五、问答题
1.酶作为生物催化剂具有什么特点?ρ67
答:①酶具有极高的催化效率
②酶的催化作用具有高度专一性 ③酶易失活
④酶的催化活性受到调节、控制 ⑤有些酶的催化活性与辅因子有关
2.按酶促反应的性质,国际酶学委员会把酶分成哪六大类?
答: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 3.何谓酶原与酶原激活?酶原与酶原激活的生物学意义是什么?
答:酶原:有些酶在细胞内合成和初分泌时,并不表现有催化活性,这种无活性状态的酶的前体形式称为~。
酶原激活:指酶原在一定条件下被打断一个或几个特殊的肽键,从而使酶构象发生一定的变化形成具有活性的三维结构过程。 ⑴可保护分泌酶原的组织不被水解破坏 ⑵酶原激活是有机体调控酶活的一种形式 4. 试述影响酶促反应速度的因素?
答:影响因素:酶浓度、底物浓度、pH、温度、抑制剂、激活剂等
⑴酶浓度: 在底物足够过量而其它条件固定的条件下,若反应系统中不含有抑制酶活性的物质及其它不利于酶发挥作用的因素时,酶促反应的速度和酶浓度成正比。 ⑵底物浓度:
在酶浓度、PH、温度等条件固定不变的情况下
①当底物浓度较低时,反应速度与底物浓度成正比 ②随着底物浓度的增高,反应速度不再成正比例加速
③当底物浓度高达一定程度,反应速度不再增加,达最大速度
⑶PH:酶的活力受环境pH的影响,在一定pH下,酶表现最大活力,高于或低于此pH,酶活力降低 ⑷温度
①和一般化学反应相同,在达到最适温度之前,反应速度随温度升高而加快。
②酶是蛋白质,随着温度升高,使酶蛋白逐渐变性而失活,引起酶反应速率下降。 ⑸抑制剂:使酶活力下降,但并不引起酶蛋白变性 ⑹激活剂:能提高酶活性
5. 何谓米氏方程式,米氏常数的意义是什么?
Vmax[S] V=Km+ [S]
Km值是反应速度为最大速度一半时的底物浓度。单位用mol/L或mol/L表示。 6. 什么是酶的可逆的抑制作用?可逆的抑制作用可分哪几种?请简述它们的特点。
答:酶的可逆的抑制作用:抑制剂与酶以非共价键结合而引起酶活性降低或丧失,能用透析、超滤等物理方法除去抑制剂而使酶复活,这种抑制作用是可逆的。 可逆的抑制作用可分为:
⑴竞争性抑制:抑制剂和底物竞争酶的结合部位,从而影响了底物与酶的正常结合。 ①大多数竞争性抑制剂的结构与底物结构类似 ②抑制程度取决于底物及抑制剂的相对浓度 ③抑制作用可以通过增加底物浓度而解除 ⑵非竞争性抑制:底物和抑制剂同时和酶结合,两者没有竞争作用,但中间的三元复合物不能进一步分解为产物,酶活力降低。 ①抑制剂结构与底物无共同之处
②抑制剂与酶活性部位以外的基团相结合 ③抑制作用不能通过增加底物浓度来解除
⑶反竞争性抑制:酶只能与底物结合后,才能与抑制剂结合,不再分解,从而降低形成产物的数量。
7. 某酶的Km为24×10mol/L,[S]为0.5mol/L时,测得速度为128μmol/min,计算出底物浓度为10-4mol/L时的初速度。 8、从肝细胞中提取的一种蛋白水解酶的粗提液300ml含有150mg蛋白质,总活力为360单位。经过一系列纯化步骤以后得到的4ml酶制品(含有0.08mg蛋白),总活力为288单位。整个纯化过程的收率是多少?纯化了多少倍?(80%,1500倍) 9、在很多酶的活性中心均有His残基参与,请解释。
答:酶蛋白分子中组氨酸的侧链咪唑基pK值为6.0~7.0,在生理条件下,一部分解离,可以作为质子供体,一部分不解离,可以作为质子受体,既是酸,又是碱,可以作为广义酸碱共同催化反应,因此常参与构成酶的活性中心。
-4
1核酸的结构与功能
一、 名词解释
1、生物化学:是运用化学原理和方法,研究生命有机体化学组成和化学变化的科学,即研究生命活动化学本质的学科。 2、DNA一级结构:由数量极其庞大的四种脱氧的单核苷酸按照一定的顺序,以3′,5′-磷酸二酯键彼此连接而形成的线形或环形多核苷酸链。
