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第一章 绪 论一、名词解释1、生物化学:(biochemistry)是生命的化学,是研究生物机体(微生物、植物、动物)的化学组成和生命现象中化学变化规律的一门科学。 2、生物大分子: 分子量比较大的有机物,主要包括蛋白质、核酸、多糖和脂肪.二、填空题1、生物化学的研究内容主要包括 生物体的物质组成、新陈代谢 和生物分子的结构与功能。2、生物化学发展的三个阶段是 静态生物化学阶段、动态生物化学阶段、现代生物化学阶段。3、新陈代谢包括 消化吸收、中间代谢、排泄 三个阶段。4、“Biochemistry”一词首先由德国的 霍佩赛勒 于1877年提出。5、在前人工作的基础上,英国科学家Krebs曾提出两大著名学说 鸟氨酸循环、三羧酸循环。6、水的主要作用有以下四个方面参与物质代谢反应、是体内诸多物质的良好溶剂、维持体温相对恒定、物质分解产生的水是体内水的一个来源。三、单项选择题1、生物化学定义的正确叙述是A A研究生物体的化学组成、分子结构、代谢变化及其与功能关系的科学 B. 中讨论的化学变化的部分 C.研究生物体的化学组成和结构的科学D.研究与生命现象有关的有机化合物2、我国生物化学的奠基人是B A.李比希 B. 吴宪 C.谢利 D. 拉瓦锡3、1965年我国首先合成的具有生物活性的蛋白质是AA.牛胰岛素 B.RNA聚合酶 C. DNA聚合酶 D.DNA连接酶4、生物化学的一项重要任务是D A.研究生物进化 B.研究激素生成 C. 研究小分子化合物 D.研究新陈代谢规律及其与生命活动的关系5、1981年我国完成了哪种核酸的人工合成D A.清蛋白mRNA B.珠蛋白RNA C. 血红蛋白DNA D.酵母丙氨酸tRNA第二章 核酸的化学一、名词解释1、核苷: 是由一个碱基和一个戊糖通过糖苷键连接而成的化合物。2、核苷酸:是核苷与磷酸通过磷酸酯键结合形成的化合物,是核酸的基本结构单位。3、核苷多磷酸(或多磷酸核苷酸):是核苷与多个磷酸通过磷酸酯键结合形成的化合物4、DNA的一级结构:是指DNA分子中各脱氧核苷酸之间的连接方式和排列顺序5、DNA的二级结构:是指构成DNA的多聚脱氧核苷酸链之间通过链间氢键卷曲而成的构象。6、DNA的三级结构:是指DNA双螺旋进一步折叠卷曲而成的构象。在细胞内,由于DNA分子与其他分子(特别是蛋白质)的相互作用,使DNA双螺旋进一步扭曲成三级结构,超螺旋是DNA三级结构中最常见的形式。7、核酸的变性:是指核酸在高温、酸、碱或一些变性剂(如尿素等)的作用下,其氢键被破坏,导致有规律的双螺旋结构变成单链的、无规律“线团”的过程。变性时,碱基间的氢键和碱基堆积的疏水力受到破坏,但没有共价键的断裂。8、增色效应:核酸变性时在260nm处对紫外光的吸收增加,这种效应称增色效应9、Tm:般将引起DNA变性的温度叫做熔点、融点或熔解温度、熔融温度,简称Tm。具体来说Tm是指DNA热变性时,增色效应达到50%时的温度。10、核酸的复性:变性DNA在适当的条件下,其两条分开的单链重新配对缔合形成双螺旋结构,这个过程称为复性。11、减色效应:变性的核酸在复性时,其在260 nm处的紫外光吸收值降低甚至恢复到未变性时的水平,这种现象即减色效应。12、退火:DNA水溶液加热变性后,双螺旋的两条链分开。如果将此溶液缓慢冷却至适当的温度,则两条链可能发生特异性的重组合而恢复双螺旋,这个降温过程叫退火。