三、选择题
1.下列哪种糖不是寡糖?( )
A.果糖; B麦芽糖; C.蔗糖; D.乳糖 2.下列不是杂多糖的为( )
A.透明质酸; B.硫酸软骨素; C.肝素; D.蛋白多糖 3.下列物质中哪种不是糖胺聚糖?( )
A.果胶; B.硫酸软骨素; C.透明质酸; D.肝素 4.糖胺聚糖中不含硫的是( )
A.透明质酸; B.硫酸软骨素; C.硫酸皮肤素; D.硫酸角质素
一、名词解释
1.醛糖(aldose):含醛的单糖,该醛基上的碳原子(指定为C1)的氧化数最高。
2.异头物( anomer):仅在氧化数最高的碳原子(异头碳)具有不同构型的糖分子的两种异构体。 3.异头碳( anomeric carbon):一个环化单糖的氧化数最高的碳原子。异头碳具有一个羰基的化学反应性。
4.变旋(mutarotation):一种单糖伴随着它们的a-异构和p-异构形式的平衡而发生的比旋度变化。 5.单糖( monosaccharide):不能被水解的多羟基醛或多羟基酮。
6.糖苷键(glycosidic bond):一个糖半缩醛羟基与另一个分子(例如醇、糖、嘌呤或嘧啶)的羟基、氨基或巯基之间缩合形成的缩醛键或缩酮键,常见的糖苷键有O-糖苷键和N-糖苷键。
7.多糖( polysaccharide):20个以上的单糖或单糖衍生物通过糖苷键连接形成的聚合物。多糖链可以是线性的或带有分支的。
8.淀粉(starch):一类可作为植物中储存多糖的葡萄糖残基的同聚物。有两种形式的淀粉,即一种是直链淀粉,是没有分支的只是通过a-l,4一糖苷键连接的葡萄糖残基聚合物;另一种是支链淀粉,是含有分支的a-l,4-糖苷键连接的葡萄糖残基聚合物,支链在分支点处通过a-l,6一糖苷键与主链相连。
9.糖原(glycogen):是含有分支的a-l,4-糖苷键连接在一起的葡萄糖的同聚物,支链在分支点处通过a-1,6-糖苷键与主链相连。
IO.复合糖(glycoconj ugate):是由糖类与蛋白质或脂类等生物分子以共价键连接而成的糖复合物。 11.肽聚糖(peptidoglycan):N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰唾液酸交替连接的杂多糖与具有不同组成的肽交叉连接形成的大分子。肽聚糖是许多细菌细胞壁的主要成分。
12.蛋白聚糖(proteoglycans):-类特殊的糖蛋白,是由一条或多条糖胺聚糖链在特定的部位与多肽骨架共价连接而成的生物大分子。
四、筒答题
1.什么是碳水化合物?
1.答:碳水化合物又称糖,是自然界广泛存在的一类物质,是食物的主要成分之一,由碳、氢、氧三种元素组成。分为单糖、二糖、低聚糖、多糖四类。 2.单糖的主要理化性质有哪些?
2.答:所有的单糖分子都含有不对称碳原子。因此,都有使偏振光平面向左或向右旋转的能力。这种特性称为旋光性(optical activity)。用“(+)”和“(一)”表示旋转方向。“(+)”表示右旋;“(一)”表示左旋。使偏振光平面向左旋转的单糖,称为左旋糖;使偏振光平面向右旋转的单糖,称为右旋糖。一种单糖(如D-葡萄糖)在溶液中放置后,其比旋度发生改变的现象,称为变旋( mutarotation)现象。变旋的原因是单糖从a-D构象变成p-D构象,或者相反,变旋作用是可逆的。单糖具有一定的甜度和溶解度。
由羟基产生的化学性质包括:①成酯反应;②成苷反应;③氨基化。
由醛基或酮基产生的化学性质包括:①还原作用;②单糖被氧化;③异构化;④形成糖脎。 3.葡萄糖有链状和环状结构,是根据什么事实提出的?
3.答:葡萄糖的直链结构不能解释葡萄糖在溶液中发生的变旋现象。而且也解释不了很多其他的化学现象。由葡萄糖的结构可以发现它既具有醛基也具有醇羟基,因此可以形成环状的半缩醛。
4.在糖的化学中D、L、a、p、(+)、(-)各表示什么?