3、增色效应:含DNA和RNA的溶液经变性或降解后对紫外线吸收的增加。是由于碱基之间电子的相互作用的改变所致,通常在260nm测量。
4、减色效应:一种含有DNA或RNA的溶液与含变性核酸或降解核酸的相同溶液相比较,其紫外线吸收为低。是由于DNA双螺旋结构使碱基对的π 电子云发生重叠,因而减少了对紫外线的吸收。
5、DNA的变性:指核酸双螺旋的氢键断裂,变成单链,并不涉及共价键的断裂。
6、DNA的复性:变性DNA在适当条件下,又可使两条彼此分开的链重新缔合成为双螺旋结构,全过程为复性。 热变性后的复性又称为退火。
7、核酸分子杂交:应用核酸分子的变性和复性的性质,使来源不同的DNA(或RNA)片断按碱基互补关系形成杂交双链分子,这一过程称为核酸的分子杂交。 8、熔解温度:DNA变性的特点是爆发式的,变性作用发生在一个很窄的温度范围内。通常把热变性过程中光吸收达到最大吸收(完全变性)一半(双螺旋结构失去一半)时的温度称为该DNA的熔点或熔解温度(melting temperature),用tm表示。
9、Chargaff定律:所有DNA中腺嘌呤与胸腺嘧啶的摩尔含量相等,(A=T),鸟嘌呤和胞嘧啶的摩尔含量相等(G=C),即嘌呤的总含量与嘧啶的总含量相等(A+G=T+C)。DNA的碱基组成具有种的特异性,但没有组织和器官的特异性。另外生长发育阶段、营养状态和环境的改变都不影响DNA的碱基组成。
二、填空
1、核酸完全的水解产物是(碱基)、(戊糖)和(磷酸)。其中(碱基)又可分为(嘌呤)碱和(嘧啶)碱。
2、体内的嘌呤主要有(腺嘌呤)和(鸟嘌呤);嘧啶碱主要有(胞嘧啶)、(胸腺嘧啶)和(尿嘧啶)。某些RNA分子中还含有微量的其它碱基,称为(稀有碱基)。
3、嘌呤环上的第(9)位氮原子与戊糖的第1位碳原子相连形成(N-C糖苷)键,通过这种键相连而成的化合物叫(核苷)。 4、体内两种主要的环核苷酸是(cAMP)和(cGMP)。 <3’,5’-环腺苷酸,3’,5’-环鸟苷酸>
5、写出下列核苷酸符号的中文名称:ATP(腺苷三磷酸),dCDP(脱氧胞苷二磷酸)。 6、tRNA的三叶草型结构中,其中氨基酸臂的功能是(携带活化氨基酸),反密码环的功能是(与mRNA模板上的密码子进行碱基配对的专一性的识别)。
7、两类核酸在细胞中的分布不同,DNA主要位于(细胞核)中,RNA主要位于(细胞质)中。
8、核酸分子中的糖苷键均为(β)型糖苷键。糖环与碱基之间的连键为(糖苷)键。核苷与核苷之间通过(磷酸二酯)键连接形成多聚体。
9、核酸在260nm附近有强吸收,这是由于(在嘌呤碱基和嘧啶碱基中存在共轭双键)。 10、给动物食用3H标记的(胸腺嘧啶),可使DNA带有放射性,而RNA不带放射性。 11、双链DNA中若(G-C对)含量多,则Tm值高。
12、DNA样品的均一性愈高,其熔解过程的温度范围愈(窄)。
13、DNA所处介质的离子强度越低,其熔解过程的温度范围越(宽),熔解温度越(低),所以DNA应保存在较(高)浓度的盐溶液中,通常为(1)mol/L的NaCl溶液。
14、双链DNA螺距为3.4nm,每圈螺旋的碱基数为10,这是(B)型DNA的结构。 15、NAD+,FAD和CoA都是(腺苷酸)的衍生物。
16、维持DNA双螺旋结构稳定的主要因素是(碱基堆积力),其次,大量存在于DNA分子中的弱作用力如(氢键),(离子键)和(范德华力)也起一定作用。
17、tRNA的三级结构为(倒L)形,其一端为(3’-端CCA),另一端为(反密码子)。 三、单项选择题
1、热变性的DNA分子在适当条件下可以复性,条件之一是
A、骤然冷却 B、缓慢冷却 C、浓缩 D、加入浓的无机盐 2、在适宜条件下,核酸分子两条链通过杂交作用可自行形成双螺旋,取决于 A、DNA的Tm值 B、序列的重复程度 C、核酸链的长短 D、碱基序列的互补 3、下列关于mRNA描述哪项是错误的?