13、淬火: DNA水溶液加热变性后,双螺旋的两条链分开。如果将此溶液迅速冷却,则两条链继续保持分开状态,难以完全复性,这个降温过程叫淬火。14、核酸探针:核酸探针是在核酸杂交的基础上发展起来的一种用于研究和诊断的新技术。将一小段核苷酸聚合体的单链,用放射性同位素或其他方法标记末端或全链,就可作为探针。使待测DNA变性并吸附于一种特殊的滤膜(如硝酸纤维素膜)上,然后将滤膜与含探针的溶液共同保温一段时间,使之发生杂交。带有放射性的探针若能与待测DNA结合成杂合双链,表明被测DNA与探针有同源性(homogeneity),即二者碱基序列互补。二、填空题1研究核酸的鼻祖是_ F.Miescher,但严格地说,他分离得到的只是 核蛋白。2O.T.Avery 等人通过著名的肺炎双球菌转化试验,证明了导致肺炎球菌遗传性状改变的转化因子是DNA,表明蛋白质不是 遗传物质 ,而 DNA 才是。3真核细胞的DNA主要存在于 细胞核 中,并与 细胞核 结合形成染色体。原核生物DNA主要存在于 类核区 。4每个原核细胞有 一 个染色体,而每个真核细胞有 多 个染色体。5每个原核细胞的染色体含有一个形状为 双环链形 的DNA;在染色体外,原核生物还存在能够自主复制的遗传单位 质粒 。6DNA的中文全称是 脱氧核糖核酸,RNA的中文全称是核糖核酸。DNA的戊糖为-D-核糖 ,而RNA的戊糖为 。7RNA主要分布在 中,按其在蛋白质合成中所起的作用主要可分为三种类型,即 (其中文全称是 )、 (其中文全称是 )及 (其中文全称是 )。8组成核酸的基本结构单位是 。核酸在酸性条件下的完全水解产物就是 、 和 。9总体而言,DNA和RNA中共有的碱基为 、 和 。DNA中特有的碱基是 ,而RNA中特有的碱基是 。此外,DNA和RNA中还存在少量的碱基,分别是这五种主要碱基的 ,称为 ,又称 。10在核苷分子中,嘧啶碱基的 原子与戊糖的 原子形成 键;而嘌呤碱基的 原子与戊糖的 原子形成 键。11构成RNA的四种核苷酸分别为 、 、 和 。构成DNA中的核苷酸分别为 、 、 及 。12DNA分子相邻的两个核苷酸分子通过 键相连。此键是由一个核苷酸分子的 基团与相邻的核苷酸分子的 基团相连形成。13GATCAA这段序列的写法属于 缩写,其互补序列为 。141953年, 和 依据前人的研究数据,确定了DNA的结构,推导出了著名的Watson-Crick双螺旋模型。15稳定DNA结构的因素主要有 、 和 。16放松DNA双螺旋形成的超螺旋是 ,悬紧DNA双螺旋形成的超螺旋是 ,这两种形式是 异构体。细胞内DNA转曲是在 帮助下完成的。18rRNA的主要功能是 ,成为特异性蛋白质合成的场所。19根据LysArg比值的不同,可将真核细胞中的组蛋白分为五种。每种组蛋白都是 链蛋白质,H2A、H2B、H3和H4各 分子聚合形成组蛋白 聚体,其外形为 。20 DNA分子变性时结构会发生 由 向的转变。21一般说,核酸及其降解物核苷酸对紫外光产生光吸收的最大吸光波长为 。