22．酵母人工染色体（YAC）被用于在酵母细胞中克隆大的DNA片断。三种什么样的DNA顺序可以保证YAC在酵母细胞内的复制和繁殖？ 23．何谓分子杂交？核酸杂交技术的分子基础是什么？
24．某ATP样品在260nm测的吸收值为1，由表中查知其摩尔消光系数（ε）为15．4X103，求此样品中ATP的含量？设比色杯的厚度为Icm。
25．一双链DNA的一条链中的［A］=0．3，［G］=0．24，问： 1）该条链中的［T］和［C］是多少？
2）该条链的互补链中，［T］、［C］、［A］和［G］应是多少？ 26．举例说明能使核酸的化学结构发生改变的物质及其作用机理？
27．DNA对紫外光的吸收是由分子内的什么基因造成的？变性核酸和天然核酸的紫外吸收有什么区别？ 28．核酸有几类？它们在细胞中的分布、功能如何？
29．什么是回文顺序和镜像重复结构？二者结构上的特征是什么？ 30．tRNA在二级结构上有什么特征？
31．什么是DNA的熔解温度（Tm）？含60％（G—C）对的DNA与含40％（G—C）对的DNA的熔解温度有什么区别？ 33．简述化学法和双脱氧末端终止法进行DNA序列测定的原理和基本操作方法。
34．写出下列DNA序列互补链的顺序，标出两条链的3'端，找出其中的回文结构部分，指出对称点。“一 GATCGAATTCATGCC—” 35．请举出两种区分DNA和RNA的方法。
36．用二苯胺法测定DNA，必须用同源的DNA作为标准样品吗？为什么？ 37．为什么说碱基堆积作用是一种重要的稳定核酸三维结构的力？
38．20世纪中叶，科学家如何证明DNA是细胞中携带遗传信息的主要物质？ 39．与 B型 DNA比较，Z型 DNA结构的特征是什么？ 40．为什么DNA含有胸腺嘧啶而不含尿嘧啶？
41．何谓DNA拓扑异构酶？DNA拓扑异构酶的类型及作用特征是什么？ 42．何谓超螺旋DNA？
43．何谓修饰核苷？举两例说明常见的修饰核苷的种类。 44．什么是核酸的变性？变性核酸有哪些特征？ 45．何谓DNA的复性？变性后的DNA都能复性吗？ 1．A、G的N7，N3
3．其互补链为：（5'）GAATGCATACGGGCAT（3'）
4．因为每 1000个核苷酸对重 IX 10-18g，每个碱基对长 0．34nm，DNA的长度为： 320000km＝32X107m＝32X1016nm
32X1016nm／0．34nm＝94．12X1013kb
13-18-5
94．12X10kbX10＝94．12X10（g） 5．
1）－dAA－10bp－dAA－，因 polyA弯曲方向相同，两个弯曲度之和为 40°。 2）dAA一15bp－dAA一，因polyA弯曲方向相反，互相抵消，故为 0°。 6．RNA中的螺旋为A型螺旋，DNA中的螺旋为B型螺旋。
7．真核细胞的DNA分子中，约5％的胞嘧啶是甲基化的，即为5一甲基胞嘧啶；后者可自发脱氨基形成T（胸腺嘧啶）导致G—T错配，这是真核细胞中最常见的错配对形式。因此细胞要有一个专门修复G—T错配的系统，以保证遗传信息的稳定性。
8．物质在溶剂化、取代反应、氢键断裂等变化时会改变对光的吸收。DNA变性时氢键被打断，并影响碱基堆积，因而造成对紫外光吸收的增加。
9．DNA1中，因含有32％的A，所以应含有32％的T；而G＝C＝（1一64％）／2＝18％；DNA2中，因含有17％的 A，所以应含有 17％的 T；而 G＝C＝（1一34％）／2＝33％；DNA1的G－C含量比DNA2的小，推知其Tm值小于DNA2，DNA2应是温泉菌。
11．结构未画出（省略）。三者的溶解性为：磷酸最大，脱氧核糖次之，鸟嘌呤最小。磷酸和核糖极性大，它们在双螺旋的外面相间通过磷酸二酯键连接成DNA主链。碱基是疏水性的，位于双螺旋的内部。
12．蛇毒磷酸二酯酶是一种核酸外切酶，可作用于DNA和RNA。从3'－OH端开始逐个切下 5'一核苷酸，每作用一次产生一个比原核酸链少一个核苷酸的DNA或 RNA片段。故产物有9个。 13．
1）大多数代谢反应需要水，其中也包括突变反应。若孢子中的含水量降低，则导致突变的酶的活性降低，使非酶促的脱嘌呤反应速度降低，因脱嘌呤反应是水解反应。