A、原核细胞的mRNA在翻译开始前需加“PolyA”尾巴。 B、真核细胞mRNA在 3’端有特殊的“尾巴”结构 C、真核细胞mRNA在5’端有特殊的“帽子”结构 4、核酸变性后,可发生哪种效应?
A、减色效应 B、增色效应 C、失去对紫外线的吸收能力 D、最大吸收峰波长发生转移 5、下列复合物中除哪个外,均是核酸与蛋白质组成的复合物 A、核糖体 B、病毒 C、端粒酶 D、RNaseP E、核酶(ribozyme) 6、RNA经NaOH水解,其产物是:
A、2'-核苷酸 B、3'-核苷酸 C、2'-核苷酸和3'-核苷酸的混合物 D、2'-核苷酸、3'-核苷酸和5'-核苷酸的混合物 7、尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+),黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)和辅酶A(CoA), 三种物质合成的共同点是 A、均需要尼克酸 B、均需要泛酸 C、含有来自磷酸核糖焦磷酸(PRPP)的核糖基团 D、均接受半胱氨酸基团 E 均属于腺苷酸的衍生物
8、上图中,哪一点代表双链DNA的Tm值? A、A B、B C、C D、D E.都不对
9、真核生物DNA缠绕在组蛋白上构成核小体,核小体含有的蛋白质是:
A、H1、H2、H3、H4各两分子 B、H1A、H1B、H2A、H2B各两分子
C、H2A、H2B、H3A、H3B各两分子 D、H2A、H2B、H3、H4各两分子 E、H2A、H2B、H4A、H4B各两分子 10、自然界游离核苷酸中的磷酸最常位于
A、核苷的戊糖的C-2'上 B、核苷的戊糖的C-3'上
C、核苷的戊糖的C-5'上 D、核苷的戊糖的C-2'及C-3'上 E、核苷的戊糖的C-2'及C-5'上 11、胸腺嘧啶与尿嘧啶在分子结构上的差别在
A、C2上有NH2, C2上有O B、C5上有甲基, C5上无甲基
C、C4上有NH2, C4上有O D、C5上有羟甲基,C5上无羟甲基 四、是非题
1、杂交双链是指DNA双链分开后两股单链的重新结合。-
2、如果DNA一条链的碱基顺序是CTGGAC,则互补链的碱基序列为GACCTG。+ 3、在tRNA分子中,除四种基本碱基(A、G、C、U)外,还含有稀有碱基。+ 4、DNA是遗传物质,而RNA则不是。- 5、脱氧核糖核苷中的糖环3′位没有羟基。-
6、两个核酸样品A和B,如果A的OD260/OD280>B的OD260/OD280,那么A的纯度>B的纯度。- 7、若种属A的DNA Tm值低于种属B,则种属A的DNA比种属B含有更多的A-T碱基对。+ 8、原核生物和真核生物的染色体均为DNA与组蛋白的复合体。- 9、核酸的紫外吸收与溶液的pH值无关。- <有关> 10、生物体内存在的游离核苷酸多为5′-核苷酸。+ 11、基因表达的最终产物都是蛋白质。-
12、Z型DNA与B型DNA可以相互转变。+
13、生物体内,天然存在的DNA分子多为负超螺旋。+ <负超螺旋DNA容易解链,便于进行复制、转录等反应>
14、mRNA是细胞内种类最多、含量最丰富的RNA。-
15、tRNA的二级结构中的额外环是tRNA分类的重要指标。+ 16、真核生物成熟mRNA的两端均带有游离的3′-OH。+ 17、目前为止发现的修饰核苷酸大多存在于tRNA中。+
