DNA的总长度是多少？是太阳-地球之间距离（2.2×109公里）的多少倍？ 11．列述DNA双螺旋结构要点，并说明该螺旋模型提出的意义。 12．RNA的功能多样性表现在哪几方面？
13．以克为单位计算从地球延伸到月亮（约320,000km）这么长的双链DNA的重量：已知双链DNA每1000对核苷酸重1×10-18克，每对碱基对长0.34nm。 14.解释为什么双链DNA变性时紫外吸收增加？
参考答案
四、问答题参考答案：
1．答：将DNA的稀盐溶液加热到70～100℃几分钟后，双螺旋结构即发生破坏，氢键断裂，两条链彼此分开，形成无规则线团状，此过程为DNA的热变性，有以下特点：变性温度范围很窄，260nm处的紫外吸收增加；粘度下降；生物活性丧失。Tm值代表核酸的变性温度（熔解温度、熔点）。在数值上等于DNA变性时摩尔磷消光值（紫外吸收）达到最大变化值半数时所对应的温度。 2．答： (2.5×107/650) × 0.34 = 1.3× 104nm = 13μm。 3. 答：（5ˊ）GCGCAATATTTTGAGAAATATTGCGC-3ˊ，含有回文序列；单链内可形成发卡结构；双链可形成十字结构。
4．答：在稳定的DNA双螺旋中，碱基堆积力和碱基配对氢键在维系分子立体结构方 面起主要作用。
5. 答：一个DNA含量为32％A、32％T、18％G和18％C，另一个为17％A、17％T、33％G和33％C，均为双链DNA。前一种取自温泉的细菌，后一种取自嗜热菌，因为其G－C含量高，变性温度高因而在高温下更稳定。
6．答：tRNA的二级结构为三叶草结构。其结构特征为： （1）tRNA的二级结构由四臂、四环组成。已配对的片断称为臂，未配对的片断称为环。 （2）叶柄是氨基酸臂。其上含有CCA-OH3’，此结构是接受氨基酸的位置。
（3）氨基酸臂对面是反密码子环。在它的中部含有三个相邻碱基组成的反密码子，可与mRNA上的密码子相互识别。 （4）左环是二氢尿嘧啶环（D环），它与氨基酰-tRNA合成酶的结合有关。 （5）右环是假尿嘧啶环（TψC环），它与核糖体的结合有关。
（6）在反密码子与假尿嘧啶环之间的是可变环，它的大小决定着tRNA分子大小。 7．答：（1）阳离子的存在可中和DNA中带负电荷的磷酸基团，减弱DNA链间的静电
作用，促进DNA的复性；
（2）低于Tm的温度可以促进DNA复性；
（3）DNA链浓度增高可以加快互补链随机碰撞的速度、机会，从而促进DNA复性。 8．答：（1） （3×105/618×10）×3.4＝165.0 （nm）
（2） 3×105/618×10＝48.5（圈）
9．答：mRNA：信使RNA，它将DNA上的遗传信息转录下来，携带到核糖体上，在那里以密码的方式控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，作为蛋白质合成的直接模板；
与蛋白质共同形成核糖体，核糖体不仅是蛋白质合成的场所，rRNA是核糖体RNA，
还协助或参与了蛋白质合成的起始与转肽反应；
tRNA是转运RNA，与合成蛋白质所需要的单体：氨基酸形成复合物，将氨基酸转运到核糖体中mRNA的特定位置上。 10．答：（1）每个体细胞的DNA的总长度为：
6.4×109×0.34nm = 2.176×109 nm= 2.176m （2）人体内所有体细胞的DNA的总长度为：
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2.176m×1014 = 2.176×1011km
（3）这个长度与太阳-地球之间距离（2.2×109公里）相比为：
2.176×1011/2.2×109 = 99倍
