第二章 蛋白质化学
一、名词解释
1．氨基酸的等电点当溶液在某一特定的pH时，氨基酸以两性离子的形式存在，正电荷数与负电荷数相等，净电荷为零，在直流电场中既不向正极移动也不向负极移动，这时溶液的pH称为该氨基酸的等电点，用pI表示。
OCNH2．肽键: 是指酰胺键。
键，是一个氨基酸的α–COOH基和另一个氨基酸的α–NH2基所形成的
3．多肽链: 由许多氨基酸残基通过肽键彼此连接而成的链状多肽，称为多肽链
4．肽平面: 肽链主链的肽键具有双键的性质，因而不能自由旋转，使连接在肽键上的6个原子共处于一个平面上，此平面称为肽平面。
5．蛋白质一级结构: 是指蛋白质肽链中氨基酸的排列顺序。蛋白质的一级结构也称为蛋白质共价结构。
6．肽单位: 多肽链上的重复结构，如Cα–CO–NH–Cα称为肽单位，每一个肽单位实际上就是一个肽平面。
7．多肽: 多肽链上的重复结构，如Cα–CO–NH–Cα称为肽单位，每一个肽单位实际上就是一个肽平面。
8．氨基酸残基: 多肽链上的每个氨基酸，由于形成肽键而失去了一分子水，成为不完整的分子形式，这种不完整的氨基酸被称为氨基酸残基。
9．蛋白质二级结构: 是指多肽链主链本身通过氢键维系，盘绕、折叠而形成有规则或周期性空间排布。常见的二级结构元件有α–螺旋、β–折叠片、β–转角和无规卷曲。
10．超二级结构: 在球状蛋白质分子的一级结构顺序上，相邻的二级结构常常在三维折叠中相互靠近，彼此作用，从而形成有规则的二级结构的聚合体，就是超二级结构。
11．结构域: 在较大的蛋白质分子里，多肽链的三维折叠常常形成两个或多个松散连接的近似球状的三维实体，即是结构域。它是球蛋白分子三级结构的折叠单位。
12．蛋白质三级结构: 多肽链在二级结构、超二级结构和结构域的基础上，主链构象和侧链构象相互作用，进一步盘曲折叠形成特定的球状分子结构，称作三级结构。
1
13．蛋白质四级结构: ：由两条或两条以上具有三级结构的多肽链聚合而成的有特定三维结构的蛋白质构象称为蛋白质的四级结构
14．二硫键: 指两个硫原子之间的共价键，在蛋白质分子中二硫键对稳定蛋白质分子构象起重要作用。 15．α–螺旋: 是蛋白质多肽链主链二级结构的主要类型之一。肽链主链骨架围绕中心轴盘绕成螺旋状，称为α–螺旋。
16．β–折叠或β–折叠片: 2条β–折叠股平行排布，彼此以氢键相连，可以构成β–折叠片。β–折叠片又称为β–折叠。
17．亚基: 2条β–折叠股平行排布，彼此以氢键相连，可以构成β–折叠片。β–折叠片又称为β–折叠。
18．蛋白质激活: 指蛋白质前体在机体需要时经某些蛋白酶的限制性水解，切去部分肽段后变成有活性蛋白质的过程。
19．变构效应: 也称别构效应，在寡聚蛋白分子中一个亚基由于与配体的结合而发生构象变化，引起相邻其它亚基的构象和与配体结合的能力亦发生改变的现象。
20．蛋白质变性: 天然蛋白质，在变性因素作用下，其一级结构保持不变，但其高级结构发生了异常的变化，即由天然态（折叠态）变成了变性态（伸展态），从而引起生物功能的丧失，以及物理、化学性质的改变。这种现象被称为蛋白质的变性。
21．蛋白质复性: 除去变性剂后，在适宜的条件下，变性蛋白质从伸展态恢复到折叠态，并恢复全部生物活性的现象叫蛋白质的复性。
22．蛋白质的等电点: 当溶液在某个pH时，蛋白质分子所带的正电荷和负电荷数正好相等，即净电数为零，在直流电场中既不向正极移动也不向负极移动，此时的溶液的pH就是该蛋白质的等电点，用pI表示。
23．电泳: ：在直流电场中，带正电荷的蛋白质分子向阴极移动，带负电荷的蛋白质分子向阳极移动的现象叫电泳。
24．简单蛋白质: ：又称单纯蛋白质，即水解后只产生各种氨基酸的蛋白质。
25．结合蛋白质: 即由蛋白质和非蛋白质两部分结合而成的蛋白质，非蛋白质部分通常称为辅基。 二、填空题
二、填空题
HRCαNH2COOHHRCαNH3+COO_1．天然氨基酸的结构通式为（ ）。
或
2
2．氨基酸在等电点时主要以（两性 ）离子形式存在，在pH>pI时的溶液中，大部分以（ 阴 ）离子形式存在，在pH 2. 蛋白质分子中所有氨基酸的α碳原子（除甘氨酸外）都是不对称（手性）碳原子。√ 3. 天然蛋白质和多肽类物质均由L-型氨基酸组成。√ 4. 只有在很高或很低pH时，氨基酸才主要以离子形式存在。× 5. 氨基酸都是以蛋白质的组成成分而存在的。× 6. 氨基酸处于等电点时的溶解度最小。√ 7. 两性离子是指同时带有正负两种电荷的离子。√ 8. 溶液的pH值不会影响氨基酸的电泳行为。× 9. 双缩脲反应是肽和蛋白质的特有的反应，所以二肽也有双缩脲反应。× 10. 在水溶液中，蛋白质溶解度最小时的pH通常就是它的等电点。√ 11. 天然蛋白质的α-螺旋为右手螺旋。√ 12. 肽链能否形成α-螺旋及螺旋是否稳定与其氨基酸组成和排列顺序直接相关。√ 13. 有四级结构的蛋白质，当它的每个亚基单独存在时仍能保持原有生物学活性。√ 14. L-氨基酸之间的肽键是单键，所以能自由旋转。× 15. 在多肽链中的主链中，C—Cα和N—Cα键能够自由旋转。√ 16. 蛋白质中一个氨基酸残基的改变，必定引起蛋白质结构的显著变化。× 17. 蛋白质的氨基酸顺序（一级结构）在很大程度上决定了它的三维构象。√ 18. 蛋白质的亚基（或称亚单位）和肽链是同义词。× 19. 尽管Cα原子的C—Cα和N—Cα键是可以自由旋转的单键，但是由于肽键所处 和具体的环境的制约，φ角或ψ角并不能任意取值。√ 20.四级结构是指由相同或不同的肽链按一定的排布方式聚合而成的聚合体结构。√ 21. 变性蛋白质溶解度降低是因为蛋白质分子的电荷被中和，以及除去了蛋白质外面的水化层引起的。√ 22. 血红蛋白的α-链、β-链和肌红蛋白的肽链在三级结构上相似，所以它们都有结合氧的能力。√ 23. 血红蛋白与肌红蛋白均为氧载体，前者是一个典型的变构蛋白，因为与氧结合过程中呈现协同效应，而后者却不是。√ 24. 血红蛋白和肌红蛋白均是四聚体蛋白。× 25. 蛋白质变性后，其空间结构由高密度紧密状态变成松散状态。√ 26. 镰刀型红细胞贫血病是由于血红蛋白的高级结构的变异而产生的一种分子病。 × 27．当某一蛋白质分子的酸性氨基酸残基数目等于其碱性氨基酸残基的数目时，此氨基蛋白质的等电点为7.0。× 3 28．一般来说，蛋白质在水溶液中，非极性氨基酸残基倾向于埋在分子的内部而不是表面。√ 29．蛋白质在SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳中的电泳速度只取决于蛋白质分子量的大小。√ 30．在等电点时，蛋白质最稳定，溶解度也最小。√ 31．在蛋白质水溶液中，加入中性盐会使蛋白质在水溶液中的溶解度增大。× 32．蛋白质分子的自由-NH2基和-COOH基、肽键以及某氨基酸的侧链基能够与某种化学试剂发生反应，产生有色物质。√ 四、选择题 1．下列有关氨基酸的叙述，哪个是错误的？D A．酪氨酸和苯丙氨酸都含有苯环 B．酪氨酸和丝氨酸都含有羧基 C．亮氨酸和缬氨酸都是分枝氨基酸 D．脯氨酸和酪氨酸都是非极性氨基酸 2．下列氨基酸溶液不能使偏振光发生旋转的是：B A．丙氨酸 B．甘氨酸 C．亮氨酸 D．丝氨酸 3．下列蛋白质组分中，在280nm处具有最大光吸收的是：A A．色氨酸的吲哚环 B．酪氨酸的酚环 C．苯丙氨酸的苯环 D．半胱氨酸的硫原子 4．在生理pH（近中性）情况下，下列哪些氨基酸带有正电荷？C A．半胱氨酸 B．天冬氨酸 C．赖氨酸 D．谷氨酸 5．下列氨基酸中是碱性氨基酸的有：A A．组氨酸 B．色氨酸 C．酪氨酸 D．甘氨酸 6．属于稀有氨基酸的氨基酸有：D A．胱氨酸 B．天冬氨酸 C．半胱氨酸 D．4-羟脯氨酸 7．含有两个氨基的氨基酸是：D A．谷氨酸 B．丝氨酸 C．酪氨酸 D．赖氨酸 8．蛋白质中不存在的氨基酸是： A．半胱氨酸 B．胱氨酸 C．瓜氨酸 D．精氨酸 9．有一多肽经酸水解后产生等mol的Lys,Gly 和Ala。如用胰蛋白酶水解该肽，仅发现有游离的Gly和一个二肽。下列多肽的一级结构中，哪一种符合该肽的结构？B A．Gly-Lys-Ala-Lys-Gly-Ala B．Ala-Lys-Gly C．Lys-Gly-Ala D．Gly-Lys-Ala 10．在一个肽平面中含有的原子数为：D A．3 B．4 C．5 D．6 11. 典型的α-螺旋是：D A．2.610 B．3.6 C．4.0 D．3.613 12．有关α-螺旋的叙述哪一个是错误的？D A．分子内的氢键使α-螺旋的稳定。 B．减弱基团间不利的相互作用使α-螺旋稳定。 C．疏水作用使α-螺旋稳定。 D．脯氨酸和甘氨酸的出现使α-螺旋稳定。 4 13．2.610表示的是蛋白质二级结构中的哪一种类型？C A．β-转角 B．β-折迭 C．α-螺旋 D．自由旋转 14．关于二硫键的叙述，哪项是不正确的？C A．二硫键是两条肽链或一条肽链间的两分子半胱氨酸间氧化形成的。 B．多肽链中的一个二硫键与巯基乙醇反应可以生成两个巯基。 C．二硫键对稳定蛋白质的二级结构起着重要的作用。 D．在某些蛋白质中二硫键是一级结构所必需的（如胰岛素）。 15．下列哪一种说法对蛋白质描述是错误的？D A．都有一级结构 B．都有二级结构 C．都有三级结构 D．都有四级结构 16．一条含有105个氨基酸的多肽链，若只存α-螺旋，则其长度为A A．15.75nm B．37.80nm C．25.75nm D．30.50nm 17．丝心蛋白的主要构象形式是：C A．β-转角 B．β-折叠 C．α-螺旋 D．自由旋转 18．维持蛋白质三级结构主要靠：B A．氢键 B．疏水相互作用 C．盐键 D．二硫键 1９．下列关于肽平面的叙述哪一项是错误的？A A． OCNH中的C—N键比一般的长 B．肽键中的C及N周围的三个键角之和为360° C． OCCNHC 中的六个碳原子基本处于同一平面 D．