生物化学

生物化学(上)典型试题解答●蛋白质的结构域：在二级结构和超二级结构的基础上，多肽链进一步卷曲折叠，组装成的相对独立的球状实体。

是介于二级和三级结构之间的另一种结构层次。

●竞争性抑制：酶活性部位是不能同时结合底物与抑制剂的。

抑制剂具有与底物相似的化学结构，竞争酶的活性中心，并与酶形成可逆的EI复合物，阻止底物与酶结合；可以通过增加底物浓度(即提高底物的竞争能力）而解除此种抑制。

●透析：通过小分子经半透膜扩散到水（或缓冲液）的原理将小分子与生物大分子分开的一种分离纯化技术。

●超过滤：施以一定的压力强迫小分子物质通过半透膜，而按半透膜的筛孔大小截留相应的蛋白质分子。

●别构酶：一般都是寡聚酶，通过次级键由多亚基构成，这种酶除了有活性中心外，还有一个别构中心，当调节物结合到别构中心上时，会引起酶分子构象发生变化而导致酶活性的变化。

●别构调节：调节物（效应物）与别构酶分子中的别构中心（调节中心）非共价结合后，酶分子构象发生改变，从而调节酶的活性，即别构调节。

●增色效应：由于DNA变性引起的光吸收增加称增色效应,也就是变性后 DNA 溶液的紫外吸收作用增强的效应。

●减色效应：变性DNA复性形成双螺旋结构后，其260nm紫外吸收会降低, 这种现象叫减色效应。

●受体：细胞膜上或细胞内能特异识别生物活性分子并与之结合，进而引起生物学效应的特殊蛋白质，个别的是糖脂。

●非竞争性抑制作用：底物和抑制剂可以同时与酶结合，但是，中间的三元复合物ESI不能进一步分解为产物，因此，酶的活性降低；抑制剂与酶活性中心以外的基团结合，其结构与底物无共同之处；不能用增加底物浓度的办法来消除非竞争性抑制作用。

●同工酶：能催化相同的化学反应，但其酶蛋白本身的分子结构理化性质和免疫性能等方面存在明显差异的一组酶。

●凝胶过滤：也叫做分子排阻层析。

一种利用带孔凝胶珠作基质，按照分子大小分离蛋白质或其它分子混合物的层析技术。

●核酸的变性：指核酸双螺旋结构被破坏，双链解开，但共价键并未断裂的现象。

●核酸的复性：变性DNA在适当条件下，两条链重新缔合成双螺旋结构的过程。

●构象：分子中由于共价单键的旋转所表现出的原子或基团的不同空间排列。

指一组结构而不是指单个可分离的立体化学形式。

构象的改变不涉及共价键的断裂和重新组成，也无光学活性的变化。

●波耳效应：增加CO2的浓度或降低pH能显著提高血红蛋白亚基间的协同效应，降低血红蛋白对O2的亲和力，促进O2的释放，反之，高浓度的O2也能促使血红蛋白释放H+和CO2 。

●超二级结构：由两个以上的二级结构元件（主要是α-螺旋和β-折叠）组合在一起，彼此相互作用，相互聚集形成的有规则的、在空间上能够辨认的二级结构组合体，有3种基本组合形式：αα、βαβ和ββ。