2）紫外光可导致环丁烷型嘧啶二聚物的形成。因枯草杆菌是一种土壤细菌，孢子可散落在土壤的表面或弥散在空气中。因此易长时间受到紫外线的照射。因此，细菌孢子要有防止环丁烷型嘧啶二聚物形成的机制。 14．120X106／650＝18．5 X 104bp 18．5X104bpXO．34nm＝6．3X104nm
4
6．3X10nm／210＝300 即 T2DNA的长度是头长的 300倍
15．因 [A]≠[T]，［G］≠［C］，MI3 DNA应该是单链 DNA分子。 16．
l）分子长度：580 070X0．34nm=197 223．8nm=197um 2）分子量：650／每对核苷酸X 580070＝3．77X108 3）Lk。一580 070／10．5＝55 245 4）ζ＝－0．06，说明该DNA6％被解旋
其 Lk为：55 245十 ［55 245 X（一0．06）］＝55 245—3315＝51 930
17．实际为该酶编码的核苷酸残基数为：192 X 3＝576nt，而基因实际长度为1440bp，这个事实表明，这个真核基因内含内含子顺序，前导顺序或信号顺序。它们在代谢过程中被剪除。
18．Lk＝500，这个DNA分子的碱基对总数为5250bp。 l）Lk值不变 2）Lk变成不定数 3）Lk减少 4）Lk不变
19．ζ＝（Lk－Lk。）／Lko Lko＝13 800／10．5＝1314；
ζ＝（1222一1314）／1314＝一0．07，感染的可能性大于70％。
20．因为Z型DNA的Lk值为负值，负超螺旋处于解螺旋，螺旋不足状态；且负超螺旋DNA是一种较高能量的分子状态，因此有利于Z－DNA的形成。
21．这个结果表明，染色质的结构单位DNA长约200bp。当用内切酶处理染色体时，切点在一定范围之内变化，故DNA电泳区带不敏锐。 22．着丝粒DNA、端粒DNA、复制原点（大肠杆菌细胞中 DNA复制的原点称为 ori C。真核细胞中DNA复制的原点称为自体复制子，缩写为ARS）。
23．将不同来源的DNA样品或DNA与RNA放在一起，热变性后使其缓慢地冷却，若这些异源的核酸分子之间在某些区段有相互补的顺序，在退火过程中会形成杂合的双链，这个过程称为分子杂交。杂交的双链螺旋分子称为杂交分子。杂交分子只有在种属比较近的物种之间才有可能形成。因为分类学上相近的生物，DNA分子往往具有某些相互补的碱基序列。
核酸杂交技术的分子基础是互补碱基的配对结合。不同来源的DNA或RNA，一起加热变性后再缓慢冷却，若这些异源DNA之间或RNA之间，或DNA和RNA之间有互补的核苷酸序列时，在退火过程中会形成杂交分子，即所谓的分子杂交。 24．A260nm＝ε XсX L，с＝A260nm/εX L=6．49X10-5（m） 25．根据碱基等比规律，［A］＋〔G〕=[T]+［C］ 1）［T］＋[C]=1—0．3—0．24=0．46 2）T=0．3 C=0．24，A＋G=0．46 26．
1）脱氨基作用，核酸分子中有些碱基的环外氨基会发生自然的丢失（脱氨）。
2）脱氧核苷酸碱基和戊糖之间糖苷键的断裂。DNA在 pH 3的溶液中保温会使嘌呤全部丢失产生一种叫“无嘌呤酸”的衍生物。 3）紫外光可以诱导两个乙烯基团缩合成环丁烷，类似的反应也可以发生在核酸的两个相邻的嘧啶（尤其是胸腺嘧啶残基）之间，从而形成嘧啶二聚物。
4）工业生产产生的活性化学物对环境的污染也可能导致 DNA的损伤，如（1）脱氨试剂，特别是亚硝酸或者是能被代谢成亚硝酸和亚硝酸盐的化学合物；（2）所有烷基化剂（如二甲基硫酸酯，能甲基化鸟嘌呤残基产生O6一甲基鸟嘌呤，使它不能和胞嘧啶配对）。 27．嘌呤碱和嘧啶碱、变性核酸的紫外吸收值比天然核酸的大，因增色效应。
28．核酸有两种：核糖核酸和脱氧核糖核酸。核糖核酸主要存在于细胞质中，但细胞核中也有，如小核RNA、核不均一性RNA。细胞质中的RNA主要有核糖体RNA，信息RNA（mRNAs）和转移RNA（tRNA）三种。核糖体RNA（rRNAs）是核糖体的结构成分。核糖体由大、小两个亚基组成，每个亚基都含有一个相对分子量较大的rRNA和许多不同的蛋白质分子。真核生物和原核生物的核糖体，其rRNA分子数和分子量也不同。信息RNA是携带一个或几个基因信息到核糖体的核酸，它们指导蛋白质的合成。转移RNA是把mRNA中的信息准确地翻译成蛋白质中氨基酸顺序的适配器（adapter）分子。除了这些主要类型的RNA外，还有许多专门功能的RNA，如线粒体RNA、叶绿体RNA和病毒RNA等。
