《生物化学乙》必做作业答案.doc

浙江大学远程教育学院生物化学（乙）课程作业答案（必做）第二章 蛋白质化学一、填空题1.答案：肽键 氨基 羧基 共价键2. 答案：16% 氨基酸 20种 甘氨酸 脯氨酸 L-a氨基酸3. 答案：a螺旋 折叠 转角 无规卷曲4. 答案：氢键 离子键(盐键) 疏水作用 范德华力5. 答案：亚基 6. 答案：颗粒表面水化膜 表面带有同种电荷，二、名词解释1. 蛋白质一级结构：答案：指肽链中通过肽键连接起来的氨基酸排列顺序，这种顺序是由基因上遗传信息所决定的。维系蛋白质一级结构的主要化学键为肽键，一级结构是蛋白质分子的基本结构，它是决定蛋白质空间结构的基础。2. 肽键平面：答案： 肽键不能自由旋转而使涉及肽键的6个原子共处于同一平面，称为肽单元或肽键平面。但由于-碳原子与其他原子之间均形成单键，因此两相邻的肽键平面可以作相对旋转。3. 亚基：答案： 某些蛋白质作为一个表达特定功能的单位时，由两条以上的肽链组成，这些多肽链各自有特定的构象，这种肽链就称为蛋白质的亚基。4. 变构效应：答案：蛋白质空间构象的改变伴随其功能的变化，称为变构效应。具有变构效应的蛋白质称为变构蛋白，常有四级结构。以血红蛋白为例，一分子氧与一个血红素辅基结合，引起亚基构象变化，进而引进相邻亚基构象变化，更易与氧气结合。5.肽：答案：一个氨基酸分子的-羧基与另一个氨基酸分子的-氨基在适当的条件下经脱水缩合即生成肽键，多个氨基酸以肽键连接成的反应产物称为肽。三、问答题1什么是蛋白质的二级结构？它主要有哪几种？各有何特征？答案：蛋白质二级结构是指多肽链主链原子的局部空间排布，不包括侧链的构象。它主要有 螺旋、 折叠、 转角和无规卷曲四种。在 螺旋结构中，多肽链主链围绕中心轴以右手螺旋方式旋转上升，每隔3.6个氨基酸残基上升一圈。氨基酸残基的侧链伸向螺旋外侧。每个氨基酸残基的亚氨基上的氢与第四个氨基酸残基羰基上的氧形成氢键，以维持 螺旋稳定。在 折叠结构中，多肽链的肽键平面折叠成锯齿状结构，侧链交错位于锯齿状结构的上下方。两条以上肽链或一条肽链内的若干肽段平行排列，通过链间羰基氧和亚氨基氢形成氢键，维持 折叠构象稳定。在球状蛋白质分子中，肽链主链常出现180回折，回折部分称为 转角。 转角通常有4个氨基酸残基组成，第二个残基常为辅氨酸。无规卷曲是指肽链中没有确定规律的结构。第三章 核酸化学一、填空题 1. 答案： 5 3 2. 答案： 氢键 碱基堆集力3. 答案： dAMP dGMP dCMP dTMP AMP GMP CMP UMP4. 答案： 2nm 3.4nm 10 0.34nm 二、名词解释 1. DNA双螺旋结构：答案：大多数生物的DNA分子都是双链的，而且在空间形成双螺旋结构。DNA分子是由两条长度相同、方向相反的多聚脱氧核糖核苷酸链平行围绕同一“想象中”的中心轴形成的双股螺旋结构。二链均为右手螺旋。两条多核苷酸链中，脱氧核糖和磷酸形成的骨架作为主链位于螺旋外侧，而碱基朝向内侧。两链朝内的碱基间以氢键相连，使两链不至松散。2. 碱基互补规律：答案：腺嘌呤与胸腺嘧啶以二个氢键配对相连；鸟嘌呤与胞嘧啶以三个氢键相连，使碱基形成了配对。这种严格的配对关系称为碱基互补规律。