4.答:单糖分子中都含有一个以上的不对称碳原子(二羟丙酮除外),因此单糖具有多种旋光异构体。为了表示不同的旋光异构体的构型,人们定了一个原则,以最简单的单糖甘油醛的旋光异构体的构型为标准,人为地指定其不对称碳原子上的羟基在右边的称D-型,在左边的称L-型。D-型与L-型互为对映体。甘油醛分子前面D-、L-表示糖的构型,(+)和(-)表示糖的旋光方向,(+)表示右旋,(-)表示左旋。确定了甘油醛的构型以后,人们进一步规定,凡在理论上可由D-甘油醛衍生出来的单糖,均为D-型糖;由L-甘油醛衍生出来的单糖,均为L-型糖。要确定一个单糖分子是D-型还是L-型,可根据该糖分子中离醛基或酮基最远的不对称碳原子(即倒数第二个碳原子)的构型判断,与D-甘油醛相同的称D-型糖,与L-甘油醛相同的则称L-型糖。a、p表示的是单糖分子成环状结构时的两个旋光异构体构型,当单糖分子(如葡萄糖)内部发生醇醛缩合时,即可形成环状结构,这时,单糖分子C1原子变成不对称碳原子。
5.乳糖、麦芽糖、蔗糖在结构和性质上有什么异同点?
5.答:二糖( disaccharide)又称双糖,是寡糖中最重要的一类,它是由两分子单糖脱水缩合而成的。二糖水解后得到两分子单糖。自然界中游离存在的重要二糖有乳糖、蔗糖、麦芽糖等。 乳糖(lactose)分子是由p-D-半乳糖分子与a-D-葡萄糖分子缩合而形成的双糖。其连接键是p,a-(1,4)糖苷键。乳糖主要存在于哺乳动物的乳汁中,人乳中含量约为5%~8%;牛乳中含4%~5%,它是幼畜糖类营养的主要来源。乳糖在水中溶解度较小,分子中有游离的半缩醛羟基,故具有变旋性和还原性。
蔗糖( sucrose)是由a-D -葡萄糖分子与p-D-果糖分子,按a,p-(1—2)糖苷键的形式缩合而形成的二糖。蔗糖有甜味,是日常生活中常用的食糖。甜菜、蜂蜜以及甜味水果(如香蕉、菠萝等)中都含有丰富的蔗糖。蔗糖没有游离的醛基,故没有还原性。蔗糖是右旋糖,其水溶液的比旋度为+66.5°。蔗糖水解后得到等量的葡萄糖和果糖混合物。混合物的比旋光度为-19.8°,水解液表现为左旋,因此,常将蔗糖的水解产物称为转化糖。
麦芽糖(maltose)是由两个a-D -葡萄糖分子缩合而形成的二糖。其连接键是a-(1-4)糖苷键,具有还原性和变旋性。它大量存在于发芽谷粒中,特别是麦芽中。在制糖工业中,用淀粉酶水解淀粉,可以生产麦芽糖浆。在食品工业中,麦芽糖用作冷冻食品的稳定剂和填充剂,作为烘烤食品的膨松剂,并作为饴糖的主要成分供人类食用。
表5-1对上述蔗糖、麦芽糖及乳糖的结构与性质作了比较。由此可以看出它们的共同点和差异。
表5-1蔗糖、麦芽糖与乳糖结构与性质比较
名称l 组 成 I 糖苷键 I 物理性质 l 化学性质 I 来源 1分子卢。D一果糖 I l水,有旋光性,无变旋性l形成糖脎 l
麦芽糖l 2分子a-D—葡萄糖lr1,4—糖苷键 l 白色结晶,甜度仅次于f有还原性,能形l麦芽 I f 牌嚣秫堵觥I黼旷 l
乳糖 l 1分子J9'D。半乳糖,1fp,a一1,4一糖苷键I 白色结晶,微甜,不溶于I有还原性,能形I乳
J分子旷D一葡萄糖 l 』水,有旋光性,变旋性 I成糖脎 1.
6.糖原的组成和结构怎样?
6.答:糖原由许多D-葡萄糖组成,它们之间通过a-l,4-糖苷键和a-l,6-糖苷键两种糖苷键相连。在结构上的主要特点在于糖原分子分支多、链短和结构更紧密。 7.在糖蛋白中糖与蛋白质是如何结合的?有什么生理功能?