肽键中的C—N键具有部分双键的性质 20．具有四级结构的蛋白质的特征是：B A．分子中必定含有辅基 B．含有两条或两条以上的多肽链 C．每条多肽链都具有独立的生物学活性 D．依赖肽键维系蛋白质分子的稳定 21．关于蛋白质的三级结构的叙述，下列哪一项是正确的？A A．疏水基团位于分子的内部 B．亲水基团位于分子的内部 C．亲水基团及可解离基团位于分子的内部 D．羧基多位于分子的内部 12．具有四级结构的蛋白质分子，在一级结构分析时发现：B A．只有一个N端和一个C端 B．具有一个以上的N端和C端 C．没有N端和C端 D．一定有二硫键存在 23．一摩尔血红蛋白可以携带O2的摩尔数为；B 5 A．3 B．4 C．5 D．6 24．在一个HbS分子中，有几个谷氨酸变成了缬氨酸？B A．0 B．1 C．2 D．3 25．血红蛋白的氧结合曲线为：C A．双曲线 B．抛物线 C．S形曲线 D．直线 26．下列哪条对蛋白质的变性的描述是正确的？D A．蛋白质变性后溶解度增加 B．蛋白质变性后不易被蛋白酶水解 C．蛋白质变性后理化性质不变 D．蛋白质变性后丧失原有的生物活性 27．加入下列哪种试剂不会导致蛋白质的变性？D A．尿素 B．盐酸胍 C．SDS D．硫酸铵 28．下列何种变化不是蛋白质变性引起的？D A．氢键断裂 B．疏水作用的破坏 C．亚基解聚 D．分子量减小 29．血红蛋白的氧结合曲线是S形的，这是由于：B A．氧与血红蛋白各亚基的结合是互不相关的独立过程 B．第一个亚基与氧结合后增加其余亚基与氧的亲和力 C．第一个亚基与氧结合后降低其余亚基与氧的亲和力 D．因为氧使铁变成高价铁 30．具有四级结构的蛋白质（或酶）中的一个亚基与其配体（Hb中的配体为O2）结合后，促使其构象发生变化，从而影响此寡聚体与配体的结合能力，此现象成为：A A．别构效应 B．激活效应 C．协同效应 D．共价修饰 31．氨基酸与蛋白质共有的性质有；D A．胶体性质 B．沉淀性质 C．变性性质 D．两性性质 32．大多数蛋白质的分子量在哪一范围内？D A．102~106 B．104~108 C．105~108 D．103~106 33．蛋白质在电场中的移动方向决定于：D A．蛋白质分子的大小 B．溶液的离子强度 C．蛋白质在电场中泳动时间 D．蛋白质分子的净电荷 34．下列各项不符合纤维状蛋白理化性质的有：B A．长轴与短轴的比值大 B．易溶于水 C．不易受蛋白酶水解 D．其水溶液粘度大 五、问答题 1．α–螺旋的特征是什么？如何以通式表示α–螺旋？ （1）每一圈包含3.6个残基，螺距0.54nm，残基高度0.15nm，螺旋半径0.23nm。 （2）每一个φ角等于-57°，每一个ψ角等于-48°。 （3）α–螺旋中所有氨基酸残基侧链都伸向外侧；链中的全部＞C＝O和＞N－H几乎都平行于螺旋轴；每个氨基酸残基的＞N－H与前面第四个氨基酸残基的＞C＝O形成氢键，肽链上所有的肽键都参与氢键的形成，因此α–螺旋相当稳定。氢键环内包括13个主链原子，因此称这种螺旋为3.613螺旋。螺旋内氢键 6 形成表示如下： OC(NHCHRCO)3HN 2．蛋白质β–折叠二级结构的主要特点？ β–折叠片是伸展的多肽链靠氢键联结而成的锯齿状片层结构，存在于纤维蛋白，球状蛋白也有。在这种结构中，肽链按层排列，侧链都垂直于折叠片的平面，并交替地从平面上下两侧伸出，它依靠相邻两条肽链间或一条肽链内的两个肽段间的＞C＝O和＞N－H形成氢键来稳定其结构。β–折叠片分为平行β–折叠片和反平行β–折叠片两种类型。 3．参与维持蛋白质空间结构的化学键有哪些？其作用如何？ （1）范德华引力：参与维持蛋白质分子的三、四级结构。 （2）氢键：对维持蛋白质分子的二级结构起主要作用，对维持三、四级结构也起到一定的作用。 （3）疏水作用力：对维持蛋白质分子的三、四级结构起主要作用。 （4）离子键：参与维持蛋白质分子的三、四级结构。 （5）配位键：在一些蛋白质分子中参与维持三、四级结构。 （6）二硫键：对稳定蛋白质分子的构象起重要作用。 4．胰岛素原与胰岛素在一级结构上有哪些差异？胰岛素原是如何变成有活性的胰 岛素的？ 从胰岛细胞中合成的胰岛素原是胰岛素的前体。它是一条多肽链，包含84个左右的氨基酸残基（因种属而异）。对胰岛素原与胰岛素的化学结构加以对比，可以看出，胰岛素原与胰岛素的区别就在于：胰岛素原多一个C肽链。通过C肽链将胰岛素的A、B两条肽链首尾相连（B链–C链–A链），便是胰岛素原的一条多肽链了。因此，胰岛素原没有生理活性与C肽链有关。 5．为什么用电泳法能将不同蛋白质的混合物分离出来？ 蛋白质分子在直流电场中的迁移率与蛋白质分子本身的大小、形状和净电荷量有关。净电荷量愈大，则迁移率愈大；分子愈大，则迁移率愈小；净电荷愈大，则迁移率愈大；球状分子的迁移率大于纤维状分子的迁移率。在一定的电泳条件下，不同的蛋白质分子，由于其净电荷量、大小、形状的不同，一般有不同的迁移率，因此可以采用电泳法将蛋白质分离开来。 6. 什么是蛋白质变性？有哪些因素可使蛋白质变性？变性蛋白质有哪些表现？ 天然蛋白质在变性因素作用之下，其一级结构保持不变，但其高级结构发生异常变化，即由天然态（折叠态）变成了变性态（伸展态），从而引起了生物功能的丧失，以及物理、化学性质的改变。这种现象，被称为变性。 变性因素是很多，其中物理因素包括：热（60℃~100℃）、紫外线、X射线、超声波、高压、表面张力，以及剧烈的振荡、研磨、搅拌等；化学因素，又称为变性剂，包括：酸、碱、有机溶剂（如乙醇、丙酮等）、尿素、盐酸胍、重金属盐、三氯醋酸、苦味酸、磷钨酸、去污剂等。不同蛋白质对上述各种变性 7 因素的敏感程度不同。 变性蛋白质主要有以下表现： （1）物理性质的改变：溶解度下降，有的甚至凝聚、沉淀；失去结晶的能力；特性粘度增加；旋光值改变；紫外吸收光谱和荧光光谱发生改变等。 （2）化学性质的改变：①变性以后被蛋白水解酶水解速度增加，水解部位亦大大增加，即消化率提高；②在变性之前，埋藏在蛋白质分子内部的某些基团，不能与某些试剂反应，但变性之后，由于暴露在蛋白质分子的表面上，从而变得可以与试剂反应；③生物功能的改变，抗原性的改变；生物功能丧失。 7．蛋白质有哪些重要的物理化学性质？ （1）蛋白质的分子的大小形状：蛋白质分子有一定的大小，一般在6×103~106分子质量单位之间。蛋白质分子有一定的形状，大多数是近似球形的或椭球形的。 （2）蛋白质的两性解离：在酸性溶液中，各种碱性基团与质子结合，使蛋白质分子带正电荷，在直流电场中，向阴极移动；在碱性溶液中，各种酸性基团释放质子，从而使蛋白质分子带负电荷，在直流电场中，向阳极移动。 在等电点时，蛋白质比较稳定，溶解度最小。因此，可以利用蛋白质的等电点来分别沉淀不同的蛋白质，从而将不同的蛋白质分离开来。不同的蛋白质有不同的等电点。 （3）电泳：在直流电场中，带正电荷的蛋白质分子向阴极移动，带负电荷的蛋白质分子向阳极移动，这种移动现象，称为电泳。在一定的电泳条件下，不同的蛋白质分子，由于其净电荷量、分子大小、形状的不同，一般有不同的迁移率。因此，可以利用电泳法将不同的蛋白质分离开来。在蛋白质化学中，最常用的电泳法有：聚丙烯酰胺凝胶电泳、等电聚焦电泳、毛细管电泳等。 （4）蛋白质的胶体性质 （5）蛋白质的沉淀：盐析法沉淀蛋白质、加酸或碱沉淀蛋白质、有机溶剂沉淀蛋白质、重金属盐沉淀蛋白质、生物碱试剂沉淀蛋白质、抗体对蛋白质抗原的沉淀。 （6）蛋白质的呈色反应 （7）蛋白质的光谱特征 第三章 酶 一、名词解释 1. 酶: 酶是生物体内一类具有催化活性和特殊空间结构的生物大分子物质，包括蛋白质和核酸。 2. 酶的活性部位: 酶分子中能直接与底物分子结合，并催化底物化学反应的部位，称为酶的活性部位或活性中心。它包括结合部位与催化部位。 3. 必需基团: 是指直接参与对底物分子结合和催化的基团以及参与维持酶分子构象的基团。4. 酶原：有些酶，如参与消化的各种蛋白酶（如胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶等），在最初合成和分泌时，没有催化活性。这种没有活性的酶的前体，被称为酶原。 4. 酶原: 8 5. 共价修饰调节: ：有些酶，在其它酶的催化下，其分子结构中的某种特殊基团能与特殊的化学基团共价结合或解离，从而使酶分子从无活性（或低活性）形式变成活性（或高活性）形式，或者从有活性（高活性）形式变成无活性（或低活性）形式。这种修饰作用称为共价修饰调节。 6. 酶的最适温度：使反应速度达到最大值的温度被称为最适温度。动物体内各种酶的最适温度一般在37℃～40℃。 6. 酶的最适温度; 7. 酶的专一性; 酶对于底物和反应类型有严格的选择性。一般地说，酶只能作用于一种或一类化学底物，催化一种或一类化学反应，这就是酶的所谓高度专一性。 8. 辅酶; 把那些与酶蛋白结合比较松弛，用透析法可以除去的小分子有机化合物，称为辅酶。 9. 酶原激活; 酶原必须经过适当的切割肽链，才能转变成有催化活性的酶。使无活性的酶原转变成活性酶的过程，称为酶原激活。 10. Km: 米氏常数，是当酶反应速度为最大反应速度一半时的底物浓度。 11. 调节酶: 对代谢途径的反应速度起调节作用的酶称为调节酶。 12. 同工酶: ：能催化相同的化学反应，但在蛋白质分子结构、理化性质和生物学性质方面，都存在明显差异的一组酶。即能催化相同化学反应的数种不同分子形式的酶。 二、填空题 1．酶分子中能直接与底物分子结合，并催化底物化学反应的部位，称为酶的（活性中心 ） 或（ 活性部位 ）。 2．测定酶活力，实际上就是测定（ 酶促反应进行的速度 ），酶促反应速度越快，酶活力就越（ 大 ）。 3．为了排除干扰，酶活力应该用（ 酶促反应的初速度 ）来表示。就是指：底物开始反应之后，很短一段时间内的反应速度。 