第一章 蛋白质的结构与功能 一、名词解释
1、肽单元：参与肽键的6个原子Cα1、C、O、N、H、Cα2位于同一平面，Cα1和Cα2在平面上所处的位置为反式构型，此同一平面上的6 个原子构成了所谓的肽单元。 2、分子伴侣：一类保守的蛋白质，可识别肽链的非天然构象，促进各功能域和整体蛋白质的正确折叠。
3、蛋白质的四级结构与亚基：有些蛋白质分子含有二条或多条多肽链，每一条多肽链都有完整的三级结构，成为蛋白质的亚基。蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用，称为蛋白质的四级结构。
4、协同效应：一个寡聚体蛋白质的一个亚基与其配体结合后，能影响此寡聚体中另一个亚基与配体结合能力的现象，称为协同作用。如果是促进作用则称为正协同效应，如果是抑制作用则称为负协同作用。
5、蛋白质的变性：在某些物理和化学因素作用下，其特定的空间构象被破坏，也即有序的空间结构变成无序的空间结构，从而导致其理化性质改变和生物活性的丧失。
6、Motif（模体）:在许多蛋白质分子中，可发现二个或三个具有二级结构的肽段，在空间上相互接近，形成一个特殊的空间构象，被称为模体。
7、Domain（结构域）:大分子蛋白质的三级结构常可分割成一个或数个球状或纤维状的区域，折叠的较为紧密，各行使其功能，称为结构域。
8、pI（等电点）:当蛋白质溶液处于某一pH时，蛋白质解离成正、负离子的趋势相等，即成为兼性离子，净电荷为零，此时溶液的pH称为蛋白质的等电点。 二、简答题
1、蛋白质的结构分几级？概念是什么？维持稳定的化学键分别是什么？ ⑴蛋白质的一级结构指多肽链中氨基酸的排列顺序。主要化学键：肽键、二硫键
⑵二级结构指蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构，即该段肽链主链骨架原子的相对空间位置，并不涉及氨基酸残基侧链的构象。主要化学键：氢键
⑶蛋白质的三级结构指整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置。即肽链中所有原子在三维空间的排布位置。主要的化学键：疏水键、离子键氢键和范德华力
⑷蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用，称为蛋白质的四级结构。主要化学键：疏水作用、其次是氢键和离子键
2、以核糖核酸酶为例，说明一级结构与空间结构的关系。
核糖核酸酶是由124个氨基酸残基组成的一条多肽链，有4对二硫键。加入尿素和β-巯基乙醇，导致此酶的二三级结构遭到破坏，酶活性丧失，一级结构不变。采用透析方法去除尿素和β-巯基乙醇后，理论上二硫键的形成有很多方式，但实验发现有百分之九十五以上的核糖核酸酶按正确配对规律配对。证明只要蛋白质一级结构未被破坏，松散的多肽链可循特定的氨基酸顺序，卷曲折叠成天然的空间构象，酶的活性又逐渐恢复至原来水平。由此说明，一级结构是空间构象的基础。
3、以Hb为例，说明蛋白质结构与功能的关系。
血红蛋白：具有4个亚基组成的四级结构，成人由两条α-肽链（141个氨基酸残基）和两条β-肽链（146个氨基酸残基）组成，可结合4分子氧。4个亚基通过8个盐键，紧密结合形成亲水的球状蛋白。在氧分压较低时，Hb与氧气结合较难，第一个亚基与氧气结合以后，促进第二及第三个亚基与氧气的结合，当前三个亚基与氧气结合后，又大大促进第四个亚基与氧气结合，称正协同效应。原因可用变构效应解释：当Hb和氧未结合时，铁半径比卟啉环中间的孔大，高出卟啉环，当第一个氧与铁结合后，铁的半径变小，进入卟啉环的孔中，引起肽段的构象的改变，连接亚基的盐键断裂，亚基间结合松弛促进氧与另外亚基结合。随着与氧结合量的增多，4个亚基的盐键逐渐断裂，二、三、四级结构剧烈改变，结构松弛，最后四个亚基全处于松弛（R）态。所以Hb氧解离曲线呈S型。 4、分离纯化蛋白质的主要方法和原理。
⑴透析和超滤，蛋白质分子量较大，不能透过半透膜，可将其与小分子化合物分离 ⑵丙酮作为一种有机溶剂可以使蛋白质沉淀，为避免变性必须在0-4度低温下进行，并在沉淀立即分离。盐析是利用中性盐将蛋白质表面电荷中和并破坏水化膜，使蛋白质从溶液中析出。用不同量的中性盐将水化膜致密程度不同、表面电荷数不同的蛋白质分级分离称为分段盐析。免疫沉淀是利用抗原抗体的强亲和力将蛋白质从混合溶液中分离。
⑶电泳是带电离子在电场中泳动。不同种的蛋白质在同一电场中带电性质、所带电荷量及分子量不同，所以在支持物上移动速度也不相同，使不同的蛋白质分离。
⑷层析常见的有三种，离子交换层析、凝胶过滤、亲和层析，分别根据蛋白质的颗粒大小、带电荷多少及亲和力大小将蛋白质分离。
⑸超速离心利用不同蛋白质的形状、密度不相同分离不同种蛋白质。
第二章 核酸的结构与功能 一、名词解释