脱氧核糖核酸，主要存在于细胞核，但细胞质中也有，如线粒体DNA、叶绿体 DNA等，此外还有质粒DNA和一些病毒DNA等。DNA的功能是储存遗传信息。
29．所谓回文顺序，就像一个单词，一个词组或一个句子，它们从正方向阅读和反方向阅读，其含义都一样。例如：ROTATOR和NURSESRUN。这个名词被用于描述碱基顺序颠倒重复，因而具有二倍对称的DNA段落。DNA分子上的回文结构就是反向重复顺序；这样的顺序具有链内互补的碱基顺序，故在单链DNA或RNA中能形成发卡结构；在双链DNA内能形成十字架结构。如果颠倒重复存在于同一条链，则这种顺序叫做镜像重复，镜像重复在同一条链内不具有链内互补顺序，因此不能形成发卡结构和十字架结构。 30．这是由tRNA的特征性二级结构决定的，其结构特征如下。
1）由一条核糖核苷酸链组成，由于多核苷酸链的自身回折，使链内可配对的碱基之间通过氢键形成碱基对，构成了分子内的螺旋区；而不配对的碱基形成环状突起，这些环状突起好像是三叶草的三片小叶，而与环状突起相连的双螺旋区构成了三叶草的叶柄，故称tRNA的二级结构为三叶草型结构。
2）根据tRNA分子结构中各部分的功能及碱基组成的特征，tRNA的三叶草结构可分为几个主要的部分（结构区）。
（1）3'端有 CCA顺序，在所有的 tRNA分子中，3'端均为 CCA。在蛋白质生物合成中，tRNA充当搬运工，每种特定的tRNA所搬运的氨基酸就挂在 3'羟基上。故称3'端为氨基酸臂。
（2）TΨ C环，该环内含有 TΨC（54～56位氨基酸）顺序而得名。T为胸腺嘧啶核糖核苷酸，Ψ为假尿嘧啶核苷酸，该环与核糖体的结合有关。
（3）反密码臂（anticodon arm），因含反密码子而得名。密码与反密码之间有互补配对的关系。密码子存在于mRNA分子上，在mRNA链上，每三个相邻的核苷酸为一种氨基酸编码，代表了一种氨基酸。这三个相邻的核苷酸被称为一个密码子，简称密码。如丙氨酸的密码是GCC，搬运丙氨酸的tRNA分子中的反密码臂中，含有IGC顺序，被称为反密码子。
（4）二氢尿嘧啶臂（DHU臂），因该环中含有两个DHU而得名。该环也与核糖体的结合有关。 （5）额外臂（extra arm），它处于 TΨC臂和反密码子臂之间，在不同的 tRNA分子中，该臂所含的核苷酸数目不同，这可以作为 tRNA分类的指标。
31．DNA的变性发生在狭窄温度区间，DNA的变性伴随着紫外吸收的增加。当紫外吸收增加值达总增加值一半时的温度称为该DNA的熔解温度。含较高（G—C）百分含量的DNA，其Tm值也高。
33．这两种DNA序列分析的基本原理是把DNA变成在不同碱基的核苷酸处打断的四套末端标记的DNA片断。每套DNA片断打断的位置位于一种特异碱基。例如：一个具有pAATCGACT的 DNA顺序，如果一个反应能使 DNA在 C处打断就会产生 PAATC和pAATCGAC两个片断。一个能使 DNA在 G处打断的反应仅产生一个 PAATCG片断。因此，当相应于 4个不同碱基产生的四套 DNA片断并排进行电泳分离时，它们产生一个可以直接读出DNA顺序的梯状区带。双脱氧末端终止法（Sanger法）应用得更广泛，因为技术上比较简单。这种方法是用酶法合成与被分析链互补的DNA链。 35．
1）根据颜色反应，RNA与地衣酚试剂反应产生亮绿色，DNA无此反应 2）RNA可被 RNaseA水解，DNA不能被该酶水解 36．不，该法根据脱氧核糖的存在。
37．嘌呤和嘧啶具有疏水性，在细胞所具有的中性pH，它们比较难溶于水。在两个碱基如金属圆币一样上下平行堆积时，碱基之间产生疏水堆积作用。这是两个碱基之间互相作用的两种重要方式之一。这种堆积作用综合了范德华（van der Waals）引力和偶极作用两种作用力。这种堆积降低了碱基和水的接触，是一种重要的稳定核酸三维结构的力。
38．1944年，Oswald T．Avery等人发现，从有毒肺炎双球菌菌株抽提的 DNA能使无毒性的同类菌株转化成有毒茵株。于是Avery和他的同事得出结论：抽提自有毒菌株的DNA带有使无毒菌株转化成有毒菌株的可遗传信息。他们还发现，把 DNA样品用蛋白酶处理不破坏DNA的转化活性，但是使用脱氧核糖核酸酶处理（破坏DNA的酶， DNase）则可使 DNA失去这种活性。
