生物化學(xué)試卷(A)答案

1、由于蛋白質(zhì)能同某些陰離子或陽離子結(jié)合，所變動華中科技大學(xué)生命學(xué)院2007-2008 學(xué)年度第一學(xué)期考試試卷生物化學(xué)考試試題A 卷答案閉 卷考試時(shí)間：150 分鐘專業(yè)班級姓名學(xué)號分?jǐn)?shù)一 名詞解釋（ 20 分）1. 基本氨基酸構(gòu)成蛋白質(zhì)的20 種- 氨基酸。包括Gly、Ser 、Thr 、Cys、Gln、 Tyr 、Asn、Lys 、Arg 、His 、 Glu 、Asp， Ile 、 Leu、Val 、 Trp 、 Phe、 Met、 Ala 、Pro 。2. 蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)在某一pH 下蛋白質(zhì)的凈電荷為零。在電場中不泳動，該pH 即稱為該蛋白質(zhì)的等電pH(pI) 。不同的蛋白質(zhì)由于帶有可電離R

2、 基團(tuán)的氨基酸殘基含量各異，有不同的等電點(diǎn)pI 。所以它們的等電點(diǎn)將隨著介質(zhì)的離子組成而有3. 結(jié)構(gòu)域指蛋白質(zhì)構(gòu)象中折疊相對比較緊密的區(qū)域，結(jié)構(gòu)域之間在空間結(jié)構(gòu)上相對獨(dú)立，每個(gè)結(jié)構(gòu)域均具備小的球蛋白的性質(zhì)。結(jié)構(gòu)域作為蛋白質(zhì)的折疊單位、結(jié)構(gòu)單位、功能單位和遺傳單位。結(jié)構(gòu)域的類型有全平行 螺旋式，平行或混合型 折疊片式， 反平行 折疊片式，富含金屬或二硫鍵式等。4.別構(gòu)酶服從別構(gòu)調(diào)節(jié)的酶。例如天冬氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰酶（ATCase）。別構(gòu)酶多為寡聚蛋白，有一個(gè)或多個(gè)別構(gòu)部位，可以結(jié)合別構(gòu)調(diào)節(jié)物，并通過異促協(xié)同，改變酶與底物的結(jié)合。別構(gòu)酶具有與簡單的非調(diào)節(jié)酶不同的理化性質(zhì)和動力學(xué)行為。5.+維生素 PP和

3、 NAD維生素 PP 包括煙酸和煙酰胺，屬于水溶性維生素。缺乏時(shí)可引起癩皮病，但是由于分+是維生素 PP的輔酶形式。布廣泛， 一般不會發(fā)生缺乏癥。 NAD，即煙酰胺腺嘌呤二核苷酸，+NAD作為許多脫氫酶的輔酶，參與氧化還原，在這些反應(yīng)中，以NAD NADH形式傳遞電子。6. DNA變性指在某些理化因素作用下， DNA兩條鏈間的氫鍵斷裂，兩鏈分開的過程。高溫、酸堿、有機(jī)溶劑、射線、脲、胍、甲酰胺均可引起DNA變性。變性后DNA的理化性質(zhì)發(fā)生變化，。例如 A 260 增高；粘度下降；比旋度下降；浮力密度升高等。7. 第二信使指細(xì)胞響應(yīng)細(xì)胞信號而產(chǎn)生的細(xì)胞內(nèi)信號分子。第二信使作為細(xì)胞響應(yīng)過程的中間產(chǎn)

4、物，具有微量，在響應(yīng)前后其濃度水平有急劇變化，半壽期一般很短等基本特征，能通過信號傳遞和放大，引起細(xì)胞強(qiáng)烈響應(yīng)。典型的第二信使有 cAMP、 cGMP、三磷酸肌醇、二?；视偷?。8. 糖肽鍵指糖肽或糖蛋白中寡糖鏈的還原端殘基與多肽鏈的氨基酸殘基之間形成的共價(jià)連接。糖肽鍵主要有 2 種類型： O糖肽鍵和 N-糖肽鍵。9. 膜脂指構(gòu)成生物膜的脂雙層的脂類，主要是磷脂，其次是固醇和糖脂。這些膜脂在結(jié)構(gòu)上的共同特點(diǎn)是具有親水部分（極性頭）和親脂部分（非極性尾） 。膜脂在水介質(zhì)中取向排列，親水部分排列在脂雙層表面，親脂部分排列在脂雙層內(nèi)部。10. 天然脂肪酸指構(gòu)成動植物和微生物脂類的脂肪酸。天然脂肪酸多