1、DNA变性（DNAdenaturation effect）：在某些理化因素（温度、PH、离子强度等）作用下，DNA双链的互补碱基对之间的氢键断裂，使DNA双螺旋结构松散，成为单链的现象即为DNA变性。
2、核小体（nucleosome）：核小体由DNA和组蛋白共同构成。组蛋白分子共有五种，分别称为H1，H2A，H2B，H3和H4。各两分子的H2A，H2B，H3和H4共同构成了核小体的核心，DNA双螺旋分子缠绕在这一核心上构成了核小体。
3、融解温度（melting temperature）：变性是在一个相当窄的温度范围内完成，在这一范围内，260nm紫外光吸收值达到最大值的50%时的温度称为DNA的解链温度，又称为融解温度（melting temperature，Tm）。
4、减色效应（hyperchromic effect andhypochromic）：DNA变性时其溶液OD260增高的现象称为增色效应。DNA复性时，其溶液OD260降低的现象称为减色效应。 5、退火（annealing）：热变性的DNA经缓慢冷却后即可复性，这一过程称为退火。 6、核酸分子杂交（molecularhybridization）：热变性的DNA经缓慢冷却过程中，具有碱基序列部分互补的不同源的DNA之间或DNA与RNA之间形成杂化双链的现象称为核酸分子杂交。
7、茎状结构或发夹结构（hairpinstructure）：RNA分子可以形成局部双链，这些局部双链成茎状，中间不能配对的部分则膨出形成环或襻状结构，称为茎状结构或发夹结构。 二、简答题
1、简述Watson-Crick DNA双螺旋结构模型的要点。
DNA双螺旋结构模型的要点是：⑴DNA是一个反向平行的双链结构，脱氧核糖基和磷酸基骨架位于双链的外侧，碱基位于内侧，两条链的碱基之间以氢键相接触。腺嘌呤始终与胸腺嘧啶配对存在，形成两个氢键（A=T），鸟嘌呤始终与胞嘧啶配对存在，形成三个氢键
（G≡C）。碱基平面与线性分子结构的长轴相垂直。一条链的走向是5’→3’，另一条链的走向是3’→5’。⑵DNA是一右手螺旋结构。螺旋每旋转一周包含了10对碱基，每个碱基的旋转角度为36°.螺距为3.4nm，每个碱基平面之间的距离为0.34nm。DNA双螺旋分子存在一个大沟和一个小沟。⑶DNA双螺旋结构稳定的维系横向靠两条链间互补碱基的氢键维系，纵向则靠碱基平面间的疏水性堆积力维持。 2、简述核酶的定义及其在医学发展中的意义。
具有催化作用的RNA被称为核酶。核酶的发现一方面推动了对于生命活动多样性的理解，另外在医学上也有其特殊的用途。核酶被广泛用来尝试作为新的肿瘤和病毒治疗技术，因为核酶可以将那些过度表达的肿瘤相关基因生成的mRNA进行切割使其不能翻译成蛋白质。核酶也可以用于切割病毒的RNA序列。针对HIV（人类免疫缺陷病毒）的核酶在美国和澳大利亚已进入临床试验。 3、简述核酸酶的定义及其分类。 核酸酶是指所有可以水解核酸的酶 ⑴依据底物不同分类
①DNA酶（deoxyribonuclease，DNase）：专一降解DNA ②RNA酶（ribonuclease，RNase）：专一降解RNA ⑵依据切割部位不同
①核酸内切酶：分为限制性核酸内切酶和非特异性限制性核酸内切酶。 ②核酸外切酶：5’→3’或3’→5’核酸外切酶。
4、试比较DNA和RNA在化学组成、分子结构与生物学功能的异同 比较项目 DNA RNA 相同点 分子组成
含有碱基A、G、C、磷酸
分子结构
基本组成单位是核苷酸，以3’-5’磷酸二酯键相连成一级结构 不同点 分子组成 含脱氧核糖、T 含核糖、U
分子结构
一级结构是指脱氧核糖核苷酸的数量和排列顺序；二级结构为双螺旋结构；三级结构为超螺旋结构，真核细胞中为核小体结构。
一级结构是指核糖核苷酸的数量和排列顺序；二级结构为发夹型的单链结构，也有局部的小双螺旋结构；tRNA的二级结构为三叶草型；tRNA的三级结构为倒“L”型的结构。 生物学功能
是遗传物质的储存和携带者 参与蛋白质的合成
5、比较mRNA和tRNA的结构和功能 ⑴mRNA
成熟的真核生物mRNA的结构特点是：①大多数的真核mRNA在5’-端以7-甲基鸟嘌呤及三磷酸鸟苷为分子的起始结构。这种结构称为帽子结构。帽子结构在mRNA作为模板翻译成蛋白质的过程中具有促进核蛋白体与mRNA的结合，加速翻译起始速度的作用，同时可以增强mRNA的稳定性。②在真核mRNA的3’末端，大多数有一段长短不一的多聚腺苷酸结构，通常称为多聚A尾。一般由数十个至一百几十个腺苷酸连接而成。因为在基因内没有找到它相应的结构，因此认为它是在RNA生成后才加进去的。随着mRNA存在的时间延续，这段聚A尾巴慢慢变短。因此，目前认为这种3’-末端结构可能与mRNA从核内向胞质的转位及 mRNA的稳定性有关。
mRNA的功能：作为模板，决定其合成蛋白质的氨基酸的排列顺序。
⑵tRNA一级结构特点：①含10~20%稀有碱基，如DHU；②3’末端为-CCA-OH；③5′