简答题及论述题
1、请描述沃森和克里克在1953 年提出的DNA 双螺旋结构模型
1、两条反平行链，右手螺旋；碱基在链内侧，戊糖磷酸在外侧，碱基垂直于螺旋轴，碱基与糖垂直。10 个核苷酸形成一个螺旋，螺距 3.4nm。碱基互补配对，一个 A 对应一个T ，
一个G 对应一个 C 。
2、某些金属和非金属离子以及一些有机小分子对酶的结构和功能有何影响？
2、（1）通过结合底物为反应定向。
（2）通过可逆地改变金属离子的氧化态调节氧化还原反应。
（3）通过静电效应稳定或屏蔽负电荷。
（4）作为辅酶或者辅基起到电子或原子的传递作用。
3、使酶活力降低或丧失的可能因素有哪些？
3、（1）温度升高（2）酸碱变化（3）有机溶剂或重金属离子
4、试比较酶的变性与失活有什么异同
4、酶是由蛋白质组成的，所以具有蛋白质的性质。即在高温、过强的酸、碱环境下会发生组成或是结构的改变，这就是变性。由于组成或者结构改变，酶的功能也会受到破坏。酶的变性往往是不可逆的。当温度或者酸碱度达到一个程度时，酶的活性持续下降，当把条件恢复到初始状态时，酶活并没有恢复，这说明酶已失活。但是酶的结构或组成没有发生改变。在经过特殊处理后，酶活能够得到恢复。
5、试列举五种测定蛋白质分子量的方法
5、渗透压法、化学组成法、沉降分析法、凝胶过滤法、SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法。
6、什么是蛋白质的二级结构？它主要有哪几种形式？
6、蛋白质主链的折叠产生由氢键维系的有规则的构象，成为蛋白质的二级结构。二级结构包括α螺旋、β折叠、β转角和β突起以及无规则卷曲。
7、什么是抗体？简述其结构特点（可用简图表示）
7、机体是在抗原物质刺激下，由 B 细胞分化成的浆细
胞所产生的、可与相应抗原发生特异性结合反应的免疫
球蛋白。
抗体是具有 4 条多肽链的对称结构，其中 2 条较
长、相对分子量较大的相同的重链（H 链）；2 条较
短、相对分子量较小的相同的轻链（L 链）。链间由
二硫键和非共价键联结形成一个由 4 条多肽链构成的单
体分子。
8、简述从蛋白质与氨基酸的混合物中分离和鉴定氨基
酸的方法
8、分配柱层析、纸层析、离子交换层析、薄层层析
等，具体见书151 到153 页。
9、什么是蛋白质的变性与复性？在变性过程中，往往会有哪些现象出现？
9、蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被改变，从而导致其理化性质的改变和生物活性的丧失，这种现象称为蛋白质变性。变性作用并不引起蛋白质一级结构的破坏，而是二级结构以上的高级结构的破坏。
如果变性条件剧烈持久，蛋白质的变性是不可逆的。如果变性条件不剧烈，这种变性作用是可逆的，说明蛋白质分子内部结构的变化不大。这时，如果除去变性因素，在适当条件下变性蛋白质可恢复其天然构象和生物活性，这种现象称为蛋白质的复性。
蛋白质变性时生物活性降低，理化性质发生改变，如溶解度降低而产生沉淀。因为有些原来在分子内部的疏水基团由于结构松散而暴露出来,分子的不对称性增加，因此粘度增加，扩散系数降低。蛋白质变性时次级键被破坏，分子结构松散，不能形成结晶，易被蛋白酶水解。
10、下图是具有别构效应的酶与非调节酶的动力学曲线，请指出曲线1、2 分别代表哪种酶，
并依据图中的数据说明什么是酶的别构效应以及别构效应是怎样对酶的反应速度进行调节和控制的。
10、（1）n=1，该酶为非别构酶，即符合米氏方程的酶；（2）n=4，是具有正协同效应的酶。别构效应见书413页，其调控机理见书419到420页。
11、DNA 作为遗传物质，其直接和间接的证据是什么？
11、直接证据：肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验。