5、為偶數(shù)，鏈長4-36C，多為12-24C ；單不飽和脂肪酸的雙鍵位置一般在C9-C10 之間。多不飽和脂肪酸的雙鍵位置在 C9 與末端甲基之間，雙鍵之間往往以亞甲基隔開。雙鍵基本上是順式構(gòu)型。二 簡答題（ 50 分）1 作出 BPG濃度對血紅蛋白氧合曲線影響示意圖，并結(jié)合氧合曲線說明BPG怎樣使正常人適應(yīng)高山的缺氧環(huán)境？（10 分）解答：當(dāng)正常人在短時(shí)間內(nèi)由低海拔到高海拔，即氧分壓降低，誘導(dǎo)紅細(xì)胞中BPG濃度在幾小時(shí)后上升， BPG是有效的別構(gòu)抑制劑，使血紅蛋白對氧的親和力下降，有利于向低氧分壓的組織釋放氧（供氧） 。 BPG濃度的升高主要是保證組織的供氧，不影響肺結(jié)合氧。- 可編輯修改 -。

6、2 絲氨酸蛋白酶類是如何獲得高效催化和相應(yīng)的專一性的？（10 分）解答：（ 1）高效催化機(jī)制：絲氨酸蛋白酶都含有一個(gè)在酶催化中起關(guān)鍵作用的絲氨酸；大多數(shù)絲氨酸蛋白酶的活性部位都有 Ser ，His 和 Asp，它們總是簇聚在一起， 形成催化三聯(lián)體或電荷中繼網(wǎng)；反應(yīng)中所有絲氨酸蛋白酶都與底物形成四面體過渡態(tài)和?；?，大大降低反應(yīng)活化能。（ 2）專一性：不同的絲氨酸蛋白酶的專一性不同，即作用肽鍵的位點(diǎn)不同。這種不同是由于在活性部位的 Ser 附近總是有一個(gè)“口袋” 。不同的絲氨酸蛋白酶的“口袋” 的形狀和電荷不同。例如胰凝乳蛋白酶的口袋比較寬和深，側(cè)面有疏水殘基，以便容納苯丙氨酸一類疏水的芳香側(cè)鏈

7、。而胰蛋白酶的口袋比較窄和深，底面有負(fù)電荷殘基，以便容納帶正電荷的側(cè)鏈。3 試比較兩類核酸的化學(xué)組成、分子結(jié)構(gòu)、分布及生物學(xué)作用。（ 10 分）解答： DNA 與 RNA化學(xué)組成的比較堿基戊糖磷酸DNAA 、 G、C、 T -D-2 脫氧核糖磷酸RNAA 、 G、C、 U -D- 核糖磷酸 分子結(jié)構(gòu)：一級結(jié)構(gòu)：兩者的概念相同，但基本組成單位不同。二級結(jié)構(gòu)： DNA為雙螺旋結(jié)構(gòu)；RNA一般為單鏈分子，可形成局部雙螺旋，呈莖環(huán)結(jié)構(gòu)，如tRNA 的三葉草結(jié)構(gòu)。三級結(jié)構(gòu)：原核生物DNA為超螺旋，真核生物DNA與蛋白質(zhì)組裝成染色體；RNA的三級結(jié)構(gòu)是其二級結(jié)構(gòu)進(jìn)一步卷曲折疊，如tRNA 的倒 L 型。