4．影响酶反应速度的因素有：（ 酶浓度 ）、（ 底物浓度 ） 、 （ 温度 ） 、 （ pH ）、（ 抑制剂 ）、（ 激活剂 ） 等。 5．同工酶是（ 功能 ） 相同、（ 组成或结构 ）不同的一类酶。 三、判断题 1. 所有的酶都是蛋白质。× 2. 酶影响它所催化反应的平衡。× 3. 酶影响它所催化反应的平衡的到达时间。√ 4. 在酶已被饱和的情况下，底物浓度的增加不能使酶促反应的初速度增加。× 5. 辅酶是酶的一个类型，而辅基是辅助酶起作用的基团。× 6. 作为辅因子的金属离子，一般并不参与酶活性中心的形成。× 7. 辅酶和辅基在酶的催化作用中， 主要是协助酶蛋白识别底物。× 8. 在绝大多数情况下，一种酶蛋白只能与一种底物相结合，组成一种全酶，催化一种或一类底物进行某种化学反应。√ 9 9. 大多数维生素可以作为辅酶或辅基的组成成分，参与体内的代谢过程。√ 10. 在酶促反应，全酶中的酶蛋白决定其对底物的专一性，辅酶决定底物反应的类型，与酶的反应专一性有关。√ 11．一般酶和底物大小差不多。× 12．对酶的催化活性来说，酶蛋白的一级结构是必需的，而与酶蛋白的构象的关系不大。× 13．在酶的活性部位，仅仅只有侧链带电荷的氨基酸残基直接参与酶的催化反应。× 14．酶原激活实质上就是酶的活性中心形成或暴露的过程。 15．作为辅因子的金属离子，一般并不参与酶活性中心的形成。× 16．酶原激活作用是不可逆的。√ 17．酶分子除活性中心部位和必需基团，其他部位对酶的催化作用是不必需的。× 18．酶的催化机理完全可用酶与底物相互契合的“锁钥学说”来阐明的。× 19. 酶促反应的初速度与底物无关。× 20. 当底物的浓度达到一定限度时，所有的酶全部与底物结合后，反应速度达最大值，此时再增加底物浓度也不能使反应速度增加。√ 21. 米氏常数Km等于1/2Vmax时的底物浓度。√ 22. 某些酶的Km值可因某些结构上与底物相似的代谢物的存在而改变 。√ 23. 酶促反应的米氏常数与所用的底物无关。× 24. 改变酶促反应体系中的pH，往往影响酶活性部位的解离状态，故对Vmax有影响，但不影响Km。 。× 25. 米氏常数是酶的特征性物理常数。一种酶，在一定的实验条件(25℃，最适pH)下，对某一种底物讲，有一定的Km值。√ 26. pH的改变能影响酶活性中心上必需基团的解离程度，同时，也可以影响底物和辅酶的解离程度，从而影响酶分子对底物分子的结合和催化。√ 27. 对共价调节酶进行共价修饰是由非酶蛋白进行的。× 28. 磷酸化酶的活性调节，是通过磷酸基与酶分子的共价结合(称为磷酸化)以及从酶分子中水解除去磷酸基来实现的。这种共价修饰是需要其它酶来催化的。√ 四、选择题 1.碳酸酐酶催化反应 CO2+ H2O H2CO3,此酶属于：C A.水解酶 B.转移酶 C.裂解酶 D.合成酶 2.下列哪种酶能使水加到碳碳双键上，而又不使键断裂？A A.水化酶 B.酯酶 C.水解酶 D.羟化酶 3．下列哪一项不是辅酶的功能D A. 转移基团 B. 传递氢 C. 传递电子 D. 决定酶的专一性 4．含B族维生素的辅酶在酶促反应中的作用是A A. 传递电子，原子和化学基团 B. 稳定酶蛋白的构象 C. 作为酶活性中心的一部分 D. 决定酶的专一性 10 5．下列关于酶辅基的叙述正确的是C A.是一种小肽，与酶蛋白结合紧密 B.只决定酶的专一性，与化学基团传递无关 C.一般不能用透析的方法与酶蛋白分开 D.是酶蛋白某肽链末端的几个氨基酸 6．泛酸是辅酶A 的组成成分，它在物质代谢中参与A A.酰基的转移 B.α—酮酸氧化脱羧反应 C.乙酰化 D.羧化作用 7．磷酸吡哆醛参与 A.脱羧反应 B.转氨反应 C.脱氨反应 D.转硫反应 8．下列有关维生素的叙述哪一个是正确的D A.维生素是含氮的有机化合物 B.维生素不经修饰即可作为辅酶或辅基 C.所有的辅酶（辅基）都是维生素 D.所有的水溶性B族维生素均可作为辅酶或辅基的前体 9．谷丙转氨酶的辅酶是 A.NAD+ B.NADP+ C.磷酸吡哆醛 D.烟酸 10．下列哪种酶是简单蛋白质A A.牛胰核糖核酸酶 B.丙酮酸激酶 C.乳酸脱氢酶 D.烯醇化酶 11. 活性部位的描述，哪一项是错误的D A．酶分子中直接与底物结合，并发挥催化功能的部位 B． 活性部位的基团按功能可分为两类，一类是结合基团，一类是催化基团 C． 酶活性部位的基团可以是同一肽链，但在一级结构上相距很远的基团 D．不同肽链上的有关基团不能构成该酶的活性部位 12． 酶原激活的生理意义是D A． 速代谢 B.恢复酶活性 C. 促进生长 D.避免自身损伤 13．活性中心的正确叙述是A A． 至少有一个活性中心 B． 所有酶的活性中心都是不带电荷的 C． 酶的必需基团存在于活性中心内 D． 提供酶活性中心上的必需基团的氨基酸肽链相距很近 14．关于酶原激活方式的叙述哪一项是正确的D A． 氢键断裂，酶分子的空间构象发生改变引起的 B． 是由酶蛋白与酶结合而实现的 C． 是由低活性的酶形式转变为高活性的酶形式 D． 是由部分肽键断裂，酶分子空间构象改变引起的 15．下列各种胃肠道酶中，哪一种不需酶原作为前体A A． 核糖核酸酶 B． 胰蛋白酶 C． 胰凝乳蛋白酶 D． 羧肽酶 16．下列哪一项符合“诱导契合学说“： 11 A．酶与底物的关系如锁钥关系 B．酶活性中心有可变性，在底物影响下其空间构象发生一定的改变才能与底物结合，进行反应 C．底物类似物不能诱导酶分子构象的改变 D．底物的结构朝着适应活性中心的方向改变，而酶的构象不发生改变 17．与酶的高效率无关的是：D A．底物与酶的靠近与定向 B．酶使底物分子中的敏感键产生电子张力 C．共价催化形成反应活性高的底物—酶的共价中间物 D．酶具有多肽链 18.在下列pH对酶促反应速度的影响作用的叙述中，正确是：C A．所有酶的反应速度对pH的曲线都表现为钟罩型 B．最适pH值是酶的特征性物理常数 C．pH值不仅近影响酶蛋白的构象，还会影响底物的解离，从而影响ES复合物的形成与解离 D．针对pH对酶反应速度的影响，测酶活性时只要调整pH为最适pH，而不需要缓冲体系 19. 下列有关温度对酶促反应速度的影响作用的叙述中，错误的是：C A．温度对酶促反应速度的影响不仅包括升温使速度加快，也同时会使酶逐渐变性 B．在一定温度范围内，在最适温度时，酶反应速度最快 C．最适温度是酶的特征常数 D．最适温度不是一个固定值，而与酶作用时间长短有关 20.关于酶的激活剂的叙述错误的是：B A．激活剂可能是无机离子，中等大小有机分子和具有蛋白质性质的大分子物质 B．激活剂对酶不具有选择性 C．是多种激酶及合成酶的激活剂 D．作为辅助因子的金属离子不是酶的激活剂 21.关于酶的抑制剂的叙述正确的是：C A．酶的抑制剂中的一部分是酶的变性剂 B．酶的抑制剂只与活性中心上的基团结合 C．酶的抑制剂均能使酶促反应速度下降 D．酶的抑制剂一般是大分子物质 22.关于酶的抑制作用的叙述，正确的是：C A．逆性抑制作用是指加入大量底物后可解除抑制剂对酶活性的抑制 B．可逆抑制作用是指用化学手段无法消除的抑制作用 C．非专一性不可逆抑制剂对酶活性的抑制作用可用于了解酶的必需基团的种类 D．非竞争性抑制属于不可逆抑制作用 五、问答题 1. 试述使用酶作催化剂的特点。 （1）高度专一性； （2）高催化效率；（3）条件温和；（4）易调控。 2.试述辅基与辅酶有何异同？ 不同点：即它们与酶蛋白结合的牢固程度不同。在酶的辅助因子当中把那些与酶蛋白结合比较牢固，用透析法不易除去的小分子有机化名物，称为辅基；把那些与酶蛋白结合比较松弛，用透析法可以除去的 12 小分子有机化合物，称为辅酶。 相同点：它们都是有机小分子，在酶的催化反应中都起着传递电子、原子和某些化学基团的作用。 3举例说明酶原激活的机理？ 有些酶，如参与消化的各种蛋白酶（如胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶等），在最初合成和分泌时，没有催化活性。这种没有活性的酶的前体，被称为酶原。酶原必须经过适当的切割肽链，才能转变成有催化活性的酶。使无活性的酶原转变成活性酶的过程，称为酶原激活。这个过程实质上是酶活性部位组建、完善或者暴露的过程。例如胰凝乳蛋白酶原在胰腺细胞内合成时没有催化活性，从胰腺细胞分泌出来，进入小肠之后，就被胰蛋白酶激活，接着自身激活（指酶原被自身的活性酶激活）。 4. 什么是单纯酶和结合酶？ 有些酶，如脲酶、胃蛋白酶、脂肪酶等。其活性仅仅决定于它的蛋白质结构。这类酶属于单纯酶（简单蛋白质）。 另一些酶，如乳酶脱氢酶、细胞色素氧化酶等，除了需要蛋白质而外，还需要非蛋白质的小分子物质，才有催化活性。这类酶属于结合酶（结合蛋白质）。结合酶中的蛋白质称为酶蛋白；非蛋白质的小分子物质称为辅助因子。酶蛋白与辅助因子结合之后所形成的复合物，称为“全酶”。全酶＝酶蛋白 + 辅助因子，只有全酶才有催化活性。将酶蛋白和辅因子分开后均无催化作用。 5．试说明可逆性抑制与不可逆性抑制的不同之处。 可逆抑制作用的抑制剂与酶分子的必需基团以非共价键结合，从而抑制酶活性，用透析等物理方法可以除去抑制剂，便酶活性得到恢复。 而不可逆抑制作用的抑制剂，以共价键与酶分子的必需基团相结合，从而抑制酶活性，用透析、超滤等物理方法，不能除去抑制剂使酶活性恢复。 6. 举出3种维生素，说明其辅酶形式和在酶促反应中的主要作用。 维生素B族，如维生素B1（硫胺素）、维生素B2（核黄素）、维生素PP（烟酰胺）、维生素B6、叶酸、泛酸等，几乎全部参与辅酶的形成。甚至于有些维生素，如硫辛酸、维生素C等，本身就是辅酶。 在酶促反应过程中，辅酶作为载体，在供体与受体之间传递H原子或者某种功能团（如：氨基、酰基、磷酸基、一碳基团等）。 7. 解释磺胺类药物的抑菌机理。 磺胺类药物是治疗细菌性传染病的有效药物。