32
1952年由 Alfred D．Hershey和 Meatha Chase所作的实验独立地提供了 DNA携带遗传信息的第二个证据。他们用放射性同位素P标记噬菌体 DNA的磷酸基因；用32S标记噬菌体蛋白质衣壳的含硫氨基酸（注意DNA不含硫元素，而噬菌体蛋白不含磷）分别感染未标记的细菌悬浮物。然后，感染了噬菌体的细菌细胞置切碎器（Blender）中搅拌，以使病毒衣壳离开细菌，并用离心法使空病毒衣壳与细胞分离。发现感染了32P标记噬菌体的细胞含32P，表明病毒 DNA已进入细胞而病毒蛋白质外壳不含放射性。用同样方法处理感染了用35S标记的病毒的细胞发现不含放射性，但病毒衣壳含35S 。感染的病毒能复制子代，说明使病毒复制的遗传信息是由DNA导入的，即是病毒颗粒中的含磷DNA，而不是含硫的病毒蛋白质外壳进入细胞，因此是DNA提供了遗传信息完成了病毒的复制。
39．最明显的区别在于它是左手螺旋的。每个螺旋有12个碱基对，每个碱基对上升0．37nm，DNA的主链取 Z字形。有一些核苷酸顺序较易于形成 Z型结构。主要的例子是嘌呤和嘧啶碱基取相间排列的顺序，特别是C，G相间或5一甲基胞嘧啶与鸟嘌呤相间的顺序。和B型DNA相比较，Z型DNA显得又细又长。
40．胞嘧啶的脱氨产物尿嘧啶很容易被作为DNA的外来物而被DNA修复系统除去。如果DNA本来就含有尿嘧啶，则由胞嘧啶脱氨产生的尿嘧啶的识别就会很困难，因为保留下来的尿嘧啶就会在复制期间与腺嘌呤配对导致DNA顺序的永久性改变。胞嘧啶的脱氨作用会逐渐地导致G三C碱基对的减少和A＝T配对的增加，经过千万年以后，胞嘧啶的脱氨作用会排除G三C碱基对及含有它的遗传密码。在DNA中含有胸腺嘧啶可能是进化过程中的关键转变点，它使得遗传信息的长期储存成为可能。
41．能够增加或减少DNA超螺旋程度的酶称为DNA拓扑异构酶。它们的作用是催化DNA拓扑连系数的改变。DNA拓扑异构酶可以分成两大类：一次作用改变一个拓扑连系数的酶称为I型DNA拓扑异构酶；一次作用改变（增加或碱少）两个拓扑连系数的酶称为II型DNA拓扑异构酶。I型DNA拓扑异构酶作用的方式是临时性地切开双链DNA中的一条链，使切口的一端围绕未切割链旋转一圈，并重新连接切口。因此，这类DNA拓扑酶每次作用改变DNA分子的拓扑连系数为l。II型DNA拓扑异构酶同时切开 DNA的两条，因此，一次作用改变 DNA分子的拓扑连系数为 2。
在大肠杆菌细胞中起码有四种不同的拓扑异构酶（I一IV）。I型 DNA拓扑异构酶（拓扑异构酶I和III）能使DNA连系数增加而松弛负超螺旋DNA。一种细菌II型DNA拓扑酶，即 DNA拓扑酶 II或称 DNA旋转酶（gyrase），能把负超螺旋导入 DNA（减少Lk）。它使用ATP作为能源。
真核生物细胞也含有I型和II型DNA拓扑酶，真核细胞的拓扑异构酶I和III都属于 I型。两种真核 II型 DNA拓扑酶 IIα，IIβ在既能够松弛负超螺旋也能松弛正超螺旋，但是它不能导入负超螺旋。
42．超螺旋是由于DNA螺旋不足或过分螺旋而使DNA分子两条链带有结构张力造成的。螺旋不足是指一个DNA分子它两条链的互相缠绕次数低于它处于松弛状态，或者说处于B型结构状态的缠绕次数（或称螺旋数，每10．5个碱基对一螺旋）。为了维持超螺旋状态，DNA分子必须是闭合环形的，或者DNA链两端和蛋白质相结合。由螺旋不足造成的超螺旋定义为负超螺旋。负超螺旋是用一个拓扑学参数——连系数（limking number，Lk）来定量的。一个处于松弛状态的共价闭合环形DNA分子的连系数被用作参比值Lko。它在数值上等于这个DNA分子所含碱基对数目除以 10．5。DNA分子超螺旋的程度是由一个称为超螺旋密度（ζ）的数值来衡量的。ζ＝（Lk—Lk。）／Lk。，一般认为细胞内DNA的超螺旋密度在一0．05—一0．07之间。这表明细胞内DNA有5％～7％的 螺旋不足。DNA的负超螺旋状态有利于 DNA双链的分开，以便进行 DNA的复制和基因的转录。负超螺旋DNA中的互缠式超螺旋存在于溶液中，整体结构是细长的。另一种负超螺旋叫做线圈型超螺旋，它比互缠式超螺旋要致密得多，在细胞中DNA主要以线圈式超螺旋存在。