3. DNA变性：答案：在理化因素作用下，破坏DNA双螺旋稳定因素，使得两条互补链松散而分开成为单链，DNA将失去原有的空间结构，从而导致DNA的理化性质及生物学性质发生改变，这种现象称为DNA的变性。三、问答题 1. 比较试简述DNA、RNA在分子组成上的特点答案：组成RNA的碱基是A、G、C、U，而组成DNA的碱基是A、G、C、T。 戊糖不同之处是RNA含有核糖，而DNA含有脱氧核糖。组成RNA的基本核苷酸分别是AMP、GMP、CMP和UMP四种。 组成DNA的基本核苷酸是dAMP、dGMP、dCMP、dTMP四种。DNA分子由两条反向平行并且彼此完全互补的脱氧核糖核苷酸链组成，RNA是单链核酸，会形成局部的链内配对。第四章 酶一、填空题1. 答案：ES 相同斜率的直线， Km减小 Vmax降低2. 答案：酶浓度，底物浓度，温度，pH，激活剂，抑制剂二、名词解释1. 酶的辅助因子：答案：指结合酶的非蛋白质部分，主要有小分子有机化合物及某些金属离子。小分子有机化合物根据它们与酶蛋白的亲和力大小，又分辅基和辅酶两种。前者与酶蛋白亲和力大，后者亲和力小。辅基和辅酶在酶促反应过程中起运载底物的电子、原子或某些化学基团的作用。常见的辅基和辅酶分子中多数含有B族维生素成分。2. 活性中心：答案：酶分子中与催化作用密切相关的结构区域称活性中心。活性中心的结构是酶分子中在空间结构上比较靠近的少数几个氨基酸残基或是这些残基上的某些基团，在一级结构上可能位于肽链的不同区段，甚至位于不同的肽键上，通过折叠、盘绕而在空间上相互靠近。3. 酶原激活：答案：指无活性的酶的前体转变成有活性酶的过程。酶原激活在分子结构上是蛋白质一级结构和空间构象改变的过程。4. 同工酶：答案：能催化相同的化学反应，但其分子组成及结构不同，理化性质和免疫学性质彼此存在差异的一类酶。它们可以存在于同一种属的不同个体，或同一个体的不同组织器官，甚至存在于同一细胞的不同亚细胞结构中。三、问答题1.论述影响酶反应速度的因素。答案：（1）底物浓度对反应速度的影响：在一定E下，将S与v作图，呈现双曲线，当底物浓度较低的初始反应阶段底物浓度与反应速度成正比，然后处于混合级反应阶段，当底物浓度加大到可占据全部酶的活性中心时，反应速率达到最大值，即酶活性中心被底物所饱和。此时如继续增加底物浓度，不会使反应速率再增加。（2）酶浓度对反应速度的影响： 当反应系统中底物的浓度足够大时，酶促反应速度与酶浓度成正比，即=kE。（3）温度对反应速度的影响：酶促反应速度随温度的增高而加快。但当温度增加达到某一点后，由于酶蛋白的热变性作用，反应速度迅速下降，直到完全失活。 酶促反应速度随温度升高而达到一最大值时的温度就称为酶的最适温度。 （4）pH对反应速度的影响：pH对酶促反应速度的影响，通常为一“钟形”曲线，即pH过高或过低均可导致酶催化活性的下降。 酶催化活性最高时溶液的pH值就称为酶的最适pH。（5）抑制剂对反应速度的影响：凡是能降低酶促反应速度，但不引起酶分子变性失活的物质统称为酶的抑制剂。 按照抑制剂的抑制作用，可将其分为不可逆抑制作用 和可逆抑制作用两大类。 （6）激活剂对反应速度的影：能够促使酶促反应速度加快的物质称为酶的激活剂。 酶的激活剂大多数是无机离子，如K+、Mg2+、Mn2+、Cl-等。 