它能抑制细菌的生长繁殖，而不伤害人和畜禽。细菌体内的叶酸合成酶能够催化对氨基苯甲酸变成叶酸。磺胺类药物由于与对氨基苯甲酸的结构非常相似，因此对叶酸合成酶有竞争性抑制作用。人和畜禽能够利用食物中的叶酸，而细菌不能利用外源的叶酸，必须自己合成。一旦合成叶酸的反应受阻，则细菌由于缺乏叶酸，便停止生长繁殖。因此，磺胺类药物有抑制细菌生长繁殖的作用，而不伤害人和畜禽。 13 第四章 糖类代谢 一、名词解释 1. 血糖: 就是指血中的葡萄糖。 2. 糖酵解: 是在无氧条件下，把葡萄糖转变为乳酸（三碳糖）并产生ATP的一系列反应。 3. 柠檬酸循环: ：又称三羧酸循环，是指在有氧条件下，葡萄糖氧化生成的乙酰辅酶A通过与草酰乙酸生成柠檬酸，进入循环被氧化分解为一碳的CO2和水，同时释放能量的循环过程。 4. 葡萄糖异生作用: ：即由非糖前体物质合成葡萄糖的过程。 5. 糖原: 是由葡萄糖残基构成的含有许多分枝的大分子高聚物，其中，葡萄糖残基以α–1，4–糖苷键（93%）相连形成直链，又以α–1，6–糖苷键（7%）相连形成分枝。 是葡萄糖在体内的一种极易被动员的储存形式。 6. 酶的级联反应机制: 即一个酶活化下一个酶的级联机制，这种机制可在细胞中非常迅速地放大调节效应。 二、填空题 1. 糖酵解途径的关键酶有（ 己糖激酶 ）、（ 磷酸果糖激酶 ）和（ 丙酮酸激酶 ）。 2. 糖酵解途径的反应全部在细胞的（ 胞液 ）进行。 3. 糖酵解途径中1，6–二磷酸果糖在醛缩酶催化下裂解为2分子三碳单位即 （ 磷酸二羟丙酮 ）和（ 3–磷酸甘油醛 ）。 4. 1 mol 乙酰辅酶A和1 mol 草酰乙酸经三羧酸循环后，最终可产生（ 10 ）mol ATP和（ 1 ）mol草酰乙酸。 5．一次TCA循环可有（ 4 ）次脱氢反应、（ 1 ）次底物磷酸化和（ 2 ）次脱羧反应。 6．磷酸戊糖途径的重要产物是（ NADPH ）和（ 5–磷酸核糖 ）。 三、判断题 1．人体内能使葡萄糖磷酸化的酶有葡萄糖激酶和磷酸果糖激酶。× 2．1mol葡萄糖经糖酵解途径生成乳酸需经过2次脱氢，2次底物磷酸化过程，最终生成2molATP。√ 3．糖酵解过程需O2参加。× 4．丙酮酸激酶催化的反应是可逆的。× 5．丙酮酸激酶、己糖激酶和醛缩酶是糖酵解途径的关键酶。× 6．由于大多数情况下，生物机体内都进行有氧氧化，所以糖酵解途径可有可无。× 7．糖酵解途径的终产物是乙醇。× 8. 丙酮酸脱氢酶复合体催化底物脱下的氢，最终是交给FAD生成FADH2。× 9 柠檬酸循环严格需氧。√ 10. 因为柠檬酸循环中的许多中间代谢产物可以转变为其它物质，所以糖的有氧氧化是体内三大营养物质 14 相互转变的共同途径。× 11. 乙酰辅酶A进入柠檬酸循环后只能被氧化。× 12. 乙酰辅酶A和草酰乙酸在柠檬酸合成酶的催化下生成柠檬酸和辅酶A；生成的柠檬酸可直接进行氧化脱羧，转变为α–酮戊二酸。× 13. 柠檬酸循环中共消耗了一分子水，共有4步脱氢反应，2步脱羧反应，2次底物磷酸化。× 14. 葡萄糖经过磷酸戊糖途径降解，可产生ATP和还原力。× 15. 磷酸戊糖途径的主要生理功能是供能。× 16. 磷酸戊糖途径是体内主要的戊糖来源途径。 17. 磷酸戊糖途径反应需消耗ATP。× 18.乳酸循环的生理意义是避免乳酸损失和因乳酸过度积累而引起酸中毒。√ 19.动物饥饿后摄食，其肝细胞内进行的主要糖代谢就是糖异生途径。× 20.葡萄糖异生途径就是糖酵解途径的逆过程。× 21.葡萄糖6–磷酸酶是联系糖异生和柠檬酸循环的一个重要酶。× 22.乳酸在肝脏中形成，在肌肉中糖异生为葡萄糖。× 四、选择题 1.醛缩酶的底物是：A A 1,6–二磷酸果糖 B 6–磷酸葡萄糖 C 1,6–二磷酸葡萄糖 D 6–磷酸果糖 2.下列对糖酵解途径的描述中正确的是：A A 在人体剧烈运动时，肌肉中的葡萄糖在缺氧条件下转变为乳酸 B 糖酵解途径受氧分压Po2的影响。 C 1mol葡萄糖经糖酵解途径可产生1molATP。 D 糖酵解途径是糖有氧氧化的逆过程。 3.糖酵解途径中不需要的酶是：A A 丙酮酸羧化酶 B 醛缩酶 C 丙酮酸激酶 D 磷酸甘油酸变位酶 4. 反应6–磷酸果糖 —→ 1, 6–二磷酸果糖，需哪些条件？C A 果糖二磷酸酶，ATP 和 Mg2+ B果糖二磷酸酶，ADP，Pi和Mg2+ C 磷酸果糖激酶，ATP 和 Mg2+ D磷酸果糖激酶，ADP，Pi和Mg2+ 5.糖酵解过程中NADH + H+的去路是B A 经α–磷酸甘油穿梭系统进入线粒体氧化 B使丙酮酸还原为乳酸 C 经苹果酸穿梭系统进入线粒体氧化 D 3–磷酸甘油酸还原为3–磷酸甘油醛 6.底物水平磷酸化指C A ATP水解为ADP + Pi B 使底物分子水解掉一个ATP分子 C 底物经分子重排后形成高能磷酸键，经磷酸基团转移使ADP磷酸化为ATP D 使底物分子加上一个磷酸根 7.乳酸脱氢酶在骨骼肌中主要催化生成B A .丙酮酸 B.乳酸 C .3–磷酸甘油醛 D. 3–磷酸甘油酸 15 8.糖酵解时，丙酮酸不会堆积是因为：D A 乳酸脱氢酶活性强 B 丙酮酸可氧化脱羧为乙酰辅酶A C 乳酸脱氢酶对丙酮酸的Km值很高 D 丙酮酸作为3–磷酸甘油醛脱氢反应中生成的NADH的受体 9. 丙酮酸脱氢酶复合体中最终接受底物脱下的2H的辅助因子是C A FAD B CoA C NAD+ D TPP 10. 丙酮酸脱氢酶复合体中转乙酰酶的辅酶是A A 硫辛酸 B TPP C FAD D CoA 11. 柠檬酸循环的最终产物是D A 柠檬酸 B 乙酰辅酶A C 乳酸 D CO2+H2O+ATP 12. TCA循环的第一步反应产物是A A 柠檬酸 B草酰乙酸 C乙酰辅酶A D CO2 五、问答题 1．简述糖酵解的生理意义。 （1）它是生物最普遍的供能反应途径，无论动物、植物、微生物（尤其厌氧菌）都利用糖酵解供能。 （2）人体各组织细胞中都存在糖酵解。如红细胞没有线粒体，只能以糖酵解作为唯一的供能途径。 （3）它是机体应急供能方式。虽然动物机体主要靠有氧氧化供能，但当供氧不足时，即转为主要依靠糖酵解供能，如剧烈运动，心肺患疾等等。 （4）糖酵解与糖的其他途径密切相关。 2．简述柠檬酸循环的生理意义。 （1）柠檬酸循环主要的功能就是供能。柠檬酸循环是葡萄糖生成ATP的主要途径。1摩尔葡萄糖经柠檬酸循环产能比糖酵解要多的多，是机体内主要的供能方式。 （2）柠檬酸循环不仅是脂肪和氨基酸在体内彻底氧化分解的共同途径，还是糖、脂肪、蛋白质及其它有机物质互变、联系的枢纽。 （3）柠檬酸循环中的许多中间代谢产物可以转变为其它物质。如：α–酮戊二酸和草酰乙酸可以氨基化为谷氨酸和天冬氨酸；琥珀酰CoA是卟啉分子中碳原子的主要来源等。 3．简述磷酸戊糖途径的生理意义。 （1）NADPH是细胞中易于利用的还原能力，但它不被呼吸链氧化产生ATP，而是在还原性的生物合成中作氢和电子的供体。体内多种物质生物合成均需NADPH作供氢体，如脂肪酸、胆固醇等的生物合成。作为供氢体，NADPH还参加体内多种氧化还原反应，如肝生物转化反应，激素、药物、毒物的羟化反应等。另外，NADPH还可维持红细胞内还原型谷胱甘肽的含量，对保证红细胞的正常功能有重要作用。 （2）5–磷酸核糖是生物体合成核苷酸和核酸（DNA和RNA）的原料。可以说，磷酸戊糖途径将糖代谢与核苷酸代谢联系。 4．简述糖异生的生理意义。 葡萄糖异生最重要的生理意义是在体内葡萄糖来源不足时，利用非糖物质转变为葡萄糖，以维持血糖 16 浓度的相对恒定。 葡萄糖异生的另一重要作用就是有利于乳酸的利用。 5．简述乳酸循环的基本过程。 乳酸是糖酵解代谢的终产物，如在体内大量积累会产生毒害作用。机体缺氧或剧烈运动时产生的大量乳酸，通过葡萄糖异生作用可被再利用。肌肉收缩时产生大量的乳酸，乳酸经血液运到肝，通过糖异生作用合成糖原或葡萄糖以补充血糖，血糖可再被肌肉利用，这种乳酸、葡萄糖在肝和肌肉组织的互变循环就称为乳酸循环。 6. 试述血糖的来源和去路。 血糖的主要来源有肠道吸收、肝糖原分解和非糖物质（如氨基酸、甘油等）的糖异生。 去路则是进入各组织细胞利用，包括在肝中合成糖原。还可经一系列反应转变为其他糖及衍生物如核糖、脱氧核糖、唾液酸等；转变成非糖物质，如脂肪、有机酸、非必需氨基酸等。在某些情况下，当血糖含量超过肾糖阈时，部分葡萄糖会随尿排出。 7. 写出糖酵解过程（不必写出结构式）及相关酶类。 17 葡萄糖己糖激酶ATPADP6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖异构化酶6-磷酸果糖磷酸果糖激酶ATPADP1, 6-二磷酸果糖醛缩酶磷酸二羟丙酮磷酸三碳糖异构化酶3-磷酸甘油醛+NAD + PiNADH + H+3-磷酸甘油醛脱氢酶1,3-二磷酸甘油酸磷酸甘油酸激酶ADPATP3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸变位酶2-磷酸甘油酸烯醇化酶H2O糖酵解过程 2-磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸激酶ADPATP丙酮酸NADH + H乳酸脱氢酶乳酸NAD++ 第五章 生物氧化 一、名词解释 1．呼吸链: 有机物在生物体内氧化过程中所脱下的氢原子，经过一系列有严格排列顺序的传递体组成的传递体系进行传递，最终与氧结合成水，这样的电子与氢离子的传递体系称为呼吸链或电子传递链。 2．底物水平磷酸化: 在底物被氧化的过程中，底物分子形成高能键，由此高能键提供能量使ADP磷酸化生成ATP的过程称为底物水平磷酸化。此过程与呼吸链的作用无关。 3．氧化磷酸化: NADH和FADH2带着转移潜势很高的电子，在呼吸链传递给氧的过程中，同时逐步释放自由能，使ADP + Pi→ATP，这个过程称为氧化磷酸化。 