●Km（米氏常数）：酶促反应速度达到最大反应速度一半时所对应的底物浓度，是酶的特征常数之一。

●肽平面：肽键中的C—N键具有部分双键的特征，不能自由旋转。

其结果使肽键处在一个刚性的平面上，此平面被称为肽键平面(酰胺平面)。

●DNA一级结构：脱氧核苷酸分子间连接方式及排列顺序。

●蛋白质的变性：某些物理或化学因素，能够破坏蛋白质的空间结构，引起蛋白质理化性质改变并导致其生理活性丧失。

这种现象称为蛋白质的变性。

●差向异构体：构造相同的含多个手性碳原子的不同旋光分子中, 若只有一个手性碳原子的构型相反，而其它手性碳原子的构型完全相同，则把这些异构体称为差向异构体。

●核酶：具有催化活性的核糖核酸。

●血浆脂蛋白：由脂类和蛋白质以非共价键（疏水作用、范德华力和静电引力）结合而成的复合物。

●蛋白质的复性：蛋白质的变性程度较轻时，去除变性因素后，蛋白质恢复原有空间构象和生物活性的现象称为复性。

●糖蛋白：是由糖链与蛋白质多肽链共价结合而成的球状高分子复合物。

●脂肪酸：一类长链的羧酸。

可能呈饱和(没有双键)或不饱和(携有双键)。

一般多为直链，有的亦会出现支链。

●茚三酮反应：在加热条件下，氨基酸或肽与茚三酮反应生成紫色（与脯氨酸反应生成黄色）化合物的反应。

（茚三酮在弱酸中与α-氨基酸共热，引起氨基酸的氧化脱氨、脱羧反应，最后，茚三酮与反应产物——氨和还原茚三酮反应，生成紫色物质。

）●Chargaff规则：所有DNA中腺嘌呤与胸腺嘧啶的摩尔含量相等（A=T），鸟嘌呤和胞嘧啶的摩尔含量相等（G=C），既嘌呤的总含量相等（A+G=T+C）。

DNA的碱基组成具有物种的特异性，但没有组织和器官的特异性。

●熔解温度（T m）：DNA热变性引起理化性质改变一半时的温度。

●辅基：酶的辅因子，与酶或蛋白质结合的非常紧密，用透析法不能除去。

阐述酶活性中心的概念及酶活性中心的结构特点。

活性中心：酶分子中直接与底物结合，并和酶催化作用直接有关的区域叫酶的活性中心或活性部位。

酶活性中心的特点：(1)活性部位在酶分子的总体中占很小一部分，通常只占整个酶分子体积的1－2％。

(2)酶的活性部位是一个三维实体。

(3)酶和底物在结合过程中构象（之一或同时）发生变化，促进结合。

(4)底物通过次级键与酶结合。

(5)酶的活性部位位于酶分子的裂缝内（疏水区域）。

DNA的Waston-Crick模型有哪些基本特征？通常介绍的DNA的构象有哪几种类型？Watson-Crick 双螺旋结构的要点：(1)两条反向平行的多核苷酸链绕同一中心轴相互缠绕，形成右手双股螺旋，一条5’→3’，另一条3’→5’ 。

(2)嘌呤与嘧啶碱位于双螺旋的内侧；磷酸与脱氧核糖在外侧，彼此通过3’，5’－磷酸二酯键相连接，构成DNA分子的骨架。

(3)碱基平面与纵轴垂直，糖环平面与纵轴平行。

(4)双螺旋的平均直径为2nm ，两个相邻的碱基对之间的高度距离为0.34nm，沿中心轴每旋转一周有10个核苷酸，螺距为3.4nm 。

(5)两条DNA链相互结合以及形成双螺旋的力是链间的碱基对所形成的氢键。

碱基的相互结合具有严格的配对规律，碱基互补，A=T，G=C。

(6)碱基在一条链上的排列顺序不受任何限制，但一条多核苷酸的序列被确定后，即可确定另一条互补链的序列。

表明遗传信息由碱基的序列所携带。

A-DNA、B-DNA、Z-DNA简要说出三种类型的细胞内游离存在的核苷酸或其衍生物（每种类型写出2个核苷酸或其衍生物的名称，英文缩写即可），以及它们的主要功能。

(1)多磷酸核苷酸：ATP、GTP。

在能量代谢和物质代谢及调控中起重要作用。

(2)环核苷酸：cAMP（3`、5`-cAMP） cGMP（3`，5`-cGMP）:它们作为质膜的激素的第二信使起作用，cAMP调节细胞的糖代谢、脂代谢。

(3)核苷酸衍生物:CoA、 NAD+、NADP+、FAD等辅助因子。

GDP-半乳糖、GDP-葡萄糖等是糖蛋白生物合成的活性糖基供体。

简述DNA和tRNA的二级结构以及它们的主要功能？（样题）DNA二级结构：DNA是双链分子，两条单链之间通过氢键和碱基堆积使碱基完全配对（A—T，G—C）形成双螺旋状的二级结构，一般是右手螺旋，也有左手螺旋。