43．修饰核苷，也称为稀有核苷，是核苷分子中的碱基或核糖被修饰后所得的产物。常见的修饰核苷有三种： a．含有稀有碱基的核苷，如二氢尿嘧啶核苷（DHU）（RNA中）；
b．含有修饰核糖的核苷，取代基符号放在核苷符号的右边，如 2'－O－甲基鸟苷，Gm，N4，2'－O一二甲基胞苷（m4Cm）； C．合有C'－C（糖苷键的核苷，假尿苷（ψ），即假尿嘧啶核苷，糖苷键与正常的不同，是C5'－C1'相连。
44．天然核酸受到某种因素的影响，使维持核酸高级结构稳定的力，如氢键断裂，碱基堆积力不复存在，成为单连的无规则线团状结构的过程，称为变性作用。即核酸双螺旋结构的破坏。变性作用主要是由于核酸二级结构的破坏，不涉及一级结构的变化，即磷酸二酯键没有被破坏。因此，凡是能破坏氢键、离子键和碱基堆积力的因素都能导致双螺旋结构的破坏而使核酸变性。尿素、胍盐类、甲酸胺、紫外线、高温等均可使核酸变性。此外，如加热、过酸或过碱的环境都可引起核酸的变性。
核酸变性后，导致一系列物理化学性质的改变，生物学活性丧失，分子的对称性增加，沉降系数增加，浮力密度升高，粘度下降，变性核酸，因碱基外露，ε（p）值升高，称为增色效应。即变性核酸的ε（p）值升高的现象称为增色效应。这是跟踪测定DNA和RNA变性的一种最为简便的方法。核酸分子的ε（p）值均较其所含的核苷酸的ε（p）值的总和要低，这一现象称为减色效应。减色效应的发生是由于碱基堆积的结果。
45．变性DNA在适当的条件下，两条彼此分开的链重新缔合成为双螺旋结构的过程称为复性。变性DNA能否复性以及复性速度的快慢受核酸溶液中盐的浓度和复性的温度的影响。复性溶液中必须有足够的盐的存在，以消除两条链中磷酸基因之间的静电斥力。复性的温度必须适中，温度太低会减少互补连之间的碰撞机会，但温度太高或接近TM值，碱基不易配对，一般复性的温度维持在比 Trn值低 20～25oC较合适。
DNA由于是双分子历程，因此复性速度微分dC/dT与DNA浓度（以摩尔核苷酸残基为单位）平方成正比，即一dC／dt＝kC2，此式积分得：C／c。＝1／1＋kC。t。当反应完成一半时，即令 C／c。＝ 1／2，上式整理得：C。t1／2＝1／k＝K，此式表明一个 DNA溶液复性常数K等于DNA初始浓度是反应完成一半所需时间的乘积，即C。t1／2，K值或C。t1／2依赖于DNA分子长度；DNA分子量越大，复性所需时间越长；因此，C。t1／2可以作为一个物种基因组长度的一种度量。 第三章 酶化学
1．试比较酶与非酶催化剂的异同点。
2．解释酶作用专一性的假说有哪些？各自的要点是什么？ 3．酶的习惯命名法的命名原则是什么？
5．已知丙氨酸是某酶的底物结合部位上的一个氨基酸；一次突变丙氨酸转变为甘氨酸，但酶活性没有受到影响。在另一次突变时，丙氨酸变成了谷氨酸，使该酶的活性明显丧失，请分析原因。
6．在一酶促反应中，若底物浓度为饱和，并有一种抑制剂存在，问：
1）继续增加底物浓度，2）增加抑制剂浓度，反应速度将如何变化？为什么？ 8．何谓共价调节酶？举例说明其如何通过自身活性的变化实现对代谢的调节。 10．举例说明酶的专一性及其研究意义是什么？
12．下表数据是在没有抑制剂存在或有不同浓度的抑制剂存在时测得的反应速度随底物浓度变化的情况：
1）无抑制剂存在时，反应的最大速度和Km是多少？
2）若有2mmol的抑制剂存在，反应的最大速度和Km又是多少？该抑制剂属于何种类型的抑制作用？EI复合物的解离常数是多少？ 3）若有100mmol的抑制剂存在，最大反应速度和Km又是多少？该种抑制剂属于何种类型的抑制作用？EI复合物的解离常数是多少？ 13．举例说明酶的竞争性抑制作用及其研究意义。 16．酶原及酶原激活的生物学意义是什么？ 17．为什么吸烟者患肺气肿的可能性较大？
18．从一级结构看，胰蛋白酶含有13个赖氨酸和2个精氨酸，为什么胰蛋白酶不能水解自身？
20．以E．coli天冬氨酸转氨甲酰酶（ATCase）为例说明变构酶的结构特征及其在代谢调节中的作用？
21．虽然凝血酶和胰蛋白酶的性质有许多相似之处，但胰蛋白酶原经自身催化可转变为胰蛋白酶，而凝血酶原不能，为什么？ 22．何谓同工酶？举例说明其分子结构的特征及研究意义？
23．胰蛋白酶原的第2，3，4，5位氨基酸都是天门冬氨酸，这一结构特征的意义是什么？ 24．为什么胰脏酶原激活过程中产生的肽链的C一末端氨基酸一般是精或赖氨酸？