间接证据：（1）DNA 分布在染色体内,是染色体的主要成分,而染色体是直接与遗传有关的。（2）细胞核内DNA 的含量十分稳定,而且与染色体的数目存在着平行关系在同一种生物的细胞中,体细胞（二倍体）中DNA 的含量是生殖细胞（单倍体）中DNA 含量的 2 倍体细
胞中染色体的数量也正好是生殖细胞的 2 倍。（3）DNA 在代谢中较稳定,不受生物体的营养条件、年龄等因素的影响。（4）作用于DNA 的一些物理和化学因素,如紫外线、X 射线、氮芥等都可以引起生物体遗传特性的改变。
12、请简述酶的可逆抑制的几种类型及各自的特点
12、（1）竞争性抑制：抑制剂（I ）和底物（S）竞争酶的结合部位，从而影响了底物与酶的正常结合。因为酶的活性部位不能同时与底物和抑制剂结合，因而在底物和抑制剂之间产生竞争，形成一定的平衡关系。
（2）非竞争性抑制：底物和抑制剂同时与酶结合，两者没有竞争作用。酶与抑制剂结合
后，还可与底物结合：EI+S→ESI；酶与底物结合后，还可以与抑制剂结合：ES+I →ESI。
但是中间的三元复合物不能进一步分解为产物，导致酶活力降低。
（3）反竞争性抑制：酶只有与底物结合后，才能与抑制剂结合，即ES+I → ESI，ESI→P。
13、简述血红蛋白的结构，这种结构和它的功能有何关系？
13、人体内的血红蛋白由四个亚基构成，分别为两个α亚基和两个β亚基，在与人体环境相
似的电解质溶液中血红蛋白的四个亚基可以自动组装成α2β 2的形态。血红蛋白的每个亚基
由一条肽链和一个血红素分子构成，肽链在生理条件下会盘绕折叠成球形，把血红素分子抱在里面，这条肽链盘绕成的球形结构又被称为珠蛋白。血红素分子是一个具有卟啉结构的小分子，在卟啉分子中心，由卟啉中四个吡咯环上的氮原子与一个亚铁离子配位结合，珠蛋白肽链中第8 位的一个组氨酸残基中的吲哚侧链上的氮原子从卟啉分子平面的上方与亚铁离子配位结合，当血红蛋白不与氧结合的时候，有一个水分子从卟啉环下方与亚铁离子配位结合，而当血红蛋白载氧的时候，就由氧分子顶替水的位置。
14、对于下列反应：
（1）用稳态方程法推导出米氏方程（要求写出推导过程）
（2）如果此酶有两个底物S1 和S2，如何判断那个是该酶的最适底物？为什么？
14、（1）ES的生成速率d[ES]/dt=k 1（[E]-[ES]）·[S]
ES 的分解速率–d[ES]/dt=k 2[ES]+k 3[ES]
稳态下，ES的生成速率与分解速率相等，即k1（[E]-[ES]）·[S]= k 2[ES]+k 3[ES]
移项后，（[E]-[ES]）·[S]/[ES]=（k 2+k3）/k 1
用K m 表示k1k2k3三个常数的关系，即K m=（k 2+k 3）/k1
可得稳态时，[ES]=[E][S]/（K m+[S]）因为酶的反应速率v 与[ES]成正比，即v= k3 [ES] 将稳态方程带入此式得，v= k3 [E][S]/（K m+[S]）① 由于反应系统中[S]>>[E] ，当[S]很高时所有的酶都被底物饱和形成ES，即[E]=[ES] , 酶促反应到达最大速率v max
则，v max= k3 [ES]= k 3 [E]
带入①式得，v=v max[S]/ （K m+[S]）
（2）1/K m可以近似表示酶对底物亲和力的大小，1/K m越大，表示亲和力越大；反之亦然。显然，最适底物时酶的亲和力最大，K m 最小，所以K m 小的底物为最适底物。
16、试简述DNA 与RNA 二级结构的异同
16、DNA 的二级结构主要指双螺旋结构。包括A、B、Z 三种构型。前两者右手螺旋，后者
左手螺旋。RNA 二级结构主要是茎环结构。相同之处是二级结构的形成性都是通过氢键结合形成，符合碱基互补规律。不同指出是DNA 的二级机构更加规整、极少出现有单链区的“环”；而RNA 二级结构中除了双链区，还有很多单链区，形成“环”结构。RNA 一般为单链分子，只有40%-70% 为双螺旋区.而DNA 有着双螺旋的二级结构。