18、对于提纯的DNA样品,测得OD260/OD280<1.8,则说明样品中含有RNA。- <蛋白质;OD260/OD280=1.8为DNA;OD260/OD280=2为RNA >
19、核酸变性或降解时,出现减色效应。- <增色效应>
20、在所有病毒中,迄今为止还没有发现既含有RNA又含有DNA的病毒。+ 五、简答题
1、试比较DNA和RNA在化学组成、分子结构及功能上的差异。 化学组成 分子结构 DNA A、G、C、T 脱氧核糖 RNA A、G、C、U 核糖 一级结构:3′,5′-磷酸二酯键彼此连接而形成的核苷酸链 二级结构:双螺旋 三级结构:超螺旋、核小体 tRNA二级三叶草、三级倒L型 mRNA一级结构3'端有polyA,5'有帽子结构 mRNA:在蛋白质合成中起着模板作用 rRNA:与蛋白质结合构成核糖体,是合成蛋白质的场所 tRNA:在蛋白质合成时起着携带活化氨基酸的作用 功能 携带遗传信息,决定细胞和个体的基因型 2、什么是Tm值? Tm值大小与哪些因素有关?
答:Tm值:通常把热变性过程中光吸收达到最大吸收(完全变性)一半(双螺旋结构失去一半)时的温度称为该DNA的熔点或熔解
温度。
⑴DNA的均一性:均一性愈高的样品,熔解过程的温度范围愈小 ⑵G-C含量:G-C含量高的DNA,tm值也高(
⑶介质离子强度:离子强度增大,DNA的Tm随之增大,变性温度范围则较窄。 3、DNA双螺旋结构模型主要特点是什么?
答:①由两条反向平行的脱氧多核苷酸链围绕同一中心轴,构成右手双螺旋结构。有两个沟:大沟和小沟。
②两股单链“糖-磷酸”构成骨架,居双螺旋外侧;碱基位于双螺旋内侧,并与中心轴垂直。糖环平面与中轴平行。
③每圈螺旋含10个核苷酸残基,螺距:3.4nm,直径:2nm。顺轴方向每隔0.34nm有一个核苷酸,两个核苷酸之间的夹角为36° ④一条多核苷酸链上的嘌呤碱基与另一条链上的嘧啶碱基以氢键相连,匹配成对。原则: A=T;G=C 一条链为另一条链得互补链
4、一段双链DNA包含1000个碱基,其组成中G+C占58%,那么在DNA的该区域中胸腺嘧啶残基有多少? 5、指出双螺旋DNA溶解曲线是如何受下列条件的影响的: ⑴降低溶液离子强度; ⑵加入少量的乙醇。
答:⑴由于在底离子强度的情况下,磷酸基团的电荷很少相互屏蔽,相互排斥力更强,使双螺旋不稳定,因此其Tm值降低。
⑵非极性溶剂降低了稳定双螺旋的疏水性,因此降低了Tm值。
6、线粒体电子转移链中的一种重要蛋白质:酵母细胞色素氧化酶由7个亚基组成,但是只有其中的4种亚基的氨基酸顺序由酵母核内DNA编码,那么其余三种亚基的氨基酸顺序所需的信息来自何处? 答:线粒体DNA
7、DNA样品在水浴中加热到一定温度,然后冷至室温测其A260,请问在下列情况下,加热与退火前后,A260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DNA的Tm值。
4脂类化学和生物膜
一、名词解释
1、外周蛋白:在细胞膜的细胞外侧或细胞质侧与细胞膜表面松散连接的膜蛋白,易于用不使膜破坏的温和方法提取。
2、内在蛋白:整合进入到细胞膜结构中的一类蛋白,它们可部分地或完全地穿过膜的磷脂双层,通常只有用剧烈的条件将膜破坏才能将这些蛋白质从膜上除去。
3、同向协同:物质运输方向与离子转移方向相同 4、反向协同:物质运输方向与离子转移方向相反
5、内吞作用:细胞从外界摄入的大分子或颗粒,逐渐被质膜的小部分包围,内陷,其后从质膜上脱落下来而形成含有摄入物质的细胞内囊泡的过程。