7.答:糖蛋白(glycoprotein)是由糖链与蛋白质多肽链共价结合而成的球状高分子复合物。不同的糖蛋白其糖和蛋白质之间的比例不同,多数情况下以蛋白质为主,而糖链较少,故总体性质更接近蛋白质。糖蛋白分子结构包含糖链、蛋白质和糖肽键三部分。
糖蛋白的生理功能主要表现在;①具有酶及激素的活性;②由于糖蛋白的高粘度特性,机体可用它作为润滑剂、保护剂;③具有防止蛋白酶的水解,阻止细菌、病毒侵袭作用;④在组织培养时对细胞黏着和细胞接触起抑制作用;⑤对外来组织细胞的识别、肿瘤特异性抗原活性的鉴定有一定作用。
二、填空题
1.生物膜主要是由——、一 、——组成,此外还有__、____等。1.蛋白质,脂类,糖类,金属离子,水
2.生物膜所含的膜脂类以____为主要的成分。2.磷脂 3.动物细胞的质膜中所含的糖脂是以____为主。3.鞘糖脂
4.膜脂具有____性,因此膜脂包括磷脂分子在水溶液中的溶解度是有限的。4.流动 5.膜蛋白分为____、____。5.外在蛋自,内在膜蛋白
6.物质的跨膜转运方式有____、____。其中,方向相同,称____;方向相反,称____。6.单向运输,协同运输,同向运输,反向运输
7.小分子与离子的跨膜转运方式有____、____、____。7.简单扩散,促进扩散,主动运输 8.大分子物质的跨膜转运方式有____、____、____。8.内吞作用,外排作用,信号肽引导分泌 9.磷脂的流动性不同,这主要是因为它们的____。9.脂肪酸烃链的长度和不饱和度 10.Na+/K+-ATP酶位于____膜,Ca2+-ATP酶主要位于____膜。10.细胞质,肌质网
11.细胞色素是一类____,在线粒体内膜上起____作用。11.含有铁卟啉的蛋白质,电子传递 12.Na+/K+-ATP酶每水解一分子ATP,泵出____个Na+,泵入____K+。12. 3,2 13.生物膜上的糖都与____或____共价连接。 13.脂质,蛋白质
14.真核细胞中,细胞内Na+浓度比细胞外____,细胞内K+浓度比细胞外 。14.低,高 15.细胞内具有二层脂双膜结构的有____和____。15.线粒体膜,核膜
三、判断题(在括号内注明“对”或“错”)
1.质膜上糖蛋白的糖基都位于膜的外侧。( )
2.生物活性物质在膜上的受体都是蛋白质。( )
3.生物膜像分子筛一样,大分子不能通过,小分子能以很高的速度通过。( ) 4.ATP不是化学能量的储存库。( )
5.受体就是细胞膜上与某一蛋白质专一而可逆结合的一种特定的蛋白质( ) 6.生物膜上的膜蛋白基本上不是球蛋白,所以它们不溶于水。 7.生物膜上的脂质主要是磷脂。( ) 8.膜蛋白都是在粗糙内质网膜上合成的。
9.物质跨膜运输的主要特点是物质运送有赖于ATP水解的能量。( ) 10.水是能通透脂双层膜的。( )
一、名词解释
1.生物膜( biological membrane):镶嵌有蛋白质的脂双层,起着划分和分隔细胞和细胞器的作用。生物膜也是许多与能量转化和细胞内通讯有关的重要部位。
2.内在膜蛋白(intrinsic membrane protein):又称整合蛋白,通常半埋着或贯穿于膜,蛋白质分子中亲水的部分位于膜的两侧,即面向水相,而疏水的部分在膜的中央,常以旷螺旋形式镶嵌入膜的内部,与脂双层的疏水区域相结合。
3.内吞作用( endocytosis):细胞从外界摄入的大分子或颗粒,逐渐被质膜的一小部分包围、内陷,然后从质膜上脱落下来,形成细胞内囊泡的过程。
4.通透系数( permeability coefficient):是离子或小分子扩散过脂双层膜能力的一种量度。 5.协同运输( cotransport):两种不同溶质跨膜的偶联转运。可以通过一个转运蛋白进行同一方向(同向转运)或反方向(反向转运)转运。
6.主动运输( active transport):是物质依赖于运输载体、消耗能量并能够逆浓度梯度进行的跨膜运输方式。其所需的能量来自ATP的水解。
7.流体镶嵌模型(fluid mosaic model):针对生物膜的结构提出的一种模型。在这个模型中,生物膜被描述成镶嵌有蛋白质的流体脂双层,脂双层在结构和功能上都表现出不对称性。有的蛋白质“镶”在
脂双层表面,有的则部分或全部嵌入其内部,有的则横跨整个膜。另外脂和膜蛋白都可以进行横向扩散。
8.G蛋白(G proteins):在细胞内信号传导途径中起着重要作用的GTP结合蛋白质,由a亚基、β亚基、γ亚基组成。与受体结合的配体诱导GTP与G蛋白结合的GDP进行交换,活化的G蛋白激活位于信号传导途径中下游的效应器(酶)。G蛋白将胞外的第一信使(配体)和胞内的效应器(酶)催化生成的第二信使联系起来。G蛋白具有内源GTP酶活性。
四、简答题
1.构成生物膜的化学成分有哪些?