6脱氧核糖核酸,核糖核酸,-D-脱氧核糖,-D-核糖;7细胞质,rRNA,核糖体RNA,tRNA,转运RNA,mRNA,信使RNA;8核苷酸;碱基,戊糖,磷酸;9腺嘌呤,鸟嘌呤,胞嘧啶,胸腺嘧啶,尿嘧啶,衍生物,稀有碱基,修饰碱基;10N1 ,C1 ,糖苷,N9 ,C1,糖苷;11腺苷酸(AMP),鸟苷酸(GMP),尿苷酸(UMP),胞苷酸(CMP),脱氧腺苷酸(dAMP),脱氧鸟苷酸(dGMP),脱氧胸苷酸(dTMP),脱氧胞苷酸(dCMP);123,5-磷酸二酯,3-羟基,5-磷酸;13文字式,TTGATC;14James Watson,Francis Crick;15碱基堆积力,氢键,离子键;16负超螺旋,正超螺旋,拓扑,酶;17tRNA;18酵母丙氨酸tRNA;19与蛋白质组成核糖体;20H1,H2A,H2B,H3,H4,单,两,对称,八,椭园形;21双螺旋,无规线团;22260nm;三、单项选择1 在天然存在的核苷中,糖苷键都呈 B 构型。(1)-; (2)-; (3)-; (4)- ;2Watson-Crick式的DNA双螺旋结构属于一型。B(1)A; (2)B; (3)C; (4)Z;3 tRNA3端的序列为 D 。(1)ACC;(2)CAC;(3)ACA;(4)CCA;4下列叙述中 A 是对的。(1)RNA的浮力密度大于DNA的;(2)蛋白质的浮力密度大于DNA的;(3)蛋白质的浮力密度大于RNA的;(4)DNA的浮力密度大于RNA的。5决定tRNA携带氨基酸特异性的关键部位是AAXCCA3末端 BTC环; CDHU环 D额外环 E反密码子环6含有稀有碱基比例较多的核酸是:C A胞核DNA B线粒体DNA CtRNA D Mrna7真核细胞mRNA帽子结构最多见的是:B Am7APPPNmPNmP B m7GPPPNmPNmP Cm7UPPPNmPNmP Dm7CPPPNmPNmP E m7TPPPNmPNmP8 DNA变性后理化性质有下述改变:B A对260nm紫外吸收减少 B溶液粘度下降 C磷酸二酯键断裂 D核苷酸断裂9双链DNA的Tm较高是由于下列哪组核苷酸含量较高所致:DAA+G BC+T CA+T DG+C EA+C10真核生物mRNA的帽子结构中,m7G与多核苷酸链通过三个磷酸基连接,连接方式是:DA2-5 B3-5 C3-3 D5-5 E3-311下列对于环核苷酸的叙述,哪一项是错误的?A AcAMP与cGMP的生物学作用相反 B 重要的环核苷酸有cAMP与cGMP CcAMP是一种第二信使 DcAMP分子内有环化的磷酸二酯键12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DAH1、H2、 H3、H4各两分子 BH1A、H1B、H2B、H2A各两分子CH2A、H2B、H3A、H3B各两分子 DH2A、H2B、H3、H4各两分子EH2A、H2B、H4A、H4B各两分子四、判断对错1(对)病毒分子中,只含有一种核酸,或含有DNA含有RNA;2(对)真核细胞的线粒体和叶绿体中也DNA;3()snRNA为迁移性RNA;4(对)核苷是由一个碱基和一个戊糖通过糖苷键连接而成的化合物;5( )氢键是稳定DNA结构最主要的因素;6(对)Z-DNA呈左手双螺旋结构;7( )不同来源的同一类RNA其碱基组成相同。8(对)5.8S rRNA是真核生物核糖体所特有的。9(对)原核细胞(如大肠杆菌)的mRNA半寿期较短(几秒或几分钟),而真核细胞的则较长。10(对)组蛋白是富含碱性氨基酸赖氨酸和精氨酸的碱性蛋白质。11( )生物体内,天然存在的DNA分子多为负超螺旋。12(对)核酸不溶于一般有机溶剂,因此常常用乙醇沉淀的方法来获取核酸。13( )DNA在水溶液中不可保持双螺旋结构。14(对)DNA分子具有一定的粘性。15(对)DNA热变性后浮力密度增加。16( )当pH高于4时,DNA分子带正电。