11．答： DNA双螺旋的结构特点有：
（1）两条反相平行的多核苷酸链围绕同一中心轴互相缠绕形成右手螺旋；
（2）每圈螺旋由10对碱基组成，双螺旋的直径为2nm，碱基堆积距离为 0.34nm，两核苷酸之间的夹角是36°；
（3）碱基位于结构的内侧，而亲水的戊糖－磷酸主链位于螺旋的外侧，通过磷酸二酯 键相连，形成螺旋的骨架；
（4）碱基平面与轴垂直，糖环平面则与轴平行，双螺旋结构表面有两条螺形沟，一大 一小；
（5）碱基按A=T，G≡C配对互补，彼此以氢键相连。
该螺旋提出的意义：直接揭示了遗传信息的传递机制，引发了人类对生物遗传性了解的一场革命。
12．答：RNA的功能多样性表现于：
（1） 控制蛋白质的生物合成：有三种RNA 参与了蛋白质的合成：
rRNA：构成核糖体是蛋白质的合成场所；
tRNA：在蛋白质合成过程中携带氨基酸参与蛋白质的合成， 是将mRNA的核苷顺序
翻译成蛋白质的氨基酸顺序的“适配器分子”；
mRNA：是蛋白质合成的模板，指导蛋白质的合成。 （2） 作用于RNA转录后的加工：snRNA。 （3） 生物催化：核酶具有催化功能。
（4） 与遗传信息的加工与进化有关，asRNA。 （5） 病毒RNA是遗传信息的携带者。 13．答：该DNA的碱基对数＝320,000×1012/0.34=9.4×1017bp 该DNA的重量＝9.4×1013×1×10－18＝9.4×10－4(g)
14．答：DNA 分子中碱基上的共轭双键使 DNA 分子具有吸收260 nm 紫外光的特性， 在 DNA 双螺旋结构中碱基藏 入螺旋内侧，紫外吸收较弱。变性时 DNA 双螺旋解开， 于是碱基外露，更有利于紫外吸收，故而产生增色效应。
03 酶化学
一、填空题
1．酶具有 、 、 和 等催化特点。 2．丙二酸和戊二酸都是琥珀酸脱氢酶的 抑制剂。
3．与酶催化的高效率有关的因素有 、 、 、 、 等。
4．常用的化学修饰剂DFP可以修饰 残基，TPCK常用于修饰 残基。 5．酶促动力学的双倒数作图(Lineweaver-Burk作图法)，得到的直线在横轴上的截距为 ，纵轴上的截距为 。
6．磺胺类药物可以抑制 ，从而抑制细菌生长繁殖。
7．pH值影响酶活力的机制是：影响 ，影响 ， 从而影响 。
8．脲酶只作用于尿素，而不作用于其他任何底物，因此它具有 专一性；甘油激 酶可以催化甘油磷酸化，仅生成甘油－1－磷酸一种底物，因此它具有 专一性。
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9．判断一个纯化酶的方法优劣的主要依据是酶的 和 。
10．全酶由 和 组成，在催化反应时，其中 决定酶的专一性和高效率， 起传递电子、原子或化学基团的作用。
11．酶的活性中心包括 和 两个功能部位，其中 直接与底物结 合，决定酶的专一性， 是发生化学变化的部位，决定催化反应的性质。
12．酶活力是指 ，一般用 表示。
13．通常讨论酶促反应的反应速度时，指的是反应的初速度，即 时测得 的反应速度。
14．根据国际系统分类法，所有的酶按所催化的化学反应的性质可分为六类 、 、 、 、 和 。
15．测定酶活力时，通常控制在酶的 、 、 下进行。 16．酶活性受到多种因素的调节控制，最常见的调节方式有 与 调节。
二、选择题
1．酶具有高度催化能力的原因是：
A．酶能降低反应的活化能 B．酶能催化热力学上不能进行的反应 C．酶能改变化学反应的平衡点 D．酶能提高反应物分子的活化能 2．酶促反应中决定酶专一性的部分是：
A. 酶蛋白 B. 底物 C．辅酶或辅基 D. 催化基团 4. 假定一种酶只有当某一特定的组氨酸残基侧链未被质子化时，酶分子才具有活性，降低pH对于该酶会发生下列哪一种类型的抑制作用？
