9
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．答：同源蛋白质是指来源不同的同一种蛋白质，它们具有基本相同的氨基酸序列，所以它们的基因具有相同的核苷酸序列。当将带有同源蛋白质基因的DNA片段，进行杂交时，形成杂交分子的机会就比较多。
第三章 酶 学 （习题答案）
一、名词解释
１．Ｋm与Ｋs：Ｋm又称米氏常数是反应速度达到最大速度一半时底物的浓度；Ｋs是酶底复合物的解离平衡常数，其值大小可以反映酶对底物的亲合力大小。
２．双成分酶：由蛋白质和非蛋白质两种组分构成的酶，酶分子中的蛋白质组分称酶蛋白，非蛋白质组分称辅因子。
３．活性中心：又称活性部位是指酶分子中参与和底物的结合，并与酶的催化作用密切相关的部位，由酶分子中相距较近的几个氨基酸残基及必需的辅因子构成。
４．变构酶：酶分子通过与专一性效应物的结合，使其空间结构发生变化，并进一步导致酶活性改变的一类调节酶类。 ５．酶原激活：酶原在专一性蛋白酶的催化下，肽链发生特异性断裂，并进一步导致空间结构发生变化形成酶的催化作用所必需的空间结构的现象。
６．寡聚酶：由两个或两个以上具有三级结构的多肽链构成的酶或者说具有四级蛋白质结构的一类酶。 ７．同工酶：能够催化同一种化学反应，但理化性质有所不同的一组酶。
８．酶活力、比活力：酶加速其化学反应速度的能力称酶活力；单位质量或体积酶制剂所具有的酶活力大小称比活力，用U/mg或Katal/Kg来表示。
二、是非题 判断下列各句话的正确与否，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．对 10．对
2．对 11．对
3．对 12．错
4．对 13．对
5．对 14．错
6．对 15．对
7．对 16．对
8．对 17．对
9．对 18．对
19．错
20．对
9
6
13
13
三、填空题
1．氧化还原酶类，转移酶类，水解酶类，裂合酶类，异构酶类，合成酶类 2．酶蛋白，辅因子
3．底物浓度远远过量、最适pH、最适温度 4．正比
5．酶浓度、底物浓度、pH、温度、抑制剂、激活剂 6．天冬氨酸、谷氨基酸，酸碱催化
7．丝氨酸残基、组氨酸残基、天冬氨酸残基，专一性不同 8．1/V，1/S 10．U/mg，Katal/Kg 11．变大，不变
12．天冬氨酸，氨甲酰磷酸 13．多，最小
14．高度的催化活性、高度的专一性、作用条件的温和性、酶活性的可调性 15．NAD，4，H，M
16．寡聚酶类，2，别构中心（调节中心） 四、选择题
１．Ｄ 10．A 19．B
２．Ｄ 11．D 20．B
３． ４．Ａ 12．D 21．C
５．Ｃ
６．B
７．Ｄ
８．Ｄ
９．C
13．B
14．ABD 15．BD 16．B
17．B
18．B
五、问答与计算 1．答案略
2．答：酶分子中参与和底物的结合并与酶的催化作用密切相关的部位称为酶的活性中心（活性部位）。酶活性中心包括结合部位和催化部位，结合部位是指酶分子中能与底物结合的活性基团所在的部位，与酶促反应的底物特异性有关；催化部位是指酶分子中使底物转变为产物的活性基团所在的部位，与酶促反应的类型有关。变构部位是指效应物与酶分子结合的部位，效应物与酶分子结合后可以引起酶分子构象变化，并进一步导致酶活性的改变。
逆向反应的底物是正向反应的产物，反之，正向反应的底物是逆向反应的产物。对于可以催化可逆性反应的酶来说，正向反应的底物和逆向反应的底物都能与酶专一性接合，对于不能催化可逆性反应的酶来说，只能与正向反应的底物专一性结合，不同的酶与底物结合的活性基团不同。
3．答：酶加速其化学反应的能力称为酶活力，酶活力是用于表示单位质量或体积酶制剂催化能力的一种指标。由于绝大多数酶的化学本质都是蛋白质，往往难以制得纯粹的精品，常含有一定的杂质；另外，由于酶制剂不稳定，易变性失活，因此酶活力不能直接用酶制剂的质量和体积来表示。