4．生物氧化: 营养物质在生物体内氧化分解成H2O和CO2并释放能量的过程称为生物氧化。 二、填空题 1．真核细胞生物氧化是在（ 线粒体内膜 ）上进行的，原核细胞生物氧化是在（ 细胞膜 ） 18 上进行的。 2．典型的呼吸链包括（ NADH ）和（ FADH2 ）2种，这是根据接受代谢物脱下的氢的不同而区别的。 三、判断题 1.从低等单细胞生物到最高等的人类,能量的释放.贮存和利用都以ATP为中心。√ 2.ATP虽然含有大量的自由能,但它并不是能量的贮存形式。√ 3.ATP在高能化合物中占有特殊地位,它起着共同的中间体的作用。√ 4.磷酸肌酸是ATP高能磷酸基的贮存库,因为磷酸肌酸只能通过这唯一的形式转移其磷酸基团。√ 5．物质在空气中燃烧和在体内的生物氧化的化学本质是完全相同的。√ 6. 生物界NADH呼吸链应用最广。√ 7. 各种细胞色素组分，在电子传递体系中都有相同的功能。× 四、选择题 1．活细胞不能利用下列那些能源来维持它的代谢D A． ATP B． 脂肪 C． 糖 D． 周围的热能 2． 肌肉中的能量的主要储存形式是下列哪一种D A．ADP B．磷酸烯醇式丙酮酸 C．cAMP D．ATP E．磷酸肌酸 3．关于生物合成所涉及的高能磷酸物的叙述，下列那一项是正确的？B A.只有磷酸制才可做高能化合物 B.氨基酸的磷酸脂具有和ATP类似的水解自由能 C.高能化合物ATP水解的自由能是正的 D.生物合成反应中所有的能量都由高能化合物来提供 4. 人体内各种能量的直接供给者是.C A.葡萄糖 B.脂酸 C.ATP D.GTP 5.关于高能磷酸键的叙述是错误的是.C A.所有高能键都是高能磷酸键 B.高能磷酸键都是以核苷二磷酸或核苷三磷酸形式存在的 C.实际上并不存在―键能‖特别高的高能键 D.高能键只能在电子传递链中偶联产生 6.下列关于营养素在体外燃烧和生物体内氧化的叙述那一项是正确的？D A. 都需要氧化剂 B. 都需要在温和条件下进行 C. 都是逐步释放能量 D. 生成的终产物基本相同 7.生物氧化是指.C A.生物体内的脱氢反应 B.生物体内释放电子的反应 C.营养物氧化成H2O及CO2的过程 D.生物体内与氧分子结合的过程 五、问答题 1．ATP在体内有哪些生理作用? （1）是机体能量暂时贮存形式 19 在生物氧化中，ADP能将呼吸链上电子传递过程中所释放的电化学能以磷酸化生成ATP的方式贮存起来，因此ATP是生物氧化中能量的暂时贮存形式。 （2）是机体其它能量形式的来源 ATP分子内所含有的高能键可转化成其它能量形式，以维持机体的正常生理机能，例如可转化成机械能、生物电能、热能、渗透能、化学合成能等。 （3）可生成cAMP参与激素作用 ATP在细胞膜上的腺苷酸环化酶催化下，可生成cAMP，作为许多肽类激素在细胞内体现生理效应的第二信使。 2．生物体内有哪些重要的高能化合物？ 生物体内除ATP外还有一些化合物也有很高的转移磷酸基的潜势。如磷酸烯醇式丙酮酸、乙酰基磷酸、磷酸肌酸、焦磷酸等的磷酸基转移潜势比ATP高。意味着它们能将磷酸基转移给ADP而生成ATP。糖降解中许多产物都如此。 3．试述化学渗透假说。 化学渗透假说的解释：电子沿呼吸链传递时，把H+由线粒体的间基（基质）穿过内膜泵到线粒体内膜和外膜之间的膜间腔中，因而使膜间腔中的H+浓度高于间基中的H+浓度，于是产生了膜电势，线粒体的内膜外侧为正、内侧为负，就是说，质子（H+）跨越线粒体内膜运动时，已经形成贮藏能量的质子梯度，即电化学质子梯度（包括膜两侧的H+梯度和膜两侧的电势梯度）。正是由这种电化学质子梯度，推动H+由膜间又穿过内膜上的ATP酶复合体返回到间质（基质）中，此时发生ATP酶催化ADP磷酸化为ATP的反应。 4. 分别写出NADH和FADH2电子传递链的过程及其关键酶。 第六章 脂类代谢 一、名词解释 1．脂类: 脂类是高级脂肪酸的酯及与这些酯相关衍生物的总称，包括脂肪和类脂两类 2．类脂: 包括磷脂、糖脂、固醇及其酯和脂肪酸。 20 3．必需脂肪酸: ：对动物生理活动十分重要的多不饱和脂肪酸，主要有亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸，不能自身合成而必须从食物中获得。 4．脂肪动员: 贮存在脂肪细胞中的脂肪，被脂肪酶逐步水解为游离脂肪酸和甘油并释放入血液被其他组织氧化利用，这一过程称为脂肪的动员。 5．脂肪酸的β–氧化: 脂肪酸在体内的氧化分解是从羧基端β–碳原子开始的，碳链逐次断裂每次产生一个二碳单位，即乙酰CoA，将脂肪酸的这种氧化方式称为脂肪酸的β–氧化。 6．酮：脂肪酸在肝细胞中的氧化不完全，经常出现一些脂肪酸氧化的中间产物，即乙酰乙酸、β–羟丁酸和丙酮，将这3种物质统称为酮体。体 7．血浆脂蛋白: 血浆中的脂类在血浆中不是以自由状态存在，而是与血浆中的蛋白质结合，以脂蛋白的形式运输。 二、填空题 1．人体不能合成而需要由食物提供的必需脂肪酸有（ 亚油酸 ）、（ 亚麻酸 ） 和（ 花生四烯酸 ）。 2．脂肪酸的β–氧化在线粒体内的反应包括（ 脱氢 ）、（ 加水 ）、（ 脱氢 ）和（ 硫解 ）4个步骤。脂酰CoA经一次β–氧化可生成1分子（ 乙酰CoA ）和 （ 比原来少了2个碳原子的脂酰CoA ）。 3．脂肪酸β–氧化的限速酶是（ 肉碱脂酰转移酶I ）。 4．血浆脂蛋白根据其密度由小到大分为（ 乳糜微粒 ）、（ 极低密度脂蛋白、 ）、 （ 低密度脂蛋白 ）、 （ 高密度脂蛋白 ）4类。 三、判断题 1. 脂肪酸活化为脂酰CoA时，需要消耗2个高能磷酸键。√ 2. 脂肪酸的活化在细胞胞液中进行，脂酰CoA的β—氧化在线粒体内进行。√ 3. 仅仅偶数碳原子的脂肪酸在氧化降解时产生乙酰CoA。.× 4．脂肪酸的合成在细胞线粒体内，脂肪酸的氧化在细胞胞液内。.× 5．脂肪酸合成酶催化的反应是β-氧化反应的逆反应。.× 6．脂肪酸合成过程中所需的[H+]全部由NADPH提供√。 7．在胞液中，脂肪酸合成酶合成的脂肪酸碳链的长度一般在18个碳原子以内，更长的碳链是在肝细胞内质网或线粒体内合成。.× 8. 胆固醇是生物膜的主要成分，可调节膜的流动性，原理是胆固醇为两性分子。√ 9. 胆固醇的生物合成过程部分与酮体生成过程相似，两者的关键酶是相同的。.× 10. 载脂蛋白不仅具有结合和转运脂质的作用，同时还是调节脂蛋白代谢关键酶活性和参与脂蛋白受体的识别的主要作用。√ 21 11. 血脂包括甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯、游离脂肪酸和载脂蛋白等。× 12. 除乳糜微粒外，其他血浆脂蛋白主要是在肝或血浆中合成的。√ 13. 高密度脂蛋白的功能是将肝外组织的胆固醇转运入肝内代谢√。 四、选择题 1．为了使长链脂酰基从胞浆转运到线粒体进行脂肪酸的β—氧化，所需要的载体为B A． 柠檬酸 B． 肉碱 C． 酰基载体蛋白 D． 辅酶A 2．下列化合物中除哪个以外都能随着脂肪酸β—氧化的不断进行而产生？A A． H2O B． 乙酰CoA C． 脂酰CoA D． FADH2 3．在长链脂肪酸的代谢中，脂肪酸β—氧化循环的继续与下列哪个酶无关？D A． 脂酰CoA脱氢酶 B． β-羟脂酰CoA脱氢酶 C． 烯脂酰CoA水化酶 D． 硫激酶 4．下列关于脂肪酸β—氧化作用的叙述，哪个是正确的？A A． 起始于脂酰CoA B． 对细胞来说，没有产生有用的能量 C． 被肉碱抑制 D． 主要发生在细胞核中 5．下列关于脂肪酸连续性β—氧化作用的叙述哪个是错误的？D A． 脂肪酸仅许一次活化，消耗ATP分子的两个高能键 B． 除硫激酶外，其余所有的酶都属于线粒体酶 C． β—氧化包括脱氢、水化、脱氢和硫解等重复步骤 D． 这过程涉及到NADP+的还原 6．脂肪动员指：C A． 脂肪组织中脂肪的合成 B． 脂肪组织中脂肪的分解 C． 脂肪组织中脂肪被脂肪酶水解为游离脂肪酸和甘油并释放入血供其他组织氧化利用 D． 脂肪组织中脂肪酸的合成及甘油的生成 7．可由呼吸道呼出的酮体是：D A． 乙酰乙酸 B． β-羟丁酸 22 C． 乙酰乙酰CoA D． 丙酮 8．下列化合物中哪一个不是β—氧化所需的辅因子？D A． NAD+ B． 肉碱 C． CoA D． NADP+ 9．肝脏从乙酰CoA合成乙酰乙酸的途径中，乙酰乙酸的直接前体是D A． 乙酰乙酰CoA B． 3-羟基丁酸 C． 甲羟戊酸 D． 3-羟-3-甲基戊二酸单酰CoA 10．胆固醇是下列哪种化合物的前体分子？D Ａ．ＣoＡ Ｂ．泛醌 Ｃ．维生素Ａ Ｄ．维生素Ｄ 11．下列磷脂中哪一个含有胆碱？ C Ａ．脑磷脂 Ｂ．脑苷脂 Ｃ．卵磷脂 Ｄ．磷脂酸 12．并非类脂的是D Ａ．胆固醇 Ｂ．鞘脂 Ｃ．甘油磷脂 Ｄ．甘油二酯 五、问答题 1．简述脂类的生理功能。 （1）脂肪是动物机体用以贮存能量的主要形式。 （2）脂肪可以为机体提供物理保护。 （3）磷脂、糖脂和胆固醇是构成组织细胞膜系统的主要成分。 （4）类脂还能转变为多种生理活性分子。性激素、肾上腺皮质激素、维生素D3和促进脂类消化吸收的胆汁酸，可以由胆固醇衍生而来。磷脂的代谢中间物，如甘油二酯、肌醇磷酸作为信号分子参与细胞代谢的调节过程。 （5）脂类代谢的中间产物异戊烯衍生物可转变成维生素A、E、K及植物次生物质如橡胶，桉树油等。 2．简述酮体的生理意义。 （1）当动物机体缺少葡萄糖时，须动员脂肪供应能量，但肌肉组织对脂肪酸只有有限的利用能力，于是可以优先利用酮体以节约葡萄糖，从而满足如大脑等组织对葡萄糖的需要。 （2）大脑不能利用脂肪酸，但能利用大量的酮体。特别在饥饿时，人的大脑可利用酮体代替其所需葡萄糖量的25％左右。酮体是小分子，溶于水，能通过肌肉毛细血管壁和血脑屏障，因此可以成为适合于肌肉和脑组织利用的能源物质。 3．胆固醇在动物体内有哪些生物转变？ （1）血中胆固醇的一部分运送到组织，构成细胞膜的组成成分。 23 （2）胆固醇可以经修饰后转变为7–脱氢胆固醇，后者在紫外线照射下，在动物皮下转变为维生素D3。 （3）机体合成的约2/5的胆固醇在肝实质细胞中经羧化酶作用转化为胆酸和脱氧胆酸。 （4）胆固醇是肾上腺皮质、睾丸、卵巢等内分泌腺合成类固醇激素的原料。 4. 简述脂肪酸β–氧化的具体过程。 （1）脂肪酸的活化； （2）脂酰CoA从胞液转移至线粒体内； （3）脱氢； （4）加水； （5）脱氢； （6）硫解。 如此反复进行。对一个偶数碳原子的饱和脂肪酸而言，经过β–氧化，最终全部分解为乙酰CoA。 5. 血浆脂蛋白有哪两种分类? （1）利用醋酸纤维素膜，琼脂糖或聚丙烯酰胺凝胶作为电泳支持物，血浆脂蛋白在电场中可按其表面所带电荷不同，以不同的速度泳动即电泳结果分出4种脂蛋白，由乳糜微粒起，β、前β和α脂蛋白的泳动速度依次增加，乳糜微粒在电泳结束时基本仍在原点不动。 （2）由于各种脂蛋白所含脂质与蛋白质量的差异，利用密度梯度超速离心技术，也可以把血浆脂蛋白根据其密度由小至大分为乳糜微粒（CM）、极低密度脂蛋白（VLDL）、低密度脂蛋白（LDL）和高密度脂蛋白（HDL）4类。 6. 各种血浆脂蛋白的功能有什么特点? CM是运输外源甘油三酯和胆固醇酯的脂蛋白形式；VLDL的功能与CM相似，是把内源的，即肝内合成的甘油三酯、磷脂、胆固醇与apo B100、E等载脂蛋白结合形成脂蛋白，运到肝外组织去贮存或利用；LDL是由VLDL转变来的，LDL富含胆固醇酯，因此它是向组织转运肝合成的内源胆固醇的主要形式；HDL负责把胆固醇运回肝代谢转变。 第七章 含氮小分子的代谢 一、名词解释 1．氮平衡: 氮平衡是反映动物摄入氮和排出氮之间的关系以衡量机体蛋白质代谢概况的指标。 2．蛋白质的最低需要量: ：对于成年动物来说，在糖和脂肪充分供应的条件下，为了维持其氮的总平衡，至少必须摄入的蛋白质量，称为蛋白质的最低需要量。 24 3．蛋白质的生理价值: ：蛋白质的生理价值是指饲料蛋白质被动物机体合成组织蛋白质的利用率。 4．必需氨基酸: 在动物体内不能合成，或虽能合成但远不能满足动物需要，因而必需由饲料供给的氨基酸。 5．非必需氨基酸: 只要有氮的来源，在动物体内可利用其它原料（如糖）合成的氨基酸。 6．蛋白质的互补作用: 在畜禽饲养中，为了提高饲料蛋白的生理价值，常把原来生理价值较低的不同蛋白质饲料混合使用，使其必需氨基酸互相补充，称为蛋白质互补作用。 7．转氨基作用: 在转氨酶的催化下，将某一氨基酸的α–氨基转移到另一种α–酮酸的酮基上，生成相应的α–酮酸和另一种氨基酸（赖氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸除外）的作用。 8．联合脱氨作用: 转氨基作用与氧化脱氨基作用联合起来进行的脱氨方式。 9．内源性氨基酸: 在动物体内，由体蛋白被组织蛋白酶水解产生的和由其他物质合成的氨基酸，称内源性氨基酸。 10．外源性氨基酸: 饲料蛋白质在消化道中被蛋白酶水解后吸收的氨基酸，称外源氨基酸。 11．血氨: 机体代谢产生的氨和消化道中吸收来的氨进入血液后，即为血氨。 12．生糖氨基酸: 在动物体内经代谢可以转变成葡萄糖的氨基酸称为生糖氨基酸。 13．生糖兼生酮氨基酸: 即在动物体内既可转化成糖又可转化成酮体的氨基酸。 14．生酮氨基酸: 在动物体内只能转变成酮体的氨基酸称为生酮氨基酸，包括亮氨酸和赖氨酸。 15．一碳单位: 一碳单位又称一碳基团，即氨基酸在分解代谢过程中形成的具有一个碳原子的基团。 二、填空题 1．正常成年动物的蛋白质代谢情况是属于氮的（总、摄入的氮量、排出的氮量 ）平衡，即（ 必需氨基酸 ）= （ ）。 2．蛋白质的生理价值主要取决于（ 必需氨基酸 ）的数量、种类及比例。 3．营养充足的婴儿、孕妇、恢复期病人，常保持氮的（．正 ）平衡。 4．蛋白质的生理价值= （ 氮的保留量氮的吸收量×100 ）。 5．由糖代谢的中间产物合成的氨基酸属于（ ．非必需氨基酸 ）。 三、判断题 1. 必需氨基酸是指动物体需要的氨基酸。× 2. 生理价值较低的不同蛋白质饲料混合使用，其生理价值更低。× 3. 蛋白质在动物体内不能转化为激素和维生素。× 4. 对动物来说，饲喂的蛋白质愈多愈好。× 5. 动物体内的所有氨基酸都是NH3与相应的α-酮酸进行氨基化生成的。× 6. 非必需氨基酸即为动物体内不需要的氨基酸。× 7. 能生成糖的氨基酸也可生成酮体，而能生成酮体的氨基酸不一定能生成糖。√ 8. 酪氨酸在动物体内是由苯丙氨酸转化而来的，所以属于非必需氨基酸。× 9. 动物体内的所有氨基酸都可用于蛋白质的生成。× 10. Ile是生酮氨基酸，所以它不能进入三羧酸循环。× 11. 人体缺乏VB6、Vpp、VB12、VB9均可引起氨基酸代谢障碍。× 25 12. 同型半胱氨酸是动物体合成蛋白质的成分之一。× 13. 谷胱甘肽的合成不需要另外提供谷胱甘肽。× 14．S-腺苷蛋氨酸不仅参与儿茶酚胺的合成而且也为嘌呤、嘧啶的合成提供甲基。× 15. 通过代谢可转变为尼克酰胺的氨基酸是色氨酸。√ 16. FH4和SAM是氨基酸与核苷酸联系的枢纽。√ 17. 肌酸是由甘氨酸、精氨酸、和胱氨酸在畜禽体内合成的高能化合物。× 18. 先天性苯丙酮尿症患儿是因为体内缺乏苯丙氨酸羟化酶而导致酪氨酸在体内积累引起的。× 19. 凡属于含一个碳原子基团转移和代谢的过程统称为一碳单位代谢。× 四、选择题 1. 蛋白质的互补作用是指C A. 糖和蛋白质混合使用，以提高食物的生理价值 B. 脂肪和蛋白质混合使用，以提高食物的生理价值 C. 几种生理价值低的蛋白质混合使用，以提高食物的生理价值作用 D. 糖、脂肪、蛋白质及维生素混合使用，以提高食物的生理价值作用 2．属于非必需氨基酸的是D A. 色氨酸、苯丙氨酸 B. 赖氨酸、甲硫氨酸 C. 亮氨酸、异亮氨酸 D. 谷氨酸、天冬氨酸 3． 蛋白质在动物体内可以对组织细胞的生长、修补、更新和供能，但是不可以转化为：D A. 糖 B. 脂肪 C. 生理活性分子 D. 必须脂肪酸 4． 某人吃100克蛋白质（含N 15%），有2克N从粪便、6克N从尿排除。此蛋白质的生理价值为：.A A：47 B．54 C．80 D．92 5． 素食：.A A． 不能满足人体所有必需氨酸的需要 B． 比一般有肉食物蛋白生理价值高 C． 必须所用蛋白质的必需氨基酸能互补 D． 为满足各种必需氨基酸需要总蛋白量较少 6. GPT活性最强的器官是C A. 胰脏 B． 心脏 C． 肝脏 D． 肾脏 7. 联合脱氨基作用所需的酶有：B A． 转氨酶和D-氨基酸氧化酶 B． 转氨酶和L-谷氨酸脱氢酶 C． 转氨酶和腺苷酸脱氨酶 D． 腺苷酸脱氨酶和L-谷氨酸脱氢酶 8. 具有调节细胞生长作用的胺类是：C A. 组胺 B. 5-羟色胺 C. 精胺 D. 多巴胺 9. 氨的主要代谢去路是：.A A. 合成尿素 B. 合成谷氨酰胺 C. 合成丙氨酸 D. 合成核苷酸 26 10. 肾脏中产生的氨主要由下列反应产生：D A．氨的氧化 B． 氨基酸嘌呤核苷酸循环脱氨 C． 尿素分解 D．谷氨酰胺水解 11. 参与尿素循环的氨基酸是：D A． 蛋氨酸 B． 脯氨酸 C． 丝氨酸 D．鸟氨酸 12. 代谢库中游离氨基酸的主要去路为：B A． 参与许多含氮物的合成 B． 合成蛋白质 C． 脱氨生成相应酮酸 D． 转变成糖和脂肪 五、问答题 1．简述蛋白质在动物体中有何生物学功能。 （1）维持组织细胞的生长、修补和更新；（2）转变为生理活性分子； （3）氧化供能。 2．试说明氨基酸脱氨基后生成的α–酮酸的代谢去向。 1）氨基化；（2）转变成糖和脂类； （3）氧化供能。 3．举出3种氨基酸脱羧基作用的产物，说明其生理功能？ 谷氨酸组氨酸色氨酸精氨酸半胱氨酸 4．说明谷胱甘肽的分子组成及有何生理机能？ 谷胱甘肽是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸所组成的三肽，它的生物合成不需要由RNA编码。 还原型谷胱甘肽主要功能是保护含有功能巯基的酶和蛋白质不被氧化，保持红细胞膜的完整性，防止亚铁血红蛋白氧化成高铁血红蛋白，还可以结合药物、毒物，促进它们的生物转化，消除过氧化物和自由基对细胞的损害作用。 5. 氨基酸的代谢去向有哪些？ （1）变成蛋白质和多肽； （2）转变成多种含氮生理活性物质，如嘌呤、嘧啶、卟啉、儿茶酚胺类激素等； （3）进入代谢途径，大多数氨基酸脱去氨基生成氨和α–酮酸，氨可转变成尿素、尿酸排出体外，而生成的α–酮酸则可以再转变为氨基酸，或是彻底分解为二氧化碳和水并释放能量，或是转变为糖或脂肪作为能量的储备。 27 γ–氨基丁酸（GABA）组胺5–羟色胺精胺、腐胺等牛磺酸 抑制性神经递质； 血管舒张剂，促胃液分泌； 抑制性神经递质，缩血管； 促进细胞增殖等； 形成牛磺胆汁酸，脂类消化。 6. 动物体内可生成游离氨的氨基酸脱氨方式有哪些？各有何特点？ （1）氧化脱氨基作用：动物体只有L–谷氨酸脱氢酶有效催化，其它D–氨基酸氧化酶，L–氨基酸氧化酶的作用不大； （2）联合脱氨基作用：转氨基作用和L–谷氨酸氧化脱氨基同时作用，是肝等器官的主要作用方式； 第八章 核酸的化学结构 一、名词解释 1．自我复制: 指一个DNA分子复制成两个与原来完全相同的分子。通过DNA的复制，生物将全部遗传信息完整地传递给子代。 2．转录: 以DNA的某些片段为模板，合成与之相应的各种RNA的过程。通过转录把遗传信息转抄到某些RNA分子上。 3．翻译: 以RNA为模板，指导合成相应的各种蛋白质，这个过程称为翻译 4．磷酸二酯键: 核酸分子中，连接核苷酸残基之间的磷酸酯键称为磷酸二酯键。 5．核酸的一级结构: 核苷酸残基在核酸分子中的排列顺序就称为核酸的一级结构。 