A．反竞争性 B．非竞争性 C．竞争性 D．混合型 5．磺胺药物治病的原理是：
A. 直接杀死细菌 B. 细菌生长所需的二氢叶酸合成酶的竞争性抑制剂 C. 分解细菌的分泌物 D.细菌生长某必需酶的非竞争性抑制剂 6. 有机磷农药作为酶的抑制剂是作用于酶活性中心的： A. 巯基 B. 羟基 C. 羧基 D. 咪唑基 7．酶原激活的实质是：
A．激活剂与酶结合使酶激活 B．酶蛋白的变构效应 C．酶原分子一级结构发生改变从而形成或暴露出酶的活性中心 D．酶原分子的空间构象发生了变化而一级结构不变 8. 蛋白酶是一种：
A.水解酶 B. 合成酶 C. 裂解酶 D．酶的蛋白质部分
9. 酶反应速度对底物浓度作图，当底物浓度达到一定程度时，得到的是零级反应，对此最恰当的解释是：
A．酶与形变底物产生不可逆结合 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 10．酶的活性中心是指：
A．酶分子上含有必需基团的肽段 B．酶分子与底物结合的部位
C．酶分子与辅酶结合的部位 D．酶分子发挥催化作用的关键性结构区 11．竞争性可逆抑制剂抑制程度与下列那种因素无关：
A．作用时间 B．抑制剂浓度 C．底物浓度 D．酶与抑制剂的亲和力的大小 E．酶与底物的亲和力的大小
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12．哪一种情况可用增加[S]的方法减轻抑制程度：
A．不可逆抑制作用 B．竞争性可逆抑制作用 C．非竞争性可逆抑制作用 D．反竞争性可逆抑制作用 13．竞争性抑制剂作用特点是：
A．与酶的底物竞争激活剂 B．与酶的底物竞争酶的活性中心 C．与酶的底物竞争酶的辅基 D．与酶的底物竞争酶的必需基团； 15．酶催化作用对能量的影响在于：
A．降低活化能 B．增加活化能 C．降低反应物能量水平 D．降低反应的自由能 14．酶的竞争性可逆抑制剂可以使：
A．Vmax减小，Km减小 B．Vmax增加，Km增加
C．Vmax不变，Km增加 D．Vmax不变，Km减小
15．在生理pH7.0条件下，下列哪种基团既可以作为H+的受体，也可以作为H+的供体：
A．His的咪唑基 B．Lys的ε氨基 C．Arg的胍基 D．Cys的巯基 16．对于下列哪种抑制作用，抑制程度为50%时，[I]=Ki ：
A．不可逆抑制作用 B．竞争性可逆抑制作用
C．非竞争性可逆抑制作用 D．反竞争性可逆抑制作用 17．下列常见抑制剂中，除哪个外都是不可逆抑制剂：
A 有机磷化合物 B 有机汞化合物 C 有机砷化合物 D 磺胺类药物 18．酶的活化和去活化循环中，酶的磷酸化和去磷酸化位点通常在酶的哪一种氨基酸残 基上：
A．天冬氨酸 B．脯氨酸 C．赖氨酸 D．丝氨酸 三、判断题
（ ）1．酶的最适温度与酶的作用时间有关，作用时间长，则最适温度高，作用时间短， 则最适温度低。
（ ）2．测定酶活力时，底物浓度不必大于酶浓度。
（ ）3．测定酶活力时，一般测定产物生成量比测定底物消耗量更为准确。
（ ）4．某些调节酶的V-[S]的S形曲线表明，酶与少量底物的结合增加了酶对后续底 物分子的亲和力。
（ ）5．当底物处于饱和水平时，酶促反应的速度与酶浓度成正比。
（ ）6．某些酶的Km由于代谢产物存在而发生改变，而这些代谢产物在结构上与底物 无关。
（ ）7．在非竞争性抑制剂存在下，加入足量的底物，酶促的反应能够达到正常Vmax。 （ ）8．碘乙酸因可与活性中心-SH以共价键结合而抑制巯基酶，而使糖酵解途径受阻。 （ ）9．酶活力的测定实际上就是酶的定量测定。