4. 答：酶的催化本质是可以降低酶促化学反应所需的自由能。酶与无机催化剂相比催化效率较高主要是由于酶促反应与非酶促反应两者的反应历程不同。在酶促反应的过程中，酶先与底物结合形成酶-底中间物，然后酶-底中间物进一步转化形成产物，并释放出游离的酶。在酶与底物的结合过程中，由于临近及定向效应、电子张力、共价催化、酸碱催化等效应的存在，使底物分子结构更不稳定更易于转变成产物。
5．什么是酶的抑制作用？有哪几种类型？研究酶的抑制作用有什么实际意义？
答：某些化学物质与酶分子结合之后，引起酶活性的降低，这种现象称为酶的抑制作用。抑制作用根据酶与抑制剂的结合作用是否可逆分为不可逆性抑制作用和可逆性抑制作用；可逆性抑制作用又根据底物与抑制剂两者与酶活性部位的结合是否存在竞争性分为竞争性抑制作用和非竞争性抑制作用。研究抑制作用的实际意义主要体现在一是可以研究酶活性部位的空间结构，二是可以为新型农药或医药的研制提供理论依据。
6．答：从结构上看，酶可以分为单体酶、寡聚酶和多酶复合物三种类型。参与寡聚酶形成的亚基可以相同也可以不相同。当底物与某个亚基结合时，产生构象变化，引起正或负协同效应，达到调节细胞内各种化学反应速度的目的，寡聚酶大部分是调节酶。
7．答：“锁钥”学说是用以解释酶促反应专一性机制的一种理论。根据这一学说底物与酶活性部位的结合就像钥匙插入锁中一样，底物结构与酶活性部位的结构具有“钢性”的互补关系。后来人们发现在底物与酶分子结合之前，酶活性部位的结构与底物分子的结构两者未必是绝对互补的，酶活性部位的结构往往可以受底物分子结合的诱导作用而发生适应性变化，最终形成酶-底复合物。Koshland据此提出了“诱导契合”学说，该学说认为：底物与酶靠近时诱导酶构象变化，使之有利于酶与底物的结合，形成酶-底复合物。
8．答：同工酶是指酶的多型性，即催化同种反应而结构不完全相同的酶。如乳酸脱氢酶有五种同工酶，分布在不同的组织和器官中，在不同条件下，分别催化乳酸的脱氢作用。同工酶在物质代谢中起调节作用，如在氨基酸的合成过程中，通常是几种氨基酸由同一起始物合成，合成反应的第一步都是共同的，由共同的酶催化，这种酶以及在分支途径中起作用的酶往往都是同工酶，它们受不同氨基酸的反馈调节。在生物的不同发育阶段，常有不同的同工酶出现，这是基因表达的结果，是不同发育阶段的需要。
9．测定酶活力时：(1)酶和底物为什么必须用缓冲液配制?(2)酶和底物是先分别保温，然后混合，还是先混合后保温，为什么? 答：（1）缓冲液对反应液的pH有缓冲作用，酶和底物分别用缓冲液配制，可以保证在此pH条件下，酶和底物都处在反应的最佳状态。（2）先分别保温，再混合进行反应，如果先混合后保温不能保证酶与底物在最适温度条件下进行反应，在达到最适温度前的反应无法排除，导致测出的最大反应速度较小。
10．解：（1）葡萄糖和果糖磷酸化的反应式（略）。
（2）己糖激酶在相同底物浓度下分别催化葡萄糖和果糖磷酸化的速度如下：
[S](mmol/L) 葡萄糖V 果糖V
0.15 0.5Vmax 0.091Vmax
1.5 0.5Vmax 0.5Vmax
15 Vmax 0.91Vmax
11．答：(1) 纯水不能为酶催化反应提供最适的pH环境，酶分子及底物分子不能以合适的解离形式存在；(2)纯水无缓冲作用，在酶促反应过程中，蛋白质容易变性；(3)纯水中缺乏必须的离子，酶对温度变化敏感，易变性失活。
12．答：这是由于较稀的蛋白质溶液经激烈振荡会产生泡沫，增加表面张力，导致蛋白质空间结构破坏而变性失活。 13．答：这种酶活性部位中含有-SH，容易与其它-SH生成二硫键，加入巯基乙醇可以保护酶活性部位的-SH，防止酶失活。 14．解：(a)按规定：每分钟产生1ug酪氨酸的酶量为1个活力单位。