DNA的主要功能：DNA的基本功能是以基因的形式荷载遗传信息，并作为基因复制和转录的模板。

它是生命遗传的物质基础，也是个体生命活动的信息基础。

基因从结构上定义，是指DNA分子中的特定区段，其中的核苷酸排列顺序决定了基因的功能。

tRNA二级结构：tRNA是单链分子，分子内部的不同部位能够通过碱基配对，形成既有单链，又有双链的tRNA二级结构。

tRNA二级结构都呈三叶草形结构。

tRNA的主要功能：主要是携带氨基酸进入核糖体，在mRNA指导下合成蛋白质。

即以mRNA为模板，将其中具有密码意义的核苷酸顺序翻译成蛋白质中的氨基酸顺序试比较酶的可逆抑制作用的三种基本类型的异同？（样题）竞争性抑制作用：竞争性抑制剂因与底物有相似的结构，所以与底物竞争酶的活性中心，与酶形成可逆的EI复合物，而使EI不能与底物结合，从而降低酶反应速度的可逆抑制作用。

这种抑制作用可通过增加底物浓度来解除；Vmax不变，Km增加。

非竞争性抑制作用：抑制剂与底物同时和酶结合，抑制剂与酶活性中心以外的基团结合，形成EI或EIS 复合物，从而不能进一步形成E和P，因此使酶反应速度降低的可逆抑制作用，不能通过增加底物浓度的方法解除；Vmax减小，Km不变。

反竞争性抑制作用：酶只有与底物结合后，才能与抑制剂结合，多见于多底物反应中；Vmax减小，Km减小。

请解释波尔效应。

血红蛋白上除了结合O2和BPG的部位外，还有CO2结合部位，因此，血红蛋白还能运输CO2 。

增加CO2的浓度或降低pH能显著提高血红蛋白亚基间的协同效应，降低血红蛋白对O2的亲和力，促进O2的释放，反之，高浓度的O2也能促使血红蛋白释放H+和CO2 ，即波耳效应。

波耳效应主要是描述CO2分压及其pH值的变化对血红蛋白结合氧的影响，具有重要的生理意义（在肺中吸氧排CO2,而在肌肉中吸CO2 排氧； H+ 和CO2促进氧释放 ） 。

什么是DNA变性？DNA变性后其理化特性将会有何变化？并列举出至少三种可能引起DNA变形的因素。

DNA变性：指核酸双螺旋结构被破坏，双链解开，但共价键并未断裂的现象。

变性后的理化性质：1、260nm紫外吸光度值升高；2、粘度降低；3、浮力密度升高；4、比旋下降；5、二级结构改变，6、部分失活等。

变性因素：1、热变性；2、酸碱变性（pH小于4或大于11）；3、变性剂（尿素、盐酸胍、甲醛等）简述蛋白质二级结构的基本概念，有几种基本类型？并简要说明其中α-螺旋和β-折叠结构上的基本特点。

二级结构：指蛋白质多肽主链本身折叠形成的由氢键维系的局部构象，包括α-螺旋、β-折叠、β-转角、无规则卷曲。

α-螺旋的结构特征：(1)蛋白质多肽链像螺旋状盘曲，每圈螺旋含3.6个氨基酸残基，螺距0.54nm，即每个氨基酸残基向上升高0.15nm，每个氨基酸残基绕螺旋轴旋转100° ；(2)氨基酸残基的侧链伸向外侧；螺旋的直径约为0.5nm；(3)α螺旋的稳定性是靠链内氢键维持的。

相邻螺圈之间形成链内氢键，氢键的取向几乎与螺旋轴平行；从N-末端出发，氢键是由每个肽键上的C=O氧与它前面第3个肽键上的N-H氢间形成的；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。

β-折叠特点：(1)氢键与肽链的长轴接近垂直；(2)多肽主链呈锯齿状折叠构象；(3)侧链R基交替分布在片层平面的两侧。

用蛋白质一级结构与功能的关系解释镰刀形红细胞贫血症的发病机制。

蛋白质一级结构是空间结构的基础，特定的空间构象主要是由蛋白质分子中肽链和侧链R基团形成的次级键来维持，在生物体内，蛋白质的多肽链一旦被合成后，即可根据一级结构的特点自然折叠和盘曲，即可形成空间结构。

例如血红蛋白由2条α链和2条β链组成,正常人β链的第6位谷氨酸换成了缬氨酸,使原来亲水的侧链变成疏水的侧链，从而改变其高级结构，导致分子病-镰刀状红细胞贫血的发生，患者红细胞带氧能力下降,易溶血。