27．为什么说N一磷乙酰基L一天门冬氨酸（PALA）是研究天门冬氨酸转氨甲酸酶（AT－Case）性质的特异性试剂？
28．碱性磷酸酶水解 1一磷酸葡萄糖产生葡萄糖和磷酸。若用18O标记的水作为底物，18O将掺入到葡萄糖还是磷酸分子中？ 29．何谓中间产物学说？有哪些证据可以说明ES中间复合物的存在？
30·胰凝乳蛋白酶的竞争性抑制剂是β苯基丙酸盐，它可保护酶活性部位的组氨酸（His57）不被烷基化修饰，而非竞争性抑制剂却不能，为什么？
31．为什么胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶和羧肽酶A都不能水解脯氨酸参与形成的肽键（一X－Pro－）？
1．酶具有一般催化剂的特征，如用量少而催化效率高；凡催化剂都能加快化学反应的速度，而其本身在反应前后没有结构和性质的改变；催化剂只能缩短反应达到平衡所需的时间，而不能改变反应的平衡点，酶亦如此。然而酶是生物大分子，具有其自身的特性，如1）催化效率高，2）酶的催化活性可被调节控制，3）具高度专一性等。 2．
1）锁钥学说：是德国著名有机化学家，Emil Fisher提出来的。他认为酶像一把锁，酶的底物或底物分子的一部分结构尤如钥匙一样，能专一性地插入到酶的活性中心部位，因而反应发生。
2）三点附着学说：该学说是A．Ogster在研究甘油激酶催化甘油转变为磷酸甘油时提出来的。其要点是：立体对映体中的一对底物虽然基因相同，但空间排布不同；那么这些基团与酶活性中心的有关基团能否互相匹配不好确定。只有三点都相互匹配时，酶才能作用于这个底物。
以上两种学说都把酶和底物之间的关系认为是“刚性的”，只能说明底物与酶的结合，不能说明催化。因此属于“刚性模板”学说。 3）诱导楔合假说：1958年，Koshland提出了诱导楔合理论。该学说的要点是：酶活性中心的结构具有可塑性，即酶分子本身的结构不是固定不变的。当酶与其底物结合时，酶受到底物的诱导，其构象发生相应的改变，从而引起催化部位有关基团在空间位置上的改变；以利于酶的催化基团与底物的敏感键正确的楔合，形成酶一底物中间复合物。 3．习惯命名的原则是：
1）根据催化的底物命名，如蛋白酶，淀粉酶等；
2）根据所催化的反应性质命名，如脱氢酶，转氨酶，脱羧酶等；
3）有些酶的命名是既根据所催化的底物，又根据所催化的反应性质。如琥珀酸脱氢酶，乳酸脱氢酶等； 4）有些酶的命名，除了上述原则外，再加上酶的来源及酶的其他特征，如胃蛋白酶，碱性磷酸酶等。 习惯命名法简单、易懂，应用历史较长，但缺乏系统性。
5．因丙氨酸、甘氨酸都是中性氨基酸，且侧链较小，而谷氨酸是酸性氨基酸，侧链较大；谷氨酸的酸性侧链可能使酶蛋白的构象发生改变，而导致酶活性的丧失；或者是谷氨酸的酸性侧链于扰了酶与底物的结合。 6．
1）继续增加底物浓度，若为竞争性抑制剂则反应速度升高或不变化。若为非竞争性抑制剂则反应速度不变。
2）增加抑制剂浓度，因底物为饱和状态，若该抑制剂为竞争性抑制剂，反应速度下降或不变化；若为非竞争性抑制剂，反应速度不变或下降。
不必考虑反竞争性抑制作用和不可逆的抑制作用。
8．共价调节酶，也称为共价修饰酶，是一类在其他酶的作用下，对其结构进行共价修饰，而使其在活性形式与非活性形式之间互相转变的酶。如糖原磷酸化酶。它的活性形式是糖原磷酸化酶a，可催化糖原的磷酸解反应。酶的非活性形式是磷酸化酶b。磷酸化酶b在其激酶的作用下，每个亚基上的第14位丝氨酸残基接受ATP提供的磷酸基被磷酸化。两分子被磷酸化的磷酸化酶b形成四聚体的磷酸化酶a。磷酸化酶a在磷酸化酶磷酸酶的作用下脱去磷酸基又可转变为磷酸化酶b。因此，糖原磷酸化酶的活性形式和非活性形式之间的平衡，使磷酸基共价地结合到酶上或从酶上脱下，从而控制调节着磷酸化酶的活性，进而调节控制着糖原分解的速度。
10．酶的专一性，也称特异性，是指酶对其所催化的反应或反应物有严格的选择性。一种酶往往只能催化一种或一类反应，作用于一种或一类物质，而一般催化剂无此现象。如蛋白质、脂肪、淀粉都可被酸水解，但若用酶水解，蛋白酶只能水解蛋白质，脂肪酶只能水解脂肪。又如脉酶，只催化尿素的分解，尿素分子的轻微改变，该酶都不能作用。D－氨基酸氧化酶只能催化D型氨基酸的氧化脱氨基作用，而不能催化L－氨基酸的氧化脱氨基。这种具有高度专一性的酶及有关多酶体系的存在，是生物体新陈代谢得以有条不紊地顺利进行的重要保证。如果没有专一性的酶的存在，生物体内物质有规律的代谢过程就不存在，生命活动也就不存在，如由于某种酶的缺陷所导致的疾病，苯丙酮酸尿症，就是由于苯丙氨酸羟化酶的缺陷使苯丙氨酸不能转变为酪氨酸，苯丙氨酸只能通过转氨基作用代谢产生了较多的苯丙酮酸所致。