6．DNA二级结构: 两条DNA单链通过碱基互补配对的原则，所形成的双螺旋结构称为DNA二级结构。 7．碱基互补规律: 在形成双螺旋结构的过程中，由于各碱基大小与结构的不同，使得碱基之间的互补配对只能在G„C（或C„G）和A„T（或T„A）之间进行，这种碱基配对的规律就称为碱基互补规律（互补规律）。 8．增色效应: 当核酸分子加热变性时，其在260nm处的紫外吸收会急剧增加，这种现象称为增色效应。 9．Tm值: 当核酸分子加热变性时，半数DNA分子解链的温度称为熔解温度，用Tm值表示。 二、填空题 1．核苷酸除去磷酸基后称为（ 核苷 ）。 2．RNA常见的碱基是（ U ）、（ A ）、（ C ）和（ G ）。 3．体内的嘌呤碱主要有（ 腺嘌呤 ）和（ 鸟嘌呤 ）；嘧啶碱主要有（ 胞嘧啶 ）、和（ 尿嘧啶、胸腺嘧啶 ）。 4．DNA的双螺旋中，A、T之间有（ 二 ）个（ 氢 ）键，而G、C之间有（ 三 ）个（ 氢 ）键。 5．（ m（RNA） ）RNA分子指导蛋白质合成，（ t（RNA） ）RNA分子用作蛋白质合成中活化氨基酸的载体。 28 三、判断题 1．DNA中碱基摩尔比规律（A=T；G=C）仅适用于双链DNA，而不适用于单链DNA√。 2．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。× 3．双链DNA中一条链上某一片段核苷酸顺序为pCTGGAC，那么另一条链相应的片段核苷酸顺序为pGACCTG。× 4．Tm值高的DNA，（A+T）百分含量也高。× 5．双链DNA中，嘌呤碱基含量总是等于嘧啶碱基含量。√ 6．真核细胞DNA只存在于细胞核中。× 7．线粒体中也存在一定量的DNA。√ 8．DNA双螺旋中，每上升一圈，螺旋长度延伸3.4nm。√ 9．染色体的组蛋白八聚体是由每种核小体组蛋白各一分子构成的。× 10．RNA的局部螺旋区中，两条链之间的方向也是反平行的。√ 11．核酸变性时紫外吸收明显增加。√ 12．在生物体内蛋白质的合成是在RNA参与下进行的。√ 13．真核mRNA分子5′末端有一个PolyA结构。× 14．tRNA分子中含有较多的稀有碱基。√ 四、选择题 1. DNA碱基配对主要靠: B A.范德华力 B.氢键 C.疏水作用 D.盐键 2.稀有核苷酸主要存在于: C A.rRNA B.mRNA C. tRNA D. 核DNA 3. mRNA 中存在,而DNA中没有的是: D A. A B.C C.G D.U 4. 双链DNA之所以有较高的熔解温度是由于它含有较多的: D A. 嘌呤 B.嘧啶 C.A和T D.G和C 5.对Watson-CricDNA模型的叙述正确的是: B A.DNA为二股双螺旋结构 B. DNA两条链的走向相反 C.在A与G之间形成氢键 D. 碱基间形成共价键 6.与片断TAGAp互补的片断为: D A.TAGAp B.AGATp C.ATCTp D.TCTAp 7.热变性的DNA有哪一种特性: D A.磷酸二脂键发生断裂 B.形成三股螺旋 C.同源DNA有较宽的变性范围 D.溶解温度直接随A-T对的含量改变而变化 8 .DNA与RNA两类核酸分类的主要依据是: D A.空间结构不同 B.所含碱基不同 C.核苷酸之间连接方式不同 D.所含戊糖不同 9.在一个DNA分子中，若A所占摩尔比为32.8%,则G的摩尔比为: C A.67.2% B.32.8% C.17.2% D.65.6% 29 10.有关DNA的二级结构,下列那一种是错误的? C A.DNA二级结构是双螺旋结构 B. DNA双螺旋结构是空间结构 C.双螺旋结构中两条链方向相同 D.双螺旋结构中碱基之间相互配对 11. DNA变性后，下列那一项性质是正确的？D A．溶液粘度增大 B．是一个循序渐进的过程 C．形成三股链螺旋 D．260nm处的光吸收增加 12.真核生物mRNA的帽子结构中,m7G于多核苷酸通过三个磷酸基相连,连接方式是: D A.2∩— 5∩ B. 3∩— 5∩ C. 3∩— 3∩D.5∩— 5∩ 13. hnRNA是下列那种RNA的前体: C A.tRNA B. 真核rRNA C. 真核mRNA D. 原核rRNA 14.（G+C）含量愈高Tm值愈高的原因C A．G – C间形成了一个共价键 B．G – C间形成了两个氢键 C．G – C间形成了三个氢键 D．G – C间形成了离子键 15.下列对RNA一级结构的叙述,那一项是正确的? D A．几千至几万个核糖核苷酸组成的多核苷酸链 B．单核苷酸之间是通过磷酸一脂键相连 C．RNA分之中A一定不等于U,G一定不等于C D．RNA分子中通常有稀有碱基 16.下列关于DNA分子组成的描述,那一项是正确的? A A．A = T ， G = C B．A + T = G + C C．A = C ， G = T D．2A = C + T 17. 下列关于核酸结构的叙述,那一项是错误的? B A．在双螺旋中,碱基对形成一种近似平面的结构 B．G和C之间有2个氢键连接而成 C．双螺旋中每10对碱基对可使螺旋上升一周 D．双螺旋中大多数是右手螺旋,但也有左手螺旋 五、问答题 1．简述DNA碱基组成特点。 DNA碱基组成的特点：（1）具有种的特异性；（2）没有器官和组织的特异性；（3）DNA 的碱基组成符合碱基摩尔比例规律；（4）年龄、营养状况和环境的改变不影响DNA的碱基组成。 2．简述核酸的概念、分类、特点及功能。 核酸可分为DNA和RNA两大类。 DNA分子的特点为：DNA分子能够自我复制，将遗传信息传递给子代；通过转录、翻译，把DNA上的遗传信息经RNA传递到蛋白质结构上。它在生物的生长、发育、繁殖、遗传、变异等生命活动过程中都占有极其重要的地位，但最为重要的是在生物遗传中的作用。 RNA在各种生物细胞中，依不同功能和性质，都含有3类主要的RNA：信使RNA，核糖体RNA和转运RNA。他们都参与蛋白质的生物合成。近年来也有许多报道认为RNA具有催化活性。 3．DNA与RNA的一级结构有何异同？ DNA的一级结构中组成成分为脱氧核糖核苷酸，核苷酸残基的数目有几千至几万个；而RNA的组成成分是核糖核苷酸，核苷酸的数目仅有几十个到几千个。另外在DNA分子中A=T，G=C；而在RNA分子中A≠Ｕ，Ｇ≠Ｃ。 二者的共同点在于：它们都是以单核苷酸作为基本组成单位，核苷酸残基之间都是由3′→5′磷酸二酯键 30 相连而成 4．简述核酸的逐步水解过程。 若将核酸（DNA或RNA）逐步水解，则可生成多种中间产物。首先生成的是低聚（或称寡聚）核苷酸。低聚核苷酸为分子量较小的多核苷酸片段，一般由20个以下核苷酸组成，并可进一步水解生成核苷酸；核苷酸进一步水解生成核苷及磷酸；核苷水解后则生成戊糖和碱基。 5．说明DNA双螺旋的结构特点。 （1）DNA分子为两条多核苷酸链以相同的螺旋轴为中心，反向平行盘绕成右手双螺旋； （2）以磷酸和戊糖组成的骨架位于螺旋外侧，碱基位于螺旋内部，并且按照碱基互补规律的原则，碱基之间通过氢键形成碱基对，A–T之间形成两个氢键、G–C之间形成三个氢键； （3）双螺旋的直径是2.0nm，每10个碱基对旋转一周，螺距为3.4nm，所有的碱基与中心轴垂直； （4）维持双螺旋的力是碱基堆积力和氢键。 6．简述RNA的种类及作用。 RNA在各种生物细胞中，依不同的功能和性质，分为3类： mRNA﹑rRNA和tRNA，它们都参与蛋白质的生物合成。另外，RNA也具有催化活性。 （1）mRNA 是蛋白质生物合成的模板，在mRNA的指导下合成蛋白质。 （2）rRNA是细胞中含量最多的一类RNA，占细胞中RNA总量的80％左右，是构成核糖体的骨架。核糖体是蛋白质合成的主要场所。 （3）tRNA 约占 RNA 总量的15％，通常以游离的状态存在于细胞质中。tRNA的功能主要是携带活化的氨基酸，并将其转运到与核糖体结合的mRNA上用以合成蛋白质。细胞内 tRNA的种类很多，每一种氨基酸都有特异转运它的一种或几种tRNA。 7．DNA都有那些物理化学性质？ （1）DNA微溶于水，呈酸性，加碱促进溶解，但不溶于有机溶剂； （2）DNA和蛋白质一样具有变性现象； （3）由于DNA组成中的嘌呤、嘧啶碱都具有共轭双键，因此对紫外光有强烈的吸收，DNA溶液在260nm附近有一个最大吸收值； （4）变性的DNA，在适当条件下可复性； （5）DNA的变性和复性都是以碱基互补为基础的，因此可以进行分子杂交。 8. 什么是DNA热变性？DNA热变性后有何特点？ 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，此过程就是DNA的热变性。 DNA热变性后有很多特点，如： 260nm的紫外吸收增加、粘度下降、生物活性丧失、比旋度下降等。 31 第九章 核酸的生物学功能 一、名词解释 1．半保留半不连续复制: ：DNA复制时子链双链中有一条链来源于母链，故称半保留复制。以DNA母链双链为模板合成子链时，其中一条子链的合成是不连续的，而另一条链的合成是连续的，故称半不连续复制，合称半保留半不连续复制。 2．冈崎片段: 1968年冈崎发现DNA的5′→3′ 链合成是先合成一些约l 000个核苷酸的片段称为冈崎片段。随着复制的进行，这些片段再连成一条子代DNA链。 3．反转录: ：以RNA为模板合成DNA的过程，称为反转录 4．编码链: 在双链DNA中，把被转录的一股链称为模板链，另一股链称为编码链。 5．密码子: ：3个碱基编码1个氨基酸，此三联碱基组称为一个密码子。 6．同义密码子: 代表同一种氨基酸的不同密码子，称为同义密码子或“同义词”，均属简并密码。 7．基因表达: 基因表达是指在某一基因指导下蛋白质的合成过程。 8．引物酶: 所有的DNA聚合酶都要求一个有自由3′–OH的引物来起始DNA的合成。现已知复制合成先导链或随后链冈崎片段的引物是一段5～10个核苷酸的RNA。