第五章 糖代谢一、填空题1答案：2 32答案：胞液 己糖激酶或葡萄糖激酶 6-磷酸果糖激酶-l 丙酮酸激酶3答案：线粒体 糖酵解二、名词解释1糖酵解：答案：葡萄糖或糖原在不消耗氧的条件下被分解成乳酸的过程，称为糖的无氧分解（或无氧氧化）。由于此反应过程与酵母菌使糖生醇发酵的过程基本相似，故又称为糖酵解（或无氧酵解）。2乳酸循环：答案：在肌肉中葡萄糖经糖酵解生成乳酸，乳酸经血液运至肝脏，肝脏将乳酸异生成葡萄糖，葡萄糖释放至血液又被肌肉摄取，这种循环进行的代谢途径叫做乳酸循环。3. 糖异生：答案：由非糖物质转变为葡萄糖或糖原的过程称为糖异生。非糖物质：乳酸、甘油、生糖氨基酸等。糖异生代谢途径主要存在于肝及肾中。三、问答题1以葡萄糖为例，比较糖酵解和糖有氧氧化的异同。答案：糖酵解和糖有氧氧化的异同见表6-1。表6-1 糖酵解和糖有氧氧化的异同比较项目 糖 酵 解 糖 有 氧 氧 化反应部位 胞液 胞液和线粒体反应条件 无氧 有氧受氢体 NAD+ NAD+、FAD限速酶 己糖激酶或葡萄糖激酶、 己糖激酶或葡萄糖激酶、6-磷酸果糖激酶-l、6-磷酸果糖激酶-l、 丙酮酸激酶、丙酮酸脱氢酶复合体、丙酮酸激酶。 柠檬酸合成酶、异柠檬酸脱氢酶、 -酮戊二酸脱氢酶复合体。生成ATP数 1分子G氧化分解净生成2分子ATP 净生成36或38分子ATP产能方式 底物水平磷酸化 底物水平磷酸化和氧化磷酸化，后者为主终产物 乳酸 CO2和H2O生理意义 糖酵解是肌肉在有氧条件下进行收 糖的有氧氧化是机体获得能量的主要途径； 缩时迅速获得能量的重要途径；是 三羧酸循环是体内糖、脂肪、蛋白质三大营机体缺氧时获得能量的主要途径； 养物质彻底氧化分解共同的最终代谢通路；是成熟红细胞获得能量的唯一方 是体内物质代谢相互联系的枢纽。式；是神经、白细胞、骨髓等组织细胞在有氧情况下获得部分能量的有效方式。2何谓三羧酸循环？有何特点？答案： 三羧酸循环是以乙酰辅酶A的乙酰基与草酰乙酸缩合为柠檬酸开始，经过两次脱羧和4次脱氢等反应步骤，最后又以草酰乙酸的再生为结束的连续酶促反应过程，此过程存在于线粒体内。因为这个反应过程的第一个产物是含有三个羧基的柠檬酸，故称为三羧酸循环，也叫做柠檬酸循环。三羧酸循环特点：在有氧条件下进行；在线粒体内进行；有两次脱羧和4次脱氢；受氢体是NAD+和FAD；循环1次消耗1个乙酰基，产生12分子ATP；产能方式是底物磷酸化和氧化磷酸化，以后者为主；循环不可逆；限速酶是柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶和-酮戊二酸脱氢酶复合体；关键物质草酰乙酸主要由丙酮酸羧化回补。第六章 脂代谢一、填空题1. 答案：经三羧酸循环氧化供能 合成脂肪酸 合成胆固醇 合成酮体等2. 答案：乙酰乙酸 -羟丁酸 丙酮 肝细胞 乙酰CoA 肝外组织3. 答案：转运外源性脂肪 转运内源性脂肪 转运胆固醇 逆转胆固醇二、名词解释1必需脂肪酸：答案：机体必需但自身又不能合成或合成量不足、必须靠食物提供的脂肪酸称必需脂肪酸，人体必需脂肪酸是一些不饱和脂肪酸，包括亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。2激素敏感性脂肪酶：答案：是指脂肪细胞中的三脂酰甘油脂肪酶。