13．有些抑制剂的结构和某种酶底物的结构类似，它可与底物竞争，与酶的结合；当它与酶的活性中心结合后，底物就不能与酶结合；若底物先与酶结合，抑制剂就不能与酶结合；故在反应体系中若有竞争性抑制剂存在时，抑制剂与底物竞争与酶的结合，从而影响了底物与酶的结合，使反应速度下降。
磺胺类药物就是根据酶的竞争性抑制作用的原理而设计的。由于某些细菌的生长繁殖，必须对氨基苯甲酸以合成叶酸；磺胺类药物的基本结构是对氨基苯磺胺衍生物，与对氨基苯甲酸的结构相似，可与对氨基苯甲酸竞争与叶酸合成酶结合，导致叶酸合成受阻，进而影响核普酸和核酸的合成。人体能直接利用食物中的叶酸，细菌则不能直接利用外源的叶酸。 又如，别嘌呤醇可治疗“痛风症” 也是根据酶的竞争性抑制原理（见11章）。
16．有些酶，如消化系统中的各种蛋白酶，以无活性的前体形式合成和分泌，然后输送到特定的部位；当功能需要时，经特异性蛋白酶的作用转变为有活性的酶而发挥作用。此外还有执行防御功能的酶。这些不具催化活性的酶的前体称为酶原。如胃蛋白酶原，胰蛋白酶原和胰凝乳蛋白酶原等。
特定肽键的断裂所导致的酶原激活在生物机体中广泛存在，是生物体中存在的重要的调控酶活性的一种方式。哺乳动物消化系统中的几种蛋白酶以无活性的酶原形式分泌出来，使其达到特定的部位后发挥作用，这具有保护消化道本身的生物学意义。如果酶原的激活过程发生异常，将导致一系列疾病的发生。出血性胰腺炎的发生就是由于蛋白酶原在未进入小肠时就被激活，激活的蛋白酶水解自身的胰腺细胞，导致胰腺出血、肿胀、腹部严重疼痛并伴有恶心呕吐等症状。
17．al一抗胰蛋白酶，也称为 al一抗蛋白酶，能与弹性蛋白酶的活性部位不可逆结合而使酶失活。因此它的存在可保护组织免受弹性蛋白酶的水解作用。由于它对弹性蛋白酶的抑制作用大于对胰蛋白酶的抑制作用，所以al一抗胰蛋白酶应称为抗弹性蛋白酶；当弹性蛋白酶的活性不能有效地控制时，它将水解肺泡中的弹性蛋白而导致肺气肿。有的肺气肿患者 C型突变体）血清中该抑制剂的水平很低，仅为正常人（纯合子）的15％。其结果是，过量的弹性蛋白酶消化弹性纤维及其他的结缔组织蛋白质而导致肺气肿。该病患者肺泡的弹性比正常人小，造成呼吸困难。吸烟者患肺气肿的可能性较大，其原因是：吸烟使抑制剂分子中Met358被氧化；该蛋氨酸是弹性蛋白酶与抑制剂结合所必须的氨基酸。蛋氨酸的侧链是一种引诱剂（bait），可选择性的诱捕弹性蛋白酶。蛋氨酸氧化后的产物，蛋氨酸亚飒，不能诱捕弹性蛋白酶，不能保护组织免受弹性蛋白酶的水解作用而导致肺气肿。
18．因为胰蛋白酶分子的构象是高度折叠的，赖和精氨酸被埋于分子内部，且远离酶的活性部位。
20．别构酶一般为寡聚酶，含有两个或多个亚基。每个亚基上都有活性部位。别构酶通过酶分子本身构象的变化来改变酶的活性。别构酶分子中除活性中心外，还有别构中心；它们可能存在于同一个亚基的不同部位上，也可能存在于不同的亚基上；若为后一种情况，存在别构中心的亚基一般为调节亚基。别构酶的活性中心负责对底物的结合与催化，别构中心可结合调节物（effector），负责调节酶促反应的速度。
如 E．coli天冬氨酸转氨甲酸酶，它催化天门冬氨酸和氨甲酸磷酸合成氨甲酸天门冬氨酸；这是呼唤生物合成途径中的第一步反应。 研究发现，该酶不仅被呼唤核苦酸合成途径中的终产物CTP反馈抑制，而且氨甲酸磷酸和天门冬氨酸与酶的结合具有协同性。当终产物CTP水平高时，使酶与底物的亲和力降低而抑制酶的活性；当该酶的底物和ATP水平高时，使该酶产生正协同效应；迅速催化CTP的合成。因此，变构酶的底物、它所催化的反应途径的终产物通过调节酶活性的变化，共同调节着细胞内呼唤核苦酸生物合成的速度。 21．因凝血酶专一性水解精一甘（Arg－Gly）肽键，而凝血酶原转变为凝血酶时，只需精一苏（Arg－Thr）和精一异亮（Arg－lie）两个肽键的断裂，因此，凝血酶原不能经凝血酶的作用转变为凝血酶。
