A 疏水作用 B 氢键 C 范德华作用力 D 盐键 9.茚三酮与脯氨酸反应时,在滤纸层析谱上呈现: A 蓝紫色 B 红色 C 黄色 D 绿色
10.在效应物作用下,蛋白质产生的变构(或别构)效应是由于蛋白质的
A 一级结构发生变化 C 构象发生变化 A 肌红蛋白 C 丝心蛋白 12.同源蛋白是指:
A 来源相同的各种蛋白质 B 来源不同的同一种蛋白质 C 来源相同的同一种蛋白质 D 来源不同的各种蛋白质 13.如下哪些叙述是正确的:
A 肽键中的C-N具有部分双键性质; B 肽单位中的六个原子处在一个平面上; C 两个相邻近的α-碳呈反式分布;
D α-C的二面角在0~180°内可以自由旋转。
14.胶原蛋白中含量最多的氨基酸是:
A 甘氨酸和丙氨酸
B 脯氨酸和羟脯氨酸
D 精氨酸和赖氨酸 B Arg
C 谷氨酸和天冬氨酸 A G1u
五、问答与计算
1.什么是蛋白质的一、二、三、四级结构?主要的稳定因素各是什么? 2.什么是蛋白质的等电点(pI)?为什么说在等电点时蛋白质的溶解度最低?
3.将固体氨基酸溶于pH7的水中所得的氨基酸溶液,有的pH大于7,有的小于7,这种现象说明什么? 4.根据下列信息推断含等量Met,Phe,Asp,Ser,Thr的五肽序列:
(1)用BrCN处理五肽,释放出肽段和一个游离的高丝氨酸;
(2)用胰凝乳蛋白酶处理五肽得到两个碎片,酸性较强的碎片含甲硫氨酸; (3)用羧肽酶A处理五肽,迅速放出Ser,随后放出Thr。 5.指出用电泳技术分离下列物质,pH是多少时最合适? (1) 血清清蛋白(pI=4.9)和血红蛋白(pI=6.8); (2) 肌红蛋白(pI=7.0)和胰凝乳蛋白梅(pI=9.5); (3) 卵清蛋白(pI=4.6)、血清清蛋白和肽酶(pI=5.0)。
6.10ml溶液内含有某化合物5mg,从此溶液中取2ml稀释至20ml,取此溶液1.5ml置于0.5cm光径的比色杯中,测得280nm处的O.D值为0.4,设此化合物的摩尔消光系数为1×10,M.W为500,求此化合物的浓度? 7.某氨基酸的水溶液pH值为6.0,问此氨基酸的等电点是大于6,等于6,还是小于6?
8.用画图法比较肌红蛋白和血红蛋白氧合曲线的差异,并说明为什么? 2,3—二磷酸甘油酸(DPG)与血红蛋白对氧的亲和力有什么影响
9.举例说明蛋白质结构与功能的关系?
10.用你学过的蛋白质理化性质,设计一条由毛发水解制备胱氨酸的流程图,并说明其原因。
第二章 核酸化学
I 主要内容
4
B 构型发生变化 D 氨基酸序列发生变化 B 血红蛋白
11.下列具有协同效应的蛋白质是:
D 弹性蛋白
15.蛋白质空间结构稳定机制中,包括下列哪种氨基酸与赖氨酸残基的相互作用。
C His D Asp
一、核酸的种类、分布及主要功能
核酸是以核苷酸为基本单位形成的生物大分子。核酸根据其所含戊糖种类的不同分为核糖核酸(简称RNA)和脱氧核糖核酸(简称DNA)二种类型。DNA是绝大多数生物体内遗传信息的贮存者和传递者,主要在遗传信息的贮存和传递中发挥作用;大多数为双链,少数为单链;真核细胞中分布在细胞核,原核细胞中存在于拟核区。RNA一般是线状、单链,少数为环状双链;主要作用是参与蛋白质的生物合成,并根据其功能不同分为mRNA、tRNA和rRNA;主要分布在细胞质中。另外,RNA在少数生物体内还起着遗传信息载体的作用。
二、核酸的化学组成
核酸是由核苷酸为基本单位构成的一类生物大分子。部分分解可以形成多核苷酸、核苷酸、核苷,完全水解可以形成磷酸、戊糖和含氮碱基。参与核酸构成的含氮碱基主要有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶和胸腺嘧啶。戊糖与含氮碱基之间通过C-N相连形成核苷(糖苷),核苷中戊糖基5′-OH与磷酸反应形成核苷酸。细胞中存在的核苷酸绝大多数均为5′-核苷酸,以3′,5′-磷酸二酯键形成核酸分子。