6、外排作用:细胞内物质先被囊泡裹入形成分泌泡,然后与细胞质膜接触、融合并向外释放被裹入的物质的过程。
7、细胞识别:细胞通过其表面的受体与胞外信号物质分子选择性地相互作用,从而导致胞内一系列生理生化变化,最终表现为细胞整体地生物学效应的过程。 二、填空
1、膜蛋白按其与脂双层相互作用的不同可分为内在蛋白与外周蛋白两类。 2、根据磷脂分子中所含的醇类,磷脂可分为甘油磷脂和鞘磷脂两种。 3、磷脂分子结构的特点是含一个极性的头部和两个非极性尾部。
4、神经酰胺是构成鞘磷脂的基本结构,它是由鞘氨醇以酰胺键与脂肪酸相连而成。 5、磷脂酰胆碱(卵磷脂)分子中磷酰胆碱为亲水端,脂肪酸的碳氢链为疏水端。 6、磷脂酰胆碱(卵磷脂)是由甘油、脂肪酸、磷酸和胆碱组成。 7、脑苷脂是由鞘氨醇、脂肪酸和单糖(葡萄糖/半乳糖)组成。 8、神经节苷脂是由鞘氨醇、脂肪酸、糖和唾液酸组成。
9、生物膜内的蛋白质疏水氨基酸朝向分子外侧,而亲水氨基酸朝向分子内侧。 10、生物膜主要由膜脂和膜蛋白组成。
11、膜脂一般包括磷脂、糖脂和固醇,其中以磷脂为主。
三、单项选择题
1、神经节苷脂是( ) A、糖脂 B、糖蛋白 C、脂蛋白 D、脂多糖 2、下列关于生物膜的叙述正确的是( )
A、磷脂和蛋白质分子按夹心饼干的方式排列。B、磷脂包裹着蛋白质,所以可限制水和极性分子跨膜转运。 C、磷脂双层结构中蛋白质镶嵌其中或与磷脂外层结合。D、磷脂和蛋白质均匀混合形成膜结构。 3、跨膜蛋白与膜脂在膜内结合部分的氨基酸残基( )
A、大部分是酸性 B、大部分是碱性 C、大部分是疏水性 D、大部分是糖基化 4、下列关于哺乳动物生物膜的叙述除哪个外都是正确的( )
A、蛋白质和膜脂跨膜不对称排列 B、某些蛋白质可以沿膜脂平行移动
C、蛋白质含量大于糖含量 D、低温下生长的细胞,膜脂中饱和脂肪酸含量高 5、下列有关甘油三酯的叙述,哪一个不正确?( )
A、甘油三酯是由一分子甘油与三分子脂酸所组成的酯 B、任何一个甘油三酯分子总是包含三个相同的脂酰基
C、在室温下,甘油三酯可以是固体,也可以是液体 D、甘油三酯可以制造肥皂 E、甘油三酯在氯仿中是可溶的 6、脂肪的碱水解称为( ) A、酯化 B、还原 C、皂化 D、氧化 E、水解 7、下列哪种叙述是正确的? ( )
A、所有的磷脂分子中都含有甘油基 B、脂肪和胆固醇分子中都含有脂酰基
C、中性脂肪水解后变成脂酸和甘油 D、胆固醇酯水解后变成胆固醇和氨基糖 E、碳链越长,脂酸越易溶解于水 8、一些抗菌素可作为离子载体,这意味着它们( )
A、直接干扰细菌细胞壁的合成 B、对细胞膜有一个类似于去垢剂的作用
C、增加了细胞膜对特殊离子的通透性 D、抑制转录和翻译 E、仅仅抑制翻译 9、钠钾泵的作用是什么? ( )
A、Na+输入细胞和将K+由细胞内输出 B、将Na+输出细胞
C、将K+输出细胞 D、将K+输入细胞和将Na+由细胞内输出 E、以上说法都不对
10、生物膜主要成分是脂与蛋白质,它们主要通过什么键相连?( )A、共价键 B、二硫键 C、氢键 D、离子键 E、疏水作用 11、细胞膜的主动转运( ) A、不消耗能量 B、需要ATP C、消耗能量(不单指ATP) D、需要GTP 四、是非题
1、自然界中常见的不饱和脂酸多具有反式结构。? (顺式) 2、天然脂肪酸的碳链骨架碳原子数目几乎都是偶数。? 3、质膜上糖蛋白的糖基都位于膜的外侧。?