这段RNA由一种特异的RNA聚合酶催化合成，此酶称为引物酶。 二、填空题 1．将以冈崎片段合成的子链称为（ 随后链 ），连续合成的子链称为先导链。 2．DNA复制中出现的RNA片段由一种特异的RNA聚合酶催化合成，此酶称为（ 引物酶 ）。 3．基因中仅一股链被转录，把被转录的一股链称为（ 模板链 ），另一股链称为（ 编码链 ）。 4．大肠杆菌RNA聚合酶的亚基组成是（ α2ββ´σ ），没有σ亚基的RNA聚合酶称为（ 核心酶 ）。 5．蛋白质合成的肽链延长阶段包括：进位、肽键形成和（ 移位 ）3步。 6．在某一基因指导下蛋白质的合成过程称（ 基因表达 ）。 三、判断题 1．DNA复制是半不连续复制，因为在复制中一股链是不连续合成。√ 2．原核生物和真核生物DNA复制都只有一个特定的复制起点。× 3．大肠杆菌DNA聚合酶I具有5`→3`聚合、3`→5`外切、5`→3`外切核酸酶活性。√ 4．Taq聚合酶在DNA变性温度（95℃）时不变性。√ 5．有些DNA片段，不编码基因而是一些不被转录的调控区，它们具有主宰基因转录和表达的功能，是基因不可缺少的一部分。√ 6. 杆菌RNA聚合酶中δ亚基的作用是延长及辨认转录终止。× 7. 转录合成的RNA第一个核苷酸常常是pppA或pppC。× 8. 由于DNA分子中转录终止顺序中富含GC，转录产物mRNA极易形成二重对称性结构，mRNA分子可 32 √ 9. 成熟的真核生物mRNA分子都是多顺反子。× 10. 原核生物的mRNA通常不用修饰，因生成的mRNA高度不稳定，当它们的3’—末端合成尚未完成时，mRNA的5’—末端已经开始降解√。 11. RNA聚合酶有核酸外切酶活性，所以转录的准确性很高。× 12. 在RNA聚合酶沿着DNA模板移动的整个过程中形成的RNA的长度及DNA未解开的区域长度均保持不变。× 13. 原核生物天然的mRNA在转录后已具有充分的功能不用加工修饰。√ 14. 大肠杆菌的rRNA是由三种核蛋白体RNA丛集在一起形成一个转录单位，彼此由间隙区(内含子)分隔开来，在间隙区中还存在着tRNA。√ 15．每一种密码只代表一种氨基酸。√ 16．从病毒.细菌到高等动植物一般都共同使用一套密码子。√ 17．同一DNA碱基顺序不可能编码出两或三条不同的多肽链，因为密码子是不重叠使用的。 18．密码子和反密码子的碱基配对可不符合碱基互补配对原则。√ 19．多个核糖体同时翻译一个mRNA分子，可显著提高的mRNA利用率。√ 20．AUG是蛋白质合成的起始密码子，但又可作为蛋白质肽链中甲硫氨酸的密码子。√ 21．成熟的蛋白质分子中N-末端都带有一个甲硫氨酸残基。× 22．蛋白质的成熟过程包括N-端修饰、多肽链的水解切除、肽键的形成和糖基化修饰等。× 23．一种生物含有大量的基因，这些基因在生命活动过程中都是一齐开放表达。× 24．真核生物和原核生物的转录和翻译在时间和空间上是分隔的。√ 25．不同来源的、无关的基因在实验室中可以按人的愿望进行重组构建。√ 26．从技术上讲，虽然可以克隆羊，但不一定能克隆人。× 四、选择题 1．DNA以半保留方式进行复制，若一完全被标记的DNA分子，置于无放射标记的溶液中复制两代，所产生的4个DNA分子的放射性状如何？A A．两个分子有放射性，两个分子无放射性 B．均有放射性 C．两条链中的半条具有放射性 D．两条链中的一条具有放射性 2．下列关于DNA的复制的叙述哪一项是错误的？ A．有DNA指导的RNA聚合酶参加 B．有RNA指导的DNA聚合酶参加 C．为半保留复制 D．以4种dNTP为原料 3．原核生物的双向复制是指： A．在解开的DNA双链上进行复制，一链从5`→3`，另一链从3`至5`方向不同的复制 B．在一定的起始点向两个方向复制 C．质粒的滚环复制 D．只有两个引物同时在复制 4．DNA复制时，序列5`-TpApGpAp-3`将合成下列哪种互补结构？A A．5`-TpCpTpAp-3` B．5`-ApTpCpTp-3` C．5`-UpCpUpAp-3` D．5`-GpCpGpAp-3` 33 5．下列关于哺乳动物DNA复制特点的描述哪一项是错误的？ A．RNA引物较小 B．冈崎片段较小 C．DNA聚合酶α.β.γ参与 D．仅有一个复制起点 6．着色性干皮病是人类的一种遗传性皮肤病，该病的分子基础是 A．细胞膜通透性缺陷引起迅速失水 B．在阳光下使温度敏感性转移酶类失活 C．受紫外线照射诱导了有毒力的前病毒 D．患者缺乏内切核酸酶，DNA损伤修复功能差 7．光修复包括： A． 切除修复 B． 重组修复 C． .SOS修复 D． 都不是 8．下列哪项不是反转录酶催化的特点 Ａ．以病毒RNA为模板 B．在引物参与下 C．以四种NTP为底物 D．按5’→3’方向催化合成一条与模板RNA互补的RNA—DNA杂交链 9．PCR的特点不含有：A Ａ．对DNA模板要求高 B．引物设计十分重要 C．需要一个耐热的DNA聚合酶 D．四种脱氧单核苷酸(dNTP)为底物 10．下列哪种密码子不是终止密码子？ A．UAA B．UAG C．UGG D．UGA 11．下列哪种不属遗传密码的主要特征？ A．.密码子高度简并 B．种属之间密码子不通用 C．密码子存在重叠使用的情况 D．原核生物中习惯使用的密码更容易表达 12．下列哪个tRNA三叶草型结构的部分是氨基酸的结合部位？ A．DHU环 B．反密码子 C．TψC环 D．3`-CCA-OH 13．一种氨基酰tRNA合成酶可结合A A．一种氨基酸，多种tRNA B．一种氨基酸，一种tRNA C．多种氨基酸，一种tRNA D．多种氨基酸，多种tRNA 五、问答题 1．说明DNA复制时，随后链复制的基本过程。 随后链是指以冈崎片段合成的子链。随后链的模板是通过聚合酶Ⅲ全酶二聚体的一亚基，形成一个环，使随后链的方向与另一个亚基中的先导链模板的方向相同。DNA聚合酶Ⅲ全酶合成先导链的同时也合成随后链。当大约1 000个核苷酸加在随后链上之后，随后链的模板就离开，然后再形成一个新的环，引物酶再合成一段RNA引物，另一冈崎片段再开始合成，这样使两条链同时同方向合成。已合成的冈崎片段由DNA聚合酶I发挥5′ →3′ 核酸外切活性从5′ 端除去RNA引物，并用脱氧核苷酸填满形成的缺口，最后由DNA连接酶将各片段连接起来，形成完整的随后链。 2．写出中心法则路线图。 DNA RNA 蛋白质 34 3．简述遗传密码的特点。 （1）高度简并性； （2）通用性； （3）变异性； （4）具有重叠基因和重叠密码 4．简要说明摆动学说的主要内容。 密码子–反密码子相互作用，首先要求前两个碱基对是标准型的碱基互补，以保证结合有最大限度的稳定性，第三个碱基则要求不那么严格，可以允许结构上有小小的波动（即摆动），并允许有某些特异碱基的参与。 5. 说明DNA聚合酶I的功能。 （1）DNA聚合酶I是一个模板指导酶，具有5′→3′聚合的功能。 （2）3′ →5′ 外切活性：DNA复制过程中如果掺入的是一个错误的核苷酸时，将抑制DNA聚合酶I的聚合作用而引发3′ →5′ 的外切活性，于是就从3′ 端切除最后面错配的核苷酸，聚合酶再发挥聚合作用，用正确的互补核苷酸取代已被清除的核苷酸，这种修复称为“校对”。 （3）5′ →3′ 外切活性：在随后链复制中，由于每一段冈崎片段都含有一段RNA引物，只有将它除去，并代之以脱氧核苷酸才能将冈崎片段连接成为连续的 DNA分子。聚合酶的5′ →3′ 核酸外切酶活性就担负着从5′ 端切去引物RNA的功能。 6. 说明DNA的复制过程。 （1）复制起始：原点Oric上有4个dnaA蛋白结合的部位。当大肠杆菌dna基因表达的dnaA蛋白结合于Oric的4个部位上后，dnaB和dnaC也结合上来，DNA部分解链，复制开始，引物酶加入，合成一段RNA引物。 （2）复制的延伸：复制从原点起始，DNA聚合Ⅲ全酶进入已形成的复制叉上，在此它利用已合成的引物RNA开始复制，延伸子链。在聚合酶Ⅲ全酶的前头，还有一个rep蛋白，它像起始部位的dnaB蛋白一样是一个解螺旋酶使复制叉得以推进，SSB再次保持解链的DNA单链处于伸展状态而使之起模板作用，DNA促旋酶则同时引入负超螺旋，以避开拓扑学上的危机，利于聚合酶Ⅲ全酶在两条模板不断延伸，两条链同时同方向合成。 （3）复制的终止：复制具有终止位置。在大肠杆菌，由于基因组是一环型DNA，其复制终止位点大约在起始原点，但详细机理尚不清楚。 7. 说明RNA延长的转录鼓泡模型。 当转录起始步骤完成后，σ亚基离开聚合酶，形成的核心酶更牢固地结合于模板上，开始转录的延长。转录泡是一个含有核心酶、DNA和新生RNA的区域，在这个区域里含有一段解链的DNA“泡”，所以称为转录泡（transcription bubble）。在“泡”里新合成的RNA与模板DNA链形成一杂交的双螺旋。此段双螺旋长约12bp，相当于A型DNA螺旋的一转。杂交链中的RNA3′–羟基对进来的核糖核苷三磷酸能进 35 行结合合成反应，使链不断延长。在“泡”里核心酶始终与DNA的另一链（编码链）结合，使DNA中约有17个bp被解开。延长速率大约是每秒钟50个核苷酸，转录鼓泡移动170nm的距离。在RNA聚合酶沿着DNA模板移动的整个过程中，形成的RNA–DNA杂交链的长度及DNA未解开的区域长度均保持不变。这表明：在RNA聚合酶后面的DNA重新形成螺旋的速率和前面被酶解开的速率是一样的。同时每加入一个核苷酸时，RNA–DNA杂交双链就旋转一个角度，以便RNA的3′–OH始终停留在催化部位。而且杂交双链12bp的长度恰好短于双螺旋完整的一转，当形成完整的一转前，RNA因弯曲很厉害即离开了DNA模板，防止了RNA5′–末端与DNA相互缠绕打结。 36 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容