三、核酸的分子结构
(一)1.DNA或RNA一级结构
DNA或RNA分子中核苷酸的排列顺序称为DNA或RNA的一级结构。核酸分子中遗传信息就贮存在特定的核苷酸(碱基)排列顺序之中。 (二)DNA的二、三级结构
1.DNA二级结构特点:(1)该结构由两条反向平行的DNA单链围绕其中心轴向右盘绕而成,其中一条链的方向是从3′- 5′,而另一条链的走向是从5′- 3′;(2)由磷酸和脱氧核糖交替排列形成双螺旋结构的主链骨架,位于双螺旋结构的外侧,糖环平面与中心轴的走向相平行,碱基则位于双螺旋结构的内部,其平面与中心轴的走向垂直;(3)每螺旋上升一圈需要10个碱基对,螺距是3.4nm直径2.0nm;(4)DNA双链对应位置碱基之间具有严格的规律性,即A=T,G=C。
2. 维持DNA二级结构稳定的因素:(1)互补碱基对间的氢键;(2)碱基堆集力;(3)离子键。
3. 生物学意义:(1)揭示了DNA分子上遗传信息的贮存规律;(2)揭示了DNA分子的可复制性以及DNA分子内遗传信息的传递方式。 DNA的三级结构是指双螺旋的卷曲构象,最常见的是超螺旋结构。 (三)RNA二、三级结构
RNA一般由一条链构成,二级结构的最主要特点是“发夹”结构。tRNA二级结构呈三叶草形,三级结构呈“倒L形。 四、核酸的主要性质 1.溶解性和旋光性。
2.紫外吸收特性:核苷酸定量分析(摩尔消光系数)法。
3.碱基、核苷和核苷酸的解离;碱基和磷酸上的可解离基团,核苷和核苷酸的等电点 4.变性、复性及DNA的分子杂交。
II 习 题
一、 名词解释 1.稀有核苷: 2.DNA二级结构: 3.三叶草模型 4.“线团”转变:
是非题: 判断下列各句话意思的正确与否,正确的在题后括号内画“√”,错误 的画“×”,如果是错误的,请说明其理由。
1.核苷由碱基和核糖以β-型C-N糖苷键相连。
2.核苷酸是由核苷与磷酸脱水缩合而成,核苷酸是核苷的磷酸酯
3.DNA与RNA一样,在1N KOH溶液中不很稳定,生成2',3'脱氧核苷酸。 4.DNA碱基配对规律(A=T, G=C)仅适用于双链DNA而不适用单链DNA. 5.在DNA变性过程中,总是G=C对丰富的区段先解链分开。 6.DNA是所有生物的遗传物质。
7.在DNA局部双螺旋区内,两条链之间的方向也是反向平行的。
8.不同来源的DNA单链,在一定条件下能进行分子杂交,是由于它们有共同的碱基组成。 9.当某DNA溶液温度升高到一定程度时,OD260提高30%,说明它是该DNA分子为双链DNA。 10.DNA分子的可复制性主要是由DNA双链对应位置之间碱基的互补性所决定的。
5.分子杂交:
6. 增色效应: 7. Tm:
11.DNA变性后由双螺旋结构变成线团结构。 12.Tm值低的DNA分子中(A-T)%高。
13.双链DNA中,一条链上某一区段的核苷酸顺序为: pCpTpGpGpApC,那么另一条链上相应的区段的核苷酸顺序为:pGpApCpTpG. 14.由于RNA不是双链,因此所有的RNA分子中都没有双螺旋结构。
15.DNA两条链间的碱基配对原则总是A对T、C对G、而DNA与mRNA之间的碱基配对原则为A对U、T对A以及G对C。 16.DNA的复制和转录都必须根据碱基配对的原则。
17.某氨基酸tRNA反密码子为GUC,在mRNA上相对应的密码子应该是CAG。 18.细胞内DNA的核苷酸顺序都不是随机的而是由遗传性决定的。 二、 填空题
1.核苷酸是由 、 和磷酸基三者组成的。 2.在各种RNA中 含稀有碱基最多。