4、细胞膜的内在蛋白通常比外周蛋白疏水性强。?
5、缩短磷脂分子中脂酸的碳氢链可增加细胞膜的流动性。?
6、某细菌生长的最适温度是25℃,若把此细菌从25℃移到37℃的环境中,细菌细胞膜的流动性将增加。? 7、细胞膜的两个表面(外表面、内表面)有不同的蛋白质和不同的酶。? 8、所有细胞膜的主动转运,其能量来源是高能磷酸键的水解。?
还有依靠呼吸链的氧化还原作用,有的则依靠代谢物(底物)分子中的高能键 9、三脂酰甘油分子中不饱和脂肪酸含量愈高,其熔点愈高。? 10、胆固醇为环状一元醇,不能皂化。?
11、脂肪和胆固醇都属脂类化合物,它们的分子中都含有脂肪酸。? 胆固醇的化学本质是醇,分子中无脂肪酸 12、磷脂和糖脂都属于两亲化合物。?
13、生物膜的脂双层基本结构在生物进化过程中一代一代传下去,但这与遗传信息无关。? 14、生物膜中的糖都与脂或蛋白质共价连接。? 15、神经酰胺也是一种第二信使。?
16、脂类物质是醇和高级一元酸形成的化合物。?
17、自然界中的单不饱和脂肪酸的双键的位置一般在第9~10碳原子之间。? 18、生物膜的结构与球蛋白类似,疏水基团在内,极性基团在外。 ? 五、问答题
1、流动镶嵌模型的要点。 2、生物膜物质运输的方式。
3、试述物质的被动运输和主动运输的基本特点。 4、Na+-K+泵的作用机理
5 糖类分解代谢
一、名词解释
1、糖酵解途径:是在无氧条件下,葡萄糖进行分解,形成2分子丙酮酸并伴随着ATP生成的一系列反应。
2、柠檬酸循环:是用于乙酰CoA中的乙酰基氧化生成CO2的酶促反应的循环系统,该循环的第一步反应是由乙酰CoA和草酰乙酸缩合形成柠檬酸。
3、糖的有氧氧化:糖的有氧氧化指葡萄糖或糖原在有氧条件下氧化成水和二氧化碳的过程。是糖氧化的主要方式。
4、磷酸戊糖途径:是指机体某些组织(如肝、脂肪组织等)种一个葡萄糖-6-磷酸经代谢产生NADPH和核糖-5-磷酸的途径。该途径包括氧化和非氧化两个阶段,在氧化阶段,葡萄糖-6-磷酸转化为核酮糖-5-磷酸和CO2,并生成两分子的NADPH;在非氧化阶段,核酮糖-5-磷酸异构化生成核糖-5-磷酸或转化为酵解中的两个中间代谢物果糖-6-磷酸和甘油醛-3-磷酸。
5、发酵:厌氧有机体把糖酵解生成NADH中的氢交给丙酮酸脱羧后的产物乙醛,使之生成乙醇的过程称之为乙醇发酵。如果将氢