17、对于蛋白质混合物的分离，一般是根据（1）分子的大小；（2）溶解度；（3）电荷；（4）
吸附性质；（5）对其他分子的生物学亲和力等来设计分离的。请列举出以上五个方面所涉及的蛋白质分离方法，每个方面至少列举两种方法。
17、（1）透析和超过滤、密度梯度离心、凝胶过滤（2）等电点沉淀、盐析法
（3）聚丙烯酰胺凝胶电泳、毛细管电泳、等电聚焦、离子交换层析
（4）羟磷灰石层析、疏水层析
（5）免疫亲和层析、共价层析
18、简要说明可用于如何判断和确定酶的活性中心的一些主要方法
18、酶分子侧链基团的化学修饰法、动力学参数测定法、X 射线晶体结构分析法、定点诱变法。具体内容见书385 到387 页。
19、在很多酶的活性中心均有His 残基参与，请解释其原因
19、酶蛋白分子中组氨酸的咪唑基pK 值为 6.0-7.0 ，在生理条件下，一半解离，一半未解离，因此既可以作为质子供体（未解离部分），也可以作为质子受体（解离部分）。既是酸又是碱，可以作为广义酸碱共同催化反应，因此常参与构成酶的活性中心。
20、凝胶过滤和SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳这两种分离蛋白质的方法均建筑在分子大小的基础上，而且两种方法均采用交联的多聚物作为支持介质，为什么在凝胶过滤时，相对分子质量小的蛋白质有着较长的保留时间，而在SDS- 聚丙烯酰胺凝胶电泳时，它又跑得最快？
20、凝胶过滤常用的是葡聚糖凝胶，这种凝胶颗粒的交联介质排阻相对分子质量较大的蛋白质，仅允许相对分子质量较小的蛋白质进入颗粒内部，所以相对分子质量较大的蛋白质只能在凝胶颗粒之间的空隙中通过。这意味着它通过柱的体积为床体积减去凝胶颗粒本身所占的体积。而相对分子质量较小的蛋白质必须通过所有的床体积才能流出。因此，相对分子质量
较小的蛋白质比相对分子质量较大的蛋白质有较长的保留时间。
21、试述生物膜的两侧不对称性及其意义
21、生物膜的两侧不对称性表现在（1）磷脂组分在膜两侧的分布是不对称的。（2）膜上的糖基（糖蛋白或糖脂）在膜上分布不对称。（3）膜蛋白在膜上有明确的拓扑学排列。（4）酶分布不对称性。（5）受体分布的不对称性。
生物膜两侧的不对称性保证了膜的方向性功能。
22、带相同电荷的氨基酸如Gly 和Leu 在纸电泳时常常稍能分开，解释其原因
22、Gly 与Leu 虽然所带电荷相同，但是两者的分子质量不同，电泳时相对分子质量较大的氨基酸，电荷与质量的比小，导致单位质量移动的力小，所以移动较慢。
23、分别指出下列酶能否水解与其对应排列的肽，如能够，则指出其水解部位。
肽酶
（1
Phe-Arg-Pro胰蛋白酶
）
（2）Phe-Met-Leu羧肽酶B
（3）Ala-Gly-Phe胰凝乳蛋白
酶
（4）Pro-Arg-Met胰蛋白酶
23、（1）不能，因为Arg 与Pro 连接。
2）不能，因为羧肽酶 B 仅仅水解 C 端为Arg 或Lys 的肽。
3）不能，因为胰凝乳蛋白酶主要水解Phe、Trp、Tyr 和Leu 的羧基形成的肽键。
4）能，胰蛋白酶可作用于Arg 和Met 之间的肽键。
24、根据以下实验结果推断一条多肽连的氨基酸序列。
（1）通过酸水解得到的氨基酸组成为Ala 2，Arg ，Lys2，Met ，Phe，Ser2 ；
（2）羧肽酶 A 水解得一氨基酸为Ala ；
（3）胰蛋白酶水解得到四个肽段，分别为
① Ala ，Arg ② Lys ，Phe，Ser ③Lys ④Ala ，Met，Ser
（4）溴化氰水解得到两个肽段，其氨基酸组成如下
① Ala ，Arg ，Lys2，Met，Phe，Ser ②Ala ，Ser
（5）嗜热菌蛋白酶水解得到两个肽段，其氨基酸组成如下
① Ala ，Arg ，Ser ② Ala ，Lys2，Met ，Phe，Ser
24、从（1）可知此肽为九肽。从（2）可知其C端为Ala。从（2）（3）和胰蛋白酶的专