17(对 )核酸分子的紫外吸收值比其所含核苷酸单体的紫外吸收值的总和要低。18(对)DNA中GC含量越高,其Tm越大。19( )DNA也适宜于保存在极稀的电解质溶液中。对于提纯的DNA样品,测得OD260/OD280 pI时,使氨基酸(蛋白质)变成带 电荷的 离子,在直流电场中,移向 极。11.当氨基酸处于等电点状态时,其溶解度 ,利用这一特性可以从各种氨基酸的混合物溶液中分离制备某种氨基酸。12.在弱酸性条件下,氨基酸与茚三酮反应生成 物质,该反应可用于氨基酸的定性和定量分析。13.Sanger 试剂是指 。14.肽链中的氨基酸由于参加肽键的形成已经不是原来完整的分子,因此称为 。15.除了末端修饰和环状多肽链外,一条多肽链的主链通常在一端含有一个游离的末端氨基,称为 ,在另一端含有一个游离的末端羧基,称为 。16.蛋白质分子具有复杂的、特定的结构,大体上分为 和 ,后者又分为 、 、 、 与 。17.蛋白质分子构象主要靠 、 、 与 等非共价键维持,在某些蛋白质中 、 也参与维持构象。18.蛋白质的3.613螺旋结构中,3.6的含义是 ,13的含义是 。19.血红蛋白是含有 辅基的蛋白质,其中的 离子可以结合1分氧。20.关于蛋白质变性的概念与学说是我国生物化学家 于 世纪 年代首先提出的,至今仍为人们所承认。21.1965年我国科学家在世界上首次人工合成出具有生物活性的蛋白质 。 22.血红蛋白的氧饱和曲线是 型,肌红蛋白的氧饱和曲线为 型。23.蛋白质电泳速度一般用 来表示,其大小与蛋白质分子的 、形状和所带 有关,即所带 愈大,则 愈大; 愈大,则 愈小;另外, 状分子的 大于 状分子的 。24.蛋白质是生物大分子,分散于水中的颗粒直径为 nm,恰在胶体颗粒的直径范围之内,因此,蛋白质溶液具有胶体的性质。使蛋白质溶液稳定的两因素是蛋白质分子表面的 和 。25.常用的测定蛋白质含量的方法有 、 、 、 与 。1.16%;氮;凯氏定氮法。2.氨基酸;脯氨酸;甘氨酸;氨基酸;L-氨基酸。H2NCCOOHHR3. 简单蛋白质;结合蛋白质;球状蛋白;纤维状蛋白。4. 组成蛋白质的氨基酸的结构通式(L-氨基酸)为: 5. 苯丙氨酸;酪氨酸;色氨酸;紫外光吸收法。6. 非极性氨基酸;不带电荷极性氨基酸;带正电荷极性氨基酸;带负电荷极性氨基酸。7. 有机溶剂;乙醇。8. D-;D-色氨酸;L-;L-谷氨酸的单钠盐。9. 两性离子。10. 负;阴;正。11. 最小。12. 蓝紫色。13. 2,4-二硝基氟苯。14. 氨基酸残基。15. 氨基端或N-端;羧基端或C-端。16. 一级结构;空间结构;二级结构;超二级结构;结构域;三级结构;四级结构17. 氢键;疏水作用力;范德华力;离子键;二硫键;配位键。18. -螺旋的一周含3.6个氨基酸残基;-螺旋的一周含13个原子。19.血红素;亚铁。20. 吴宪;20;30。21. 牛胰岛素。22. S;双曲线。23. 迁移率;相对分子质量;净电荷量;净电荷数量;迁移率;相对分子质量;迁移率;球;迁移率;纤维;迁移率。24. 1100;水化膜;双电荷层。25. 福林-酚法或Lowry法;染料结合分析法或Bradford法;双缩脲法;紫外分光光度法;凯氏定氮法。五、判断并改错1.非必需氨基酸是指对动物来说基本不需要的氨基酸。2.谷胱甘肽是由谷氨酸、胱氨酸和甘氨酸组成的三肽。3.多肽链主链骨架是由许许多多肽单位(肽平面)通过-碳原子连接而成的。4.蛋白质前体激活的本质就是有活性的蛋白质构象的形成过程。