3.DNA双螺旋的直径为__________________ ,双螺旋每隔___________旋转一圈,约相当于________对,核糖-磷酸主链位于螺旋体___ ___侧,碱基对位于螺旋体________侧。
4.真核生物的DNA存在于 ,其生物学作用是 。 5.所有RNA的核苷酸顺序都是由它们的 。
6.将双链DNA放置在pH2以下或pHl2以上,其OD260 ,在同样条件下单链DNA的OD260 。 7.B型DNA双螺旋是由两条链是 平行的,螺距 每个螺旋的碱基对基数为 。 8.DNA抗碱的原因是 决定的。
9.将A、U、C和G四种核苷酸溶解在pH3.5的缓冲液中,从负极向正极进行电泳, 跑得最快, 跑得最慢。
10.从E.coli中分离的DNA样品内含有20%的腺嘌呤(A),那么T= %,G十C= %。 11.某DNA片段的碱基顺序为GCTACTAAGC,它的互补链顺序应为 。
12.酵母tRNAAla二级结构模型呈 __状;主要包括_ _____、___ ___ 、___________、 和____________五部分组成。
13.当温度逐渐升到一定高度时,DNA双链 称为变性。当温度逐渐降低时,DNA的两条链 ,称为 。 14.DNA的复性速度与 、 以及DNA片段的大小有关。 引起的为 手超螺旋。
16.tRNA的二级结构呈 形,三级结构的形状像 。
17.核酸分子含有______ ______和_____ _______碱,所以对____________nm的波长有强烈吸收。 18.维持DNA双螺旋结构稳定的因素有____ ___ ___ _、_____ __和_____________。
三、 选择题
1.在双链DNA中,碱基含量关系错误的是: A A=T、G=C; C G=C+mC; A A+G; C A+T;
B A+T=G+C; D A+G=C+T;
B C+T;
D G+C.
15.天然DNA的负超螺旋是由于DNA双螺旋中两条链 引起的为 手超螺旋,正超螺旋是由于DNA双螺旋中两条链
2.双链DNA的Tm上升是下列哪组碱基高引起的?
B 生成2',3'环核苷酸; D 260nm吸收值增加;
3.Watson-Crick的DNA双螺旋模型表示: A 一个三链结构; C 碱基A与G配对; 4.DNA热变性的显著变化是: A 磷酸二酯链断裂; C Tm值与GC含量有关;
B 双链走向是反向平行的; D 碱基之间共价结合;
5.绝大多数真核生物的mRNA的5'端有:
A PolyA; B CCA-OH;
B 帽子结构、起始密码; D 终止密码; 6.各类核酸中含稀有核苷最多的是: A tRNA C mRNA;
7.假尿苷中的糖苷键是: A C-N连接;
B C-C连接;
D O-C连接;
C N-N连接;
B rRNA;
D DNA.
8.与DNA序列5'-pTpApGpA-3'互补的序列是: A 5'-pTpCpTpA-3'; B 5'-pApTpCpT-3'; C 5'-pUpCpUpA-3'; D 5'-pGpCpGpA-3'; 9.下列关于DNA的叙述哪项是错误的?
A 不同生物的DNA一级结构不同。 B 破坏DNA双螺旋,260nm光吸收增加。
C 所有生物的DNA都为双链结构。
D 细胞核DNA与线粒体DNA的三级结构不同; 10.下列哪项可说明DNA是生物遗传信息的携带者? A 不同生物的碱基组成应该是相同的;
B 病毒感染是通过蛋白质侵入宿主细胞来完成的; C 同一生物体不同组织的DNA通常具有相同的碱基组成。
D 生物体的DNA碱基组成随年龄和营养状况的改变而改变。 11.存在于DNA中的bp是: A A-T;
B U-A;
C C-G;
D G-A.