8、分布： DNA存在于細(xì)胞核和線粒體；RNA存在于細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核內(nèi)。 生物學(xué)作用：DNA是絕大多數(shù)生物遺傳信息的貯存和傳遞者，與生物的繁殖、遺傳及變異等有密切關(guān)系；RNA參與蛋白質(zhì)生物合成過程，也可作為某些生物遺傳信息的貯存和傳遞者。 RNA參與蛋白質(zhì)生物合成過程，也可作為某些生物遺傳信息的貯存和傳遞者。4 比較胰島素和腎上腺素在化學(xué)本質(zhì)、來源、作用方式、影響血糖和作用機(jī)制方面的異同。（ 10 分）解答：- 可編輯修改 -。（ 1）化學(xué)本質(zhì)： 都是含氮激素；胰島素蛋白質(zhì)，腎上腺素氨基酸衍生物（ 2）來源：都來自內(nèi)分泌細(xì)胞；胰島素胰島細(xì)胞，腎上腺素腎上腺髓質(zhì)細(xì)胞（ 3）作用方式：內(nèi)分泌，即通過血液

9、循環(huán)到達(dá)靶組織。（ 4）影響血糖：胰島素促進(jìn)細(xì)胞攝取葡萄糖和利用葡萄糖，降低血糖，腎上腺素促進(jìn)糖原分解為葡萄糖，提高血糖。（ 5）作用機(jī)制：都是跨膜信號傳遞。胰島素與胰島素受體結(jié)合，激活細(xì)胞酪氨酸激酶信號傳遞途徑。腎上腺素與腎上腺素受體結(jié)合，激活細(xì)胞G蛋白 - 環(huán)腺苷酸信號傳遞途徑。5已知（ 1）動物細(xì)胞間質(zhì)富含糖胺聚糖或蛋白聚糖；（ 2）植物細(xì)胞壁富含纖維素、果膠質(zhì)和半纖維素；請說明這些結(jié)構(gòu)多糖各自的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，針對所舉結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，指出該結(jié)構(gòu)可能導(dǎo)致該多糖具有什么性質(zhì)或什么功能。解答：（ 1）糖胺聚糖的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：長鏈，不分支；存在大量的羧基和硫酸酯基團(tuán)。因此糖胺聚糖對鉀、鈉、鎂、鈣等陽離子有較大

10、親和力，增加了基質(zhì)的滲透壓；在生理pH 環(huán)境中，大量的酸性基團(tuán)所攜帶的負(fù)電荷間的斥力使分子長鏈伸展，分子間分散，分子占據(jù)的空間增加，水分子充分結(jié)合進(jìn)來，使糖胺聚糖溶液具有高黏彈性和抗震抗壓的能力。糖胺聚糖的這些特性有利于潤滑和保護(hù)細(xì)胞。（ 2）纖維素是植物最重要的結(jié)構(gòu)多糖，1 4 糖苷鍵使纖維素分子比較伸展，有利于分子間的全面氫鍵締合，產(chǎn)生不溶于水和抗側(cè)向壓力（膨壓）的結(jié)構(gòu)。相鄰的纖維素分子間依靠分子間氫鍵聚合成片成束，稱為微纖維， 微纖維具有極高的機(jī)械強(qiáng)度。果膠質(zhì)包括兩種酸性多糖和三種中性多糖， 大量的負(fù)電荷有利于結(jié)合離子和水， 因此果膠主要作為基質(zhì)多糖。半纖維素含有大量側(cè)鏈，這種結(jié)構(gòu)和果膠

11、質(zhì)結(jié)合，可能有利于加固基質(zhì)。三 計(jì)算題（ 15 分）1. 若將 pH為 5.2 0.1mol/L的的谷氨酸溶液調(diào)到pH6.2 ，應(yīng)加入多少NaOH? 已知天冬氨酸的羧基的 pKa=2.2 ， - 羧基的 pKa=3.2 ，氨基的 pKa=9.7 。 (5分 )解答pH5.2 時(shí)，可以認(rèn)為羧基解離完全，主要是羧基解離。因此，（ 1） pH5.2 時(shí)的 A - /A+-=10 5.2-3.2=102 , A- =0.1102/(1+10 2)=0.099 （mol/L ）;（ 2） pH6.2 時(shí)的 A - /A+-=10 6.2-3.2=103 , A- =0.1103/(1+10 3)= 0.