5.蛋白质变性时,天然蛋白质分子的空间结构与一级结构均被破坏。6.在分子筛层析时,分子量较小的蛋白质首先被洗脱出来。1. ;非必需氨基酸是指可由动物体自行合成的氨基酸。这里所说的“必需”还是“非必需”是指其是否必需由饲料供给,并非指其对动物来说需要与否。2. ;谷胱甘肽是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸组成的三肽。5. ;蛋白质变性时,天然蛋白质分子的空间结构被破坏,而蛋白质的一级结构仍保持不变。6. ;在分子筛层析时,分子量较大的蛋白质首先被洗脱出来。六、问答题 1.谷胱甘肽分子在结构上有何特点?有何生理功能?1. 谷胱甘肽(GSH)是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸组成的三肽。GSH的第一个肽键与一般肽键不同,是由谷氨酸以-羧基而不是-羧基与半胱氨酸的-氨基形成肽键。GSH分子中半胱氨酸的巯基是该化合物的主要功能基团。 GSH的巯基具有还原性,可作为体内重要的还原剂保护体内蛋白质或酶分子中巯基免遭氧化,使蛋白质或酶处在活性状态。此外,GSH的巯基还有嗜核特性,能与外源的嗜电子毒物如致癌剂或药物等结合,从而阻断这些化合物与机体DNA、RNA或蛋白质结合,以保护机体免遭毒物损害。2.许多具有一定功能的蛋白质,如参与蛋白质消化的各种蛋白酶、参与血液凝固的凝血酶、参与代谢调节的胰岛素等,它们在动物体内通常以无活性的前体形式产生和储存。这些无活性的蛋白质前体在机体需要时,经过某种蛋白酶的限制性水解,切去部分肽段(一级结构的局部断裂)后,才变成具有生物活性的蛋白质,这一过程被称为蛋白质前体的激活。3.简述蛋白质变性与沉淀的关系3.蛋白质沉淀和变性的概念是不同的。沉淀是指在某些因素的影响下,蛋白质从溶液中析出的现象;而变性是指在变性因素的作用下蛋白质的空间结构被破坏,生物活性丧失,理化性质发生改变。变性的蛋白质溶解度明显降低,易结絮、凝固而沉淀;但是沉淀的蛋白质却不一定变性,如加热引起的蛋白质沉淀是由于蛋白质热变性所致,而硫酸铵盐析所得蛋白质沉淀一般不会变性。4.蛋白质的变性作用有哪些实际应用? 蛋白质变性有许多实际应用。如在医疗上,利用高温高压消毒手术器械,用紫外线照射手术室,用70%75%酒精消毒手术部位的皮肤;这些变性因素都可使细菌、病毒的蛋白质发生变性,从而使其失去致病作用,防止病人伤口感染。另外,在蛋白质、酶的分离纯化过程中,为了防止蛋白质变性,必须保持低温,防止强酸、强碱、重金属盐、剧烈震荡等变性因素的影响。5.为什么说蛋白质是生命活动所依赖的重要物质基础?5.论述蛋白质的催化、代谢调节、物质运输、信息传递、运动、防御与进攻、营养与贮存、保护与支持等生物学功能。综上所述,蛋白质几乎参与生命活动的每一个过程,在错综复杂的生命活动过程中发挥着极其重要的作用,是生命活动所依赖的重要物质基础。没有蛋白质,就没有生命。6.概述蛋白质一级结构测定的一般程序6. 蛋白质一级结构测定的一般程序为:测定蛋白质(要求纯度必须达到97%以上)的相对分子质量和它的氨基酸组成,推测所含氨基酸的大致数目。测定多肽链N-末端和C-末端的氨基酸,从而确定蛋白质分子中多肽链的数目。然后通过对二硫键的测定,查明蛋白质分子中二硫键的有无及数目。如果蛋白质分子中多肽链之间含有二硫键,则必须拆开二硫键,并对不同的多肽链进行分离提纯。