1ml酶溶掖蛋白 = 0.2×6.25/2＝0.625mg
0.1ml的酶液具有的活力单位是：1500/60＝25活力单位，1ml酶液应有250个活力单位。 (b)1g酶制剂的总蛋白量 = 0.625×10＝625mg
3
1g酶制剂的总活力 = 250×10＝2.5×10单位 (c)比活力 = 250/0.625 = 400活力单位/mg蛋白质
15．解：由于规定每小时分解一克淀粉的酶量为一个酶活力单位，1ml酶液每分钟可以分解0.25克淀粉，即0.25酶活力单位，因此每克酶制剂的酶活力0.25×1000 = 250 活力单位。
16． 解：（1）从反应结果可以看出，当[S] ≧5.0×10Ｍol/L时，酶促反应的速度不再增加，故Ｖmax=0.25 uＭoL/min。
（2）对于遵从米氏方程的酶促反应的Km，可以通过选择一组反应速度小于Vmax的V及其对应的[S]并将其代入米氏方程即可计算出Km，
-5
-4
3
5
选择[S]=5.0×10Ｍol/L V=0.20 uＭoL/min
0.25×5.0×100.25×5.0×10 - 1×10 -50.20 = Km = = 1.25×10Ｍol/L -5 Km + 5.0×100.20 -6（3 ）由米氏方程可知，当〔Ｓ〕＝1.0×10Ｍ 0.25×1.0×10 V = = 0.185uＭoL/min -5-6 1.25 ×10+ 1.0×10 〔Ｓ〕＝1.0×10Ｍ时
-1
-5 -5-5-6 0.25×1.0×10 V = = 0.25uＭoL/min -1 1.25 + 1.0×10 （4）Km与底物浓度无关，因而Km = 1.25×10Ｍol/L
Ｖmax= K[Et]，酶浓度增加4倍，最大反应速度也应增加4倍，Ｖmax=1.0uＭoL/min
第四章 维生素和辅酶
(习题答案)
-5
-1 一、名词解释
1．维生素：维持生物体正常生命活动所必需的一类微量有机小分子。
2．辅酶、辅基：与酶蛋白结合不太紧密，可以用透析等物理方法将两者分开的小分子有机物质称辅酶；与酶蛋白结合紧密，不能用透析等物理方法将两者分开的小分子有机物质称辅基。
3．维生素缺乏症：由于生物体内维生素的缺乏，致使机体不能正常生长，甚至发生疾病的现象称为维生素缺乏病。维生素缺乏的主要原因有：①摄入量不足。②维生素的吸收发生障碍。③维生素需要量增加，使摄入量相对不足等。
4．维生素中毒症：由于某种维生素长期的大量摄入，所导致的疾病或不适称为维生素中毒症。
5．脂溶性、水溶性维生素：能溶于有机溶剂的维生素称为脂溶性维生素，如维生素A、维生素D、维生素K、维生素E；能溶于水的维生素称为水溶性维生素，如维生素C、维生素Bl、维生素B2等。
6．维生素原：某些物质本身虽然不是维生素，但在生物体内可转化成维生素，这些物质称为维生素原如：β-胡萝素、7-脱氢胆固醇等。
二、是非题: 判断下列每句话的意思正确与否，对的画“√”，错的画“×”，并说明理由。 1．对 9．对
2．对 10．错
3．对 11．对
4．对 12．对
5．对 13．对
6．错 14．错
7．错 15．对
8．错 16．对
三、填空题 1． α，β，β 2． TPP，丙酮酸、乳酸 3．核糖醇，核黄素
4．氢载体，6，7-二甲基异咯嗪环 5．羟基化酶，脯氨酸、赖氨酸 6．烟酰胺和烟酸，糙皮病
7．吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺，吡哆醛、吡哆胺，转氨 8．羧化酶，CO2
9．喋呤啶、对氨基苯甲酸，FH4，一碳单位载体 10．5-脱氧腺苷钴胺素，变位酶
11．维生素C、维生素A 12．吡啶，色氨酸
13．糖蛋白（内在因子），吸收，保护维生素B12不受肠道细菌的破坏 四、选择题
1．C 2．D 3．A 4． A
16．C
17．D
五、问答与计算