9．对：检查酶的含量及存在，不能直接用重量或体积来表示，常用它催化某一特定反应的能力来表示，即用酶的活力来表示，因此酶活力的测定实际上就是酶的定量测定。 （ ）10．从鼠脑分离的己糖激酶作用于葡萄糖时Km=6×10-6mol/L作用于果糖时 Km=2×10-3mol/L，则己糖激酶对果糖的亲和力更高。
（ ）11．Km是酶的特征常数，只与酶的性质有关，与酶浓度无关 （ ）12．Km是酶的特征常数，在任何条件下，Km是常数。
（ ）13．Km是酶的特征常数，只与酶的性质有关，与酶的底物无关。 （ ）14．酶可以促成化学反应向正反应方向转移。 （ ）15．酶促反应的初速度与底物浓度无关。 （ ）16．一种酶有几种底物就有几种Km值。
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（ ）17．当[S]>>Km时， V趋向于Vmax，此时只有通过增加[E]来增加V。 （ ）18．酶的最适pH值是一个常数，每一种酶只有一个确定的最适pH值。 （ ）19．酶只能改变化学反应的活化能而不能改变化学反应的平衡常数。
（ ）20．金属离子作为酶的激活剂，有的可以相互取代，有的可以相互拮抗。 （ ）21．增加不可逆抑制剂的浓度，可以实现酶活性的完全抑制。 （ ）22．酶反应的最适pH值只取决于酶蛋白本身的结构。 四、问答题
1．简述酶作为生物催化剂与一般化学催化剂的共性及其特性？ 2．在很多酶的活性中心均有His残基参与，请解释？ 3．怎样证明酶是蛋白质？
4．对活细胞的实验测定表明，酶的底物浓度通常就在这种底物的Km值附近，请解释其生理意义？为什么底物浓度不是大大高于Km或大大低于Km呢？ 5．为什么蚕豆必须煮熟后食用，否则容易引起不适？
6．新掰下的玉米的甜味是由于玉米粒中的糖浓度高。可是掰下的玉米贮存几天后就不那么甜了，因为50％糖已经转化为淀粉了。如果将新鲜玉米去掉外皮后浸入沸水几分钟，然后于冷水中冷却，储存在冰箱中可保持其甜味。这是什么道理？ 7．由酶总浓度特定的某一酶促反应S→P中，得到下表数据， [S] mol/L V(μmol/L.min) 6.25×10－6 7.50×10－5 1.00×10－4 1.00×10－3 1.00×10－2 1.00×10－1 1.00 15.0 56.3 60.0 74.9 75.0 75.0 75.0 求：(1)Vmax和Km；(2)为什么当 [S]≥1.0×10-2mol/L时，V为常数？(3) [S]＝0.1mol/L时,游离酶浓度[E]是多少？(4)当[S]=2.5×10-5mol/L.min 时，求反应前5分钟内生成产物的总mol数。(5)当[Et]增加一倍时，Vmax与Km各是多少？
8．试述温度、pH对酶促反应速度的影响及其影响机理。 9．什么是酶的专一性？酶的专一性分几类？举例说明。 10．比较酶的三种可逆抑制作用的作用特点。
参考答案
四、问答题 1．答：（1）共性：用量少而催化效率高；仅能改变化学反应的速度，不改变化学反应
的平衡点，酶本身在化学反应前后也不改变；可降低化学反应的活化能。
（2）特性：酶作为生物催化剂的特点是催化效率更高，具有高度的专一性，因容易失
活而具有反应条件温和性，活力可调节控制并与辅助因子有关。
2．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，一半解离，一半不解离，因此既可以作为质子供体（不解离部分），又可以作为质子受体（解离部
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