用裂解点不同的两种裂解方法(如胰蛋白酶裂解法和溴化氰裂解法)分别将很长的多肽链裂解成两套较短的肽段。分离提纯所产生的肽段,用蛋白质序列仪分别测定它们的氨基酸序列。应用肽段序列重叠法确定各种肽段在多肽链中的排列次序,即确定多肽链中氨基酸排列顺序。如果有二硫键,需要确定其在多肽链中的位置。7.从结构和功能两方面比较血红蛋白和肌红蛋白的异同。7. 肌红蛋白分子是由一条含153个氨基酸残基的多肽链和一个血红素辅基构成,是具有典型三级结构的蛋白质分子。其多肽链骨架由长短不等的8个右手-螺旋不对称地盘曲而成。肌红蛋白分子表面有一个深陷的疏水的凹穴,含Fe2+的血红素分子位于此凹穴内, Fe2+可与1个氧分子结合。血红蛋白是血红细胞的主要成分,由两条相同的链和两条相同的链组成,是具有典型四级结构的蛋白质分子。它的链(含141个氨基酸残基)和链(含l46个氨基酸残基)的一级结构差异虽大,但它们三级结构的卷曲折叠却大致相同,并和肌红蛋白极其相似。每个亚基均含相似的螺旋区,在每个亚基的疏水凹穴中各含1个与组氨酸配位结合的血红素,4个亚基以非共价键相互精确嵌合,组装成近似四面体的功能结构,而且4个亚基的接触面又形成一个具有极性基团为界沿的中央腔。血红蛋白和肌红蛋白一样具有结合氧的能力,但结合特性有很大差异。在去氧血红蛋白分子构象中,四个亚基之间是通过8个盐键相连接,使去氧血红蛋白分子的三、四级结构受到了较大的约束,成为紧密型构象,从而使其氧亲和力小于单独的-亚基或-亚基的氧亲和力。一旦其中一个亚基与氧结合,即血红蛋白中第一个亚基与02结合以后,就会促进第二及第三个亚基与02的结合,当前3个亚基与02结合后,又大大促进第四个亚基与02结合。当去氧血红蛋白与氧结合后,变成氧合血红蛋白,维持和约束四级结构的盐键全部断裂,血红蛋白分子的四级结构以及每个亚基的三级结构都发生了较大的变化,整个分子的构象由紧密型变成了松弛型,并提高了氧亲和力,这是一种正的协同作用。肌红蛋白没有四级结构,不存在亚基之间的相互作用,与氧结合表现为单一的平衡常数;因此,它与氧的亲和力大,能在氧分压低的情况下迅速与氧结合成接近饱和的状态,其氧结合曲线必然呈双曲线。血红蛋白的S型氧结合曲线具有重要的生理意义。在肺部因氧分压高,去氧血红蛋白与氧的结合接近饱和;在肌肉中氧分压低,氧合血红蛋白与肌红蛋白相比能释放更多的氧,以满足肌肉运动和代谢对氧的需求。可见,血红蛋白比肌红蛋白更适合运输氧。由于肌红蛋白与氧的亲和力总是高于血红蛋白,它可接受氧合血红蛋白中的氧,贮存在肌肉中供利用。血红蛋白还可结合组织产生的二氧化碳,并在肺部通过气体交换将其排出体外。另外,血红蛋白与CO(煤气的主要成分)有很高的亲和力,结合后无法再运输氧,因而导致人和动物中毒。8.试论蛋白质结构与其功能的关系。8. 在生命活动过程中,具有不同结构的蛋白质执行不同的生物学功能。蛋白质的生物学功能不仅决定于其一级结构,同时还决定于其空间结构。蛋白质的结构与功能有着紧密的关系。(1)蛋白质一级结构与其功能的关系 以细胞色素c与胰岛素为例,比较分析同功能蛋白质的一级结构,发现它们有许多位置的氨基酸残基都是相同的,这些同功能蛋白质共有的、不变的氨基酸残基称作守恒残基,守恒残基序列正是同源蛋白质具有相同生物学功能的基础。而那些对同源蛋白质生物学功能不起决定作用的氨基酸残基,在不同种属间差异十分明显,且亲缘关系愈远,差异愈大。 同种蛋白质的一级结构差异往往很细微,通常只有极个别氨基酸残基的差别,所以称个体差异,也称微观差异。