1．答：新鲜鸡蛋在冰箱中保存时间较长，是由于蛋清中存在有抗生物素因子和溶菌酶能阻止细菌繁殖的原因。如除去蛋清只剩蛋黄即使在冰箱中也不能保存数天不坏，这是由于失去蛋清中所含抗生物素因子和溶菌酶对细菌繁殖的抑制所致。
答：维生素B6在体内以磷酸吡哆醛的形式参与多种氨基酸的代谢，是多种氨基酸代谢酶的辅酶如转氨酶、脱羧酶、消旋酶等。维生素B6的缺乏严重地影响各种氨基酸的分解代谢，尤其是氨基酸的脱氨作用，由于谷氨酸参与的转氨作用在氨基酸合成及氨基酸的分解代谢中都起着重要作用，因此对与谷氨酸有关的氨基酸代谢影响最大如丙氨酸、天冬氨酸等的合成及分解等。
3．答：维持生物体正常生命活动所必需的一类微量有机物质称为维生素。它在生物体内主要以辅酶辅基或辅酶辅基的重要构成成分，参与许多重要的酶促反应如糖代谢、脂代谢、氨基酸代谢等，一旦这些维生素缺乏，就必然导致有关酶活性的降低，最终对多种代谢产生严重影响。
4．答：咖啡中含有咖啡碱，是环腺苷酸磷酸二酯酶的抑制剂，而且具有十分强烈的作用。环腺昔酸磷酸二酯酶在体内的作用是cAMP作为第二信使的激素作用停止时分解cAMP，如果该酶的活性被抑制，cAMP不能被分解就会继续起作用。换句话说，咖啡碱与这些激素协同作用阻止cAMP的分解，增强激素的作用使神经保持兴奋。
5．答：容易产生维生素A和C(抗坏血酸)缺乏症。在新鲜蔬菜和胡萝卜中含有α、β和γ-胡萝卜素，其中β-胡萝卜素是主要的维生素A原，其它两种也可转变为维生素A，只是转化效率比较低。另外新鲜蔬菜和水果中维生素C的含量也比较高，经过高温和高压容易被破坏。缺乏维生素A容易产生夜盲症，缺乏维生素C容易产生坏血症，典型症状是毛细管容易出血，伤口愈合时间延长等。
6．试述磺胺类药物抗茵的作用原理。
答：磺胺类药物与叶酸的组成成分对-氨基苯甲酸的化学结构类似，可与对-氨基苯甲酸竞争地与细菌体内的叶酸合成酶结合，竞争性地抑制该酶活性，使对于磺胺类敏感的细菌很难利用对-氨基苯甲酸合成细菌生长所必需的叶酸。由于叶酸是核苷酸、某些氨基酸合成过程中所需要一碳单位的载体，缺乏叶酸必将导致细菌体核酸及蛋白质合成受阻，最终抑制细菌的生长、繁殖。另一方面，由于人体所必需的叶酸是从食物中获得的(人体不合成叶酸)，所以人服用磺胺类药物只影响磺胺类敏感细菌的生长繁殖，而对于人体影响很小，达到治病的目的。
第五章 糖代谢
（参考答案）
一、名词解释：
1．淀粉磷酸解：细胞内淀粉在淀粉磷酸化酶的催化下分解生成1-磷酸葡萄糖的淀粉降解途径。 2．糖酵解：糖在动物肌肉组织中经无氧分解形成乳酸的糖代谢途径。
3．糖的有氧氧化：在有氧条件下，糖在生物体内完全氧化分解形成CO2和H2O，并释放大量能量的代谢过程。 4．PPP途径：磷酸葡萄糖经磷酸核糖、磷酸木酮糖等代谢中间物完全氧化分解形成CO2及大量NADPH的糖分解途径。 5．糖异生作用：丙酮酸等糖的前体物质在动物体内经糖酵解“逆转”等化学反应过程转变成葡萄糖的糖的代谢过程。 二、是非题 判断下列各句话的正确与否，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．对 2．对3．对4. 对
5．β-淀粉酶在水解?-1,4-糖苷键时引起葡萄糖分子转位，使?-型麦芽糖变成β-型麦芽糖，所以此酶称β-淀粉酶。 6．错 7．错 8．错9．错10．对 11．错 12．对 12．错
13． ①对 ②对 ③错 ④对 14． ①对 ②错 ③错 ④对 15． ①错 ②对 ③对 ④对 16． ①对 ②对 ③错 ④错 17． ①对 ②对 ③错 ④错 18． ①对 ②对 ③错 ④对 三、填空题
1．丙酮酸脱羧酶、硫辛酸转乙酰基酶、二氢硫辛酸脱氢酶，COA、FAD、NAD+ 、TPP、硫辛酸
5．A 6．D
7．B 8．C
9．A 10．C
11．D
12．C
13．C
14．C