一性可知如下肽段：
（A）Ala-Arg （B）（Phe，Ser）-Lys
（C）Lys （ D ）（Met ，Ser）-Ala
从（2）（4）可知：（E）?Met-Ser-Ala
从（5）和嗜热菌蛋白酶的专一性可知：（F）?Phe-（Ala ，Lys2，Met，Ser）从（E）（F）可知：（G）?Phe-Lys-Lys-Met-Ser-Ala
从（ A ）（B）（G）可知肽的氨基酸序列为Ala-Arg-Ser-Phe-Lys-Lys-Met-Ser-Ala
25、在体外，用下列方法处理，对血红蛋白与氧的亲和力有什么影响？
（1）pH 值从7.0 增加到7.4；
（2）CO2分压从 1 000 Pa 增加到 4 000 Pa；
（3）O2分压从 6 000 Pa下降到 2 000 Pa；
（4）2,3-二磷酸甘油酸的浓度从8× 10-4 mol/L 下降到2×10-4mol/L ；（5）α 2β2解聚成单个亚基。
25、（1）pH 值增加，Hb 与氧的亲和力增加。
（2）CO2分压增加，Hb 与氧的亲和力下降。（3）O2 分压下降，Hb 与氧的亲和力下降。
（4）2,3-DPG 浓度下降，Hb 与氧的亲和力增加。（5）α2β2解聚成单个的亚基，Hb 与氧的亲和力增加。
26、有一个蛋白质，在某组织内含量较低，很难分离纯化，现已知其相对分子质量，并已有该蛋白质的抗体，问哪些实验方法可以初步证实组织内的确含有该种蛋白质？
26、先进行蛋白质的SDS- 聚丙烯酰胺凝胶电泳，电泳后再进行蛋白质印迹，最后使用抗体酶联检测。
27、什么是ELISA ？其原理是什么？
ELISA, 酶联免疫吸附测定，是在免疫酶技术的基础上发展起来的一种新型免疫测定技术。
ELISA 过程包括抗原（抗体）吸附在固相载体上，加待测抗体（抗原），再加相应酶标记抗体（抗原），生成抗原（抗体）-待测抗体（抗原）-酶标记抗体（抗原）的复合物，再与该酶的底物反应生成有色产物。待测抗体的量与有色物质的产生量成正比，借助分光光度计测定吸光度来计算抗体（抗原）的量。
28、对于一条双链DNA 而言，若一条链中（A+G ）/（T+C）=0.7，则：（1）互补链中
（A+G ）/（T+C）=？
（2）整个DNA 分子中（A+G ）/（T+C）=？若一条链中（A+T ）/（G+C）=0.7，则：（3）互补链中（A+T ）/（G+C ）=？
（4）整个DNA 分子中（A+T ）/（G+C）=？
28、（1）1.43 （2） 1 （3）0.7 （4）0.7
29、简述PCR 的原理及其应用
PCR 技术又称聚合酶链反应（Polymerase Chain Reaction ）技术，是一种在体外（试管、切片?）扩增核酸的技术。该技术模拟体内天然DNA 的复制过程。其基本原理是在模板、引物、4种dNTP 和赖热DNA 聚合酶存在的条件下，特异扩增位于两段已知序列之间的DNA 区段的酶促合成反应。每一循环包括高温变性、低温退火、中温延伸三步反应。每一循环的产物作为下一个循环的模板，如此循环30 次，介于两个引物之间的新生DNA 片段理论上达到230 拷贝（约为109 个分子）。PCR 技术的特异性取决于引物与模板结合的特异性。PCR技术广泛的应用于遗传性疾病的诊断，传染病病原体的检测、法医学鉴定，考古学和分子生物学的各个领域。（癌基因的检查，基因探针的制备，基因组测序，cDNA库的构建，DNA重组，基因分离与克隆）
29、见书519 页到520 页。（此题非常重要）
30、（1）为什么某些肠道寄生虫如蛔虫在体内不会被消化道内的胃蛋白酶、胰蛋白酶消化？
（2）为什么蚕豆必须煮熟后食用，否则容易引起消化道不适？
30、（1）一些肠道寄生虫如蛔虫可以产生胃蛋白酶的胰蛋白酶的抑制剂，使它在动物体内不
致被消化。
（2）蚕豆等某些植物的种子含有胰蛋白酶抑制剂，煮熟后胰蛋白酶抑制剂被破坏，否则
食用后抑制消化道内的胰蛋白酶活性，导致消化不良。