但微观差异在某些情况下可引起蛋白质功能的明显改变,有时甚至可能引起疾病的发生,如镰刀形红细胞贫血病就是由于血红蛋白一级结构的微观差异而导致的一种分子病。 以胰岛素原激活成胰岛素为例。在胰岛细胞中合成的没有生理活性的胰岛素原是包含84个左右氨基酸残基(因种属而异)的一条多肽链,它比胰岛素多一个C肽链,C肽链将A、B 两条肽链首尾相连。当胰岛素原在专一性水解酶的作用下切除C肽链后,就变成了具有生理活性的含51个氨基酸残基的胰岛素了。由此可见,某些蛋白质一级结构的局部断裂会引起这些蛋白质功能的改变。(2)蛋白质空间结构与功能的关系 以牛胰核糖核酸酶的变性与复性实验为例,阐明蛋白质空间结构与功能的关系。 以血红蛋白的变构与输氧功能为例,阐明蛋白质空间结构与功能的关系。综上所述,蛋白质结构决定其功能,蛋白质功能是其结构的体现,二者存在紧密的关系。9.试论蛋白质一级结构与空间结构的关系9. 以RNA酶变性与复性实验、有活性牛胰岛素的人工合成为例证实蛋白质一级结构决定其空间结构。Anfinsen发现蛋白质二硫键异构酶(PDI)能加速蛋白质正确二硫键的形成;如RNA酶复性的过程是十分缓慢的,有时需要几个小时,而PDI在体外能帮助变性后的RNA酶在2min内复性。分子伴侣在细胞内能够帮助新生肽链正确组装成为成熟的蛋白质。由此可见,蛋白质空间结构的形成既决定于其一级结构,也与分子伴侣、蛋白质二硫键异构酶等助折叠蛋白的助折叠作用密不可分。10.概述凝胶过滤法测蛋白质相对分子质量的原理。10. 在层析柱中装入具有多孔网状结构的葡聚糖凝胶颗粒。当含有不同组分的样品进入凝胶层析柱后,比凝胶颗粒孔穴孔径大的分子不能扩散到凝胶颗粒内部的网状孔穴中,完全被排阻在凝胶颗粒之外,即只能在凝胶颗粒之间的空隙随流动相向下流动,它们的流程短,所以首先被洗脱出来;而比凝胶颗粒孔穴孔径小的分子则可以进入凝胶颗粒内部的孔穴中,被洗脱出来需要经历的流程长,也就是说后被洗脱出来。由此可见,混合样品经过凝胶层析柱时,各个组分是按分子量从大到小的顺序依次被洗脱出来的,从而达到分离的目的。对于小于所用葡聚糖凝胶排阻极限的蛋白质,其相对分子质量的对数和洗脱体积之间呈线性关系。因此,将几种已知相对分子质量(应小于所用葡聚糖凝胶的排阻极限)的标准蛋白质混合溶液上柱洗脱,记录各种标准蛋白质的洗脱体积;然后,以每种蛋白质相对分子质量的对数为纵坐标,以相对应的洗脱体积为横坐标,绘制标准曲线;再将待测蛋白质溶液在上述相同的层析条件下上柱洗脱,记录其洗脱体积,通过查标准曲线就可得到其相对分子质量的对数,再通过求反对数,便可得到待测蛋白质的相对分子质量。11.概述SDS-PAGE法测蛋白质相对分子质量的原理11.(1)聚丙烯酰胺凝胶是一种凝胶介质,蛋白质在其中的电泳速度决定于蛋白质分子的大小、形状和所带电荷数量。(2)十二烷基硫酸钠(SDS)是一种有效的蛋白质变性剂,它能破坏蛋白质分子中的疏水键和氢键,而巯基乙醇又能打开二硫键。因此,当在聚丙烯酰胺凝胶系统中加入SDS和少量巯基乙醇时,寡聚蛋白解离成亚基,并且使亚基或单体蛋白质的多肽链由紧密状态变成伸展状态;与此同时,SDS以其烃链与多肽链的侧链结合成复合体,结合比一般为1.4克SDS1克蛋白质,相当于每两个氨基酸残基结合一个SDS分子。大量SDS与多肽链的结合带来两个后果:由于SDS是阴离子,故使不同的亚基或单体蛋白质都带上大量的负电荷,掩盖了它们自身所带电荷的差异;使它们的形状都变成杆状。这样,它们的电泳速度只决定于其相对分子质量的大小。