它对多种激素敏感，其活性受多种激素的调节，胰岛素能抑制其活性；胰高血糖素、肾上腺素等能增强其活性。是脂肪动员的限速酶。3血浆脂蛋白：答案：血浆中脂蛋白与载脂蛋白结合形成的球形复合体，表面为载脂蛋白、磷脂、胆固醇的亲水基团，这些化合物的疏水基团朝向球内，内核为甘油三酯、胆固醇酯等疏水脂质，血浆脂蛋白是血脂在血浆中的存在和运输形式。三、问答题11分子12C饱和脂肪酸在体内如何氧化成水和CO2？计算ATP的生成。答案：12C脂肪酸氧化分解包括以下几个阶段：（1）脂肪酸活化生成脂酰CoA 消耗2个高能键（2）脂酰基由肉碱携带进入线粒体（3）通过5次-氧化，生成6分子乙酰CoA 生成55=25ATP（4）经三羧酸循环，乙酰CoA氧化成水和CO2 生成126=72ATPATP生成数合计：25 + 72 2 = 95另外，在肝脏乙酰CoA缩合成酮体，然后运至肝外组织，酮体重新转变为乙酰CoA，经三羧酸循环生成水和CO2。第七章 生物氧化一、填空题1. 答案：氧化磷酸化 底物水平磷酸化 2. 答案：每消耗1mol氧原子所消耗无机磷酸的摩尔数 3 2 3. 答案：NADH 琥珀酸 二、名词解释1. 高能磷酸化合物：答案：生物化学中一般将水解能释放出20.92kJ/mol以上自由能的磷酸化合物称为高能磷酸化合物。2. 生物氧化：答案：有机分子如糖、脂肪、蛋白质等在机体细胞内氧化分解，生成二氧化碳和水并释放出能量的过程。3 呼吸链：答案：在线粒体中，由若干递氢体或递电子体按一定顺序排列组成的，与细胞呼吸过程有关的链式反应体系称为呼吸链。第八章 氨基酸代谢一、填空题1答案：联合脱氨基作用 转氨基作用 氧化脱氨基作用 转氨酶 谷氨酸脱氢酶2答案：ALT（丙氨酸氨基转移酶） AST（天冬氨酸转移酶） 磷酸吡哆醛 磷酸吡哆胺 3答案：氨基酸脱氨生成 由肠管吸收的氨 肾产生的氨4答案：FH4 嘌呤 嘧啶核苷酸二、名词解释1转氨基作用：答案：在转氨酶的催化下，-酮酸与-氨基酸进行氨基的转移，生成相应的-酮酸与-氨基酸的过程。体内的转氨酶有ALT和AST，其辅酶是磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺，内含维生素B6。2鸟氨酸循环：答案：即尿素合成过程，体内氨的主要代谢去路是用于合成无毒的尿素。合成尿素的主要器官是肝脏，但在肾及脑中也可少量合成。过程是氨基甲酰磷酸的合成、瓜氨酸的合成、精氨酸的合成、尿素和鸟氨酸的生成。在胞液和线粒体中进行。3. 必需氨基酸：答案：是指体内不能合成、必需由食物蛋白提供的氨基酸。主要有8种，它们是：异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸和缬氨酸。体内不能合成，必须由食物蛋白质供给的氨基酸称为必需氨基酸三、问答题1、 氨基酸脱氨基的方式有哪几种？答案：脱氨基作用主要有氧化脱氨基、转氨基、联合脱氨基、嘌呤核苷酸循环和非氧化脱氨基作用。转氨基作用中，在转氨酶的催化下，-酮酸与-氨基酸进行氨基的转移，生成相应的-酮酸与-氨基酸的过程。体内的转氨酶有ALT和AST，其辅酶是磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺，内含维生素B6。氧化脱氨基作用经脱氢、加水、放出氨。