12.对于细胞中RNA来说:
A 含量最多的是rRNA; B 含修饰核苷最多的是tRNA; C 所有RNA都在于细胞质中; D 寿命最短、含量最少的是mRNA; 13.核酸变性时:
A 氢键断裂、双链脱解、碱基堆积破坏; B 分子量不变;
C 在退火条件下互补单链可以重新缔合为双链; D 单链核酸增色效应不显著。
14.DNA的Tm与介质的离子强度有关,所以DNA制品应保存在:
A 高浓度的缓冲浪中 C 纯水中 15.热变性后的DNA:
A 紫外吸收增加 B 磷酸二酯键断裂 C 形成三股螺旋 D (G-C)%含量增加
16.下列过程中与DNA体外重组无关的是:
A 用专一性的限制性内切酶在特定的互补位点切割载体DNA和供体DNA B 通过连接酶催化载体DNA与供体DNA接合。 C 将重组后的DNA通过结合反应引入寄主细胞。
D 常常根据载体所具有的抗药性来筛选含有重组DNA的细菌。
17.核酸分子中的共价键包括:
A 嘌呤碱基第9位N与核糖第1位C之间连接的β—糖苷键 B 磷酸与磷酸之间的磷酸酯键
C 磷酸与核糖第1位C之间连接的磷酸酯键 D 核糖与核糖之间连接的糖苷键
B 低浓度的缓冲液中 D 有机试剂中
19.下列哪种物质不是由核酸与蛋白质结合而成的复合物: A 病毒
B 核糖体
C 蛋白质生物合成70S起始物 D 线粒体内膜
20.下列关于核糖体的叙述正确的是: A 大小亚基紧密结合任何时候都不分开。 B 细胞内有游离的也有与内质网结合的核糖体。 C 核糖体是一个完整的转录单位。 D 核糖体由两个相同的亚基组成。
21.Crick的摆动假说较好的描述了:
A 密码子的第三位变动不影响与反密码子的正确配对 B 新生肽链在核糖体上的延长机理。 C 由链霉素引起的翻译错误。
D 溶原性噬菌体经过诱导可变成烈性噬菌体。
22.分离出某病毒核酸的碱基组成为:A=27%,G=30%,C=22%,T=21%,该病毒应为:
A 单链DNA B 双链DNA C 单链RNA D 双链RNA 四、 问答与计算:
1.DNA双螺旋结构模型的主要内容是什么? 生物体内遗传信息的传递主要是通过什么方式实现的? 2.简要描述酵母tRNAAla的三叶草模型。
3.有一DNA分子,其(A+G)/(T+C)在一单链中的比值为0.9,试计算在另一互补链中(A+G)/(T+C)的比值。
4.DNA样品在水浴中加热到—定温度,然后冷至室温测其OD260,请问在下列情况下加热与退火前后OD260的变化如何?(a)加热的温度接近该DNA的Tm值;(b)加热的温度远远超过该DNA的Tm值。
5.假定每个基因有900对核苷酸,并且有三分之一的DNA不编码蛋白质,人的一个体细胞(DNA量为6.4×10对核苷酸),有多少个基因?(参考答案4.72×10)如果人体有10个细胞,那么人体DNA的总长度是多少千米? (参考答案2.2×10千米)等于地球与太阳之间距离(2.2×10千米)的多少倍? (参考答案1000倍) (以三个碱基编码一个氨基酸,氨基酸平均分子量为120,核苷酸对平均分子量为640计算。)
6.根据同源蛋白质的知识,说明为什么编码同源蛋白质的基因(DNA片段)可以杂交?
第三章 酶 学 I 主要内容
一、酶的组成分类
1.酶的化学本质是蛋白质,可以分为简单蛋白和结合蛋白。 2.简单蛋白质酶类:这些酶的活性仅仅由它们的蛋白质结构决定。
3.结合蛋白质酶类:这些酶的活性取决于酶蛋白和辅因子两部分。辅因子主要包括无机离子和有机小分子两种物质,其中有机小分子又根据其与酶蛋白结合的紧密程度不同分为辅酶和辅基。
在结合蛋白质酶类分子中,酶促反应的专一性主要由酶蛋白质的结构决定,催化性质则主要由辅因子化学结构所决定。 二、酶的催化特性
1.高效性:酶的催化效率非常高,酶促反应的速度与化学催化剂催化的反应速度高10倍左右。
2.专一性:每一种酶只能作用于某一类或某一种物质。根据专一性的程度可分为绝对、相对专一性和立体结构专一性三种类型。 3.温和性:酶一般是在体温、近中性的pH及有水的环境下进行,作用条件较为温和。 4.酶活性的可调节性:细胞内酶活性可以受底物浓度、产物浓度等许多因素的影响。
三、酶的命名和分类
1.命名法:习惯命名法和系统命名法。
2.国际系统分类和编号:根据国际系统分类法的原则,所有的酶促反应按反应性质分 为六大类,用1,2,3,4,5,6的编号来表示。
1-氧化还原酶类;2-转移酶类;3-水解酶类;4-裂合酶类;5-异构酶类;6-合成酶类。 如:Ecl.1.1.27 乳酸:NAD氧化还原酶。
四、酶活力(或酶活性)、比活力表示法
+
10
9
6
13
13
9