12、0999（ mol/L ） ;（ 3）溶液中的 A - 要由開始的 0.099mol/L 變成 0.0999mol/L.需要加入的NaOH=0.0999-0.099=0.0009 （ mol/L ），- 可編輯修改 -。即向 1 升溶液中加入0.9mmolNaOH。2. 某酶的相對分子質(zhì)量為 10 000 。純酶的 max 為 200 U mg 酶。一個(gè)活力單位規(guī)定為：在標(biāo)準(zhǔn)測定條件下，37， 10min 內(nèi)水解 10mol 底物所需要的酶量。問該酶的轉(zhuǎn)換數(shù)kcat是多少？（ 5 分）解答：（ 1） 1mg酶在 1s內(nèi)水解底物的數(shù)量 =200 10(10 60) =10/3 （ mol/mg

13、s）（ 2） 1mg酶含有的酶分子數(shù) =1000 10000=0.1（ mol/mg）（ 3） kcat =10/30.1 = 33/s,即 33s -13.已知某單底物酶符合米氏動力學(xué)，底物濃度為90 mmol/ L時(shí) ，催化的反應(yīng)速度達(dá)到最大速度的90%， 求該酶的Km 。（ 5 分）解答： v = V maxS /（ Km+S ）；v/ V max = S /（ Km+S ）=0.9S=0.9K m+0.9S ）S= 9K m=90 mmol/ LKm=10 mmol/ L四 分析題（ 15 分）1用下列實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)推導(dǎo)某寡肽的一級結(jié)構(gòu)并簡述判斷的理由。（ 10 分）1) 完全酸水解后產(chǎn)生的

14、氨基酸組成為：Ala 、 Arg 、 2Ser 、 Lys、 Phe、 Met、 Pro ；2) 用 DNFB處理并水解得到 DNP-Ala；3) 羧肽酶 A 和 B 對此肽不起作用 ;4) 用 CNBr處理獲得 2 個(gè)片段 , 1 個(gè)片段含有 Pro 、Trp 、 Ser ；5) 用糜蛋白酶作用產(chǎn)生 3 個(gè)片段， 1 個(gè)含有 Pro 、 Ser ；另一個(gè)含有 Met、 Trp ；最后 1 個(gè)含有 Phe、 Lys 、 Ser 、 Ala 、Arg ；6) 用胰蛋白酶處理產(chǎn)生 3 個(gè)片段， 1 個(gè)含有 Ala 、 Arg ；另一個(gè)含有 Lys 、Ser ；最后 1 個(gè)含有 Phe、 Trp 、

15、 Met 、 Ser 、Pro 。解答：（ 1） 得：該肽的氨基酸組成。（ 2） 得： N末端為 Ala ，（ 3） 得： C末端為 Pro 。（ 4） 得： C端第 4 位為 Met，出現(xiàn) Trp ，所以該肽為 9 肽。比較多出的 Trp 顯然是在（ 1）中被酸破壞了，故（ 1）沒有測到。- 可編輯修改 -。（ 5） 得： C端第 3 位為 Trp ， C端第 2 位為 Ser ，C 端第五位為 Phe。（ 6） 得： N 端第 2 位為 Arg，第 3 位為 Ser ，第 4 位為 Lys （因胰蛋白酶切割位點(diǎn)為Arg 或 Lys ）序列為 ( NH2)-Ala-Arg-Ser-Lys-Phe-Met-Trp-Ser-Pro-(COOH)2.用雙脫氧終止法測定某DNA序列，#1. dATP, dCTP, dGTP, dTTP, and ddATP#2. dATP, dCTP, dGTP, dTTP, and ddCTP#3. dATP, dCTP, dGTP, dTTP, and ddGTP#4. dATP, dCTP, dGTP, dTTP, and ddTTP現(xiàn)獲得 4 管反應(yīng)產(chǎn)物的凝膠電泳圖譜，從左至右依次為#1，#2， #3，#4，如右圖所示。請寫出該DNA序列（ 5