酶是谷氨酸脱氢酶，分布广，活性强，两种组织活性低（心肌和骨骼肌）。联合脱氨基作用是转氨基作用加上氧化脱氨基作用，是氨基酸脱氨基作用的一种重要方式，也是体内生成非必需氨基酸的主要途径。在心肌和骨骼肌则通过嘌呤核苷酸循环。第十章 DNA生物合成一、填空题1. 严格的碱基选择DNA聚合酶的校正功能RNA引物的作用2.NA 蛋白质 催化端粒DNA的合成 自身的RNA 二、名词解释1. DNA半保留复制：答案：DNA复制时亲代双链DNA解开，各以每股单链为模板，利用4dNTP，经碱基互补配对，合成新的互补链。生成的两个DNA分子中各有一股链来自亲代分子，另一股为合成新链。2. 连续复制：答案：DNA复制时，新链延伸的方向为53，前导链的合成与复制叉行进方向一致，是连续合成；随从链合成与复制叉行进方向相反，先合成DNA单链片段，然后彼此连接成长链，此链为不连续合成。3. 引发体：答案：引物酶合成RNA引物的过程中，首先在复制起始点由许多蛋白质因子如PriA、B、C、DnaB、C、T等与引物酶结合装配成复合物，即引发体，进而催化RNA引物的合成。4. 冈崎片段：答案：随从链不连续合成的结果，生成许多带有RNA引物的DNA片段，此种合成方式由日本学者冈崎首先发现，故将该种片段称为冈崎片段。三、问答题1. 试述参与DNA复制的过程及其重要酶类的主要功能。答案： 复制的起始：解旋解链，形成复制叉：由拓扑异构酶和解链酶作用，使DNA的超螺旋及双螺旋结构解开，形成两条单链DNA；单链DNA结合蛋白（SSB）结合在单链DNA上，形成复制叉；在引物酶的催化下，以DNA链为模板，合成一段短的RNA引物。复制的延长：聚合子代DNA：由DNA聚合酶催化，以亲代DNA链为模板，从53方向聚合子代DNA链。引发体移动：引发体向前移动，解开新的局部双螺旋，形成新的复制叉，随从链重新合成RNA引物，继续进行链的延长。复制的终止：去除引物，填补缺口： RNA引物被水解，缺口由DNA链填补，直到剩下最后一个磷酸酯键的缺口。连接冈崎片段：在DNA连接酶的催化下，将冈崎片段连接起来，形成完整的DNA长链。2. 何谓DNA复制的保真性？哪些因素可保证此特性？答案：保真性是制复制过程中合成新链的碱基序列与模板链具有高度的互补性，使子代DNA分子的结构与亲代DNA完全相同，从而使亲代DNA的遗传信息真实不变地传递到子代DNA分子中。复制的保真性有赖于以下因素的作用：复制中严格的碱基选择；DNA聚合酶的校正功能；RNA引物的作用。第十一章 RNA的生物合成（转录）一、填空题1答案：模板链 编码链 编码链2答案：m7GpppG poly A3答案：DNA 5 3二、名词解释1转录：答案：在DNA指导的RNA聚合酶催化下，生物体以DNA的一条链为模板，按照碱基配对原则，合成一条与DNA链的一定区段互补的RNA链，这个过程称为转录。2结构基因：答案：在DNA链上，并非任何区段都可以转录，凡是能转录出RNA的DNA区段称为结构基因。3核心酶：答案：原核生物RNA聚合酶是由5个亚基组成的五聚体（2）蛋白质，脱去亚基后，剩余的2亚基合称为核心酶。4. 转录的不对称性：答案：是指以双链DNA中的一条链作为模板进行转录，从而将遗传信息由DNA传递给RNA；对于不同的基因来说，其转录信息可以存在于两条不同的DNA链上。