1.答:生物膜是由蛋白质(包括酶)、脂质(主要是磷脂、糖脂和胆固醇)和糖类等基本化学成分组成的。另外,还有少量的金属离子和水。
膜蛋白根据其与膜的结合方式和紧密程度,有外在膜蛋白和内在膜蛋白之分。膜蛋白的种类和数量越多,膜的功能也就越复杂。
磷脂是膜脂的的主要成分,此外还有糖脂和胆固醇。膜脂的双亲性是生物膜具有脂质双层结构的化学基础。膜上的成分都在不断的运动中,因此膜呈流动的液晶体。这个特性与膜脂的化学组成有关。脂质为膜蛋白提供合适的环境,往往是膜蛋白表现功能所必需的。
糖类约占质膜重量的2%~10%,大多数与膜蛋白结合,少量与膜脂结合。分布于质膜表面的多糖一蛋白复合物,在接受外界信息及细胞间相互识别方面具有重要作用。
生物膜的组分因膜的种类或细胞所处的生理状态不同而不同或有所差异,一般功能复杂或多样的膜,蛋白质比例较大,蛋白质与脂质的比例可从1:4到4:1。 2.简述生物膜的结构特点,有哪些重要的功能?
2.答:膜的结构特点的要点如下:①膜的运动性;②膜脂的流动性与相变;③膜蛋白与膜脂质的相互作用;④脂质双层的不对称性;⑤液态镶嵌模型。
其主要功能有以下几个方面。①分隔细胞、细胞器。细胞及细胞器功能的专门化与分隔密切相关。②物质运送:生物膜具有高度选择性的半透性阻障作用,膜上含有专一性的分子泵和门,使物质进行跨膜运送,从而主动从环境摄取所需营养物质,同时排除代谢产物和废物,保持细胞动态恒定。③能量转换:如氧化磷酸化和光合作用均在膜上进行,为有序反应。
④信息的识别和传递:在生物通讯中起中心作用,细胞识别、细胞免疫、细胞通讯都是在膜上进行的。
3.生物膜的“流动镶嵌学说”的要点有哪些?
3.答:生物膜的“流动镶嵌学说”是Singer和Nicolson于1972年提出的。其要点包括以下几点:①脂质双层是膜的基本结构。膜脂质分子处于不断运动中,在生理条件下,呈流动的液晶态。②细胞质膜上的蛋白质有的结合于膜的表面上,有的镶嵌在膜内,它们与膜脂分子之间存在相互作用。③膜的各种成分在脂双层上的分布是不对称的。膜上的糖基总是暴露在质膜的外表面上。 4.简述生物膜上物质转运的方式。
4.答:根据被转运的对象及转运过程是否需要载体和消耗能量,还可再进一步细分出各种跨膜运输的方式。如小分子与离子的跨膜转运可分为:①简单扩散;②促进扩散;③主动运输。大分子物质的跨膜转运分为:①内吞作用;②外排作用;③分泌蛋白通过内质网的转运。 5.什么是Na+ /K+ -泵?有什么生理功能?
