤将影响1,25-二羟维生素D3的作用,故会引起脱矿物质作用。

9.一个临床病人由于代谢紊乱引起酸中毒,即低血和低尿pH。病人体液中化学分析显示分泌大量的甲基丙二酸。将这种化合物饲喂动物时,可以转变成琥珀酸。对于这一观察你能提供营养上的解释吗?

答:VB12(钴氨素)的缺乏,导致以腺苷钴氨素为辅因子的甲基丙二酸单酰CoA变位酶的酶促反应受阻,奇数碳脂肪酸代谢产生的丙酰CoA羧化生成甲基丙二酸单酰CoA后,无法进一步生成琥珀酰CoA而进入柠檬酸循环,于是在体内堆积。

10.四氢叶酸(THF)都以何种形式传递一碳单位?

答:四氢叶酸(THF)传递一碳单位的形式有:N5-甲基-THF、N5,N10-亚甲基-THF、N5-甲酰基-THF、N10-甲酰基-THF、N5-亚胺甲基-THF、N5,N5-次甲基-THF。

第12章 核酸通论

1.核酸是如何被发现的?为什么早期核酸研究的进展比蛋白质研究缓慢? 答:1868年瑞士青年科学家F.Mescher由脓细胞分离得到细胞核,并从中提取出一种含磷量很高的酸性化合物,称为核素。

核酸中的碱基大部分由Kossel等所鉴定。1910年因其在核酸化学研究中的成就授予他诺贝尔医学奖,但他却认为决定染色体功能的是蛋白质,以后转而研究染色体蛋白质。Levene对核酸的化学结构以及核酸中糖的鉴定作出了重要贡献,但是他的“四核苷酸假说”认为核苷酸中含等量4种核苷酸,这4种核苷酸组成结构单位,核酸是由四核苷酸单位聚合而成。照这一假说,核酸只是一种简单的高聚物,从而使生物学家失去对它的关注,严重阻碍核酸的研究。当时还流行一种错误的看法,认为胸腺核苷酸代表动物核苷酸,酵母核苷酸代表植物核苷酸,这种观点也不利于对核酸生物功能的认识。

2.Watson和Crick提出DNA双螺旋结构模型的背景和依据是什么?

答:背景:20世纪上半叶,数理学科进一步渗入生物学,生物化学本身是一门交叉学科,也就成为数理学科与生物学之间的桥梁。数理学科的渗入不仅带来了新的理论和思想方法,而且引入了许多新的技术和实验方法。

依据:已知核酸的化学结构知识;E.Chargaff发现的DNA碱基组成规律;M.Wilkins和R.Franklin得到的DNA X射线衍射结果。此外,W.T.Astbury对DNA衍射图的研究以及L.Pauling提出蛋白质的α-螺旋结构也都有启发作用。

2.为什么科学界将Watson和Crick提出DNA双螺旋结构模型评为20世纪自然科学最伟大的成就之一?

答:因为DNA双螺旋结构模型的建立说明了基因的结构、信息和功能三者之间的关系,使当时分子生物学先驱者形成的三个学派(结构学派、信息学派和生化遗传学派)得到统一,并推动了分子生物学的迅猛发展。

4.什么是DNA重组技术?为什么说它的兴起导致了分子生物学的第二次革命?

答:DNA重组技术——在细胞体外将两个DNA片段连接成一个DNA分子的技术。在适宜的条件下,一个重组DNA分子能够被引入宿主细胞并在其中大量繁殖。

DNA重组技术极大推动了DNA和RNA的研究,改变了分子生物学的面貌,并导致了一个新的生物技术产业群的兴起,所以被认为是分子生物学的第二次革命。

5.人类基因组计划是怎样提出来的?它有何重大意义?

答:1986年,著名生物学家、诺贝尔奖获得者H.Dubecco在Sience杂志上率先提出“人类基因组计划”,经过了3年激烈争论,1990年10月美国政府决定出资30亿美元,用15年时间(1990-2005年)完成“基因组计划”。

重大意义:人类对自己遗传信息的认识将有益于人类健康、医疗、制药、人口、环境等诸多方面,并且对生命科学也将有极大贡献。

6.为什么说生命科学已进入后基因时代?它的意思是什么?

答:由于技术上的突破,“人类基因组计划”进度一再提前,全序列的测定现已进入后基因组时代。意思:科学家的研究重心已从揭示基因组DNA的序列转移到在整体水平上对基因组功能的研究。

7.核酸可分为哪几种类?它们是如何分布的?

答:核酸分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)两大类。

原核细胞中DNA集中在核区,其核细胞DNA分布在核内,病毒只含DNA或只含RNA,RNA存在于原核生物、真核生物或部分RNA病毒中。

8.如何证明DNA是遗传物质?

答:用35S和32P标记的噬菌体T2感染大肠杆菌,结果发现只有32P标记的DNA进入大肠杆菌细胞内,而35S标记的蛋白质仍留在细胞外,由此证明:噬菌体DNA携带了噬菌体的全部遗传信息,DNA是遗传物质。

9.参与蛋白质合成的三类RNA分别起什么作用?

答:rRNA起装配和催化作用;tRNA携带氨基酸并识别密码子;mRNA携带DNA的遗传信息并作为蛋白质合成的模板。

10.如何看待RNA功能的多样性?它的核心作用是什么?

答:RNA有5类功能:①控制蛋白质合成;②作用于RNA转录后加工与修饰;③基因表达与细胞功能的调节;④生物催化与其他细胞持家功能;⑤遗传信息的加工与进化。核心作用是:遗传信息由DNA到蛋白质的中间传递体。

第13章 核酸的结构

1.比较DNA和RNA在化学结构上、大分子结构上和生物学功能上的特点。 答:DNA的一级结构中组成成分为脱氧核糖核苷酸,核苷酸残基的数目由几千至几千万个;而RNA的组成成分是核糖核苷酸,核苷酸数目仅有几十到几千个。另外在DNA分子中A=T,G=C,而在RNA分子中A≠U,G≠C。

二者的相同点在于:它们都是以单核苷酸作为基本组成单位,核苷酸残基之间都是由3,5-磷酸二酯键连接的。

二级结构:DNA是双链分子,2条链之间通过氢键和碱基完全配对(A-T,G-C)形成双螺旋的二级结构,一般是右手螺旋,也有左手螺旋。RNA是单链分子,分子内部的不同部位(有的近距离,也有远距离)能够通过碱基发生配对(A-U,G-C和G-U),形成既有单链,又有双链的RNA二级结构,RNA二级结构元件有:茎环(发夹)结构、内部环结构、分支环结构和中心环结构等。

2.从已经揭示的人类基因组结构有何特点?

答:人类细胞有23对染色体,单倍体基因组大约有3×109碱基对。

3.原核生物与真核生物mRNA有何特点?

答:原核生物以操纵子为转录单位,产生顺反子mRNA,即一条mRNA链上有多个编码区,5ˊ端和3ˊ端各有一段非翻译区(UTR)。原核生物mRNA,包括噬菌体RNA,都无修饰碱基。