22，研究发现，不同生物种类，不同器官和组织来源的酶，可作用于同一底物，催化相同的化学反应。但分子结构，其他化学性质可以不同。
根据1971年国际生物化学学会生化命名委员会的建议，同工酶是指同一种属中由不同基因或等位基因编码的多肽链所组成的单体、纯聚体或杂交体；能催化相同的化学反应，但理化性质及生物学性质等方面都存在明显差异的一组酶。同工酶一般为寡聚酶，有两种或两种以上的亚基组成。
如乳酸脱氢酶（LDH） 同工酶。存在于哺乳类动物中的该酶有H（心肌型）和M（骨骼肌型）两种亚基，H和M亚基的氨基酸组成，排列顺序各不相同，可装配成LDHl（H4），LDH2（H3M），LDH3（H2M2），LDH4（HM3），LDH5（M4）五种四聚体（现化生物化学）图3－44B）；这五种形式的分子结构，理化性质和电泳行为虽然不同，但它们都催化乳酸脱氢生成丙酮酸的反应或其逆反应。H和M亚基分离后，该酶无催化活性。
同工酶广泛存在于生物界。又如苹果酸脱氢酶同工酶，不仅在动物心脏中存在，豆科植物如豌豆，大肠杆菌（E．coli）中都存在。同工酶的研究具有重要的意义。在临床上，应用同工酶帮助诊断疾病。这是由于某一器官组织富含某一种同工酶时，当该器官组织受损伤后，将释放大量这种同工酶入血液，通过对血液中这些酶的测定，可帮助诊断组织是否发生病变。
利用同工酶可判断组织的代谢情况。如实验测知，乳酸脱氢酶同工酶对底物有不同的Km值。心肌富含 LDH1（H4），它对底物 NAD有一个较低的 Km值，而对丙酮酸的Km较大；故其作用主要是催化乳酸脱氢，以便于心肌利用乳酸氧化供能。而骨骼肌中富含LDH5，它对NAD的Km值较大，而对丙酮酸的凡值较小，故其作用主要是催化丙酮酸还原为乳酸。这就是为什么骨骼肌在剧烈运动后感到酸痛的原因。
又如肌酸激酶（CK）同工酶，含M、B两种亚基，M代表肌肉，B代表脑；它能可逆地催化下列反应： 肌酸 十 ATP——磷酸肌酸 十 ADP
CK同工酶有 MM、MB和 BB三型。MM，在骨骼肌中占优势；MB，在心肌中占优势；BB，在脑组织中占优势。人血清中MB同工酶的惟一来源是心肌，患心肌梗塞36h，MB带即出现，可帮助早期诊断。在脑组织受到创伤或脑手术后，可出现BB带。 23．胰蛋白酶原八厂末端的氨基酸顺序如下：
ValAsp－Asp－Asp－Asp－Lys－Ile－Val———一，当它从胰脏进入十二指肠后，因肠激酶专一性水解胰蛋白酶原分子中赖氨酸的核基和异亮氨酸的氨基之间所形成的肽键（此肽键也可被胰蛋白酶水解），被十二指肠分泌的肠激酶水解，失去N－末端的一个六肽而转变为胰蛋白酶。N一末端连续4个天门冬氨酸的存在，使该区域不易形成螺旋结构，易于酶的作用。
24．因胰蛋白酶是胰脏所有酶原的共同激活剂，它专一性水解赖或精氨酸的验基参与形成的肽键（Lys－X，Arg－X一）。故胰蛋白酶作用于酶原产生的肽链的C一末端氨基酸一般为赖或精氨酸。
27．因PALA的结构与ATCase两个底物复合物的结构类似，即与氨甲酸一天门冬氨酸复合物的结构类似。用 X一射线衍射分析法（X－ray diffraction）的研究已揭示出，ATCase活性中心的位置以及 ATCase与 PALA结合时在其活性部位所发生的相互作用情况，PALA是结合在ATCase的活性部位。比较ATCase和ATCase－PALA复合物的X一射线衍射分析结果发现，随着PALA的结合伴随着ATCase四级结构的重大变化。
28．碱性磷酸酶水解 1一磷酸葡萄糖时，P－O键和 C－O键都可能被断裂；若 P－O键被断裂，18O将掺入到葡萄糖分子中，若 C-O键被断裂，18O 将掺入到磷酸分子中。
29．大量实验证明，酶促反应是分两步进行的。酶(E)与底物(S)反应前，首先形成一个不稳定的中间复合物（ES），然后再分解为产物(P)并放出酶。如下所示： S＋E——ES——E+P
酶催化底物形成产物的过程，其关键步骤是底物的化学键断裂和新的化学键的形成。由于酶与底物首先形成中间复合物ES，酶的构象受底物分子的诱导会发生明显的改变；同时酶中的某些基团可以使底物分子内敏感键中的某些基团更易于发生反应，甚至使底物分子发生形变，从而形成一个相互楔合的酶——底物复合物。处于这种状态的化合物反应活性很高，很容易变成过渡态，因此反应的活化能大大降低。
ES复合物存在的证据：