5.答:Na+/K+ -泵即Na+/K+-ATP酶,是膜中的内在蛋白,由一个大的跨膜的催化亚单位和一个小的糖蛋白组成。在脂膜外侧一端可与K+结合,而在内侧一端可与Na+结合.由ATP提供能量。其作用过程可分为两个步骤。
①在细胞内侧有Na+、Mg2+与酶结合,激活了ATP酶活性,ATP水解为ADP和Pi,Pi与ATP酶结合形成磷酸-ATP酶中间体(即酶磷酸化),引起酶构象改变。于是与Na+结合的部位转向外侧,这种磷酸化的酶对Na+亲和力低,对K+亲和力高,因而在膜外侧释放Na+。
②改变构象的酶在膜外与K+结合,促进去磷酸化,磷酸根很快解离,酶的构象又恢复原状,将K+在膜内侧释放。这样,通过反复的磷酸化和去磷酸化,酶构象发生改变,将Na+释放到细胞外,将K+摄到细胞内。
6.Ca2+_ATP酶有什么生理功能?
6.答:是细胞质膜和细胞内膜系统中的Ca2+运送体系,是一个跨膜的膜结合蛋白。它的作用机制
包括磷酸化和去磷酸化过程。磷酸化时酶被激活对Caz+有高亲和力,将Ca2+由内质网膜外侧运送到内质网膜内储集,使内质网膜内外形成明显的C2+梯度:泵的作用是保持胞外和细胞内质网腔内的Ca2+浓度远高于泡液。
二、选择题(只有一个答案是正确的)
1.下面有关酶的描述,哪项是正确的?( )
A.所有的酶都含有辅基或辅酶; B.只能在体内起催化作用;
C.大多数酶的化学本质是蛋白质; D.能改变化学反应的平衡点加速反应的进行 2.酶原是没有活性的,这是因为( )
A.酶蛋白肽链合成不完全; B.活性中心未形成或未暴露; C.缺乏辅酶或辅基; D是已经变性的蛋白质 3.磺胺类药物的类似物是( )
A.四氢叶酸; B.二氢叶酸; C.对氨基苯甲酸; D叶酸 4.关于酶活性中心的叙述不正确的是( )
A.酶与底物接触只限于酶分子上与酶活性密切相关的较小区域; B.必需基团可位于活性中心之内,也可位于活性中心之外;
C.一般来说,总是多肽链的一级结构上相邻的几个氨基酸残基相对集中,形成酶的活性中心 D.当底物分子与酶分子相接触时,可引起酶活性中心的构象改变 5.辅酶NADP+分子中含有哪种B族维生素?( )
A磷酸吡哆醛; B.核黄素; C.叶酸; D尼克酰胺 6.下列关于酶蛋白和辅助因子的叙述,哪一点不正确?( ) A.酶蛋白或辅助因子单独存在时均无催化作用; B.一种酶蛋白只与一种辅助因子结合成一种全酶; C一种辅助因子只能与一种酶蛋白结合成一种全酶; D.酶蛋白决定结合酶蛋白反应的专一性
7.如果有一酶促反应,其[S]=1/2Km,则其反应速率应等于多少Vmax?( ) A.0. 25; B 0.33; C. 0.50; D.0.67 8.有机磷杀虫剂对胆碱酯酶的抑制作用属于( ) A.可逆性抑制作用; B非竞争性抑制作用; C.反竞争性抑制作用; D.不可逆性抑制作用 9.关于pH对酶活性的影响,不正确的是( )
A.影响必需基团解离状态; B也能影响底物的解离状态;
C酶在一定的pH范围内发挥最高活性; D.破坏酶蛋白的一级结构 10.丙二酸对于琥珀酸脱氢酶的影响属于( )
A.反馈抑制; B底物抑制; C.竞争性抑制; D.非竞争性抑制
11.用酶促反应速度对底物浓度作图,当底物浓度达一定程度时,得到的是零级反应,对此最恰当的解释是( )
A.形变底物与酶产生不可逆结合; B酶与未形变底物形成复合物;
C.酶的活性部位为底物所饱和; D过多底物与酶发生不利于催化反应的结合 12.米氏常数Km是一个用来度量( )
A. 酶和底物亲和力大小的常数; B酶促反应速度大小的常数; C.酶被底物饱和程度的常数; D.酶的稳定性常数 三、填空题
1.结合蛋白酶类必需由____和____相结合后才具有活性,前者的作用是____,后者的作用是____。 1.酶蛋白,辅酶(辅基),决定酶促反应的专一性(特异性),传递电子、原子或基团
2.____抑制剂不改变酶促反应的Vmax。____抑制剂不改变酶促反应的Km值。2.竞争性,非竞争性
3.乳酸脱氢酶(LDH)是____聚体,它由____和____亚基组成,有____种同工酶,其中LDH1含量最丰富的是____组织。3.四,H,M,5,心肌