15．D
2．乙醛、乙醇，乙酰辅酶A，CO2
3．1，6-二磷酸果糖生成，磷酸丙糖形成，丙酮酸形成，乳酸形成 4．丙酮酸、异柠檬酸、α-酮戊二酸、琥珀酸、苹果酸 5．琥珀酰CoA，甲基丙二酸单酰CoA变位酶，B12辅酶 6．柠檬酸合成酶、异柠檬酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶系 7．EMP、TCA、呼吸链氧化磷酸化
8．丙酮酸羧化酶、磷酸甘油酸激酶、果糖磷酸酯酶 9．物质合成原料、能量，还原剂 10．丙酮酸羧化酶 四、选择题 1．A 2．A 10．C
3．A B C D 4．B
12．C
5．C 13．A
8．A C
9．B
11．B
14．B 15．B
五、问答与计算 1．答案（略） 2．答案（略）
3．答：将0.01Ｍ丙二酸钠加到正在进行呼吸的线粒体制备液中，呼吸很快停止，并有一代谢中间物积累，该中间物是琥珀酸（丁二酸），它主要是由于丙二酸竞争性抑制琥珀酸脱氢酶的活性造成的。由于制备液中大量琥珀酸不能转变成草酰乙酸，使三羧酸循环由于缺乏起始物而停止，不能产生还原性的NADH及FADH，故氧耗停止。除了移去丙二酸外，丙二酸盐对呼吸的抑制作用还可以通过向线粒体制备液中添加琥珀酸方式来克服。
4．答：如果在兔子肌肉组织中缺乏乳酸脱氢酶，它就不能进行激烈活动。在动物的紧张运动中需要消耗大量的能量，这些能量主要是由糖酵解产生的，在无氧条件下，肌肉组织要维持糖的无氧氧化作用不停止，就必须在乳酸脱氢酶的催化下，以丙酮酸为氢受体，实现NAD的再生。如果没有乳酸脱氢酶的催化，细胞内所有的NAD都将以还原形式存在，使3-磷酸甘油醛的脱氢反应由于缺乏NAD的供应而停止，并进而导致糖酵解代谢的停止。
5．答案（略）
6．答：因为甲醇在乙醇脱氢酶作用下，生成甲醛产生毒害。乙醇脱氢酶对乙醇的Km值比甲醇低，因此大量乙醇能竞争性抑制甲醇氧化，导致甲醇被排泄出来。)。
7．答：酵解过程中产生的6-磷酸葡萄糖可通过磷酸戊糖途径生成3-磷酸甘油醛，后者经酵解途径产生丙酮酸。 6-磷酸葡萄糖→→→3-磷酸甘油酸→→→丙酮酸。
8．答：Glu→α-酮戊二酸→琥珀酰CoA→琥珀酸→延胡索酸→苹果酸→草酰乙酸→磷酸烯醇式丙酮酸→烯醇式丙酮酸→丙酮酸→TCA→C02和H20
由谷氨酸生成丙酮酸总共产生：3NADH + 3H，FADH2和1个ATP，即12个ATP。丙酮酸经氧化脱羧生成乙酰CoA，通过柠檬酸循环可生成15个ATP，所以，谷氨酸彻底氧化可生成27个ATP。
9．答：柠檬酸循环中，有几处反应是底物脱氢生成NADH和FADH2，NADH和FADH2上的氢必须通过呼吸链与氧结合生成水，否则NADH和FADH2的大量积累，使柠檬酸循环的速度降低，严重时完全停止。
第六章 新陈代谢总论与生物氧化
(习题答案)
一、解释名词
1．生物氧化：糖、脂、蛋白质等有机物质在生物体内氧化分解，并释放出能量的化学过程。
+
+
+
2．有氧呼吸与无氧呼吸：以分子氧为氢受体将有机物质完全氧化分解的代谢过程称有氧呼吸；以分子氧之外的物质为氢受体将有机物质部分氧化分解的代谢过程称无氧呼吸
3．呼吸链：将代谢物上的氢激活脱落，并将其沿一系列传递体的传递，最终与分子氧化合成水的完整体系称呼吸链。
4．氧化磷酸化：伴随着代谢的氧化放能，将ADP磷酸化形成ATP有化学反应过程称氧化磷酸化。 5. P/O比：在氧化磷酸化过程中，每消耗一摩尔原子氧能够形成的ATP摩尔数。
6.末端氧化酶：在呼吸链末端，可以将电子直接交给分子O2，并使其活化的酶称末端氧化酶。
二、是非题: 判断下列每句话的意思正确与否，对的画“√”，错的画“×”，并说明理由。 1．对 13．对
2．对 14．对
3．错 15．错
4．对 16．对
5．对
6．对
7．对
8．错
9．错 10．对
11．错
12．对