三、问答题1简述复制与转录的相似和区别。答案：复制和转录都以DNA为模板，都需依赖DNA的聚合酶，聚合过程都是在核苷酸之间生成磷酸二酯键，新链合成都是从53方向延长，都需遵从碱基配对规律。复制和转录的区别是：通过复制使子代保留亲代全部遗传信息，而转录只是根据生存需要将部分信息表达。复制以双链DNA为模板，而转录只需单链DNA为模板；复制产物是双链DNA，转录产物是单链RNA。此外，聚合酶分别是DNA pol和RNA pol；底物分别是dNTP和NTP；复制是碱基A-T、G-C配对，转录是碱基A-U、G-C配对；复制需要RNA引物，转录不需要任何引物。第十二章 蛋白质的生物合成一、填空题. 答案：模板 携带转运氨基酸 合成蛋白质的场所 2. 答案： 64 61 AUG UAA UAG UGA 3. 答案：新生肽的剪切 新生肽的折叠 亚基的聚合 脱N-甲酰基或N-蛋氨酸 个别氨基酸的修饰二、名词解释1蛋白质生物合成的密码子：答案：作为指导蛋白质生物合成的模板，mRNA中每三个相邻的核苷酸组成三联体，代表一个氨基酸的信息，此三联体就称为蛋白质合成的密码子。共有64种不同的密码。2遗传密码的摆动性：答案：密码子第位与反密码子的第位碱基配对有时会出现不遵守碱基配对规律的情况，称为遗传密码的摆动性。3多核糖体：答案：多个核糖体可以在一条mRNA链上同时合成多条相同的多肽链，称为多核糖体循环。三、问答题1. 简述蛋白质生物合成过程：答案：氨基酸活化后，在核蛋白体上缩合形成肽键的过程称为核蛋白体循环，循环包括：肽链合成的起始 起始阶段在Mg2+，GTP，起始因子作用下，由核蛋白体大、小亚基，模板mRNA及蛋氨酰-tRNA共同构成起始复合体。起始密码子处于P位，mRNA上第二个密码子处于A位。肽链的延长 在肽链延长因子，GTP，Mg2+等参与下，经过进位、转肽、移位三个步骤重复进行，肽链按遗传信息所编码的氨基酸顺序不断延长。肽链合成的终止和释放 当肽链合成至A位上出现终止信号（UAA/UGA/UAG）时，多肽链合成终止，开始另一条肽链的合成。第十三章 基因表达调控一、填空题1. 答案：不变 持续 恒定2答案：生长发育 分化二、名词解释1基因表达：答案：基因表达是指储存遗传信息的基因经过转录和翻译而形成表型性状的过程。2顺式作用元件：顺式调控元件是基因周围能与特异转录因子结合而影响转录的DNA序列。主要是起正性调控的顺式作用元件，包括启动子、增强子、静止子。三、问答题1. 乳糖操纵子的调控方式答案：当无乳糖时，乳糖操纵子中调节基因I编码的阻遏蛋白与操纵序列结合，阻碍RNA聚合酶与P结合，结构基因无表达。当有乳糖存在时，进入细胞，可以形成阻遏蛋白-诱导物复合物，阻遏蛋白不与操纵基因结合时，有利于RNA聚合酶与启动子形成起始复合物以及RNA聚合酶沿着DNA模板移动，促成结构基因的转录。当有葡萄糖存在时，不论乳糖是否存在乳糖操纵子的结构基因都不能表达，因为乳糖操纵子基因表达依赖于CAP的正性激活，即cAMP结合于CAP，促进CAP与DNA结合，促进RNA聚合酶与启动子结合，转录被激活。而细胞内的cAMP的浓度受细胞中葡萄糖浓度的影响，当葡萄糖浓度高时，cAMP浓度降低，所以乳糖操纵子结构基因转录不能发生。总之乳糖操纵子转录发生的条件是培养基中没有葡萄糖但有乳糖存在。