(3)用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分离蛋白质时,常用溴酚蓝作指示剂(电泳时迁移速度最快),蛋白质分子在凝胶中的移动距离与指示剂移动距离的比值称相对迁移率,相对迁移率与蛋白质相对分子质量的对数呈线性关系。因此,将含有几种已知相对分子质量的标准蛋白质混合溶液以及待测蛋白溶液分别点在不同的点样孔中,进行SDS-PAGE;然后以标准蛋白质相对分子质量的对数为纵坐标,以相对应的相对迁移率为横坐标,绘制标准曲线;再根据待测蛋白的相对迁移率,利用标准曲线,即可计算出待测蛋白的相对分子质量。第四章 酶 一、名词解1.单纯酶:是指只含有蛋白质、不含其他成分的酶类。 2.结合酶:酶分子中除蛋白质部分外,还含有对热稳定的非蛋白质的有机小分子或金属离子,这类酶统称为结合酶或称为全酶。3. 维生素是维持机体正常生命活动及生理功能所不可缺少的、必须从食物中获得的一类小分子有机化合物。其主要作用是调节机体的新陈代谢、维持机体正常的生理功能。 4. 单体酶:只有一条多肽链分子质量一般为13,00035,000如核糖核酸酶、胰蛋白酶、羧肽酶等。5. 寡聚酶:由几个甚至几十个亚基组成,分子质量在35,000几百万,如乳酸脱氢酶、丙酮酸激酶、醛缩酶等,这类酶多属于调节酶类。 辅酶: 辅酶是指以非共价键与酶蛋白结合的小分子有机物质,通过透析或超滤等物理方法可以除去。6. 多酶复合体:由几个功能相关的酶彼此嵌合而形成的复合体,分子质量一般在几百万以上。其作用是保证反应速度和反应方向。 7.酶的活性中心:酶的活性中心(active center)是指酶分子中直接与底物结合,并和酶催化作用有关的部位,活性中心也称活性部位。8. 酶的必需基团:与酶活性密切相关的基团称为酶的必需基团(essential group)。必需基团包括酶活性中心的有关氨基酸残基和维持酶分子空间构象所必需的氨基酸残基,多数必需基团位于酶的活性中心,少数位于活性中心以外。9. 邻近效应是指由于酶与底物的亲和能力较高,所以当酶存在时,底物可集中到酶分子表面,从而提高了底物分子的局部浓度、反应基团互相靠近,使得结合在酶分子表面的底物有充分的时间进行反应,从而提高了反应速度。10. 化学反应中,通过瞬时反应向反应物提供质子或从反应物接受质子以稳定过渡态,加速反应进行的机制,叫酸碱催化。11. 酶活力:酶活力又称酶活性,是指酶催化化学反应的能力。12. 酶活力单位:酶活性的大小可用酶活力单位来表示。酶活力单位是指在特定的条件下,酶促反应在单位时间内生成一定量的产物或消耗一定量的底物所需的酶量。13. 比活力:酶的比活力也称为比活性,是指每毫克酶蛋白所具有的活力单位数。14.抑制剂以共价键与酶的必需基团结合,不能用透析、超滤等物理方法解除抑制,这类抑制剂称为不可逆抑制剂,这种抑制作用称为不可逆抑制作用。15.抑制剂以非共价键与酶结合,用超滤、透析等物理方法能够解除抑制,这类抑制剂称为可逆抑制剂,这种抑制作用称为可逆抑制作用。16.酶原:有些酶,在细胞内最初合成或分泌时,无催化活性,需经适当的改变才能变成有活性的酶,这类酶的无活性前体称为酶原17. 变构酶:变构酶(allosteric enzyme)是一类重要的调节酶,其分子中除了含有结合部位和催化部位外,还有调节部位(变构部位),调节部位可与调节物结合,改变酶分子的构象,
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